CN103406124B

CN103406124B - 稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂

Info

Publication number: CN103406124B
Application number: CN201310304549.5A
Authority: CN
Inventors: 吕刚; 宋崇林; 宋金瓯; 宾峰; 张清茂
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2033-09-09
Also published as: CN103406124A

Abstract

本发明公开了一种稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂。催化剂采用铁、铈、锆三元复合金属氧化物为活性成分，由活性成分与锐钛矿型TiO₂组成涂层，400目堇青石蜂窝陶瓷为负载型催化剂载体。催化剂的制备工艺包括：原料用量的确定；活性成分负载前驱体的制备；涂层浆料的制备和涂覆。催化剂采用尿素或氨气为还原剂，通过选择性催化还原净化稀燃发动机排气中的NOx。本发明催化剂中，氧化铈可以提高催化剂的低温催化活性，而氧化锆通过与氧化铈形成固溶体提高氧化铈的抗热老化性能。此外，催化剂中只含有无毒或低毒材料，避免了V₂O₅类SCR催化剂对人体健康的不利影响。

Description

稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂

技术领域

本发明属于发动机用氮氧化物净化催化剂，具体涉及一种稀燃发动机用的三元复合金属氧化物型选择性催化还原氮氧化物催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物（NO_X）是大气污染物之一，不仅本身是有毒物质，而且还是光化学烟雾和酸雨的前驱体，对大气环境和人体健康危害极大。目前，机动车已成为大气中NOx的主要排放源，特别是稀燃发动机汽车，其NOx排放量远高于普通汽油车。为减少稀燃发动机NOx的排放，一种高效的NOx净化技术——选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction—SCR）技术应运而生，目前已在推广应用。

现有商业SCR催化剂的组成多为V₂O₅-WO₃（或MoO₃）-TiO₂-陶瓷载体，其中V₂O₅为主活性成分；WO₃（或MoO₃）是助催化剂，用于提高负载型催化剂的热稳定性；TiO₂是涂层基质；而陶瓷载体是整个催化剂的支撑体，也是所有负载成分的骨架。上述钒基SCR催化剂在排气温度超过280℃以后具有较好的NOx净化性能，但低温活性不佳，难以适应道路拥挤，车速慢、排气温度低的运行状况；同时，V₂O₅属高毒物质，在使用过程中流失的V₂O₅基SCR催化剂对环境和人体健康危害较大。因此，采用低毒材料开发具有良好低温催化性能的SCR催化剂成为发动机行业的热点。

发明内容

本发明的目的是，提供一种稀燃发动机用的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原氮氧化物催化剂及其制备方法。

以下对本发明的技术方案进行说明。稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，包括铁、铈、锆三元金属氧化物、锐钛矿型TiO₂以及堇青石蜂窝陶瓷载体等。其催化剂组成的技术方案是：由铁、铈、锆三元复合金属氧化物组成活性成分，其中铁、铈、锆三种金属元素分别以氧化铁（Fe₂O₃）、氧化铈（CeO₂）、氧化锆（ZrO₂）的形式存在于涂层基质中，并且其中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%/15～35%/35～15%，摩尔百分比之和为100%。

以所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物活性成分与锐钛矿型TiO₂组成涂层，以所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物的总重为基准，活性成分与锐钛矿型TiO₂的总质量之比为：10.9～23.7%/89.1～76.3%，质量百分比之和为100%。

所述锐钛矿型TiO₂是由纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成，纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成的锐钛矿型TiO₂的质量百分比分别为：50～70%/50～30%，质量百分比之和为100%。

以400目的堇青石蜂窝陶瓷为负载型催化剂载体，由铁、铈、锆三元复合金属氧化物活性成分和锐钛矿型TiO₂共同组成的涂层总重、与400目堇青石蜂窝陶瓷载体的质量百分比为：10～20%/90～80%，质量百分比之和为100%。

三元复合金属氧化物型选择性催化还原氮氧化物催化剂的制备方法，其具体工艺包括以下四个步骤：

（1）制备催化剂原料用量的确定；

（2）活性成分负载前驱体的制备；

（3）涂层浆料的制备；

（4）涂层浆料的涂覆。

本发明的特点以及产生的有益效果是：在SCR催化剂的活性成分中添加了氧化铈-氧化锆固溶体，增强了催化剂整体的储氧性能，从而提高了催化剂的低温活性；氧化锆的存在还能够改善氧化铈和作为涂层基质的锐钛矿型TiO₂晶体结构的热稳定性。此外，采用低毒的Fe₂O₃替代高毒的V₂O₅，降低了催化剂对环境和人类健康的危害，而替代氧化物——氧化铁是价格低廉的常见矿藏，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。

