一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新材料，尤其涉及一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法；该方法包括以下步骤：A：首先将正硅酸乙酯水解，然后加入硝酸铝溶液以及稀土硝酸镧溶液，得到混合溶液；B:在混合溶液中加入0.5wt％的聚乙二醇作为分散剂；C：搅拌；D:陈化；E:烘干。制备工艺简单，原材料价格成本低，最终可制备出在高温下保持高比表面积的汽车尾气净化催化剂涂层基体材料，其将可为汽车尾气催化涂层提供比表面积更高的基体材料，提高汽车尾气催化净化效率并减少贵金属的使用量。

Aluminum silicon lanthanum composite oxide powder material and preparation method thereof

The invention relates to a new material, in particular to a Al Si La composite oxide powder material and preparation method thereof; the method comprises the following steps: A: firstly, the hydrolysis of TEOS, then adding aluminum nitrate solution and rare earth lanthanum nitrate solution, mixed solution; polyethylene glycol B: joined 0.5wt% in mixed solutions as the dispersing agent; C: D: E: stirring; aging; drying. The preparation process is simple, the price of raw materials and low cost, and ultimately can be prepared to keep the automobile exhaust under high temperature and high surface area catalyst coating matrix materials, which will provide higher surface area of substrate material for automobile exhaust catalytic coating, improve the automobile exhaust gas purification efficiency and reduce the usage of precious metals.

