CN113797915B - 基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂及制备方法和应用。催化剂以CeO2‑La2O3复合氧化物纳米颗粒为主催化活性成分，CeO2和ZrO2为助催化剂，γ‑Al2O3为涂层辅料。该催化剂能够高效净化柴油机排放的PM、HC及CO等污染物。CeO2‑La2O3复合氧化物纳米颗粒具有抗硫、耐热、低成本优势，还能够显著提高单位质量催化材料中活性中心的数量，强化主催化活性成分的催化活性，实现贵金属的完全替代，复合氧化物纳米颗粒中CeO2与La2O3的同时添加可以产生协同增效作用，提高催化剂的整体催化活性并扩展高活性温度窗口，基于炭黑吸附基质的先吸附再反应制备方法显著提高过渡金属氧化物前驱体的分散效果。
Description
技术领域
本发明属于柴油机氧化催化剂技术领域，具体涉及一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂及制备方法和应用。
背景技术
柴油机热效率高、输出功率大、结实耐用，在国内外交通运输领域得到了广泛应用，不仅产量和保有量逐年提高，而且总行驶里程和总运载量的增加幅度更为明显。但在为人类的生产、生活提供高效、便利服务的同时，柴油车排放了大量的有害污染物，严重危害了大气环境和人类健康。公众对良好生活环境的追求推动有关部门制定并执行了排放法规限制柴油车的污染物排放，而随着排放法规的日益严格，柴油车污染物排放控制技术也得到了长足的发展和进化。在柴油车的排放污染物中，PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)一般是通过柴油机氧化催化器(DOC)技术进行净化，而传统DOC内部孔道表面涂敷以贵金属为主催化成分的催化涂层，其催化效率极高，但贵金属材料抗硫性、耐高温烧结性较差，同时原材料成本高昂，导致DOC中贵金属催化剂替代/减量问题成为国内外相关领域的研究热点。
国内外专家普遍认为过渡金属氧化物是最具潜力的贵金属催化剂替代材料之一，与后者相比，前者的抗硫性、耐热性及成本均具有无以伦比的优势。同时，过渡金属氧化物针对HC和CO氧化反应的催化效果也能够满足柴油机排气污染物净化过程的实际需求，但其针对柴油机排气中PM氧化反应的催化效率与贵金属催化剂的催化效率差距较大，导致过渡金属氧化物材料至今未能实际应用于商业化的DOC产品。
催化活性点位是催化剂催化作用的源泉，而催化活性点位自身氧化—还原反应活性较低是过渡金属氧化物材料催化氧化反应效果较差的核心原因，而目前还没有成熟的技术能够大幅度提高过渡金属氧化物催化活性点位的反应活性。另一方面，如果增加单位质量过渡金属氧化物中催化活性点位的数量，提高单位时间的反应频率，同样也能提高过渡金属氧化物材料的催化效果。而催化材料颗粒粒径越小，则单位质量颗粒具有的表面积越大，颗粒表面上暴露的活性中心就会越多，从而强化催化材料的催化活性，因此，有理由推断，在相同负载量下，减小催化涂层内过渡金属氧化物颗粒的粒径可以提高DOC整体的氧化反应催化活性。
当前，纳米形貌可控合成技术是制备纳米尺度金属氧化物颗粒的最有效手段，但传统纳米形貌可控合成技术工艺复杂、制备条件苛刻，制备出的纳米金属氧化物材料多为棒状、花状等复杂有序形状。实际上，三维都具备纳米尺度的纳米球状(不需要规整)颗粒更适合柴油机排气污染物净化的需求。因此，更简洁、高效的过渡金属氧化物球状纳米颗粒的制备方法成为推进过渡金属氧化物催化剂在DOC中商业化应用的基础。
发明内容
本发明第一方面的目的是提供一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂，包括CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷。适用于柴油机排气中颗粒物、碳氢及一氧化碳的氧化净化。
本发明第二方面的目的是提供一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，包括催化剂组成设计、CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备、涂层浆液制备、涂层涂敷等步骤。具有步骤过程简单，便于实现的优点。
本发明第三方面的目的是提供一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂在柴油机排气中颗粒物、碳氢及一氧化碳的氧化净化应用。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
根据本发明第一方面的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂，其特征在于，包括：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒组成主催化活性成分，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2的质量百分比为：50％-80％，La2O3的质量百分比为：20％-50％，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒总的质量百分比之和为100％。
优选地，CeO2和ZrO2组成助催化剂，CeO2的质量百分比为：70％-90％，ZrO2的质量百分比为：10％-30％，CeO2和ZrO2总的质量百分比之和为100％。
优选地，γ-Al2O3为涂层辅料，且γ-Al2O3分别来自纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3，纯质γ-Al2O3粉体质量百分比为80％-90％，由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：10％-20％，γ-Al2O3总质量百分比之和为100％。
优选地，主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料组成所述柴油机氧化催化剂的催化涂层，催化涂层中主催化活性成分的质量百分比为0.2％-2％，助催化剂的质量百分比为5％-15％，涂层辅料的质量百分比为83％-94.8％，催化涂层总质量百分比之和为100％。
优选地，所述柴油机氧化催化剂由催化涂层与400目堇青石蜂窝陶瓷组成，400目堇青石蜂窝陶瓷为所述柴油机氧化催化剂的载体，所述催化涂层涂敷于所述载体上，且所述催化涂层的质量百分比为15％-30％，所述载体范围的质量百分比为85％-70％，所述柴油机氧化催化剂总质量百分比之和为100％。
根据本发明第二方面的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)催化剂组成设计
按照如权利要求1至5任一项所述的柴油机氧化催化剂的含量比提供原料；
