一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车尾气催化剂的制备方法，属于汽车尾气污染物处理领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着机动车保有量的快速增长，导致城市空气污染日趋严重，汽车尾气中的C0、HC、N0x等污染物质更是成为了城市大气污染的主要来源，不断提高机动车排放标准成为必然趋势。
[0003]金属蜂窝载体催化剂有以下优点:热容量小、热导率高、预热性能好、易于在短时间升温达到催化起活温度，故金属载体的使用可有效提高机动车在冷启动、低速、怠速状态下尾气催化净化处理的效率;具有更高抗热冲击和震动的机械强度，使用周期长和安装容易。我们开始了金属蜂窝载体催化剂的研究。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔4h，在6wt°/c^H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；
(2)将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，放入惰性气体中在1150-1250°C下，烧结时间为2-5h，获得催化剂载体；
(3)将以下质量份的原料混合:1.6-3份的Ce02、1-2份的Y203、0.4-1份的Zr02、60-80份的γ -Α1203，加入4-20份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂；
(4)将粉末态催化剂与水按1:2-1:4的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之间，球磨8-15h，得到催化剂涂覆液；
(5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干20-40min，然后放入马弗炉中于300-500°C温度下焙烧20-40min;
(6)重复步骤(5)至少一次；
(7)将步骤(6)的催化剂载体置于马弗炉中于350-650°C中焙烧2-7h，并保温8-15h。
[0006]优选的，步骤(I)中的水浴器材采用LH501-2恒温水浴锅。
[0007]优选的，步骤(I)中的阳极氧化器材采用YJ32-1型晶体管直流稳压器。
[0008]优选的，步骤(2)中的干燥过程的处理温度为150°C，时间为2- 3ho
[0009]优选的，调节pH值采用HCl溶液。
[0010]本发明的有益效果是:将氧化钇加入Ce02-Zr02增加了催化剂的热稳定性和氧离子的迀移率，提高了催化剂的氧化还原活性，本发明制备的纳米蜂窝状氧化铝催化剂，方法简单有效同时具有很好的热稳定性并且具有大的比表面积。
【具体实施方式】
[0011]实施例1:
一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶体管直流稳压器中在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔4h，在LH501-2恒温水浴锅中的6#%的H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；
(2)将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，干燥温度为150°C，时间为2h，放入惰性气体中在1150 °C下，烧结时间为2h，获得催化剂载体；
(3 )将以下质量份的原料混合:1.6份的Ce02、I份的Y203、0.4份的Zr02、60份的γ -Α1203，加入4份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂；
(4)将粉末态催化剂与水按1:2的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在3-4之间，球磨8h，得到催化剂涂覆液；
(5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100°C下烘干20min，然后放入马弗炉中于300°C温度下焙烧20min;
(6)重复步骤(5)—次；
(7 )将步骤(6 )的催化剂载体置于马弗炉中于350 °C中焙烧2h，并保温8h。
[0012]实施例2:
一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(I)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶体管直流稳压器中在室温和40V的电压下阳极氧化铝箔4h，在LH501-2恒温水浴锅中的6#%的H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和40V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；
(2 )将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，干燥温度为150 0C，时间为2.5h，放入惰性气体中在1200 °C下，烧结时间为3.5h，获得催化剂载体；
(3 )将以下质量份的原料混合:2份的Ce02、1.5份的Y203、0.7份的Zr02、70份的γ -Α1203，加入12份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂；
(4)将粉末态催化剂与水按1:3的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在3-4之间，球磨I Ih，得到催化剂涂覆液；
(5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在200°C下烘干30min，然后放入马弗炉中于400°C温度下焙烧30min;
(6)重复步骤(5)二次；
(7 )将步骤(6 )的催化剂载体置于马弗炉中于500 °C中焙烧5h，并保温I Ih。
[0013]实施例3: 一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶体管直流稳压器中在室温和50V的电压下阳极氧化铝箔4h，在LH501-2恒温水浴锅中的6#%的H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和50V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；
(2)将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，干燥温度为150°C，时间为3h，放入惰性气体中在1250 °C下，烧结时间为5h，获得催化剂载体；
(3)将以下质量份的原料混合:3份的Ce02、2份的Y203、I份的Zr02、80份的γ-A1203，加入20份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂；
(4)将粉末态催化剂与水按1:4的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在4之间，球磨15h，得到催化剂涂覆液；
(5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干40min，然后放入马弗炉中于500°C温度下焙烧40min;
(6)重复步骤(5)二次；
(7 )将步骤(6 )的催化剂载体置于马弗炉中于650 °C中焙烧7h，并保温15h。
【主权项】
1.一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔4h，在6wt°/c^H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板； (2)将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，放入惰性气体中在1150-1250°C下，烧结时间为2-5h，获得催化剂载体； (3)将以下质量份的原料混合:1.6-3份的0602、1-2份的￥203、0.4-1份的2抑2、60-80份的γ -Α1203，加入4-20份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂； (4)将粉末态催化剂与水按1:2-1:4的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之间，球磨8-15h，得到催化剂涂覆液； (5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干20-40min，然后放入马弗炉中于300-500°C温度下焙烧20-40min; (6)重复步骤(5)至少一次； (7 )将步骤(6 )的催化剂载体置于马弗炉中于350-650 °C中焙烧2_7h，并保温8-15h。2.根据权利要求1所述的一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(I)中的水浴器材采用LH501-2恒温水浴锅。3.根据权利要求1所述的一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的阳极氧化器材采用YJ32-1型晶体管直流稳压器。4.根据权利要求1所述的一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的干燥过程的处理温度为150°C，时间为2-3h05.根据权利要求1所述的一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，调节pH值采用HCl溶液。6.根据权利要求1所述的一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔4h，在6wt°/c^H3P04和1.8的％的取004混合溶液中于60°C的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板； (2)将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，放入惰性气体中在1150°C下，烧结时间为2h，获得催化剂载体； (3)将以下质量份的原料混合:I.6份的Ce02、I份的Y203、0.4份的Zr02、60份的γ -Α1203，加入4份的RhC13、PtC13在500°C焙烧2 h并且110°C干燥2小时得到粉末态催化剂； (4)将粉末态催化剂与水按1:2的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之间，球磨8h，得到催化剂涂覆液； (5)以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100°C下烘干20min，然后放入马弗炉中于300°C温度下焙烧20min; (6)重复步骤(5)—次；(7 )将步骤(6 )的催化剂载体置于马弗炉中于350 °C中焙烧2h，并保温8h。
【专利摘要】本发明提供了一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铝箔阳极氧化，在酸液中除去表面氧化铝层，再次阳极氧化，于磷酸溶液中腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；将纳米氧化铝模板进行干燥，烧结获得催化剂载体；将以下原料混合：CeO2、Y2O3、ZrO2、γ-Al2O3，加入RhCl3、PtCl3焙烧干燥得到粉末态催化剂；将粉末态催化剂加入酸溶液，球磨得到催化剂涂覆液；以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除后焙烧；重复涂覆至少一次；将催化剂载体焙烧。将氧化钇加入CeO2-ZrO2增加了催化剂的热稳定性和氧离子的迁移率，提高了催化剂的氧化还原活性，方法简单有效；同时具有很好的热稳定性并且具有大的比表面积。
【IPC分类】B01J23/63
【公开号】CN105597746
【申请号】CN201510720342
【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5月25日
【申请日】2015年10月30日