一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)及其制備方法，其實將四氯化鈦滴加到去離子水中，加入氨水調(diào)節(jié)PH值，將所得膠體狀材料用去離子水洗滌氯離子后與V2O5混合，混合后在一定溫度下進行研磨得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，這種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)可用于制備處理柴油機廢氣NOx的SCR催化劑，可提高了V2O5的均勻度與催化反應(yīng)的選擇性。
【專利說明】一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及柴油機尾氣處理領(lǐng)域，具體的說涉及一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近20年來，面對世界石油資源日趨枯竭給社會發(fā)展帶來的壓力，面對汽車保有量 急劇增長對環(huán)境的影響，世界汽車不停地在尋找實現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的解決方法，在 不斷的技術(shù)發(fā)展中，人們對車用柴油機及柴油車有了更新、更深入的認識，柴油機與汽油機 相比在經(jīng)濟型、動力性優(yōu)越的前提下，對于環(huán)境的污染帶來了一定的負面性，隨著環(huán)境質(zhì)量 的惡化，對車輛等移動源尾氣排放污染的限值也日益嚴格，尤其是作為整體環(huán)境質(zhì)量評價 指標之一的氮氧化物（NO x)15有研究顯示，它不僅會引起酸雨、光化學(xué)煙霧等破壞地球生態(tài) 環(huán)境的一系列問題，而且還嚴重危害著人體的健康。因此，如何有效的去除氮氧化物已成為 目前環(huán)保領(lǐng)域中一個令人關(guān)注的重要課題。氨氣選擇性催化還原法（selective catalytic reduction，SCR)由于成熟和高效而成為主流的脫硝技術(shù)，而其核心問題就在于催化劑的研 制及催化劑與各種工況的適應(yīng)性。國內(nèi)外學(xué)者對許多催化劑體系進行了深入系統(tǒng)的研究， 如 V2O5-WO3AiO2, MnO2AiO2, FeOxAiO2, Cu0/Ti02, Cr2O3AiO2 和 CeO2AiO2 等。目前，工業(yè)化 應(yīng)用的NH3-SCR催化劑，多以TiO2為載體，再上載一定量的V 205、W03、MtlO3等。為此，人們對 脫硝催化技術(shù)的研究在不斷深化，以尋求使用范圍更廣的脫硝催化劑，以此適應(yīng)各種工況。
[0003] CN201110389934 -種用于柴油車尾氣脫硝的SCR釩系列催化劑的制備方法，該發(fā) 明公開了一種用于柴油車尾氣脫硝的SCR釩系列催化劑的制備方法。催化劑采用簡單的浸 漬法引入活性組分，然后通過對催化劑載體或催化劑進行不同的溫度焙燒處理，這樣得到 的SCR釩系列催化劑具有突出的催化性能改善，大大增加了催化活性，催化劑強度也大大 增加。本發(fā)明提供的釩系列脫硝催化劑具有較高的脫硝效率和較寬的溫度窗口，適用于柴 油車尾氣氮氧化物的脫除領(lǐng)域。采用實驗室模擬柴油車尾氣評價顯示，當空速為30000h-l， NO含量為500ppm，H20含量為4%的條件下，在170-460°C的溫度區(qū)間，使用本發(fā)明方法制備 的SCR釩系列催化劑對NOx的脫除率在90%以上。這種采用浸漬法制備的SCR催化劑存在 壽命短的缺陷，對催化劑的耐久性帶有影響。
[0004] CN201210055163. 0 -種用于柴油車尾氣凈化的低溫SCR催化劑及其制備方法， 該發(fā)明涉及一種用于柴油車尾氣凈化的低溫SCR催化劑及其制備方法，目的是具有較高 熱穩(wěn)定性和較好低溫催化活性；該催化劑各組分含量按重量百分比計為：硅鋁比Si/Al為 38 ?50 的分子篩 HZSM-5 :40 ?80% ;鑰酸銨（ΝΗ4)6Μ〇Α4 · 4H20 :0 ?12. 1% ;無水 FeCl3 : 0. 1?10. 7% ;乙酸錳：0. 1?19. 9% ;硝酸鈰：0. 1?17. 0% ;各組分的純度為分析純；其制 備方法是在去離子水中加入鑰酸銨（NH4) 6Μ〇7024 · 4H20和無水FeCl3，攪拌溶解后再加入分 子篩HZSM-5,保持溫度均勻攪拌，直到水分蒸干為止；在110?130°C溫度下干燥12h，再在 500?700°C溫度下煅燒3?6h，得到中間產(chǎn)品；將乙酸錳和硝酸鈰與該中間產(chǎn)品混合，力口 入去離子水攪拌，用氨水調(diào)節(jié)PH值至12?13,繼續(xù)攪拌2h，真空抽濾、洗滌；在IKTC下恒 溫干燥12h，再在350?550°C下焙燒5h。這種方法制備的SCR催化劑存在壽命短的缺陷， 對催化劑的耐久性帶有影響。
