一种汽车三元催化器涂料、含有该涂料的汽车三元催化器及其制备方法技术

技术编号:15681464 阅读:58 留言:0更新日期:2017-06-23 11:40
本发明专利技术属于汽车三元催化器领域,具体涉及一种含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料、利用其制备汽车三元催化器的方法及所得汽车三元催化器,其含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,由以下重量份数的原料制成:纳米钻石烯15‑20份,阴离子表面活性剂1‑2份,非离子表面活性剂2‑3份,堇青石蜂窝陶瓷60‑75份,Rh

The invention relates to an automobile three element catalyst coating, an automobile three element catalyst containing the coating and a preparation method thereof

The invention belongs to the field of automotive three way catalytic converter, in particular relates to a preparation method of automobile catalytic converters three yuan and three yuan of the automobile catalytic converter using graphene containing nano diamond coatings, automotive three way catalytic converter, which contains nano diamond graphene car three waycatalytic coating made by weight number ingredients: nano diamond was 15 20, 1 anionic surfactants 2, nonionic surfactant 2 3, 60 cordierite honeycomb ceramics 75, Rh

【技术实现步骤摘要】
一种汽车三元催化器涂料、含有该涂料的汽车三元催化器及其制备方法
本专利技术属于汽车三元催化器领域,具体涉及一种汽车三元催化器涂料、含有该涂料的汽车三元催化器及其制备方法。
技术介绍
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的气体净化装置,主要活性成分为Rh、PT、Pd等贵金属,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOX等有害气体通过氧化作用和还原作用转变为无害的CO2、H2O和N2。当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOX三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原反应,其中CO在高温下氧化成无色无毒的CO2气体,HC化合物在高温下氧化成H2O和CO2;NOX还原成N2和O2,以减少汽车尾气对环境的污染,但是现在使用的汽车三元催化器涂料成分主要为三氧化二铝,其机械强度低,在路面不平时,气缸引起的剧烈震动还会使涂层脱落,在汽车启动时,三元催化器由于涂层的导热性差,无法及时升温至催化反应所需的温度,无法发生氧化还原反应,致使有害气体排出,并且传统涂层的表面积小,催化分散性和稳定性差,因此现有技术需要进一步的改进。
技术实现思路

