一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，通过采用钛酸正丁酯与三氧化钨配置前驱镀膜醇液，并微热密封沸腾镀膜在发泡体表面，然后将乙酸钯和醋酸四氨合铂配置成均匀的乙醇水溶液，进行过滤式的发泡体二次镀膜，并烧结形成纳米催化剂，最后，在紫外电解质反应装置下电解燃烧得到复合催化剂的同时，进行甘草提取液的浸泡镀膜，得到高性能纳米催化剂。

A high performance nano catalyst for the treatment of automobile exhaust gas

The invention discloses an automobile exhaust gas treatment using high performance nano catalyst by using tetrabutyl titanate and WO3 coating precursor configuration alcohol solution and heat sealing coating in boiling foam surface, then palladium acetate and acetic acid four dlamine platinum configured ethanol aqueous solution evenly, foaming body two times coating filter the formation and sintering of nano catalyst, finally, get the composite catalyst while UV electrolyte electrolysis combustion reaction device, immersion coating of licorice extract, high performance nano catalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂
本专利技术属于汽车配件
，具体涉及一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂。
技术介绍
汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、氧气（甲醛等）。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾，汽车尾气中一氧化碳的含量最高，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收，与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。现有技术中的汽车尾气净化催化剂存在如下问题：1、工艺步骤复杂，成本高；2、不具备拉伸结构，用户使用时对产品形状要求高；3、新鲜态时效果较好，但一般超过一定公里数后使用效果明显降低。以贵金属Pt、Pd、Rh为主要活分的三元催化剂作为当今主流的汽车后废气治理催化剂，具有较高的的有害气体去除率、较长的使用寿命。但由于在车辆正常行驶中，汽车发动机自身的变化、喷油角度的变化、氧传感器的参数变化、进气量的变化等等，致使催化剂不得不更改其物理状态才能保证活性的发挥，而传统的催化剂在更改物理状态时带来的工作量及成本大幅度增加。因此，急需开发新的催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，不仅可降低汽车有害尾气气体的排放，且降低油耗，省油节能，保护环境。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其质量配比如下:钛酸正丁酯10-15份、纳米三氧化钨10-15份、聚乙烯吡咯烷酮10-12份、无水乙醇30-50份、乙醇水溶液20-40分米、乙酸钯4-7份、醋酸四氨合铂3-5份、甘草提取液10-15份。所述乙醇水溶液的乙醇浓度为50-70%，作为优选，乙醇水溶液中的乙醇浓度为55%。所述甘草提取液采用甘草活性分子浓度为5-10%的乙醇溶液。所述甘草提取液的制备方法如下：步骤1，将甘草放入丙酮中，以空气为曝气气体，30-40℃曝气反应1-3h；步骤2，将无水乙醇加入溶液中，进行回流3-5h，得到甘草提取液，水冷凝回收丙酮，回流温度为60-65℃。所述催化剂的制备方法如下:步骤1，将钛酸正丁酯放入至无水乙醇中，搅拌均匀，再加入一半的聚乙烯吡咯烷酮，形成分散性溶液；步骤2，将纳米三氧化钨加入至分散性溶液中，然后恒温超声分散，得到前驱镀膜液；步骤3，采用前驱镀膜浸泡发泡体，然后微热密封沸腾反应2-4h，冷却后取出发泡体，低温烘干得到前镀膜发泡体；步骤4，将乙酸钯和醋酸四氨合铂分别缓慢加入至乙醇水溶液中，然后加入剩余的聚乙烯吡咯烷酮密封水浴超声搅拌，直至完全溶解，得到二次镀膜液；步骤5，采用过滤法的方式将二次镀膜液通过前镀膜发泡体，然后放入马弗炉中梯度烧结得到纳米催化剂；步骤6，将纳米催化剂放入紫外电解质反应装置中反应10-15min，然后将其浸泡至甘草提取液中，过滤烘干，得到高性能纳米催化剂。所述步骤2中的恒温超声的频率为1.5-2.0kHz，超声温度为40℃，采用恒温超声的方式能够保证聚乙烯吡咯烷酮不仅聚集在二氧化钛颗粒表面，同时也聚集在三氧化钨表面，达到均匀分散效果的同时，液保证了纳米三氧化钨的悬浊效果与悬浊均匀性，为后续均匀镀膜提供有力的保证。所述步骤3中国的微热密封沸腾反应的压力不大于10MPa，所述反应温度为60-70℃，所述低温烘干温度为30-40℃，所述发泡体采用比表面不小于300m2/g；该步骤采用岗位热密封沸腾的方式保证了镀膜液的镀膜完整性与均匀性，通过微热沸腾的方式保证了镀膜液的流通性，同时保证了发泡体内层的气泡能够尽量排出，达到镀膜的全面与完整性，大大提高了光催化剂的有效面积。