CN105749911B - 一种氨氧化催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)往搅拌釜中加入醋酸和去离子水搅拌均匀后，将膨润土加入上述搅拌釜中进行表面酸化处理；2)将上述处理后的浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到改性膨润土；3)将上述改性膨润土加入去离子水中分散均匀后，然后往上述浆料中缓慢加入醋酸铈，最后再滴入30％质量分数的双氧水并充分搅拌；4)将上述浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到Pt/Ce负载型膨润土；5)称取上述Pt/Ce负载型膨润土、40％质量分数的草酸氧钒溶液、铝溶胶、钛溶胶和去离子水混合、球磨得到涂层浆料；6)将蜂窝陶瓷浸渍到上述涂层浆料中，取出后吹尽孔道中剩余浆料，重复浸渍和干燥3次，最后焙烧即得整体式氨氧化催化剂(AMOX)。

Description

一种氨氧化催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及汽车尾气净化的技术领域，具体涉及一种氨氧化催化剂的制备方法。
背景技术
随着汽车产业的迅速发展，我国汽车保有量持续增加。与汽油车相比，柴油车以其更加节能、排放的温室气体更少等优点受到人们广泛的关注，但是，人们在享受柴油车带来的实惠的同时，尾气排放带来的污染问题也日趋严峻。近年来，解决柴油车尾气中氮氧化合物产生的污染问题已受到各方面的高度重视，尾气催化净化方法作为减少排气污染的一种有效手段已经得到了广泛的应用。针对中国国情及油品状况，NH3-SCR催化剂已经得到了最为广泛的应用。NH3-SCR催化剂的原理是在存在催化剂的情况下，借助于含氮还原剂例如氨，以将NOx还原成氮气(N2)和水。对于NH3-SCR催化剂，大部分工况下使用了化学计量过量的氨，以使得NOx的转化率最大，但未反应完全的氨的泄露是具有危害性的，为减少氨的泄露，在NH3-SCR催化剂下游安装氨氧化催化剂(AMOX)。
中国专利公开号CN104812486A公开了一种用于处理排放气体的催化剂制品，其包含(a)贵金属催化剂层和(b)钒催化剂层。钒预固定在第二催化剂层，与第一催化剂层之间物理接触。该催化剂的低温活性明显提高，但仍高于250℃，且贵金属含量较高。因此，本领域仍然需要氧化性能更优异，贵金属含量更低的氨氧化催化剂。本发明尤其满足了这种需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种氨氧化催化剂(AMOX)的制备方法，以克服现有技术中催化剂的贵金属含量较高，且低温活性不够好的缺点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种氨氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)往搅拌釜中加入醋酸和去离子水搅拌均匀后，将膨润土加入上述搅拌釜中进行表面酸化处理；
2)将上述处理后的浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到改性膨润土；
3)将上述改性膨润土加入去离子水中分散均匀后，缓慢滴入贵金属Pt前驱体溶液，然后往上述浆料中缓慢加入醋酸铈，最后再滴入30％质量分数的双氧水并充分搅拌；
4)将上述浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到Pt/Ce负载型膨润土；
5)称取上述Pt/Ce负载型膨润土、40％质量分数的草酸氧钒溶液、铝溶胶、钛溶胶和去离子水混合、球磨得到涂层浆料；
6)将蜂窝陶瓷浸渍到上述涂层浆料中，取出后吹尽孔道中剩余浆料，重复浸渍和干燥3次，最后焙烧即得整体式氨氧化催化剂。
其中，步骤1)中所述的醋酸与去离子水的重量比为1:3-1:5，醋酸与膨润土的重量比为1:3-1:6。
步骤1)中所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土中的至少一种。
步骤1)中所述的表面酸化处理的时间为3-5h。
步骤2)中所述的干燥温度为100-150℃，干燥时间为2-3h；焙烧温度为400-450℃，焙烧时间为2-3h。
步骤3)中所述的贵金属Pt前驱体为硝酸铂、醋酸铂、氯铂酸中至少一种；贵金属Pt的上载量，为改性膨润土重量的0.2-0.5％；醋酸铈以CeO2重量计算，加入量为改性膨润土重量的1-2％；醋酸铈与30％质量分数的双氧水的重量比为1:5-1:10。
步骤4)中所述的干燥温度为100-130℃，干燥时间为6-8h；焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为2-3h。
