一种汽油车三效催化剂及其制备方法与流程

文档序号:16209283发布日期:2018-12-08 07:31阅读:197来源:国知局

本发明涉及一种汽油车三效催化剂及其制备方法,属于汽油车催化剂的制备技术领域。

背景技术

汽车尾气污染已成为大气污染的主要来源之一。城市中大部分的氮氧化合物(nox)、co和碳氢化合物(hc)都是由汽车尾气产生的。nox、co、hc、pm不但对人体造成损伤而且在一定的条件使人类生存的环境遭到破坏。

汽油车三效催化剂(twc)用于对汽油车尾气中co、hc的氧化及nox的还原,其涂层主要由氧化铝、ce-zr固溶体、助剂及活性贵金属组分组成,贵金属是汽油车三效催化剂的关键组分。对于汽油车twc催化剂而言,就是利用twc催化剂降低汽油机尾气中的hc、co和nox等的化学反应的活化能,使尾气中的hc、co在较低的温度下进行氧化反应,转化为co2和h2o,nox在较低的温度下进行还原反应,转化为n2。汽油车三效催化剂通常以蜂窝陶瓷或者蜂窝金属为载体,其上负载氧化物涂层和活性金属组分,常用的贵金属组分为pt、pd、rh、ir、ru等,目前汽油车尾气后处理广泛使用的贵金属为pd和rh。

随着排放标准逐渐严格,排放限值越来越低,对催化剂的耐久性要求越来越高,对hc、co及nox的起燃温度要求越来越低,所以开发一种起燃活性好、耐久性能好的汽油车三效催化剂成为必然要求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种汽油车三效催化剂及其制备方法。本发明的制备方法简单,hc和co起燃温度低及耐久性能较好。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种汽油车三效催化剂及其制备方法,其特征在于,该制备方法具有以下特征:

一种汽油车三效催化剂,催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为催化剂载体,催化剂载体的表面涂覆有两层含贵金属pd和rh的涂层浆液,包括底层涂层和外层涂层;

其中,底层涂层包括pd-sr/la-al2o3粉体和pd/ce-zr固溶体粉体,混合后配成浆液,加入助剂和粘结剂,涂覆于催化剂载体上,形成底层涂层;外层涂层包括rh/zr-nb-al2o3粉体和pd/ce-zr固溶体粉体,混合后配成浆液,涂覆于底层涂层之上,形成外层涂层。

所述助剂为单质sr、ba或la及其化合物中的一种或多种,所述粘结剂为铝胶或锆胶。

一种汽油车三效催化剂的制备方法,包括如下步骤:

底层制备及涂覆:

(1)物料的称取:按重量比0.17~0.6:0.3~0.75:0.01~0.1:0.01~0.05:0.01~0.05分别称取la-al2o3、ce-zr固溶体、ba(ac)2、sr(no3)3·6h2o、铝胶;

(2)贵金属的称取:pd的质量=pd的浓度/28.316/涂覆量*底层总粉体重,其中,pd的浓度:5~150g/ft3,涂覆量为100~150g/l;

(3)贵金属pd-sr/la-al2o3粉体的制备:取步骤(2)中pd量的1/2~2/3,将sr(no3)3·6h2o溶于pd(no3)2溶液中,并加入乙醇溶液稀释,搅拌5~10h,初湿浸渍于la-al2o3上,陈化12~36h;

(4)pd/ce-zr固溶体粉体的制备:称取步骤(2)中pd量的1/3~1/2,将pd(no3)2溶液用乙醇溶液稀释,搅拌5~10h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12~36h;

(5)pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(3)和(4)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度100~150℃,烘干时间5~15h,焙烧温度450~550℃,焙烧时间1~5h;

(6)浆液的配制:将步骤(5)中处理后的pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入去离子水中,加入称量好的ba(ac)2及铝胶,使其固化物含量处于35%~40%之间,混合均匀;

(7)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度d90为7~25μm;

(8)固含量测定:取步骤(7)中浆液10g,550~600℃焙烧20~30min,测固化物含量;

(9)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机将涂层浆液涂覆在载体上,涂覆量为80~200g/l;

(10)催化剂烘干:涂覆后的催化剂快速烘干,直至催化剂质量不再改变,烘干温度为100~150℃;

(11)催化剂焙烧:将烘干后的催化剂放入马弗炉中,450~550℃下焙烧1~5h,保温结束后冷却至室温;

外层制备及涂覆:

(12)物料的称取:按重量比0.35~0.7:0.2~0.6:0.01~0.1:0.01~0.05分别称取zr-al2o3、ce-zr固溶体、c6h4nbo12和铝胶;

(13)zr-al2o3的改性制备:将步骤(12)中称量好的c6h4nbo12初湿浸渍于zr-al2o3上,烘干、焙烧制得改性zr-nb-al2o3粉体;

(14)贵金属的称取:pd的量=pd的浓度/28.316/涂覆量*外层总粉体重,rh的量=rh的浓度/28.316/涂覆量*外层总粉体重,其中,pd的浓度:1~30g/ft3,rh的浓度:1~60g/ft3,涂覆量为70~100g/l;

(15)贵金属rh/zr-nb-al2o3粉体的制备:将称取好的rh(no3)3溶液用乙醇溶液稀释,搅拌5~10h,初湿浸渍于zr-nb-al2o3上,陈化12~36h;

(16)pd/ce-zr固溶体粉体的制备:步骤(14)中pd(no3)2溶液用乙醇溶液稀释,搅拌5~10h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12~36h;

(17)rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(15)和(16)中粉体烘干、焙烧,烘干温度100~150℃,烘干时间5~15h,焙烧温度450~550℃,焙烧时间1~5h;

(18)浆液的配制:将步骤(17)中处理好的rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入去离子水中,加入称量好的铝胶,使其固化物含量处于28%~35%之间,混合均匀;

(19)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为7~25μm;

(20)固含量测定:取步骤(19)浆液10g,550~600℃焙烧20~30min,测固化物含量;

(21)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机将涂层浆液涂覆在载体上,涂覆量为70~100g/l;

(22)催化剂烘干:涂覆后的催化剂快速烘干,直至催化剂质量不再改变,烘干温度为100~150℃;

(23)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,450~550℃焙烧1~5h,保温结束后冷却至室温。

所述步骤(1)中的la-al2o3中la的质量含量为1%~4%。

所述步骤(2)中的贵金属钯的质量占据pd总量的85%~98%。

所述步骤(3)中的贵金属钯的质量占据pd总量的40%~66%。

所述步骤(4)中的贵金属钯的质量占据pd总量的25%~50%。

所述步骤(1)和(12)中ce-zr固溶体中ce质量含量为25%~60%,步骤(12)中zr-al2o3的zr质量含量为5%~60%。

所述步骤(1)和(12)中的铝胶固化物质量含量为10%。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

(1)针对现有twc催化剂起燃及耐久性能进行了改善,贵金属的负载基体及贵金属的负载工艺有较大差异,改进后的催化剂可以提高碳氢化合物、co及nox的低温起燃活性,并且催化剂的耐久性能更好。

(2)将助剂和贵金属pd溶液浸渍于氧化铝上,有利于抑制贵金属pd颗粒在高温下增大,有效的保证了贵金属pd催化活性,同时将一部分贵金属pd浸渍于ce-zr固溶体上,烘干、焙烧形成pd/ce-zr固溶体粉体,促进osc的储、释放氧的速率。

(3)通过对掺锆氧化铝进行改性,其掺锆氧化铝上负载少量的酸性氧化物,可以增加氧化铝表面酸位点,有利于还原态rh生成,抑制氧化态rh生成。

具体实施方式

下面将根据具体实施例对本发明作进一步说明。以下三个实例均采用直径为80mm,高为60mm的圆柱形堇青石蜂窝陶瓷载体,体积为0.301l,载体重量为97g,贵金属pd的浓度为0.1405g(贵金属)/g(液体),贵金属rh的浓度为0.1099g(贵金属)/g(液体)。

实施例一

汽油车三效催化剂及其制备方法,包括如下步骤:

底层制备及涂覆

(1)物料的称取:按重量比0.44:0.44:0.05:0.03:0.04分别称取la-al2o3、45%ce含量的ce-zr固溶体、ba(ac)2、sr(no3)3·6h2o、铝胶;

(2)贵金属的称取:按比例取上述粉体200g,pd的浓度为36g/ft3,涂覆量为120g/l,根据pd的浓度、涂覆量及底层总粉体重计算并称取贵金属的量,pd的量为15.08g;

(3)贵金属pd-sr/la-al2o3粉体的制备:称取步骤(2)中贵金属pd的三分之二为10.05g,将sr(no3)3·6h2o溶于贵金属pd(no3)2溶液中并加乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至la-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌6h,初湿浸渍于la-al2o3上,陈化15h;

(4)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:称取步骤(2)贵金属pd的三分之一为5.03g,将pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌5h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12h;