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，制备出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒；
(3)涂层浆液制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，计算出制备催化涂层所需要CeO2、ZrO2和γ-Al2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每429.3g Zr(NO3)4·5H2O制备123.2g ZrO2以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O以及铝溶胶的质量；此外，还按照每100g催化涂层需要5-15g平均分子量为20000的聚乙二醇以及10-30g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Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、粉末状γ-Al2O3、铝溶胶、分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量5-15倍质量的去离子水中，搅拌均匀形成浆状物；然后将浆状物在研磨机上研磨至D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在50-70℃下搅拌48-72h，即得到涂层浆液；
(4)涂层涂敷
设计所要涂敷催化涂层的载体质量；称取已确定质量的载体，将载体浸没于50-70℃的涂层浆液中，并保证载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满载体的所有孔道后，将载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在80-110℃下干燥4-16h，再在500-600℃下焙烧2-4h；重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2-3次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
优选地，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的具体制备过程为：计算出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每866g La(NO3)3·6H2O制备325.8g La2O3的换算比例计算出制备CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒所需要Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O的质量；称取已确定质量的Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O以及质量介于Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O质量之和的0.8-1.5倍范围内且D50粒径的中位粒径不超过500nm的炭黑，将三种原料一起加入按照1g炭黑对应10-50mL去离子水比例称取的去离子水中，超声波振荡2-4h，然后在超声波振荡的同时加热Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O、炭黑及去离子水的混合液，使得混合液在6-8h后蒸干，成为粉末状和块状固体；将粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径处于800-1000nm范围内的粉末，然后在超声波振荡的同时，在研磨后的粉末中以1-10L/h的速度滴加浓度为0.2-2mol/L且NaOH总摩尔数为Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O摩尔数之和100-300倍的NaOH溶液，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化12-24h，形成浆状流体；将熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在80-110℃下干燥6-12h，再在350-400℃下预烧1-2h，在600-700℃下煅烧1-2h；煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
根据本发明第三方面的一种柴油机氧化催化剂封装为柴油机氧化催化器用于柴油机排气中颗粒物、碳氢及一氧化碳的氧化净化。
本发明产生的有益效果是：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒主催化活性成分既具有过渡金属氧化物材料的抗硫、耐热、低成本优势，又能够显著提高单位质量催化材料中催化活性中心的数量，加强过渡金属氧化物主催化活性成分的催化活性，能够实现柴油机氧化催化器(DOC)中贵金属主催化活性成分的完全替代。复合氧化物纳米颗粒中CeO2与La2O3的同时添加可以产生协同增效作用，进一步提高催化剂整体的催化活性以及扩展高活性温度窗口。基于炭黑吸附基质的先吸附再反应制备方法不仅操作简便、节省制备时间和成本，而且能够显著提高过渡金属氧化物前驱体的分散效果，有利于制备尺度更小、粒径均匀、结构规整的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统示意图。
图2为利用所述柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，在柴油机排气温度为300℃、空速为50000h-1时，实施例1-3所述催化剂对柴油机排气中PM、HC及CO的净化效率。
图3为利用所述柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，在柴油机排气温度为400℃、空速为100000h-1时，实施例1～3所述催化剂对柴油机排气中PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)的净化效率。
图4是利用所述柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，在欧洲稳态试验循环(ESC)试验时，实施例1-3所述催化剂对柴油机排气中PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)的净化效率。
