一种氢内燃机用多效催化剂及其制备方法与流程

[0001][0002]
本发明属于氢内燃机尾气催化净化技术领域，具体涉及一种多效催化剂结构及其制备和应用。


背景技术：

[0003][0004]
内燃机产业目前面临绿色转型升级发展的重大机遇和挑战。使用零碳燃料的氢内燃机是未来内燃机产业发展的主流方向。紧跟内燃机及新能源产业发展新趋势，开发与之相适配的新型后处理催化技术十分重要。氢内燃机在冷启动、怠速、部分负荷及高速、高负荷等工况下会产生大量nox排放，此外还有由于润滑油窜入燃烧室参与燃烧会产生少量的hc、co。常规的系统为doc+scr+asc，其中doc用于h2、少量hc和co的氧化，scr用于nox还原，asc用于还原剂nh3的净化。这些常规设计主要存在以下问题：（1）副产物难以控制。气态污染物经doc、scr、asc催化剂极易产生副产物n2o，特别是scr催化剂，且n2o排放温度低和排放量大的特性，造成其排放控制的难度加大；（2）后处理系统复杂。后处理系统由多个催化单元集成，需要还原剂尿素储存、加热、喷射等相关装置，空间占用极大，需定期补充尿素，操作繁琐；（3）由于后处理系统整体较长，热量损失严重，scr和asc入口温度整体偏低，且受尿素分解温度的限制，使得冷启动等低温工况下hc/nox等气态污染物难以有效净化。因此，迫切需要一种对nox、nh3、n2o、hc、co多种气态污染物的高效净化，空间占用小且操作简单的适用于氢内燃机排放的后处理催化剂。


技术实现要素：

[0005][0006]
本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种可实现多种气态污染物的协同一体净化且占用空间小的氢内燃机用多效催化剂，以实现低温nox高效转化和还原、大幅提高催化剂整体nox脱除性能和n2选择性，解决发动机冷启动污染物排放和润滑油窜入燃烧室参与燃烧产生hc、co及h2泄漏等问题。本发明还提供所述催化剂的制备方法。
[0007]
本发明采取的技术方案如下：
[0008]
一种氢内燃机用多效催化剂，包括直通式载体以及顺序涂覆于直通式载体的第一区材料涂层和第二区材料涂层；
[0009]
第一区材料涂层的涂覆长度为直通式载体长度的50%～70%；第二区材料涂层的涂覆长度为直通式载体长度的30%～50%；
[0010]
第一区材料涂层包括涂覆于直通式载体的nox/hc捕集性催化材料涂层和涂覆于nox/hc捕集性催化材料涂层上的第一级选择性催化还原材料涂层；所述nox/hc捕集性催化材料涂层为含ag、co和沸石分子筛的组合物涂层，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为0.5%-4.5%；第一级选择性催化还原材料涂层为含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；
[0011]
第二区材料涂层包括涂覆于直通式载体的催化氧化型材料涂层、涂覆于催化氧化型材料涂层上的第二级选择性催化还原材料涂层、涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上的n2o催化分解材料涂层；所述第二级选择性催化还原材料涂层为含v2o5、wo3和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，v2o5的质量含量为0.1%-2%，wo3的质量含量为6%-10%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；所述n2o催化分解材料涂层为含co、fe和铈改性氧化铝的组合物涂层，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为0.5%-4.5%；所述催化氧化型材料涂层为含pt和pd和ceo2的涂层，贵金属pt和pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ceo2；
[0012]
第一区材料涂层的负载量和第二区材料涂层的负载量各占总材料涂层50%；其中所述第一级选择性催化还原材料涂层为第一区材料涂层负载量的70%～90%，所述nox/hc捕集性催化材料涂层为第一区材料涂层负载量的10%～30%；所述n2o催化分解材料涂层为第二区材料涂层负载量的20%，所述第二级选择性催化还原材料涂层为第二区材料涂层负载量的50%～70%，所述催化氧化型材料涂层为第二区材料涂层负载量的10%～30%；
[0013]
所述第一级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为16.0～18.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层的材料粒径d
90
为14.0～16.0 μm，n2o催化分解材料涂层的材料粒径d
90
为17.0～19.0μm，第二级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为15.0～17.0μm，催化氧化型材料涂层的材料粒径d
90
为13.0～15.0μm。
[0014]
2、权利要求1所述一种氢内燃机用多效催化剂的制备方法，其特征在于，方法如下：
[0015]
a.配制各涂层材料：
[0016]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：先配制lta型分子筛空白浆料；称取硝酸银和硝酸钴，在去离子水中充分溶解，配制得到ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到lta型分子筛空白浆料中，然后水浴加热搅拌，研磨，加水调节粘度和固含量，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料；
[0017]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取ceo2均匀分散于去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取醋酸二（乙二胺）合铂和二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌，研磨，制备成催化氧化型材料浆料；
[0018]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取钛酸和硝酸铈溶于去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使ti、ce离子完全络合沉淀，将沉淀物干燥，焙烧，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌，研磨，制备成含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2的浆料；
[0019]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取钛酸和硝酸铈溶于去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，将沉淀物干燥，焙烧，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取偏钒酸铵和偏钨酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，然后水浴加热，研磨，制备成第二级选择性催化还
原材料浆料；
[0020]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取铈改性al2o3均匀分散于去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取硝酸钴和硝酸铁，在去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌，研磨，制备成n2o催化分解材料浆料；
[0021]
b.配制涂覆催化材料涂层：将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料涂覆于直通式载体的第一区，将第一级选择性催化还原材料涂层涂覆于nox/hc捕集性催化材料涂层上；将上述催化氧化型材料涂层涂覆于直通式载体的第二区，将第二级选择性催化还原材料涂层涂覆于催化氧化型材料涂层上，将n2o催化分解材料涂层涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上；第一区材料涂层和第二区材料涂层之间保证无涂覆空白带，然后干燥，焙烧，制备成多效催化剂。
[0022]
本发明的氢内燃机用多效催化剂，将第一级选择性催化还原材料涂层、nox/hc捕集性催化材料涂层、n2o催化分解材料涂层、第二级选择性催化还原材料涂层和催化氧化型材料涂层等合理分区和复合涂覆，以h2为还原剂，在第一级选择性催化还原材料涂层作用下，将nox进行选择性催化还原n2，有效脱除nox，其产生的nh3可作为第二级选择性催化还原材料涂层的还原剂与未脱除的nox进一步反应，提高nox脱除率和n2选择性；低温下nox/hc捕集性催化材料涂层一方面可将低温排放的nox/hc进行吸附，高温时将nox/hc脱附，结合第一和二级选择性催化还原材料涂层可将nox有效净化，结合催化氧化型材料涂层可对hc进行有效净化，能够有效控制发动机冷启动nox/hc排放，另一方面可存储第一级选择性催化还原材料涂层在低温（＜200oc）下产生的氨气，在反应温度 ≥200oc时释放存储的氨，为第二级选择性催化还原材料涂层提供氨源，减少催化剂低温氨排放；未反应的nox与氨在第二级选择性催化还原材料涂层作用下，进一步提高了nox脱除率和n2选择性，同时有效降低了第一区反应所产生的nh3副产物；而第一选择性催化还原材料涂层和第二级选择性催化还原材料涂层所产生的副产物n2o在n2o催化分解材料涂层作用下进行催化分解，提高了多效催化剂的n2选择性。本发明的氢内燃机用多效催化剂兼具nox选择性催化还原、低温nox/hc捕集、hc/co/h2催化氧化、n2o催化分解、nh3净化等多重功能，可实现氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、氨和一氧化二氮多种污染物的高效协同净化，且对未燃烧h2氧化，有效解决h2泄漏问题。
[0023]
本发明具有以下有益效果：
[0024]
