【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化材料领域，具体涉及一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂的制备及应用，可用于高含水气氛中低浓度甲烷气体的天然气车排放尾气处理，可以减少甲烷的排放。
技术介绍
1、天然气汽车尾气中的甲烷具有比co2高23倍的增温潜能，而尾气中的甲烷浓度仅为0.1％-0.5％，远低于甲烷在空气中的燃烧极限(5％-15％)，因此目前市场上大多用含钯的三元催化剂处理天然气汽车尾气中的甲烷，但是天然气汽车尾气中还存在大量水蒸气(最高可达21％)，催化剂中的钯活性组分在高含水气氛中会出现钯颗粒团聚变大现象，严重影响钯基催化剂的甲烷催化性能。因此如何在高含水量气氛中处理这些低浓度甲烷一直是一个难点。
2、近年来，也公开报道了很多针对甲烷处理的催化剂，但这些催化剂大多应用于无/低含水气氛中的甲烷氧化，而在高含水气氛(20％h2o)中保持良好甲烷催化活性的低钯含量催化剂鲜有报道。cn108686714a公开了一种用于甲烷催化燃烧的sic泡沫整体式催化剂及其制备方法，但其所涉及的催化剂制备方法较为复杂，且需要大量贵金属材料，催化剂生产成本太高，且催化剂测试性能在无水气氛中测试，无法大规模工业化应用。cn114904569a公开了一种耐水汽的甲烷燃烧催化剂的制备方法及应用，能够在低浓度(8％)水汽中保持较好活性，但未在高含水气氛的气氛中测试催化剂的催化活性，不能适应当前天然气车尾气处理环境。
技术实现思路
1、针对在高含水气氛中处理甲烷废气，本专利技术提供了一种低pd载量抗水性甲烷氧化催化剂及
2、本专利技术提供了一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂及其制备方法，本专利技术的催化剂包括活性pd纳米颗粒、贱金属助剂和la改性载体材料。
3、所述pd纳米颗粒，以金属单质态或氧化物态pd负载在改性载体或添加助剂表面，其纳米颗粒尺寸在5～10nm，其中pd纳米颗粒在催化剂中的百分含量以单质计为0.475％。
4、所述贱金属为镍、钨或锰，负载于改性材料表面或独立存在，以金属单质在催化剂的按质量百分数占比为0.025％。
5、所述镍的存在形式为镍单质、氧化镍或镧镍复合氧化物。
6、所述钨的存在形式为钨单质或氧化钨。
7、所述锰的存在形式为锰单质或氧化锰。
8、所述的一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂制备方法包括以下步骤：(1)取出一定质量的γ-al2o3载体样品，并将其充分干燥，确保没有水分存在，然后将去离子水加入到一定量的γ-al2o3样品中，不断搅拌至去离子水被完全吸收后静置30min，保证其有足够的时间供载体充分吸收水分，并记录吸水量；
9、(2)用(1)记录的吸水量，取一定量的去离子水将硝酸镧充分溶解后和γ-al2o3均匀混合，陈化24h后再120℃烘干过夜，最后在压缩空气中以550℃焙烧3h，自然冷却后取出研磨得到la改性的γ-al2o3载体；
10、(3)用过量的去离子水溶解ni/w/mn前驱体，再将前驱体溶液加入到(2)制备的改性载体中搅拌3～4h后静置陈化24h，再以120℃烘干过夜，再将烘干后样品取出研磨得到中间体催化剂；
11、(4)用过量的去离子水溶解pd(no3)2前驱体，再将pd前驱体溶液加入到(3)制备的中间体催化剂中，用ch3cooh或nh4oh调节溶液ph至5～6，搅拌3～4h后静置陈化24h，再以120℃烘干过夜，再将烘干后样品取出研磨，将研磨后的样品放入马弗炉中以550℃焙烧3h，自然冷却后得到催化剂；
12、(5)将催化剂置于管式炉中进行预处理，预处理气氛为10％h2o、63.9％n2和26.1％o2，总气体流量为2l/min，处理温度为850℃，升温速率为10℃/min，保温时间为8h，待自然冷却后取出得到一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂。
13、所述的硝酸镧溶液为硝酸镧粉末的质量与去离子水质量比为1：11配制。
14、所述ni前驱体为硝酸镍。
15、所述w前驱体为偏钨酸铵。
16、所述mn前驱体为硝酸锰。
17、本专利技术提供的催化剂制备方法中，pd纳米颗粒负载在la改性载体上后，再经过预处理气氛(10％h2o、63.9％n2和26.1％o2)处理后，会出现pd纳米颗粒再分散效应，能够有效降低pd纳米颗粒的尺寸，而少量ni/w/mn助剂的添加能够起到稳定pd纳米颗粒的作用，在控制预处理后pd纳米颗粒的尺寸在5～10nm的同时，还能提高pd纳米颗粒的稳定性，使催化剂中pd纳米颗粒在反应后基本保持不变，提高催化剂的稳定性。本专利技术所制备出的催化剂能够在高含水(20％)气氛下催化甲烷氧化50％转化温度低于520℃，具有优秀的抗水性能，且本专利技术提供的催化剂制备方法简单，催化剂制备成本低，具有很好的应用前景。
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1.一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的硝酸镧溶液为硝酸镧粉末的质量与去离子水质量比为1：11配制。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述Ni前驱体为硝酸镍。
8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述W前驱体为偏钨酸铵。
9.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述Mn前驱体为硝酸锰。
【技术特征摘要】
1.一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的抗水性天然气汽车尾气处理催化剂，其特征在于：
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种抗水性天然气汽车尾气处理催化剂的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆，杨冬霞，赵德鹏，杨星霞，张童，代欣，刘超丽，吴鹏，刘鑫宇，赵云昆，
申请(专利权)人：昆明贵研催化剂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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