[發明專利]用于汽車排氣催化氧化的催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201410497996.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104353466A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 陸強
• 申請（專利權）人: 陜西華陸化工環保有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/94;B01D53/62;B01D53/44
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 劉斌

技術領域

本發明涉及一種用于汽車排氣催化氧化的催化劑的制備方法，屬于汽車尾氣治理方法領域。

背景技術

汽車排氣已經成為大城市除煤煙型大氣污染之外的又一大氣污染源，各國都已著手治理汽車排氣。特別是近年來，隨著汽車保有量的迅速增加，排氣污染越來越嚴重，汽車排氣已經到了不得不治理的地步。

安裝汽車排氣催化凈化器是治理汽車排氣污染行之有效的方法，其原理是通過凈化器中催化劑的催化作用，使排氣中的一氧化碳CO、碳氫化合物HC和氮氧化合物NOX轉變成無害的二氧化碳CO2、水H2O、和氮氣N2而排出。催化劑是凈化器的核心，如何研制出活性好、穩定性高、壽命持久的催化劑是凈化器成功的關鍵。

目前廣泛使用的汽車排氣凈化催化劑由載體，助劑及活性組分三部分組成，載體起承載分散活性組分和助劑的作用，并使催化劑具有一定的物理性能(如形狀、強度等)；助劑是起助催化作用的組分；活性組分則是真正起催化作用的組分。為了適應汽車復雜，多變的工況和嚴格的排氣條件，汽車催化劑必須具有強度高、熱穩定性高、活性好及壽命長等性能。

發明內容

本發明旨在提供一種強度高、熱穩定性高、活性好及壽命長等的用于汽車排氣催化氧化的催化劑的制備方法。

本發明所述的用于汽車排氣催化氧化的催化劑的制備方法，其制備步驟包括：

將空白載體進行預處理，除去載體表面的污物，同時制備涂層涂覆液，然后將預處理后的空白載體浸入涂敷液中1-3h，取出干燥、焙燒，并配制活性組分浸漬液，把涂好涂層的載體浸入活性組分溶液中2-4h，取出靜置、干燥和焙燒，即得到用于汽車排氣催化氧化的催化劑。

優選的，本發明所述的活性組分浸漬液為含有活性組分鑭L、錳Mn、銅Cu、鈷CO、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn的硝酸鹽混合溶液。

更優選的，本明所述的涂層涂覆液為氫氧化鋁鋁溶膠。

進一步優選的，本發明所述的空白載體為堇青石蜂窩陶瓷，圓柱形，直徑Ф15mm、長15mm。

更進一步優選的，本發明所述的焙燒溫度為600℃。

本發明所述的催化劑，采用堇青石蜂窩陶瓷為載體，涂敷一層γ-氧化鋁（前驅體為氫氧化鋁），活性組分為稀土元素、過渡金屬元素的氧化物，為非貴金屬復合氧化物催化劑。制備得到的催化劑為圓柱形，直徑Ф15mm、長15mm，孔密度為300孔/cm2。

本發明所述的制備方法中，載體涂敷涂層的作用，由于整體式載體比表面積較小，為增大比表面積(?擴表)，常涂敷一層比表面積大的物質，如γ-氧化鋁以增大載體的比表面積，預處理后的載體浸入涂敷液中一段時間，取出干燥、焙燒?，為達到一定的涂敷量，可多次涂敷。之后可對含涂層載體進行表征分析，可見含涂層載體比表面積比空白載體的大得多。

本發明所述的制備方法，具有工藝簡單、可操作性強，成本低，適用于工業化生產等特點，經測定，所制備的催化劑對一氧化碳的轉化率為100%，對碳氫化合物HC的轉化率為98.7%，具有較好的催化氧化能力，可用于治理汽車排氣中一氧化碳CO和碳氫化合物HC。

具體實施方式

實施例一：

將堇青石蜂窩陶瓷（圓柱形，直徑Ф15mm、長15mm）的空白載體進行預處理，除去載體表面的污物，同時制備涂層涂覆液氫氧化鋁鋁溶膠，然后將預處理后的空白載體浸入涂敷液中2h，取出干燥、在600℃下焙燒。配制含有活性組分鑭L、錳Mn、銅Cu、鈷CO、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn等的硝酸鹽混合溶液的活性組分浸漬液，把涂好涂層的載體浸入活性組分溶液中3h，取出靜置、干燥，再在600℃下焙燒，即得到用于汽車排氣催化氧化的催化劑。

實施例二：催化效果測試

采用兩種測試裝置對催化劑的轉化效率進行測試，其測試催化效果如表-1所示。

表-1?配測試系統和發動機系統上得到的催化劑測試結果

從表-1可見，所制備的催化劑對一氧化碳的轉化率為100%，對碳氫化合物HC的轉化率為86.1-98.7%，具有較好的催化氧化能力，可用于治理汽車排氣中一氧化碳CO和碳氫化合物HC。?