CN105289461A - 一种汽车三元催化器配方及其制备方法 - Google Patents

一种汽车三元催化器配方及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105289461A
CN105289461A CN201510686642.6A CN201510686642A CN105289461A CN 105289461 A CN105289461 A CN 105289461A CN 201510686642 A CN201510686642 A CN 201510686642A CN 105289461 A CN105289461 A CN 105289461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
automobile
solution
preparation
ultra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510686642.6A
Other languages
English (en)
Inventor
孟晓辉
孟雷军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Lianchi Environmental Science & Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Lianchi Environmental Science & Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Lianchi Environmental Science & Technology Development Co Ltd filed Critical Suzhou Lianchi Environmental Science & Technology Development Co Ltd
Priority to CN201510686642.6A priority Critical patent/CN105289461A/zh
Publication of CN105289461A publication Critical patent/CN105289461A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽车三元催化器配方及其制备方法,其特征在于:包括:80~90wt%的多孔陶瓷、5~10wt%的吸附剂和5~10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90~100份、微纳米级α-Al2O3?40~60份、成孔剂20~30份、粘结剂0~5份、粘合剂2~5份和pH为3~4的酸溶液250~350份;所述吸附剂包括单晶氧化镁。本发明提供的一种汽车三元催化器配方及其制备方法,采用单晶氧化镁代替传统的氧化铝作为吸附剂,净化能力是氧化铝的2~3倍;采用铝溶胶-凝胶法结合无机盐成孔剂来制备孔隙均匀、成孔率高的多孔陶瓷,使得多孔陶瓷比表面积大,催化活化位点多,净化能力强。

Description

一种汽车三元催化器配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车三元催化器配方及其制备方法,属于环保催化技术领域。
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,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。
净化装置的结构包括载体(即多孔陶瓷)和负载在载体上的催化剂,载体的孔隙越多越均匀,则载体的有效吸附表面积越大,净化能力越强。目前的载体的成孔剂一般为有机成孔剂,如天然纤维、高分子聚合物和有机酸等,有机成孔剂在远低于载体烧结温度下分解,分解后留下孔隙,这些孔隙,尤其是一些小孔,容易在后面的高温烧结成型时封闭,造成载体的孔隙率低,催化能力差。
另外,现在的催化剂中的吸附剂一般选用氧化铝,氧化铝可吸附小分子极性化合物,如CO、HC和NOx,吸附后再由催化剂将CO、HC和NOx转变为无害的二氧化碳、水和氮气;但是氧化铝存在吸附能力较氧化镁差,故本发明提供一种对汽车尾气分子吸附能力更强的汽车三元催化器配方及其制备方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是,提供一种成孔率高、有效吸附表面积大、净化能力强、对汽车尾气分子吸附能力更强的汽车三元催化器配方;进一步地,本发明提供一种采用溶胶-凝胶法制备,同时采用小分子无机盐成孔,成孔率高,成孔均匀,铝溶胶固含量高、对汽车尾气分子吸附能力更强的汽车三元催化器的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:80~90wt%的多孔陶瓷、5~10wt%的吸附剂和5~10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90~100份、微纳米级α-Al2O340~60份、成孔剂20~30份、粘结剂0~5份、粘合剂2~5份和pH为3~4的酸溶液250~350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
所述粘结剂包括聚乙烯醇。
所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4~5:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4~4.5%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积至少为偏铝酸钠溶液体积的3倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌至少30min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附至少10min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附至少10min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.08~0.20;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达60~65%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为50~70℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经500~600℃脱粘至少1小时,再放入高温炉中经1000~1100℃烧结至少1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为3~4的酸溶液中,加热反应至少3小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷。
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍3~10分钟,干燥后在700~800℃下焙烧3~5小时,再在450~500℃条件下,用氢气还原至少4小时,得到三元催化器。
S01-2中加热温度为80~85℃。
所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为至少勃姆石沉淀重量的1/10。
所述酸铝比为0.10~0.12。
S02中的加热温度为50~70℃。
所述酸溶液为硝酸溶液。
酸铝比指的是酸溶液的物质的量和勃姆石沉淀的物质的量之比。
所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨至少6小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的300~500倍。