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-第一排气取样口；9-第一温度传感器；10-柴油机氧化催化器；11-第二温度传感器；12-第二排气取样口；13-选择性催化还原催化器；14-柴油机微粒捕集器；15-排气取样机构；16-发动机排气分析仪；17-尾气过滤器；18-气泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下通过具体的实施例并结合附图，对本发明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。
下面将参照附图1-4并结合实施例来详细说明本申请。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂，其特征在于，包括：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒组成主催化活性成分，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2的质量百分比为：50％，La2O3的质量百分比为：50％。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂，其特征在于，包括：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒组成主催化活性成分，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2的质量百分比为：65％，La2O3的质量百分比为：35％。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂，其特征在于，包括：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒组成主催化活性成分，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2的质量百分比为：80％，La2O3的质量百分比为：20％。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，CeO2和ZrO2组成助催化剂，CeO2的质量百分比为：70％，ZrO2的质量百分比为：30％。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，CeO2和ZrO2组成助催化剂，CeO2的质量百分比为：80％，ZrO2的质量百分比为：20％。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，CeO2和ZrO2组成助催化剂，CeO2的质量百分比为：90％，ZrO2的质量百分比为：10％。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，γ-Al2O3为涂层辅料，且γ-Al2O3分别来自纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3，纯质γ-Al2O3粉体质量百分比为80％，由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：20％。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，γ-Al2O3为涂层辅料，且γ-Al2O3分别来自纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3，纯质γ-Al2O3粉体质量百分比为85％，由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：15％。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，γ-Al2O3为涂层辅料，且γ-Al2O3分别来自纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3，纯质γ-Al2O3粉体质量百分比为90％，由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：10％。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料组成所述柴油机氧化催化剂的催化涂层，催化涂层中主催化活性成分的质量百分比为0.2％，助催化剂的质量百分比为5％，涂层辅料的质量百分比为94.8％。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料组成所述柴油机氧化催化剂的催化涂层，催化涂层中主催化活性成分的质量百分比为1％，助催化剂的质量百分比为10％，涂层辅料的质量百分比为89％。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料组成所述柴油机氧化催化剂的催化涂层，催化涂层中主催化活性成分的质量百分比为2％，助催化剂的质量百分比为15％，涂层辅料的质量百分比为83％。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，所述柴油机氧化催化剂由催化涂层与400目堇青石蜂窝陶瓷组成，400目堇青石蜂窝陶瓷为所述柴油机氧化催化剂的载体，所述催化涂层涂敷于所述载体上，且所述催化涂层的质量百分比为15％，所述载体范围的质量百分比为85％。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，所述柴油机氧化催化剂由催化涂层与400目堇青石蜂窝陶瓷组成，400目堇青石蜂窝陶瓷为所述柴油机氧化催化剂的载体，所述催化涂层涂敷于所述载体上，且所述催化涂层的质量百分比为20％，所述载体范围的质量百分比为80％。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂中，所述柴油机氧化催化剂由催化涂层与400目堇青石蜂窝陶瓷组成，400目堇青石蜂窝陶瓷为所述柴油机氧化催化剂的载体，所述催化涂层涂敷于所述载体上，且所述催化涂层的质量百分比为30％，所述载体范围的质量百分比为70％。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)催化剂组成设计
按照柴油机氧化催化剂的含量比提供原料；
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，制备出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒；
