本发明涉及一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，属于汽车尾气净化领域。
背景技术：
：应国家节能减排的号召，如今紧凑型布置的小型车成为主流，发动机舱用于布置催化剂的空间越来越有限，以致于催化剂载体变小、催化剂反应空速要求增大，给催化剂转化效果的提升带来很大的难度。目前最有效的治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，对汽车尾气在排放前进行催化转化，其基本原理是通过催化剂的作用，把co、hc、nox分别氧化、还原为对人体健康无害的二氧化碳(co2)、氮气(n2)和水蒸气(h2o)，在转化过程中，如果催化剂能同时对co、hc、nox三种有害物起催化净化作用，这种催化剂就称为三效催化剂。随着国家环保法规的逐渐严格，对催化器使用寿命的延长也要求越来越高。密耦三效催化剂由于更靠近发动机排气端，其工作温度也相对更高，所以对于催化剂的耐久性提出了更高要求。技术实现要素：针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，制得催化剂具有良好的高温热稳定性，且催化效果好。为了实现上述目的，本发明采用的一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)复合材料a的制备按比例称取硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸镨依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o3，再加入双氧水，搅拌，然后加入柠檬酸，搅拌后再加入氨水调节ph值，陈化后抽滤洗涤，固体焙烧即得复合材料a；2)复合材料b的制备按比例称取硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸钇依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o3，再加入双氧水，搅拌，然后加入柠檬酸，搅拌再加入适量氨水调节ph值，陈化后抽滤洗涤，固体焙烧得复合材料b；3)催化剂涂层料的制备3a)将适量步骤1)制得复合材料a、拟薄水铝石、纯水、硝酸钯，混合球磨控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25-35％，搅拌后滴加吐温-60，再搅拌后用硝酸调节ph值，然后定量涂覆蜂窝陶瓷载体，干燥后即得涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体；3b)将步骤2)制得复合材料b、拟薄水铝石、纯水、硝酸铑，混合球磨，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25-35％，搅拌后加吐温-60，搅拌后用适量硝酸调节ph值，定量涂覆步骤3a)得到的蜂窝陶瓷载体，干燥后得涂覆复合材料b、贵金属铑的蜂窝陶瓷载体。作为改进，所述步骤1)中复合材料a的制备，具体包括以下步骤：按质量百分比计，称取硝酸铈20-40％、硝酸锆20-40％、硝酸镧3-8％、硝酸镨3-8％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o320-40％，其中，硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸镨和γ-al2o3的总量为100％，再加入干粉重量2-3％的双氧水，搅拌30-50min，然后加入干粉重量5-10％的柠檬酸，搅拌30-50min，再加入氨水调节ph值为8-9，陈化5-10个小时，抽滤洗涤后，固体在600-700℃的高温炉中焙烧3-5h，即得复合材料a。作为改进，所述步骤2)复合材料b的制备，具体包括以下步骤：按质量百分比计，称取硝酸铈10-20％、硝酸锆20-40％、硝酸镧3-8％、硝酸钇3-8％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o340-50％，其中，硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸钇、γ-al2o3的总量为100％，再加入干粉重量的2-3％的双氧水，搅拌30-50min，然后加入干粉重量5-10％的柠檬酸，搅拌30-50min，再加入氨水调节ph值为8-9，陈化5-10个小时，抽滤洗涤后，固体在600-700℃的高温炉中焙烧3-5h，即得复合材料b。作为改进，所述步骤3a)，具体包括以下步骤：按重量份计，称取850-900份复合材料a、拟薄水铝石100-120份、纯水1800-2200份、硝酸钯140-150份，球磨30-50min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25-35％，搅拌25-35min后滴加吐温-6050-60份，搅拌20-40min，用硝酸调节ph值为3-5；然后定量涂覆蜂窝陶瓷载体，先于95-100℃干燥2-4h，再于450-550℃的高温炉焙3-5小时，即涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体。