本发明提供的一种汽车三元催化器配方及其制备方法,用单晶氧化镁代替传统的氧化铝作为吸附剂,单晶氧化镁吸附汽车尾气分子的能力更强,净化能力是氧化铝的2~3倍;成孔剂为无机盐的设置,无机盐熔点高,在高温烧结时也不会熔解,烧结完成后用酸溶解无机盐,得多孔陶瓷,用无机盐制备的多孔陶瓷,孔隙分布均匀、比表面积大、催化活化位点多、净化能力强;铝溶胶-凝胶法结合无机盐成孔剂的设置,进一步增大了多孔陶瓷的比表面积大,并且成孔剂在高固含量铝溶胶中分散均匀,成孔时孔隙分布均匀,成孔率高达60%;微纳米级α-Al2O3的添加,使铝溶胶固含量高且易流动;粘合剂为硫酸钙的设置,使多孔陶瓷在制备的过程中形成酸性氧化铝,适合在酸性条件下分解成孔剂,从而形成多孔陶瓷;阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的设置,可吸附清洗勃姆石沉淀中的阳离子和阴离子,便于快速将勃姆石沉淀清洗至中性;另外,单晶氧化镁的设置,还具有保护催化剂不受硫中毒的作用,进一步增强了三元催化器的净化能力和使用寿命。本发明提供的一种汽车三元催化器配方及其制备方法,采用单晶氧化镁代替传统的氧化铝作为吸附剂,净化能力是氧化铝的2~3倍;采用铝溶胶-凝胶法结合无机盐成孔剂来制备孔隙均匀、成孔率高的多孔陶瓷,使得多孔陶瓷比表面积大,催化活化位点多,净化能力强。
具体实施方式
下面对本发明作更进一步的说明。
实施例1:
一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:80wt%的多孔陶瓷、10wt%的吸附剂和10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90份、微纳米级α-Al2O340份、成孔剂20份、粘结剂0份、粘合剂2份和pH为3的酸溶液250份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
所述粘结剂包括聚乙烯醇。
所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积为偏铝酸钠溶液体积的3倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌30min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附10min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附10min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.08;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达60%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为50℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经500℃脱粘1小时,再放入高温炉中经1000℃烧结1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为3的酸溶液中,加热反应至少3小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍3分钟,干燥后在700℃下焙烧3小时,再在450℃条件下,用氢气还原4小时,得到三元催化器。
S01-2中加热温度为80℃。
所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为勃姆石沉淀重量的1/10。
S02中的加热温度为50℃。
所述酸溶液为硝酸溶液。
所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨6小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的300倍。
实施例2:
一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:90wt%的多孔陶瓷、5wt%的吸附剂和5wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶100份、微纳米级α-Al2O360份、成孔剂30份、粘结剂5份、粘合剂5份和pH为4的酸溶液350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
所述粘结剂包括聚乙烯醇。
所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为5:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4.5%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积为偏铝酸钠溶液体积的3.5倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌40min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附15min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附15min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.20;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达65%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为0℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经600℃脱粘1.5小时,再放入高温炉中经100℃烧结1.5小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为4的酸溶液中,加热反应4小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍10分钟,干燥后在800℃下焙烧5小时,再在500℃条件下,用氢气还原4.5,得到三元催化器。
S01-2中加热温度为85℃。
所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为勃姆石沉淀重量的1/8。
S02中的加热温度为70℃。
所述酸溶液为硝酸溶液。
所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨6.5小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的500倍。
实施例3:
一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:85wt%的多孔陶瓷、5wt%的吸附剂和10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶95份、微纳米级α-Al2O350份、成孔剂25份、粘结剂2份、粘合剂3份和pH为3的酸溶液300份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
所述粘结剂包括聚乙烯醇。
