一种高效催化多孔陶瓷的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷，具体是一种催化剂多孔陶瓷载体。
【背景技术】
[0002]多孔陶瓷具有高强度、低膨胀、耐热震性好、吸附性强、耐磨损等优点。目前广泛应用于汽车尾气净化器、柴油机烟尘粒子净化器、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的化学反应载体、窑炉隔热材料等。
[0003]堇青石多孔陶瓷载体具有气体阻力小，气氛流畅均匀，机械强度高，热稳定性好，比表面积大且催化活性涂层薄等优点，加上堇青石价格便宜、原材料易得，用作催化剂载体对净化气体起着关键作用。为增大多孔陶瓷载体的表面积，通常在其表面涂覆一层均匀的高比表面积的Al2O3涂层，经500°C左右的焙烧以提高载体的表面活性和比表面积并使Y -Al2O3涂层与载体牢固结合，然后用浸溃法分别被覆几层贵金属活性催化剂(如Pt、Pa、Ni等)，再进行干燥、加热和还原，最终形成带有催化剂涂层的多孔陶瓷催化剂载体。本发明提供的一种高效催化多孔陶瓷，可以实现催化剂与多孔陶瓷共同烧结的一次性烧成工艺，提高催化剂等添加剂利用多孔陶瓷的特殊构造、增大接触面积的优良特性在多孔陶瓷载体中的附着持久性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服目前堇青石多孔陶瓷作为催化剂载体，涂层容易从载体上剥落，堵塞孔道，催化剂附着量少等缺点提供一种高效催化多孔陶瓷的制备工艺。该多孔陶瓷可在800?850°C烧结，应用于低温催化、净化等领域。
[0005]为实现上述目的，本发明采用技术方案如下:
[0006]一种高效催化多孔陶瓷，由堇青石、低熔点玻璃及催化剂组成，其特征在于:高效催化多孔陶瓷重量百分比组成如下，堇青石65-70%，低熔点玻璃14-30%，催化剂5-15% ；所述高效催化多孔陶瓷在800-850°C烧结；所述低熔点玻璃重量百分组成如下，钾长石10-26 %，钠长石10-26 %，二氧化硅30-40 %，氧化硼16-32 %，氧化锂3-10 %。
[0007]所述的一种高效催化多孔陶瓷，催化剂为Pd/CexZri x02 (钮/铈锆固溶体)。
[0008]一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，具体工艺制备步骤如下:
[0009](I)将钾长石10-26%，钠长石10-26%，二氧化硅30-40%，氧化硼16-32 %，氧化锂3-10%，按比例混合均匀并过筛，在1200°C烧结保温lh，玻璃液水淬后得到玻璃渣，于球磨罐中用酒精球磨24h，烘干、过筛得粒度为1-3 μ m的低熔点玻璃粉料；
[0010](2)将堇青石陶瓷原料加入上述玻璃粉、催化剂、粘结剂、润滑剂及增塑剂，加入混合料重量百分比为20-30%的水充分混合均匀，混合料置于模具中，挤压成多孔陶瓷；
[0011](3)成型后的坯体在400°C保温60min排胶，然后在800-850°C电炉中保温2_3h，随炉冷却，即得到一种内含催化剂的高效催化多孔陶瓷。
[0012]一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，粘结剂为甲基纤维素，质量百分含量为2_6%。
[0013]所述的一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，润滑剂为硬脂酸锌，质量百分含量为0.3-0.8% O
[0014]所述的一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，增塑剂为复合增塑剂，聚乙二醇(1000)0.6-1%，甘油 0.2-0.5%。
[0015]本发明提供的高效催化多孔陶瓷，可以实现催化剂与堇青石多孔陶瓷共同烧结的一次性烧成工艺，提高催化剂利用多孔陶瓷的特殊构造、增大接触面积的优良特性在多孔陶瓷载体中的附着持久性。
【具体实施方式】
[0016]由以下实施例来说明高效催化多孔陶瓷的制备过程。
[0017]实施例1
[0018]将钾长石12g，钠长石15g，二氧化硅40g，氧化硼30g，氧化锂3g，按比例混合均匀并过筛，在1200°C烧结保温lh，玻璃液水淬后得到玻璃渣，于球磨罐中用酒精球磨24h，烘干、过筛得粒度为1-3 μ m的低熔点玻璃粉料。
[0019]堇青石70g，低熔点玻璃粉25g，钯/铈锆固溶体5g，甲基纤维素5g，硬脂酸锌0.7g，聚乙二醇(1000)0.8g，甘油0.5g。将上述陶瓷原料及添加剂混合，加入25g水充分混合均匀，将混合料置于模具中，挤压成型，成型后的坯体在400°C保温60min排胶，然后在850 0C电炉中保温3h，随炉冷却。
