[發(fā)明專利]一種催化凈化CO、Nox、HC的稀有過渡金屬催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910114068.1
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN101574648A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉光文
• 申請（專利權）人: 劉光文
• 主分類號: B01J21/04
• 分類號: B01J21/04;B01J21/06;B01J23/10;B01J37/03;B01J37/08;B01D53/94;B01D53/86;B01D53/62;B01D53/56;B01D53/72
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技術領域

本發(fā)明涉及的是一種催化凈化CO、NO_x、HC的稀有過渡金屬催化劑，屬于發(fā)動機尾氣催化凈化、工業(yè)有機揮發(fā)性廢氣技術領域。

背景技術

對發(fā)動機的尾氣進行催化凈化，就是將廢氣中的有害物質轉化為無害物質再排出的過程，廢氣中的主要有害物質是廢氣微粒、硫化物、一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物，目前，對這些化合物起良好催化凈化作用的物質是鈀、鉑、銠等貴金屬，利用這些貴金屬和γ-氧化鋁的載體作用，對廢氣中的有害物質進行催化凈化，但這樣會存在著兩個問題，一是在高溫下γ-氧化鋁載體會向α-氧化鋁轉化而呈現中毒狀態(tài)；二是使用鈀、鉑、銠等貴金屬作為催化劑，其成本過于昂貴。經研究發(fā)現，氧化鋁在700℃以上的條件下，γ-氧化鋁就會轉化，并隨之活性失效。而我國無貴金屬資源，長期依賴進口，消耗國家外匯，降低國家綜合國力，這就是目前催化凈化劑所存在的致命弱點。尋找一種不需要貴金屬的催化凈化劑，無疑是很有意義的。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種催化凈化CO、NO_x、HC的稀有過渡金屬催化劑，以克服現有催化凈化劑中氧化鋁高溫下易失效，并需要貴金屬的不足之處。

上述發(fā)明目的由下述技術措施實現：一種催化凈化CO、NO_x、HC的稀有過渡金屬催化劑，包括下述重量百分比的原料：

氧化鋁15-25％????氧化鈰15-35％????氧化鋯20-35％

氧化鑭10-35％????氧化釔10-35％????氧化鈦5-15％

本發(fā)明的優(yōu)選方案是：

氧化鋁18-25％????氧化鈰20-30％????氧化鋯25-30％

氧化鑭10-20％????氧化釔10-20％????氧化鈦5-10％；

上述原料純度是90-99％；

所述氧化鋁指的是耐溫在850-900攝氏度的活性氧化鋁；

制備方法是：取上述原料按配比混合均勻后，即在堿性溶液中共沉淀析出，過濾，沉淀物用加熱器加熱至50-100攝氏度，用去離子水水洗至呈中性，脫水，80-100攝氏度干燥，400-550攝氏度灼燒，然后破碎、粉碎至1-3微米的微粉，加入硝酸錳細粉，混合均勻。

上述原料經過制備后以3.5-4.5∶1的重量比與硝酸錳一起配制；

硝酸錳的純度是50-100％

采取上述措施的本發(fā)明，具備″儲氧功能″，″抗毒性功能″，″結構穩(wěn)定功能″，具有活性高、熱穩(wěn)定性好、抗老化、使用壽命長，特別是具有抗鉛中毒的特點。將本發(fā)明涂覆在載體上時，對所有環(huán)境中排放的CO、NO_x、HC、都能有效控制。在金屬蜂窩載體、堇青石蜂窩陶瓷載體及碳化硅泡沫載體上涂覆時，可以根據需要調整涂覆量，這是本發(fā)明的又一個特點，本發(fā)明可以在一定范圍內加大涂覆量，或反復涂覆后，其催化凈化效果會隨涂覆量的增加而提高，而傳統(tǒng)的單一活性氧化鋁或是稀土催化劑加大涂覆量幾乎沒有效果變化。本發(fā)明與載體的容重比例可達到：金屬蜂窩載體12-22％、堇青石蜂窩陶瓷載體15-35％、碳化硅泡沫載體15-20％。本發(fā)明中不添加貴金屬，如果追求完美的效果時也可添加微量貴金屬，常規(guī)催化劑涂覆的載體貴金屬的添加量達到50-120克/立方英尺，而本發(fā)明如需添加貴金屬也只需按8-10克/立方英尺的量添加。因此如需添加貴金屬也比傳統(tǒng)的催化劑節(jié)省貴金屬65-85％，成本因此大大下降，用于發(fā)動機尾氣催化凈化，添加微量貴金屬完全達到國五排放標準；對工業(yè)廢氣催化凈化，則將涂覆有本發(fā)明的碳化硅泡沫催化劑載體、金屬蜂窩催化劑載體、堇青石蜂窩陶瓷催化劑載體，裝入所需廢氣處理的容器，容器需設計單位加裝可提高溫度在300-600攝氏度的加熱裝置來滿足稀有過度金屬催化劑催化環(huán)境的要求，其催化、凈化處理量達90％以上，特別是對CO的處理凈化可達100％。

具體實施方式

實施例1

以100公斤為總量，取配方：

活性氧化鋁15％????氧化鈰35％????氧化鋯25％

氧化鑭10％????????氧化釔10％????氧化鈦5％

制備方法：

1、用氣流磨將上述原料粉碎成粒度為1-3微米的微粉；

2、將活性氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化釔、氧化鈦按配比混合后，加入100-200公斤PH8.2-10.2的堿性溶液中攪拌均勻，共沉淀析出，過濾后得到沉淀物；