(3)涂层浆液制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，计算出制备催化涂层所需要CeO2、ZrO2和γ-Al2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每429.3g Zr(NO3)4·5H2O制备123.2g ZrO2以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O以及铝溶胶的质量；此外，还按照每100g催化涂层需要5g平均分子量为20000的聚乙二醇以及10g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Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、粉末状γ-Al2O3、铝溶胶、分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量5倍质量的去离子水中，搅拌均匀形成浆状物；然后将浆状物在研磨机上研磨至D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在50℃下搅拌48h，即得到涂层浆液；
(4)涂层涂敷
设计所要涂敷催化涂层的载体质量；称取已确定质量的载体，将载体浸没于50℃的涂层浆液中，并保证载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满载体的所有孔道后，将载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在80℃下干燥4h，再在500℃下焙烧2h；重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)催化剂组成设计
按照柴油机氧化催化剂的含量比提供原料；
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，制备出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒；
(3)涂层浆液制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，计算出制备催化涂层所需要CeO2、ZrO2和γ-Al2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每429.3g Zr(NO3)4·5H2O制备123.2g ZrO2以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O以及铝溶胶的质量；此外，还按照每100g催化涂层需要10g平均分子量为20000的聚乙二醇以及20g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Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、粉末状γ-Al2O3、铝溶胶、分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量5-15倍质量的去离子水中，搅拌均匀形成浆状物；然后将浆状物在研磨机上研磨至D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在50-70℃下搅拌60h，即得到涂层浆液；
(4)涂层涂敷
设计所要涂敷催化涂层的载体质量；称取已确定质量的载体，将载体浸没于60℃的涂层浆液中，并保证载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满载体的所有孔道后，将载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在100℃下干燥10h，再在550℃下焙烧3h；重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)催化剂组成设计
按照柴油机氧化催化剂的含量比提供原料；
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，制备出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒；
(3)涂层浆液制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，计算出制备催化涂层所需要CeO2、ZrO2和γ-Al2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每429.3g Zr(NO3)4·5H2O制备123.2g ZrO2以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O以及铝溶胶的质量；此外，还按照每100g催化涂层需要15g平均分子量为20000的聚乙二醇以及30g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Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、粉末状γ-Al2O3、铝溶胶、分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量15倍质量的去离子水中，搅拌均匀形成浆状物；然后将浆状物在研磨机上研磨至D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在70℃下搅拌48-72h，即得到涂层浆液；
(4)涂层涂敷
设计所要涂敷催化涂层的载体质量；称取已确定质量的载体，将载体浸没于70℃的涂层浆液中，并保证载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满载体的所有孔道后，将载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在110℃下干燥16h，再在600℃下焙烧4h；重复上述浸渍、干燥和焙烧过程3次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
