浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法技术

本发明专利技术涉及汽车尾气催化剂，具体说是浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其包括按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合至碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤、洗涤，然后干燥、焙烧，获得氧化物复合粉末；将上述复合粉末用去离子水配制成浆料，再将预处理后的堇青石载体浸入浆料中；接着将载体浸入氯化钯氨溶液中，然后取出将载体浸入硼氢化钾溶液中反应，然后用去离子水洗涤；接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应，然后取出洗涤、干燥。本发明专利技术添加锰、铁使得催化剂的活性得到改善；本发明专利技术还在载体上进行镀钯，不仅镀层均匀、致密，化学稳定性好，而且硬度高，润滑性性好，抗磨损和抗擦伤能力强。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及汽车尾气催化剂，具体说是浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法。

技术介绍

随着汽车保有量的增加，汽车向大气中排放的CO、HC、NOX越来越多。目前，许多国家已经对汽车尾气排放采取了严格的控制排放措施。因此汽车尾气的处理日益成为重要的课题。在现有技术中，对汽车尾气排放的控制是通过加装催化净化器来实现，而催化净化器的关键是催化剂。催化剂通常采用三层结构即由活性组分、活化涂层和载体组成。自稀土钙钛矿氧化物（PTO）用于尾气催化以来，由于它的A、B位可以取代而产生氧空位，同时该类催化剂对贵金属催化剂有较大的价格优势，使得该类催化剂成为了研究的热点。但，现有单一组分的PTO催化性能不佳、稳定性差，不能满足日益严峻的汽车尾气排放污染。

