[发明专利]一种低温等离子体条件下高效催化氧化去除炭烟的Ag-Ce-Co复合氧化物及应用

说明书

本发明公开了一种低温等离子体条件下高效催化氧化去除炭烟的Ag‑Ce‑Co复合氧化物催化剂。由银、铈、钴三种元素组成，复合氧化物催化剂通式为，其中0.6≤x≤0.95，0.05≤y≤0.4，0≤z≤0.35，0.5≤n≤20。所述的催化剂的制备方法，包括以下步骤：室温下将金属氧化物材料的前驱体溶液与柠檬酸溶液混合并强力搅拌10‑60分钟，将混合溶液置于水浴中，水浴温度50‑80℃，搅拌直至溶液转变为透明湿凝胶停止；将所得湿凝胶置于100℃烘干12‑24小时，转变为干凝胶；然后将干凝胶在马弗炉中空气气氛下升温至400‑600℃焙烧，保温2‑4小时。本发明提供的复合氧化物催化剂工艺成本低，制备简单，能快速应用在生产中。

技术领域

本发明公开涉及催化剂与低温等离子体协同催化氧化技术应用于大气污染净化技术领域，尤其涉及一种低温等离子体条件下高效催化氧化去除炭烟的Ag-Ce-Co复合氧化物及应用。

背景技术

在我国，随着机动车保有量逐年快速增大，碳烟颗粒物排放造成的环境污染问题也日益突出，已成为城市大气污染物最主要的来源之一，因此，发动机尾气排放颗粒物的控制问题已引起世界各国的高度重视，发动机尾气排放法规也变得越来越严格，开发新型尾气控制技术已引起了人们的高度重视。

利用微颗粒捕集器是减少发动机尾气排放炭烟颗粒最主要的尾气后处理方法。微颗粒捕集器本身只具有过滤捕集功能，随着使用过程中颗粒物的沉积，发动机背压升高导致发动机性能下降，因此要定期除去碳颗粒恢复捕集器的过滤性能以循环使用。捕集器再生包括主动和被动再生：主动再生指利用外界能量将排气温度提高到颗粒物的起燃温度使颗粒物氧化燃烧去除；被动再生主要通过利用燃油添加剂或者催化剂降低碳颗粒的起燃温度至发动机排气温度区间燃烧去除。炭颗粒连续再生捕集器(CDPF)是基于微颗粒捕集器耦合了氧化催化转化器的被动再生碳颗粒捕集装置，即在微颗粒捕集器表面涂覆催化剂进一步降低碳颗粒燃烧温度至柴油车尾气温度区间目前，已报道的催化剂已将炭烟起燃温度降低至180℃左右，但在该温度条件下的炭烟催化燃烧速率非常低，不能满足发动机低温冷启动阶段的需要。国六排放标准要求炭烟颗粒的排放量低于3mg/km，PN限值低于6.0×1011个/千米。为了控制排放数量就需要孔径更小的DPF才能将炭烟颗粒捕集下来，如果不及时将捕集的PM消除就会堵塞DPF，导致背压升高从而损伤柴油发动机。为此，在100℃下实现DPF再生才能满足发动机的工况要求。然而，已有的催化剂单独作用无法实现这一目标。