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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010783188.7 (22)申请日 2020.08.06 (71)申请人 合肥神舟催化净化器股份有限公司 地址 231131 安徽省合肥市双凤开发区梅 冲湖路019号 (72)发明人 胡朝稳 (74)专利代理机构 北京力量专利代理事务所 (特殊普通合伙) 11504 代理人 徐冬 (51)Int.Cl. B01J 23/89(2006.01) B01J 37/02(2006.01) B01J 37/08(2006.01) B01J 37/00(2006.01) B01D。
2、 53/94(2006.01) B01D 53/58(2006.01) (54)发明名称 一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧 化催化剂及制备和使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种高酸性单涂层钙钛矿基 柴油机用氨氧化催化剂及制备方法和使用方法。 氨氧化催化剂由钙钛矿型氧化物、 Pd和NiO为主 催化活性成分， V2O5和WO3为助催化剂， TiO2、 Al2O3和SiO2为涂层基础材料制成。 该氨氧化催化 剂通过催化SCR后处理器泄露氨发生不完全氧化 反应生成N2， 实现泄露氨的净化。 本发明氨氧化 催化剂消除了双涂层ASC催化剂对SCR涂层的依 赖， 提高了ASC催化剂的生产效率、 降低。
3、了生产成 本并改善了涂层稳定性。 以钙钛矿型氧化物、 少 量Pd和廉价金属氧化物组成的主催化活性成分 替代传统ASC催化剂中的Pt， 降低了原料成本， 提 高了新型ASC催化剂的抗硫和热稳定性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 111841572 A 2020.10.30 CN 111841572 A 1.一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 包括主催化活性成分、 助催化 剂、 涂层基础材料和载体， 其特征在于， 主催化活性成分由La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复 合氧化物、 Pd和NiO制成， 且所述La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复。
4、合氧化物、 Pd和NiO占主催 化活性成分中的质量分数分别为： 7080、 25、 1528， La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿 型复合氧化物、 Pd和NiO质量分数之和为100。 2.根据权利要求1所述一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 其特征在 于， 所述助催化剂由V2O5和WO3制成， 且所述V2O5和WO3占助催化剂中的质量分数分别为10 20、 8090， V2O5和WO3的质量分数之和为100。 3.根据权利要求1所述一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 其特征在 于， 所述涂层基础材料由TiO2、 -Al2O3和SiO2制成， 且所述TiO2。
5、、 -Al2O3和SiO2占涂层基础 材料中的质量分数分别为： 3050、 4050、 /1020， TiO2、 -Al2O3和SiO2的质量分 数之和为100。 4.根据权利要求3所述一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 其特征在 于， 所述-Al2O3包括纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3， 且所述纯质-Al2O3和铝溶胶 转化的-Al2O3的质量分数为7590和1025， 纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3 的质量分数之和为100。 5.根据权利要求1-4任一所述的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 其特 征在于， 所述主催化活性成分、 助催化剂和涂层基。