[0005] CN201110425117 -種電噴SCR柴油發(fā)動機尾氣催化劑，該發(fā)明公開的是一種電噴 SCR柴油發(fā)動機尾氣催化劑。本發(fā)明從柴油發(fā)動機性質(zhì)上入手，結(jié)合柴油發(fā)動機排放尾氣的 各組成C0/HC/N0x/NH 3氣體的性質(zhì)，對尾氣排放中的有害氣體進行催化凈化，并采取了有針 對性的措施，對載體分別涂覆了改性稀土氧化物催化劑涂層、催化劑活性組分涂層及催化 劑活性組分溶液涂漬。本發(fā)明使用于柴油發(fā)動機的尾氣催化時需要結(jié)合尿素水做還原劑， 通過尿素?zé)峤猓蛩厮?，NOx還原，氨氣氧化等一系列反應(yīng)，才能最終將尾氣催化凈化。本 發(fā)明通過實驗證明，對柴油發(fā)動機的尾氣催化凈化效果，制備成本低廉、有效。
[0006] CN1101584992A尿素 SCR催化劑及其制造方法，該發(fā)明涉及一種選擇性還原催化 齊U :其中基本沿著縱向，一半催化劑(入口)涂有MnztiO2，而另一半催化劑（出口)涂有Fe-沸 石/ZSM，并且通過添加碳酸鈰制備罩面層，從而通過焙燒過程中的分解在罩面層中形成孔， 并增加催化劑的活性表面積和性能效率。該方面的特征在于該選擇性還原催化劑的制備方 法。這種采用浸漬方式制備的脫硝催化劑材料的缺陷是使用壽命短，不能同各種工況相適 應(yīng)。
[0007] CN101954281A用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該發(fā)明公開 了一種用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該催化劑的組分包括Ce0 2、 CuO和TiO2。催化劑制備采用共沉淀法，可達到理想脫硝效果。本催化劑的優(yōu)點在于：1) 對煙氣中氮氧化物的催化還原具有較高的活性；2)催化劑的適應(yīng)溫度窗口較寬，在150? 450°C整個溫度范圍內(nèi)都具有一定活性；3)可以有效提高催化劑在S02和H20條件下的運 行性能，對二氧化硫和水等存在下的惡劣工況具有較強的適應(yīng)性，可運用的范圍更廣；4)制 備原料易得、制備工藝簡單，催化劑成本較低，這種采用共沉淀法制備的脫硝催化劑材料的 缺陷是使用壽命短，不能同各種工況相適應(yīng)。
[0008] 選擇性催化還原技術(shù)作為脫除柴油機NOx的主流技術(shù)，尤其是釩鈦系列的選擇性 催化還原催化劑，具有較高的的NO x脫除率、較好的抗硫性能、較長的使用壽命，加之中國油 品的國情特點，SCR是中國柴油機NOx排放最理想的一種技術(shù)路線。但由于在傳統(tǒng)催化劑的 使用中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時的選擇性不強，使用壽命短等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明首先提供了 一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其是通過如下方法制備得到的：
[0010] 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水 調(diào)節(jié)PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V2O5混合，其中釩 與鈦的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研 磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0011] 其中四氯化鈦的純度彡99. 9%。
[0012] 本發(fā)明還提供了制備上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)的方法：
[0013] 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水 調(diào)節(jié)PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩 與鈦的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研 磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種鈦鎢粉，其是通過如下方法制備得到的：
[0015] 配置重量百分比濃度為5?10%的偏鎢酸銨溶液，加入檸檬酸，（采用檸檬酸作為 助溶劑)，在上述溶液中加入重量百分比濃度為5?10%硝酸鈰（作為活性助劑），再將銳 鈦型二氧化鈦加入到上述溶液中進行攪拌，其中二氧化鈦與溶液的重量比為40?60:50? 70,最后進行干燥及煅燒,干燥溫度為100?200°C、干燥時間為1?24h,煅燒溫度為400? 600°C、煅燒時間為1?24h，得到所需的鈦鎢粉；
[0016] 其中檸檬酸的加入量為偏鎢酸銨溶液重量的1?10%。
[0017] 其中所述的銳鈦型二氧化鈦的比表面積大于等于300m2/g，中位粒徑小于等于 0. 1 μ m ;所述的偏鎢酸銨的純度彡99. 9%。
