[發明專利]凈化柴油車尾氣碳煙顆粒的玻璃催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310300582.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103316652A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 牛曉巍;胡曉鈞
• 申請（專利權）人: 沈陽大學
• 主分類號: B01J23/04
• 分類號: B01J23/04;B01J23/86
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 趙越

1.凈化柴油車尾氣碳煙顆粒的玻璃催化劑，其特征在于，所述催化劑化學分子式為?(K₂O)_1-x(Al₂O₃)_x(SiO₂)，其組分和質量百分比為：

氧化鉀（K₂O）6~55%二氧化三鋁（AI₂O₃）5~60%二氧化硅（SiO₂）10~90%

。

2.凈化柴油車尾氣碳煙顆粒的玻璃催化劑制備方法，其特征在于，所述方法包括以下過程：

????一、首先金屬載體預處理：

選擇市售鐵鉻鋁合金材料為玻璃催化劑的載體，將金屬載體進行表面處理，具體為：

????1）將合金載體完全浸入大于60℃濃度為3~40%，摩爾比為1：5～1：1的NaOH與過氧化氫的熱堿混合溶液中，超聲波清洗0.5～3小時，堿洗去除金屬表面的油污，蒸餾水清洗干凈堿液，然后烘干；

????2）將上述金屬載體完全浸入70℃濃度為3%～40%，體積比為HF:HNO₃=1:1的熱酸混合溶液中，超聲清洗1～40分鐘，蒸餾水清洗干凈酸液，然后烘干；

????3）將上述合金金屬載體完全浸入無水乙醇中清洗，超聲波清洗0.5～3.5小時，從而增強金屬載體的分散能力，使催化劑分散更均勻，其后烘干；

????4）將上述金屬載體于空氣條件下以3~10℃/分鐘的升溫速度將溫度升至600-1100℃，在此溫度下維持3~6小時，然后隨爐冷卻；

????二、催化劑溶液的配制：

????1）以蒸餾水為溶劑，配制九水硝酸鋁（Al(NO₃)₃9H₂O）溶液、硝酸鉀（K(NO₃)）或氯化鉀（KCl）或碳酸鉀（K₂CO₃）或其他鉀鹽溶液，然后將上述2種鹽溶液等體積混合，在20~70℃溫度下攪拌直到所有鹽完全溶解，然后取該混合溶液25～60?克待用；

????2）稱取質量濃度為70%~95%的乙醇3~15毫升、水0.3~1.8毫升、質量濃度為55%~65%的濃硝酸0.1~2.5毫升，將三種溶液混合并攪拌均勻后，再稱取7~30毫升的正硅酸四乙酯，緩慢并間歇的倒入上述三種混合液中，同時強力攪拌，最終形成透明的混合溶液；

????3）將上述透明的正硅酸四乙酯混合溶液的pH值調節為1～4；然后取該混合液8～30?g，并將所取混合溶液緩緩的注入上述待用的25～60克混合溶液中，緩慢注入的同時強力攪拌，最終形成玻璃催化劑的溶膠-凝膠溶液；

????三、催化劑涂覆：

1）通過浸漬提拉的涂覆方法，在經過高溫氧化處理的金屬載體表面制備催化劑；

????2）將金屬載體浸入催化劑溶液中3~30分鐘，以2~6?厘米/分鐘勻速拉出，瀝去多余的溶液，再用吹風機吹干，然后再進行下一次浸漬涂覆，多次循環涂覆，至金屬載體增重達2%~30%，最后一次涂覆后直接在空氣中于室溫下陰干3~20小時，再于空氣中烘箱內50℃~180℃溫度下烘干至恒重，隨爐冷卻后取出；

????3）將上述帶有催化劑涂層的金屬載體于空氣中馬弗爐內在450℃~900℃的溫度下在焙燒0.5~3小時，最終在金屬載體上制備玻璃催化劑。