[發明專利]Fe-Al-Cr合金載體、CuO助劑的汽車尾氣催化劑及制備方法

無效

• 申請號: 201110322865.6
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102407144A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 高靜;袁代華;鄧金智
• 申請（專利權）人: 成都市翻鑫家科技有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術領域

本發明涉及一種Fe-Al-Cr合金載體、CuO助劑的汽車尾氣催化劑及制備方法，具體說是它對汽車尾氣中污染物質NO_X，HC和CO進行綜合處理的催化劑及其合成技術。

背景技術

汽車已經成為我們日常生活中必不可少的部分。汽車在帶給我們便利的同時，也產生了許多不良的副產物。尾氣污染就是副產物之一，同時也是大氣污染的主要來源之一。城市中大部分的NO_X、CO、HC和CO₂都是由汽車尾氣制造的，CO₂更是造成大氣污染和溫室效應的主要原因之一。NO_X、CO、HC不但對人體造成損傷而且在一定的條件下產生藍色的光化學煙霧，使植被死亡，人類生存的環境遭到破壞。

目前，控制汽車尾氣排放的主要措施是開發高效的汽車尾氣催化劑的凈化技術。當前使用最多的汽車尾氣催化劑為貴金屬三效催化劑（TWC），貴金屬催化劑有較高的活性，在世界尾氣催化劑市場占有絕大的比例，但它本身也有很多缺點。只有當空燃比的范圍控制在（14.6±0.3）時，才能使NO_X、CO和HC的凈化能力達到最大值，在此范圍外，催化效果都較差。Pb、S、P等元素都易時貴金屬催化劑中毒，其中Pb對TWC的影響最大。貴金屬的價格較昂貴，且目前貴金屬資源匱乏也使得TW?C的應用和推廣受到限制。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中貴金屬的價格昂貴，毒性大等缺點，提供一種毒性小活性較高的汽車尾氣催化劑。

本發明的技術方案是：一種Fe-Al-Cr合金載體、CuO助劑的汽車尾氣催化劑，該催化劑以Fe-Al-Cr合金為載體，Ce-Zr-La復合氧化物和CuO為助劑，負載活性成分Pd制成。所述的組分Ce-Zr-La復合氧化物、CuO、Pd在整體催化劑的負載量質量份配比為1~7:2~6:1~3。

Fe-Al-Cr合金載體、CuO助劑的汽車尾氣催化劑的制備方法包括下述步驟：

a將Ce-Zr-La復合氧化物和CuO按照質量比為1:7~2:6的比例加入按混合物總量20%~50%的去離子水，加入球磨罐中，球磨3~6h制成漿料；

b將Fe-Al-Cr合金載體浸入漿料中，1~5min后取出，晾干，在一定的溫度下烘3~6h；

c將烘干的載體浸入到含Pd1~3g/L的PdCl₂氨溶液中，攪拌3~6h，取出，晾干，在一定溫度下烘3~6h；

d將烘干的載體浸入KBH₄溶液中，反應10~50min，用去離子水洗滌，再在室溫下進行化學鍍，反應10~50min用去離子水洗至中性，在一定的溫度下烘干。?

本發明克服了傳統的催化劑壽命短，易中毒，穩定性差的確定，實現了長效，穩定性高，安全性高。

本發明采用了化學鍍的方法，較傳統的工藝具有裝備簡單，投資低，化學鍍鍍層均勻，硬度高，抗磨損，耐腐蝕。

附圖說明

圖1?催化劑對NO_X、CO和HC轉化率隨溫度變化曲線圖。

具體實施方式

實例1??Ce-Zr-La復合氧化物、CuO和Pd/Fe-Al-Cr合金合成：

將Ce-Zr-La復合氧化物和CuO按照質量比為3:5的比例加入按混合物總量30%的去離子水，加入球磨罐中，球磨5h制成漿料。將堇青石蜂窩陶瓷載體浸入漿料中，2min后取出，晾干，在115℃下烘4h。將烘干的載體浸入到含Pd2.2g/L的PdCl₂氨溶液中，攪拌4h。取出，晾干，在一定溫度下烘4h。將烘干的載體浸入KBH₄溶液中，反應30min，用去離子水洗滌，再在室溫下進行化學鍍，反應30min用去離子水洗至中性，在115℃下烘干得到Ce-Cr-La復合氧化物、CuO和Pd/Fe-Al-Cr合金。

實例2?催化劑對汽車尾氣的催化活性考察：?

用實例1所制備的催化劑對汽車尾氣中的NO_X、CO和HC的轉化率進行考察。測試是在高溫反應爐中進行。將含有NO、CO₂、H₂的混合氣通入高溫反應爐中，每min升溫10℃，最終升至500℃。實驗結果見表1及圖1。

表1