作为改进，所述步骤3b)，具体包括以下步骤：按重量份计，称取850-900份的复合材料b、拟薄水铝石100-120份、纯水1800-2200份、硝酸铑20-24份，球磨30-50min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25-35％，搅拌25-35min后加吐温-6050-60份，搅拌20-40min，用硝酸调节ph值为3-5；定量涂覆步骤3a)得到的蜂窝陶瓷载体，再于95-100℃干燥2-4h，然后于450-550℃的高温炉焙3-5小时，即得催化剂成品。作为改进，所述硝酸钯的浓度为15％，硝酸铑的浓度为10％。作为改进，所述吐温-60采用分析纯。作为改进，该制备方法包括以下步骤：1)复合材料a的制备按质量百分比计，称取硝酸铈30％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸镨5％依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o330％，再加入干粉重量2.5％的双氧水搅拌40分钟，然后加入干粉重量8％的柠檬酸，搅拌40分钟，再加入氨水调节ph值为9，陈化7个小时，抽滤洗涤后的复合材料在650℃的高温炉中焙烧4小时，即得复合材料a；2)复合材料b的制备按质量百分比计，称取硝酸铈15％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸钇5％依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o345％，再加入干粉重量2.5％的双氧水搅拌40分钟，然后加入干粉重量8％的柠檬酸，搅拌40分钟，再加入氨水调节ph值为9，陈化7个小时，抽滤洗涤后的复合材料在650℃的高温炉中焙烧4小时，即得复合材料b；3)催化剂涂层料的制备3a)称取888.89g步骤1)制得复合材料a、拟薄水铝石111.11g、纯水2000g、硝酸钯147.14g，球磨40min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内，加纯水调制浆料固含量30％，搅拌30分钟滴加吐温-6056g，再搅拌30分钟，用硝酸调节ph值为4.0，定量涂覆蜂窝陶瓷载体，于100℃干燥3小时，高温500℃炉焙烧4小时，即得涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体；3b)称取888.89g步骤2)制得复合材料b、拟薄水铝石111.11g、纯水2000g、硝酸铑22.07g，球磨40min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量30％，搅拌30分钟后加吐温-6056g，再搅拌30min，用硝酸调节ph值为4.0，定量涂覆步骤3a)制得的蜂窝陶瓷载体上，再于100℃干燥3小时，高温500℃炉焙4小时，即得催化剂成品。作为改进，所述步骤3a)制得的蜂窝陶瓷载体中复合材料a干增重120g/l，贵金属钯含量75g/ft3。作为改进，所述步骤3b)的催化剂成品中复合材料b干增重80g/l，贵金属铑含量5g/ft3。与现有技术相比，本发明采用活性氧化铝与不同的稀土成份合成催化剂活性材料，有效解决了稀土材料储放氧和大比表面积问题，在催化剂载体变小、催化剂反应空速变大的情况下，为保证催化性能的高活性提供了有力条件。本发明运用定量双层涂覆技术制成催化剂，确保了催化剂在高温情况下保持更长的使用寿命；本发明采用合理的贵金属含量和简单的生产工艺，相较于传统采用的多层复杂的涂覆技术和高含量贵金属的工艺，本发明大大节约了生产成本，更有益于工业化大生产的控制。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。实施例1一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)复合材料a的制备按质量百分比计，称取硝酸铈20％、硝酸锆25％、硝酸镧5％、硝酸镨5％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o335％，再加入干粉重量2％的双氧水，搅拌30min，然后加入干粉重量5％的柠檬酸，搅拌30min，再加入氨水调节ph值为8，陈化5.5个小时，抽滤洗涤后，固体在600℃的高温炉中焙烧3h，即得复合材料a；2)复合材料b的制备按质量百分比计，称取硝酸铈10％、硝酸锆30％、硝酸镧7％、硝酸钇8％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o345％，再加入干粉重量的2％的双氧水，搅拌30min，然后加入干粉重量5％的柠檬酸，搅拌30min，再加入氨水调节ph值为8，陈化5个小时，抽滤洗涤后，固体在600℃的高温炉中焙烧5h，即得复合材料b；3)催化剂涂层料的制备3a)按重量份计，称取850g复合材料a、拟薄水铝石100g、纯水1800g、浓度为15％的硝酸钯140g，球磨30min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25％，搅拌25min后滴加分析纯吐温-6050g，搅拌20min，用硝酸调节ph值为3；然后定量涂覆蜂窝陶瓷载体，先于95℃干燥4h，再于450℃的高温炉焙5小时，即得涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体；3b)称取850g的复合材料b、拟薄水铝石100g、纯水1800g、浓度为10％的硝酸铑20g，球磨30min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量25％，搅拌25min后加分析纯吐温-6050份，搅拌20min，用硝酸调节ph值为3；定量涂覆步骤3a)得到的蜂窝陶瓷载体，再于95℃干燥4h，然后于450℃的高温炉焙5小时，即得催化剂成品。