【技术实现步骤摘要】
一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法
本专利技术涉及新材料，尤其涉及一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法。
技术介绍
利用三元催化剂分解汽车尾气中有害物质是目前治理汽车尾气污染比较成熟的技术。该技术是将对汽车尾气具有良好催化净化作用的贵金属如铑、铂等盐或如铑、铂等微米、纳米粒子分散于作为催化剂涂层基体的陶瓷粒子浆料里并涂覆于催化剂载体表面，经高温烧结后，浆料在催化剂载体表面形成对汽车尾气具有催化净化作用的涂层。在催化剂催化分解汽车尾气中有害物质过程中，含有铑、铂等贵金属催化剂的涂层在高温工作环境中所具有的比表面积大小直接影响到催化剂对尾气的催化净化效率，涂层所具有的比表面积越大，则其催化净化效率越高。目前，实际使用的汽车尾气催化剂涂层基体材料主要以γ-Al2O3和CeO2、ZrO2粉体材料为主，其经1000℃4小时煅烧后的粉体比表面积约为100～150m2/g。随着各国对汽车尾气排放控制的日益严格，加之汽车价格的日益下降，相关领域的研究人员一直努力在不增加贵金属催化剂使用量的前提下提高催化剂对尾气的净化效率。为此，通过提高催化剂涂层基体材料的比表面积而提高分布于涂层中贵金属与尾气的催化接触面积是实现上述目标的一条重要途径。因此，需要研发在高温下能保有比现用催化剂涂层基体材料具有更大比表面积的新型催化剂涂层材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法，解决了催化剂对尾气的净化效率的问题。本专利技术是这样实现的，一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法包括以下步骤：A：首先将正硅酸乙酯水解，然后加入硝酸铝溶液以及稀土硝酸镧溶液，得到混合溶液；B:在混合溶液中加入0.5wt％的聚乙二醇作为分散剂；C：搅拌；D:陈化；E:烘干。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤A中所加入的硝酸铝溶液浓度为0.3mol/L。本专利技术的进一步技术方案是:所述步骤A中所加入的稀土硝酸镧溶液浓度为0.1mol/L。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤C中搅拌时间为30min；在搅拌的同时向混合液中滴加氨水，至混合液pH值等于9。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤D中，将混合液在70℃水浴中陈化1小时得到含硅、铝和镧的沉淀物。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤E中，将沉淀物洗涤抽滤并在110℃干燥24小时，得到铝硅镧复合氧化物粉体材料。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤E中，将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合氧化物粉体材料。本专利技术的有益效果是：制备工艺简单，原材料价格成本低，最终可制备出在高温下保持高比表面积的汽车尾气净化催化剂涂层基体材料，其将可为汽车尾气催化涂层提供比表面积更高的基体材料，提高汽车尾气催化净化效率并减少贵金属的使用量。具体实施方式实施例一：(1)将水解后的正硅酸乙酯和硝酸铝溶液混合，该混合液中Al3+与Si4+摩尔比为2.5:1，控制混合液中Al3+浓度为0.3mol/L；(2)以La2O3含量为铝硅氧化物3wt.％的比例确定La(NO3)3的量，并配制成浓度为0.1mol/LLa(NO3)3水溶液加入到正硅酸乙酯和硝酸铝的混合液中。(3)在混合液中加入0.5wt.％的PEG4000；(4)在强烈搅拌下，向混合液中滴加氨水至pH值到9，使混合液中铝、硅和镧离子完全沉淀；(5)将已形成沉淀物的混合液在70℃水浴中陈化1小时，而后洗涤抽滤分离沉淀物，将沉淀物在110℃干燥24小时；(6)将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合氧化物粉体材料，测得该粉体比表面积为396.8m2/g；(7)将上述经500℃煅烧的铝硅镧复合氧化物粉体材料再在1000℃煅烧4小时，测得该粉体比表面积为182.5m2/g。实施例二：(1)将水解后的正硅酸乙酯和硝酸铝溶液混合，混合液中Al3+与Si4+摩尔比为3:1，控制混合液中Al3+浓度为0.3mol/L；(2)以La2O3含量为铝硅氧化物3wt.％的比例确定La(NO3)3的量，并配制成浓度为0.1mol/LLa(NO3)3水溶液加入到正硅酸乙酯和硝酸铝的混合液中。(3)在混合液中加入0.5wt.％的PEG4000；(4)在强烈搅拌下，向混合液中滴加氨水至pH值到9，使混合液中铝、硅和镧离子完全沉淀；(5)将已形成沉淀物的混合液在70℃水浴中陈化1小时，而后洗涤抽滤分离沉淀物，将沉淀物在110℃干燥24小时；(6)将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合氧化物粉体材料，测得该粉体比表面积为446.7m2/g；(7)将上述经500℃煅烧的铝硅镧复合氧化物粉体材料再在1000℃煅烧4小时，测得该粉体比表面积为233.2m2/g。实施例三：(1)将水解后的正硅酸乙酯和硝酸铝溶液混合，混合液中Al3+与Si4+摩尔比为3.5:1，控制混合液中Al3+浓度为0.3mol/L；(2)以La2O3含量为铝硅氧化物3wt.％的比例确定La(NO3)3的量，并配制成浓度为0.1mol/LLa(NO3)3水溶液加入到正硅酸乙酯和硝酸铝的混合液中。(3)在混合液中加入0.5wt.％的PEG4000；(4)在强烈搅拌下，向混合液中滴加氨水至pH值到9，使混合液中铝、硅和镧离子完全沉淀；(5)将已形成沉淀物的混合液在70℃水浴中陈化1小时，而后洗涤抽滤分离沉淀物，将沉淀物在110℃干燥24小时；(6)将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合氧化物粉体材料，测得该粉体比表面积为478.6m2/g；(7)将上述经500℃煅烧的铝硅镧复合氧化物粉体材料再在1000℃煅烧4小时，测得该粉体比表面积为267.4m2/g。实施例四：(1)将水解后的正硅酸乙酯和硝酸铝溶液混合，混合液中Al3+与Si4+摩尔比为3:1，控制混合液中Al3+浓度为0.3mol/L；(2)以La2O3含量为铝硅氧化物1wt.％的比例确定La(NO3)3的量，并配制成浓度为0.1mol/LLa(NO3)3水溶液加入到正硅酸乙酯和硝酸铝的混合液中。(3)在混合液中加入0.5wt.％的PEG4000；(4)在强烈搅拌下，向混合液中滴加氨水至pH值到9，使混合液中铝、硅和镧离子完全沉淀；(5)将已形成沉淀物的混合液在70℃水浴中陈化1小时，而后洗涤抽滤分离沉淀物，将沉淀物在110℃干燥24小时；(6)将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合氧化物粉体材料，测得该粉体比表面积为401.6m2/g；(7)将上述经500℃煅烧的铝硅镧复合氧化物粉体材料再在1000℃煅烧4小时，测得该粉体比表面积为195.1m2/g。实施例五：(1)将水解后的正硅酸乙酯和硝酸铝溶液混合，混合液中Al3+与Si4+摩尔比为3:1，控制混合液中Al3+浓度为0.3mol/L；(2)以La2O3含量为铝硅氧化物5wt.％的比例确定La(NO3)3的量，并配制成浓度为0.1mol/LLa(NO3)3水溶液加入到正硅酸乙酯和硝酸铝的混合液中。(3)在混合液中加入0.5wt.％的PEG4000；(4)在强烈搅拌下，向混合液中滴加氨水至pH值到9，使混合液中铝、硅和镧离子完全沉淀；(5)将已形成沉淀物的混合液在70℃水浴中陈化1小时，而后洗涤抽滤分离沉淀物，将沉淀物在110℃干燥24小时；(6)将沉淀物在500℃煅烧2小时得到铝硅镧复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：A：首先将正硅酸乙酯水解，然后加入硝酸铝溶液以及稀土硝酸镧溶液，得到混合溶液；B:在混合溶液中加入0.5wt％的聚乙二醇作为分散剂；C：搅拌；D:陈化；E:烘干。

【技术特征摘要】
1.一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：A：首先将正硅酸乙酯水解，然后加入硝酸铝溶液以及稀土硝酸镧溶液，得到混合溶液；B:在混合溶液中加入0.5wt％的聚乙二醇作为分散剂；C：搅拌；D:陈化；E:烘干。2.根据权利要求1所述的一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤A中所加入的硝酸铝溶液浓度为0.3mol/L。3.根据权利要求1所述的一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤A中所加入的稀土硝酸镧溶液浓度为0.1mol/L。4.根据权利要求1所述的一种铝硅镧复合氧化物粉体材料及其制...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚小刚，刘颖，戴晨毅，
申请(专利权)人：湖南省吉安特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43