[0018] 本發(fā)明的目的特點是：①本工藝采用四氯化鈦作為前驅(qū)體來合成含釩的鈣鈦礦結(jié) 構(gòu)物質(zhì)，即將四氯化鈦滴加到去離子水中，加入氨水調(diào)節(jié)PH值，將所得膠體狀材料用去離 子水洗滌氯離子后與V 2O5混合，混合后在一定溫度下進行研磨得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，這種 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)提高了 V2O5的均勻度與催化反應(yīng)的選擇性，將偏鎢酸銨對銳鈦型結(jié)構(gòu)的二 氧化鈦粉體進行改性得到鈦鎢粉，采用檸檬酸作為助溶劑；采用硝酸鈰作為合成鈦鎢粉中 的活性助劑，經(jīng)過干燥及煅燒得到鈦鎢粉，提高了催化劑的抗硫性能與催化劑的使用壽命； ②鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇與水進行攪拌，在高速剪切乳化條件下進行制 備涂層膠體，這種活性組分隨各自基體分散的方式增加了催化劑反應(yīng)時的選擇性；③將超 聲清洗好的陶瓷蜂窩置于涂層膠體中進行浸泡負載涂層；④將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬 弗爐進行干燥及焙燒。本發(fā)明經(jīng)干燥及焙燒得到的催化劑經(jīng)處理應(yīng)用8L共軌柴油機臺架 凈化試驗表明，氣體反應(yīng)溫度在180?420°C仍保持氮氧化物具有95%的轉(zhuǎn)化效率，產(chǎn)品經(jīng) 臺架快速老化后，氣體反應(yīng)溫度在180?420°C仍保持氮氧化物具有85%的轉(zhuǎn)化效率，可以 滿足歐IV/V及以上排放法規(guī)。

【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明的一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其是通過如下方法制備得到的：
[0020] 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水 調(diào)節(jié)PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩 與鈦的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研 磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0021] 其中四氯化鈦的純度彡99. 9%。
[0022] 本發(fā)明還提供了制備上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)的方法：
[0023] 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水 調(diào)節(jié)PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩 與鈦的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研 磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0024] 本發(fā)明還提供了制備上述鈦鎢粉的方法：
[0025] 配置重量百分比濃度為5?10%的偏鎢酸銨溶液，加入檸檬酸，（采用檸檬酸作為 助溶劑)，在上述溶液中加入重量百分比濃度為5?10%硝酸鈰（作為活性助劑），再將銳 鈦型二氧化鈦加入到上述溶液中進行攪拌，其中二氧化鈦與溶液的重量比為40?60:50? 70,最后進行干燥及煅燒,干燥溫度為100?200°C、干燥時間為1?24h,煅燒溫度為400? 600°C、煅燒時間為1?24h，得到所需的鈦鎢粉。
[0026] 上述鈦鎢粉分散均勻，比表面積高，且二氧化鈦的的銳鈦型結(jié)構(gòu)保持不變，不會生 成其余晶型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)或者雜質(zhì)，用于制作催化劑時，有助于增加催化反應(yīng)時的選擇性，對 催化劑的抗硫性能的提升得以大幅提1?。
[0027] 上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)和鈦鎢粉的用途是用于制備處理柴油機尾氣NOx的SCR催化 劑。
[0028] 本發(fā)明還提供了一種用于處理柴油機尾氣NOx的SCR催化劑，該SCR催化劑是由 如下方法制備得到的：
[0029] (-）制備涂層膠體
[0030] 將上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉和鋁膠混合，加入聚乙烯醇與去離子水進行攪拌， 在高速剪切乳化條件下進行制備涂層膠體；
[0031] 所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇、去離子水的重量比為10?30 : 60 ?80 :1 ?5 :0· 1 ?2 :100 ?150 ;
[0032] 上述含釩的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)物質(zhì)，具有釩鈦之間高度分散的效果，鈦本身作為SCR 催化劑的基體材料，在這一步中被部分引入，也為V2O5在整個催化劑的基體材料中進行了 預(yù)分散。
[0033](二）漿料陳化
[0034] 將上述涂層膠體加入腐植酸鉀進行陳化，腐植酸鉀的加入量為涂層膠體重量的 0· 1 ?1. 5% ;
[0035] (三）載體上漿：
