CN104437483B - 一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法，催化剂由下式表示：Pd/TiO2/Al2O3‑Na；其中，TiO2‑Al2O3是钛铝复合氧化物载体；TiO2重量百分比含量为总重量量的10％；Pd重量百分比含量为总重量的2％，Na重量百分比含量为所述总重量的1％。本发明能够在富氧条件下利用排放尾气中的还原性气体与氮氧化物在催化剂上直接反应，不需要额外加入还原剂，简化汽车尾气净化系统，提高净化效率，保证了汽车尾气中有害物质之间在催化剂上的相互反应，无需额外的发动机改造，方便实用。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法。
背景技术
现有技术中的柴油车尾气净化催化剂主要基于两种尾气净化机理。一种是人为添加还原剂，如氨水、尿素，用于催化还原尾气中的氮氧化物；另一种是额外增加氮氧化物捕捉、贮存设备，达到一定浓度时进行催化还原。两种方法都要对排气系统进行一定程度的机械改造。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种柴油车尾气净化催化剂及其制备方法，能够在富氧条件下利用排放尾气中的还原性气体与氮氧化物在催化剂上直接反应，不需要额外加入还原剂，简化汽车尾气净化系统，提高净化效率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种柴油车尾气净化催化剂，所述催化剂由下式表示：Pd/TiO2/Al2O3-Na；
其中，TiO2-Al2O3是钛铝复合氧化物载体；TiO2重量百分比含量为总重量量的10％；
Pd重量百分比含量为总重量的2％，Na重量百分比含量为所述总重量的1％。
上述的一种柴油车尾气净化催化剂通过以下方法制备：
S1、取适量钛酸丁酯、异丙醇和乙酰丙酮置于容器中混合搅拌15min后，加入适量γ-A12O3，继续搅拌调节下，滴加浓度为1mol/L的HCl溶液，得到混合液；
S2、将步骤S1所得的混合液置于80℃的温度下老化16小时后，过滤、洗涤得到的固体；
S3、将步骤S2所得的固体置于110℃的温度下烘干12小时后，于550℃的温度焙烧6小时，得Pd/TiO2/Al2O3，表示为PTA；
S4、取NaNO3溶液等体积浸渍于步骤S3所得的PTA中，烘干，400℃温度下焙烧3小时，得到催化剂Pd/TiO2/Al2O3-Na，简写为PTA-Na。
其中，所述钛酸丁酯的用量与TiO2含量的质量比为1∶3.56。
其中，所述乙酰丙酮的用量与TiO2含量的质量比为5∶4
其中，所述异丙醇的用量为200ml。
其中，所述γ-Al2O3用量与TiO2含量的质量比为8.7∶1。
其中，所述HCl溶液的用量为30ml。
本发明具有以下有益效果：能够在富氧条件下利用排放尾气中的还原性气体与氮氧化物在催化剂上直接反应，不需要额外加入还原剂，简化汽车尾气净化系统，提高净化效率，保证了汽车尾气中有害物质之间在催化剂上的相互反应，无需额外的发动机改造，方便实用。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
制备100g催化剂
取35.6g钛酸丁酯、200ml异丙醇和12.5g乙酰丙酮置于容器中混合搅拌15min后，加入87gγ-Al2O3(Sa＝264m2/g)，继续搅拌调节下，滴加30ml浓度为1mol/L的HCl溶液，得到混合液；将所得的混合液置于80℃的温度下老化16小时后，过滤、洗涤得到的固体；将所得的固体置于110℃的温度下烘干12小时后，于550℃的温度焙烧6小时，得PTA(2wt％Pd/10wt％TiO2/Al2O3)；取NaNO3溶液等体积浸渍于PTA中，烘干，400℃温度下焙烧3小时，得到催化剂PTA-Na，其中NaNO3的质量为3.7g。
实验例
取250mg催化剂装填至一石英管反应器中，反应气总流量为150cm3/min(w/f＝0.1g·s/cm3)。反应气由六个独立的流量控制器控制进入。反应气组成为500ppm NO，8,000ppm CO+H2，8vol.％O2，10vol.％H2O，平衡气体N2，反应前，通入10vol.％H2在350℃还原催化剂1小时。NOx浓度由NOx荧光分析仪测量(Thermo Environmental Instruments，Model42C)。
催化效果评价：
在该实验条件下，2wt％Pd/10wt％TiO2/Al2O3-1wt.％Na上NOx的转化率最高，175℃时可达到56％，高于或低于此负载量的其它PTA-Na及PTA。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种柴油车尾气净化催化剂，其特征在于，所述催化剂由下式表示：Pd/TiO2/Al2O3-Na；
其中，TiO2-Al2O3是钛铝复合氧化物载体；TiO2重量百分比含量为总重量量的10％；
Pd重量百分比含量为总重量的2％，Na重量百分比含量为所述总重量的1％。
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