催化剂载体以及制备方法技术

技术编号:15482652 阅读:152 留言:0更新日期:2017-06-02 23:58
本发明专利技术提出了催化剂载体以及制备方法。该方法包括:将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中,以便获得原料混合液,其中,所述底液中含有分散剂;对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理,以便获得沉淀物;对所述沉淀物依次进行洗涤、烘干、煅烧处理;对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理,以便获得所述催化剂载体。该方法制备的催化剂载体具有使用寿命长、热稳定性好、储放氧性能好、比表面积大、孔容大等优点。

【技术实现步骤摘要】
催化剂载体以及制备方法
本专利技术涉及材料领域,具体地,本专利技术涉及催化剂载体以及制备方法,更具体地,涉及汽车尾气净化催化剂载体改性氧化铝粉体材料的制备。
技术介绍
随汽车产业的发展,汽车尾气对人居环境造成的危害也引起了越来越多的关注。汽车尾气中有害成分主要有:一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)、二氧化硫(SO2)等。在机动车较为普及的地区,机动车排放污染物已成为城市空气污染的主要污染源。对汽车尾气进行催化净化是当今控制汽车尾气污染的有效手段之一。汽车尾气催化剂的载体主要为具有多孔结构的氧化铝。目前氧化铝催化剂载体的制备方法主要有:浸渍法、共沉淀法、溶胶凝胶法、机械混合法等。其中,共沉淀法和溶胶凝胶法生产的改性氧化铝具有使用寿命长、高温热稳定性好、储放氧性能好、化学杂质成分低等优点。然而,目前的催化剂载体及其制备方法仍有待改进。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的:目前的催化剂载体,普遍存在催化净化尾气效果不理想,随使用时间的增长,催化效果衰减严重等问题。专利技术人经过深入研究以及大量实验发现,这主要是由于目前的汽车尾气催化剂多为改性或是负载有催化剂的多孔氧化铝。汽车排放尾气时,催化剂载体所处的环境温度可以在瞬态达到800~1100摄氏度,此时的部分氧化铝其结构由γ-Al2O3转变为α-Al2O3。而α-Al2O3与γ-Al2O3相比,比表面积、孔容、储放氧能力均大幅下降,且起燃温度升高,因此不能有效的催化使NO,CO和未完全燃烧烃(碳氢化合物)转化为N2、CO2和H2O,进而影响尾气的催化净化效果。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。有鉴于此,在本专利技术的第一方面,本专利技术提出了一种制备催化剂载体的方法。根据本专利技术的实施例,该方法包括:将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中,以便获得原料混合液,其中,所述底液中含有分散剂;对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理,以便获得沉淀物;对所述沉淀物依次进行洗涤、烘干、煅烧处理;对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理,以便获得所述催化剂载体。该方法操作简便、生产成本低廉,制备的催化剂载体具有使用寿命长、热稳定性好、储放氧性能好、比表面积大、孔容大等优点。根据本专利技术的实施例,所述铝酸钠溶液中,所述铝酸钠的浓度为80~300g/L。由此,有利于获得粒度适中的催化剂载体。根据本专利技术的实施例,所述改性剂溶液中的改性剂含有镧、铈、锆、镨、钕、钡、镝中的至少之一。由此,可以进一步提高该催化剂载体的性能。根据本专利技术的实施例,所述改性剂溶液是通过在质量分数为15~35%的硝酸溶液中加入所述改性剂而获得的,所述改性剂溶液中,基于所述铝酸钠溶液中Al的质量,所述改性剂的含量为1~40wt%。由此,可以进一步提高该催化剂载体的性能。根据本专利技术的实施例,所述分散剂包括PEG-2000、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、吐温80、聚乙二醇脂肪酸酯以及脂肪酸聚氧乙烯酯中的至少之一。由此,可以进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的比表面积、孔容以及粒度分布。根据本专利技术的实施例,所述底液中,基于所述铝酸钠溶液中Al的质量,所述分散剂的含量为0.1~10wt%。由此,有利于进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的比表面积、孔容以及粒度分布。根据本专利技术的实施例,对所述原料混合液依次进行沉淀处理时,所述沉淀处理的温度为20~80摄氏度,所述原料混合液的pH值为6.5~8.5。由此,有利于进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的高温热稳定性、比表面积以及孔容。根据本专利技术的实施例,所述老化处理的温度为65~95摄氏度,所述老化处理的时间为1~100小时。此,有利于进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的孔容,并使该催化剂载体具有较好的高温热稳定性。根据本专利技术的实施例,在所述煅烧处理之前,进一步包括:对所述沉淀物进行洗涤脱钠处理,所述洗涤脱钠处理是通过下列步骤实现的:采用pH为8.0-10.0的氨水溶液,对所述沉淀物进行多次洗涤,所述氨水溶液与所述沉淀物的固液比为(9-15):1,所述洗涤的温度为60~95摄氏度,洗涤时间为10~60分钟。由此,可以进一步提高该催化剂载体的活性。根据本专利技术的实施例,所述煅烧处理的温度为不低于800摄氏度,所述煅烧处理的时间为1.5~4小时。由此,有利于进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的高温热稳定性。根据本专利技术的实施例,所述粉碎处理为气流粉碎处理。由此,有利于获得粒度适当的催化剂载体。在本专利技术的另一方面,本专利技术提出了一种催化剂载体。根据本专利技术的实施例,所述催化剂载体是由前面所述的方法制备的。由此,该催化剂载体具有使用寿命长、热稳定性好、储放氧性能好、比表面积大、孔容大等优点的至少之一。根据本专利技术的实施例,在温度不低于800摄氏度时,所述催化剂载体中的γ-Al2O3含量不低于50wt%。附图说明图1显示了根据本专利技术一个实施例的制备方法的流程示意图;图2显示了根据本专利技术另一个实施例的制备方法的流程示意图;图3显示了根据本专利技术又一个制备方法的流程示意图;图4显示了根据本专利技术一个实施例的催化剂载体的扫描电子显微镜图;以及图5以及图6显示了根据本专利技术一个实施例的催化剂载体的高温热稳定性检测结果。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的第一方面,本专利技术提出了一种制备催化剂载体的方法。根据本专利技术的实施例,参考图1,该方法包括:S100:混合喷淋根据本专利技术的实施例,在该步骤中,将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中,以便获得原料混合液。根据本专利技术的实施例,铝酸钠溶液可以是由氢氧化铝经碱溶而制备的。具体的,可以将冶金级氢氧化铝与片碱混合并溶解。在获得的铝酸钠溶液中,铝酸钠的浓度可以为80~300g/L。由此,有利于获得粒度适中的催化剂载体。根据本专利技术的实施例,改性剂溶液可以是通过在质量分数为15~35%的硝酸溶液中加入改性剂而获得的。改性剂溶液中,基于铝酸钠溶液中Al的质量,改性剂的含量可以为1~40wt%。由此,可以进一步提高该催化剂载体的性能。根据本专利技术的实施例,改性剂的具体类型不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需求,选择适当的尾气净化催化剂改性剂。例如,根据本专利技术的具体实施例,改性剂中可以含有镧、铈、锆、镨、钕、钡、镝中的至少之一。由此,可以进一步提高该催化剂载体的性能。根据本专利技术的实施例,上述铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合后,通过喷淋的方式加入底液中。底液为含有分散剂的溶液,分散剂可以包括PEG-2000、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、吐温80、聚乙二醇脂肪酸酯以及脂肪酸聚氧乙烯酯中的至少之一。根据本专利技术的实施例,底液中,基于铝酸钠溶液中Al的质量,分散剂的含量可以为0.1~10wt%。由此,可以进一步提高利用该方法获得的催化剂载体的比表面积以及孔容。专利技术人经过大量实验以及深入研究发现,将铝酸钠溶液以及改性剂溶液的混合物通过喷淋的方式加入底液中形成原料混合液,可以显著增大获得的催化剂载体的高温热稳定性、比表面积以及孔容。并且,利用喷淋方式进行混合,有利于获得粒本文档来自技高网...
催化剂载体以及制备方法

