一种氧化催化剂及其制备方法和用途
阅读说明：本技术 一种氧化催化剂及其制备方法和用途 (Oxidation catalyst and preparation method and application thereof ) 是由 贺泓 李�杰 张燕 单文坡 于 2021-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种氧化催化剂及其制备方法和用途,所述氧化催化剂包括载体以及负载在所述载体上的铂金属和铋金属；所述铂金属与铋金属的质量比为(0.01-2):1。本发明提供的氧化催化剂中贵金属含量低,生产成本低廉,具有较高的低温催化活性和水热稳定性,可以二次加工成多种形状,广泛应用于柴油机尾气处理等领域,本发明提供的氧化催化剂的制备方法操作简单,可以大规模生产,有利于工业化推广。(The invention relates to an oxidation catalyst and a preparation method and application thereof, wherein the oxidation catalyst comprises a carrier and platinum metal and bismuth metal loaded on the carrier; the mass ratio of the platinum metal to the bismuth metal is (0.01-2) to 1. The oxidation catalyst provided by the invention has the advantages of low content of noble metal, low production cost, higher low-temperature catalytic activity and hydrothermal stability, capability of being secondarily processed into various shapes, and wide application in the fields of diesel engine tail gas treatment and the like.)
技术领域
本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种氧化催化剂及其制备方法和用途。
背景技术
在保护环境和控制污染物排放举措不断升级的背景下，氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HCs)等污染物的排放水平都受到严格地限制。柴油车作为以上污染物的主要来源之一，在给人们带来生活便利的同时，也带来了严重的大气污染问题。柴油车的后处理净化技术是控制尾气污染的重要技术，主要包括柴油机催化氧化技术(Diesel oxidation catalyst，DOC)、柴油机颗粒捕集技术(Diesel particulatefilter，DPF)和选择性催化还原技术(Selective catalytic reduction，SCR)等。其中，柴油机催化氧化技术是当前处理空气污染物的重要手段。
DOC技术所使用的催化剂主要功能是催化氧化HCs、CO和PM等污染物，降低它们的排放量。此外，DOC催化剂还能将部分NO氧化为NO2，为下游的DPF再生和SCR反应提供条件。DOC催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂，贵金属催化剂的载体通常是改性的氧化铝或铈-锆固溶体等，活性组分是Pt、Rh或Pd等金属，助剂通常是锰、铈或钡等。通常贵金属Pt对NO有较强的氧化能力，且抗硫性较好，是贵金属催化剂的主要活性成分。非贵金属催化剂主要包括金属氧化物、尖晶石或钙钛矿等。尽管非贵金属催化剂展现了一定的催化性能，但其催化效果仍不能满足工业要求。目前工业上主要使用贵金属催化剂，随着排放标准的日益严格，DOC催化剂中的贵金属含量会相应地增加，其生产成本也会显著增加。
CN111715222A公开了一种用于柴油机尾气净化氧化型DOC催化剂的制备方法，该方法包括内层浆料的制作、外层浆料的制作以及浆液的涂覆工艺，但是该方法得到的催化剂中重金属含量比较高，制备工艺比较复杂。
CN103752338B公开了一种用于净化柴油机尾气的氧化催化剂制备方法，该方法以蜂窝状陶瓷或合金为基体，以钛硅铝复合氧化物和分子筛为涂层，以Pt或/和Pd为活性组分，通过采用不同比例的Pt和Pd的用量，以调节NO2在尾气中的比例。该方法所得催化剂受基体形状的影响比较大，应用范围受到限制。
因此，如何制备得到具有低贵金属含量、高催化活性以及良好的水热稳定性的DOC催化剂是当前的研究热点。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种氧化催化剂及其制备方法和用途，与现有技术相比，本发明提供的氧化催化剂具有良好的低温催化活性和水热稳定性，贵金属含量低，成本低廉，本发明提供的氧化催化剂的制备方法简单，可以用于柴油机废气处理。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种氧化催化剂，所述氧化催化剂包括载体以及负载在所述载体上的铂金属和铋金属；所述铂金属与铋金属的质量比为(0.01-2):1。