6、础材料组成氨氧化催化剂的催化涂层， 且 所述主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础材料占催化涂层中的质量分数分别为510、 515、 7590， 主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础材料的质量分数之和为100。 6.根据权利要求5所述的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 其特征在于， 所述载体为400目堇青石蜂窝陶瓷， 催化涂层、 载体占氨氧化催化剂中的质量分数分别为15 30、 7085， 催化涂层、 载体的质量分数之和为100。 7.一种如权利要求1所述的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂的制备方 法， 其特征在于， 包括以下操作步骤： (1)催化剂组成设计； 依据上述的配比，。
7、 分别设计出以下比例： La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd和 NiO的质量百分比， V2O5和WO3的质量百分比， TiO2、 -Al2O3和SiO2的质量百分比， 纯质- Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3的质量百分比， 主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础材料 的质量百分比； 所述催化涂层及400目堇青石蜂窝陶瓷的质量百分比； 并配制与所述催化涂 层的质量相对应的涂层浆液； (2)助催化剂前驱体的制备； 依据步骤(1)中设计各组元的比例以及配制可生成所述催化涂层的质量的涂层浆液， 计算出制备所述助催化剂所需要V2O5和WO3的质量， 以及所述涂层基础材料。
8、中TiO2的质量； 再按照每234.0g NH4VO3制备182.0g V2O5， 每283.9g(NH4)2WO4制备231.9g WO3以及每182.0g V2O5添加180.0360.0g草酸的换算比例计算出制备所述助催化剂前驱体所需要NH4VO3、 (NH4)2WO4和草酸的质量； 准确称取已确定质量的TiO2、 NH4VO3、 (NH4)2WO4和草酸， 并将其一起 加入到质量相当于TiO2质量35倍质量的去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 将所述浆状 物在研磨机上研磨至中位粒径处于0.50.8微米范围内， 再将研磨后的浆状物在80100 权利要求书 1/2 页 2 CN 11184。
9、1572 A 2 边搅拌边加热， 直到浆状物中的水分蒸干后转变成固体物； 将所述蒸干水分后的固体物 在500600下焙烧23h， 得到助催化剂前驱体； (3)涂层浆液的制备； 依据步骤(1)中设计各组元的比例以及配制可生成所述催化涂层的质量的涂层浆液， 计算出制备涂层浆液所需要La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd、 NiO、 纯质- Al2O3、 铝溶胶转化的-Al2O3和SiO2的质量； 按照每230.4g Pd(NO3)22H2O制备106.4g Pd、 每290.8g Ni(NO3)26H2O制备74.7g NiO的换算比例， 以及铝溶胶中Al2O3的质量。
10、百分比、 硅 溶胶中SiO2的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要Pd(NO3)22H2O、 Ni(NO3)26H2O、 铝 溶胶和硅溶胶的质量； 此外， 还按照每100g催化涂层需要515g平均分子量为20000的聚乙 二醇以及2550g硝酸的比例， 计算出制备催化涂层所需消耗的聚乙二醇和硝酸的质量； 称 取已确定质量的La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd(NO3)22H2O、 Ni(NO3)2 6H2O、 纯质-Al2O3、 铝溶胶、 硅溶胶、 分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)中制备 获得的助催化剂前驱体， 将所述9种原料一起加入到质量相当于所。
11、计划制备催化涂层质量5 10倍质量的去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 然后将所述浆状物在研磨机上研磨至中 位粒径处于0.81.0微米范围内， 再将研磨后的浆状物在7090下搅拌3660h， 即得到 涂层浆液； (4)涂层浆液的涂敷； 设计所要涂敷催化涂层的400目堇青石蜂窝陶瓷的质量； 称取已确定质量的400目堇青 石蜂窝陶瓷， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷浸没于6080的所述涂层浆液中， 并保证所述 400目堇青石蜂窝陶瓷的上端面略高于涂层浆液液面； 待涂层浆液自然提升充满所述400目 堇青石蜂窝陶瓷的所有孔道后， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷从涂层浆液中取出， 吹掉孔道 内残留流体， 在。
