[發(fā)明專利]表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410337655.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104096581A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙德鵬;岳軍;金煒陽;王衛(wèi)東;賈莉偉;徐峴;王家明;王燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫威孚環(huán)保催化劑有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/185
• 分類號(hào): B01J27/185;B01J27/18;B01J37/02;B01D53/94
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料及其制備方法，屬于催化劑材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汽車尾氣的主要污染物是一氧化碳(CO)，碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化合物(NOx)，利用安裝在排氣系統(tǒng)的催化劑可以將一氧化碳、碳?xì)浠衔镅趸啥趸?CO₂)、水(H₂O)，并同時(shí)使氮氧化合物還原為氮?dú)?N₂)，實(shí)現(xiàn)尾氣的凈化，這種催化劑通常稱為三元催化劑。三元催化劑的活性組分一般采用貴金屬Pt、Pd、Rh。負(fù)載貴金屬Rh的氧化鋁催化劑由于對(duì)氮氧化物(NOx)還原具有很高的催化活性，而被普遍應(yīng)用于三元催化劑。但是，貴金屬Rh和氧化鋁在800℃以上的高溫時(shí)易發(fā)生化學(xué)作用而生成鋁酸銠，致使催化劑發(fā)生不可逆的失活，造成催化反應(yīng)的活性位點(diǎn)減少，催化劑活性下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決常用負(fù)載貴金屬Rh的氧化鋁催化劑在高溫時(shí)易發(fā)生反應(yīng)生成鋁酸銠導(dǎo)致催化活性降低的缺點(diǎn)，提供了一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料及其制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料，在活性氧化鋁顆粒外層包裹一層磷酸鋁，所述表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料的組成含量為2wt％～10wt％的磷酸鋁，90wt％～98wt％的活性氧化鋁。

進(jìn)一步的，所述活性氧化鋁為γ-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、La₂O₃-Al₂O₃、BaO-Al₂O₃中的一種或幾種。

一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將一定量的活性氧化鋁作為載體以浸漬法在外表面先浸漬一層可溶性鋁鹽，靜置2～10小時(shí)；

(2)再將Na₃PO₄溶液浸漬到(1)制得的樣品上，靜置2～10小時(shí)后，在100～110℃烘干，并于300～600℃焙燒2～5小時(shí)備用；

(3)將(2)所得樣品用去離子水洗滌1～2次除去夾雜的Na⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，并于100～110℃烘干即得到一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料。

進(jìn)一步的，所述可溶性鋁鹽為質(zhì)量濃度為2.8％～14％的Al₂(SO₄)₃溶液。

進(jìn)一步的，所述可溶性鋁鹽和活性氧化鋁的摩爾比為0.008～0.1:1。

進(jìn)一步的，所述可溶性鋁鹽和Na₃PO₄的摩爾比為1:2～3。

進(jìn)一步的，所述Na₃PO₄溶液的質(zhì)量濃度為4.0％～20.0％

本發(fā)明通過浸漬法在活性氧化鋁顆粒外層包裹一層磷酸鋁(AlPO₄)制得一種表面負(fù)載磷酸鋁的氧化鋁催化材料，該材料具有很高的表面酸性和抗老化性能，避免了材料在高溫時(shí)快速失活；再將貴金屬Rh負(fù)載到該材料上，避免了貴金屬Rh和氧化鋁的直接接觸，提高催化劑的活性位點(diǎn)，減少貴金屬Rh的用量，保證了催化劑的高活性和抗高溫老化能力，延長了催化劑的壽命，具有更優(yōu)異的凈化一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)能力，特別是凈化氮氧化物(NOx)能力，而且具有制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一：

一種負(fù)載貴金屬Rh的活性氧化鋁型催化劑，將0.2g摩爾濃度為10mol/L硝酸銠溶液浸漬到20g的活性氧化鋁上，活性氧化鋁的主要組成為：95wt％的γ-Al₂O₃，5wt％La₂O₃，在110℃條件下烘干，再將烘干樣品于600℃焙燒3小時(shí)，將焙燒過的樣品在1050℃，10％水氣條件下老化10h后備用。

實(shí)施例二：