本发明中，在铂催化剂的制备过程中加入铋金属，目的是通过铋金属与铂金属协同作用提供优异的低温催化活性，在相同的铂添加量下，本发明提供的氧化催化剂相比于只添加铂金属的催化剂反应活性更高，起燃温度更低。在此基础上，对于相同的污染物处理量，本发明提供的氧化催化剂中需要添加的铂金属含量相比于传统的氧化催化剂大大降低，可以起到节约成本的作用。
本发明中，控制铂金属与铋金属的质量比为(0.01-2):1时，铂金属与铋金属具有更佳的组合效果，所得氧化催化剂的催化活性更高，催化效果更好。
本发明中，控制铂金属与铋金属的质量比为(0.01-2):1，例如可以是0.01:1、0.02:1、0.025:1、0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1、0.2:1、0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1或2:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述载体包括氧化铝。
优选地，所述氧化铝为粉末状。
本发明中，进一步优选采用粉末状氧化铝载体可以提供更大的比表面积，提高催化活性，广泛应用于柴油机废气处理等领域。
优选地，所述载体的平均粒度为1-100μm，例如可以是1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为60-70μm。
优选地，所述氧化催化剂中铂金属的质量百分含量为0.01-4％，例如可以是0.01％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％或4％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为0.9-4％。
优选地，所述氧化催化剂中铋金属的质量百分含量为1-7％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％或7％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为1-4％。
本发明中，铋金属与铂金属协同作用进而提升催化活性，进一步优选铋金属的质量百分含量为1-4％，不仅能够在载体表面均匀负载，避免了负载不均匀导致的催化活性降低的情况；而且能够与铂金属起到更佳的协同催化作用，催化活性更高。
优选地，所述铂金属与铋金属的质量比为(0.25-2):1。
本发明中，优选控制铂金属与铋金属的质量比为(0.25-2):1时，可以达到更高的催化活性和更好的催化效果。
第二方面，本发明提供了一种氧化催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铋盐溶液与载体进行一次混合，之后依次进行旋蒸、干燥和焙烧，得到铋改性载体；
(2)将步骤(1)得到的所述铋改性载体与铂盐溶液进行二次混合并浸渍，之后依次进行干燥和焙烧，得到所述氧化催化剂。
本发明中，通过将铋盐溶液与载体进行一次混合使铋金属均匀负载在载体的表面，进而通过旋蒸去除所得固体中的水分；然后依次进行干燥和焙烧，得到铋改性载体；再通过将铋改性载体与铂盐溶液混合并浸渍，使得铂金属负载在铋改性载体的表面；之后依次通过干燥和焙烧，得到所述氧化催化剂，采用以上操作方法可以使铋金属和铂金属均匀负载在氧化催化剂的表面，有利于提升催化活性。
本发明通过先进行负载铋再进行浸渍负载铂的方法，在载体的表面先形成铋位点，再通过铂的引入，使铂更好地负载在催化剂的表面，采用此方法制备的催化剂中的铋和铂的物种分散度较高，得到的催化剂活性较高。
优选地，步骤(1)所述铋盐溶液包括Bi(NO3)3溶液。
优选地，所述铋盐溶液中铋金属的摩尔浓度为0.02-0.06mol/L，例如可以是0.02mol/L、0.025mol/L、0.03mol/L、0.035mol/L、0.04mol/L、0.045mol/L、0.05mol/L、0.055mol/L或0.06mol/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，优选控制铋盐溶液中铋金属的摩尔浓度为0.02-0.06mol/L时，可以使铋金属更加充分、均匀地负载在载体表面，从而达到更高的催化活性和更好的催化效果。
优选地，步骤(1)所述铂盐溶液包括Pt(NO3)2溶液。
优选地，所述铂盐溶液中铂金属的质量浓度为0.001-0.1g/mL，例如可以是0.001g/mL、0.002g/mL、0.005g/mL、0.008g/mL、0.01g/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、0.05g/mL、0.06g/mL、0.07g/mL、0.08g/mL、0.09g/mL或0.1g/mL，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，优选控制铂盐溶液中铂金属的质量浓度为0.001-0.1g/mL时，可以使铂金属均匀地负载在载体表面，实现良好的催化活性，并且使铂金属充分分布在载体表面，降低铂金属的用量，节约催化剂生产成本。