(5)pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(3)和(4)中的粉体材料烘干、焙烧,烘干温度100℃,烘干时间15h,焙烧温度450℃,焙烧时间5h;

(6)浆液的配制:将步骤(5)中焙烧材料即pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入250ml去离子水中,加入步骤(1)中ba元素重量的5%,以ba(ac)2形式添加,同时加入步骤(1)中铝胶,调整其固化物含量为38%,混合均匀;

(7)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为10μm;

(8)固含量测定:取步骤(7)浆液10g,550℃焙烧30min,测得固化物含量32%;

(9)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为120g/l和测得的固含量计算目标湿增重为112.8g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(10)催化剂烘干:涂覆后的催化剂快速烘干,直至催化剂质量不再改变,烘干温度为110℃;

(11)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温;

外层制备及涂覆

(12)物料的称取:按重量比0.62:0.31:0.05:0.02分别称取zr-al2o3、40%ce含量的ce-zr固溶体、c6h4nbo12、铝胶;

(13)贵金属的称取:贵金属pd按照4g/ft3,rh按照6g/ft3计算,涂覆量为80g/l,总粉体按200g计算,根据pd、rh的浓度、涂覆量及外层总粉体重分别计算并称取贵金属的pd及rh量,pd的量为2.513g,rh的量为4.819g;

(14)zr-al2o3的改性制备:将步骤(12)c6h4nbo12初湿浸渍于zr-al2o3上,烘干、焙烧制得改性zr-nb-al2o3粉体;

(15)贵金属rh/zr-nb-al2o3粉体的制备:将称取的rh(no3)3溶液用乙醇(按照质量比乙醇:水=1:1)稀释至zr-nb-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌6h,初湿浸渍于zr-nb-al2o3上,陈化12h;

(16)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:将称取的pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按照质量比乙醇:水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌5h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12h;

(17)rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(15)和(16)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度100℃,烘干时间15h,焙烧温度550℃,焙烧时间1h;

(18)浆液的配制:将步骤(15)和(16)中焙烧材料即rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入430ml去离子水中,加入步骤(12)中铝胶,调整其固化物含量为30%,混合均匀;

(19)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为9μmiu

(20)固含量测定:称取步骤(19)中浆液,称取浆液10g,550℃焙烧30min,测得固化物含量为26%;

(21)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为80g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为92.6g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(22)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过110℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(23)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温。

实施例二:

汽油车三效催化剂及其制备方法,包括如下步骤:

底层制备及涂覆

(1)物料的称取:按重量比0.4:0.4:0.1:0.05:0.05分别称取la-al2o3、45%ce含量的ce-zr固溶体、ba(ac)2、sr(no3)3·6h2o、铝胶;

(2)贵金属的称取:按比例取上述粉体200g,贵金属pd总的量为135g/ft3,涂覆量为140g/l,根据pd的浓度、涂覆量及相应的粉体重计算并称取贵金属的量,pd的量为48.475g;

(3)贵金属pd-sr/la-al2o3粉体的制备:称取上述贵金属pd溶液的三分之二为32.317g,将sr(no3)3·6h2o溶于贵金属pd(no3)2溶液中并加乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至la-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌10h,初湿浸渍于la-al2o3上,陈化36h;

(4)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:称取上述贵金属pd溶液的三分之一为16.158g,将pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇和水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌10h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化36h;(5)pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(3)和(4)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度150℃,烘干时间5h,焙烧温度550℃,焙烧时间1h;

(6)浆液的配制:将步骤(5)焙烧材料即pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入236ml去离子水中,加入步骤(1)中重量10%ba元素,以ba(ac)2形式添加,同时加入步骤(1)中铝胶,调整其固化物含量为38%,混合均匀;(7)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为12μm;

(8)固含量测定:取步骤(7)浆液10g,600℃焙烧20min,测得固化物含量33%;

(9)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为140g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为127.6g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(10)催化剂烘干:涂覆完的催化剂快速烘干,直至催化剂质量不再改变,烘干温度为150℃;

(11)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧1h,保温结束后冷却至室温;

外层制备及涂覆

(12)物料的称取:按重量比0.58:0.3:0.08:0.04分别称取zr-al2o3、40%ce含量的ce-zr固溶体、c6h4nbo12、铝胶;

(13)贵金属的称取:贵金属pd按照15g/ft3,rh按照22g/ft3计算,涂覆量为85g/l,总粉体按200g计算,根据pd、rh的浓度、涂覆量及外层总粉体重分别计算并称取贵金属的pd及rh量,pd的量为8.871g,rh的量为16.634g;