[0036] 將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于陳化后的涂層膠體中進行浸泡負載上漿，涂層的負 載量為 100_160g/L ;
[0037] (四）干燥焙燒：
[0038] 將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬弗爐進行干燥及焙燒，得到SCR催化劑。
[0039] 其中步驟(一）中，所述的高速剪切機進行制備膠體，剪切機轉(zhuǎn)速為100?200r/ min，制備時間為2?IOh ;鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇和去離子水的重量比為 24 :70 :3 :0. 5 :120。
[0040] 其中步驟(二）中，所述的涂層膠體加入0. 1?1. 5%的腐植酸鉀進行陳化，陳化時 間為5?30天；所述腐植酸鉀的純度> 99. 9%。
[0041] 其中步驟(三）中，將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于陳化后的涂層膠體中進行浸泡負 載上漿，涂層的負載量為100-160g/L。
[0042] 其中步驟（四）中，干燥溫度控制在80?150°C，干燥時間為1?5h，焙燒溫度控制 400?600°C，焙燒時間1?10h。
[0043] 本發(fā)明還提供了一種用于處理柴油機尾氣NOx的SCR催化劑的制備方法，其特征 在于方法包括如下步驟：
[0044](一）制備涂層膠體
[0045] 將鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉和鋁膠混合，加入聚乙烯醇與去離子水進行攪拌，在高 速剪切乳化條件下進行制備涂層膠體；
[0046] 所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇、去離子水的重量比為10?30 : 60 ?80 :1 ?5 :0· 1 ?2 :100 ?150 ;
[0047] (二）漿料陳化
[0048] 將上述涂層膠體加入腐植酸鉀進行陳化，腐植酸鉀的加入量為涂層膠體重量的 0· 1 ?1. 5% ;
[0049] (三）載體上漿：
[0050] 將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于陳化后的涂層膠體中進行浸泡負載上漿，涂層的負 載量為 100_160g/L ;
[0051] (四）干燥焙燒：
[0052] 將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬弗爐進行干燥及焙燒，得到SCR催化劑。
[0053] 本發(fā)明建立的一種用于柴油機尾氣處理NOx的SCR催化劑及制備方法，在催化劑 的制備過程中合成并制備了含釩的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，合成并制備了鈦鎢粉，使催化劑 的活性組分被分別分散在各自的基體材料中，增加了催化反應(yīng)的選擇性，也延長了催化劑 的抗硫性能與催化劑的受用壽命，經(jīng)這種工藝制得的SCR催化劑性能適應(yīng)工況范圍寬，使 用壽命長等優(yōu)點。
[0054] 實施例1 :
[0055] 含釩的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)物質(zhì)的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0056] 將四氯化鈦作為前驅(qū)體來合成含釩的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以重量百分比濃度為20% 的四氯化鈦滴加到去離子水中，加入氨水調(diào)節(jié)PH值8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌 氯離子，將上述洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩鈦的物質(zhì)的量之比為1 :1，研磨的溫度為 450°C，研磨時間12h，研磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0057] 鈦鎢粉的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0058] 將重量百分比濃度為7%的偏鎢酸銨對銳鈦型結(jié)構(gòu)的二氧化鈦粉體進行改性得到 鈦鎢粉，首先配置重量百分比濃度為7%的偏鎢酸銨溶液，采用檸檬酸作為助溶劑，檸檬酸 的重量百分比為8%，在上述溶液中加入重量百分比濃度為6%硝酸鈰作為活性助劑，再將銳 鈦型二氧化鈦加入到上述溶液中進行攪拌，其中二氧化鈦與溶液的重量比為45:65,最后進 行干燥及煅燒，干燥溫度為120°C、干燥時間為12h，煅燒溫度為550°C、煅燒時間為4h，得到 所需的鈦鎢粉。
[0059] 催化劑的制備：
[0060] 步驟1 :制備涂層膠體：
[0061] 將上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、加入適量聚乙烯醇與適量的去離子水進行 攪拌，在高速剪切乳化條件下進行制備涂層膠體。