（1）本发明解决了氢内燃机在冷启动、怠速、部分负荷及高速、高负荷等全工况下nox排放、nox排放控制过程中nh3、n2o副产物产生的问题。本发明通过功能导向型涂层分域技术将第一级选择性催化还原材料涂层、nox/hc捕集性催化材料涂层、n2o催化分解材料涂层、第二级选择性催化还原材料涂层和催化氧化型材料涂层等有机耦合，能够实现低温nox高效转化，且可利用自身产生nh3进一步还原nox，同时对n2o进行催化分解，从而极大降低nh3、n2o副产物选择性，有效提高催化剂整体nox脱除性能和n2选择性，并兼具良好的低温nox、hc捕集性能，能够解决发动机冷启动污染物排放。此外，还具有hc、co、h2催化氧化性能，解决润滑油窜入燃烧室参与燃烧产生少量的hc、co及h2泄漏等问题。
[0025]
（2）本发明通过合理的功能导向型涂层分区方法实现了氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、氨和一氧化二氮多种气态污染物的高效协同一体化净化，解决了由于传统后处理系统整体较长，热量损失严重而导致的冷启动等低温工况下hc/nox等气态污染物难以有效
净化的问题。
[0026]
（3）本发明通过调控涂层浆料粒径，实现多涂层材料的适用性匹配，使得涂层与载体以及涂层之间粘结牢固，有效解决了多涂层附着牢固性不足的问题。
[0027]
（4）本发明以氢内燃机自身燃料氢气为还原剂，相比于尿素还原剂，有效降低了还原剂储存、加热、喷射等所带来的装置空间占用过大的问题。
附图说明
[0028][0029]
图1为本发明的氢内燃机用多效催化剂结构示意图；
[0030]
其中：1-进气端；2-第一级选择性催化还原材料涂层；3
‑ꢀ
n2o催化分解材料涂层；4-出气端；5-nox/hc捕集性催化材料涂层；6-直通式载体；7-催化氧化型材料涂层；8-第二级选择性催化还原材料涂层；
[0031]
图2为实施例2、对比例1、对比例3催化剂nox转化率；
[0032]
图3为实施例2、对比例1、对比例3催化剂nh3产率；
[0033]
图4为实施例2、对比例1、对比例3催化剂n2o产率；
[0034]
图5为实施例2、对比例1、对比例3催化剂n2收率；
[0035]
图6为实施例2、对比例4、对比例5催化剂nox转化率；
[0036]
图7为实施例2、对比例4、对比例5催化剂n2收率；
[0037]
图8为实施例2、对比例1、对比例3、对比例4、对比例5催化剂nox吸附曲线；
[0038]
图9为实施例2、对比例1、对比例3、对比例4、对比例5催化剂thc吸附曲线；
[0039]
图10为实施例2、对比例4、对比例5催化剂thc转化率；
[0040]
图11为实施例2、对比例4、对比例5催化剂co转化率；
[0041]
图12为对比例2催化剂nox转化率；
[0042]
图13为对比例2催化剂n2收率；
[0043]
图14为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7催化剂nox转化率；
[0044]
图15为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7催化剂nh3产率；
[0045]
图16为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7催化剂n2o产率；
[0046]
图17为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7催化剂n2收率；
[0047]
表1为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、、实施例6、实施例7、对比例6、对比例7催化剂涂层脱落率。
具体实施方式
[0048][0049]
下面将结合具体实施案例对本发明作进一步的描述。
[0050]
下面结合对比例和实施例对本发明作进一步的说明，但不对本发明构成限制，与
本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
[0051]
实施例1
[0052]
一种氢内燃机用多效催化剂，其结构如图1所示，包括直通式载体6以及顺序涂覆于直通式载体的第一区材料涂层a和第二区材料涂层b。
[0053]
第一区材料涂层a包括涂覆于载体的nox/hc捕集性催化材料涂层5和涂覆于nox/hc捕集性催化材料涂层上的第一级选择性催化还原材料涂层2；所述nox/hc捕集性催化材料涂层为含ag、co和沸石分子筛的组合物涂层，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为0.5%-4.5%；第一级选择性催化还原材料涂层为含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。
[0054]
第二区材料涂层b包括涂覆于直通式载体的催化氧化型材料涂层7、涂覆于催化氧化型材料涂层上的第二级选择性催化还原材料涂层8、涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上的n2o催化分解材料涂层3；所述第二级选择性催化还原材料涂层为含v2o5、wo3和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，v2o5的质量含量为0.1%-2%，wo3的质量含量为6%-10%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；所述n2o催化分解材料涂层为含co、fe和铈改性氧化铝的组合物涂层，所述铈改性氧化铝可以直接市购，也可以根据现有技术方法制备，如中国发明专利201910807759.3公开的方法，文献(王保伟，尚玉光，丁国忠，等，铈铝复合载体对钼基催化剂耐硫甲烷化催化性能的研究，燃料化学学报，2012，40(11)：1390-1396)中的方法等。本实施例的铈改性氧化铝的铈以氧化物计占氧化铝的5%。co
0.5
fe
0.5
的质量含量为0.5%-4.5%；所述催化氧化型材料涂层为含pt和pd贵金属和ceo2的涂层，贵金属pt和pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ceo2。
[0055]
排放气体从进气端1到出气端4过程中，第一区材料涂层a能够以h2为还原剂，将nox进行选择性催化还原n2，有效脱除nox，且在低温下可将排放的nox/hc进行吸附，高温时将nox/hc脱附，结合第一级选择性催化还原材料涂层和第二区可将nox/hc净化，能够有效控制发动机冷启动nox/hc排放。同时可存储第一级选择性催化还原材料涂层在低温（＜ 200oc）下产生的氨气，在反应温度 ≥200oc时释放存储的氨，为第二区提供氨源作为还原剂，减少催化剂低温氨排放，强化nox脱除。第二区材料涂层b以第一区产生的副产物nh3作为还原剂与未脱除的nox进一步反应，提高nox脱除率和n2选择性，有效降低了第一区反应所产生的nh3副产物；催化分解第一区和第二区所产生的副产物n2o，提高了多效催化剂的n2选择性；能够将hc、co、h2氧化成co2和h2o，可解决润滑油窜入燃烧室参与燃烧产生少量的hc、co及h2泄漏等问题。通过功能导向型涂层分区及其不同分区的涂层材料和结构设计，将第一级选择性催化还原材料涂层、nox/hc捕集性催化材料涂层、n2o催化分解材料涂层、第二级选择性催化还原材料涂层和催化氧化型材料涂层有机耦合，兼具nox选择性催化还原、低温nox/hc捕集、hc/co/h2催化氧化、n2o催化分解、nh3净化等多重功能，能够有效控制冷启动氮氧化物/碳氢排放，实现氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、氨和一氧化二氮多种气态污染物的高效协同一体化净化，同时对未燃烧h2氧化，有效解决h2泄漏问题。
[0056]
所述第一级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为16.0～18.0 μm，nox/hc捕集性催化材料涂层的材料粒径d
90
为14.0～16.0μm，n2o催化分解材料涂层的材料粒径d
90
为17.0～19.0μm，第二级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为15.0～17.0μm，催化氧化型材料涂层的材料粒径d
90
为13.0～15.0μm。通过多涂层浆料粒径的控制和匹配，涂层脱落
率《1%，涂层牢固可靠，避免了多涂层牢固性不足导致脱落的问题。
[0057]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体6长度的50%～70%；第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体6长度的30%～50%。
[0058]
具体地，第一区材料涂层a的负载量为整个多效催化剂材料涂层的50%，第二区材料涂层b的负载量为整个多效催化剂材料涂层的50%。在第一区材料涂层a中，第一级选择性催化还原材料涂层为第一区材料涂层负载量的70%～90%，nox/hc捕集性催化材料涂层为第一区材料涂层负载量的10%～30%。在第二区材料涂层b中，n2o催化分解材料涂层为第二区材料涂层负载量的20%，第二级选择性催化还原材料涂层为第二区材料涂层负载量的50%～70%，催化氧化型材料涂层为第二区材料涂层负载量的10%～30%。
[0059]
本实施例中，第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的70%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的30%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的70%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的10%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0060]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0061]
1、配制各涂层材料：
