Ce₂O₃和V₂O₅双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂的制作方法

专利名称：：Ce₂O₃和V₂O₅双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂的制作方法
技术领域：
：本发明属于柴油车用催化剂，具体涉及一种具有Ce203和V20s双重活性组分的柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法。
背景技术：
：柴油车载重量大、比油耗低，在我国大、中型客、货车中占有统治地位，但由于其氮氧化物(NOx)排放较多，严重污染了大气环境，对人类的身体健康造成了潜在的威胁，因此，许多国家都制定了越来越严格的排放法规来限制柴油车的NOx排放。而NH3或尿素-选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction——SCR)技术具有极高的NOx净化能力，同时通过与优化缸内燃烧的技术措施相结合，还可以降低柴油车的燃油消耗，是一种能够同时实现环保和节能目标的排放控制技术，在国际上已大规模应用。现有商业SCR催化剂多采用以V20s为主活性成分的V205-W03(Mo03)-1102-载体型催化剂，该催化剂一般在柴油车排气温度处于28(TC48(TC时具有较好的反应活性，比较适合欧、美等国的车辆运行工况。但我国城市道路拥挤，车辆走走停停，柴油车排温较低，上述钒型SCR催化剂不能满足我国柴油车对SCR催化剂低温(<300°C)活性的现实要求。同时V205属高毒物质，对人体健康危害较大。因此，采用低毒材料开发具有良好低温使用性能的新型SCR催化剂成为国内外相关领域的开发研究热点。
发明内容本发明的目的是利用低毒的Ce203部分替代高毒的V205作为SCR催化剂主活性成分，发明一种具有Ce203和V205双重活性组分的柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂及其制备方法，在减少催化剂环境危害的同时，扩展催化剂的使用温度范围。Ce203和V205双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂，催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷为骨架材料，主活性成分由Ce203(三氧化二铈)和V20s(五氧化二钒)共同构成，采用W03(三氧化钨)或MoCb(三氧化钼)为助催化剂组分，采用锐钛矿型Ti02(二氧化钛)为涂层基体。其中主活性成分(包括Ce203和V205)与助催化剂组分WCb(或Mo03)以及涂层基体Ti02的质量百分比分别为(13%):(612%):(8593%)，质量百分比之和均为100%;主活性成分加助催化剂组分再加涂层基体Ti02的总质量为(9.123.1%)与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量(卯.976.9%)之比，即(9.123.1%):(卯.976.9%)质量百分比之和为100%;主活性组分Ce203和V205的质量比为(3070%):(7030%)，质量百分比之和均为100%。本发明在现有V205-W03(Mo03)-1102-载体型301催化剂的基础上，引入了低毒稀土金属氧化物——Ce203部分代替V20s-W03(Mo03)-1102-载体型SCR催化剂中的主催化剂成分V20s，降低了SCR催化剂的生物毒性。同时，在催化性能上，由于铈元素的价电子可在不同价态之间相互转变，从而呈现出Ce203、Ce20s等不同氧化物类型，在反应温度和反应物组分的作用下，不同氧化物会相互转化，产生的游离氧或自由电子能够进一步促进催化反应的进行。因此，以铈元素的中间价态氧化物Ce203部分替代V205的Ce203-V205-W03(Mo03)-7102-载体型SCR催化剂具有比V205-W03(Mo03)-1102-载体型801催化剂更好的低温活性和高温选择性，即具有更宽的高活性温度窗口。本发明提出的制备方法，主要包括5个步骤(1)Ti02前驱液的制备首先按照主活性成分加助催化剂组分加涂层基体Ti02的总质量与陶瓷载体的质量比计算出Ti02负载量，再按照每340.35g钛酸丁酯产生79.88gTiO2的比例计算出需要加入钛酸丁酯的质量，再将钛酸丁酯加入到体积为23倍的无水乙醇中，在搅拌的同时滴加浓度不小于10%(重量比)的盐酸，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体，作为Ti02前驱液。(2)Ti02涂层的涂覆将堇青石蜂窝陶瓷载体清洗、干燥后，在已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在8011(TC下干燥624，再在500600。C下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述Ti02前驱液用毕，(3)氧化物活性成分负载量的确定按照前述Ce2Cb和V205:W03或Mo03:Ti02的混合比以及Ce203:丫205的混合比分别计算出催化剂制备所需要各组分的质量。按照每卯8.44g硝酸铈产生328.23gCe203、每234g偏钒酸铵产生182gV205以及每1602.4g钨酸铵产生1391.1gW03或每1236g钼酸铵产生1008gMoO3的比例换算出所需原料硝酸铈、偏钒酸铵以及钨酸铵或钼酸铵的质量。(4)钨酸铵或钼酸铵助催化剂的涂覆按照每16.02g钨酸铵或每12.36g钼酸铵溶于20004000ml去离子水的比例，将鸭酸铵或钼酸铵与去离子水混合，然后加入草酸调节溶液的PH值为26。将己涂覆Ti02的陶瓷载体放入钨酸铵(或钼酸铵)、草酸和水的溶液中，于60'C下浸渍46h，取出后吹掉孔道内残留液体，在80110'C下干燥624h，再在50060(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述钨酸铵(或钼酸铵)、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205主活性成分的负载再分别按照每4.54g硝酸铈和每U7g偏钒酸铵溶于5001000ml去离子水的比例配制成混合溶液，加入草酸调节溶液的PH值为26。