[發(fā)明專利]包含活性成分Pd、Fe-Al-Cr合金的汽車催化劑及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110322876.4
• 申請(qǐng)日: 2011-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN102389822A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高靜;袁代華;鄧金智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市翻鑫家科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
• 代理公司: 成都華典專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包含活性成分Pd、Fe-Al-Cr合金的汽車催化劑及制備方法，具體說(shuō)是它對(duì)汽車尾氣中污染物質(zhì)NO_X，HC和CO進(jìn)行綜合處理的催化劑及其合成技術(shù)。

背景技術(shù)

汽車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚牟糠?。汽車在帶給我們便利的同時(shí)，也產(chǎn)生了許多不良的副產(chǎn)物。尾氣污染就是副產(chǎn)物之一，同時(shí)也是大氣污染的主要來(lái)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(yīng)的主要原因之一。NO_X、CO、HC不但對(duì)人體造成損傷而且在一定的條件下產(chǎn)生藍(lán)色的光化學(xué)煙霧，使植被死亡，人類生存的環(huán)境遭到破壞。

目前，控制汽車尾氣排放的主要措施是開發(fā)高效的汽車尾氣催化劑的凈化技術(shù)。當(dāng)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(chǎng)占有絕大的比例，但它本身也有很多缺點(diǎn)。只有當(dāng)空燃比的范圍控制在（14.6±0.3）時(shí)，才能使NO_X、CO和HC的凈化能力達(dá)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(shí)貴金屬催化劑中毒，其中Pb對(duì)TWC的影響最大。貴金屬的價(jià)格較昂貴，且目前貴金屬資源匱乏也使得TW?C的應(yīng)用和推廣受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中貴金屬的價(jià)格昂貴，毒性大等缺點(diǎn)，提供一種毒性小活性較高的汽車尾氣催化劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種包含活性成分Pd、Fe-Al-Cr合金的汽車催化劑，該催化劑以Fe-Al-Cr合金為載體，Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和CuO為助劑，負(fù)載活性成分Pd制成。所述的組分Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、CuO、Pd在整體催化劑的負(fù)載量質(zhì)量份配比為1~7:2~6:1~3。

包含活性成分Pd、Fe-Al-Cr合金的汽車催化劑的制備方法包括下述步驟：

a將Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和CuO按照質(zhì)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(yīng)10~50min，用去離子水洗滌，再在室溫下進(jìn)行化學(xué)鍍，反應(yīng)10~50min用去離子水洗至中性，在一定的溫度下烘干。?

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的催化劑壽命短，易中毒，穩(wěn)定性差的確定，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)效，穩(wěn)定性高，安全性高。

本發(fā)明采用了化學(xué)鍍的方法，較傳統(tǒng)的工藝具有裝備簡(jiǎn)單，投資低，化學(xué)鍍鍍層均勻，硬度高，抗磨損，耐腐蝕。

附圖說(shuō)明

圖1?催化劑對(duì)NO_X、CO和HC轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)例1??Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、CuO和Pd/Fe-Al-Cr合金合成：

將Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和CuO按照質(zhì)量比為3:5的比例加入按混合物總量40%的去離子水，加入球磨罐中，球磨4h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Pd2.5g/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(yīng)30min，用去離子水洗滌，再在室溫下進(jìn)行化學(xué)鍍，反應(yīng)30min用去離子水洗至中性，在115℃下烘干得到Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、CuO和Pd/Fe-Al-Cr合金。

實(shí)例2?催化劑對(duì)汽車尾氣的催化活性考察：?

用實(shí)例1所制備的催化劑對(duì)汽車尾氣中的NO_X、CO和HC的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行考察。測(cè)試是在高溫反應(yīng)爐中進(jìn)行。將含有NO、CO₂、H₂的混合氣通入高溫反應(yīng)爐中，每min升溫10℃，最終升至500℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1及圖1。

表1