[0062]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取292.50克lta型分子筛均匀分散于2020ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取6.489克硝酸银和16.667克硝酸钴，在180ml去离子水中充分溶解，配制得到ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70℃水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0μm，加水调节粘度和固含量，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%,co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0063]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取99.60克ceo2均匀分散于390ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.324克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.076克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在10ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%, pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0064]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取689.384克钛酸和339.221克硝酸铈溶于2056ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120℃下干燥，850℃静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2756ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯2.800克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在44ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化
物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2的浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0065]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取629.859克钛酸和309.930克硝酸铈溶于1842ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120℃下干燥，850℃静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于3067ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取9.000克偏钒酸铵和59.822克偏钨酸铵，在233ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80℃水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0066]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0067]
2、配制涂覆催化材料涂层：将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按如图1所示结构顺序涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120℃下干燥，600℃静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂。
[0068]
实施例2
[0069]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0070]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0071]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0072]
1、配制各涂层材料：
[0073]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取195.000克lta型分子筛均匀分散于1513ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取4.326克硝酸银和11.107克硝酸钴，在120ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆
料，浆料固含量为15%；ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；
[0074]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取199.200克ceo2均匀分散于780ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.648克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.152克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在20ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%；pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0075]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取787.867克钛酸和387.681克硝酸铈溶于2300ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2350ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.200克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在50ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0076]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取539.879克钛酸和265.655克硝酸铈溶于1580ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2700ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取7.714克偏钒酸铵和51.276克偏钨酸铵，在200ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%；v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0077]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0078]
2、涂覆催化材料涂层：
[0079]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成图1所示结构的多效催化剂。
[0080]
实施例3
[0081]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0082]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的90%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的10%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的50%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的30%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0083]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0084]
1、配制各涂层材料：
[0085]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取97.500克lta型分子筛均匀分散于1006ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取2.163克硝酸银和5.553克硝酸钴，在60ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%,ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；
[0086]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取298.800克ceo2均匀分散于1170ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.973克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.227克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在30ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%, pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0087]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取886.351克钛酸和436.141克硝酸铈溶于2592ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2644ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.600克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在56ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成pd/ ce