12、90110下干燥612h， 再在500600下焙烧24h； 重复上述浸渍、 干 燥和焙烧过程23次， 制得高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂。 8.一种如权利要求1所述的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂的使用方 法， 其特征在于， 将制得的高酸性单涂层钙钛矿基氨氧化催化剂封装至催化器中后， 将催化 器安装于紧邻柴油机SCR后处理器出口的排气道中。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111841572 A 3 一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂及制备和 使用方法 技术领域 0001 本发明属于柴油机尾气污染物净化技术， 具体涉及一种用于柴油机氮氧化物 (NOx)选择性催化。
13、还原(SCR)后处理器泄漏氨(NH3)氧化净化的专用催化剂及其制备方法和 使用方法。 背景技术 0002 柴油机广泛应用于客、 货运输及工程动力领域， 为经济发展和生活便利做出了巨 大的贡献， 但由于燃烧方式的限制， 其颗粒物(PM)和NOx排放较高， 随着公众对环境质量需 求的不断提高， 业界和普通群众对柴油机的质疑逐渐增强。 SCR技术是目前降低柴油机NOx 排放水平的最有效后处理技术， 具有很高的NOX净化效率， 同时还能提高柴油机的热效率。 在SCR后处理器性能优化方面， 早期是采用提高SCR催化剂的催化活性(采用高活性催化 剂)、 增加SCR催化剂负载量等措施来提高SCR后处理器的N。
14、Ox净化效率， 但上述方法将导致 SCR后处理器的生产成本急剧提高。 因此， 在SCR后处理器的实际应用中， 一般采用喷入过量 还原剂(尿素)的办法强化SCR后处理器对NOx的净化效果， 以弥补后处理器自身催化活性不 足的缺陷， 达到降低后处理器生产成本的目的。 但过量尿素(真正的还原剂是尿素转化成的 NH3)的加入必然会导致NH3泄漏量增加， 而NH3也是一种有毒、 有害物质， 现实生活中柴油机 后处理系统的NH3泄漏量也被严格限制。 因此， 研发柴油机SCR后处理器泄漏NH3的高效净化 措施及相应产品成为SCR技术进步关键技术难题。 0003 目前， 双涂层式的氨泄漏催化剂(ASC)已在柴。
15、油机上投入商业化应用， 该类催化剂 由内、 外两个不同的催化涂层组成， 内涂层为以铂(Pt)为主催化活性成分的氧化涂层， 外涂 层为以铜基分子筛为主催化活性成分的还原涂层， 其原理是： 从SCR后处理器泄露出的NH3 与排气混合， 一同进入ASC催化器， 然后通过扩散作用穿越外涂层而到达内涂层； 在内涂层 表面Pt的催化下， 一部分NH3被氧化成N2， 成为无害物质， 一部分NH3被过度氧化成NOx； 而NH3 转化成的NOx再扩散到外涂层， 在外涂层中铜基分子筛的催化下， 与SCR后处理器出口排气 中剩余的泄露NH3发生SCR反应， 两者最终都被转化成N2， 从而实现SCR后处理器泄露NH3。
16、的净 化。 该类ASC催化剂有两个催化涂层， 其涂敷工艺复杂， 不仅造成涂敷工作效率降低， 涂敷工 艺成本升高， 而且对催化涂层的牢固度、 均匀度等质量指标也有不利影响； 内涂层采用Pt催 化剂， 不仅原料成本高昂， 抗硫、 抗热老化性能较差， 同时， 其氧化反应催化作用过强， 难以 保证NH3N2反应的选择性， 导致NH3过度氧化成的NOx比例过高， 无法在外涂层的SCR反应中 完全净化， 从而再次恶化了柴油机的NOx排放； 此外， 外涂层采用的铜基分子筛主催化剂也 是价格很高的化工原料， 同样推高了ASC催化剂的生产成本。 发明内容 0004 本发明的目的是， 提供一种适用于柴油机SCR后。
17、处理器泄漏NH3氧化净化用的、 以 La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 少量Pd和NiO为主催化活性成分、 以V2O5和WO3为 说明书 1/7 页 4 CN 111841572 A 4 助催化剂的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂及制备方法和使用方法。 0005 为实现本发明的目的所采用的技术方案是： 0006 一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂， 包括主催化活性成分、 助催 化剂、 涂层基础材料和载体， 主催化活性成分由La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd和NiO制成， 且所述La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3。
