[發(fā)明專利]一種用于汽車尾氣凈化的納米貴金屬催化劑及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010148755.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-03-05 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111672509A | 公開（公告）日： | 2020-09-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王金波;秦瑞香 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 王金波;秦瑞香 |
| 主分類號(hào)： | B01J23/63 | 分類號(hào)： | B01J23/63;B01J35/04;B01J37/02;B01D53/94;B01D53/72;B01D53/62;B01D53/56 |
| 代理公司： | 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129 | 代理人： | 呂小琴 |
| 地址： | 401331 重*** | 國(guó)省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 汽車尾氣 凈化 納米 貴金屬 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種用于汽車尾氣凈化的納米貴金屬催化劑，包括蜂窩陶瓷載體和負(fù)載于蜂窩陶瓷載體上的至少兩層納米貴金屬儲(chǔ)氧材料涂層，每層涂層的貴金屬種類不同；該催化劑具有活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，且使用的貴金屬含量低，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，在保持高儲(chǔ)氧能力的同時(shí)，能有效催化轉(zhuǎn)化HC、CO和NOx。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于環(huán)保催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車尾氣凈化的納米貴金屬催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)汽車的不斷普及，汽車尾氣排放與日俱增，汽車尾氣中含有大量的CO、HC和NOXx嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境，因此降低汽車尾氣污染是大氣環(huán)境治理的重要內(nèi)容。安裝汽車尾氣凈化器是目前最有效的汽車尾氣處理方法，其關(guān)鍵技術(shù)是三元催化劑的制備。三效催化劑通常采用采用堇青石蜂窩為基體，涂覆比表面積大的活性氧化鋁涂層為載體，最后擔(dān)載貴金屬Pt、Pd、Rh等制備成整體式催化劑。三元催化劑因具有催化氧化和催化還原兩種功能，可有效降低HC、CO和NOXx的排放，但仍存在催化劑成本高、貴金屬利用率低、制備工藝復(fù)雜、穩(wěn)定性差、起燃活性低等不足。專利CN201610774532.X所制備的Pd-Rh催化劑雖具有較高活性，但其貴金屬含量較高，總含量為80g/ft3。專利CN201410431428.1通過摻雜稀土Nd、La對(duì)儲(chǔ)氧材料和氧化鋁進(jìn)行改性，從而改善催化劑的性能，但該催化劑的HC和NOX起燃溫度較高，約為300℃左右。專利CN201710688130先將儲(chǔ)氧材料和氧化鋁球磨40～50h使其顆粒細(xì)化到納米級(jí)，再配制成催化劑漿料涂覆到蜂窩載體上，再將含有涂層的載體浸沒在貴金屬鹽溶液中，最后干燥焙燒，該催化劑不僅制備工藝復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，且貴金屬浸漬量難以控制，利用率低。隨著排放法規(guī)日益嚴(yán)格，貴金屬資源匱乏導(dǎo)致成本日益上漲，迫切需要研發(fā)高活性、高穩(wěn)定性、低貴金屬含量的汽車尾氣三效催化劑。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前汽車尾氣三效催化劑制備工藝復(fù)雜、催化劑穩(wěn)定性低以及貴金屬利用率不高的缺點(diǎn)，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高且貴金屬含量低的納米貴金屬三效催化劑及其制備方法。
本發(fā)明的用于汽車尾氣凈化的納米貴金屬催化劑，包括蜂窩陶瓷載體和負(fù)載于蜂窩陶瓷載體上的至少兩層納米貴金屬儲(chǔ)氧材料涂層，每層涂層的貴金屬種類不同；
進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氧材料涂層包括含納米貴金屬Pd的Pd儲(chǔ)氧材料涂層和含納米貴金屬Rh的Rh儲(chǔ)氧材料涂層；
進(jìn)一步，所述Pd儲(chǔ)氧材料涂層原料按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括40～60wt％氧化鈰和60～40wt％氧化鋯；Rh儲(chǔ)氧材料涂層原料5按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括20～80wt％氧化鈰與80～20wt％；
進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氧材料涂層原料還包括活性氧化鋁載體，所述儲(chǔ)氧材料涂層的總質(zhì)量與氧化鋁的質(zhì)量比例為8:2～6:4；
進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氧材料涂層中貴金屬總量為15～30g/ft3，Pd：Rh＝9:1～7:3；
本發(fā)明還公開一種用于汽車尾氣凈化的納米貴金屬催化劑的制備方法，包括以下步驟：
a.不同納米貴金屬儲(chǔ)氧材料涂層漿料的制備：將適量水、活性氧化鋁、鈰鋯氧化物混合后加入稀土助劑和分散劑，攪拌均勻后加入貴金屬鹽溶液，調(diào)節(jié)pH值為3～4，最后加入粘結(jié)劑，攪拌6～12h，球磨30～60min得到涂覆液；以此方法通過加入不同貴金屬鹽溶液制備各層涂層的涂覆液；
b.采用真空抽吸的方式分層涂覆于蜂窩陶瓷載體上，涂覆后的蜂窩陶瓷經(jīng)烘干、焙燒處理；
進(jìn)一步，步驟a中，所述稀土助劑為稀土硝酸鹽，所述稀土為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Y、Nd中的至少一種，所述粘結(jié)劑為鋁溶膠、硅溶膠中的一種；
進(jìn)一步，步驟a中，所述分散劑為非離子表面活性劑Tween-20、Span-80、OP-10、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一種，添加量為涂層重量的0.1-5％；
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