【技术保护点】
一种制备催化剂载体的方法,其特征在于,包括:将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中,以便获得原料混合液,其中,所述底液中含有分散剂;对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理,以便获得沉淀物;对所述沉淀物进行依次进行洗涤、烘干、煅烧处理;对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理,以便获得所述催化剂载体。

【技术特征摘要】
1.一种制备催化剂载体的方法,其特征在于,包括:将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中,以便获得原料混合液,其中,所述底液中含有分散剂;对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理,以便获得沉淀物;对所述沉淀物进行依次进行洗涤、烘干、煅烧处理;对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理,以便获得所述催化剂载体。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述铝酸钠溶液中,所述铝酸钠的浓度为80~300g/L。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述改性剂溶液中的改性剂含有镧、铈、锆、镨、钕、钡、镝中的至少之一。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述改性剂溶液是通过在质量分数为15~35%的硝酸溶液中加入所述改性剂而获得的,所述改性剂溶液中,基于所述铝酸钠溶液中Al的质量,所述改性剂的含量为1~40wt%。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分散剂包括PEG-2000、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、吐温80、聚乙二醇脂肪酸酯以及脂肪酸聚氧乙烯酯中的至少之一。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述底液中,基于所述铝酸钠溶液中Al的质量,所述分散剂的含量为0.1~10...

【专利技术属性】
技术研发人员:施辉献徐庆鑫彭建蓉和晓才谢刚汪云华魏可徐亚飞李永刚缪森艳杨立宾张笑盈
申请(专利权)人:云南冶金集团创能金属燃料电池股份有限公司
类型:发明
国别省市:云南,53

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1