[發明專利]一種三元催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201711080877.6
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN109745980A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 張泳
• 申請（專利權）人: 張泳
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種三元催化劑的制備方法，包括如下步驟：1)提供載體、貴金屬材料和助催化劑材料；2)將助催化劑材料漿料乳化；3)將乳化后的漿料涂覆于載體上，晾干，烘干；4)將烘干后的產物進行熱處理；5)熱處理完成后，即得三元催化劑產物。本申請的制備方法，制備方法簡單，貴金屬和助催化劑的分散效果好，制備的催化劑具有較好的熱穩定性，尾氣處理時具有較好的催化穩定性。

技術領域

本發明屬于汽車尾氣處理領域，尤其涉及一種三元催化劑的制備方法。

背景技術

汽車尾氣的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化物，利用安裝在排氣系統的催化劑可以將一氧化碳、碳氫化合物氧化成二氧化碳和水，同時將氮氧化物還原成無毒的氮氣，實現尾氣的凈化，目前這催化劑通常為三元催化劑。三元催化劑由兩部分組成：載體和覆于載體上的活性催化物質；活性催化物質通常選用貴金屬，如鉑、鈀和銠的一種或幾種，另外添加氧化材料等。

目前的三元催化劑的制備方法中，多采用涂覆活性物質，涂覆后進行烘干和焙燒，采用這種熱處理時，貴金屬活性組分分散梯度較大、高熱穩定性比較差，生產工藝時間較長，產品性能一致性很難達到目標。

發明內容

本發明提出一種三元催化劑制備方法，采用梯度溫度的處理方法，解決目前制備三元催化劑貴金屬組分分散梯度較大等問題，同時制備的三元催化劑具有優秀的尾氣凈化效果。

本發明采用的技術方案如下：

三元催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)提供載體、貴金屬材料和助催化劑材料；

2)將助催化劑材料制備的漿料乳化；

3)將步驟2)乳化后的漿料涂覆于載體上，晾干，烘干；

4)將烘干后的產物進行熱處理，曲線熱處理參數：60min內，溫度由70℃升至150℃；30min內，溫度由150℃升至350℃；最后熱分解：350℃60min；

5)然后置入貴金屬材料制備的溶液中過液，曲線溫度參數：60min內溫度由350℃升至500℃；焙燒：500℃120min；曲線冷卻：60min內，由500℃將至150℃；

6)熱處理完成后，即得三元催化劑產物。

進一步優選地，所述步驟3)還包括如下步驟：烘干后產物檢測；檢測合格后進行步驟4)，檢測不合格后進行重新涂覆。

進一步優選地，所述步驟2)中漿料乳化時間為35min。

進一步優選地，所述步驟3)中晾干時間為至少8小時。

進一步優選地，所述步驟3)中漿料乳化時，進行檢測粘度和酸堿度，并進行調整。進一步地，所述的漿料的最終粘度為25-26mPa.s，pH值為3-4。

其中，貴金屬選用鈀、銠或鉑的混合物，助催化劑包括儲氧材料和助劑等，選用氧化鋁、擬薄水鋁石、鈰鋯粉、可溶性鋇鹽、硝酸等化合物。載體采用蜂窩狀載體。

本發明中，采用三元催化劑的制備方法中，助催化劑(儲氧材料)涂覆于在載體后，進行熱處理了，并進行過貴金屬溶液(貴金屬材料溶解于硝酸溶液中所制成)，進行貴金屬的涂覆；

熱處理采用梯度溫度的方式，包括烘干、分解、過液、焙燒和冷卻等步驟，尤其是烘干、過液和冷卻過程的梯度升溫，烘干分為兩個溫度步驟，先進行70-150℃，然后再進行較高溫度烘干，在進行350℃的分解，隨后在進行較高溫度的過液，焙燒完成后，進行梯度溫度的冷卻；這種梯度溫度進行的熱處理，使貴金屬組分分散較好，熱穩定性較好，同時形成的三元催化劑保持優秀的尾氣凈化處理效果。