优选地，步骤(2)所述一次混合包括将铋盐溶液和载体加入到溶剂中进行搅拌。
优选地，所述溶剂包括去离子水。
优选地，所述铋盐溶液中铋金属与载体的质量比为(1-7):100，例如可以是1:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100或7:100，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述搅拌的时间为2-4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为2.4-3.4h。
优选地，步骤(1)所述旋蒸的温度为60-80℃，例如可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃或80℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为66-74℃。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为100-150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为115-130℃。
优选地，步骤(1)所述干燥的气氛为空气。
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为1-4h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为3.6-4h。
优选地，步骤(1)所述焙烧的温度为500-600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为520-560℃。
优选地，步骤(1)所述焙烧的时间为3-6h，例如可以是3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h、4.2h、4.4h、4.6h、4.8h、5h、5.2h、5.4h、5.6h、5.8h或6h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为4.8-5.4h。
优选地，步骤(2)所述铂盐溶液中铂金属与铋改性载体的质量比为(0.01-4):100，例如可以是0.01:100、0.1:100、0.3:100、0.4:100、0.5:100、0.6:100、0.7:100、0.8:100、0.9:100、1:100、1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100或4:100，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述浸渍的时间为2-4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为2-2.4h。
优选地，步骤(2)所述干燥的温度为100-150℃，例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为115-130℃。
优选地，步骤所述干燥的气氛为空气。
优选地，步骤(2)所述干燥的时间为2-4h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为2.5-4h。
优选地，步骤(2)所述焙烧的温度为500-600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为520-560℃。
优选地，步骤(2)所述焙烧的时间为1-4h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，进一步优选为2.8-3.2h。
作为本发明第二方面的优选技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将摩尔浓度为0.02-0.06mol/L的铋盐溶液和氧化铝加入到去离子水中搅拌2-4h，所述铋盐溶液中铋金属与氧化铝的质量比为(1-7):100，之后在60-80℃下进行旋蒸，旋蒸得到的固体产品在空气气氛中100-150℃干燥1-4h，之后在500-600℃下焙烧3-6h，得到铋改性氧化铝；
(2)将步骤(1)得到的所述铋改性氧化铝加入到质量浓度为0.001-0.1g/mL铂盐溶液中混合并浸渍2-4h，所述铂盐溶液中铂金属与铋改性氧化铝的质量比为(0.01-4):100，浸渍得到的固体产品在空气气氛中100-150℃干燥2-4h，之后在500-600℃下焙烧1-4h，得到所述氧化催化剂。
第三方面，本发明还提供了所述氧化催化剂在催化氧化柴油机废气中的用途。
