本发明属于汽车尾气净化技术领域，具体涉及一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法。
背景技术：
汽车尾气是汽车使用时产生的废气，含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。汽车尾气催化剂的使用，可有效的降低汽车尾气中有害气体的含量。现有技术中，汽车尾气催化剂的制备方法均是先制得复合载体，即一种或多种金属盐离子与沉淀剂作用后，生成沉淀，再经过烧结，制得复合载体，最后将贵金属接连在复合载体上，制得催化剂，此种方法，在制备复合载体时，两种金属氧化物之间的比例控制较为困难，并且制得的催化剂的稳定性较差，催化活性有待进一步的提高。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将44-53份硝酸铬、1-3份三乙醇胺、2-4份乙二胺基丙磺酸钠加入至140-160份水中，混合搅拌均匀后，向其中缓慢的加入60-65份质量分数20-27%的氨水，沉淀反应2-3小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得纳米氧化铬载体；
（2）将纳米氧化铬载体加入聚丙烯酸钠溶液中，持续搅拌20-30min后，向其中缓慢的加入氯铂酸溶液，浸渍处理2-3小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得pt-cr2o3；
（3）按重量份计，将55-60份硝酸铜加入至180-200份水中，然后向其中加入44-50份质量分数20-27%的氨水，混合搅拌均匀后，向其中加入73-80份活性氧化铝粉末，浸渍处理4-5小时，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得cu-al2o3；
（4）按重量份计，将36-40份pt-cr2o3、50-60份cu-al2o3加入至聚合液中，搅拌均匀后，室温陈化处理20-24小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得汽车尾气净化用混合催化剂，其中聚合液由以下重量份的组分制成：聚丙烯酸钠30-35份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-5份、水340-400份。
具体地，上述步骤（1）中，乙二胺基丙磺酸钠的固含量为52%。
具体地，上述步骤（2）中，聚丙烯酸钠溶液的质量分数为0.9-1.3%，纳米氧化铬载体的加入质量与聚丙烯酸钠溶液的质量比为1:15-20，上述步骤（2）中，氯铂酸溶液的摩尔浓度为0.05-0.09mol/l。
具体地，上述步骤（3）中，活性氧化铝粉末的晶型是γ-al2o3，平均粒径大小为8-20μm。
具体地，上述步骤（4）中，聚合液的加入质量为pt-cr2o3质量的13-16倍。
具体地，上述步骤（1）中，焙烧处理时的温度为480-520℃，焙烧时间为3-4小时，上述步骤（2）中，焙烧处理时的温度为430-450℃，焙烧时间为5-6小时，上述步骤（3）中，焙烧处理时的温度为520-550℃，焙烧时间为4-5小时，上述步骤（4）中，焙烧处理时的温度为500-520℃，焙烧时间为4-5小时。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明通过先制备pt-cr2o3催化体系和cu-al2o3催化体系，再将两者按照一定的比例在聚合液的作用下，进行烧结处理，制得的混合催化体系，具有较大的比表面积，与传统的pt-al2o3催化体系相比具有更高的hc和co的催化活性和更为优异的no催化转化性能，并且成本比传统的pt-al2o3催化体系更低；同时pt-cr2o3催化体系和cu-al2o3催化体系的比例控制更为精准，可通过控制不同的两者添加量，达到更为优异的催化效果，并且稳定与传统的制备方法相比更为优异。其中，步骤（1）中的三乙醇胺和乙二胺基丙磺酸钠协同作用后，可增强纳米氧化铬载体的稳定性，使得晶粒的生成速度和生长速度的处于稳定的平衡状态，进而使制得的纳米氧化铬载体具有更大的比表面积和孔容；本发明提供的聚合液，可有效的将两种催化体系结合在一起，然后经过烧结处理后，聚合液中的成分可在高温环境中完全除去，不会影响催化剂的性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将44份硝酸铬、1份三乙醇胺、2份乙二胺基丙磺酸钠加入至140份水中，混合搅拌均匀后，向其中缓慢的加入60份质量分数20%的氨水，沉淀反应2小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得纳米氧化铬载体；
（2）将纳米氧化铬载体加入聚丙烯酸钠溶液中，持续搅拌20min后，向其中缓慢的加入氯铂酸溶液，浸渍处理2小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得pt-cr2o3；
（3）按重量份计，将55份硝酸铜加入至180份水中，然后向其中加入44份质量分数20%的氨水，混合搅拌均匀后，向其中加入73份活性氧化铝粉末，浸渍处理4小时，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得cu-al2o3；
（4）按重量份计，将36份pt-cr2o3、50份cu-al2o3加入至聚合液中，搅拌均匀后，室温陈化处理20小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得汽车尾气净化用混合催化剂，其中聚合液由以下重量份的组分制成：聚丙烯酸钠30份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、水340份。
具体地，上述步骤（1）中，乙二胺基丙磺酸钠的固含量为52%。
具体地，上述步骤（2）中，聚丙烯酸钠溶液的质量分数为0.9%，纳米氧化铬载体的加入质量与聚丙烯酸钠溶液的质量比为1:15，上述步骤（2）中，氯铂酸溶液的摩尔浓度为0.05mol/l。
