[发明专利]一种钙钛矿型氧化物催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，尤其属于钙钛矿型氧化物催化剂制备技术领域，特别涉及一种用于摩托车尾气净化的钙钛矿型氧化物催化剂及其制备。

背景技术

摩托车排放污染物问题日益严重，为减少摩托车尾气中污染物的排放量，国家不断提升摩托车的排放标准，这就促使研究人员不断的提升尾气处理技术。目前，主要是通过使用催化剂来处理摩托车尾气中的污染物一氧化碳，氮氧化物，碳氢化合物。随着摩托车行业的发展，降低催化剂成本(催化剂主要成本为贵金属用量)，提高催化剂性能成为车厂的重要要求。同时，摩托车尾气处理的难点在于一氧化碳，氮氧化物的转化。

催化剂制备是实践性很强的科学，不同的环境、不同的过程、不同的条件等细节的区别其制备的催化剂性能有很大的不同，这也是催化剂理论和实践一直还在探究需要不断努力解决的问题。

钙钛矿型氧化物作为催化剂目前已有一定研究，但如何选择各成分的组合，如何选择制备更稳定、更经济、催化剂性能更优，能有效的加强CO+NO→0.5N₂+CO₂反应，增强一氧化碳和氮氧化物的转化率，降低催化剂成本，综合性能更优的摩托车尾气净化催化剂，还有很多问题需要不断努力解决。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种钙钛矿型氧化物催化剂及其制备方法，本发明要解决的问题是提供一种更稳定、经济、制备性能更好的钙钛矿型氧化物催化剂制备方法；本发明解决的第二个问题是通过上述方法提供一种性能更优、更经济、特别是CO+NO→0.5N₂+CO₂催化反应效率更高的催化剂。

本发明通过以下技术方案实现：

钙钛矿型氧化物催化剂制备方法，包括以下步骤：

(1)、按钙钛矿型氧化物催化剂组成计量分别称取相应的稀土金属硝酸盐、碱土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐和硝酸钯；

(2)、将(1)步骤称取的稀土金属硝酸盐、碱土金属硝酸盐和过渡金属硝酸盐，溶解于去离子水中，上述各金属离子总和与去离子水的摩尔比为6.46-6.79比1；

(3)、按(2)步骤中金属离子总和与柠檬酸的摩尔比为1比1.52在步骤(2)所得溶液中加入所需重量柠檬酸，搅拌溶解；

(4)、将(1)步骤称取的硝酸钯溶解于(3)步骤得到的盐溶液中，搅拌30分钟；

(5)、将步骤(4)所得溶液在70～80℃水浴条件下老化2～7小时；

(6)、将步骤(5)所得溶胶于500℃煅烧1小时，900℃煅烧3小时，得到黑色粉末；

(7)、将步骤(6)所得黑色粉末或黑色粉末与其它需要加入组分的混合物加入粘接剂，制备成浆液，涂覆于载体上，干燥焙烧制得催化剂。

钙钛矿型氧化物催化剂通式为：

A_xA’_1-xB_yB’_1-y-zPd_zO₃；

其中，A代表稀土金属元素；A’代表碱土金属元素；B和B’代表不同的过渡金属元素；0.6≤x≤0.9，0≤y≤0.5，0＜z≤0.1。

进一步钙钛矿型氧化物催化剂通式是：

La_xSr_1-xNi_yCo_1-y-zPd_zO₃；

其中：0.6≤x≤0.9，0≤y≤0.5，0＜z≤0.1。

优选钙钛矿型氧化物催化剂组成是：La_0.7Sr_0.3Nu_0.5Co_0.45Pd_0.05O₃。

另一优选方案钙钛矿型氧化物催化剂组成是：La_0.7Sr_0.3Co_0.96Pd_0.04O₃。

进一步还可用钙钛矿型氧化物催化剂与Pt/Al₂O₃或Rh/Al₂O₃等负载催化剂混合制备适用摩托车适用的催化剂。