一种被动式NO制造技术

本发明专利技术涉及一种被动式NO

【技术实现步骤摘要】
一种被动式NO
x
吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于被动式NO
x
吸附器(PNA)领域，具涉及一种被动式NO
x
吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柴油车排放的氮氧化物(NO
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)会对人体健康和环境造成不利影响，因此减少NO
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的排放成为一个重要的社会问题。目前，选择性催化还原(SCR)和NO
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储存还原(NSR)技术已经被成功的用于减少柴油车NO
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排放。一旦达到工作温度(200℃以上)，这两种技术都可以有效地还原NO
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。然而，在车辆运行的冷启动期间，排气温度远低于200℃，这些系统都会失效。例如，在如此低的温度下，目前的NSR催化剂不能将NO氧化成NO2，而这是NO
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储存的关键步骤；并且，尿素不能在SCR系统中完全分解成NH3以转化NO
x
。
[0003]为了控制冷启动过程当中NO
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的排放，被动式NO
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吸附器(PNA)引起了人们的极大关注，其NO
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吸附材料在低温下能吸附NO
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，并在高温下SCR和NSR正常运行时将NO
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释放出来。目前的研究表明，金属氧化物作为NO
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吸附材料之一具有相当大的潜力。Crocker等人(Appl.Catal.B Environ.,2015,170r/>–
171,283
–
292)报道Pt/Al2O3在80
–
160℃具有吸附NO
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的能力。且在Pt/Al2O3中掺入适当La可以提高其吸附NO
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的能力。Pd负载到CeO2上在80
–
200℃的温度范围内可以吸附NO(US patent 8,105559)，且NO的解吸温度在200℃以上。但是，Pd
‑
CeO2表现出低的NO捕集效率，并且容易吸附SO2，这在实际应用中严重限制了NO存储。因此，在实际应用中需要进一步开发Ce基材料。
[0004]Pd负载的沸石作为PNA催化剂的替代材料，其具有良好的抗硫和抗碳氢(HC)中毒性能。最近，陈等人(Catal.Lett.,2016,146,1706
–
1711)报道了使用Pd负载的各种沸石例如BEA、MFI和CHA具有高NO储存效率。Pd/沸石作为被动NO
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吸附剂的独特行为取决于Pd吸附位点的性质，并且沸石的骨架结构不仅影响NO存储容量而且影响NO脱附温度。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中缺少被动式NO
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吸附剂的问题，本专利技术提供一种被动式NO
x
吸附剂及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术提供的技术方案具体如下：
[0007]第一方面，提供一种被动式NO
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吸附剂，包括载体和活性组分，载体为SAPO
‑
18，活性组分为Pd或Pt。
[0008]作为上述技术方案的优选，活性组分在载体中的掺杂量为0.5wt.％～5wt.％。
[0009]作为上述技术方案的优选，上述被动式NO
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吸附剂还掺杂有助剂金属，其中助剂金属为钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)中的至少一种。
[0010]作为上述技术方案的优选，助剂金属为Ce、Pr或Nd。
[0011]作为上述技术方案的优选，助剂金属在载体中的掺杂量为0.5wt.％～5wt.％，进
一步优选为0.5wt.％～3wt.％，更优选为2wt.％。
[0012]作为上述技术方案的优选，被动式NO
x
吸附剂通过浸渍法、离子交换法、原子层沉积法、化学气相沉积法中的任意一种制备而成。
[0013]第二方面，提供一种制备如上述被动式NO
x
吸附剂的方法，包括如下步骤：
[0014](1)将硝酸铵溶于去离子水中，形成硝酸铵溶液；将H
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SAPO
‑
18分子筛缓慢加入到硝酸铵溶液中，在80℃下搅拌10h，依次进行抽滤、洗涤、干燥，得到NH4‑
SAPO
‑
18分子筛；
[0015](2)将活性组分Pd或Pt溶于去离子水中得到前驱体溶液；并将NH4‑
SAPO
‑
18分子筛缓慢加入到前驱体溶液中，在70℃下交换6h，经过抽滤，洗涤、烘干得到固体，在550℃煅烧5h后得到Pd
‑
SAPO
‑
18粉体；
[0016](3)利用浸渍法将助剂金属掺杂到Pd
‑
SAPO
‑
18粉体中，其金属掺杂量为粉体质量的0.5wt.％～5.0wt.％。
[0017]第三方面，提供一种包括上述被动式NO
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吸附剂的柴油机用颗粒物过滤器。
[0018]第四方面，提供一种包括有上述柴油机用颗粒物过滤器的柴油机尾气处理系统。
[0019]第五方面，提供一种包含上述柴油机尾气处理系统的车辆。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术提供的被动式NO
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吸附剂具有良好的抗硫性能和低温存储NO的效率。
[0022](2)本专利技术提供的被动式NO
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吸附剂的制备方法可以提高被动式NO
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吸附剂存储NO
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的能力以及抗硫性能，且易于重复和操作，是一种简单有效提高原有PNA催化剂性能的方法。
[0023](3)本专利技术的合成方法造价低廉、工艺简单、绿色环保、分子筛、活性组分铜的含量和可调控分子筛结构中硅原子的配位环境表面酸浓度和酸强度的优点，克服了传统一步合成法造价成本高，原料利用率低等缺陷。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为助剂金属掺杂量为2wt.％的Pd
‑
SAPO
‑
18吸附剂的XRD图；
[0026]图2展示了在160℃时、含量为2.0wt.％的不同助剂掺杂的Pd
‑
SAPO
‑
18吸附剂的NO
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存储效率；
[0027]图3展示了在160℃时、不同含量的Pr掺杂的PdPr
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被动式NO
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吸附剂，包括载体和活性组分，其特征在于：载体为SAPO
‑
18，活性组分为Pd或Pt。2.根据权利要求1所述的被动式NO
x
吸附剂，其特征在于：还掺杂有助剂金属，所述助剂金属为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、锰、镍、铜中的至少一种。3.根据权利要求2所述的被动式NO
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吸附剂，其特征在于：所述助剂金属为铈、镨、钕中的至少一种，所述助剂金属在载体中的掺杂量为0.5wt.％～5wt.％。4.根据权利要求3所述的被动式NO
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吸附剂，其特征在于：所述助剂金属在载体中的掺杂量为0.5wt.％～3wt.％。5.根据权利要求4所述的被动式NO
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吸附剂，其特征在于：所述助剂金属在载体中的掺杂量为2wt.％。6.根据权利要求1所述的被动式NO
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吸附剂，其特征在于：所述被动式NO
x
吸附剂通过浸渍法、固态离子交换法、原子层沉积法、化学气相沉积法中的任意一种制备而成。7.一种制备如权利要求2～6任一项所述的被动式NO
x
吸附剂的方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞磊，陈小迅，康明，王必璠，赵俊平，冯坦，杨帆，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：