一种碳烟脱除催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳烟脱除催化剂，包括氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维，其特征在于，所述纳米纤维具有二级孔道结构，即纤维之间的超大孔隙和纤维表面大孔。所述氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维表面及纤维表面大孔结构内还均匀分布有纳米Ag颗粒。本发明专利技术通过加入造孔剂进行静电纺丝的技术，再结合高温氧化煅烧去除内埋模板的工艺，将银负载的氧化钇稳定氧化锆材料（Ag/YSZ）制成具有二级孔道结构的纳米纤维。本发明专利技术具有良好的催化活性，兼具能够填装碳烟团簇的超大孔和能够匹配碳烟颗粒的大孔，进而可与碳烟充分接触，提高了碳烟与催化剂的接触性。在该催化剂存在下，以模拟机动车尾气气氛，能将碳烟转化达到50%的温度（

【技术实现步骤摘要】
一种碳烟脱除催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于烟气净化
，特别涉及一种尾气碳烟脱除催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着全球汽车数量的迅速增加，汽车尾气逐渐成为大气污染排放的首要污染源。尾气中含有的颗粒物、尤其是直径小于10μm的颗粒物（PM10）具有强致癌作用，如果不加控制将会严重威胁人类健康。目前，在机动车排气管路上安装颗粒物过滤器是一种有效而经济的处理PM的技术。该技术主要应用过滤器内部的氧化催化剂（主要是含贵金属铂的材料），将捕集的碳烟（PM的主要组成）在尾气环境下氧化为相对无害的CO2。近年来，随着贵金属价格的上涨和尾气排放标准的提高，更廉价、更高效碳烟氧化催化剂的开发势在必行。氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）是一类新型的催化氧化材料。氧化钇的引入可使氧化锆稳定为立方萤石结构，同时Y3+与Zr4+发生不等价置换、在氧化锆晶体中产生大量的氧离子空位，从而使得该类材料具有较强的供氧能力。近期，部分研究者发现在YSZ上负载功函数较低的金属颗粒（如银），可通过Cabrera–Mott效应将氧化锆晶格氧“泵出”至YSZ表面参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳烟脱除催化剂，包括氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维，其特征在于，所述氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维具有二级孔道结构，即纤维之间的超大孔隙和纤维表面具有的大孔结构，所述氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维表面及纤维表面大孔结构内还均匀分布有纳米Ag颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳烟脱除催化剂，包括氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维，其特征在于，所述氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维具有二级孔道结构，即纤维之间的超大孔隙和纤维表面具有的大孔结构，所述氧化钇稳定的氧化锆纳米纤维表面及纤维表面大孔结构内还均匀分布有纳米Ag颗粒。


2.根据权利要求1所述的碳烟脱除催化剂，其特征在于所述氧化钇稳定的氧化锆纤维直径100～5000nm之间，纤维之间的超大孔隙为1000～5000nm；所述氧化钇稳定的氧化锆纤维表面大孔结构的孔径为10～200nm。


3.一种权利要求1所述碳烟脱除催化剂的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）纺丝液的配制：称取适量锆盐以及氧化锆晶相稳定剂混合，加入适量溶剂，室温下搅拌至完全溶解，最后加入造孔剂和高分子聚合物，室温下搅拌至充分混合；
（2）静电纺丝的制备：将步骤（1）获得的纺丝液加入到静电纺丝设备中，外加一定的电场强度，进行静电纺丝获得纺丝纤维；
（3）热处理：将步骤（2）获得的纺丝纤维在空气气氛下煅烧，制得多孔氧化锆纤维；
（4）负载银组分：将适量银盐配制成溶液，浸渍步骤（3）获得的多孔氧化锆纤维，使得纤维表面及大孔内外均匀负载银盐，充分搅拌使其混合均匀，之后烘干煅烧，最终制备得到所述碳烟脱除催化剂。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤（1）中，所述锆盐为乙酸锆，所述氧化锆晶相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爽，梁瀚颖，柳伟，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37