CN103316689A - 一种三元催化器修复载体及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三元催化器修复载体及其制作方法，其特征在于：所述三元催化器修复载体设置于发动机排气管三元催化器前方和后方，主要为表面带涂覆层的金属丝网载体，所述涂覆层为由铈锆复合氧化物RC-25、铈锆复合氧化物RC-35、氧化铝、铝胶和去离子水制备的浆料。通过将金属丝网载体浸泡在该浆料中，从而使得金属丝网获得对尾气中有害气体的补强功能，从而针对三元催化器年久失效的情况，严格把控尾气的排放，做到无害排放。

Description

一种三元催化器修复载体及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种三元催化器修复载体及其制作方法，尤其是一种净化效果好的三元催化器修复载体及其制作方法。 

背景技术

三元催化器是安装在汽车排气***中最重要的机外净化装置，具有可将汽车尾气排出的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NO_x）等有害气体通过氧化和还原，转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于三元催化器可同时将废气中的主要有害物质转化为无害物质，因此随着环境保护要求的日益苛刻，越来越多的汽车安装了三元催化器，利用其安装在发动机排气管中，通过氧化还原反应二氧化碳和氮气，从而实现无害排放。但随着三元催化器的长时间使用，车辆中的三元催化器会出现失效、烧结、破损、缺失等一系列现象，从而随着失效等问题的出现，排放的尾气存在不合格的问题，从而没有做到无害排放。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三元催化器修复载体及其制作方法，通过将带有涂覆层的金属丝网载体，设置在发动机排气管三元催化器前方和后方，弥补对尾气的净化，做到无害排放。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种三元催化器修复载体，其创新点在于：所述三元催化器修复载体设置于发动机排气管三元催化器前方和后方，主要为表面带涂覆层的金属丝网载体，所述涂覆层为由重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-25、重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-35、重量比例17.0%的氧化铝、重量比例1.36%的铝胶和余量的去离子水制备的浆料。 

进一步的，针对三元催化器修复载体的制作方法，主要包括下述步骤： 

a) 首先，称取上述比例的铈锆复合氧化物RC-25、铈锆复合氧化物RC-35、氧化铝、铝胶和离子水倒入不锈钢桶中，接着利用搅拌机对不锈钢桶中的原料进行搅拌，搅拌时间为4h;

b)接着将不锈钢桶移至恒温加热炉上进行加热，保持加热温度为65~75℃，加热过程中，利用剪切机对不锈钢桶内的原料进行剪切，保持转速为3000rad/s，剪切时间为72h；

c)剪切结束后，移除恒温加热炉和剪切机，接着将装有原料的不锈钢桶自然陈化48h；

d）接着检测原料的颗粒度，当原料颗粒度小于等于7.0微米时，即获得所需涂覆层浆料；若原料的颗粒度大于7.0微米，则返回步骤a；

e）接着称取一定重量的浆料，在浆料中添加贵金属，使得浆料和贵金属的比例为240:1，并利用搅拌机对其进行搅拌，搅拌时间为2.5~3.0h；

f）最后将金属丝网载体浸没于步骤e中的浆料中，利用涂覆机对金属丝网载体均匀涂覆，涂覆结束后，自然风干3h，接着再焙烧2.5h，焙烧温度为600℃。

进一步的，所述步骤e中的贵金属主要为欧二、欧三、欧五中的一种或多种。 

进一步的，所述步骤e中的浆料中添加有浓硝酸，使得浆料与浓硝酸比例为55:1。 

进一步的，所述步骤d和步骤e间增设有一金属丝网载体的氧化工序，所述金属丝网载体的氧化温度为800℃，氧化工序保温时长为1h。 

本发明的优点在于：通过在发动机排气管三元催化器前后设置带有涂覆层的金属丝网载体，由于涂覆层为由重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-25、重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-35、重量比例17.0%的氧化铝、重量比例1.36%的铝胶和余量的去离子水制备的浆料，从而使之与尾气中的CO、HC和NO_x发生反应，获得无害的二氧化碳、水和氮气，从而针对三元催化器年久失效的情况，严格把控尾气的排放，做到无害排放。 

另外金属丝网软载体还存在如下优点：l.金属丝网软载体的壁厚可薄至0. 04mm,其有效截面大大增加,从而可降低排气背压、有助于减少发动机功率损耗。 2.金属丝网软载体具有较大的几何表面积,在获得相同净化性能的条件下可节约贵金属的用量。 3.金属丝网软载体良好的导热性能和较低的热容量有助于催化剂的快速起燃,而且能够及时将催化燃烧所产生的热量散发从而避免局部过热。 4.金属丝网软载体的延展性能好,抗震性强,不易脆裂,具有更持久的机械寿命。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。 