本发明实施例的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的具体制备过程为：计算出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每866g La(NO3)3·6H2O制备325.8g La2O3的换算比例计算出制备CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒所需要Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O的质量；称取已确定质量的Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O以及质量介于Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O质量之和的0.8倍范围内且D50粒径的中位粒径不超过500nm的炭黑，将三种原料一起加入按照1g炭黑对应10-50mL去离子水比例称取的去离子水中，超声波振荡2h，然后在超声波振荡的同时加热Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O、炭黑及去离子水的混合液，使得混合液在6h后蒸干，成为粉末状和块状固体；将粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径处于800nm范围内的粉末，然后在超声波振荡的同时，在研磨后的粉末中以1L/h的速度滴加浓度为0.2mol/L且NaOH总摩尔数为Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O摩尔数之和100倍的NaOH溶液，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化12h，形成浆状流体；将熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在80℃下干燥6h，再在350℃下预烧1h，在600℃下煅烧1h；煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
本发明实施例的另一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的具体制备过程为：计算出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每866g La(NO3)3·6H2O制备325.8g La2O3的换算比例计算出制备CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒所需要Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O的质量；称取已确定质量的Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O以及质量介于Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O质量之和的1.2倍范围内且D50粒径的中位粒径不超过500nm的炭黑，将三种原料一起加入按照1g炭黑对应30mL去离子水比例称取的去离子水中，超声波振荡3h，然后在超声波振荡的同时加热Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O、炭黑及去离子水的混合液，使得混合液在7h后蒸干，成为粉末状和块状固体；将粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径处于900nm范围内的粉末，然后在超声波振荡的同时，在研磨后的粉末中以5L/h的速度滴加浓度为1mol/L且NaOH总摩尔数为Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O摩尔数之和200倍的NaOH溶液，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化18h，形成浆状流体；将熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在100℃下干燥9h，再在380℃下预烧1.5h，在650℃下煅烧1.5h；煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
本发明实施例的又一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的具体制备过程为：计算出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每866g La(NO3)3·6H2O制备325.8g La2O3的换算比例计算出制备CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒所需要Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O的质量；称取已确定质量的Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O以及质量介于Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O质量之和的1.5倍范围内且D50粒径的中位粒径不超过500nm的炭黑，将三种原料一起加入按照1g炭黑对应50mL去离子水比例称取的去离子水中，超声波振荡4h，然后在超声波振荡的同时加热Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O、炭黑及去离子水的混合液，使得混合液在8h后蒸干，成为粉末状和块状固体；将粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径处于1000nm范围内的粉末，然后在超声波振荡的同时，在研磨后的粉末中以1-10L/h的速度滴加浓度为2mol/L且NaOH总摩尔数为Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O摩尔数之和300倍的NaOH溶液，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化24h，形成浆状流体；将熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在110℃下干燥12h，再在400℃下预烧2h，在700℃下煅烧2h；煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
根据本发明的一个实施例，柴油机氧化催化剂封装为柴油机氧化催化器用于柴油机排气中颗粒物、碳氢及一氧化碳的氧化净化。
以下通过具体实施例详细说明本发明催化剂及其制备方法。
实施例1
(1)催化剂组成设计
分别设计出以下比例：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量百分比为：80％/20％，助催化剂中CeO2和ZrO2的质量百分比为：70％/30％，涂层辅料中纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：80％/20％，所述主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料的质量百分比为：2％/15％/83％，以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层2000g。