具体地，上述步骤（3）中，活性氧化铝粉末的晶型是γ-al2o3，平均粒径大小为8μm。
具体地，上述步骤（4）中，聚合液的加入质量为pt-cr2o3质量的13倍。
具体地，上述步骤（1）中，焙烧处理时的温度为480℃，焙烧时间为3小时，上述步骤（2）中，焙烧处理时的温度为430℃，焙烧时间为5小时，上述步骤（3）中，焙烧处理时的温度为520℃，焙烧时间为4小时，上述步骤（4）中，焙烧处理时的温度为500℃，焙烧时间为4小时。
实施例2
一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将48份硝酸铬、2份三乙醇胺、3份乙二胺基丙磺酸钠加入至150份水中，混合搅拌均匀后，向其中缓慢的加入63份质量分数25%的氨水，沉淀反应2.5小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得纳米氧化铬载体；
（2）将纳米氧化铬载体加入聚丙烯酸钠溶液中，持续搅拌25min后，向其中缓慢的加入氯铂酸溶液，浸渍处理2.5小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得pt-cr2o3；
（3）按重量份计，将58份硝酸铜加入至190份水中，然后向其中加入46份质量分数25%的氨水，混合搅拌均匀后，向其中加入76份活性氧化铝粉末，浸渍处理4.5小时，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得cu-al2o3；
（4）按重量份计，将38份pt-cr2o3、55份cu-al2o3加入至聚合液中，搅拌均匀后，室温陈化处理22小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得汽车尾气净化用混合催化剂，其中聚合液由以下重量份的组分制成：聚丙烯酸钠33份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3份、水360份。
具体地，上述步骤（1）中，乙二胺基丙磺酸钠的固含量为52%。
具体地，上述步骤（2）中，聚丙烯酸钠溶液的质量分数为1.1%，纳米氧化铬载体的加入质量与聚丙烯酸钠溶液的质量比为1:18，上述步骤（2）中，氯铂酸溶液的摩尔浓度为0.07mol/l。
具体地，上述步骤（3）中，活性氧化铝粉末的晶型是γ-al2o3，平均粒径大小为15μm。
具体地，上述步骤（4）中，聚合液的加入质量为pt-cr2o3质量的15倍。
具体地，上述步骤（1）中，焙烧处理时的温度为500℃，焙烧时间为3.5小时，上述步骤（2）中，焙烧处理时的温度为440℃，焙烧时间为5.5小时，上述步骤（3）中，焙烧处理时的温度为540℃，焙烧时间为4.5小时，上述步骤（4）中，焙烧处理时的温度为510℃，焙烧时间为4.5小时。
实施例3
一种汽车尾气净化用混合催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将53份硝酸铬、3份三乙醇胺、4份乙二胺基丙磺酸钠加入至160份水中，混合搅拌均匀后，向其中缓慢的加入65份质量分数27%的氨水，沉淀反应3小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得纳米氧化铬载体；
（2）将纳米氧化铬载体加入聚丙烯酸钠溶液中，持续搅拌30min后，向其中缓慢的加入氯铂酸溶液，浸渍处理3小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得pt-cr2o3；
（3）按重量份计，将60份硝酸铜加入至200份水中，然后向其中加入50份质量分数27%的氨水，混合搅拌均匀后，向其中加入80份活性氧化铝粉末，浸渍处理5小时，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得cu-al2o3；
（4）按重量份计，将40份pt-cr2o3、60份cu-al2o3加入至聚合液中，搅拌均匀后，室温陈化处理24小时后，抽滤，将得到的沉淀洗涤、干燥、焙烧处理后，制得汽车尾气净化用混合催化剂，其中聚合液由以下重量份的组分制成：聚丙烯酸钠35份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5份、水400份。
具体地，上述步骤（1）中，乙二胺基丙磺酸钠的固含量为52%。
具体地，上述步骤（2）中，聚丙烯酸钠溶液的质量分数为1.3%，纳米氧化铬载体的加入质量与聚丙烯酸钠溶液的质量比为1:20，上述步骤（2）中，氯铂酸溶液的摩尔浓度为0.09mol/l。
具体地，上述步骤（3）中，活性氧化铝粉末的晶型是γ-al2o3，平均粒径大小为20μm。
具体地，上述步骤（4）中，聚合液的加入质量为pt-cr2o3质量的16倍。
具体地，上述步骤（1）中，焙烧处理时的温度为520℃，焙烧时间为4小时，上述步骤（2）中，焙烧处理时的温度为450℃，焙烧时间为6小时，上述步骤（3）中，焙烧处理时的温度为550℃，焙烧时间为5小时，上述步骤（4）中，焙烧处理时的温度为520℃，焙烧时间为5小时。
分别用各实施例的方法制得汽车尾气净化用混合催化剂，其中对照组中的催化剂为市售的pt-al2o3催化剂，将各组催化剂涂覆在相同型号和材质的堇青石蜂窝陶瓷基体上，涂覆量相同，然后进行催化剂的活性测试，模拟反应气组成为：no=1100mg/l，c3h8=350mg/l，c0=0.8%，水蒸气=15%，co2=17%，o2=10%，氮气为平衡气，混合气体的温度为650℃，反应气体空速为20000h-1，用fga-4000型汽车分析仪测得催化后混合气体的组成成分，进而得出no、c3h8、c0的转化率，试验结果如表1所示：
表1催化剂的催化活性测试
由表1可知，本发明制得的催化剂具有更为优异的催化性能。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。