System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() Pt/TiO2催化剂的制备方法及其在NH3-SCO反应中的应用技术_技高网
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Pt/TiO2催化剂的制备方法及其在NH3-SCO反应中的应用技术

技术编号:42600879 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-03 18:12
本发明专利技术公开了一种Pt/TiO<subgt;2</subgt;催化剂的制备方法及其在NH<subgt;3</subgt;‑SCO反应中的应用。该制备方法包括以下步骤:提供纳米二氧化钛;将铂源、水、醇混合,制备成铂源溶液;将纳米二氧化钛置于铂源溶液中,开启紫外光进行光沉积反应,随后过滤并干燥沉淀物,即得Pt/TiO<subgt;2</subgt;催化剂。该方法可以制备出低贵金属负载量、高低温活性且同时保持较高N<subgt;2</subgt;选择性的Pt/TiO<subgt;2</subgt;催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机金属氧化物负载铂催化剂材料制备,涉及作为机动车尾气处理氨逃逸催化剂的制备及其在氨气选择性氧化净化反应(nh3-sco)方面的应用,该制备方法简单、安全稳定、能够提高催化剂低温活性。


技术介绍

1、氨气选择性氧化净化反应(nh3-sco)是指在催化剂存在的条件下,在有氧环境中,将有害的氨气选择性地催化氧化成氮气。然而nh3在氧化气氛下,不仅可以氧化成无害的n2和h2o,还能氧化成no、n2o、no2等有害的氮氧化物,如式2、3和4所示。因此,该技术手段核心问题是选择一种高效的催化剂,其能选择性地将nh3氧化成n2和h2o,而尽可能少、甚至不产生nox。

2、4 nh3+3 o2→2 n2+6 h2o(1)

3、4 nh3+5 o2→4 no+6 h2o(2)

4、2 nh3+2 o2→n2o +3 h2o(3)

5、4 nh3+7 o2→4 no2+6 h2o(4)

6、目前氨气减排技术主要有吸收、吸附、生物过滤、催化燃烧、催化氧化等方法,其中nh3-sco可制得n2和h2o,是一种理想的氨去除技术。该技术的关键是nh3-sco催化剂。此类催化剂多为在金属氧化物、分子筛等材料上负载过渡金属或贵金属,以达到较好的低温活性或n2选择性。

7、贵金属由于具有与其他类的催化剂相比更为优异的催化活性,尤其是优异的低温活性,在氨选择性氧化中得到广泛的应用。贵金属主要包括pt、pd、ru等元素,一般以其金属盐为前驱体,将其通过浸渍、离子交换等方法负载于载体上制备成贵金属催化剂。

8、nh3-sco催化剂,如负载贵金属pt负载型催化剂,贵金属的价格高,且催化剂中贵金属的含量高,增大了其应用成本。此外,此类催化剂对n2的选择性较低,一般在t90时的n2选择性为60%,并且存在副反应,容易生成no、n2o、no2等副产物。这些问题与挑战限制了其在未来国七排放标准的广泛应用。此外,现有的贵金属nh3-sco催化剂贵金属负载量一般为2wt%左右,t90为225℃,若要降低t90还需进一步提高贵金属的负载量。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,旨在制备出一种低贵金属负载量、高低温活性且同时保持较高n2选择性的pt/tio2催化剂。

2、为了实现以上目的,本专利技术第一方面提供一种光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,包括以下步骤:

3、提供纳米二氧化钛;

4、将铂源、水、醇混合,制备成铂源溶液;

5、将纳米二氧化钛置于铂源溶液中,开启紫外光进行光沉积反应,随后过滤并干燥沉淀物,即得pt/tio2催化剂。

6、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,所述提供纳米二氧化钛包括:

7、使异丙醇钛或钛酸丁酯在异丙醇水溶液中水解,烘干并煅烧水解产物,获得纳米二氧化钛。

8、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,所述提供纳米二氧化钛中的纳米二氧化钛为市售纳米二氧化钛。

9、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,所述铂源为氯铂酸(h2ptcl6)、硝酸铂(pt(no3)2)、乙酸铂(pt(ch3coo)2)、氯化铂(ptcl2)、四氨合硝酸铂((nh3)4·pt(no3)2)中的一种或多种;和/或,所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甘油中的一种或多种。

10、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,所述铂源溶液中水和醇的体积比为1~10:1。

11、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,铂源溶液中铂元素的浓度为10 ~50mg/ml,二氧化钛的浓度为10~50 g/l。

12、根据本专利技术的第一方面,一些实施方式中,紫外光的波长范围为100~380 nm;和/或,紫外光的强度为2~100 w/m2;和/或,光沉积反应的时间为1~6小时。

13、本专利技术第二方面提供一种由上述光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法制备而成的pt/tio2催化剂。

14、本专利技术第三方面提供上述pt/tio2催化剂在氨气选择性氧化净化领域的应用。

15、本专利技术第四方面提供一种氨逃逸催化器(asc),其用于安装在选择性催化还原反应器(scr)之后,氨逃逸催化器包含上述pt/tio2催化剂。

16、本专利技术第五方面提供一种车辆,包含上述氨逃逸催化器。

17、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

18、1.本专利技术提供的制备方法从简单易得的原料出发,且不需高温高压的反应条件以及活泼气氛的高温还原,减少了合成时间及成本。该制备方法步骤简单、操作简便,对经济和环境友好,具有双重效益。

19、2.相比于现有的贵金属nh3-sco催化剂,本专利技术制备的pt/tio2催化剂贵金属负载量低、低温活性高且保持了较高的n2选择性。

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【技术保护点】

1.一种光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于:所述提供纳米二氧化钛包括:

3.根据权利要求1所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于:所述铂源溶液中水和醇的体积比为1~10:1。

5. 根据权利要求1所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于:铂源溶液中铂元素的浓度为10~50 mg/mL,二氧化钛的浓度为10~50 g/L。

6.根据权利要求1所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法,其特征在于:

7.一种Pt/TiO2催化剂,其特征在于:由权利要求1~6任一项所述的光沉积法制备Pt/TiO2催化剂的方法制备而成。

8.权利要求7所述的Pt/TiO2催化剂在氨气选择性氧化净化领域的应用。

9.一种氨逃逸催化器,其特征在于:其用于安装在选择性催化还原反应器之后,所述氨逃逸催化器包含权利要求7所述的Pt/TiO2催化剂。

10.一种车辆,其特征在于:包含权利要求9所述的氨逃逸催化器。

...

【技术特征摘要】

1.一种光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,其特征在于:所述提供纳米二氧化钛包括:

3.根据权利要求1所述的光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,其特征在于:所述铂源溶液中水和醇的体积比为1~10:1。

5. 根据权利要求1所述的光沉积法制备pt/tio2催化剂的方法,其特征在于:铂源溶液中铂元素的浓度为10~50 mg/ml,二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨国炬陈晓欣张晴婷
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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