汽车三元催化转化器制造技术

技术编号:14431002 阅读:157 留言:0更新日期:2017-01-14 01:20
本发明专利技术公开了一种汽车三元催化转化器,包括蜂窝状陶瓷载体和涂覆在载体上的催化剂;所述催化剂包括Pd浆料、Rh浆料和粘合剂,其中所述Pd浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Pd混合制备而成;所述Rh浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Rh混合制备而成。通过选择合适的改性Al2O3,增加Pd、Rh活性催化组分的负载量,提高Pd、Rh活性催化组分的分散性和稳定性,并通过在Pd、Rh活性催化组分中添加适量的金属离子,提高催化组分的低温活性,有助于催化剂快速起燃,解决冷启动的污染物排放,同时也能保证催化组分的抗高温能力,达到更好的催化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车尾气处理领域,特别涉及一种汽车三元催化转化器
技术介绍
汽车尾气中含有许多有害物质,主要包括碳氢化合物和氮氧化合物,减少汽车尾气中有害物质的排放,是人类必须解决的重要课题。目前,控制汽车尾气污染的最有效途径是利用转化装置将其中有害成分转化为无害气体,目前最常用的转化器是三元转化器。三元转化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气,使汽车尾气得以净化。三元转化器通常有两部分组成,载体及负载在载体上的催化剂涂层,目前催化剂涂层都采用Pd-Rh贵金属作为活性组分,Pd涂层一般由γ-Al2O3和含CeO2的铈锆固溶体组成,Rh涂层一般也由γ-Al2O3和含CeO2的铈锆固溶体组成。现有的催化剂涂层低温活性差,导致启动阶段HC的转化效率低,影响三元转化器的催化效果。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足,提供了一种汽车三元催化转化器,本专利技术三元催化转化器中催化剂低温活性好,有助于催化剂快速起燃,解决冷启动的污染物排放。本专利技术的目的之一是提供了一种汽车三元催化转化器,包括蜂窝状陶瓷载体和涂覆在载体上的催化剂,其特征在于所述催化剂包括Pd浆料、Rh浆料和粘合剂,其中所述Pd浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Pd混合制备而成;所述Rh浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Rh混合制备而成。优选的,所述陶瓷蜂窝载体上催化剂涂覆量在140g/L~250g/L。优选的,所述金属盐为铈、锆、钇、镧、镍、锶、钡、镁中的一种或几种,添加所述金属离子可以增加Pd、Rh催化剂的低温活性,有助于催化剂快速起燃,解决冷启动的污染物排放。优选的,所述改性Al2O3是碱改性处理的γ-Al2O3,通过碱性处理的γ-Al2O3增大了载体的孔道,增加Pd、Rh活性催化组分的负载量,提高Pd、Rh活性催化组分的分散性和稳定性。本专利技术的目的之二是提供上述汽车三元催化转化器的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:1)将金属盐溶于水,搅拌溶解,加入铈锆复合氧化物、改性Al2O3和适量去离子水混合,加入Pd,搅拌1~5h,得到Pd浆料;2)将金属盐溶于水,搅拌溶解,加入铈锆复合氧化物、改性Al2O3和适量去离子水混合,加入Rh,搅拌1~5h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合,搅拌2~5h,得到混合浆料;向混合浆料中加入粘合剂,继续搅拌0.5h~3h,加水球磨调节固含量后形成催化剂浆料;4)将步骤3)中的催化剂浆料涂覆在陶瓷蜂窝载体上,120℃干燥3~10h,在500℃~600℃温度下焙烧1~5小时焙烧,得到汽车三元催化器。优选的,步骤1)中所述的铈锆复合氧化物和改性Al2O3的重量比例为1:3~3:1。优选的,步骤1)中所述的金属盐占Pd浆料总重量的0.1%~10%。优选的,步骤2)中所述的铈锆复合氧化物和改性Al2O3的重量比例为1:3~3:1优选的,步骤2)中所述的金属盐占Rh浆料总重量的0.1%~10%。优选的,步骤3)中所述的粘合剂占混合浆料总重量的1~5%。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:本专利技术的三元催化转化器通过选择合适的改性Al2O3,增加Pd、Rh活性催化组分的负载量,提高Pd、Rh活性催化组分的分散性和稳定性,并通过在Pd、Rh活性催化组分中添加适量的金属离子,提高催化组分的低温活性,有助于催化剂快速起燃,解决冷启动的污染物排放,同时也能保证催化组分的抗高温能力,达到更好的催化效果。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术,但并不构成对本专利技术的限定。