0.1
ti
0.9
o2浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0088]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取449.899克钛酸和221.379克硝酸铈溶于1316ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2333ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取6.429克偏钒酸铵和42.730克偏钨酸铵，在167ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0089]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，
co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0090]
2、涂覆催化材料涂层：
[0091]
将nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂。
[0092]
实施例4
[0093]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0094]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的50%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的50%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为18.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为19.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0095]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0096]
1、配制各涂层材料：
[0097]
（1）nox/hc捕集性催化材料涂层浆料的配制：称取195.000克lta型分子筛均匀分散于1513ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取4.326克硝酸银和11.107克硝酸钴，在120ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%, ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；
[0098]
（2）催化氧化型材料涂层浆料的配制：称取199.200克ceo2均匀分散于780ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.648克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.152克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在20ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%, pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0099]
（3）第一级选择性催化还原材料涂层浆料的配制：称取787.867克钛酸和387.681克硝酸铈溶于2300ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2350ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.200克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在50ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成第一级选择性催
化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0100]
（4）第二级选择性催化还原材料涂层浆料的配制：称取539.879克钛酸和265.655克硝酸铈溶于1580ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2700ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取7.714克偏钒酸铵和51.276克偏钨酸铵，在200ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0101]
（5）n2o催化分解材料涂层浆料的配制：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至19.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0102]
2、催化材料涂层涂覆：
[0103]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂。
[0104]
实施例5
[0105]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0106]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的70%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的30%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为17.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为13.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0107]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0108]
1、配制各涂层材料：
[0109]
（1）nox/hc捕集性催化材料涂层浆料的配制：称取195.000克lta型分子筛均匀分散于1513ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取4.326克硝酸银和11.107克硝酸钴，在120ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白
浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%, ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；；
[0110]
（2）催化氧化型材料涂层浆料的配制：称取199.200克ceo2均匀分散于780ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.648克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.152克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在20ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至13.0μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%, pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0111]
（3）第一级选择性催化还原材料涂层浆料的配制：称取787.867克钛酸和387.681克硝酸铈溶于2300ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2350ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.200克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在50ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0112]
（4）第二级选择性催化还原材料涂层浆料的配制：称取539.879克钛酸和265.655克硝酸铈溶于1580ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2700ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取7.714克偏钒酸铵和51.276克偏钨酸铵，在200ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0113]
（5）n2o催化分解材料涂层浆料的配制：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%。
[0114]
2、催化材料涂层涂覆：
[0115]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂。
[0116]
实施例6
[0117]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0118]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质
量分数为0.1%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为0.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为0.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为0.1%，wo3质量分数为6%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.1%，余量为ceo2。