[0062] 所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇、去離子水的重量比為24 :70 :3 : 0· 5 :120。
[0063] 所述的高速剪切機進行制備膠體，剪切機轉(zhuǎn)速為150r/min，制備時間為4h。
[0064] 步驟2 :漿料陳化
[0065] 將所述的涂層膠體加入1. 0%的腐植酸鉀進行陳化，陳化時間為20天。
[0066] 所述腐植酸鉀的純度要求彡99. 9%。
[0067] 步驟3 :載體上漿：
[0068] 將尺寸為〇267mmX152mm，孔數(shù)為62個/cm2的堇青石質(zhì)陶瓷蜂窩置于超聲波清 洗儀中進行超聲清洗，并加入氫氟酸調(diào)節(jié)清洗液PH=2,其中超聲波清洗儀的頻率為50HZ、 功率為100W，超聲清洗時間為120min。
[0069] 將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于涂層膠體中進行浸泡負載上漿，涂層的負載量為 120g/L。
[0070] 步驟4 :干燥焙燒：
[0071] 將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬弗爐進行干燥及焙燒，其中干燥溫度控制在120°C， 干燥時間為2h，焙燒溫度控制590°C，焙燒時間6h。
[0072] 實施例2 :
[0073] 含釩的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)物質(zhì)的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0074] 將四氯化鈦作為前驅(qū)體來合成含釩的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，將四氯化鈦滴加到去離子 水中，配置成重量百分比濃度為25%的膠體，加入氨水調(diào)節(jié)PH值8,將所得膠體狀材料用去 離子水洗滌氯離子，將上述洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩鈦的物質(zhì)的量之比為I :1. 2， 研磨的溫度為460°C，研磨時間14h，研磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0075] 鈦鎢粉的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0076] 將重量比為8%的偏鎢酸銨對銳鈦型結(jié)構(gòu)的二氧化鈦粉體進行改性得到鈦鎢粉， 首先配置重量濃度為8%的偏鎢酸銨溶液，采用檸檬酸作為助溶劑，檸檬酸的重量百分比為 8%，在上述溶液中加入重量百分比濃度為7%硝酸鈰作為活性助劑，再將銳鈦型二氧化鈦加 入到上述溶液中進行攪拌，其中二氧化鈦與溶液的重量為44:66,最后進行干燥及煅燒，干 燥溫度為120°C、干燥時間為13h，煅燒溫度為560°C、煅燒時間為5h，得到所需的鈦鎢粉。
[0077] 催化劑的制備包括以下順序步驟：
[0078] 步驟1 :制備涂層膠體：
[0079] 將上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、加入適量聚乙烯醇與適量的去離子水進行 攪拌，在高速剪切乳化條件下進行制備涂層膠體。
[0080] 所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇、去離子水的重量比為23 :74 :3 : 0. 5 :125。
[0081] 所述的高速剪切機進行制備膠體，剪切機轉(zhuǎn)速為150r/min，制備時間為4h。
[0082] 步驟2 :楽料陳化
[0083] 將制備好的涂層膠體加入腐植酸鉀進行陳化。
[0084] 所述的涂層膠體加入1. 2%的腐植酸鉀進行陳化，陳化時間為20天。
[0085] 所述腐植酸鉀的純度要求彡99. 9%。
[0086] 步驟3 :載體上楽：
[0087] 將尺寸為Φ267πιπιΧ 152臟，孔數(shù)為62個/cm2的堇青石質(zhì)陶瓷蜂窩置于超聲波清 洗儀中進行超聲清洗，并加入氫氟酸，清洗液PH=2,其中超聲波清洗儀的頻率為50HZ、功率 為100W，超聲清洗時間為130min。
[0088] 將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于涂層膠體中進行浸泡負載，涂層的負載量為140g/ L〇
[0089] 步驟4 :干燥焙燒：
[0090] 將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬弗爐進行干燥及焙燒，其中干燥溫度控制在120°C， 干燥時間為2h，焙燒溫度控制600°C，焙燒時間6h。
[0091] 實施例3:
