[發明專利]一種改性γ?氧化鋁粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201710602179.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107362790A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 徐云云
• 申請（專利權）人: 廣東科遠高新材料有限責任公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/10;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 王鴻遠

技術領域

本發明屬于汽車尾氣凈化領域，尤其涉及一種改性γ-氧化鋁粉及其制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展，我國各大城市的汽車保有量與日俱增，給人們的日常生活帶來方便，極大地促進了經濟的發展。然而，汽車尾氣中所含的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物對大氣環境的污染越來越嚴重，給人們的身體健康帶來的危害也日益突現，在許多人口密度大的城市，汽車尾氣已經成為主要的污染源。

對于汽油車來說，三元催化是目前處理汽車尾氣的主流技術。三元催化器的工作原理是：當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、碳氫化合物和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；碳氫化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。前提是還有氧氣可用，空燃比要合理。

對于整個催化劑來說，貴金屬和儲氧材料是主要的活性成分，這些活性組分在整個催化器中的分散性將直接影響到催化效果和制造成本。而負載這些活性組分的載體便是本發明所涉及的介孔γ-氧化鋁粉。作為汽車為凈化用的介孔γ-氧化鋁粉必須具備優良抗老化性能，確保在汽車運行過程中其介孔結構不發生坍塌，從而使活性組分能和有害氣體有效接觸，起到凈化效果。故而，從某種意義上講介孔γ-氧化鋁粉能負載性能直接決定催化器的凈化效果。

因此，針對上述問題，本發明就提供一種新的采用稀土氧化物改性的γ-氧化鋁粉及其制備方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種改性γ-氧化鋁粉及其制備方法，以解決現有技術中催化劑載體易老化的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種改性γ-氧化鋁粉，按照質量百分含量計包括：γ-氧化鋁：85-100％；稀土元素的氧化物：0-15％，其中稀土元素選自鈰、鑭、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥以及釔和鈧的一種。

進一步地，按照質量百分含量計所述改性γ-氧化鋁粉包括

γ-氧化鋁：90-97％；稀土元素的氧化物：3-10％，其中稀土元素選自鈰、鑭、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥以及釔和鈧的一種。

進一步地，按照質量百分含量計所述γ-氧化鋁粉包括

γ-氧化鋁：95％；稀土元素的氧化物：5％，其中稀土元素選自鈰、鑭、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥以及釔和鈧的一種。

本發明的目的可以是通過以下技術方案實現的：

一種根據上述技術方案改性的γ-氧化鋁粉的制備方法，包括步驟：配制鋁酸鹽溶液：將鋁酸鹽溶于水中，控制溶液中Al2O3濃度為10-60g/L，pH＞12；向配制好的鋁酸鹽溶液中通入CO2，氣體流量控制0.02-10L/min，直至溶液pH為9-9.5；陳化2-5h，經過濾、洗滌，得到前驅體濾餅；稀土負載：將前驅體濾餅加水化漿，得到含量為10-20wt％Al2O3的料漿；配制含量為20-25wt％稀土元素氧化物的溶膠，將其逐步加入至料漿中，攪拌，調節pH值大于9.5；將得到的料漿過濾、煅燒，粉碎得到由稀土氧化物改性的改性γ-氧化鋁粉。

進一步地，所述鋁酸鹽為鋁酸鈉、鋁酸鉀、偏鋁酸鈉或偏鋁酸鉀中一種。

進一步地，配制鋁酸鹽溶液時若pH＜12，采用氫氧化鈉調節。

進一步地，將稀土元素氧化物負載至料漿的過程中采用氨水或有機堿調節pH值。

進一步地，煅燒料漿的溫度為500-700℃。

進一步地，煅燒料漿的過程中采用的煅燒爐為隧道爐、梭式爐或馬弗爐。

進一步地，粉碎料漿的過程采用萬能粉碎機、氣流粉碎機或球磨粉碎機。

所述CO2氣體為純度99％的工業氣體。

所述稀土元素的溶膠為稀土溶膠包含稀土氫氧化物溶膠、稀土碳酸鹽溶膠、有機物溶膠。

所述陳化包括動態陳化和靜態陳化。

本發明與現有技術相比具有以下的優點：

(1)采用鋁酸鹽溶液和CO2氣體反應，制備γ-氧化鋁前驅體，所需原材料來源廣，生產工藝、設備簡單，生產過程不產生氨氮等污染物質；

(2)通過添加稀土溶膠，使稀土元素均勻分散在γ-氧化鋁前驅體中，能提高γ-氧化鋁粉體的微觀結構穩定性。