[0119]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0120]
1、配制各涂层材料：
[0121]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取199.000克lta型分子筛均匀分散于1609ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取0.865克硝酸银和2.221克硝酸钴，在24ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%；ag
0.4
co
0.6
的质量含量为0.5%；
[0122]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取199.800克ceo2均匀分散于795ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.162克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.038克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在5ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%；pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.1%；
[0123]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取790.240克钛酸和388.849克硝酸铈溶于2310ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2387ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯0.800克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在13ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.1%；
[0124]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取557.084克钛酸和274.121克硝酸铈溶于1630ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2767ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取0.771克偏钒酸铵和38.457克偏钨酸铵，在133ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%；v2o5的质量含量为0.1%，wo3的质量含量为6%；
[0125]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取199.000克铈改性al2o3均匀分散于
1113ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取2.530克硝酸钴和3.513克硝酸铁，在20ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为0.5%；
[0126]
2、涂覆催化材料涂层：
[0127]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成图1所示结构的多效催化剂。
[0128]
实施例7
[0129]
本实施例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0130]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.7%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为4.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为4.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为2%，wo3质量分数为10%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.7%，余量为ceo2。
[0131]
本实施例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0132]
1、配制各涂层材料：
[0133]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取191.000克lta型分子筛均匀分散于1418ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取7.787克硝酸银和19.993克硝酸钴，在215ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%；ag
0.4
co
0.6
的质量含量为4.5%；
[0134]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取198.600克ceo2均匀分散于765ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂1.134克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.266克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在35ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%；pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.7%；
[0135]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取785.494克钛酸和386.513克硝酸铈溶于2296ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2312ml
去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯5.600克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在88ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.7%；
[0136]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取522.081克钛酸和256.897克硝酸铈溶于1526ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2630ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取15.428克偏钒酸铵和64.095克偏钨酸铵，在270ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%；v2o5的质量含量为2%，wo3的质量含量为10%；
[0137]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取191.000克铈改性al2o3均匀分散于953ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取22.774克硝酸钴和31.617克硝酸铁，在180ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为4.5%；
[0138]
2、涂覆催化材料涂层：
[0139]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成图1所示结构的多效催化剂。
[0140]
对比例1：h
2-scr催化剂
[0141]h2-scr催化材料涂层为催化剂涂覆长度的100%，粒径d
90
为16.0 μm，pd质量分数为0.4%，余量为ceo
2-zro
2-al2o3复合金属氧化物；
[0142]
本对比例所述催化剂的制备方法如下：
[0143]
称取1992.000克ceo
2-zro
2-al2o3复合金属氧化物固体粉末均匀分散于5875ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ceo
2-zro
2-al2o3空白浆料；称取含钯8.000克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在125ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ceo
2-zro
2-al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨，制备成pd/ ceo
2-zro
2-al2o3浆料，浆料固含量为25%，将浆料涂覆于载体，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成h
2-scr催化剂。
[0144]
对比例2：nh
3-scr催化剂
[0145]
nh
3-scr催化材料涂层为催化剂涂覆长度的100%，粒径d
90
为16.0 μm，v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；
[0146]
本对比例所述催化剂的制备方法如下：
[0147]
称取1799.596克钛酸和885.516克硝酸铈溶于5260ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全