本发明提供的氧化催化剂，通过铂金属和铋金属的协同作用，Bi的引入能提高催化剂的氧流动性，改善催化剂的氧化还原性能，进而提高催化剂的催化活性，对CO和HCs等具有优异的催化效果，可以用于柴油机废气处理等领域，相比于使用传统的铂催化剂，可以降低处理成本，实现工业化推广。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的氧化催化剂中重金属含量低，生产成本低廉，可以二次加工成多种形状，广泛应用于柴油机尾气处理等领域。
(2)本发明提供的氧化催化剂催化氧化CO的T50温度低于170℃，T90温度低于175℃，催化氧化丙烯的T50温度低于170℃，T90温度低于180℃，其具有较高的低温催化活性；经过老化处理后，催化氧化CO的T50温度低于190℃，T90温度低于210℃，催化氧化丙烯的T50温度低于220℃，T90温度低于250℃，其具有较高的水热稳定性。
(3)本发明提供的氧化催化剂的制备方法操作简单，可以大规模生产，有利于工业化推广。
(4)本发明提供的氧化催化剂用于柴油机尾气处理领域，对CO和HCs等具有优异的催化效果。
附图说明
图1是本发明实施例1-3和对比例2所得氧化催化剂进行XRD测试的结果图；
图2是本发明实施例1-3和对比例2所得氧化催化剂进行CO催化活性测试的结果图；
图3是本发明实施例1-3和对比例2所得氧化催化剂进行丙烯催化活性测试的结果图；
图4是本发明实施例1-3和对比例2所得氧化催化剂经过老化处理后进行CO催化活性测试的结果图；
图5是本发明实施例1-3和对比例2所得氧化催化剂经过老化处理后进行丙烯催化活性测试的结果图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)取1.7g Bi(NO3)3·5H2O加入到5mL浓硝酸(质量分数为68％)中，加入去离子水稀释至100mL，配制得到0.035mol/L的铋盐溶液，取6.9mL所述铋盐溶液与5g氧化铝粉末(平均粒度为1μm)加入到50mL去离子水中搅拌3h，所述铋盐溶液中铋金属与氧化铝粉末的质量比为1:100，之后在70℃下进行旋蒸，旋蒸得到的固体产品在空气气氛中110℃干燥4h，之后在550℃下焙烧5h，得到铋改性氧化铝，记为Bi(1)-Al2O3；
(2)取1g的Pt的质量含量为18％的Pt(NO3)2溶液，加入去离子水稀释至18mL，配制得到Pt质量浓度为0.01g/mL的铂盐溶液，取5g步骤(1)得到的所述铋改性氧化铝加入到5mL铂盐溶液中，所述铂盐溶液中铂金属与铋改性氧化铝的质量比为1:100，在室温下浸渍2h，浸渍得到的固体产品在空气气氛中110℃干燥4h，之后在550℃下焙烧3h，得到氧化催化剂，记为Pt(1)/Bi(1)-Al2O3。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为1％，Bi的质量百分含量为1％，所述Pt与Bi的质量比为1:1。
实施例2
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)取1.7g Bi(NO3)3·5H2O加入到5mL浓硝酸(质量分数为68％)中，加入去离子水稀释至100mL，配制得到0.035mol/L的铋盐溶液，取13.8mL所述铋盐溶液与4.9g氧化铝粉末(平均粒度为50μm)加入到50mL去离子水中搅拌2h，所述铋盐溶液中铋金属与氧化铝粉末的质量比为2:100，之后在60℃下进行旋蒸，旋蒸得到的固体产品在空气气氛中150℃干燥1h，之后在600℃下焙烧3h，得到铋改性氧化铝，记为Bi(2)-Al2O3；
(2)取1g Pt的质量含量为18％的Pt(NO3)2溶液，加入去离子水稀释至18mL，配制得到Pt质量浓度为0.01g/mL的铂盐溶液，取5g步骤(1)得到的所述铋改性氧化铝加入到5mL铂盐溶液中，所述铂盐溶液中铂金属与铋改性氧化铝的质量比为1:100，在室温下浸渍3h，浸渍得到的固体产品在空气气氛中100℃干燥3h，之后在600℃下焙烧1h，得到氧化催化剂，记为Pt(1)/Bi(2)-Al2O3。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为1％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为0.5:1。
实施例3
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)取1.7g Bi(NO3)3·5H2O加入到5mL浓硝酸(质量分数为68％)中，加入去离子水稀释至100mL，配制得到0.035mol/L的铋盐溶液，取27.6mL所述铋盐溶液与4.8g氧化铝粉末(平均粒度为100μm)加入到50mL去离子水中搅拌4h，所述铋盐溶液中铋金属与氧化铝粉末的质量比为4:100，之后在60℃下进行旋蒸，旋蒸得到的固体产品在空气气氛中100℃干燥4h，之后在500℃下焙烧6h，得到铋改性氧化铝，记为Bi(4)-Al2O3；
