【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，尤其涉及一种柴油机用耦合型三效催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、国六柴油发动机尾气除了碳氧化物（co、co2）、碳氢（hc）、含氮化合物（no x）、氨气（nh3）、颗粒物（pm），还包含笑气（n2o）。n2o来源于发动机缸内燃烧和后处理催化剂反应产生的二次污染物，被列为第三大温室气体，造成的温室效应是二氧化碳的298倍，比co2更严重。常规的国六柴油车后处理系统由doc+cdpf+scr+asc组成，其中doc催化剂用于hc、co、no氧化，scr催化剂用于no x还原，asc催化剂用于nh3氧化。国七后处理系统需考虑n2o污染物分解去除，另外国六后处理系统复杂、油耗高；且后处理布置长度较长，热量损失多，导致下游催化剂温度低，不利于尾气净化。面对未来高的no x、n2o排放限值要求，本专利专利技术了一种柴油机用耦合型三效催化剂，具备nh3、n2o、no x三种污染物去除功能，用于降低200~500℃nh3、n2o、no x污染物泄漏。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供具有多涂层耦合、紧凑型结构、能够实现nh3、n2o、no x三种污染物同时去除的一种柴油机用耦合型三效催化剂，实现低温nh3、n2o、no x高效转化
2、基于以上目的，基于以上目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术的技术方案如下：
3、一种柴油机用耦合型三效催化剂，包括堇青石载体101、第一涂层102、第二涂层103和第三涂层104；所述第一涂层102具有nh3氧化和n2o去除功能，位于载体101前区位置；所述第二涂层103具有nox还原和n2o去除功能，位于第一涂层102上；所述第三涂层104具有n2o去除功能，位于载体101后区位置。
4、所述第一涂层102进行高温热处理，焙烧的温度为650-750℃，时间为3-5h。高温热处理用于增大了前区底层铂基氧化铝催化材料中活性金属pt颗粒尺寸，利用大尺寸效应，暴露更多的活性位点和缺陷，提高了o2吸附和解离速率，促进nh3氧化反应，增强了低温下的nh3氧化能力。
5、优选的，所述第一涂层102和第二涂层103的涂覆长度与第三涂层104涂覆长度比为（1-2.3）:1。
6、优选的，所述第一涂层102为铂基氧化铝和铑改性分子筛的混合物。
7、优选的，铂基氧化铝和铑改性分子筛的质量比为（60-80）：（20-40）。
8、优选的，所述铑改性分子筛类型为cha型分子筛、eri型分子筛的一种或两种。
9、优选的，所述铑改性分子筛中sio2与al2o3的摩尔比为（10-15）：1。
10、优选的，所述铑改性分子筛中铑元素质量占分子筛载体质量的0.98%-6.12%。
11、优选的，所述第二涂层103为fe分子筛，其中铁元素质量占分子筛载体质量的2.0%-4.0%。
12、优选的，所述第三涂层104为铑改性分子筛，与第一涂层102中铑改性分子筛一致。
13、优选的，第一涂层102和第二涂层103总负载量和第三涂层104负载量比例为（0.94-1.67）：1，其中所述第一涂层102的负载量为50-100g/l，所述第二涂层103负载量为100-150g/l；所述第三涂层104负载量为120-160g/l。
14、优选的，第一涂层102、第二涂层103、第三涂层104的粒径d90分别为9-11μm、4-6μm、3-5μm，粘度分别为1200-1400cp、2100-2300cp、1000-1200cp。
15、本专利技术的机理为：
16、本专利技术的耦合型三效催化剂，包括堇青石载体101、第一涂层102、第二涂层103和第三涂层104。第一涂层102具有nh3氧化和n2o去除功能，nh3氧化涂层材料由铂基氧化铝组成，发生氨氧化反应生成n2和副产物n2o和no（见下面所列的反应式1、2、3），从而降低nh3泄漏；n2o去除涂层材料由铑改性分子筛组成，发生n2o发生分解反应（见下面所列的反应式4、5、6），其中nh3氧化反应生成的副产物no、气流中未反应的no和低温区未反应的nh3进一步扩散至铑改性分子筛上面进行吸附，nh3和no均可与n2o反应（见下面所列的反应式4、5），降低n2o、nh3、no泄漏；通过对第一涂层102进行高温热处理，增大了铂基氧化铝催化材料中活性金属pt颗粒尺寸，利用大尺寸效应，暴露更多的活性位点和缺陷，提高了o2吸附和解离速率，促进nh3氧化反应，增强了低温下的nh3氧化能力。第二涂层103具有no x还原和n2o分解功能，涂层由fe分子筛组成，具有no x转化功能，发生no x选择性催化还原反应将no x还原为n2(见下面所列的反应式7、8、9)，可将尾气中的no和底层nh3氧化生成副产物no还原为n2，降低no x泄漏，同时在400℃以上具有n2o分解功能（见下面所列的反应式4、5、6），提供高温区的n2o分解功能。第三涂层104具有低温n2o分解功能（见下面所列的反应式4、5、6），进一步将上游泄漏的n2o净化。本专利技术实现200-500℃降低nh3、no x、n2o的泄漏。