附图说明

图1为SCR催化剂活性实验室评价系统示意图。

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-截止阀；5-空气通路；6-混合釜；7-水蒸气发生炉；8-反应器；9-温度显示控制仪；10-加热电流显示控制仪；11-蠕动泵；12-NH₃气瓶；13-NO气瓶；14-HC气瓶；15-CO气瓶；16-O₂/N₂气瓶（其中O₂体积浓度为11%）；17-模拟尾气入口；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为利用催化剂活性实验室评价系统，显示出实施例1～5对NO的净化效率随反应温度的变化情况。

图3为SCR催化剂催化性能发动机评价系统示意图。

其中：21-测功机；22-柴油机；23-进气流量计；24-进气空调；25-NOx传感器；26—还原剂喷嘴；27-排气温度传感器；28-SCR催化器；29-还原剂喷射流量控制系统；30-还原剂储罐；31-氨分析仪；32-排气取样通道；33-排放分析仪。

图4为利用发动机评价系统，显示出实施例1～5在发动机排气温度为220℃时对NOx的净化效率。

图5为利用发动机评价系统，显示出实施例1～5在发动机排气温度为350℃时对NOx的净化效率。

具体实施方式

以下通过结合附图以及具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。需要说明的是所述实施例是叙述性的，而非限定性的，本发明所涵盖的内容并不限于下述实施例。

稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，由铁、铈、锆三元复合金属氧化物组成活性成分，其中铁、铈、锆三种金属元素分别以氧化铁、氧化铈、氧化锆的形式存在于涂层基质中，并且其中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%/15～35%/35～15%，摩尔百分比之和为100%。

锐钛矿型TiO₂是由纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成，纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成的锐钛矿型TiO₂的质量百分比分别为：50～70%/50～30%，质量百分比之和为100%。

以400目的堇青石蜂窝陶瓷为负载型催化剂载体，由所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物活性成分和锐钛矿型TiO₂共同组成的涂层总重、与所述400目堇青石蜂窝陶瓷载体的质量百分比为：10～20%/90～80%，质量百分比之和为100%。

实施例1

（1）制备催化剂原料用量的确定

设计需要制备催化剂活性成分中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%:15%:35%；活性成分与TiO₂的质量比例分别为：10.9%:89.1%；由活性成分和锐钛矿型TiO₂组成的涂层总重与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比例为20%:80%；其中纯质锐钛矿型TiO₂粉末和钛酸丁酯转化制备生成的锐钛矿型TiO₂的质量比例为：50%：50%。计划所要涂敷的400目堇青石蜂窝陶瓷载体为8000g，据此可计算出计划制备的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型催化剂中有氧化铁79.8g、氧化铈51.6g、氧化锆86.3g、钛酸丁酯转化成的锐钛矿型TiO₂ 891.1g，并根据换算比例可计算出制备催化剂的主要原料用量：硝酸铁404g、硝酸铈130.2g、硝酸锆300.5g、纯质锐钛矿型TiO₂粉末891.1g、钛酸丁酯3797g。

（2）活性成分负载前驱体的制备

按所述已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈及硝酸锆，并将三种金属盐加入20868ml去离子水中溶解成混合溶液。将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入混合溶液中，并在80℃下激烈搅拌6h，搅拌完成后将液体蒸干。然后在100℃下将蒸干后的粉末烘干4h，再将该粉末在600℃下高温焙烧2h。焙烧产物经研磨冷却后，即可得到活性成分负载前驱体粉末。

（3）涂层浆料的制备

称取已确定质量的钛酸丁酯，并将其加入到自身体积3倍的无水乙醇中搅拌，在搅拌的同时滴加体积相当于钛酸丁酯体积50%且质量浓度为10%的盐酸溶液，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。在该液体中加入活性成分负载前驱体粉末，然后通过激烈的搅拌使活性成分负载前驱体粉末在液体中均匀分散，即得到涂层浆料。

（4）涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的400目堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在60℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的水分蒸发完毕。取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在110℃下干燥8h，再在600℃下高温焙烧3h，即可得到铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。为简述起见，将涂敷涂层的载体和涂层总称为负载型催化剂。