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
分别称取80.7g Ce(NO3)3·6H2O、21.3g La(NO3)3·6H2O以及85g中位粒径(D50粒径)为472nm的炭黑，将所述三种原料一起加入850mL去离子水中，超声波振荡2h，然后在超声波振荡的同时加热所述三种原料与去离子水的混合液，使得所述混合液在8h后蒸干，成为粉末状和块状固体。将所述粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径低于1000nm的粉末；然后在超声波振荡的同时，在所述研磨后的粉末中以10L/h的速度滴加2mol/L的NaOH溶液11.75L；待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化24h，形成浆状流体。将所述熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在80℃下干燥12h，再在350℃下预烧2h，在700℃下煅烧1h。煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
(3)涂层浆液制备
称取529.8g Ce(NO3)3·6H2O、313.6g Zr(NO3)4·5H2O、1328g纯质γ-Al2O3粉体、1660gAl2O3质量含量为20％的铝溶胶、300g分子量为20000的聚乙二醇和600g硝酸以及步骤(2)制备获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入10kg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D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在70℃下搅拌48h，即得到涂层浆液。
(4)涂层涂敷
称取1kg所述载体，将所述载体浸没于70℃的所述涂层浆液中，并保证所述载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满所述载体的所有孔道后，将所述载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在110℃下干燥4h，再在500℃下焙烧4h。重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
实施例2
(1)催化剂组成设计
分别设计出以下比例：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量百分比为：50％/50％，助催化剂中CeO2和ZrO2的质量百分比为：90％/10％，涂层辅料中纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：90％/10％，所述主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料的质量百分比为：0.2％/5％/94.8％，以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层2000g。
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
分别称取5.0g Ce(NO3)3·6H2O、5.3g La(NO3)3·6H2O以及15g D50粒径为373nm的炭黑，将所述三种原料一起加入500mL去离子水中，超声波振荡4h，然后在超声波振荡的同时加热所述三种原料及去离子水的混合液，使得所述混合液在6h后蒸干，成为粉末状和块状固体。将所述粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径低于1000nm的粉末，然后在超声波振荡的同时，在所述研磨后的粉末中以1L/h的速度滴加1mol/L的NaOH溶液7.2L，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化12h，形成浆状流体。将所述熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在110℃下干燥6h，再在400℃下预烧1h，在600℃下煅烧2h。煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
(3)涂层浆液制备
称取227.1g La(NO3)3·6H2O、34.8g Zr(NO3)4·5H2O、1706.4g纯质γ-Al2O3粉体、948.0gAl2O3质量含量为20％的铝溶胶、100g分子量为20000的聚乙二醇和200g硝酸以及步骤(2)制备获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入30kg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D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在50℃下搅拌72h，即得到涂层浆液。
(4)涂层涂敷
称取1kg所述载体，将所述载体浸没于50℃的所述涂层浆液中，并保证所述载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满所述载体的所有孔道后，将所述载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在80℃下干燥16h，再在600℃下焙烧2h。重复上述浸渍、干燥和焙烧过程3次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
实施例3
(1)催化剂组成设计
分别设计出以下比例：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量百分比为：60％/40％，助催化剂中CeO2和ZrO2的质量百分比为：80％/20％，涂层辅料中纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：80％/20％，所述主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料的质量百分比为：1％/9％/90％，以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层2000g。