17、本专利技术具有以下有益效果：
18、（1）本专利技术采用铑改性分子筛作为n2o分解的催化材料，在275℃n2o分解率达50%以上，具有优异的低温n2o分解活性。
19、采用rh改性分子筛作为n2o分解催化剂，其中rh作为活性组分较过渡金属一类对n2o具有很好的吸附性和优异的低温n2o去除活性；其次采用分子筛作为贵金属载体材料，相较于稀土氧化物、其他金属氧化物等载体材料其特点在于：1）分子筛材料具有较高的比表面积和丰富的孔隙，可极大提高表面贵金属铑的分散度，提供更多的反应活性位点，从而降低n2o去除温度；2）分子筛材料因其较高的比表面积、表面丰富的酸性位点在低温下具有高的氨吸附存储能力和n2o吸附能力，一方面吸附的nh3作为还原剂可与吸附的n2o反应生成n2(见下面所列的反应式4)；另一方面利用分子筛低温吸附n2o，高温脱附分解，可有效降低低温n2o的泄漏，从而降低n2o去除温度；3）选用水热稳定性优异的cha型和eri型分子筛材料，提高耐水稳定性，通过以上三方面的作用从而实现275℃，n2o分解率达50%以上。
20、（2）本专利技术通过对第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，包括堇青石载体（101）、第一涂层（102）、第二涂层（103）和第三涂层（104）；所述第一涂层（102）位于载体（101）前区位置，用于实现NH3氧化和N2O的去除；所述第二涂层（103）位于第一涂层（102）上，用于实现NOx还原和N2O的去除；所述第三涂层（104）位于载体（101）后区位置，用于实现N2O的去除；所述第一涂层（102）和第二涂层（103）的涂层长度与第三涂层（104）涂层长度之比为1~2.3:1；
2.根据权利要求1所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述第一涂层（102）焙烧的温度为650~750℃，时间为3~5h。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述铂基氧化铝中铂元素质量占氧化铝质量的0.39% ~3.57%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述第一涂层（102）、第二涂层（103）、第三涂层（104）的粒径D90分别为9~11μm、4~6μm、3~5μm，其粘度分别为1200
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述铑改性分子筛中分子筛类型为CHA型分子筛、ERI型分子筛的一种或两种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述CHA型分子筛为H-SSZ-13，其硅铝比为15。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述Fe-ZSM-5分子筛硅铝比为22。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中对催化剂在空气中焙烧的温度为550℃，时间3h。
...【技术特征摘要】
1.一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，包括堇青石载体（101）、第一涂层（102）、第二涂层（103）和第三涂层（104）；所述第一涂层（102）位于载体（101）前区位置，用于实现nh3氧化和n2o的去除；所述第二涂层（103）位于第一涂层（102）上，用于实现nox还原和n2o的去除；所述第三涂层（104）位于载体（101）后区位置，用于实现n2o的去除；所述第一涂层（102）和第二涂层（103）的涂层长度与第三涂层（104）涂层长度之比为1~2.3:1；
2.根据权利要求1所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述第一涂层（102）焙烧的温度为650~750℃，时间为3~5h。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机用耦合型三效催化剂，其特征在于，所述铂基氧化铝中铂元素质量占氧化铝质量的0.39% ~3.57%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种柴油机用耦合型三效...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷雪梅，于飞，常仕英，马江丽，赖慧龙，朱敬芳，郭律，杨佳，杨冬霞，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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