一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車尾氣催化劑的制備方法，屬于汽車尾氣污染物處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著機(jī)動車保有量的快速增長，導(dǎo)致城市空氣污染日趨嚴(yán)重，汽車尾氣中的C0、HC、N0x等污染物質(zhì)更是成為了城市大氣污染的主要來源，不斷提高機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)成為必然趨勢。
[0003]金屬蜂窩載體催化劑有以下優(yōu)點(diǎn):熱容量小、熱導(dǎo)率高、預(yù)熱性能好、易于在短時間升溫達(dá)到催化起活溫度，故金屬載體的使用可有效提高機(jī)動車在冷啟動、低速、怠速狀態(tài)下尾氣催化凈化處理的效率;具有更高抗熱沖擊和震動的機(jī)械強(qiáng)度，使用周期長和安裝容易。我們開始了金屬蜂窩載體催化劑的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30-50V的電壓下陽極氧化鋁箔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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30-50V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板；
(2)將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，放入惰性氣體中在1150-1250°C下，燒結(jié)時間為2-5h，獲得催化劑載體；
(3)將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑；
(4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:2-1:4的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之間，球磨8-15h，得到催化劑涂覆液；
(5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干20-40min，然后放入馬弗爐中于300-500°C溫度下焙燒20-40min;
(6)重復(fù)步驟(5)至少一次；
(7)將步驟(6)的催化劑載體置于馬弗爐中于350-650°C中焙燒2-7h，并保溫8-15h。
[0006]優(yōu)選的，步驟(I)中的水浴器材采用LH501-2恒溫水浴鍋。
[0007]優(yōu)選的，步驟(I)中的陽極氧化器材采用YJ32-1型晶體管直流穩(wěn)壓器。
[0008]優(yōu)選的，步驟(2)中的干燥過程的處理溫度為150°C，時間為2- 3ho
[0009]優(yōu)選的，調(diào)節(jié)pH值采用HCl溶液。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:將氧化釔加入Ce02-Zr02增加了催化劑的熱穩(wěn)定性和氧離子的迀移率，提高了催化劑的氧化還原活性，本發(fā)明制備的納米蜂窩狀氧化鋁催化劑，方法簡單有效同時具有很好的熱穩(wěn)定性并且具有大的比表面積。
【具體實施方式】
[0011]實施例1:
一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶體管直流穩(wěn)壓器中在室溫和30V的電壓下陽極氧化鋁箔4h，在LH501-2恒溫水浴鍋中的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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板；
(2)將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，干燥溫度為150°C，時間為2h，放入惰性氣體中在1150 °C下，燒結(jié)時間為2h，獲得催化劑載體；
(3 )將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑；
(4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:2的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在3-4之間，球磨8h，得到催化劑涂覆液；
(5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在100°C下烘干20min，然后放入馬弗爐中于300°C溫度下焙燒20min;
(6)重復(fù)步驟(5)—次；
(7 )將步驟(6 )的催化劑載體置于馬弗爐中于350 °C中焙燒2h，并保溫8h。
[0012]實施例2:
一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(I)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶體管直流穩(wěn)壓器中在室溫和40V的電壓下陽極氧化鋁箔4h，在LH501-2恒溫水浴鍋中的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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和40V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板；
(2 )將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，干燥溫度為150 0C，時間為2.5h，放入惰性氣體中在1200 °C下，燒結(jié)時間為3.5h，獲得催化劑載體；
(3 )將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑；
(4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:3的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在3-4之間，球磨I Ih，得到催化劑涂覆液；
(5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在200°C下烘干30min，然后放入馬弗爐中于400°C溫度下焙燒30min;
(6)重復(fù)步驟(5)二次；
(7 )將步驟(6 )的催化劑載體置于馬弗爐中于500 °C中焙燒5h，并保溫I Ih。
[0013]實施例3: 一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶體管直流穩(wěn)壓器中在室溫和50V的電壓下陽極氧化鋁箔4h，在LH501-2恒溫水浴鍋中的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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和50V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液300C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板；
(2)將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，干燥溫度為150°C，時間為3h，放入惰性氣體中在1250 °C下，燒結(jié)時間為5h，獲得催化劑載體；
(3)將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑；
(4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:4的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在4之間，球磨15h，得到催化劑涂覆液；
(5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干40min，然后放入馬弗爐中于500°C溫度下焙燒40min;
(6)重復(fù)步驟(5)二次；
(7 )將步驟(6 )的催化劑載體置于馬弗爐中于650 °C中焙燒7h，并保溫15h。
【主權(quán)項】
1.一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30-50V的電壓下陽極氧化鋁箔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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30-50V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板； (2)將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，放入惰性氣體中在1150-1250°C下，燒結(jié)時間為2-5h，獲得催化劑載體； (3)將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑； (4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:2-1:4的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之間，球磨8-15h，得到催化劑涂覆液； (5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在100-300°C下烘干20-40min，然后放入馬弗爐中于300-500°C溫度下焙燒20-40min; (6)重復(fù)步驟(5)至少一次； (7 )將步驟(6 )的催化劑載體置于馬弗爐中于350-650 °C中焙燒2_7h，并保溫8-15h。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(I)中的水浴器材采用LH501-2恒溫水浴鍋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的陽極氧化器材采用YJ32-1型晶體管直流穩(wěn)壓器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中的干燥過程的處理溫度為150°C，時間為2-3h05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，調(diào)節(jié)pH值采用HCl溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鋁箔作為陽極，石墨作為陰極，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30V的電壓下陽極氧化鋁箔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鋁層，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室溫和30V的電壓下陽極氧化鋁箔2h，于5%的磷酸溶液30°C下腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板； (2)將納米氧化鋁模板進(jìn)行緩慢干燥處理，放入惰性氣體中在1150°C下，燒結(jié)時間為2h，獲得催化劑載體； (3)將以下質(zhì)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焙燒2 h并且110°C干燥2小時得到粉末態(tài)催化劑； (4)將粉末態(tài)催化劑與水按1:2的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之間，球磨8h，得到催化劑涂覆液； (5)以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除，在100°C下烘干20min，然后放入馬弗爐中于300°C溫度下焙燒20min; (6)重復(fù)步驟(5)—次；(7 )將步驟(6 )的催化劑載體置于馬弗爐中于350 °C中焙燒2h，并保溫8h。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高效的汽車尾氣催化劑的制備方法，包括以下步驟：將鋁箔陽極氧化，在酸液中除去表面氧化鋁層，再次陽極氧化，于磷酸溶液中腐蝕氧化鋁箔，得到納米氧化鋁模板；將納米氧化鋁模板進(jìn)行干燥，燒結(jié)獲得催化劑載體；將以下原料混合：CeO2、Y2O3、ZrO2、γ-Al2O3，加入RhCl3、PtCl3焙燒干燥得到粉末態(tài)催化劑；將粉末態(tài)催化劑加入酸溶液，球磨得到催化劑涂覆液；以浸漬的方式將催化劑載體掛漿，將掛漿后的催化劑載體中多余的涂覆液去除后焙燒；重復(fù)涂覆至少一次；將催化劑載體焙燒。將氧化釔加入CeO2-ZrO2增加了催化劑的熱穩(wěn)定性和氧離子的遷移率，提高了催化劑的氧化還原活性，方法簡單有效；同時具有很好的熱穩(wěn)定性并且具有大的比表面積。
【IPC分類】B01J23/63
【公開號】CN105597746
【申請?zhí)枴緾N201510720342
【發(fā)明人】孟曉輝, 孟雷軍
【申請人】蘇州蓮池環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年10月30日