实施例2

（1）制备催化剂原料用量的确定

设计需要制备催化剂活性成分中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%:35%:15%；活性成分与锐钛矿型TiO₂的质量比例为：23.7%:76.3%；由活性成分和锐钛矿型TiO₂组成的涂层总重与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比例为10%:90%；其中纯质锐钛矿型TiO₂粉末和钛酸丁酯转化制备生成的锐钛矿型TiO₂的质量比例为：50%：50%。计划所要涂敷的400目堇青石蜂窝陶瓷载体为9000g，据此可计算出计划制备的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型催化剂中有氧化铁79.8g、氧化铈120.5g、氧化锆37.0g、钛酸丁酯转化成的锐钛矿型TiO₂381.4g，并根据换算比例可计算出制备催化剂的主要原料用量：硝酸铁404g、硝酸铈304g、硝酸锆129g、纯质锐钛矿型TiO₂粉末381.4g、钛酸丁酯1625g。

（2）活性成分负载前驱体的制备

按已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈及硝酸锆，并将三种金属盐加入20925ml去离子水中溶解成混合溶液。将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入混合溶液中，并在70℃下激烈搅拌12h，搅拌完成后将液体蒸干。然后在120℃下将蒸干后的粉末烘干8h，再将粉末在600℃下高温焙烧2h。焙烧产物经研磨冷却后，即可得到活性成分负载前驱体粉末。

（3）涂层浆料的制备

称取已确定质量的钛酸丁酯，并将其加入到自身体积5倍的无水乙醇中搅拌，在搅拌的同时滴加体积相当于钛酸丁酯体积25%且质量浓度为20%的盐酸溶液，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。在该液体中加入活性成分负载前驱体粉末，然后通过激烈的搅拌使活性成分负载前驱体粉末在液体中均匀分散，即得到涂层浆料。

（4）涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的400目堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在80℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的水分蒸发完毕。取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在80℃下干燥12h，再在550℃下高温焙烧3h，即可得到铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。为简单起见，将涂敷涂层的载体和涂层总称为负载型催化剂。

实施例3

（1）制备催化剂原料用量的确定

设计需要制备催化剂活性成分中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例为：50%:15%:35%；活性成分与锐钛矿型TiO₂的质量比例为：21.8%:78.2%；由活性成分和锐钛矿型TiO₂组成的涂层总重与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比例为10%:90%；其中纯质锐钛矿型TiO₂粉末和钛酸丁酯转化制备生成的锐钛矿型TiO₂的质量比例为：70%：30%。计划所要涂敷的400目堇青石蜂窝陶瓷载体为9000g，据此可计算出计划制备的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型催化剂中有氧化铁79.8g、氧化铈51.6g、氧化锆86.3g、钛酸丁酯转化成的锐钛矿型TiO₂ 234.7g，并根据换算比例可计算出制备催化剂的主要原料用量：硝酸铁404g、硝酸铈130.2g、硝酸锆300.5g、纯质锐钛矿型TiO₂粉末547.6g、钛酸丁酯1000g。

（2）活性成分负载前驱体的制备

按已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈及硝酸锆，并将三种金属盐加入20868ml去离子水中溶解成混合溶液。将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入混合溶液中，并在70℃下激烈搅拌12h，搅拌完成后将液体蒸干。然后在120℃下将蒸干后的粉末烘干8h，再将烘干后的粉末在600℃下高温焙烧3h。焙烧产物经研磨冷却后，即可得到活性成分负载前驱体粉末。

（3）涂层浆料的制备

（4）涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的400目堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在80℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的水分蒸发完毕。取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在100℃下干燥10h，再在550℃下高温焙烧3h，即可得到三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。为简单起见，将涂敷涂层的载体和涂层总称为负载型催化剂。

实施例4

（1）制备催化剂原料用量的确定

设计需要制备催化剂活性成分中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%:35%:15%；活性成分与锐钛矿型TiO₂的质量比例为：11.9%:88.1%；由活性成分和锐钛矿型TiO₂组成的涂层总重与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比例为20%:80%；其中纯质锐钛矿型TiO₂粉末和钛酸丁酯转化制备生成的锐钛矿型TiO₂的质量比例为：50%：50%。计划所要涂敷的400目堇青石蜂窝陶瓷载体为8000g，据此可计算出计划制备的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型催化剂中有氧化铁79.8g、氧化铈120.5g、氧化锆37g、钛酸丁酯转化成的锐钛矿型TiO₂ 881g，并根据换算比例可计算出制备催化剂的主要原料用量：硝酸铁404g、硝酸铈304g、硝酸锆129g、纯质锐钛矿型TiO₂粉末881g、钛酸丁酯3754g。

（2）活性成分负载前驱体的制备

按已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈及硝酸锆，并将三种金属盐加入20925ml去离子水中溶解成混合溶液。将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入该混合溶液中，并在80℃下激烈搅拌6h，搅拌完成后将液体蒸干。然后在100℃下将蒸干后的粉末烘干6h，再将烘干后的粉末在550℃下高温焙烧3h。焙烧产物经研磨冷却后，即可得到活性成分负载前驱体粉末。