所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4.5:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4.2%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积为偏铝酸钠溶液体积的4倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌50min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附20min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附20min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.10;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达63%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为60℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经550℃脱粘2小时,再放入高温炉中经1050℃烧结2小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为3的酸溶液中,加热反应5小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍5钟,干燥后在750焙烧4时,再在480℃条件下,用氢气还原5小时,得到三元催化器。
S01-2中加热温度为82℃。
所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为勃姆石沉淀重量的1/10。
S02中的加热温度为60℃。
所述酸溶液为硝酸溶液。
所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨7小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的400倍。
实施例4:
一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:88wt%的多孔陶瓷、6wt%的吸附剂和6wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶92份、微纳米级α-Al2O345份、成孔剂28份、粘结剂4份、粘合剂4份和pH为4的酸溶液350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
所述粘结剂包括聚乙烯醇。
所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4.3%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积为偏铝酸钠溶液体积的3.2倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌60min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附25min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附25min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.12;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达64%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为65℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经600℃脱粘1小时,再放入高温炉中经1000℃烧结1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为4的酸溶液中,加热反应6小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍8分钟,干燥后在780℃下焙烧3.5小时,再在460℃条件下,用氢气还原6小时,得到三元催化器。
S01-2中加热温度为85℃。
所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为勃姆石沉淀重量的1/10。
S02中的加热温度为70℃。
所述酸溶液为硝酸溶液。
所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨8小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的450倍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:80~90wt%的多孔陶瓷、5~10wt%的吸附剂和5~10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90~100份、微纳米级α-Al2O340~60份、成孔剂20~30份、粘结剂0~5份、粘合剂2~5份和pH为3~4的酸溶液250~350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括单晶氧化镁;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种汽车三元催化器配方,其特征在于:所述粘结剂包括聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的一种汽车三元催化器配方,其特征在于:所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种汽车三元催化器配方,其特征在于:所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种汽车三元催化器配方,其特征在于:所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4~5:100;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液;
S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHCO3固体溶于超纯水汇总配制成4~4.5%的NaHCO3溶液,所述NaHCO3溶液的体积至少为偏铝酸钠溶液体积的3倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌至少30min后,过滤,得勃姆石沉淀;
S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附至少10min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附至少10min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到1mol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.08~0.20;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Al2O3,加热溶解后得固含量达60~65%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为50~70℃;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经500~600℃脱粘至少1小时,再放入高温炉中经1000~1100℃烧结至少1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为3~4的酸溶液中,加热反应至少3小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍3~10分钟,干燥后在700~800℃下焙烧3~5小时,再在450~500℃条件下,用氢气还原至少4小时,得到三元催化器。
7.根据权利要求6所述的一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:S01-2中加热温度为80~85℃;S02中的加热温度为50~70℃;所述酸铝比为0.10~0.12;。
8.根据权利要求6所述的一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为至少勃姆石沉淀重量的1/10。