(2)取1g Pt的质量含量为18％的Pt(NO3)2溶液，加入去离子水稀释至18mL，配制得到Pt质量浓度为0.01g/mL的铂盐溶液，取5g步骤(1)得到的所述铋改性氧化铝加入到5mL铂盐溶液中，所述铂盐溶液中铂金属与铋改性氧化铝的质量比为1:100，在室温下浸渍4h，浸渍得到的固体产品在空气气氛中150℃干燥4h，之后在500℃下焙烧4h，得到氧化催化剂，记为Pt(1)/Bi(4)-Al2O3。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为1％，Bi的质量百分含量为4％，所述Pt与Bi的质量比为0.25:1。
实施例4
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)取1.7g的Bi(NO3)3·5H2O加入到5mL浓硝酸(浓度为质量分数为68％)中，加入去离子水稀释至100mL，配制得到0.035mol/L的铋盐溶液，取13.8mL所述铋盐溶液与4.9g氧化铝粉末(平均粒度为50μm)加入到50mL去离子水中搅拌2h，所述铋盐溶液中铋金属与氧化铝粉末的质量比为2:100，之后在60℃下进行旋蒸，旋蒸得到的固体产品在空气气氛中150℃干燥1h，之后在600℃下焙烧3h，得到铋改性氧化铝，记为Bi(2)-Al2O3；
(2)取1g的Pt的质量含量为36％的Pt(NO3)2溶液，加入去离子水稀释至18mL，配制得到Pt质量浓度为0.02g/mL的铂盐溶液，取5g步骤(1)得到的所述铋改性氧化铝加入到5mL铂盐溶液中，所述铂盐溶液中铂金属与铋改性氧化铝的质量比为2:100，在室温下浸渍3h，浸渍得到的固体产品在空气气氛中100℃干燥3h，之后在600℃下焙烧1h，得到氧化催化剂，记为Pt(2)/Bi(2)-Al2O3。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为2％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为1:1。
实施例5
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(2)中将5g铋改性氧化铝先加入到5mL去离子水中，之后再加入0.1mL铂盐溶液。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为0.02％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为0.01:1。
实施例6
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(2)中取5g铋改性氧化铝加入到1mL铂盐溶液中。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为0.2％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为0.1:1。
实施例7
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(2)中取5g铋改性氧化铝加入到19mL铂盐溶液中。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为3.8％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为1.9:1。
实施例8
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(1)中取1.1mL铋盐溶液与5g氧化铝粉末加入到50mL去离子水中进行搅拌；步骤(2)中取5g铋改性氧化铝先加入到5mL去离子水，之后再加入0.4mL铂盐溶液。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为0.08％，Bi的质量百分含量为0.16％，所述Pt与Bi的质量比为0.5:1。
实施例9
本实施例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(1)中取41.4mL铋盐溶液与4.7g氧化铝粉末加入到50mL去离子水中进行搅拌；步骤(2)中取5g铋改性氧化铝加入到15mL铂盐溶液中。
本实施例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为3％，Bi的质量百分含量为6％，所述Pt与Bi的质量比为0.5:1。
对比例1
本对比例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于步骤(1)中取5g铋改性氧化铝加入到25mL铂盐溶液中。
本对比例得到的氧化催化剂中，Pt的质量百分含量为5％，Bi的质量百分含量为2％，所述Pt与Bi的质量比为2.5:1。
对比例2
本对比例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于去掉步骤(1)，将氧化铝粉末直接加入到25mL铂盐溶液中进行后续操作，得到氧化铝负载的铂催化剂，记为Pt/Al2O3，其中Pt的质量百分含量为5％。
对比例3