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
分别称取30.3g Ce(NO3)3·6H2O、21.3g La(NO3)3·6H2O以及65g D50粒径为373nm的炭黑，将所述三种原料一起加入2000mL去离子水中，超声波振荡3h，然后在超声波振荡的同时加热所述三种原料及去离子水的混合液，使得所述混合液在7h后蒸干，成为粉末状和块状固体。将所述粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径低于1000nm的粉末，然后在超声波振荡的同时，在所述研磨后的粉末中以5L/h的速度滴加5mol/L的NaOH溶液4.76L，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化18h，形成浆状流体。将所述熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在100℃下干燥8h，再在400℃下预烧1h，在650℃下煅烧2h。煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
(3)涂层浆液制备
称取363.3g Ce(NO3)3·6H2O、125.4g Zr(NO3)4·5H2O、1440g纯质γ-Al2O3粉体、1800gAl2O3质量含量为20％的铝溶胶、200g分子量为20000的聚乙二醇和300g硝酸以及步骤(2)制备获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入20kg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D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在60℃下搅拌60h，即得到涂层浆液。
(4)涂层涂敷
称取1kg所述载体，将所述载体浸没于60℃的所述涂层浆液中，并保证所述载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满所述载体的所有孔道后，将所述载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在100℃下干燥8h，再在550℃下焙烧3h。重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂。
下面利用图1所示的柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，对所述实施例1-3所制备催化剂的柴油机排气PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)净化性能进行评价。试验前需将实施例1-3所制备催化剂分别切割、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：
(1)稳态工况试验：使用测功机1及联轴器2控制试验发动机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50000h-1和100000h-1，并先后控制柴油机氧化催化器10中排气平均温度分别为300℃和400℃，进行PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)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。第一温度传感器9和第二温度传感器11分别测量柴油机氧化催化器10两端的排气温度，求取两个温度的平均值即可获得柴油机氧化催化器10中的排气平均温度。柴油机氧化催化器10处理前、后的排气样品分别经第一排气取样口8和第二排气取样口12进入排气取样机构15及发动机排气分析仪16进行PM(颗粒物)、HC(碳氢)和CO(一氧化碳)比排放量分析，而经排气成分分析后的排气通过尾气过滤器17净化颗粒污染物后由气泵18排放出实验室。同时，试验发动机3在取样后的剩余排气先后经由选择性催化还原催化器13和柴油机微粒捕集器14进行排气净化后，也经尾气过滤器17净化颗粒污染物后由气泵18排放出实验室。利用所述柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，在柴油机氧化催化器10中平均排气温度为300℃、空速为50000h-1时以及DOC中平均排气温度为400℃、空速为100000h-1时，实施例1-3所制备催化剂对柴油机排气PM、HC及CO的净化效率分别如图2和图3所示。
(2)ESC试验：采用所述柴油机排气PM、HC及CO净化性能发动机评价系统，并按照国家标准GB 17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国III、IV、V阶段)》中规定的ESC试验规程评价实施例1-3所制备催化剂对柴油机排气PM、HC及CO的净化效果如图4所示。
由附图2-4的结果可知，本发明实施例制备的基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂对颗粒物(PM)的催化率在30％-70％之间，对碳氢(HC)的催化率在40％-95％之间，对一氧化碳(CO)的催化率达到100％，相较于传统催化剂催化效率显著。因此，本发明实施例中CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒主催化活性成分既具有过渡金属氧化物材料的抗硫、耐热、低成本优势，又能够显著提高单位质量催化材料中催化活性中心的数量，加强过渡金属氧化物主催化活性成分的催化活性，能够实现柴油机氧化催化器(DOC)中贵金属主催化活性成分的完全替代。复合氧化物纳米颗粒中CeO2与La2O3的同时添加可以产生协同增效作用，进一步提高催化剂整体的催化活性以及扩展高活性温度窗口。基于炭黑吸附基质的先吸附再反应制备方法不仅操作简便、节省制备时间和成本，而且能够显著提高过渡金属氧化物前驱体的分散效果，有利于制备尺度更小、粒径均匀、结构规整的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)催化剂组成设计
基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂包括：CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒、CeO2、ZrO2、γ-Al2O3以及400目堇青石蜂窝陶瓷，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒组成主催化活性成分，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2的质量百分比为：50％-80％，La2O3的质量百分比为：20％-50％，CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒总的质量百分比之和为100％，按照该含量比提供原料；