图示是本发明一种三元催化器修复载体及其制作方法中金属丝网载体安装结构示意图。 

图中：1-三元催化器、2-排气管、3-金属丝网载体。 

具体实施方式

本发明的三元催化器修复载体主要为表面带涂覆层的金属丝网载体3，该金属丝网载体3设置于发动机排气管2中三元催化器1前方和后方，从而针对三元催化器年久失效等问题，起到一个补强净化的功能，从而保证经排气管排出的尾气做到无害排放。 

上述表面带涂覆层的金属丝网载体中涂覆层为由重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-25、重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-35、重量比例17.0%的氧化铝、重量比例1.36%的铝胶和余量的去离子水制备的浆料。 

本发明的三元催化器修复载体的制作方法：首先，称取上述比例的铈锆复合氧化物RC-25、铈锆复合氧化物RC-35、氧化铝、铝胶和足量的去离子水倒入不锈钢桶中，接着利用搅拌机对不锈钢桶中的原料进行搅拌，搅拌时间为4h。接着，将不锈钢桶移至恒温加热炉上进行加热，保持加热温度为65~75℃，加热过程中，利用剪切机对不锈钢桶内的原料进行剪切，保持转速为3000rad/s，剪切时间为72h，剪切结束后，移除恒温加热炉和剪切机，接着将装有原料的不锈钢桶自然陈化48h； 

此时检测原料的颗粒度，当原料颗粒度小于等于7.0微米时，即获得所需的合格的涂覆层浆料；若原料的颗粒度大于7.0微米，则返回初始步骤，如此循环往复，直至获得所需的合格的浆料。

接着对金属丝网载体进行氧化，经过大量实验发现，氧化温度设置为800℃，保温时长为1h，所获得的金属丝网载体表面生成板状的亚铬酸亚铁（FeCr₂O₄）和三氧化二铝（Al₂O₃）固溶体晶须，而这种表面物质和结构配合适应的浆料酸度值，极有利于增强涂层与金属丝网表面的附着力。 

接着，称取一定重量搅拌获得的浆料，在浆料中添加贵金属，使得浆料和贵金属的比例为240:1，贵金属主要为欧二、欧三、欧五中的一种或多种，接着利用搅拌机对其进行搅拌，搅拌时间为2.5~3.0h，在此过程中添加有浓硝酸，浆料与浓硝酸的比例为55:1，从而使得浆料的PH值在1.5~1.7之间。 

最后将金属丝网载体浸没于上述步骤获得的浆料中，利用涂覆机对金属丝网载体均匀涂覆，涂覆结束后，自然风干3h，接着再焙烧2.5h，焙烧温度为600℃。 

Claims (5)

1.一种三元催化器修复载体，其特征在于：所述三元催化器修复载体设置于发动机排气管三元催化器前方和后方，主要为表面带涂覆层的金属丝网载体，所述涂覆层为由重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-25、重量比例6.8%的铈锆复合氧化物RC-35、重量比例17.0%的氧化铝、重量比例1.36%的铝胶和余量的去离子水制备的浆料。

2.根据权利要求1所述的一种三元催化器修复载体的制作方法，其特征在于包括下述步骤：

a) 首先，称取上述比例的铈锆复合氧化物RC-25、铈锆复合氧化物RC-35、氧化铝、铝胶和去离子水倒入不锈钢桶中，接着利用搅拌机对不锈钢桶中的原料进行搅拌，搅拌时间为4h;

b)接着将不锈钢桶移至恒温加热炉上进行加热，保持加热温度为65~75℃，加热过程中，利用剪切机对不锈钢桶内的原料进行剪切，保持转速为3000rad/s，剪切时间为72h；

c)剪切结束后，移除恒温加热炉和剪切机，接着将装有原料的不锈钢桶自然陈化48h；

d）接着检测原料的颗粒度，当原料颗粒度小于等于7.0微米时，即获得所需涂覆层浆料；若原料的颗粒度大于7.0微米，则返回步骤a；

e）接着称取一定重量的浆料，在浆料中添加贵金属，使得浆料和贵金属的比例为240:1，并利用搅拌机对其进行搅拌，搅拌时间为2.5~3.0h；

f）最后将金属丝网载体浸没于步骤e中的浆料中，利用涂覆机对金属丝网载体均匀涂覆，涂覆结束后，自然风干3h，接着再焙烧2.5h，焙烧温度为600℃。

3.根据权利要求2所述的一种三元催化器修复载体的制作方法，其特征在于：所述步骤e中的贵金属主要为欧二、欧三、欧五中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种三元催化器修复载体的制作方法，其特征在于：所述步骤e中的浆料中添加有浓硝酸，使得浆料与浓硝酸比例为55:1。

5.根据权利要求2所述的一种三元催化器修复载体的制作方法，其特征在于：所述步骤d和步骤e间增设有一金属丝网载体的氧化工序，所述金属丝网载体的氧化温度为800℃，氧化工序保温时长为1h。

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