(14)zr-al2o3的改性制备:将步骤(12)c6h4nbo12初湿浸渍于zr-al2o3上,烘干、焙烧制得改性zr-nb-al2o3粉体;

(15)贵金属rh/zr-nb-al2o3粉体的制备:将称取的rh(no3)3溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至zr-nb-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌10h,初湿浸渍于zr-nb-al2o3上,陈化36h;

(16)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:将称取的pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇和水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌10h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化36h;

(17)rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(15)和(16)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度150℃,烘干时间5h,焙烧温度550℃,焙烧时间1h;

(18)浆液的配制:将步骤(17)中焙烧材料即rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入395ml去离子水中,加入步骤(12)中铝胶,调整其固化物含量为30%,混合均匀;

(19)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为12μm;

(20)固含量测定:取步骤(19)浆液10g,600℃焙烧20min,测得固化物含量为25%;

(21)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为85g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为102.3g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(22)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过150℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(23)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧1h,保温结束后冷却至室温。

实施例三:

汽油车三效催化剂及其制备方法,包括如下步骤:

底层制备及涂覆

(1)物料的称取:按重量比0.25:0.64:0.05:0.03:0.03分别称取la-al2o3、45%ce含量的ce-zr固溶体、ba(ac)2、sr(no3)3·6h2o、铝胶;

(2)贵金属的称取:按比例取上述粉体200g,贵金属pd总的量为26g/ft3,涂覆量为120g/l,根据pd的浓度、涂覆量及总粉体重计算并称取贵金属的量,pd的量为10.892g;

(3)贵金属pd-sr/la-al2o3粉体的制备:称取上述贵金属pd的三分之二为7.261g,将sr(no3)3·6h2o溶于贵金属pd(no3)2溶液中并加乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至la-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌6h,初湿浸渍于la-al2o3上,陈化12h;

(4)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:称取上述贵金属pd溶液的三分之一为3.63g,将pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌6h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12h;(5)pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(3)和(4)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度100℃,烘干时间8h,焙烧温度550℃,焙烧时间2h;

(6)浆液的配制:将步骤(5)中焙烧材料即pd-sr/la-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入272ml去离子水中,加入步骤(1)中重量5%ba元素,以ba(ac)2形式添加,同时加入步骤(1)中铝胶,调整其固化物含量为38%,混合均匀;

(7)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为8μm;

(8)固含量测定:取步骤(7)浆液10g,575℃焙烧25min,测得固化物含量32%;

(9)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为120g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为112.87g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(10)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过100℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(11)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温;

外层制备及涂覆

(12)物料的称取:按重量比0.58:0.3:0.1:0.02分别称取zr-al2o3、40%ce含量的ce-zr固溶体、c6h4nbo12、铝胶;

(13)贵金属的称取:贵金属pd按照2g/ft3,rh按照22g/ft3计算,涂覆量为80g/l,总粉体按200g计算,根据pd、rh的浓度、涂覆量及外层总粉体重分别计算并称取贵金属的pd及rh量,pd的量为1.256g,rh的量为17.673g;

(14)zr-al2o3的改性制备:将c6h4nbo12初湿浸渍于zr-al2o3上,烘干、焙烧制得改性zr-nb-al2o3粉体;

(15)贵金属rh/zr-nb-al2o3粉体的制备:将称取的rh(no3)3溶液用乙醇(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至zr-nb-al2o3粉体吸水率的95%,搅拌8h,初湿浸渍于zr-nb-al2o3上,陈化12h;

(16)贵金属pd/ce-zr固溶体粉体的制备:将称取的pd(no3)2溶液用乙醇溶液(按质量比乙醇:水=1:1)稀释至ce-zr固溶体粉体的吸水率的95%,搅拌8h,初湿浸渍于ce-zr固溶体上,陈化12h;

(17)rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体的处理:将步骤(15)和(16)中粉体材料烘干、焙烧,烘干温度100℃,烘干时间10h,焙烧温度550℃,焙烧时间2h;

(18)浆液的配制:将步骤(17)中焙烧材料即rh/zr-nb-al2o3粉体及pd/ce-zr固溶体粉体加入430ml去离子水中,加入步骤(12)中铝胶,调整其固化物含量为30%,混合均匀;

(19)浆液的球磨:浆液经过球磨机研磨,浆液最终颗粒度至d90为12μm;

(20)固含量测定:取步骤(19)中浆液10g,575℃焙烧25min,测得固化物含量为26%;