技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机械强度高,导热性强,分散性强和稳定性好的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料、利用其制备汽车三元催化器的方法及所得汽车三元催化器。基于上述目的,本专利技术采取如下技术方案:一种含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:纳米钻石烯15-20份,阴离子表面活性剂1-2份,非离子表面活性剂2-3份,堇青石蜂窝陶瓷60-75份,Rh2O31.36-4.09份,PTO21.81-5.45份,PdO0.68-2.05份,CeO20.45-1.36份,La2O30.68-2.05份。进一步的,所述的纳米钻石烯为提纯的纳米钻石烯,其提纯方法如下:a.超声波碱洗:将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,碱液为10-15wt%的NaOH溶液,碱洗温度为45-55℃,搅拌速度为45-50rpm,清洗30-40min;b.超声波水洗:将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,搅拌速度45-50rpm,搅拌清洗20-30min,测量上层清液pH值,反复清洗直至pH=7;c.酸洗活化:将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中常温搅拌清洗,所述的酸洗液为25-35wt%的硫酸溶液,搅拌速度为45-50rpm,搅拌10-15min;d.超声波水洗:将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,搅拌速度为45-50rpm,搅拌20-30min,取上层清液测量pH值,反复清洗直至pH=7。e.烘干:将步骤d中超声波水洗后的纳米钻石烯以2℃/min的速率逐步升温至20-30℃,保温25-35min,再升温至90-100℃,保温25-35min,升温至110-120℃,保温55-65min,升温至190-200℃,保温1-2h,自然冷却至室温待用。进一步的,所述的纳米钻石烯粒度配比为50nm︰200nm︰250nm=(1-2)︰(2-3)︰(4-5)。进一步的,所述的Rh2O3、PTO2和PdO的重量份数比为Rh2O3:PTO2:PdO=6:8:3;所述的CeO2和La2O3的重量份数比为CeO2:La2O3=2:3。进一步的,利用所述的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料制备汽车三元催化器的方法,由以下步骤组成:(1)将改性后的纳米钻石烯加入阴离子表面活性剂中搅拌后,再加入非离子表面活性剂搅拌,制得纳米钻石烯涂料浆液。(2)将堇青石蜂窝陶瓷在纳米钻石烯涂料浆液中浸渍,取出干燥后,在500-600℃下焙烧5-6h,再在350-450℃条件下,在管式炉中用氢气还原4-6h,制得二次型陶瓷基体待用。(3)将Rh2O3,PTO2,PdO,CeO2和La2O3与去离子水混合,采用湿球法磨7-9h,制得催化剂浆液待用。(4)将步骤(3)中二次型陶瓷基体渍于催化剂浆液,干燥后,于500-600℃下烧结3~6h,得到三元催化器。进一步的,所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,浓度为0.01-0.1g/cm3,所述的非离子表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚,浓度为0.64-6.4g/cm3。进一步的,所述的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料制备汽车三元催化器的方法,所述的步骤(1)中搅拌速度为15000-20000rpm,搅拌时间为20-30min,搅拌温度为常温;所述的步骤(2)中浸渍的时间为3-10min;将步骤(4)中浸渍5-10min。进一步的,所述的制备汽车三元催化器的方法得到的汽车三元催化器。与现有技术相比,本专利技术的技术效果为:本专利技术机械强度高,稳定性强,具备低热容量和高导热率,使涂层上的催化剂达到其催化反应所需温度的时间缩短,提高催化净化效率;由于纳米钻石烯具有层片状结构,具有极大的比表面积,催化剂的有效活性成分多为贵金属氧化物且都分布在涂层表面上,因此使涂层比表面积大,活性成分分布均匀,提高贵金属氧化物分散性和稳定性,有利于提高活性成分的利用率,降低成本,而且纳米钻石烯无毒无害不会与催化剂发生反应,也不会影响催化剂的催化作用;纳米钻石烯表面含有大量的不饱和碳原子通常是由O、H、N等杂原子稳定的,这些表面官能团也是生成贵金属氧化物催化活性物中的成核中心,进而提高催化效率,降低催化条件,提高催化剂的催化性能。具体实施方式实施例1:一种含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,由以下重量份数的原料制成:纳米钻石烯20份,阴离子表面活性剂2份,非离子表面活性剂3份,堇青石蜂窝陶瓷60份,Rh2O34.09份,PTO25.45份,PdO2.05份,CeO21.36份,La2O32.05份。其中,所述的纳米钻石烯为提纯的纳米钻石烯,其提纯方法如下:a.超声波碱洗:将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗,超声波频率为45KHz,碱液为10wt%的NaOH溶液,碱洗温度为45℃,搅拌速度为45rpm,清洗30min;b.超声波水洗:将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45KHz,搅拌速度45rpm,搅拌清洗20min,测量上层清液pH值,反复清洗直至pH=7;c.酸洗活化:将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中常温搅拌清洗,所述的酸洗液为25-35wt%的硫酸溶液,搅拌速度为45rpm,搅拌10min;d.超声波水洗:将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45KHz,搅拌速度为45rpm,搅拌20min,取上层清液测量pH值,反复清洗直至pH=7。e.烘干:将步骤d中超声波水洗后的纳米钻石烯以2℃/min的速率逐步升温至20℃,保温25min,再升温至90℃,保温25min,升温至110℃,保温55min,升温至190℃,保温1h,自然冷却至室温待用。利用所述的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料制备汽车三元催化器的方法,由以下步骤组成:(1)将改性后的纳米钻石烯加入浓度为0.01g/cm3的十二烷基苯磺酸钠中搅拌于15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:纳米钻石烯 15‑20 份,阴离子表面活性剂 1‑2 份,非离子表面活性剂2‑3份,堇青石蜂窝陶瓷 60‑75 份,Rh

【技术特征摘要】
1.一种含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:纳米钻石烯15-20份,阴离子表面活性剂1-2份,非离子表面活性剂2-3份,堇青石蜂窝陶瓷60-75份,Rh2O31.36-4.09份,PTO21.81-5.45份,PdO0.68-2.05份,CeO20.45-1.36份,La2O30.68-2.05份。2.根据权利要求1所述的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器涂料,其特征在于,所述的纳米钻石烯为提纯的纳米钻石烯,其提纯方法如下:a.超声波碱洗:将纳米钻石烯放入装有碱液的超声波清洗机中搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,碱液为10-15wt%的NaOH溶液,碱洗温度为45-55℃,搅拌速度为45-50rpm,清洗30-40min;b.超声波水洗:将碱洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,搅拌速度45-50rpm,搅拌清洗20-30min,测量上层清液pH值,反复清洗直至pH=7;c.酸洗活化:将步骤b中水洗后的纳米钻石烯加入酸洗液中常温搅拌清洗,所述的酸洗液为25-35wt%的硫酸溶液,搅拌速度为45-50rpm,搅拌10-15min;d.超声波水洗:将酸洗后的纳米钻石烯放入装有去离子水的超声波清洗机中常温搅拌清洗,超声波频率为45-50KHz,搅拌速度为45-50rpm,搅拌20-30min,取上层清液测量pH值,反复清洗直至pH=7。e.烘干:将步骤d中超声波水洗后的纳米钻石烯以2℃/min的速率逐步升温至20-30℃,保温25-35min,再升温至90-100℃,保温25-35min,升温至110-120℃,保温55-65min,升温至190-200℃,保温1-2h,自然冷却至室温待用。3.根据权利要求2所述的含有纳米钻石烯的汽车三元催化器...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭留希赵清国杨晋中刘永奇王聪武艳强李盟尹维召文炯穆小娜
申请(专利权)人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:河南,41

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