18、O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd和NiO占主催化活性成分 中的质量分数分别为： 7080、 25、 1528， La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化 物、 Pd和NiO质量分数之和为100。 0007 具体地， 所述助催化剂由V2O5和WO3制成， 且所述V2O5和WO3占助催化剂中的质量分 数分别为1020、 8090， V2O5和WO3的质量分数之和为100。 0008 具体地， 所述涂层基础材料由TiO2、 -Al2O3和SiO2制成， 且所述TiO2、 -Al2O3和 SiO2占涂层基础材料中的质量分数分别为： 3050、 4050、 /1020， TiO2、 -A。
19、l2O3 和SiO2的质量分数之和为100。 0009 具体地， 所述-Al2O3包括纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3， 且所述纯质- Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3的质量分数为7590和1025， 纯质-Al2O3和铝溶胶 转化的-Al2O3的质量分数之和为100。 0010 具体地， 所述主催化活性成分、 助催化剂和涂层基础材料组成氨氧化催化剂的催 化涂层， 且所述主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础材料占催化涂层中的质量分数分别 为510、 515、 7590， 主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础材料的质量分数之 和为100。 0011 具体地， 所述载体为400目堇青。
20、石蜂窝陶瓷， 催化涂层、 载体占氨氧化催化剂中的 质量分数分别为1530、 7085， 催化涂层、 载体的质量分数之和为100。 0012 本发明还提供一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂的制备方法， 包 括以下操作步骤： 0013 (1)催化剂组成设计； 0014 依据上述的配比， 分别设计出以下比例： La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化 物、 Pd和NiO的质量百分比， V2O5和WO3的质量百分比， TiO2、 -Al2O3和SiO2的质量百分比， 纯 质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3的质量百分比， 主催化活性成分、 助催化剂及涂层基础 材料的质量。
21、百分比； 所述催化涂层及400目堇青石蜂窝陶瓷的质量百分比； 并配制与所述催 化涂层的质量相对应的涂层浆液； 0015 (2)助催化剂前驱体的制备； 0016 依据步骤(1)中设计各组元的比例以及配制可生成所述催化涂层的质量的涂层浆 液， 计算出制备所述助催化剂所需要V2O5和WO3的质量， 以及所述涂层基础材料中TiO2的质 量； 再按照每234.0g NH4VO3制备182.0g V2O5， 每283.9g(NH4)2WO4制备231.9g WO3以及每 182.0g V2O5添加180.0360.0g草酸的换算比例计算出制备所述助催化剂前驱体所需要 NH4VO3、 (NH4)2WO4和草。
22、酸的质量； 准确称取已确定质量的TiO2、 NH4VO3、 (NH4)2WO4和草酸， 并将 其一起加入到质量相当于TiO2质量35倍质量的去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 将所 述浆状物在研磨机上研磨至中位粒径处于0.50.8微米范围内， 再将研磨后的浆状物在80 100边搅拌边加热， 直到浆状物中的水分蒸干后转变成固体物； 将所述蒸干水分后的固 体物在500600下焙烧23h， 得到助催化剂前驱体； 说明书 2/7 页 5 CN 111841572 A 5 0017 (3)涂层浆液的制备； 0018 依据步骤(1)中设计各组元的比例以及配制可生成所述催化涂层的质量的涂层浆 液， 计算出制。
