一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂及其制备方法和应用，属于材料技术领域。该Pt/硅改性氧化铝基催化剂以硅改性氧化铝为载体，Pt以Pt0和Pt

【技术实现步骤摘要】
一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料
，具体涉及一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柴油机的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)排放量非常低，但由于一些有害化学物质在较低浓度下存在，它可能具有更高的毒性潜势。1989年，国际癌症研究机构(IARC)通过研究得出结论，柴油机的废气可能对人类致癌。1992年，国际癌症研究机构在得到有关的柴油废气的确凿实验证据后，将其归类为“致癌物”。柴油烟雾已被认为是心血管疾病和哮喘加剧的原因，引起了公众对人类健康和环境危险的认识和关注。
[0003]柴油氧化催化剂(DOC)是位于发动机之后的第一个组件，是柴油汽车后处理系统中最重要的组成部分之一。其作用体现三方面：(1)将CO和未燃烧的烃类(HCs)化合物转化为无毒无害的CO2和H2O；(2)辅助下游尾气净化装置，不仅可以在低温下氧化颗粒物中的可溶有机组分以降低潜在的煤烟负荷，同时柴油机废气中的NO被氧化为NO2，具有强的氧化性，可以降低碳烟颗粒物的氧化温度，促进柴油机颗粒捕集器的被动再生；(3)对于氮氧化物减排体系，尤其在运行温度低250℃时，NO优先被氧化，但柴油废气中约90％是NO。因此，DOC将NO氧化为NO2有利于净化尾气中的氮氧化合物。目前，DOC主要采用铂、钯等贵金属作为活性组分，且具有高Pt、Pd负载量，对CO、未燃烧的碳氢化合物和液态烃体现出较高的氧化活性。
[0004]许多贵金属已经被证实对CO、HC、NO具有高的催化氧化活性，例如Pd和Pt基催化剂。然而，贵金属存在资源稀缺，价格昂贵等缺点，如何在降低催化剂中贵金属含量的同时有效的提高催化剂的活性仍然是本领域的技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂及其制备方法和应用，解决如何在降低催化剂中贵金属含量的同时有效的提高催化剂的活性技术问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂，所述催化剂以硅改性氧化铝为载体，Pt以Pt0和Pt
2+
两种形式负载。
[0007]进一步地，Pt0占所有Pt的比例为50％
‑
55％。
[0008]进一步地，硅改性氧化铝载体呈现多孔形貌，Pt/硅改性氧化铝基催化剂平均粒径大小为20
‑
20.5nm。
[0009]进一步地，所述Pt与所述硅改性氧化铝的质量比为0.55
‑
0.6:100。
[0010]此外，本专利技术还提出一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将硅改性氧化铝与水混合分散，之后滴加Pt盐溶液并搅拌得到混合液；
[0012]将所述混合液干燥得到混合物，将所述混合物在400～500℃下煅烧得到所述Pt/
硅改性氧化铝基催化剂。
[0013]进一步地，将所述混合液干燥得到混合物包括：先将所述混合液在水浴加热条件下旋蒸，之后微波干燥，之后真空干燥。
[0014]进一步地，所述旋蒸的温度为50～70℃；和/或所述真空干燥的时间为10～12小时；和/或，所述搅拌的时间为4
‑
5小时。
[0015]进一步地，所述Pt盐溶液为四氨合硝酸铂溶液和氯铂酸溶液中的一种或者两种。
[0016]此外，本专利技术还提出一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂，由上述制备方法制备得到。
[0017]另外，本专利技术还提出一种上述Pt/硅改性氧化铝基催化剂在柴油尾气催化氧化方面的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：Pt/硅改性氧化铝基催化剂，所述催化剂以硅改性氧化铝为载体，Pt以Pt0和Pt
2+
两种形式负载，只需要Pt与所述硅改性氧化铝的质量比为0.55
‑
0.6:100就具有高催化氧化活性，实现了在降低催化剂中贵金属含量的同时有效的提高了催化剂的活性。
附图说明
[0019]图1为实施例1制备的Pt/硅改性氧化铝基催化剂的扫描电镜图；
[0020]图2为实施例1中的载体硅改性氧化铝透射电镜图；
[0021]图3为实施例1制备的Pt/硅改性氧化铝基催化剂的mapping图；
[0022]图4为实施例1制备的Pt/硅改性氧化铝基催化剂的XRD图谱；
[0023]图5为实施例1制备的Pt/硅改性氧化铝基催化剂的XPS图谱；
[0024]图6为实施例1制备的Pt/硅改性氧化铝基催化剂催化CO、NO、C3H6的转化效率图及稳定性图。
具体实施方式
[0025]本具体实施方式提供了一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂，所述催化剂以硅改性氧化铝为载体，Pt以Pt0和Pt
2+
两种形式负载；其中，Pt0占所有Pt的比例为50％
‑
55％；所述硅改性氧化铝载体呈现多孔形貌，Pt/硅改性氧化铝基催化剂平均粒径大小为20
‑
20.5nm；所述Pt与所述硅改性氧化铝的质量比为0.55
‑
0.6:100。
[0026]本具体实施方式还提出一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将硅改性氧化铝与水混合分散，之后滴加Pt盐溶液并搅拌4
‑
5小时得到混合液；
[0028]将所述混合液干燥得到混合物，将所述混合物在400～500℃下煅烧4
‑
5小时得到所述Pt/硅改性氧化铝基催化剂；将所述混合液干燥得到混合物包括：先将所述混合液在水浴加热条件下在50～70℃下旋蒸，之后微波干燥30
‑
40s，之后真空干燥10～12小时。
[0029]本具体实施方式还提出一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂，由上述制备方法制备得到。
[0030]本具体实施方式还提出一种上述Pt/硅改性氧化铝基催化剂在柴油尾气催化氧化方面的应用。
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提出一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂的制备方法，由以下步骤制得：
[0034]称取1g硅改性氧化铝粉体并研磨充分，加入20ml水中，超声分散30min以上，称取11mg四氨合硝酸铂，溶于20ml蒸馏水溶液中，待其完全溶解，量取一定量Pt盐溶液缓慢滴加到装有1g硅改性氧化铝粉体的茄形瓶中，使得Pt与载体质量比为0.58％，搅拌4h；
[0035]之后在60℃下水浴条件下旋蒸至干，之后在微波炉中干燥30s，然后转移到真空干燥箱中在60℃下干燥12h，最后将干燥所得的粉体在空气下500℃煅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂，其特征在于，所述催化剂以硅改性氧化铝为载体，Pt以Pt0和Pt
2+
两种形式负载。2.根据权利要求1所述的Pt/硅改性氧化铝基催化剂，其特征在于，Pt0占所有Pt的比例为50％
‑
55％。3.根据权利要求1所述的Pt/硅改性氧化铝基催化剂，其特征在于，硅改性氧化铝载体呈现多孔形貌，所述Pt/硅改性氧化铝基催化剂平均粒径大小为20
‑
20.5nm。4.根据权利要求1所述的Pt/硅改性氧化铝基催化剂，其特征在于，所述Pt与所述硅改性氧化铝的质量比为0.55
‑
0.6:100。5.一种Pt/硅改性氧化铝基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硅改性氧化铝与水混合分散，之后滴加Pt盐溶液并搅拌得到混合液；将所述混合液干燥得到混合物，将所述混合物在4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彦炳，曹广平，黄发军，潘传奇，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：