（3）涂层浆料的制备

（4）涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的400目堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在80℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的水分蒸发完毕。取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在110℃下干燥6h，再在550℃下高温焙烧3h，即可得到铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。为简单起见，将涂敷涂层的载体和涂层总称为负载型催化剂。

实施例5

（1）制备催化剂原料用量的确定

设计需要制备催化剂活性成分中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50%:25%:25%；活性成分与锐钛矿型TiO₂的质量比例为：17.1%:82.9%；由活性成分和锐钛矿型TiO₂组成的涂层总重与堇青石蜂窝陶瓷载体的质量比例为15%:85%；其中纯质锐钛矿型TiO₂粉末和钛酸丁酯转化制备生成的锐钛矿型TiO₂的质量比例为：50%：50%。计划所要涂敷的400目堇青石蜂窝陶瓷载体为8500g，据此可计算出计划制备的铁、铈、锆三元复合金属氧化物型催化剂中有氧化铁89.8g、氧化铈96.8g、氧化锆69.2g、钛酸丁酯转化成的锐钛矿型TiO₂622.1g，并根据换算比例可计算出制备催化剂的主要原料用量：硝酸铁455g、硝酸铈244g、硝酸锆241g、纯质锐钛矿型TiO₂粉末622.1g、钛酸丁酯2651g。

（2）活性成分负载前驱体的制备

按已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈及硝酸锆，并将三种金属盐加入23500ml去离子水中溶解成混合溶液。将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入混合溶液中，并在80℃下激烈搅拌8h，搅拌完成后将液体蒸干。然后在100℃下将蒸干后的粉末烘干8h，再将烘干后的粉末在600℃下高温焙烧2h。焙烧产物经研磨冷却后，即可得到活性成分负载前驱体粉末。

（3）涂层浆料的制备

称取已确定质量的钛酸丁酯，并将其加入到自身体积4倍的无水乙醇中搅拌，在搅拌的同时滴加体积相当于钛酸丁酯体积50%且质量浓度为10%的盐酸溶液，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体。在该液体中加入活性成分负载前驱体粉末，然后通过激烈的搅拌使所述活性成分负载前驱体粉末在液体中均匀分散，即得到涂层浆料。

（4）涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的400目堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在70℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的水分蒸发完毕。取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在100℃下干燥9h，再在600℃下高温焙烧3h，即可得到铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。为简单起见，将涂敷涂层的载体和涂层总称为负载型催化剂。

采用图1所示的SCR催化剂活性实验室评价系统对上述实施例1-5的NO选择性催化还原净化性能进行评价。其试验方法为：在反应器8中加入催化剂10mL。通过转子流量计3和3通道质量流量控制器2将钢瓶16中的氧、氮混合气、钢瓶15中的CO、钢瓶14中的丙烷和钢瓶13中的NO按照氧、氮混合气为9.5L/min、CO为6.5mL/min、丙烷为2.5mL/min、NO为8.0mL/min的流速分别进入混合釜6中混合，然后混合气体再进入反应器8中。调整水蒸气发生炉7中水蒸气的生成量为500mL/min，并通过水蒸气入口19将水蒸气加入反应器中。而钢瓶12中的NH₃气体在单通道质量控制器1的控制下，以8.0mL/min的流速进入反应器8，与混合釜6流出的混合气在反应器中的催化剂表面发生SCR催化反应。反应器的温度范围为100-350℃，由温度显示控制仪9控制。反应后的混合气从20口排出后进入不分光红外分析系统进行NO浓度分析。结果如图2所示。

采用图3所示的SCR催化剂活性发动机评价系统对上述实施例1-5的NOx选择性催化还原净化性能进行评价。采用CY4102型柴油机，西门子NOx传感器，还原剂为直接喷射的液氨，液氨的摩尔喷射流量与SCR催化器前排气中NOx的摩尔流量之比为1:1。其试验方法为：使用测功机21控制试验发动机22的扭矩和转速，调整发动机排气流量与催化剂体积的比例为60000h^-1，并先后控制SCR催化器中心点的排气温度分别为220℃和350℃，进行催化剂活性测量。试验中，NOx传感器25和排气温度传感器27将测量信号传递到还原剂喷射流量控制系统29，经其中的单板机和相应软件计算出还原剂的喷射剂量，并通过调整还原剂喷嘴26的占空比将储罐30内的还原剂液氨按已确定计量喷入排气系统中。汽化后的NH₃气体与发动机22的排气混合后进入SCR催化器28中进行SCR催化反应。反应后混合气中的NOx浓度由排放分析仪33进行定量分析。结果如图4和图5所示。

