一种耐酸碱型汽车三元催化器配方及其制备方法_3

文档序号:9643462阅读:来源:国知局
所述硅胶、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的400倍。
[0055]实施例4:
一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:88wt%的多孔陶瓷、6wt%的吸附剂和6wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶92份、微纳米级α -Α1203 45份、成孔剂28份、粘结剂4份、粘合剂4份和pH为4的酸溶液350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括硅胶;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。
[0056]所述粘结剂包括聚乙烯醇。
[0057]所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。
[0058]所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。
[0059]所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、镑Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和乾Y的氧化物中的一种或几种。
[0060]一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S01,铝溶胶的制备:
S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%Na0H溶液,再将铝粉加入至5%Na0H溶液中,铝粉加入重量:5%Na0H溶液体积为4:100 ;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液; S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHC03固体溶于超纯水汇总配制成4.3%的NaHC03溶液,所述NaHC03溶液的体积为偏铝酸钠溶液体积的3.2倍量,将所述NaHCO3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌60min后,过滤,得勃姆石沉淀;S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附25min后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附25min后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可;
S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到lmol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.12 ;
S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Α1203,加热溶解后得固含量达64%的铝溶胶;
S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为 65。。;
S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经600°C脱粘1小时,再放入高温炉中经1000°C烧结1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷;
S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为4的酸溶液中,加热反应6小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷;
S06,将硅胶、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍8分钟,干燥后在780°C下焙烧3.5小时,再在460°C条件下,用氢气还原6小时,得到三元催化器。
[0061]S01-2中加热温度为85°C。
[0062]所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为勃姆石沉淀重量的1/10。
[0063]S02中的加热温度为70°C。
[0064]所述酸溶液为硝酸溶液。
[0065]所述涂层浆液的制备方法为,取硅胶、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨8小时,水的加入量为所述硅胶、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的450倍。
[0066]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:包括:80~90wt%的多孔陶瓷、5~10wt%的吸附剂和5~10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90-100份、微纳米级α -Α1203 40-60份、成孔剂20~30份、粘结剂0~5份、粘合剂2~5份和pH为3~4的酸溶液250~350份;所述成孔剂为无机盐;所述粘合剂包括硫酸钙;所述吸附剂包括硅胶;所述催化剂包括贵金属氧化物和稀土氧化物。2.根据权利要求1所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:所述粘结剂包括聚乙稀醇。3.根据权利要求1所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:所述成孔剂包括硫酸钠、硫酸钙、氯化钠、氯化钙中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:所述贵金属氧化物包括Pt氧化物、Pd氧化物和Rh氧化物。5.根据权利要求1所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器配方,其特征在于:所述稀土氧化物包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc和钇Y的氧化物中的一种或几种。6.根据权利要求1~5任一项所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: S01,铝溶胶的制备: S01-1,偏铝酸钠溶液的制备:将NaOH固体溶于超纯水中配制成5%NaOH溶液,再将铝粉加入至5%NaOH溶液中,铝粉加入重量:5%NaOH溶液体积为4~5:100 ;搅拌溶解后过滤,得偏铝酸钠溶液; S01-2,勃姆石沉淀的制备:将NaHC03固体溶于超纯水汇总配制成4~4.5%的NaHCO 3溶液,所述NaHC03溶液的体积至少为偏铝酸钠溶液体积的3倍量,将所述NaHCO 3溶液边搅拌边加入至所述偏铝酸钠溶液中,加入完成后,加热并同时搅拌至少30min后,过滤,得勃姆石沉淀; S01-3,清洗勃姆石沉淀:超纯水清洗后,将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阳离子吸附树脂吸附至少lOmin后,超纯水清洗,再将勃姆石沉淀放入超纯水中,加入阴离子吸附树脂吸附至少lOmin后,超纯水清洗至清洗液中性,干燥,即可; S01-4,加酸制备铝溶胶:将干燥后的勃姆石沉淀加入到lmol/L的硝酸溶液中,加热搅拌溶解得铝溶胶,酸铝比为0.08-0.20 ; S02,高固含量铝溶胶的制备:在S01-4的铝溶胶中加入微纳米级α-Α1203,加热溶解后得固含量达60~65%的铝溶胶; S03,在S02的高固含量铝溶胶中加入成孔剂、粘结剂和粘合剂,加热搅拌均匀后注入模具中浇铸成型,然后放入真空干燥箱中真空脱气并干燥,得初步成型陶瓷,真空干燥温度为 50?70。。; S04,脱粘和烧结:将所述初步成型三元催化器在空气中经500~600°C脱粘至少1小时,再放入高温炉中经1000~1100°C烧结至少1小时,然后冷却,得二次成型陶瓷; S05,将所述二次成型陶瓷放入到pH为3~4的酸溶液中,加热反应至少3小时,然后取出,超纯水清洗至中性,烘干,即得多孔陶瓷; S06,将硅胶、贵金属氧化物和稀土氧化物制成涂层浆液,再将所述多孔陶瓷在所述涂层浆液中浸渍3~10分钟,干燥后在700~800°C下焙烧3~5小时,再在450~500°C条件下,用氢气还原至少4小时,得到三元催化器。7.根据权利要求6所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:S01-2中加热温度为80?85。。;S02中的加热温度为50?70。。;所述酸铝比为0.10-0.12 ;。8.根据权利要求6所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述阳离子吸附树脂和阴离子吸附树脂的加入量均为至少勃姆石沉淀重量的1/10。9.根据权利要求6所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述涂层楽液的制备方法为,取娃胶、贵金属氧化物、稀土氧化物和水,在球磨机中研磨至少6小时,水的加入量为所述硅胶、贵金属氧化物和稀土氧化物的总量的300~500倍。10.根据权利要求6所述的一种耐酸碱型汽车三元催化器的制备方法,其特征在于:所述酸溶液为硝酸溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种耐酸碱型汽车三元催化器配方及其制备方法,其特征在于:包括:80~90wt%的多孔陶瓷、5~10wt%的吸附剂和5~10wt%的催化剂;所述多孔陶瓷包括以下重量份的原料:铝溶胶90~100份、微纳米级α-Al2O3?40~60份、成孔剂20~30份、粘结剂0~5份、粘合剂2~5份和pH为3~4的酸溶液250~350份;所述吸附剂包括硅胶。本发明提供的一种耐酸碱型汽车三元催化器配方及其制备方法,采用硅胶代替传统的氧化铝作为吸附剂,硅胶耐酸耐碱,在强酸强碱条件下仍然可以高效吸附汽车尾气分子,吸附性能稳定。
【IPC分类】F01N3/28, B01J23/63
【公开号】CN105402010
【申请号】CN201510685730
【发明人】孟晓辉, 孟雷军
【申请人】苏州莲池环保科技发展有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月22日
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