[0020]实施例2
[0021]将钾长石14g，钠长石llg，二氧化硅35g，氧化硼30g，氧化锂10g，按比例混合均匀并过筛，在1200°C烧结保温lh，玻璃液水淬后得到玻璃渣，于球磨罐中用酒精球磨24h，烘干、过筛得粒度为1-3 μ m的低熔点玻璃粉料。
[0022]堇青石65g，低熔点玻璃粉20g，钯/铈锆固溶体15g，甲基纤维素5g，硬脂酸锌0.6g，聚乙二醇(1000)0.9g，甘油0.2g。将上述陶瓷原料及添加剂混合，加入23g水充分混合均匀，将混合料置于模具中，挤压成型，成型后的坯体在400°C保温60min排胶，然后在8500C电炉中保温2.5h，随炉冷却。
[0023]实施例3
[0024]将钾长石10g，钠长石10g，二氧化硅32g，氧化硼32g，氧化锂16g，按比例混合均匀并过筛，在1200°C烧结保温lh，玻璃液水淬后得到玻璃渣，于球磨罐中用酒精球磨24h，烘干、过筛得粒度为1-3 μ m的低熔点玻璃粉料。
[0025]堇青石65g，低熔点玻璃粉25g，钯/铈锆固溶体10g，甲基纤维素3g，硬脂酸锌0.8g，聚乙二醇(1000)0.9g，甘油0.2g。将上述陶瓷原料及添加剂混合，加入28g水充分混合均匀，将混合料置于模具中，挤压成型，成型后的坯体在400°C保温60min排胶，然后在800 0C电炉中保温2h，随炉冷却。
[0026]以上的实施例仅仅是对本发明的【具体实施方式】进行描述，并非对本发明的范围进行限定，本领域技术人员在现有技术的基础上还可做多种修改和变化，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种高效催化多孔陶瓷，由堇青石、低熔点玻璃及催化剂组成，其特征在于:高效催化多孔陶瓷重量百分比组成如下，堇青石65-70%，低熔点玻璃14-30%，催化剂5-15% ；所述高效催化多孔陶瓷在800-850°C烧结；所述低熔点玻璃重量百分组成如下，钾长石10-26 %，钠长石10-26 %，二氧化硅30-40 %，氧化硼16-32 %，氧化锂3-10 %。2.根据权利要求1所述的一种高效催化多孔陶瓷，其特征在于:所述催化剂为Pd/CexZr1 x02 (钯/铈锆固溶体)。3.一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，具体工艺制备步骤如下: (1)将钾长石10-26%，钠长石10-26%，二氧化硅30-40%，氧化硼16-32%，氧化锂3-10%,按比例混合均匀并过筛，在1200°C烧结保温lh，玻璃液水淬后得到玻璃渣，于球磨罐中用酒精球磨24h，烘干、过筛得粒度为1-3 μ m的低熔点玻璃粉料； (2)将堇青石陶瓷原料加入上述玻璃粉、催化剂、粘结剂、润滑剂及增塑剂，并加入混合料重量百分比为20-30%的水充分混合均匀，混合料置于模具中，挤压成多孔陶瓷； (3)成型后的坯体在400°C保温60min排胶，然后在800-850°C电炉中保温2_3h，随炉冷却，即得到一种内含催化剂的高效催化多孔陶瓷。4.根据权利要求3所述的一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，其特征在于粘结剂为甲基纤维素，质量百分含量为2-6%。5.根据权利要求3所述的一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，其特征在于润滑剂为硬脂酸锌，质量百分含量为0.3-0.8%。6.根据权利要求3所述的一种高效催化多孔陶瓷制备工艺，其特征在于增塑剂为复合增塑剂，聚乙二醇(1000)0.6-1%，甘油0.2-0.5%。
【专利摘要】本发明提供一种高效催化多孔陶瓷材料及其制备工艺。该多孔陶瓷为堇青石质多孔陶瓷，可在800～850℃实现催化剂与多孔素坯的一次性烧成。通过低温烧结保持催化剂的催化活性，与传统催化多孔陶瓷制造技术相比，可以有效降低催化多孔陶瓷的制造成本、提高催化剂在多孔陶瓷载体中的附着持久性，工艺简单。本发明应用于低温催化、净化等领域。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/195
【公开号】CN105084880
【申请号】CN201410202099
【发明人】王亚东, 欧阳雪琼, 关海斌, 毛俊文
【申请人】佛山市百瑞新材料技术有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月10日