步骤5)中所述的草酸氧钒以V2O5计算，加入量为改性膨润土重量的0.5-1.0％；铝溶胶以Al2O3计算，加入量为改性膨润土重量的5-8％；钛溶胶以TiO2计算，加入量为改性膨润土重量的8-10％，球磨时间为6～10小时。
步骤6)中所述的干燥温度为100～130℃，干燥时间为3～5h；焙烧温度500～550℃，焙烧时间为2～3h。
本发明利用改性膨润土特殊的孔隙结构，浸渍得到高分散的Pt/Ce负载型膨润土，提高了贵金属Pt及CeO2的氧化性能，也促进了表面V2O5的高分散，因此制得的氨氧化催化剂(AMOX)具有良好的低温活性，且明显降低了贵金属的用量。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，列举以下实施例，但其对本发明的范围没有任何限制。
实施例
一种氨氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)往搅拌釜中加入醋酸和去离子水搅拌均匀后，将膨润土加入上述搅拌釜中进行表面酸化处理；
2)将上述处理后的浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到改性膨润土；
3)将上述改性膨润土加入去离子水中分散均匀后，缓慢滴入贵金属Pt前驱体溶液，然后往上述浆料中缓慢加入醋酸铈，最后再滴入30％质量分数的双氧水并充分搅拌；
4)将上述浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到Pt/Ce负载型膨润土；
5)称取上述Pt/Ce负载型膨润土、40％质量分数的草酸氧钒溶液、铝溶胶、钛溶胶和去离子水混合、球磨得到涂层浆料；
6)将蜂窝陶瓷浸渍到上述涂层浆料中，取出后吹尽孔道中剩余浆料，重复浸渍和干燥3次，最后焙烧即得整体式氨氧化催化剂(AMOX)。
其中，各项工艺参数参照表1。
表1 本发明方法制得的氨氧化催化剂(AMOX)的起燃温度测试结果
从表1可以看出，本发明的一种氨氧化催化剂(AMOX)的制备方法，其制备的整体式催化剂在贵金属Pt的用量较低的情况下仍然具有优异的低温氧化活性，起燃温度低于248℃。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种氨氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)往搅拌釜中加入醋酸和去离子水搅拌均匀后，将膨润土加入上述搅拌釜中进行表面酸化处理；
2)将上述处理后的浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到改性膨润土；
3)将上述改性膨润土加入去离子水中分散均匀后，缓慢滴入贵金属Pt前驱体溶液，然后往上述浆料中缓慢加入醋酸铈，最后再滴入30％质量分数的双氧水并充分搅拌；
4)将上述浆料过滤、干燥、焙烧和粉碎得到Pt/Ce负载型膨润土；
5)称取上述Pt/Ce负载型膨润土、40％质量分数的草酸氧钒溶液、铝溶胶、钛溶胶和去离子水混合、球磨得到涂层浆料；
6)将蜂窝陶瓷浸渍到上述涂层浆料中，取出后吹尽孔道中剩余浆料，重复浸渍和干燥3次，最后焙烧即得整体式氨氧化催化剂；
步骤1)中所述的醋酸与去离子水的重量比为1:3-1:5，醋酸与膨润土的重量比为1:3-1:6；
步骤1)中所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土中的至少一种；
步骤1)中所述的表面酸化处理的时间为3-5h；
步骤2)中所述的干燥温度为100-150℃，干燥时间为2-3h；焙烧温度为400-450℃，焙烧时间为2-3h；
步骤3)中所述的贵金属Pt前驱体为硝酸铂、醋酸铂、氯铂酸中至少一种；贵金属Pt的上载量，为改性膨润土重量的0.2-0.5％；醋酸铈以CeO2重量计算，加入量为改性膨润土重量的1-2％；醋酸铈与30％质量分数的双氧水的重量比为1:5-1:10；
步骤4)中所述的干燥温度为100-130℃，干燥时间为6-8h；焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为2-3h；
步骤5)中所述的草酸氧钒以V2O5计算，加入量为改性膨润土重量的0.5-1.0％；铝溶胶以Al2O3计算，加入量为改性膨润土重量的5-8％；钛溶胶以TiO2计算，加入量为改性膨润土重量的8-10％，球磨时间为6～10小时；
步骤6)中所述的干燥温度为100～130℃，干燥时间为3～5h；焙烧温度500～550℃，焙烧时间为2～3h。
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