汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法技术

一种汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法，包括以下步骤：将第一浆料涂覆于堇青石蜂窝陶瓷上，干燥，煅烧，形成Pd复合γ‑Al

【技术实现步骤摘要】
汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法
本专利技术涉及汽车尾气净化领域，特别是涉及一种汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着汽车的大量生产和使用，汽车尾气成为大气污染的重要来源。汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等有害气体，其排放到大气中导致大气环境质量日益恶化，严重危害人们的身体健康。因此汽车尾气催化净化器作为净化这三种污染物的有效技术，其核心部件是三效催化剂，即能同时对这三种污染物起催化净化作用的催化剂。常用的三效催化剂主要由载体、助催化剂涂层和贵金属组成，然而目前使用的三效催化剂其催化效率和耐久性仍有待提高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种催化效率高、耐久性好的汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法。一种汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，包括以下步骤：将所述第一浆料涂覆于堇青石蜂窝陶瓷上，干燥，煅烧，形成Pd复合γ-Al2O3层；其中所述第一浆料的制备包括以下步骤：将Pd复合γ-Al2O3粉体、第一胶粘剂、助剂、铈锆粉体和水混合球磨，得到第一浆料；将所述第二浆料涂覆于所述Pd复合γ-Al2O3层上，干燥，煅烧，形成Rh复合铈锆层，制得汽车尾气净化用三效催化剂；其中所述第二浆料的制备包括以下步骤：将铈锆粉体、硝酸铑、第二胶粘剂、γ-Al2O3粉体和水混合球磨，得到第二浆料。该汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法简单，工艺易于控制，生产成本低。得到的汽车尾气净化用三效催化剂，其以堇青石蜂窝陶瓷为载体，在载体上分别形成Pd复合γ-Al2O3层和Rh复合铈锆层，避免了Pd和Rh在高温形成合金，进而提高了Pd和Rh的催化活性和催化效率。此外，先在载体上形成Pd复合γ-Al2O3层，有利于Pd复合γ-Al2O3层在堇青石蜂窝陶瓷的附着，进而提高汽车尾气净化用三效催化剂的耐久性。得到的汽车尾气净化用三效催化剂的催化效率高和耐久性好，其在老化处理后仍保持良好的催化性能，且采用该汽车尾气净化用三效催化剂制成的净化器用于汽车，其尾气排放量显著低于国家标准。在其中一个实施例中，所述第一浆料中所述Pd复合γ-Al2O3粉体、所述第一胶粘剂、所述助剂和所述铈锆粉体总量的质量含量为30％～35％。在其中一个实施例中，所述第一胶粘剂为纳米铝溶胶、磷酸二氢铝和拟薄水铝石中的至少一种；所述助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的至少一种。在其中一个实施例中，所述第一浆料的制备还包括步骤：用硝酸调节所述第一浆料的pH值为2～4。在其中一个实施例中，所述第二浆料中所述铈锆粉体、所述硝酸铑、所述第二胶粘剂和所述γ-Al2O3粉体总量的质量含量为30％～32％。在其中一个实施例中，所述第二胶粘剂为丙酸铝、硫酸铝、明矾和拟薄水铝石中的至少一种。在其中一个实施例中，还包括制备所述Pd复合γ-Al2O3粉体的步骤：将γ-Al2O3粉体、硝酸铈、硝酸钯和水混匀，蒸干，煅烧，得到Pd复合γ-Al2O3粉体。在其中一个实施例中，所述铈锆粉体为改性铈锆粉体，还包括制备所述改性铈锆粉体的步骤：将铈锆粉体浸渍于0.5～2mol/L的硝酸盐溶液中，蒸干，煅烧，得到改性铈锆粉体；所述硝酸盐溶液中的硝酸盐为硝酸钇、硝酸铝和硝酸钕中的至少一种。在其中一个实施例中，所述煅烧的条件均为400～500℃煅烧1～4h。上述汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法制得的汽车尾气净化用三效催化剂。得到的汽车尾气净化用三效催化剂，其以堇青石蜂窝陶瓷为载体，在载体上分别形成Pd复合γ-Al2O3层和Rh复合铈锆层；得到的汽车尾气净化用三效催化剂的催化效率高和耐久性好，其在老化处理后仍保持良好的催化性能，且采用该汽车尾气净化用三效催化剂制成的净化器用于汽车，其尾气排放量显著低于国家标准。附图说明图1为一实施例的汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。请参阅图1，本专利技术提供了一实施例的汽车尾气净化用三效催化剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤。步骤S1、将Pd复合γ-Al2O3粉体、第一胶粘剂、助剂、铈锆粉体和水混合球磨，得到第一浆料。优选的，第一胶粘剂为纳米铝溶胶、磷酸二氢铝和拟薄水铝石中的至少一种；助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的至少一种。优选的，第一浆料中Pd复合γ-Al2O3粉体、第一胶粘剂、助剂和铈锆粉体总量的质量含量为30％～35％，如此控制浆料的固含量，以保证活性组分的质量含量，进而保证形成的Pd复合γ-Al2O3层催化性能。更优选的，Pd复合γ-Al2O3粉体、第一胶粘剂、助剂、铈锆粉体和水的质量比为55:8:2:35。更优选的，第一浆料的粘度为25～40cps。优选的，采用硝酸调节第一浆料的pH值为2～4，以使第一胶粘剂在该酸性环境发挥更好的胶粘作用，从而进一步提高浆料的均匀性和附着性，以使形成的Pd复合γ-Al2O3层催化性能更好。优选的，步骤S1中混合球磨的时间为2～6h。在其中一个实施例中，还包括制备所述Pd复合γ-Al2O3粉体的步骤。Pd复合γ-Al2O3粉体的制备包括以下步骤：将γ-Al2O3粉体、硝酸铈、硝酸钯和水混匀，蒸干，煅烧，得到Pd复合γ-Al2O3粉体。优选的，硝酸铈与γ-Al2O3粉体的质量比为2.5％。优选的，硝酸钯中钯元素与γ-Al2O3粉体的质量比为2％。优选的，在γ-Al2O3粉体、硝酸铈、硝酸钯和水中γ-Al2O3粉体、硝酸铈和硝酸钯总量的质量含量为40％。所述煅烧的条件为400～500℃保温1～4h。具体的，所述煅烧的条件为450℃下保温2h。优选的，制备Pd复合γ-Al2O3粉体所用γ-Al2O3粉体为改性γ-Al2O3粉体。所述改性γ-Al2O3粉体的制备包括以下步骤：将γ-Al2O3粉体浸渍于0.5～2mol/L的第一硝酸盐溶液中，蒸干，煅烧，得到改性γ-Al2O3粉体；其中第一硝酸盐溶液中的硝酸盐为硝酸镧、硝酸钡和硝酸镨中的至少一种。优选的，第一硝酸盐溶液的浓度为1mol/L。优选的，煅烧的条件为400～500℃保温1～4h。更优选的，煅烧的条件为450℃下保温2h。步骤S2、将第一浆料涂覆于堇青石蜂窝陶瓷上，干燥，煅烧，形成Pd复合γ-Al2O3层。优选的，步骤S2中煅烧的条件为400～500℃保温1～4h。更优选的，煅烧的条件为450℃下保温1h。具体的，步骤S2将第一浆料均匀涂覆于堇青石蜂窝陶瓷后，采用高压气体吹扫孔隙和边余角料，以保证浆料的均匀性。在其中一个实施例中，堇青石蜂窝陶瓷为改性堇青石蜂窝陶瓷。改性堇青石蜂窝陶瓷其稳定性更高，进而提高了汽车尾气净化用三效催化剂的耐久性。改性堇青石蜂窝陶瓷的制备包括以下步骤：将堇青石蜂窝陶瓷浸渍于1～4mol/L的第二硝酸盐溶液中，干燥，煅烧，得到改性堇青石蜂窝陶瓷；其中第二硝酸盐溶液的硝酸盐为硝酸锶、硝酸钡、硝酸锶、硝酸铈和硝酸锆中的至少一种。优选的，第二硝酸盐溶液的浓度为1.5mol/L。优选的，煅烧的条件为400～500℃保温1～4h。更优选的，煅烧的条件为450℃下保温1h。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述第一浆料涂覆于堇青石蜂窝陶瓷上，干燥，煅烧，形成Pd复合γ‑Al