本对比例提供一种氧化催化剂的制备方法，与实施例2相比仅在于先进行步骤(2)完成铂的浸渍负载，再进行步骤(1)完成铋的旋蒸负载，条件均与实施例2相同。
以实施例1-3和对比例2为例，对其得到的氧化催化剂采用XRD测试，测试结果如图1所示，从图1可以看出，实施例1-3所得氧化催化剂未显示出明显铂和铋的物种特征峰，说明采用本发明所述的制备方法，铋金属和铂金属的物种分散性较好。
对实施例1-9和对比例1-3得到的氧化催化剂进行CO和丙烯催化活性测试，测试条件为：取75mg新制备的氧化催化剂置于内径为5mm的固定床反应器中，反应气体连续通入固定床反应器，反应气体中[CO]＝4000ppm，[C3H6]＝1000ppm，[O2]＝10vol.％，N2为平衡气，空速为240000mL/g·h-1。其中，以实施例1-3和对比例2为例，所得氧化催化剂进行CO和丙烯催化活性测试，测试结果分别如图2和3所示。
对实施例1-9和对比例1-3得到的氧化催化剂进行老化处理，老化处理的条件为：将催化剂在700℃下，[H2O]＝10vol.％的H2O/Air混合气氛下，气体流量为125mL/min，老化处理10小时。其中，实施例1-3和对比例2所得老化处理后的催化剂分别记为Pt(1)/Bi(1)-Al2O3-HTA、Pt(1)/Bi(2)-Al2O3-HTA、Pt(1)/Bi(4)-Al2O3-HTA和Pt/Al2O3-HTA。
对老化处理后的氧化催化剂进行CO和丙烯催化活性测试，测试条件为：取75mg新制备的氧化催化剂置于内径为5mm的固定床反应器中，反应气体连续通入固定床反应器，反应气体中[CO]＝4000ppm，[C3H6]＝1000ppm，[O2]＝10vol.％，N2为平衡气，空速为240000mL/g·h-1。以实施例1-3和对比例2为例，其得到的氧化催化剂经过老化处理后，进行CO和丙烯催化活性测试，测试结果分别如图4和5所示。
上述实施例和对比例所得氧化催化剂进行CO催化活性测试的结果如表1所示，丙烯催化活性测试的结果如表2所示。
表1
表2
表1和表2中“-”表示没有进行该条件下的催化活性测试。
从表1和表2可以看出以下几点：
(1)综合实施例1-4可以看出，实施例1-4提供的氧化催化剂在CO催化活性测试中，T50温度低于170℃，T90温度低于175℃，并且在丙烯催化活性测试中，T50温度低于170℃，T90温度低于180℃，由此表明，实施例1-4的氧化催化剂具有较高的低温催化活性。
经过老化处理后，实施例1-4提供的氧化催化剂在CO催化活性测试中，T50温度低于190℃，T90温度低于210℃，并且在丙烯催化活性测试中，T50温度低于220℃，T90温度低于250℃，由此表明，实施例1-4的氧化催化剂具有较高的水热稳定性。
(2)综合实施例2、实施例5-7以及对比例1可以看出，实施例2中Pt与Bi的质量比为0.5:1，Pt的质量百分含量为1％，相较于实施例5-7以及对比例1中Pt与Bi的质量比分别为0.01:1、0.1:1、1.9:1和2.5:1而言，实施例5、实施例6和对比例1中CO和丙烯催化活性测试的T50温度均大于实施例2，而实施例7和对比例1中，Pt的添加量比实施例2高，其质量百分含量分别为3.8％和5％，大大增加了催化剂的生产成本，由此表明，本发明通过控制Pt与Bi的质量比，并优选控制Pt与Bi的质量比在特定范围，可以使催化剂具有良好的低温催化活性的同时降低生产成本。
(3)综合实施例2和实施例8-9可看出，实施例2中Pt的质量百分含量为1％，Bi的质量百分含量为2％，相较于实施例8和9中保持Pt与Bi的质量比不变，Pt的质量百分含量分别为0.08％和3％，Bi的质量百分含量分别为0.16％和6％而言，实施例8-9中CO和丙烯催化活性测试的T50温度均大于实施例2，由此表明，本发明不仅需要控制二者的配比，更优选控制Bi和Pt的质量百分含量在特定范围，可以使催化剂具有良好的低温催化活性。
(4)综合实施例2和对比例2可以看出，对比例2与实施例2相比仅在于所述氧化催化剂不含Bi金属，并且Pt的质量百分含量为5％，对比例2中CO和丙烯催化活性测试的T50和T90温度均大于实施例2，老化后对CO和丙烯催化活性测试的T50和T90也大于实施例2，由此表明，本发明通过添加Bi金属制备氧化催化剂可以提升低温催化活性和老化稳定性，减少贵金属的用量，节约生产成本。
(5)综合实施例2和对比例3可以看出，对比例3与实施例2相比仅在于先进行铂的浸渍负载，再进行铋的负载，对比例3中CO和丙烯催化活性测试的T50和T90温度均大于实施例2；老化处理后，对比例3中CO和丙烯催化活性测试的T50和T90温度也均大于实施例2，由此表明，本发明通过先负载Bi，再浸渍负载Pt的方法，可以提高催化剂的低温催化活性和老化稳定性。
综上所述，本发明提供的氧化催化剂生产成本低廉，具有较高的低温催化活性和水热稳定性，本发明提供的所述氧化催化剂的制备方法操作简单，有利于工业化推广，本发明提供的氧化催化剂对CO及丙烯具有良好的催化氧化效果，可以用于柴油机尾气处理领域。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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