将己涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8011(TC下干燥624h，再在500600'C下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将所述负载主活性成分后的陶瓷载体在500600'C下煅烧46h。图lSCR催化剂活性实验室评价装置示意图其中1—单通道质量流量控制器；2—3通道质量流量控制器；3—转子流量计；4一截止阀；5—空气通路；6—混合釜；7—水蒸气发生炉；8—反应器；9一温度显示控制仪；10—加热电流显示控制仪；ll一蠕动泵；12—NHs气瓶；13—NO气瓶；14—HC气瓶；15—CO气瓶；16""N2气瓶；17—模拟排放混合气入口；18^NH3入口；19—水蒸气入口；20—反应后排气出口(通往气体分析仪)图2不同空速时实施例1的NOx脱除效率随反应温度的变化情况；图3不同空速时实施例1的HC脱除效率随反应温度的变化情况；图4不同空速时实施例1的CO排放增加量随反应温度的变化情况；图5实施例16的NOx脱除效率随反应温度的变化情况；图6SCR催化剂性能发动机评价系统示意图其中21—进气中冷器；22—空气滤清器；23—柴油机；24—还原剂计量阀；25—喷射泵；26—喷嘴及输液管；27—SCR催化器；28—测功机具体实施例方式以下通过具体的实施例对本发明步骤进行详细的描述，但本发明所涵盖的内容并不限于下述实施例。实施例1U)Ti02前驱液的制备6确定要在lkg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取750ml钛酸丁酯，加入到1500ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加10%(重量比)的盐酸375ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti02涂层的涂覆将清洗、干燥后的lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于60'C下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在60(TC下煅烧2h。重复上述浸渍、干燥和煅烧过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:W03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=2:1:9:88的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈11.07g;偏钒酸铵2.57g;钨酸铵20.73g。(4)助催化剂的涂覆称取钨酸铵20.73g，将其溶于3882ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(2)中己涂覆Ti02的陶瓷载体放入所述钨酸铵、草酸和水的溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到钨酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce20"QV2CV活性组分的涂覆称取11.07g硝酸铈，将其溶于1219ml去离子水；再称取2.57g偏钒酸铵，将其溶于1098ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在105。C下干燥12h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在600。C下煅烧4h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例1在NH3-SCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800xl(T6(v/v)，CO的浓度为650xl0'6(v/v)，HC(丙垸)的浓度为750xl(T6(v/v)，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为l丄l。实施例l对NOx的催化效果如图2所示，对HC的催化效果如图3所示，对CO的催化效果图4所示。实施例2(1)Ti02前驱液的制备确定要在lkg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取750ml钛酸丁酯，加入到1500ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加10%(重量比)的盐酸375ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti02涂层的涂覆将清洗、干燥后的所述lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于60'C下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在105X:下干燥12h，再在600"C下煅烧2h。重复上述浸渍、干燥及煅烧过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:W03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=1.5:1.5:9:88的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈8.3g;偏钒酸铵3.86g;钨酸铵20.73g。(4)助催化剂的涂覆称取钨酸铵20.73g，将其溶于3882ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(2)中己涂覆Ti02的陶瓷载体放入钨酸铵、草酸和水的溶液中，于6(TC下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在600。