一种同时去除CO、CH、NOx、PM催化剂
随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国现有汽车保有量已突破亿辆大关，且仍以每年10%的速度递增。汽车在提高生产效率和提供便捷生活的同时，所排放的尾气已成为我国大中型城市空气污染的主要来源，包括大量一氧化碳（CO)、碳氢化合物（CH)、氮氧化物（NOx)、硫化物、颗粒物（PM)、甲醛、丙烯醛等，严重威胁动植物生长及人体健康，且具有一定的致癌、致畸、致突变性，从而给国民经济造成巨大损失。在汽车尾气排放系统中装有高效汽车尾气净化催化剂是汽车尾气净化的一种行之有效的方法。现有汽车尾气净化催化剂需同时发生氧化和还原反应，方可同时去除汽车尾气中的有害气体，如CO、He、NOx，故而被称为三效催化剂。随着我国《环境空气质量标准》（GB3095-2012)出台，尤其是国V汽车尾气排放标准的提出，对汽车尾气的排放限制日趋严格，并将颗粒物（PM)纳入了排放标准之一，因而开发一种高效、廉价、抗热性能好，且可同时去除CO、HC、NOx, PM四种有害成分的催化剂具有重大现实意义。
本文的目的在于针对上述不足，提供一种同时去除CO、CH、NOx, PM催化剂及其制备方法。该催化剂利用稀土大分子尺寸效应，形成稀土与稀有金属锆的固溶体、钙钛矿型复合氧化物，稳定的活性组分晶体结构，可防治高温烧结，提高了催化剂的热稳定和抗中毒性能力，延长催化剂使用寿命；利用稀土材料储放氧能力和稀土与贵金属的协同催化作用，拓宽催化反应温度窗口，降低贵金属用量，实现CO、HC、NOx和PM的同时有效去除，达到国V排放标准，制备出一种高效、廉价的汽车尾气净化催化剂。技术方案如下：所述催化剂以稀土与稀有金属锆的固溶体、钙钛矿型复合氧化物和少量的贵金属Ag和PcUPt或Rh中的一种或两种为活性组分，以自制蜂窝陶瓷为载体，活性组分中稀土与稀有金属锆的固溶体和钙钛矿型复合氧化物总负载量的质量百分含量为5〜20%，贵金属负载量的质量百分含量为O. 0Γΐ%ο所述催化剂活性组分通式为=AgqE1IAyZiVyBCOx，其中E为贵金属，Α、Β为稀土金属，C为过渡金属，且0〈y〈l，0〈q〈l。
制备方法：
（1）自制载体的制备：所述自制载体的制备是将氧化硅、氧化铝、氧化镁按一定质量百分配比混合，其中氧化硅30〜55%、氧化铝20〜40%、氧化镁10〜30%，挤压成型后置入马弗炉中，经130(Tl400°C，4〜6h高温焙烧，再经质量浓度为5〜20%草酸、乙酸或硝酸煮沸2〜3h，经8(T12(TC，2h干燥，再经400^6000C，4〜6h焙烧，获得自制蜂窝陶瓷载体；
(2)活性组分浸溃液的制备：浸溃液I:首先配制A盐、B盐、C盐和锆盐的水溶液，并添加适量络合剂，置于90°C恒温水浴中直至现溶胶状；其中所述的A盐、B盐、C盐为乙酸盐、草酸盐或硝酸盐，锆盐为乙酸锆、草酸锆或硝酸锆；所述的络合剂为柠檬酸、柠檬酸铵或尿素；制备所获得的AyZivyBCOx活性配方中，A与Zr的摩尔比为y ：l-y,即AyZivyOx固溶体，B与C的摩尔比为1:1，(Am++Zr4+)>(Bn++C0+)与络合剂的摩尔比为1:1: (O. 5〜2)，且 0〈y〈l;浸溃液2 :将贵金属Ag盐和E盐按摩尔比q ： 1-q配制成贵金属浸溃液，且0〈q〈l ;所述Ag盐为盐酸银、硝酸银或醋酸银，E盐为贵金属钼、钯和铑的盐酸盐、硝酸盐或醋酸盐；
(3)活性组分的负载：取上述自制蜂窝陶瓷载体50g浸溃于浸溃液I中，持续90°C恒温水浴，该过程中可适量补充去离子水促使浸溃液维持溶胶状态；取出后经12〜24h自然晾干和8(Tl2(TC，f4h鼓风干燥，再置于马弗炉中经50(T70(TC，2〜5h焙烧，或重复浸溃、干燥和焙烧以制备一定负载量的催化剂，使稀土与稀有金属锆的固溶体和钙钛矿型复合氧化物总负载量的质量百分含量为5〜20%;将上述催化剂再次浸溃于浸溃液2中2〜4h，经12〜24h自然晾干，8(Tl2(TC，r4h鼓风干燥，再置于马弗炉中经50(T700°C，2^5h焙烧，使贵金属氧化物的总负载量为质量百分含量O. Γΐ%,即制得一种同时去除CO、CH、NOx, PM催化剂。