实验前需从实施例1-5上切割下5.76L圆柱形负载型催化剂，并对所述切割下来的圆柱形负载型催化剂进行封装处理。

纯质锐钛矿型TiO₂采用分析纯级的锐钛矿型TiO₂。

铁、铈、锆稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂采用尿素或氨气为还原剂，通过选择性催化还原反应净化稀燃发动机排气中的NOx。

Claims

1.稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，由铁、铈、锆三元复合氧化物、锐钛矿型TiO₂以及堇青石蜂窝陶瓷载体组成，其特征在于：由铁、铈、锆三元复合金属氧化物组成活性成分，其中铁、铈、锆三种金属元素分别以氧化铁、氧化铈、氧化锆的形式存在于涂层基质中，并且其中铁、铈、锆三种原子的摩尔数量比例分别为：50％/15～35％/35～15％，摩尔百分比之和为100％，选择性催化还原催化剂的制备包括：

(1)制备催化剂原料用量的确定

分别计算出催化剂中氧化铁、氧化铈、氧化锆和纯质锐钛矿型TiO₂与采用钛酸丁酯转化制备而成的锐钛矿型TiO₂各分质量；

分别按照每404g硝酸铁[Fe(NO₃)₃·9H₂O]产生79.84g氧化铁；每434.12g硝酸铈[Ce(NO₃)₃·6H₂O]产生172.11g氧化铈；每429.32g硝酸锆[Zr(NO₃)₄·5H₂O]产生123.22g氧化锆的比例，换算出所需原料硝酸铁、硝酸铈以及硝酸锆的质量；再根据每340.35g钛酸丁酯产生79.88g TiO₂的比例，计算出制备需要的钛酸丁酯质量；

(2)活性成分负载前驱体的制备

按已确定的质量称取硝酸铁、硝酸铈和硝酸锆，并按照每1g金属盐加25ml去离子水的比例，将硝酸铁、硝酸铈和硝酸锆三种金属盐溶解成混合溶液；将已确定质量的纯质锐钛矿型TiO₂粉末加入混合溶液中，在70～80℃下激烈搅拌6～12h，搅拌完成后将液体蒸干；然后在100～120℃下将蒸干后的粉末烘干4～8h，再将该粉末在550～600℃下高温焙烧2～3h；研磨冷却后，得到活性成分负载前驱体粉末；

(3)涂层浆料的制备

称取已确定质量的钛酸丁酯，将其加入到自身体积3～5倍的无水乙醇中搅拌，在搅拌的同时滴加体积相当于钛酸丁酯体积25～50％且质量浓度为10～20％的盐酸溶液，滴尽后继续搅拌直到混合物成为透明、澄清液体；然后在该液体中加入所述活性成分负载前驱体粉末，通过激烈的搅拌使活性成分负载前驱体粉末在液体中均匀分散；

(4)涂层浆料的涂覆

称取已确定质量的堇青石蜂窝陶瓷载体，经清洗、干燥后，浸没于已制备好的涂层浆料中，在60～80℃下边搅拌、边浸渍，直到涂层浆料中的液体被吸收和蒸发完毕；取出涂有浆料的堇青石蜂窝陶瓷载体，吹掉孔道内残留液体，在80～110℃下干燥6～12h，再在550～600℃下高温焙烧2～3h，即可得到铁、铈、锆三元复合金属氧化物型选择性催化还原催化剂。

2.按照权利要求1所述的稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，其特征在于：以所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物活性成分与锐钛矿型TiO₂组成涂层，以所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物的总重为基准，活性成分与锐钛矿型TiO₂的总质量之比为：10.9～23.7％/89.1～76.3％，质量百分比之和为100％。

3.按照权利要求1或2所述的稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，其特征在于：所述锐钛矿型TiO₂是由纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成，纯质锐钛矿型TiO₂和采用钛酸丁酯转化制备而成的锐钛矿型TiO₂的质量百分比分别为：50～70％/50～30％，质量百分比之和为100％。

4.按照权利要求1或2所述的稀燃发动机用三元复合氧化物型选择性催化还原催化剂，其特征在于：以400目的堇青石蜂窝陶瓷为负载型催化剂载体，由所述铁、铈、锆三元复合金属氧化物活性成分和锐钛矿型TiO₂共同组成的涂层总重与所述400目堇青石蜂窝陶瓷载体的质量百分比为：10～20％/90～80％，质量百分比之和为100％。