C下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到钨酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205活性组分的涂覆称取8.3g硝酸铈，将其溶于914ml去离子水；再称取3.86g偏钒酸铵，将其溶于1650ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于6(TC下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下千燥12h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在600°C下煅烧4h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例2在NH3-SCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800X10'6v/v，CO的浓度为650Xl(T6v/v，HC(丙垸)的浓度为750Xl(T6v/v，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为1.1:1，GHSV(每小时体积空速)=30000h"。实施例2对NOx的催化效果如图5所示。实施例3(1)Ti02前驱液的制备确定要在lkg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取750ml钛酸丁酯，加入到1500ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加10%(重量比)的盐酸375ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti02涂层的涂覆将清洗、干燥后的lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在600'C下煅烧2h。重复上述浸渍、干燥及煅烧过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:W03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=1:2:9:88的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈5.54g;偏钒酸铵5.14g;钨酸铵20.73g。(4)助催化剂的涂覆称取钨酸铵20.73g，将其溶于3882ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(2)中已涂覆Ti02的陶瓷载体放入钨酸铵、草酸和水的溶液中，于6(TC下浸渍6h,取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到钨酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205活性组分的涂覆称取5.54g硝酸铈，将其溶于610ml去离子水；再称取5.14g偏钒酸铵，将其溶于2197ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为5。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在105'C下干燥12h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在600°C下煅烧4h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例3在NH3-SCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800Xl(T6v/v，CO的浓度为650Xl(T6v/v，HC(丙烷)的浓度为750Xl(T6v/v，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为1.1:1，GHSV(每小时体积空速)=30000h"。实施例3对NOx的催化效果如图5所示。实施例4(1)TiCb前驱液的制备确定要在1kg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取758ml钛酸丁酯，加入到2274ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加30%(重量比)的盐酸151.6ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti(V凃层的涂覆将清洗、干燥后的所述lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在600'C下煅烧2h。重复上述浸渍和干燥过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:Mo03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=1:1:9:89的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈5.54g;偏钒酸铵2.57g;钼酸铵22.08g。(4)助催化剂的涂覆称取钼酸铵22.08g，将所述钼酸铵溶于3573ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为4。将步骤(2)中已涂覆Ti02的陶瓷载体放入钼酸铵、草酸和水的溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在600'C下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到钼酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205活性组分的涂覆称取5.54g硝酸铈，将其溶于1220ml去离子水；再称取2.57g偏钒酸铵，将其溶于1098ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为4。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于6(TC下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在60(TC下煅烧4h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例4在NHrSCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800Xl(r6v/v，CO的浓度为650Xl(T6v/v，HC(丙垸)的浓度为750Xl(T6v/v，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为1.1:1，GHSV(每小时体积空速)=30000^。