[發明專利]催化劑載體以及制備方法

有效

• 申請號: 201710094079.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106732523B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 施輝獻;徐慶鑫;彭建蓉;和曉才;謝剛;汪云華;魏可;徐亞飛;李永剛;繆森艷;楊立賓;張笑盈
• 申請（專利權）人: 云南創能斐源金屬燃料電池有限公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J32/00;B01D53/94
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙天月

本發明提出了催化劑載體以及制備方法。該方法包括：將鋁酸鈉溶液以及改性劑溶液混合并噴淋到底液中，以便獲得原料混合液，其中，所述底液中含有分散劑；對所述原料混合液依次進行沉淀處理以及老化處理，以便獲得沉淀物；對所述沉淀物依次進行洗滌、烘干、煅燒處理；對經過所述煅燒處理的所述沉淀物進行粉碎處理，以便獲得所述催化劑載體。該方法制備的催化劑載體具有使用壽命長、熱穩定性好、儲放氧性能好、比表面積大、孔容大等優點。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體地，本發明涉及催化劑載體以及制備方法，更具體地，涉及汽車尾氣凈化催化劑載體改性氧化鋁粉體材料的制備。

背景技術

隨汽車產業的發展，汽車尾氣對人居環境造成的危害也引起了越來越多的關注。汽車尾氣中有害成分主要有：一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO_X)、二氧化硫(SO₂)等。在機動車較為普及的地區，機動車排放污染物已成為城市空氣污染的主要污染源。

對汽車尾氣進行催化凈化是當今控制汽車尾氣污染的有效手段之一。汽車尾氣催化劑的載體主要為具有多孔結構的氧化鋁。目前氧化鋁催化劑載體的制備方法主要有：浸漬法、共沉淀法、溶膠凝膠法、機械混合法等。其中，共沉淀法和溶膠凝膠法生產的改性氧化鋁具有使用壽命長、高溫熱穩定性好、儲放氧性能好、化學雜質成分低等優點。

然而，目前的催化劑載體及其制備方法仍有待改進。

發明內容

本申請是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識作出的：

目前的催化劑載體，普遍存在催化凈化尾氣效果不理想，隨使用時間的增長，催化效果衰減嚴重等問題。發明人經過深入研究以及大量實驗發現，這主要是由于目前的汽車尾氣催化劑多為改性或是負載有催化劑的多孔氧化鋁。汽車排放尾氣時，催化劑載體所處的環境溫度可以在瞬態達到800～1100攝氏度，此時的部分氧化鋁其結構由γ-Al₂O₃轉變為α-Al₂O₃。而α-Al₂O₃與γ-Al₂O₃相比，比表面積、孔容、儲放氧能力均大幅下降，且起燃溫度升高，因此不能有效的催化使NO，CO和未完全燃燒烴(碳氫化合物)轉化為N₂、CO₂和H₂O，進而影響尾氣的催化凈化效果。

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

有鑒于此，在本發明的第一方面，本發明提出了一種制備催化劑載體的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：將鋁酸鈉溶液以及改性劑溶液混合并噴淋到底液中，以便獲得原料混合液，其中，所述底液中含有分散劑；對所述原料混合液依次進行沉淀處理以及老化處理，以便獲得沉淀物；對所述沉淀物依次進行洗滌、烘干、煅燒處理；對經過所述煅燒處理的所述沉淀物進行粉碎處理，以便獲得所述催化劑載體。該方法操作簡便、生產成本低廉，制備的催化劑載體具有使用壽命長、熱穩定性好、儲放氧性能好、比表面積大、孔容大等優點。

根據本發明的實施例，所述鋁酸鈉溶液中，所述鋁酸鈉的濃度為80～300g/L。由此，有利于獲得粒度適中的催化劑載體。

根據本發明的實施例，所述改性劑溶液中的改性劑含有鑭、鈰、鋯、鐠、釹、鋇、鏑中的至少之一。由此，可以進一步提高該催化劑載體的性能。

根據本發明的實施例，所述改性劑溶液是通過在質量分數為15～35％的硝酸溶液中加入所述改性劑而獲得的，所述改性劑溶液中，基于所述鋁酸鈉溶液中Al的質量，所述改性劑的含量為1～40wt％。由此，可以進一步提高該催化劑載體的性能。