络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于7834ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取25.714克偏钒酸铵和170.920克偏钨酸铵，在666ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨，制备成v2o
5-wo3/ ce
0.1
ti
0.9
o2浆料，浆料固含量为20%，将浆料涂覆于载体，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成nh
3-scr催化剂。
[0148]
对比例3：h
2-scr + nh
3-scr催化剂结构
[0149]
第一区的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区的涂覆长度为直通式载体长度的40%；第一区材料涂层负载量为催化剂涂层负载量的50%，第二区材料涂层负载量为催化剂涂层负载量的50%。该第一区包含：h
2-scr催化材料涂层粒径d
90
为16.0 μm，pd质量分数为0.4%，余量为ceo
2-zro
2-al2o3复合金属氧化物；该第二区包含：nh
3-scr催化材料涂层粒径d
90
为16.0 μm，v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；
[0150]
本对比例所述催化剂的制备方法如下：
[0151]
1、配制各涂层材料：
[0152]
（1）h
2-scr催化材料浆料的配制
[0153]
将996.000克ceo
2-zro
2-al2o3复合金属氧化物固体粉末均匀分散于2938ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ceo
2-zro
2-al2o3空白浆料；称取含钯4.000克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在62ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ceo
2-zro
2-al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨，制备成pd/ceo
2-zro
2-al2o3浆料，浆料固含量为25%；
[0154]
（2）nh
3-scr催化材料浆料的配制
[0155]
称取899.798克钛酸和442.758克硝酸铈溶于2630ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于4166ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取12.858克偏钒酸铵和85.460克偏钨酸铵，在334ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨，制备成v2o
5-wo3/ ce
0.1
ti
0.9
o2浆料，浆料固含量为20%；
[0156]
2、涂覆催化材料涂层：
[0157]
将h
2-scr催化催化材料浆料、nh
3-scr催化材料浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成h
2-scr + nh
3-scr催化剂结构。
[0158]
对比例4：多效催化剂结构
[0159]
本对比例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0160]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的40%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0168]
2、涂覆催化材料涂层：
[0169]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂结构。
[0170]
对比例5：多效催化剂结构
[0171]
本对比例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0172]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的95%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的5%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为18.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的75%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的5%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0173]
本对比例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0174]
1、配制各涂层材料：
[0175]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取48.750克lta型分子筛均匀分散于753ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取1.082克硝酸银和2.777克硝酸钴，在30ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；
[0176]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取49.800克ceo2均匀分散于195ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.162克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.038克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在5ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%，pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0177]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取935.592克钛酸和460.371克硝酸铈溶于2736ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2791ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.800克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在59ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0 μm，制备成第一级选择性催化还原
材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0178]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取674.849克钛酸和332.069克硝酸铈溶于1973ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于3212ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取9.642克偏钒酸铵和64.095克偏钨酸铵，在288ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0 μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0179]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0 μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0180]
2、涂覆催化材料涂层：
[0181]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂结构。
[0182]
对比例6：多效催化剂结构
[0183]
本对比例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0184]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为15.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为13.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为20.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为18.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为16.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0185]
本对比例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0186]
1、配制各涂层材料：
[0187]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取195.000克lta型分子筛均匀分散于1513ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取4.326克硝酸银和11.107克硝酸钴，在120ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至13.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆
料，浆料固含量为15%，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；；