实施例2一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)复合材料a的制备按质量百分比计，称取硝酸铈30％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸镨5％依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o330％，再加入干粉重量2.5％的双氧水搅拌40分钟，然后加入干粉重量8％的柠檬酸，搅拌40分钟，再加入氨水调节ph值为9，陈化7个小时，抽滤洗涤后的复合材料在650℃的高温炉中焙烧4小时，即得复合材料a；2)复合材料b的制备按质量百分比计，称取硝酸铈15％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸钇5％依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o345％，再加入干粉重量2.5％的双氧水搅拌40分钟，然后加入干粉重量8％的柠檬酸，搅拌40分钟，再加入氨水调节ph值为9，陈化7个小时，抽滤洗涤后的复合材料在650℃的高温炉中焙烧4小时，即得复合材料b；3)催化剂涂层料的制备3a)称取888.89g步骤1)制得复合材料a、拟薄水铝石111.11g、纯水2000g、浓度为15％的硝酸钯147.14g，球磨40min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内，加纯水调制浆料固含量30％，搅拌30分钟滴加分析纯吐温-6056g，再搅拌30分钟，用硝酸调节ph值为4.0，定量涂覆蜂窝陶瓷载体，于100℃干燥3小时，高温500℃炉焙烧4小时，即得涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体，制得的蜂窝陶瓷载体中复合材料a干增重120g/l，贵金属钯含量75g/ft3；3b)称取888.89g步骤2)制得复合材料b、拟薄水铝石111.11g、纯水2000g、浓度为10％的硝酸铑22.07g，球磨40min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量30％，搅拌30分钟后加分析纯吐温-6056g，再搅拌30min，用硝酸调节ph值为4.0，定量涂覆步骤3a)制得的蜂窝陶瓷载体上，再于100℃干燥3小时，高温500℃炉焙4小时，即得催化剂成品，催化剂成品中复合材料b干增重80g/l，贵金属铑含量5g/ft3。将实施例2制得催化剂安装在发动机台架上进行断油循环老化50小时。催化剂老化循环温度最高950℃，整车催化剂安装位置在发动机排气岐管端口150mm处，按照gb18352.5-2013《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》进行常温冷下冷启动后排气污染物排放(ⅰ型)性能测试。具体检测结果如下表1所示。表1本发明制得催化剂的性能项目co(g/km)thc(g/km)no(g/km)标准限值1.000.1000.060实例测试值0.4960.0490.037分析表1可知，采用本发明制得的催化剂处理尾气后，尾气中的co、thc、no含量明显低于标准限值。实施例3一种机动车尾气净化用密耦三效催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)复合材料a的制备按质量百分比计，称取硝酸铈40％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸镨5％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o320％，再加入干粉重量3％的双氧水，搅拌50min，然后加入干粉重量10％的柠檬酸，搅拌50min，再加入氨水调节ph值为9，陈化10个小时，抽滤洗涤后，固体在700℃的高温炉中焙烧3h，即得复合材料a；2)复合材料b的制备按质量百分比计，称取硝酸铈20％、硝酸锆30％、硝酸镧5％、硝酸钇5％，依次溶解于纯水中，搅拌中加入γ-al2o340％，再加入干粉重量的3％的双氧水，搅拌50min，然后加入干粉重量10％的柠檬酸，搅拌50min，再加入氨水调节ph值为9，陈化10个小时，抽滤洗涤后，固体在700℃的高温炉中焙烧3h，即得复合材料b；3)催化剂涂层料的制备3a)按重量份计，称取900g复合材料a、拟薄水铝石120g、纯水2200g、浓度为15％的硝酸钯150g，球磨50min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量35％，搅拌35min后滴加分析纯吐温-6060份，搅拌40min，用硝酸调节ph值为5；然后定量涂覆蜂窝陶瓷载体，先于100℃干燥2h，再于550℃的高温炉焙3小时，即得涂覆复合材料a、贵金属钯的蜂窝陶瓷载体；3b)称取900g的复合材料b、拟薄水铝石120g、纯水2200g、浓度为10％的硝酸铑24g，球磨50min，控制粒度d50＝5μm，移至搅拌容器内加纯水调制浆料固含量35％，搅拌35min后加分析纯吐温-6060份，搅拌40min，用硝酸调节ph值为5；定量涂覆步骤3a)得到的蜂窝陶瓷载体，再于100℃干燥2h，然后于550℃的高温炉焙3小时，即得催化剂成品。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12