实施例4对NOx的催化效果如图5所示。实施例5(1)7102前驱液的制备确定要在1kg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取362ml钛酸丁酯，加入到1086ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加10%(重量比)的盐酸180ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti02涂层的涂覆将清洗、干燥后的所述lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在ll(TC下干燥6h，再在500'C下煅烧2h。重复上述浸渍、干燥及煅烧过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:W03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=2:1:12:85的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈5.54g;偏钒酸铵1.29g;钨酸铵13.82g。(4)助催化剂的涂覆称取鸨酸铵13.82g，将其溶于3451ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为2。将步骤(2)中已涂覆Ti02的陶瓷载体放入钨酸铵、草酸和水的溶液中，于6(TC下浸渍4h，取出后吹掉孔道内残留液体，在110'C下干燥6h，再在50(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到所述钨酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205活性组分的涂覆称取5.54g硝酸铈，将其溶于1220ml去离子水；再称取1.29g偏钒酸铵，将其溶于1103ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为2。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于60'C下浸渍4h，取出后吹掉孔道内残留液体，在11(TC下干燥6h，再在50(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在500'C下煅烧6h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例5在NH3-SCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800Xl(T6v/v，CO的浓度为650X10'6v/v，HC(丙烷)的浓度为750X10'6v/v，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为1.1:1，GHSV(每小时体积空速)-SOOOOh'L实施例5对NOx的催化效果如图5所示。实施例6(1)Ti02前驱液的制备确定要在lkg堇青石蜂窝陶瓷载体上负载涂层材料Ti02。称取1189ml钛酸丁酯，加入到2378ml无水乙醇中，在搅拌的同时滴加10%(重量比)的盐酸590ml，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。(2)Ti02涂层的涂覆将清洗、干燥后的所述lkg堇青石蜂窝陶瓷载体放入步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在600'C下煅烧2h。重复上述浸渍、干燥及煅烧过程直至步骤(1)制备好的Ti02前驱液用毕。(3)氧化物活性成分负载量的确定按照Ce203:V205:W03:Ti02(在步骤2中的涂敷量)=0.5:0.5:6:93的质量比计算得到催化剂负载原料的用量为硝酸铈4.15g;偏钒酸铵1.93g;钨酸铵20.73g。(4)助催化剂的涂覆称取钨酸铵20.73g，将其溶于2588ml去离子水后加入草酸调节溶液的PH值为6。将步骤(2)中已涂覆Ti02的陶瓷载体放入钨酸铵、草酸和水的溶液中，于6(TC下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在60(TC下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到所述钨酸铵、草酸和水的溶液全部用毕。(5)Ce203和V205活性组分的涂覆称取4.15g硝酸铈，将其溶于914ml去离子水；再称取1.93g偏钒酸铵，将其溶于1650ml去离子水；将硝酸铈溶液和偏钒酸铵溶液混合后，加入草酸调节溶液的PH值为6。将步骤(3)中已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液中，于60'C下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8(TC下干燥24h，再在600'C下煅烧2h。多次重复浸渍、干燥及煅烧过程，直到硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕。然后将负载主活性成分后的陶瓷载体在600°C下煅烧4h。用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价装置评价实施例6在NH3-SCR反应中的催化性能。实验中排气NOx浓度为800X10—6v/v，CO的浓度为650X10'6v/v，HC(丙烷)的浓度为750X10'6v/v，氧浓度=10%(体积比)；NH3与NOx的mol当量比为1.1:1，GHSV(每小时体积空速)-30000b-1。实施例6对NOx的催化效果如图5所示。实施例7按照实施例1的配比和制备方法在规格为5.76L的堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆Ti02、W03、V20s和Ce203等组分；在如图6所示的SCR催化剂性能发动机评价系统上评价实施例1在真实发动机运行条件下对NOx的净化性能，结果如表1所示。