所述步骤4中的缓慢加入速度为1-2g/min，所述密封超声水浴的压力不高于15MPa，所述超声频率为10-15kHz，所述水浴温度为40-60℃，该步骤将乙酸钯和醋酸四氨合铂溶解至溶液中，并在聚乙烯吡咯烷酮的作用下形成分散体积，同时聚乙烯吡咯烷酮具有不错的粘稠效果，能够提供乙醇水溶液的成膜效果；该步骤充分利用乙酸钯和醋酸四氨合铂的物理性质，即乙酸钯不溶于水，可溶于乙醇的特性和醋酸四氨合铂不溶于醇，可溶于水的特性，选用乙醇水溶液，保证乙酸钯和醋酸四氨合铂的溶解效果。所述步骤5中的过滤法的流速为10-15mL/min，所述梯度烧结方式为：150-200℃烧结1-2h，250-300℃烧结2h，该步骤采用过滤法将二次镀膜液缓慢流过发泡体的比表面，通过自身的粘附效果以及聚乙烯吡咯烷酮的粘稠分散效果，将低浓度的贵金属离子分散至发泡体表面，能够在二氧化钛与三氧化钨表面形成稳定的以贵金属为中心的三元复合体系；采用梯度烧结的方式能够将有机物形成缓慢氧化，直至最后去除，而二氧化钛、三氧化钨和贵金属形成键联体系，保证其形成三元催化体系。所述步骤6中的紫外电解质反应条件为：电解质为硫酸钠，电解质浓度为10-150mmol/L，电压为15V，电流为10-20mA，光照强度为0.1-1.3mW/cm2，所述烘干温度为50-80℃；该步骤将纳米催化剂加入至反应装置，通过电解反应装置将纳米催化剂表面的有机物进行电解燃烧反应，达到去除效果的同时，保证贵金属颗粒固化在二氧化钛与三氧化钨颗粒间，形成催化氧化的中心体系；采用紫外光照的方式能够对二氧化钛和三氧化钨进行活化，保证二氧化钛与三氧化钨的活性，增加了电解燃烧速度，提高了制备效率，液提高了催化剂的催化性能；该步骤采用浸泡的方式将甘草提取液分布在催化剂表面，能够起到良好的抗硫中毒性能。本专利技术通过采用钛酸正丁酯与三氧化钨配置前驱镀膜醇液，并微热密封沸腾镀膜在发泡体表面，然后将乙酸钯和醋酸四氨合铂配置成均匀的乙醇水溶液，进行过滤式的发泡体二次镀膜，并烧结形成纳米催化剂，最后，在紫外电解质反应装置下电解燃烧得到复合催化剂的同时，进行甘草提取液的浸泡镀膜，得到高性能纳米催化剂。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术的制备方法简单快速，不涉及“三废”的排放，符合节能减排的要求。（2）本专利技术制备的高性能纳米催化剂不仅可降低汽车有害尾气气体的排放，且降低油耗，省油节能，保护环境。（3）本专利技术采用二氧化钛作为内层催化剂、甘草提取液作为表面催化剂，能够起到内外抗硫中毒效果，大大提高了抗中毒性能。（4）甘草提取液具有自洁功能，能够保证催化剂的成分稳定，保证了三元复合催化剂的稳定性与催化活性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述：实施例1一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其质量配比如下:钛酸正丁酯10份、纳米三氧化钨10份、聚乙烯吡咯烷酮10份、无水乙醇30份、乙醇水溶液20分米、乙酸钯4份、醋酸四氨合铂3份、甘草提取液10份。所述乙醇水溶液的乙醇浓度为50%。所述甘草提取液采用甘草活性分子浓度为5%的乙醇溶液。所述甘草提取液的制备方法如下：步骤1，将甘草放入丙酮中，以空气为曝气气体，30℃曝气反应1h；步骤2，将无水乙醇加入溶液中，进行回流3h，得到甘草提取液，水冷凝回收丙酮，回流温度为60℃。所述催化剂的制备方法如下:步骤1，将钛酸正丁酯放入至无水乙醇中，搅拌均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其质量配比如下:钛酸正丁酯10‑15份、纳米三氧化钨10‑15份、聚乙烯吡咯烷酮10‑12份、无水乙醇30‑50份、乙醇水溶液20‑40分米、乙酸钯4‑7份、醋酸四氨合铂3‑5份、甘草提取液10‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其质量配比如下:钛酸正丁酯10-15份、纳米三氧化钨10-15份、聚乙烯吡咯烷酮10-12份、无水乙醇30-50份、乙醇水溶液20-40分米、乙酸钯4-7份、醋酸四氨合铂3-5份、甘草提取液10-15份。2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其特征在于，所述乙醇水溶液的乙醇浓度为50-70%。3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其特征在于，所述甘草提取液采用甘草活性分子浓度为5-10%的乙醇溶液。4.根据权利要求3所述的一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其特征在于，所述甘草提取液的制备方法如下：步骤1，将甘草放入丙酮中，以空气为曝气气体，30-40℃曝气反应1-3h；步骤2，将无水乙醇加入溶液中，进行回流3-5h，得到甘草提取液，水冷凝回收丙酮，回流温度为60-65℃。5.根据权利要求1所述的一种汽车尾气处理用的高性能纳米催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法如下:步骤1，将钛酸正丁酯放入至无水乙醇中，搅拌均匀，再加入一半的聚乙烯吡咯烷酮，形成分散性溶液；步骤2，将纳米三氧化钨加入至分散性溶液中，然后恒温超声分散，得到前驱镀膜液；步骤3，采用前驱镀膜浸泡发泡体，然后微热密封沸腾反应2-4h，冷却后取出发泡体，低温烘干得到前镀膜发泡体；步骤4，将乙酸钯和醋酸四氨合铂分别缓慢加入至乙醇水溶液中，然后加入剩余的聚乙烯吡咯烷酮密封水浴超声搅拌，直至完全溶解，得到二次镀膜液；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩二锋，
申请(专利权)人：浙江农业商贸职业学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33