(21)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为80g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为92.6g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(22)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过100℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(23)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温。

对比实施例

底层制备及涂覆

(1)物料的称取:按重量比0.28:0.64:0.05:0.03分别称取la-al2o3、40%ce含量的ce-zr固溶体、ba(ac)2、铝胶,配成浆液,球磨至颗粒度d90为8μm;

(2)贵金属的称取:按照上述粉体200g计算,贵金属pd总的量为28g/ft3,涂覆量为120g/l,根据pd的浓度、涂覆量及总粉体重计算并称取贵金属的量,pd的量为11.729g;

(3)贵金属pd的加入:将贵金属pd溶液添加到含粉体188g(ba及铝胶不在其中)的浆液中;

(4)ba及铝胶的加入:加入重量5%ba元素,以ba(ac)2形式添加,同时加入铝胶混合均匀;

(5)固含量测定:取步骤(4)称取浆液10g,550~600℃焙烧20~30min,测得固化物含量34%;

(6)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为120g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为106.2g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(7)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过100℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(8)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温;

外层制备及涂覆

(9)物料的称取:按重量比0.3:0.68:0.02分别称取la-al2o3、20%ce含量的ce-zr固溶体、铝胶,配成浆液,球磨至颗粒度d90为12μm;

(10)贵金属的称取:rh按照22g/ft3计算,按照上述粉体200g计算,涂覆量为80g/l,根据rh的浓度、涂覆量及总粉体重计算并称称取贵金属rh的量,rh的量为17.673g;

(11)贵金属rh的加入:将贵金属rh溶液添加到含粉体196g的浆液中;

(12)铝胶加入:加入铝胶,混合均匀;

(13)固含量测定:取步骤(12)浆液10g,575℃焙烧25min,测得固化物含量28%;

(14)浆液涂层涂覆:用定量涂覆专机进行涂覆,将催化剂载体放置于涂覆腔处,按照涂覆量为80g/l要求和测得的固含量计算目标湿增重为86g,将计算好的浆液加入到浆料盘中,进行定量涂覆,将涂层浆液涂覆在载体上;

(15)催化剂烘干:涂覆完的催化剂经过100℃快速烘干,将涂层中的水蒸发掉;

(16)催化剂焙烧:将烘干后催化剂放入马弗炉中,550℃焙烧2h,保温结束后冷却至室温。

对实施例三及对比实施例制备的催化剂进行活性评价,结果如下:

1、新鲜态催化剂活性评价考察:

测试在反应炉中进行。测试方法:将含有no、co2、h2o、c3h6、c3h8、co的混合气通入高温反应炉中,其中no:820ppm,co:1.5%,c3h8:140ppm,c3h6:280ppm,h2o:10%,co2:14%;升温速率为10℃/min,最终升至500℃。测试结果见表1

表1新鲜态催化剂活性评价结果

由表1可知,实施例三所制备的催化剂的no、c3h6的起燃温度t50分别为217℃和218℃,co的起燃温度t50为254℃,c3h8起燃温度t50为345℃,其t50均低于对比催化剂。其中,t50是达到50%转化率所需要达到的温度,温度越高性能越差,温度越低性能越好。通过表1可以看出,本发明制备方法制备的催化剂的起燃温度较低,催化活性较好。

2、热老化后催化剂活性评价考察:

前处理:首先将催化剂置于管式炉中老化,氧化性气体(1%o2)和还原性气体(0.5%co)交替通入,老化温度为1050℃,老化时间为36h,然后再模拟汽车尾气中的nox、co和hc的进行活性考察。

测试是在高温反应炉中进行。测试方法:将含有no、co2、h2o、c3h6、c3h8、co的混合气通入高温反应炉中,其中no:820ppm,co:1.5%,c3h8:140ppm,c3h6:280ppm,h2o:10%,co2:14%;升温速率为10℃/min,最终升至500℃。测试结果见表2。

表2老化催化剂活性评价结果

由表2数据可知,实施例三所制备的催化剂的no、c3h6的起燃温度t50分别为262℃和279℃左右,co的起燃温度t50为284℃,c3h8起燃温度t50为410℃,而对比例中c3h8的转化率只有30%,这些结果表明,实施例3各项指标的起燃温度t50均低于对比例制备的催化剂。其中,t50是达到50%转化率所需要达到的温度,温度越高性能越差,温度越低性能越好。通过表2可以看出,本发明制备方法制备的催化剂在经过较长时间的高温老化后起燃温度较对比例低,催化活性较好,耐久性好。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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