[发明专利]一种用于高温尾气的氨氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明一种与三效催化剂匹配使用的氨氧化催化剂及其制备方法，与传统的柴油车氨氧化催化剂相比，主要用于高温尾气气氛。该氨氧化催化剂通过将不同催化剂活性组分负载在不同载体材料上，并调整其在载体上的分布情况，显著改善了氨氧化催化剂的催化性能，使氨氧化催化剂能在高温条件下，也能快速、高效的将NH₃转化为N₂，从而克服了现有氨氧化催化剂在高温缺氧条件下，将大量NH₃转化为NO_x的缺陷，实现了对高温当量燃烧发动机尾气的净化处理，使其能满足国家的发动机尾气排放标准，有利于氨氧化催化剂的大规模应用。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别涉及汽车尾气净化领域，具体涉及一种适用于高温（≥450 ℃）当量燃烧发动机尾气的氨氧化催化剂及其制备方法。本发明催化剂通常安装在三效催化剂的后端，与三效催化剂匹配使用，主要净化三效催化剂的副产物NH₃。

背景技术

汽车尾气净化三效催化剂（Three Way Catalyst；简称TWC）主反应中有两个反应的产物是H₂，分别是CO和H₂O反应生成CO₂和H₂，以及HC（Hydro-Carbon）和H₂O反应生成CO和H₂；在TWC上，H₂主要和O₂、NO_x反应，生成H₂O，但也和NO_x、CO以及NO_x反应，生成NH₃；因此，TWC上生成的H₂和尾气中的H₂均会带来新的副产物NH₃。NH₃是一种有刺激性气味的有毒气体，影响空气质量和人类健康。GB17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（注：该法规适用于重型柴油车和重型天然气车）将NH₃和HC、NO_x、CO和PM等列为需要控制排放量的污染物，其中NH₃的排放限值是10 ppm；因此，为了满足TWC在NH₃上的排放满足国家标准，需要TWC后增加一个氨氧化催化剂（Ammonia Oxidation Catalyst；简称AOC），通过AOC将TWC生成的NH₃净化到国六限值以内，现有的 AOC是将NH₃和O₂反应生成N₂和H₂O的原理来净化NH₃，因而不会产生新的污染物，对环境保护和尾气净化具有积极作用。然而，应用过程中我们却发现，现有的 AOC在高温（≥450℃）条件下，会将部分的NH₃转化为NO_x而不是N₂,尾气温度越高，生成的NO_x量也越高从而增加了NO_x的排放，进而可能会导致NO_x的排放超过排放限值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有AOC在高温条件下将NH₃转化为NO_x的比例较大的缺陷，提供一种用于高温尾气的氨氧化催化剂及其制备方法；该氨氧化催化剂通过将不同催化剂活性组分负载在不同载体材料上，并调整其在载体上的分布情况，显著改善了氨氧化催化剂的催化性能，使氨氧化催化剂能在高温条件下，也能快速、高效的将NH₃转化为N₂，从而克服了现有氨氧化催化剂在高温条件下，将大量NH₃转化为NO_x的缺陷，实现了对高温当量燃烧发动机尾气的净化处理，使其能满足国家的发动机尾气的排放标准，有利于氨氧化催化剂的大规模应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于高温尾气条件下与三效催化剂匹配使用的氨氧化催化剂，所述催化剂由载体、第一催化剂和第二催化剂组成；