表1实施例1在发动机ESC试验中对真实排气条件下NOx的净化效果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本发明具有如下优点采用低毒的Ce203部分替代高毒的V205，降低了催化剂的环境危害；替代催化剂具有更为宽阔的活性温度范围，特别是低温活性有了较大幅度的提高，特别适合我国城市道路通行条件；铈作为一种稀土元素在我国储量丰富，完全可以保证新型SCR催化剂大规模生产的原料供应和成本控制。权利要求1.Ce2O3和V2O5双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂，其特征在于催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷载体为骨架材料，以Ce2O3和V2O5为主活性组分，以WO3或MoO3为助催化剂组分，以TiO2为涂层基体，其中主活性成分Ce2O3和V2O5与助催化剂组分WO3或MoO3以及涂层基体TiO2的质量百分比为(1～3％)∶(6～12％)∶(85～93％)，质量百分比之和为100％。2.按照权利要求l所述的Ce203和V205双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂，其特征在于所述主活性成分加所述助催化剂组分加所述涂层基体Ti02的总质量与所述堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比为(9.123.1%):(90.976.9%)，质量百分比之和均为100%。3.按照权利要求1所述的Ce203和V205双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂，其特征在于所述主活性组分Ce203和V205的质量百分比为(3070%):(7030%)，质量百分比之和为100%。4.(^203和V205双活性组分柴油车用选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂制备方法，其特征在于具体工艺包括以下步骤(1)Ti02前驱液的制备确定所需涂敷堇青石蜂窝陶瓷载体的质量，按照所述主活性成分加所述助催化剂组分再加所述涂层基体Ti02的总质量与所述堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比为(9.123.1%):(90.976.9%),质量百分比之和均为100%，计算出Ti02负载量，然后按照每340.35g钛酸丁酯产生79.88gTi02的比例计算出在前驱液中需要加入钛酸丁酯的质量，再将所述钛酸丁酯的质量换算成钛酸丁酯的体积，称取所述钛酸丁酯体积下的钛酸丁酯，加入到所述体积23倍的无水乙醇中，在搅拌的同时滴加浓度不小于10%的盐酸，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体，作为TK)2前驱液；(2)Ti02涂层的涂覆将所述堇青石蜂窝陶瓷载体清洗、干燥后，在步骤(1)已制备好的Ti02前驱液中于6(TC下浸渍lh，取出后吹掉孔道内残留液体，在80110'C下干燥624，然后在50060(TC下煅烧2h，多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述Ti02前驱液用毕；(3)氧化物活性成分负载量的确定按照权利要求3所述主活性组分Ce203和V205的质量百分比为(3070%):(7030%)的质量比例，分别按照每卯8.44g硝酸铈产生328.23gCe203、每234g偏钒酸铵产生182gV205以及每1602.4g钨酸铵产生1391.lgW03或每1236g钼酸铵产生1008gMoO3的比例换算出所需原料硝酸铈、偏钒酸铵以及钩酸铵或钼酸铵的质量；(4)钨酸铵或钼酸铵助催化剂的涂覆按照步骤(3)计算出的质量称取钩酸铵或钼酸铵，每16.02g钩酸铵或每12.36g钼酸铵溶于20004000ml去离子水的比例与去离子水混合，然后加入草酸调节溶液的PH值为26，将步骤(2)已涂覆Ti02的陶瓷载体放入所述钩酸铵或钼酸铵、草酸和去离子水的溶液中，于6(TC下浸渍46h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8011(TC下干燥624h，再在50060(TC下煅烧2h，多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述鸭酸铵(或钼酸铵)、草酸和水的溶液全部用毕；(5)Ce203和￥205主活性成分的负载按照步骤(3)计算出的质量称取硝酸铈和偏钒酸铵，分别按照每4.54g硝酸铈和每U7g偏钒酸铵溶于5001000ml去离子水的比例配制成溶液，再加入草酸调节溶液的PH值为26，将步骤(4)已涂覆Ti02和助催化剂的陶瓷载体放入所述硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的溶液中，于6(TC下浸渍6h，取出后吹掉孔道内残留液体，在8011(TC下干燥624h，再在500600'C下煅烧2h，多次重复浸渍、干燥和煅烧过程，直到所述硝酸铈、偏钒酸铵、草酸及去离子水的混合溶液全部用毕，然后将所述负载主活性成分后的陶瓷载体在500600。C下煅烧46h。全文摘要采用Ce₂O₃和V₂O₅双重活性组分的车用柴油机选择性催化还原脱除氮氧化物催化剂。催化剂采用堇青石蜂窝陶瓷为骨架材料，以Ce₂O₃和V₂O₅为主活性组分，以WO₃或MoO₃为助催化剂组分，以TiO₂为涂层基体，其中主活性组分Ce₂O₃和V₂O₅与助催化剂组分WO₃或MoO₃以及涂层基体TiO₂的质量百分比分别为(1～3％)∶(6～12％)∶(85～93％)。具体工艺包括TiO₂前驱液的制备；TiO₂涂层的涂覆；助催化剂的涂覆；氧化物活性成分负载量的确定；V₂O₅和Ce₂O₃主活性组分的涂覆。本发明采用低毒的Ce₂O₃部分替代高毒的V₂O₅，降低了催化剂的环境危害，替代催化剂具有更为宽阔的活性温度范围，特别是低温活性有了较大幅度的提高，特别适合我国城市道路通行条件。文档编号B01J23/28GK101559363SQ200910069019公开日2009年10月21日申请日期2009年5月26日优先权日2009年5月26日发明者刚吕,宋崇林,峰宾,张清茂,裴毅强申请人:天津大学