23、备涂层浆液所需要La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd、 NiO、 纯质- Al2O3、 铝溶胶转化的-Al2O3和SiO2的质量； 按照每230.4g Pd(NO3)22H2O制备106.4g Pd、 每290.8g Ni(NO3)26H2O制备74.7g NiO的换算比例， 以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比、 硅 溶胶中SiO2的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要Pd(NO3)22H2O、 Ni(NO3)26H2O、 铝 溶胶和硅溶胶的质量； 此外， 还按照每100g催化涂层需要515g平均分子量为20000的聚乙 二醇以及2550g硝酸的比例， 计算出制备。
24、催化涂层所需消耗的聚乙二醇和硝酸的质量； 称 取已确定质量的La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 Pd(NO3)22H2O、 Ni(NO3)2 6H2O、 纯质-Al2O3、 铝溶胶、 硅溶胶、 分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)中制备 获得的助催化剂前驱体， 将所述9种原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量5 10倍质量的去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 然后将所述浆状物在研磨机上研磨至中 位粒径处于0.81.0微米范围内， 再将研磨后的浆状物在7090下搅拌3660h， 即得到 涂层浆液； 0019 (4)涂层浆液的涂敷； 0020 设计所。
25、要涂敷催化涂层的400目堇青石蜂窝陶瓷的质量； 称取已确定质量的400目 堇青石蜂窝陶瓷， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷浸没于6080的所述涂层浆液中， 并保证 所述400目堇青石蜂窝陶瓷的上端面略高于涂层浆液液面； 待涂层浆液自然提升充满所述 400目堇青石蜂窝陶瓷的所有孔道后， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷从涂层浆液中取出， 吹 掉孔道内残留流体， 在90110下干燥612h， 再在500600下焙烧24h； 重复上述浸 渍、 干燥和焙烧过程23次， 制得高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂。 0021 本发明还提供一种高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂的使用方法， 将 制得的高。
26、酸性单涂层钙钛矿基氨氧化催化剂封装至催化器中后， 将催化器安装于紧邻柴油 机SCR后处理器出口的排气道中， 实现SCR后处理器泄漏NH3的高效净化。 0022 为克服现有双涂层ASC催化剂的缺陷， 发明人提出了ASC催化剂设计新思路： (1)单 涂层， 也就是只保留氧化涂层， 放弃还原涂层； (2)主催化剂采用低催化活性的氧化催化剂， 提高NH3N2反应的选择性， 避免NH3过度氧化； (3)提高涂层的酸性， 增强涂层表面对NH3的 吸附能力。 采用以上思路研发的新型ASC催化剂， 可以将绝大部分SCR后处理器泄露的NH3吸 附于涂层表面形成表面吸附物种， 然后通过低活性催化成分的适度催化氧化。
27、作用直接将 NH3表面吸附物种氧化成N2。 由于低活性氧化催化剂催化的表面NH3N2反应的效率和选择 性均较高， 从而避免了后续SCR催化剂的使用。 0023 La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物是一种高效的氧化还原反应催化剂， 而 将其与少量贵金属钯(Pd)和一定比例的氧化镍(NiO)混合， 通过3种材料的协同作用， 可以 高效、 高选择性地催化NH3N2反应。 而V2O5和WO3均为酸性较强的金属氧化物， 以这两种酸性 金属氧化物组成助催化剂， 可以为ASC催化剂提供更多的酸性吸附中心， 强化新型ASC催化 剂表面催化活性中心与吸附活性中心之间的协同作用。 0024。
28、 由以上的技术方案可知， 本发明的有益效果是： 0025 本发明单涂层氨氧化催化剂消除了现有双涂层ASC催化剂对SCR催化涂层的依赖， 不仅提高了生产效率、 降低了生产成本， 而且改善了牢固度、 均匀度等涂层质量指标。 以钙 说明书 3/7 页 6 CN 111841572 A 6 钛矿型复合氧化物、 少量Pd和廉价金属氧化物组成的主催化活性成分替代传统ASC催化剂 中的贵金属Pt， 在降低原料成本的同时， 提高了新型ASC催化剂的抗硫性能和热稳定性， 还 强化了NH3N2反应的转化效率和选择性。 由V2O5和WO3组成的高酸性助催化剂， 为氨氧化催 化剂提供了更多地酸性吸附中心， 导致催化活。