9.根据权利要求6所述的一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述涂层浆液的制备方法为,取单晶氧化镁、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨至少6小时,水的加入量为所述单晶氧化镁、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的300~500倍。
10.根据权利要求6所述的一种汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述酸溶液为硝酸溶液。
CN201510686642.6A 2015-10-22 2015-10-22 一种汽车三元催化器配方及其制备方法 Pending CN105289461A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510686642.6A CN105289461A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种汽车三元催化器配方及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510686642.6A CN105289461A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种汽车三元催化器配方及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105289461A true CN105289461A (zh) 2016-02-03

Family

ID=55187685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510686642.6A Pending CN105289461A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种汽车三元催化器配方及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105289461A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106867285A (zh) * 2017-01-21 2017-06-20 郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司 一种汽车三元催化器涂料、含有该涂料的汽车三元催化器及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032748A (zh) * 1987-10-30 1989-05-10 底古萨股份公司 无铂三元催化剂
CN1962547A (zh) * 2006-12-06 2007-05-16 中国科学院上海硅酸盐研究所 溶胶凝胶-冷冻干燥工艺制备氧化铝多孔陶瓷的方法
CN100998947A (zh) * 2006-12-30 2007-07-18 东北大学 烟气脱氮用氧化镁基催化-吸附剂及其制备方法
US20070173402A1 (en) * 2005-11-22 2007-07-26 Jan Prochazka Method for Manufacturing High Surface Area Nano-Porous Catalyst and Catalyst Support Structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032748A (zh) * 1987-10-30 1989-05-10 底古萨股份公司 无铂三元催化剂
US20070173402A1 (en) * 2005-11-22 2007-07-26 Jan Prochazka Method for Manufacturing High Surface Area Nano-Porous Catalyst and Catalyst Support Structures
CN1962547A (zh) * 2006-12-06 2007-05-16 中国科学院上海硅酸盐研究所 溶胶凝胶-冷冻干燥工艺制备氧化铝多孔陶瓷的方法
CN100998947A (zh) * 2006-12-30 2007-07-18 东北大学 烟气脱氮用氧化镁基催化-吸附剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗民华编著: "《多孔陶瓷实用技术》", 31 March 2006 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106867285A (zh) * 2017-01-21 2017-06-20 郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司 一种汽车三元催化器涂料、含有该涂料的汽车三元催化器及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020063360A1 (zh) 一种分子筛scr催化剂制备方法及其制备的催化剂
JP5706339B2 (ja) 複合酸化物、その製造法及び排ガス浄化用触媒
CN105289298A (zh) 一种室温下消除甲醛的催化模块及其制备方法
JP5718823B2 (ja) 複合酸化物、その製造法及び排ガス浄化用触媒
CN102824904B (zh) 铝铈锆复合氧化物催化材料及其制备方法
CN105214622A (zh) 一种高活性汽车三元催化器配方及其制备方法
CN117772186B (zh) 铈锰复合催化剂负载型陶瓷膜及其制备方法与应用
CN106563490A (zh) 一种同时净化n2o和nh3的复合催化剂制备方法
CN115193469A (zh) 光催化陶瓷膜的制备方法、应用及水处理方法
CN111672503A (zh) 一种负载型长效甲醛净化剂及其制备方法和应用
CN105289461A (zh) 一种汽车三元催化器配方及其制备方法
CN109364928B (zh) 具有相变蓄热功能的负载型催化剂及其制备方法与应用
CN105272353B (zh) 一种汽车三元催化器多孔陶瓷的制备方法
CN101618323B (zh) 用于催化还原氮氧化物的结构化催化剂及其制备方法
CN112007650B (zh) 一种化学腐蚀法制备多孔氧化铈-氧化铜复合材料的方法
CN105402010A (zh) 一种耐酸碱型汽车三元催化器配方及其制备方法
CN105315004A (zh) 汽车三元催化器具脱硫活性的多孔陶瓷配方及其制备方法
JP2013237045A (ja) アンモニアを窒素と水素に転化する触媒、当該触媒の製造方法及び当該触媒を用いたアンモニアの転化方法
CN106732522A (zh) 负载过渡金属氧化物催化剂的制备方法
CN115055174B (zh) 用于含盐有机废水深度处理的Ca基臭氧催化氧化催化剂及其制备方法
CN114308052B (zh) 一种强效抗水、抗硫型脱硝催化剂的制备方法
CN107983339A (zh) 一种具有多级孔结构的碳烟转化催化剂的制备方法
CN114471521B (zh) 一种氧化铈基复合氧化物材料的制备方法
CN116808839B (zh) 一种臭氧催化剂改性陶瓷膜的制备方法和应用
EP3320973A1 (en) Method for producing exhaust gas purifying filter, exhaust gas purifying filter, and exhaust gas purification device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160203

RJ01 Rejection of invention patent application after publication