此外,下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1采用如下方法制备汽车三元催化转化器:1)将0.1g硝酸铈、0.3g硝酸镧溶于150g去离子水,再加入62g铈锆复合氧化物、62g改性Al2O3,加入2.015gPd,搅拌1h,得到Pd浆料;2)将1.8g硝酸铈、1.4g硝酸镧溶于150g去离子水,再加入28g铈锆复合氧化物、28g改性Al2O3,加入0.106gRh,搅拌1h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合,搅拌5h,加入粘合剂,继续搅拌0.5h,加水球磨10min,调节固含量后形成催化剂浆料;4)将步骤3)中的催化剂浆料按140g/L涂覆在陶瓷蜂窝载体上,120℃干燥3h,500℃焙烧5h,得到汽车三元催化器。实施例2采用如下方法制备汽车三元催化转化器:1)将1.8g硝酸锆、1.4g硝酸镧溶于150g去离子水,再加入31g铈锆复合氧化物、93g改性Al2O3,加入2.015gPd,搅拌3h,得到Pd浆料;2)将1.8g硝酸铈、1.4g硝酸钡溶于150g去离子水,再加入14g铈锆复合氧化物、42g改性Al2O3,加入0.106gRh,搅拌3h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合,搅拌2h,加入粘合剂,继续搅拌4h,加水球磨10min,调节固含量后形成催化剂浆料;4)将步骤3)中的催化剂浆料按160g/L涂覆在陶瓷蜂窝载体上,120℃干燥5h,500℃焙烧5h,得到汽车三元催化器。实施例3采用如下方法制备汽车三元催化转化器:1)将5.4g硝酸镧、6.3g硝酸钇溶于120g去离子水,再加入50g铈锆复合氧化物、50g改性Al2O3,加入2.015gPd,搅拌2.5h,得到Pd浆料;2)将2.4g硝酸镧、3.1g硝酸镍溶于60g去离子水,再加入22g铈锆复合氧化物、22g改性Al2O3,加入0.106gRh,搅拌2.5h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合,搅拌1.5h,加入粘合剂,继续搅拌1h,加水球磨10min,调节固含量后形成催化剂浆料;4)将步骤3)中的催化剂浆料按200g/L涂覆在陶瓷蜂窝载体上,120℃干燥4h,500℃焙烧3h,得到汽车三元催化器。实施例4采用如下方法制备汽车三元催化转化器:1)将18.8g硝酸镧、11.8g硝酸镁溶于150g去离子水,再加入93g铈锆复合氧化物、31g改性Al2O3,加入2.015gPd,搅拌3h,得到Pd浆料;2)将1.8g硝酸铈、1.4g硝酸锆溶于150g去离子水,再加入42g铈锆复合氧化物、14g改性Al2O3,加入0.106gRh,搅拌3h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合,搅拌2h,加入粘合剂,继续搅拌1h,加水球磨10min,调节固含量后形成催化剂浆料;4)将步骤3)中的催化剂浆料按250g/L涂覆在陶瓷蜂窝载体上,120℃干燥10h,600℃焙烧1h,得到汽车三元催化器。对比例采用如下方法制备汽车三元催化转化器:1)将62g铈锆复合氧化物、62g改性Al2O3和150去离子水混合,加入2.015gPd,搅拌3h,得到Pd浆料;2)将28g铈锆复合氧化物、28g改性Al2O3和适量去离子水混合,加入0.106gRh,搅拌3h,得到Rh浆料;3)将步骤1)的Pd浆料和步骤2)的Rh浆料混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车三元催化转化器,包括蜂窝状陶瓷载体和涂覆在载体上的催化剂,其特征在于所述催化剂包括Pd浆料、Rh浆料和粘合剂,其中所述Pd浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Pd混合制备而成;所述Rh浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Rh混合制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种汽车三元催化转化器,包括蜂窝状陶瓷载体和涂覆在载体上的催化剂,其特征在于所述催化剂包括Pd浆料、Rh浆料和粘合剂,其中所述Pd浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Pd混合制备而成;所述Rh浆料由金属盐溶液、铈锆复合氧化物、改性Al2O3及Rh混合制备而成。2.根据权利要求1所述的汽车三元催化转化器,其特征在于:所述陶瓷蜂窝载体上催化剂涂覆量在140g/L~250g/L。3.根据权利要求1所述的汽车三元催化转化器,其特征在于:所述金属盐为铈、锆、钇、镧、镍、锶、钡、镁中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的汽车三元催化转化器,其特征在于:所述改性Al2O3是碱改性处理的γ-Al2O3。5.一种权利要求1-4所述的汽车三元催化转化器的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将金属盐溶于水,搅拌溶解,加入铈锆复合氧化物、改性Al2O3和适量去离子水混合,加入Pd,搅拌1~5h,得到Pd浆料;2)将金属盐溶于水,搅拌溶解,加入铈锆复合氧化物、改性Al2O3和适量去离子水混合,加入Rh,搅拌1~5h,得到Rh浆料;3...

【专利技术属性】
技术研发人员:李俊强谭涛杨艳芳唐春荣
申请(专利权)人:重庆辉虎催化剂有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;50

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