技术实现思路

针对上述技术问题，本专利技术提供一种性能稳定、成本较低的浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法。
本专利技术采用的技术方案为：浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其包括以下步骤：
（1）按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤、洗涤，然后干燥、焙烧，获得氧化物复合粉末；
（2）将上述复合粉末用去离子水配制成浆料，再将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，然后取出，并吹去孔道中多余的浆料，再进行烘干、焙烧；
（3）接着将载体浸入氯化钯氨溶液中，然后取出干燥、焙烧、冷却；
（4）再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应，然后用去离子水洗涤；
（5）接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应，然后取出洗涤、干燥。
作为优选，所述复合粉末中，氧化锆占4—8wt%，氧化铈占15—20wt%，氧化铁占2—3wt%，氧化锰占2—3wt%，余量为氧化铝。
作为优选，步骤（1）采用去离子水和95%乙醇洗涤。
作为优选，步骤（1）中采用120℃干燥4h，650℃焙烧2h。
作为优选，步骤（2）中的浸入时间为2min，采用130℃干燥3h，600℃焙烧1h。
作为优选，步骤（3）中氯化钯氨溶液的浓度为1g/L,浸入时间为3h，采用120℃干燥4h，500℃焙烧2h。
作为优选，步骤（4）中的反应时间是20-30min。
作为优选，步骤（5）中的反应时间是20-30min，取出后用去离子水洗涤至中性，然后100℃干燥4h。
从以上技术方案可知，本专利技术添加锰、铁使得催化剂的活性得到改善；本专利技术还在载体上进行镀钯，不仅镀层均匀、致密，化学稳定性好，而且硬度高，润滑性性好，抗磨损和抗擦伤能力强。
具体实施方式
下面将详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其包括以下步骤：
首先按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤、洗涤，然后干燥、焙烧，获得氧化物复合粉末，其中氧化锆占4—8wt%，氧化铈占15—20wt%，氧化铁占2—3wt%，氧化锰占2—3wt%，余量为氧化铝；洗涤时采用去离子水和95%乙醇洗涤，并采用120℃干燥4h，650℃焙烧2h。
获得氧化物复合粉末后，用去离子水配制成浆料，再将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，约1min后取出，并吹去孔道中多余的浆料，晾干后再浸入浆料中1min，然后130℃干燥3h、600℃焙烧1h，这样可在载体上获得均匀致密的浆料浸渍层。
浆料涂好以后，将载体浸入1g/L的氯化钯氨溶液中，磁力搅拌4h，使载体上吸附钯离子，然后取出，吹除多余溶液，晾干，采用120℃干燥4h，500℃焙烧2h，冷却；再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应20-30min，使载体上吸附的钯离子还原为单质钯，然后用去离子水洗涤；接着将还原后的载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应20-30min，然后取出用去离子水洗涤至中性，最后晾干，100℃干燥4h，从而获得镀有单质钯的催化剂。
实施例1
按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤，再用去离子水和95%乙醇洗涤沉淀物，然后120℃干燥4h、650℃焙烧2h，得到氧化物复合粉末，其中氧化锆占4wt%，氧化铈占15wt%，氧化铁占2wt%，氧化锰占2wt%，余量为氧化铝；接着用去离子水将复合粉末配制成浆料，然后将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，约1min后取出，并吹去孔道中多余的浆料，晾干后再浸入浆料中1min，然后130℃干燥3h、600℃焙烧1h；浆料涂好以后，将载体浸入1g/L的氯化钯氨溶液中，磁力搅拌4h，然后取出，吹除多余溶液，晾干，采用120℃干燥4h，500℃焙烧2h，冷却；再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应20min，然后用去离子水洗涤；接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应20min，然后取出用去离子水洗涤至中性，最后晾干，100℃干燥4h，获得钯负载量为1g/L的催化剂；对该催化剂进行测试，其对CO、HC和NO的转化率达到98.5%，起燃温度在150—170℃之间。
实施例2
按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤，再用去离子水和95%乙醇洗涤沉淀物，然后120℃干燥4h、650℃焙烧2h，得到氧化物复合粉末，其中氧化锆占6wt%，氧化铈占18wt%，氧化铁占2wt%，氧化锰占3wt%，余量为氧化铝；接着用去离子水将复合粉末配制成浆料，然后将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，约1min后取出，并吹去孔道中多余的浆料，晾干后再浸入浆料中1min，然后130℃干燥3h、600℃焙烧1h；浆料涂好以后，将载体浸入1g/L的氯化钯氨溶液中，磁力搅拌4h，然后取出，吹除多余溶液，晾干，采用120℃干燥4h，500℃焙烧2h，冷却；再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应25min，然后用去离子水洗涤；接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应25min，然后取出用去离子水洗涤至中性，最后晾干，100℃干燥4h，获得钯负载量为2g/L的催化剂；对该催化剂进行测试，其对CO、HC和NO的转化率达到98.6%，起燃温度在130—150℃之间。
实施例3
按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤，再用去离子水和95%乙醇洗涤沉淀物，然后120℃干燥4h、650℃焙烧2h，得到氧化物复合粉末，其中氧化锆占8wt%，氧化铈占20wt%，氧化铁占3wt%，氧化锰占3wt%，余量为氧化铝；接着用去离子水将复合粉末配制成浆料，然后将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，约1min后取出，并吹去孔道中多余的浆料，晾干后再浸入浆料中1min，然后130℃干燥3h、600℃焙烧1h；浆料涂好以后，将载体浸入1g/L的氯化钯氨溶液中，磁力搅拌4h，然后取出，吹除多余溶液，晾干，采用120℃干燥4h，500℃焙烧2h，冷却；再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应30min，然后用去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】
浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其包括以下步骤：（1）按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤、洗涤，然后干燥、焙烧，获得氧化物复合粉末；（2）将上述复合粉末用去离子水配制成浆料，再将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，然后取出，并吹去孔道中多余的浆料，再进行烘干、焙烧；（3）接着将载体浸入氯化钯氨溶液中，然后取出干燥、焙烧、冷却；（4）再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应，然后用去离子水洗涤；（5）接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应，然后取出洗涤、干燥。

【技术特征摘要】
1.浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其包括以下步骤：
（1）按质量分数将锆、铈、铁和锰的硝酸盐溶液混合，调节溶液的pH值为2，再加入到碳酸铵溶液中反应，生成沉淀后过滤、洗涤，然后干燥、焙烧，获得氧化物复合粉末；
（2）将上述复合粉末用去离子水配制成浆料，再将预处理后的堇青石载体浸入浆料中，然后取出，并吹去孔道中多余的浆料，再进行烘干、焙烧；
（3）接着将载体浸入氯化钯氨溶液中，然后取出干燥、焙烧、冷却；
（4）再将载体浸入硼氢化钾溶液中反应，然后用去离子水洗涤；
（5）接着将载体浸入由氯化钯、氨水、EDTA、水合肼和去离子水配制的溶液中反应，然后取出洗涤、干燥。
2.根据权利要求1所述浸渍法制备汽车尾气三元催化剂的方法，其特征在于：所述复合粉末中，氧化锆占4—8wt%，氧化铈占15—20wt%，氧化铁占2—3wt%，氧化锰占2—3wt%，余量为氧化铝。
3.根据权利要求1所述浸渍法制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟静清，韦晗，
申请(专利权)人：柳州申通汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45