用于催化氧化氨氣的鉑/铈鋁-分子篩催化劑及其制備方法

　　柴油機以其低油耗、高功率的特點获得越來越廣泛的應用，但是柴油機缸內的高溫高壓會産生大批的氮氧化物，帶來了嚴重的環境問題。目前，我國基本是采用選擇性催化還原(SCR)來處理柴油機産生的氮氧化物，其中應用最多的還原劑是尿素水溶液，尿素水解生成氨氣。爲了達到更嚴格的NOx排放標准，國際上要紧采用以下兩種方法:(I)噴射更多的尿素溶液，這種方法的缺點在于會造成余外的氨氣泄漏；(2)使用吸附氨氣的催化劑，這種方法的缺點在于當柴油車進行急加速時，會使排放的尾氣溫度急劇升高，脫附的氨氣加劇了氨氣的泄漏，引起新的環境二次汙染。

氨氣是一種無色且具有強烈刺激性惡臭的氣體，並能以任何比例與水相互溶解且極易揮發。其對人體呼吸道有刺激和腐蝕作用，降低人體對疾病的抵抗力。人在短期內吸入大批的氨氣，也许出現流淚、咽痛、聲音撕啞、頭暈、惡心、胸悶、乏力等症狀，嚴重者會出現肺氣腫，同時還會發生呼吸道刺激症狀。氨氣已被我國列入惡臭汙染物排放，成爲環保領域控制項目，必須嚴格控制氨氣的排放。

目前，去除氨氣的方法要紧有化學吸收法、物理吸附法、催化裂解法、生物過濾法以及催化氧化法。化學吸收法和物理吸附法雖然操作簡單，但是需要时限更換吸附劑，易産生二次汙染。催化裂解法需要在較高溫度下才能分解，且固定設備投資較大。生物過濾法，雖不産生二次汙染，但因淨化氨氣功效低而很難實現工業化。

催化氧化法是一種較爲理想的治理技術，是在催化劑和氧氣的氣氛下，將氨氣催化氧化成無汙染的氮氣和水。實際應用中，需要催化劑低溫性能好，才能使氨氣最大程度的轉化爲氮氣和水，減少氮氧化物副産物的生成。常用的催化劑體系要紧有以下幾類:金屬氧化物型催化劑、離子交換分子篩型催化劑及貴金屬型催化劑。金屬氧化物型催化劑雖然選擇性好且價格便宜，但是其低溫活性較低，在250°C時的轉化率僅爲60%。離子交換分子篩型催化劑雖然低溫窗口寬，但是在250300°C易産生氧化二氮，造成二次汙染物。

貴金屬型催化劑是將钼、鈕等負載在氧化銷等無機材料上，在250450°C有較高的催化氧化活性，較好的低溫活性窗口，將泄漏的氨氣進行氧化，其反應式如下式(I)所不O

4NH3+302— 2N2+6H20 (I)

然而，目前現有的貴金屬型催化劑大多是以氧化鋁爲載體材料，貴金屬分布在氧化鋁上，導致貴金屬催化劑在進行氨氣氧化的同時，易引起N20、N0、N(V汙染物産生，因此嚴重限制了貴金屬型催化劑在實際中的應用，具體反應如下式⑵⑶所示。

4NH3+502— 4N0+6H20 (2)

4NH3+702— 4N0 2+6H20 (3)

2NH3+202— N 20+3H20 (4)

CN 103476495A公开了一种氨氧化催化剂以及使用了其的廢氣淨化装置和使用方法，采用双层涂覆，下层是负载了贵金属的无机材料，上层是分子筛催化剂，尽管在250400°C对NH3有较高的催化氧化活性，但同时也产生了较高浓度N 20和NOx。

因此，在使用尿素水溶液作爲柴油機還原劑的選擇性催化還原(SCR)系統中，開發出低溫催化氧化氨氣性能好，並且可以有效克制Ν20、Ν0、Ν02等汙染物産生的貴金屬型催化劑非常迫切和需要。