[0188]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取199.200克ceo2均匀分散于780ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.648克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.152克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在20ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%，pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0189]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取787.867克钛酸和387.681克硝酸铈溶于2300ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2350ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.200克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵在50ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至15.0 μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0190]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取539.879克钛酸和265.655克硝酸铈溶于1580ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2700ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取7.714克偏钒酸铵和51.276克偏钨酸铵，在200ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至18.0 μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0191]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至20.0 μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0192]
2、涂覆催化材料涂层：
[0193]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂结构。
[0194]
对比例7：多效催化剂结构
[0195]
本对比例的氢内燃机用多效催化剂结构如图1。
[0196]
第一区材料涂层a的涂覆长度为直通式载体长度的60%，第二区材料涂层b的涂覆长度为直通式载体长度的40%。第一级选择性催化还原材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的80%，涂层材料粒径d
90
为19.0μm，第一级选择性催化还原材料涂层组成包含：pd质量分数为0.4%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。nox/hc捕集性催化材料涂层负载量为第一区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为17.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层组成包含：ag
0.4
co
0.6
质量分数为2.5%，余量为lta型分子筛。n2o催化分解材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，粒径d
90
为16.0μm，n2o催化分解材料涂层组成包含：co
0.5
fe
0.5
质量分数为2.5%，余量为铈改性al2o3。第二级选择性催化还原材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的60%，涂层材料粒径d
90
为14.0μm，第二级选择性催化还原材料包含：v2o5质量分数为1%，wo3质量分数为8%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2。催化氧化型材料涂层负载量为第二区材料涂层负载量的20%，涂层材料粒径d
90
为12.0μm，催化氧化型材料涂层组成包含：pt
0.7
pd
0.3
质量分数为0.4%，余量为ceo2。
[0197]
本对比例所述氢内燃机用多效催化剂的制备方法如下：
[0198]
1、配制各涂层材料：
[0199]
（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：称取195.000克lta型分子筛均匀分散于1513ml去离子水中，配制成lta型分子筛空白浆料；称取4.326克硝酸银和11.107克硝酸钴，在120ml去离子水中充分溶解，配制ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到沸石分子筛空白浆料中，在70 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至17.0 μm，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料，浆料固含量为15%，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为2.5%；
[0200]
（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取199.200克ceo2均匀分散于780ml去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取含铂0.648克的醋酸二（乙二胺）合铂和含钯0.152克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在20ml去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至12.0 μm，制备成催化氧化型材料浆料，浆料固含量为20%，pt
0.7
pd
0.3
的质量含量为0.4%；
[0201]
（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取787.867克钛酸和387.681克硝酸铈溶于2300ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2350ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取含钯3.200克的二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在50ml去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至19.0 μm，制备成第一级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为25%，pd的质量含量为0.4%；
[0202]
（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取539.879克钛酸和265.655克硝酸铈溶于1580ml去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，在120 o
c下干燥，850 o
c静置空气焙烧3h，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于2700ml去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取7.714克偏钒酸铵和51.276克偏钨酸铵，在200ml去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，在80 o
c水浴加热搅拌4h，研磨粒径d
90
至14.0 μm，制备成第二级选择性催化还原材料浆料，浆料固含量为20%，v2o5的质量含量为1%，wo3的质量含量为8%；
[0203]
（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取195.000克铈改性al2o3均匀分散于1033ml去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取12.652克硝酸钴和17.565克硝酸铁，在100ml去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌4h，研磨粒径d
90
至16.0 μm，制备成n2o催化分解材料浆料，浆料固含量为15%，
co
0.5
fe
0.5
的质量含量为2.5%；
[0204]
2、涂覆催化材料涂层：
[0205]
将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料、催化氧化型材料涂层浆料、第一级选择性催化还原材料涂层浆料、第二级选择性催化还原材料涂层浆料和n2o催化分解材料涂层浆料按顺序两端涂覆，涂敷长度保证中间无空白带，在120oc下干燥，600oc静置空气焙烧5h，制备成多效催化剂结构。
[0206]
图2为实施例2、对比例1、对比例3的催化剂nox转化率；图3为实施例2、对比例1、对比例3的催化剂nh3产率；图4为实施例2、对比例1、对比例3的催化剂n2o产率；图5为实施例2、对比例1、对比例3的催化剂n2收率；图6为实施例2、对比例4、对比例5的催化剂nox转化率；图7为实施例2、对比例4、对比例5的催化剂n2收率；图8为实施例2、对比例1、对比例3、对比例4、对比例5的催化剂nox吸附曲线；图9为实施例2、对比例1、对比例3、对比例4、对比例5的催化剂thc吸附曲线；图10为实施例2、对比例4、对比例5的催化剂thc转化率；图11为实施例2、对比例4、对比例5的催化剂co转化率；图12为对比例2的催化剂nox转化率；图13为对比例2的催化剂n2收率；图14为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7的催化剂nox转化率；图15为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7的催化剂nh3产率；图16为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7的催化剂n2o产率；图17为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7的催化剂n2收率。