(2)CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，制备出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒；
(3)涂层浆液制备
依据步骤(1)中设计各组元的比例以及计划配置涂层浆液可生成催化涂层的质量，计算出制备催化涂层所需要CeO2、ZrO2和γ-Al2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每429.3g Zr(NO3)4·5H2O制备123.2g ZrO2以及铝溶胶中Al2O3的质量百分比计算出制备涂层浆液所需要La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O以及铝溶胶的质量；此外，还按照每100g催化涂层需要5-15g平均分子量为20000的聚乙二醇以及10-30g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Ce(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、粉末状γ-Al2O3、铝溶胶、分子量为20000的聚乙二醇和硝酸以及步骤(2)获得的CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒，将上述原料一起加入到质量相当于所计划制备催化涂层质量5-15倍质量的去离子水中，搅拌均匀形成浆状物；然后将浆状物在研磨机上研磨至D50粒径处于800-1000nm范围内，再将研磨后的浆状物在50-70℃下搅拌48-72h，即得到涂层浆液；
(4)涂层涂敷
设计所要涂敷催化涂层的载体质量；称取已确定质量的载体，将载体浸没于50-70℃的涂层浆液中，并保证载体的上端面略高于浆液液面；待浆液自然提升充满载体的所有孔道后，将载体从浆液中取出，吹掉孔道内残留流体，在80-110℃下干燥4-16h，再在500-600℃下焙烧2-4h；重复上述浸渍、干燥和焙烧过程2-3次，即得到基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂；
CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒的具体制备过程为：计算出CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒中CeO2和La2O3的质量；结合每434.2g Ce(NO3)3·6H2O制备172.1g CeO2、每866g La(NO3)3·6H2O制备325.8g La2O3的换算比例计算出制备CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒所需要Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O的质量；称取已确定质量的Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O以及质量介于Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O质量之和的0.8-1.5倍范围内且D50粒径的中位粒径不超过500nm的炭黑，将三种原料一起加入按照1g炭黑对应10-50mL去离子水比例称取的去离子水中，超声波振荡2-4h，然后在超声波振荡的同时加热Ce(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·6H2O、炭黑及去离子水的混合液，使得混合液在6-8h后蒸干，成为粉末状和块状固体；将粉末状和块状固体在研磨机上研磨为D50粒径处于800-1000nm范围内的粉末，然后在超声波振荡的同时，在研磨后的粉末中以1-10L/h的速度滴加浓度为0.2-2mol/L且NaOH总摩尔数为Ce(NO3)3·6H2O和La(NO3)3·6H2O摩尔数之和100-300倍的NaOH溶液，待滴加完毕后，在超声波振荡下再熟化12-24h，形成浆状流体；将熟化后的浆状流体抽滤后，将抽滤漏斗滤纸上的固体物质在80-110℃下干燥6-12h，再在350-400℃下预烧1-2h，在600-700℃下煅烧1-2h；煅烧后获得的粉末状和块状固体即为CeO2-La2O3复合氧化物纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，其特征在于，CeO2和ZrO2组成助催化剂，CeO2的质量百分比为：70％-90％，ZrO2的质量百分比为：10％-30％，CeO2和ZrO2总的质量百分比之和为100％。
3.根据权利要求2所述的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，其特征在于，γ-Al2O3为涂层辅料，且γ-Al2O3分别来自纯质γ-Al2O3粉体和由铝溶胶转化成的γ-Al2O3，纯质γ-Al2O3粉体质量百分比为80％-90％，由铝溶胶转化成的γ-Al2O3的质量百分比为：10％-20％，γ-Al2O3总质量百分比之和为100％。
4.根据按照权利要求3所述的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，其特征在于，主催化活性成分、助催化剂及涂层辅料组成所述柴油机氧化催化剂的催化涂层，催化涂层中主催化活性成分的质量百分比为0.2％-2％，助催化剂的质量百分比为5％-15％，涂层辅料的质量百分比为83％-94.8％，催化涂层总质量百分比之和为100％。
5.根据权利要求4所述的一种基于金属氧化物纳米颗粒的柴油机氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述柴油机氧化催化剂由催化涂层与400目堇青石蜂窝陶瓷组成，400目堇青石蜂窝陶瓷为所述柴油机氧化催化剂的载体，所述催化涂层涂敷于所述载体上，且所述催化涂层的质量百分比为15％-30％，所述载体范围的质量百分比为85％-70％，所述柴油机氧化催化剂总质量百分比之和为100％。
6.权利要求1-5中任意一项制备方法制备的柴油机氧化催化剂封装为柴油机氧化催化器用于柴油机排气中颗粒物、碳氢及一氧化碳的氧化净化。
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| GR01 | Patent grant | ||
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