29、性位与吸附活性位之间协同作用增强， 进一 步提高了氨氧化催化剂的催化作用和选择性。 此外， 由TiO2、 -Al2O3和SiO2组成的3元涂层 基础材料为主催化活性成分和助催化剂功能的充分发挥提供了更适合的媒介。 附图说明 0026 图1为氨氧化催化剂NH3净化性能发动机评价系统示意图， 其中： 1-测功机； 2-联轴 器； 3-试验柴油机； 4-进气流量计； 5-进气处理器； 6-喷油器； 7-燃油喷射控制系统； 8-尿素 喷射系统； 9-SCR后处理器； 10-排气取样口A； 11-温度传感器A； 12-ASC催化器； 13-温度传感 器B； 14-排气取样口B； 15-双通道温度显示仪；。
30、 16-排气取样阀； 17-NH3分析仪； 18-气泵。 0027 图2为利用所述氨氧化催化剂NH3净化性能发动机评价系统， 在催化器中平均排气 温度为250、 空速为60000h-1的稳态工况时， 实施例13所制备氨氧化催化剂催化下SCR后 处理器泄漏NH3的净化反应中， NH3的净化效率。 0028 图3为利用所述氨氧化催化剂NH3净化性能发动机评价系统， 在催化器中平均排气 温度为300、 空速为100000h-1的稳态工况时， 实施例13所制备氨氧化催化剂催化下SCR 后处理器泄漏NH3的净化反应中， NH3的净化效率。 具体实施方式 0029 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详。
31、细描述， 但是本领域技术人员将会 理解， 下列实施例仅用于说明本发明， 而不应视为限制本发明的范围。 实施例中未注明具体 条件者， 按照常规条件或制造商建议的条件进行。 0030 实施例1 0031 (1)催化剂组成设计 0032 分别设计出以下质量分数的各组元： 按质量分数计， 由70的La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3 钙钛矿型复合氧化物、 2的Pd和28的NiO制成主催化活性成分， 由10的V2O5和90的 WO3制成助催化剂， 由30的TiO2、 50的-Al2O3和20的SiO2制成涂层基础材料， 其中- Al2O3由纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3按照质量比为9:。
32、1的比例制成， 所述主催化活 性成分、 助催化剂及涂层基础材料的质量百分比为： 10:15:75； 发明所述催化涂层及 400目堇青石蜂窝陶瓷的目标质量百分比范围为： (2224):(7876)， 两者的质量百 分比之和为100； 以及配制可生成催化涂层2000g的涂层浆液。 0033 (2)助催化剂前驱体的制备 0034 称取450g粉末状TiO2、 38.6g NH4VO3、 330.6g(NH4)2WO4和29.67g草酸， 将所述4种原 料一起加入1350g去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 将所述浆状物在研磨机上研磨至中位 粒径(D50粒径)处于0.50.8微米范围内， 再将研磨后的。
33、浆状物在80下边搅拌边加热， 直 到浆状物中的水分蒸干而转变成固体物； 将所述蒸干水分后的固体物在500下焙烧3h， 得 到助催化剂前驱体。 0035 (3)涂层浆液的制备 说明书 4/7 页 7 CN 111841572 A 7 0036 称取140g粉末状La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 8.7g Pd(NO3)22H2O、 218.0g Ni(NO3)26H2O、 675.0g纯质粉末状-Al2O3、 750g Al2O3质量含量为10的铝溶 胶、 1200g SiO2质量含量为25的硅溶胶、 300g分子量为20000的聚乙二醇和1000g硝酸以 及步骤(。
34、2)中制备获得的助催化剂前驱体， 将所述9种原料一起加入10000g去离子水中， 搅 拌均匀形成浆状物； 然后将所述浆状物在研磨机上研磨至中位粒径(D50粒径)处于0.81.0 微米范围内， 再将研磨后的浆状物在70下搅拌60h， 即得到涂层浆液。 0037 (4)涂层浆液的涂敷 0038 称取1000g的400目堇青石蜂窝陶瓷， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷浸没于60的 所述涂层浆液中， 并保证所述400目堇青石蜂窝陶瓷的上端面略高于浆液液面； 待浆液自然 提升充满所述400目堇青石蜂窝陶瓷的所有孔道后， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷从浆液中 取出， 吹掉孔道内残留流体， 在90下干燥12h。