[0207]
表1为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、对比例6、对比例7催化剂涂层脱落率。
[0208]
表1
[0209][0210]
从图2、图3、图4和图5可以看出：
[0211]
实施例2和对比例1、对比例3相比，实施例2制备得到多效催化剂结构在100℃～400℃范围内nox转化效率和n2收率表现优异，有效抑制副产物n2o、nh3生成，特别是在低温下100℃～150℃范围内n2产率提高超过20%，表明本发明所述多效催化剂结构具有优异的nox转化效率、n2产率、副产物n2o和nh3抑制作用。
[0212]
从图6和图7可以看出：
[0213]
实施例2和对比例4、对比例5相比，实施例2制备得到多效催化剂结构在100℃～400℃范围内nox转化效率和n2收率表现优异，表明本发明所述多效催化剂结构中各催化涂层负载比例范围对多效催化剂结构的nox转化性能和n2生成提升至关重要。
[0214]
从图8、图9可以看出：
[0215]
实施例2和对比例1、对比例3相比，在80℃条件等温吸附nox/thc，实施例2制备得到多效催化剂结构的nox捕集量为32.43
ꢀµ
mol/ml、thc捕集量为35.03
ꢀµ
mol/ml，对比例1、对比例3制备得到催化剂nox捕集量分别为4.73
ꢀµ
mol/ml、5.72
ꢀµ
mol/ml，thc捕集量分别为7.72
ꢀµ
mol/ml、9.26
ꢀµ
mol/ml，表明本发明所述的多效催化剂结构的nox/thc捕集性能优异。
[0216]
实施例2和对比例4、对比例5相比，在80℃条件等温吸附nox/thc，实施例2制备得到多效催化剂结构的nox捕集量为32.43
ꢀµ
mol/ml、thc捕集量为35.03
ꢀµ
mol/ml，对比例4、对比例5制备得到催化剂nox捕集量分别为30.81
µ
mol/ml、20.39
ꢀµ
mol/ml，thc捕集量分别为33.91
ꢀµ
mol/ml、23.19
ꢀµ
mol/ml，表明本发明所述的多效催化剂结构中nox/thc捕集性催化材料负载量比例过高并不能进一步提高nox/thc捕集量，而比例过低则nox/thc捕集性能不足。
[0217]
从图10、图11可以看出：
[0218]
实施例2和对比例4、对比例5相比，实施例2的thc起燃点（t
50
）、co起燃点（t
50
）分别低于对比例5催化剂结构约14℃和10℃，而实施例2与对比例4相当，表明多效催化剂结构中催化氧化型材料负载量比例过高并不能进一步提高thc/co催化氧化能力，而比例过低则thc/co催化氧化能力减弱。
[0219]
从图2、图5、图12和图13可以看出：
[0220]
实施例2和对比例2相比，实施例2制备得到多效催化剂结构在≤250℃范围内nox转化效率和n2产率显著高于对比例2制备得到催化剂。
[0221]
从图14、图15、图16和图17可以看出：
[0222]
由实施例1-7可以看出本发明所述的多效催化剂结构，在125℃～300℃范围内nox转化效率≥90%，n2产率≥85%，有效抑制副产物n2o、nh3生成，说明本发明所述多效催化剂结构具有优异的nox转化效率、n2产率、副产物n2o和nh3抑制作用。
[0223]
从表1可以看出：
[0224]
实施例1-7和对比例6、对比例7相比，实施例1-7涂层脱落率＜1%，涂层牢固性较好，而对比例6、对比例7涂层脱落率＞1%，涂层牢固性较差，且有可视粉尘出现。

技术特征：
1.一种氢内燃机用多效催化剂，其特征在于，包括直通式载体以及顺序涂覆于直通式载体的第一区材料涂层和第二区材料涂层；第一区材料涂层的涂覆长度为直通式载体长度的50%～70%；第二区材料涂层的涂覆长度为直通式载体长度的30%～50%；第一区材料涂层包括涂覆于直通式载体的nox/hc捕集性催化材料涂层和涂覆于nox/hc捕集性催化材料涂层上的第一级选择性催化还原材料涂层；所述nox/hc捕集性催化材料涂层为含ag、co和沸石分子筛的组合物涂层，ag
0.4
co
0.6
的质量含量为0.5%-4.5%；第一级选择性催化还原材料涂层为含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；第二区材料涂层包括涂覆于直通式载体的催化氧化型材料涂层、涂覆于催化氧化型材料涂层上的第二级选择性催化还原材料涂层、涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上的n2o催化分解材料涂层；所述第二级选择性催化还原材料涂层为含v2o5、wo3和ce
0.1
ti
0.9
o2复合相氧化物的组合物涂层，v2o5的质量含量为0.1%-2%，wo3的质量含量为6%-10%，余量为ce
0.1
ti
0.9
o2；所述n2o催化分解材料涂层为含co、fe和铈改性氧化铝的组合物涂层，co
0.5
fe
0.5
的质量含量为0.5%-4.5%；所述催化氧化型材料涂层为含pt和pd和ceo2的涂层，贵金属pt和pd的质量含量为0.1%-0.7%，余量为ceo2；第一区材料涂层的负载量和第二区材料涂层的负载量各占总材料涂层50%；其中所述第一级选择性催化还原材料涂层为第一区材料涂层负载量的70%～90%，所述nox/hc捕集性催化材料涂层为第一区材料涂层负载量的10%～30%；所述n2o催化分解材料涂层为第二区材料涂层负载量的20%，所述第二级选择性催化还原材料涂层为第二区材料涂层负载量的50%～70%，所述催化氧化型材料涂层为第二区材料涂层负载量的10%～30%；所述第一级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为16.0～18.0μm，nox/hc捕集性催化材料涂层的材料粒径d
90
为14.0～16.0 μm，n2o催化分解材料涂层的材料粒径d
90
为17.0～19.0μm，第二级选择性催化还原材料涂层的材料粒径d
90
为15.0～17.0μm，催化氧化型材料涂层的材料粒径d
90
为13.0～15.0μm。2.权利要求1所述一种氢内燃机用多效催化剂的制备方法，其特征在于，方法如下 ：a.配制各涂层材料：（1）配制nox/hc捕集性催化材料涂层浆料：先配制lta型分子筛空白浆料；称取硝酸银和硝酸钴，在去离子水中充分溶解，配制得到ag
0.4
co
0.6
混合物水溶液，滴加到lta型分子筛空白浆料中，然后水浴加热搅拌，研磨，加水调节粘度和固含量，制备成nox/hc捕集性催化材料浆料；（2）配制催化氧化型材料涂层浆料：称取ceo2均匀分散于去离子水中，配制成ceo2空白浆料；称取醋酸二（乙二胺）合铂和二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成铂-钯混合物水溶液，滴加到金属氧化物空白浆料中，搅拌，研磨，制备成催化氧化型材料浆料；（3）配制第一级选择性催化还原材料涂层浆料：称取钛酸和硝酸铈溶于去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使ti、ce离子完全络合沉淀，将沉淀物干燥，焙烧，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取
二（亚硝基）草酸合钯酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成钯化合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，搅拌，研磨，制备成含pd和ce
0.1
ti
0.9
o2的浆料；（4）配制第二级选择性催化还原材料涂层浆料：称取钛酸和硝酸铈溶于去离子水中，搅拌均匀得到混合溶液，将氨水逐滴加入混合溶液中并搅拌，溶液ph值至9停止滴加，使得ti、ce离子完全络合沉淀，将沉淀物干燥，焙烧，制备成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2固体粉末，将所得固体粉末均匀分散于去离子水中，配制成复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料；称取偏钒酸铵和偏钨酸铵，在去离子水中充分溶解，配制成钒-钨混合物水溶液，滴加到复合金属氧化物ce
0.1
ti
0.9
o2空白浆料中，然后水浴加热，研磨，制备成第二级选择性催化还原材料浆料；（5）配制n2o催化分解材料涂层浆料：称取铈改性al2o3均匀分散于去离子水中，配制成铈改性al2o3空白浆料；称取硝酸钴和硝酸铁，在去离子水中充分溶解，配制co
0.5
fe
0.5
混合物水溶液，滴加到铈改性al2o3空白浆料中，搅拌，研磨，制备成n2o催化分解材料浆料；b.配制涂覆催化材料涂层：将上述nox/hc捕集性催化材料涂层浆料涂覆于直通式载体的第一区，将第一级选择性催化还原材料涂层涂覆于nox/hc捕集性催化材料涂层上；将上述催化氧化型材料涂层涂覆于直通式载体的第二区，将第二级选择性催化还原材料涂层涂覆于催化氧化型材料涂层上，将n2o催化分解材料涂层涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上；第一区材料涂层和第二区材料涂层之间保证无涂覆空白带，然后干燥，焙烧，制备成多效催化剂。

技术总结
一种氢内燃机用多效催化剂及其制备方法，所述氢内燃机用多效催化剂包括直通式载体以及顺序涂覆于直通式载体的第一区材料涂层和第二区材料涂层；第一区材料涂层包括涂覆于直通式载体的NOx/HC捕集性催化材料涂层和涂覆于NOx/HC捕集性催化材料涂层上的第一级选择性催化还原材料涂层；第二区材料涂层包括涂覆于直通式载体的催化氧化型材料涂层、涂覆于催化氧化型材料涂层上的第二级选择性催化还原材料涂层、涂覆于第二级选择性催化还原材料涂层上的N2O催化分解材料涂层。本可实现多种气态污染物的协同一体净化且占用空间小，并解决发动机冷启动污染物排放和润滑油窜入燃烧室产生HC、CO及H2泄漏等问题。泄漏等问题。泄漏等问题。


技术研发人员：任德志 于飞 常仕英 赵云昆 熊琳星 冯丰 朱敬芳 李顺红 郭律 汪朝强 杨冬霞
受保护的技术使用者：昆明贵研催化剂有限责任公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/21