[發明專利]一種多功能復合氧化物粉體及采用該粉體制備機動車排氣凈化用催化劑的方法

有效

• 申請號: 200710304717.5
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101214450A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 劉耀軍;王大祥;潘陸陸
• 申請（專利權）人: 北京英泰世紀環境科技有限公司
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01D53/94
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種可同時吸附并存儲NO_x、HC和O₂的多功能復合氧化物粉體及采用該粉體制備機動車排氣凈化用催化劑的方法。

背景技術

為了更好的保護環境，排放法規越來越嚴格，對發動機和整車冷啟動排放限值的要求也越來越高，客觀上要求催化劑：1.具有更好的HC吸附及存儲功能，以降低發動機在冷啟動條件下HC的排放量，；2.具有更好的NO_x吸附及存儲功能，增加催化劑在稀燃條件下對NO_x的吸附及存儲能力及對NO_x的選擇性還原能力；3.具有更好的吸附及存儲氧的能力，確保催化劑在發動機空燃比波動范圍條件下，對HC和NO_x等仍具有很好的催化凈化效果。

目前催化劑涂層的常用制備方法是將各種功能材料(如分子篩和鈰鋯固溶體等)與水混合制漿，再涂覆于載體上制備涂層。受制備條件的限制，在涂層的制備中，各功能材料很難達到均勻混合，從而影響其效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可同時吸附并存儲NO_x、HC和O₂的多功能復合氧化物粉體。

本發明的另一個目的在于提供一種利用上述多功能復合氧化物粉體作為催化劑涂層制備機動車排氣凈化器的方法。

本發明的技術方案為：

一種多功能復合氧化物粉體，其特征在于：所述多功能復合氧化物粉體采用以下步驟制備：步驟(1)按照重量稱取活性氧化鋁100～120份、碳酸鋇BaCO₃100～250份、鑭釔鈰鋯固溶體100～200份、ZSM-5分子篩65～105份以及去離子水100～300份，研磨成漿料CO，其中鑭釔鈰鋯固溶體為鑭釔鈰鋯復合氧化物，其中鑭、釔、鈰、鋯所占的物質的量的百分比分別為2～6％、2～6％、20～80％、20～80％；

步驟(2)將漿料CO及10～30份由聚乙二醇400、木質纖維素和淀粉組成的表面活性劑，在高能球磨機中球磨至粒徑為0.5～5μm的漿料C1；

步驟(3)將漿料C1進行快速噴霧干燥后輕燒，即得到所述的多功能復合氧化物粉體PO。

步驟(1)中漿料CO采用球磨罐進行研磨。

所述球磨罐為瑪瑙球磨缸。

所述漿料CO研磨時間為1～3小時。

所述步驟(3)中漿料C1在300～500℃下輕燒1～3小時。

步驟(1)中活性氧化鋁100～120份、碳酸鋇BaCO₃200～250份、鑭釔鈰鋯固溶體180～200份、ZSM-5分子篩65～85份以及去離子水220份。

步驟(1)中活性氧化鋁100～120份、碳酸鋇BaCO₃100～150份、鑭釔鈰鋯固溶體100～120份、ZSM-5分子篩95～105份以及去離子水230份。

一種制備機動車排氣凈化用催化劑的方法，其特征在于：包含以下步驟：

步驟(1)按照重量稱取80份擬薄水鋁石、100份去離子水和25份醋酸于80℃下加熱攪拌，解膠成C2；

步驟(2)將漿料C2、如前所述的多功能復合氧化物粉體PO和去離子水在高速攪拌機中高速攪拌、均化、混合制成漿料C3；

步驟(3)將經過預處理的蜂窩載體浸于漿料C3中，掛漿取出密閉陳化，于真空烘干箱中烘干，再經焙燒制得催化劑涂層；

步驟(4)通過等量浸漬法，將貴金屬活性組份負載于上述催化劑涂層上后輕燒，控制貴金屬活性組份的負載量為2.5g/l，即可制得機動車排氣凈化用催化劑。

所述貴金屬活性組份為鉑Pt、鈀Pd或銠Rh其中一種或數種。

所述步驟(3)中，在真空烘干箱中于110～120℃下烘干，再于流動的氬氣氣氛中450℃焙燒1.5小時。

本發明的技術效果在于：

本發明是合成一種兼具儲氧、儲HC和儲NO_x于一體的多功能復合氧化物粉體材料，可以在制漿時，可根據需要選擇合適的含量進行涂層的制備，從而達到簡化涂層制備過程和工藝的目的。由于這種多功能粉體材料的顆粒度很細(接近納米級)，且在制備過程中添加有特有的高效分散劑，所以各功能材料不易團聚和老化，且易于分散均勻，其所制備的涂層還具有很高的比表面積，可有效改善貴金屬等活性組份在載體上的分散度和穩定性。另外，采用經過穩定的氧化鋁、鈰鋯固溶體和分子篩制得的多功能復合氧化物粉體材料，具有很好的高溫熱穩定性。