35、， 再在500下焙烧4h。 重复上述浸渍、 干燥和 焙烧过程2次， 即得到高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂。 0039 实施例2 0040 (1)催化剂组成设计 0041 分别设计出以下质量分数的各组元： 按质量分数计， 由80的La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3 钙钛矿型复合氧化物、 5的Pd和15的NiO制成主催化活性成分， 由20的V2O5和80的 WO3制成助催化剂， 由50的TiO2、 40的-Al2O3和10的SiO2制成涂层基础材料， 其中- Al2O3由纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3按照质量比为3:1的比例制成， 所述主催化活 性成分、 助催化剂及涂。
36、层基础材料的质量百分比为： 5:5:90； 发明所述催化涂层及 400目堇青石蜂窝陶瓷的目标质量百分比范围为： (2729):(7371)， 两者的质量百 分比之和为100； 以及配制可生成催化涂层2000g的涂层浆液。 0042 (2)助催化剂前驱体的制备 0043 称取900g粉末状TiO2、 25.7g NH4VO3、 98.0g(NH4)2WO4和39.6g草酸， 将所述4种原料 一起加入4500g去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 将所述浆状物在研磨机上研磨至中位粒 径(D50粒径)处于0.50.8微米范围内， 再将研磨后的浆状物在100边搅拌边加热， 直到浆 状物中的水分蒸干而转变。
37、成固体物； 将所述蒸干水分后的固体物在600下焙烧2h， 得到助 催化剂前驱体。 0044 (3)涂层浆液的制备 0045 称取80g粉末状La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 10.8g Pd(NO3)22H2O、 58.4g Ni(NO3)26H2O、 540.0g纯质粉末状-Al2O3、 1800g Al2O3质量含量为10的铝溶 胶、 720g SiO2质量含量为25的硅溶胶、 100g分子量为20000的聚乙二醇和500g硝酸以及 步骤(2)中制备获得的助催化剂前驱体， 将所述9种原料一起加入15000g去离子水中， 搅拌 均匀形成浆状物； 然后将所述浆状物。
38、在研磨机上研磨至中位粒径(D50粒径)处于0.81.0微 米范围内， 再将研磨后的浆状物在90下搅拌36h， 即得到涂层浆液。 0046 (4)涂层浆液的涂敷 0047 称取1000g 400目堇青石蜂窝陶瓷， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷浸没于80的所 述涂层浆液中， 并保证所述400目堇青石蜂窝陶瓷的上端面略高于浆液液面； 待浆液自然提 升充满所述400目堇青石蜂窝陶瓷的所有孔道后， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷从浆液中取 出， 吹掉孔道内残留流体， 在110下干燥6h， 再在600下焙烧2h； 重复上述浸渍、 干燥和焙 说明书 5/7 页 8 CN 111841572 A 8 烧过程3次。
39、， 即得到高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂。 0048 实施例3 0049 (1)催化剂组成设计 0050 分别设计出以下质量分数的各组元： 按质量分数计， 由75的La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3 钙钛矿型复合氧化物、 5的Pd和20的NiO制成主催化活性成分， 由15的V2O5和85的 WO3制成助催化剂， 由40的TiO2、 40的-Al2O3和20的SiO2制成涂层基础材料， 其中- Al2O3由纯质-Al2O3和铝溶胶转化的-Al2O3按照质量比为9:1的比例制成， 所述主催化活 性成分、 助催化剂及涂层基础材料的质量百分比为： 10:10:80； 发明所述催化涂层。
40、及 400目堇青石蜂窝陶瓷的目标质量百分比范围为： (2527):(7573)， 两者的质量百 分比之和为100； 以及配制可生成催化涂层2000g的涂层浆液。 0051 (2)助催化剂前驱体的制备 0052 称取640g粉末状TiO2、 38.6g NH4VO3、 208.2g(NH4)2WO4和33.0g草酸， 将所述4种原 料一起加入3200g去离子水中， 搅拌均匀形成浆状物； 将所述浆状物在研磨机上研磨至中位 粒径(D50粒径)处于0.50.8微米范围内， 再将研磨后的浆状物在90边搅拌边加热， 直到 浆状物中的水分蒸干而转变成固体物； 将所述蒸干水分后的固体物在600下焙烧2h， 得。