[0092] 含釩的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)物質(zhì)的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0093] 將四氯化鈦作為前驅(qū)體來合成含釩的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，以重量比為15%的四氯化 鈦滴加到去離子水中，加入氨水調(diào)節(jié)PH值8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌氯離子，將 上述洗滌后的材料與V 2O5混合，其中釩鈦的物質(zhì)的量之比為1.2 :1，研磨的溫度為400°C，研 磨時間10h，研磨后得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
[0094] 鈦鎢粉的合成與制備，包括以下順序步驟：
[0095] 將重量比為6%的偏鎢酸銨對銳鈦型結(jié)構(gòu)的二氧化鈦粉體進行改性得到鈦鎢粉， 首先配置重量濃度為6%的偏鎢酸銨溶液，采用檸檬酸作為助溶劑，檸檬酸的重量百分比為 8%，在上述溶液中加入重量比為5%硝酸鈰作為活性助劑，再將銳鈦型二氧化鈦加入到上述 溶液中進行攪拌，其中二氧化鈦與溶液的重量為46:62,最后進行干燥及煅燒，干燥溫度為 120°C、干燥時間為12h，煅燒溫度為500°C、煅燒時間為4h，得到所需的鈦鎢粉。
[0096] 催化劑的制備包括以下順序步驟：
[0097] 步驟1 :制備涂層膠體：
[0098] 將上述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、加入適量聚乙烯醇與適量的去離子水進行 攪拌，在高速剪切乳化條件下進行制備涂層膠體。
[0099] 所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)、鈦鎢粉、鋁膠、聚乙烯醇、去離子水的重量比為20 :75 :3 : 0· 5 :120。
[0100] 所述的高速剪切機進行制備膠體，剪切機轉(zhuǎn)速為150r/min，制備時間為4h。
[0101] 步驟2:漿料陳化
[0102] 將制備好的涂層膠體加入腐植酸鉀進行陳化。
[0103] 所述的涂層膠體加入0. 6%的腐植酸鉀進行陳化，陳化時間為20天。
[0104] 所述腐植酸鉀的純度要求> 99. 9%。
[0105] 步驟3 :載體上楽：
[0106] 將尺寸為Φ267πιπιΧ 152臟，孔數(shù)為62孔/cm2的堇青石質(zhì)陶瓷蜂窩置于超聲波清 洗儀中進行超聲清洗，并加入氫氟酸，清洗液PH=2,其中超聲波清洗儀的頻率為50HZ、功率 為100W，超聲清洗時間為lOOmin。
[0107] 將超聲清洗好的陶瓷蜂窩置于涂層膠體中進行浸泡負載，涂層的負載量為IOOg/ L0
[0108] 步驟4:干燥焙燒：
[0109] 將上漿的陶瓷蜂窩載體放入馬弗爐進行干燥及焙燒，其中干燥溫度控制在120°C， 干燥時間為2h，焙燒溫度控制500°C，焙燒時間6h。
[0110] 按照實施例1制得的SCR催化劑，產(chǎn)品尺寸為267mmX 152mm，數(shù)量為2個，催化劑 孔數(shù)為62孔/cm2，內(nèi)壁壁厚為0. 11mm。催化劑所含活性成分WO3的含量5. 0%，V2O5的含量 1. 0%。產(chǎn)品的密度為500g/l，將催化劑串聯(lián)進行安裝并進行發(fā)動機臺架試驗，柴油機燃油噴 射系統(tǒng)為高壓共軌，廢氣凈化技術(shù)路線為D0C+SCR，新鮮態(tài)及老化態(tài)排放結(jié)果分別見表1、 表2,臺架老化IOOh試驗條件進行。備注：（老化條件：HJ451-2008中華人民共和國國家環(huán) 境保護標準《環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求-柴油車排氣后處理裝置》。）
[0111] 表1新鮮態(tài)檢測結(jié)果
[0112]

【權(quán)利要求】
1. 一種鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其特征在于其是通過如下方法制備得到的： 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水調(diào)節(jié) PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V205混合，其中釩與鈦 的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研磨后 得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
2. -種制備權(quán)利要求1所述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)的方法，其特征在于該方法為： 將四氯化鈦加到去離子水中，配置成重量百分比濃度為5?30%的膠體，加入氨水調(diào)節(jié) PH值7?8,將所得膠體狀材料用去離子水洗滌，將洗滌后的材料與V205混合，其中釩與鈦 的物質(zhì)的量之比為〇. 5?1 :1?5,研磨的溫度為300?500°C，研磨時間1?16h，研磨后 得到鈣鈦礦結(jié)構(gòu)物質(zhì)。
【文檔編號】B01J23/30GK104415745SQ201310371206
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張現(xiàn)龍, 姜瑞霞, 焦雪靜, 張蓓, 周堅剛 申請人:上海郎特汽車凈化器有限公司