[發明專利]一種整體式催化器用分子篩涂層漿料的制備方法

有效

• 申請號: 202110030244.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112808302B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 宋錫濱;崔自強;焦英訓;王軍;趙莎;鞠云忠;崔樹芝
• 申請（專利權）人: 山東國瓷功能材料股份有限公司
• 主分類號: B01J29/76
• 分類號: B01J29/76;B01J35/10
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發明提供一種整體式催化器用分子篩涂層漿料的制備方法，將分子篩與鋁溶膠干粉先混合，然后加入事先調好pH的水中，球磨分散，出料后的漿料經陳化形成穩定均勻混合液，即為涂層漿料。本發明制備方法所得涂層漿液的Zeta電位值與傳統液體溶膠相比有著明顯地增加，可由17.65mv增加到35.37mv，徹底解決了分子篩漿料的不穩定、易沉降的問題。該方法制備的涂層具有很好的穩定性和較好的涂層強度。一次涂覆負載率可以達到36.45％，脫落率可以達到2.87％以下。本發明涂層漿料最長保持6個月依舊不出現沉降，大大降低了涂覆工藝的難度，且漿液不影響NOx的轉化效率。

技術領域

本發明涉及催化材料領域，具體涉及一種整體式催化器用分子篩涂層漿料的制備方法。

背景技術

隨著我國汽車保有量的增加，汽車尾氣中污染物排放對我國空氣污染的貢獻率也持續增加，柴油機NOx排放較汽油機更為嚴重，柴油機尾氣治理已成為目前亟待解決的問題之一。尿素選擇性還原技術(Urea-selectIve catalystic reduction，Urea-SCR)是解決柴油機NOx污染最為有效的辦法之一，該技術的核心在于催化劑的研究。近年來負載分子篩組分的蜂窩載體催化劑開始在工業催化和環境催化的領域中應用，這種催化劑通常包括蜂窩載體和分子篩組分(分子篩或含分子篩的組合物)負載層，其中蜂窩載體是已經成型制備好的一個整體塊，其內部具有長的、直通孔道，分子篩組分負載在孔道的內和/或外壁上。

現有技術報道的制備負載分子篩組分的蜂窩載體催化劑的方法有原位合成法。原位合成法是在載體上直接合成分子篩涂層可以使分子篩以化學鍵的形式與載體結合，從而牢固的生長在載體上。但是原位合成法不能很好地控制涂層的負載量和厚度，制備的分子篩整體式催化劑質量不穩定，復制困難，不易產業化生產。現有技術中常用的方法是將分子篩組分通過涂覆的方法負載于蜂窩載體上。比如，對于目前應用較多的負載Cu型分子篩的蜂窩載體催化劑，其制備方法多為將制備好的Cu/SAPO-34、Cu/SSZ-13、Cu/ZSM-5催化劑通過粘結劑涂覆在堇青石蜂窩陶瓷載體表面。

但是，該方法首先需要制備含有分子篩催化劑的漿料，傳統制備漿料的方法通常為將分子篩和粘結劑加入一定量的水混合攪拌，調節pH再加入其它助劑。例如，中國專利文獻CN 107597178A(201711075687.5)提供了一種整體式分子篩型SCR催化劑的方法，其具體步驟如下：(1)將分子篩催化劑研磨后，過40目篩；(2)粘結劑與催化劑按照按質量比為1:(2-5)分散在去離子水中；(3)調節pH為酸性；(4)球磨，制成漿料；(5)將載體浸漬于漿料中，取出，吹干殘液，老化，干燥然后煅燒，制得脫硝整體式催化劑。但是，該方法攪拌時間長，且所得漿料穩定性差，若停止攪拌分子篩將很快沉降影響涂覆結果，造成堵孔、涂覆不均勻等問題。這些因素會影響分子篩催化劑的負載率和穩定性，進而影響催化性能。

許多國內外學者試圖通過添加分散劑或改變粘結劑的方法解決上述問題，雖然改進后的涂層型催化劑在一定程度上提高了催化劑性能或涂層強度。但是由于分子篩漿料仍然普遍存在沉降快的問題，這些改進同時也增大了操作難度，使催化劑的制備工藝復雜化。因此，目前需要一種工藝簡單、又能增加涂覆漿料穩定性的涂層漿料制備方法。

發明內容

本發明為了解決現有的分子篩催化劑漿料沉降快、粘度不穩定、易堵孔、附著力較低等問題，提供一種整體式催化器用分子篩涂層漿料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種整體式催化器用分子篩涂層漿料的制備方法，其特征在于，將分子篩與鋁溶膠干粉先混合，然后加入事先調好pH的水中，球磨分散，出料后的漿料經陳化形成穩定均勻混合液，即為涂層漿料。

所得涂層漿料的電位值為27～36mV，存儲72小時后的電位值為30～38mV。

優選的，所述水中還可以加入分散劑，所述分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚乙二醇中的一種或幾種。