41、到 助催化剂前驱体。 0053 (3)涂层浆液的制备 0054 称取150g粉末状La0.8K0.2Mn0.7Ni0.3O3钙钛矿型复合氧化物、 21.7g Pd(NO3)2 2H2O、 155.7g Ni(NO3)26H2O、 576.0g纯质粉末状-Al2O3、 640g Al2O3质量含量为10的铝 溶胶、 1280g SiO2质量含量为25的硅溶胶、 200g分子量为20000的聚乙二醇和600g硝酸以 及步骤(2)中制备获得的助催化剂前驱体， 将所述9种原料一起加入20000g去离子水中， 搅 拌均匀形成浆状物； 然后将所述浆状物在研磨机上研磨至中位粒径(D50粒径)处于0.81.0。
42、 微米范围内， 再将研磨后的浆状物在80下搅拌48h， 即得到涂层浆液。 0055 (4)涂层浆液的涂敷 0056 称取1000g 400目堇青石蜂窝陶瓷， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷浸没于80的所 述涂层浆液中， 并保证所述400目堇青石蜂窝陶瓷的上端面略高于浆液液面； 待浆液自然提 升充满所述400目堇青石蜂窝陶瓷的所有孔道后， 将所述400目堇青石蜂窝陶瓷从浆液中取 出， 吹掉孔道内残留流体， 在100下干燥9h， 再在600下焙烧3h； 重复上述浸渍、 干燥和焙 烧过程3次， 即得到高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂。 0057 利用图1所示的氨氧化催化剂NH3净化性能发动机评。
43、价系统， 对所述实施例13所 制备的催化剂催化下的SCR后处理器泄漏NH3净化反应中的NH3净化效率进行评价。 试验前需 将实施例13所制备高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用氨氧化催化剂分别切割、 各自组合成 整体式催化剂， 并对所述切割、 组合成的整体式催化剂进行封装处理。 试验方法为： 使用测 功机(1)及联轴器(2)控制试验发动机(CY4102型柴油机)(3)的扭矩和转速， 并通过燃油喷 射控制系统(7)调整喷油器(6)对柴油机的供油速度， 控制发动机排气流量与催化剂体积的 比例分别为60000h-1和100000h-1， 并先后控制ASC催化器(12)中排气平均温度分别为250 和300， 。
44、进行催化剂NH3净化性能评价。 进气流量计(4)的进气流量测量值为燃油喷射控制 系统的控制策略提供反馈参数； 而进气处理器(5)为发动机提供特定温度、 湿度的清洁空 气。 温度传感器A(11)和温度传感器B(13)分别测量ASC催化器(12)两端的排气温度， 并由双 说明书 6/7 页 9 CN 111841572 A 9 通道温度显示仪(15)显示出来， 求取所述两个温度的平均值即可获得ASC催化器(12)中的 排气平均温度。 而柴油机缸内燃烧形成的排气与尿素喷射系统(8)所喷射尿素转化生成的 NH3混合后， 进入SCR后处理器(9)进行处理， 而SCR后处理器(9)出口端的排气则进入ASC。
45、催 化器(12)进行NH3净化。 ASC催化器(12)处理前、 后的排气样品分别经排气取样口A(10)和排 气取样口B(14)进入排气取样阀(16)及NH3分析仪(17)进行NH3浓度分析， 而经NH3分析后的 排气通过气泵(18)排放出实验室。 利用所述ASC催化剂NH3净化性能发动机评价系统， 在ASC 催化器中平均排气温度为250、 空速为60000h-1时以及ASC催化器中平均排气温度为300 、 空速为100000h-1时， 实施例13所制备催化剂对SCR后处理器泄漏NH3的净化效率分别 如图2和图3所示， 由图2和图3所示， 实施例13所制备的高酸性单涂层钙钛矿基柴油机用 氨氧化催化剂对SCR后处理器泄漏NH3的净化效率高， 可有效的处理SCR后处理器泄漏的NH3。 0058 以上所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 本发明的实 施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围， 而是仅仅表示本发明的选定实施 例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 说明书 7/7 页 10 CN 111841572 A 10 图1 图2 说明书附图 1/2 页 11 CN 111841572 A 11 图3 说明书附图 2/2 页 12 CN 111841572 A 12 。