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述第一浆料涂覆于堇青石蜂窝陶瓷上，干燥，煅烧，形成Pd复合γ-Al2O3层；其中所述第一浆料的制备包括以下步骤：将Pd复合γ-Al2O3粉体、第一胶粘剂、助剂、铈锆粉体和水混合球磨，得到第一浆料；将所述第二浆料涂覆于所述Pd复合γ-Al2O3层上，干燥，煅烧，形成Rh复合铈锆层，制得汽车尾气净化用三效催化剂；其中所述第二浆料的制备包括以下步骤：将铈锆粉体、硝酸铑、第二胶粘剂、γ-Al2O3粉体和水混合球磨，得到第二浆料。2.如权利要求1所述的汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一浆料中所述Pd复合γ-Al2O3粉体、所述第一胶粘剂、所述助剂和所述铈锆粉体总量的质量含量为30％～35％。3.如权利要求1所述的汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一胶粘剂为纳米铝溶胶、磷酸二氢铝和拟薄水铝石中的至少一种；所述助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镨和氧化钕中的至少一种。4.如权利要求1所述的汽车尾气净化用三效催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一浆料的制备还包括步骤：用硝酸调节所述第一浆料的pH值为2～4。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰石琨，夏楚平，王志坚，翁国庆，樊玉川，马小波，陈建波，李静，包新军，黄蓉，陈希，
申请(专利权)人：湖南稀土金属材料研究院，
类型：发明
国别省市：湖南,43