一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供的一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，通过Zr对Al2O3进行改性，并在改性后的Al2O3载体上涂覆贵金属涂层，具体步骤为：按照Zr

【技术实现步骤摘要】
一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，更具体的是涉及对涂层的优化。

技术介绍

[0002]天然气汽车主要分为压缩天然气(CNG)汽车和液化天然气(LNG)汽车两大类。CNG汽车燃料是将天然气压缩并储存于车载高压瓶中，并通过减压器减压后供给内燃机，储存工艺简单。
[0003]天然气在发动机内与空气的混合是气气混合，与柴油和汽油相比，混合更均匀，燃烧也更充分，相比于汽车与燃油车，CNG汽车尾气中各类污染排放量大大降低，但尾气中未燃烧的CH4含量仍然较大。CNG汽车理论空燃比条件下尾气中主要污染物为CH4、NO
X
、CO。理论空燃比CNG汽车尾气的净化要求较高，其对催化剂的要求均高于汽油车尾气净化催化剂，需要高性能的三效催化剂才能有效完成尾气中各成分的净化。
[0004]近年来由于稀燃CNG汽车保有量增加，尾气中未燃烧CH4会给环境造成很大的压力，CH4催化氧化催化剂大致可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两大类。贵金属催化剂相比于非贵金属催化剂具有更好的低温活性和高温稳定性，因此在甲烷催化氧化中得到广泛的应用，其中Pd负载型催化剂具有最高的甲烷催化活性，但Pd/Al2O3催化剂热稳定性差，高温条件下易失活，同时耐水热稳定差、不耐硫，贵金属含量高从而导致成本高。

技术实现思路

[0005]为解决现有催化剂耐水热稳定性差、不耐硫以及贵金属含量高的问题，现提供一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法。
[0006]具体方案如下：
[0007]一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，Al2O3通过Zr进行改性，改性后Al2O3载体表面涂覆有涂层，涂层包括贵金属和稀土元素，所述的制备方法包括如下步骤：
[0008]制备涂层的底层浆料：
[0009]按照以下质量百分比进行配料：Zr
‑
Al2O
3 90～95％；稀土元素0.5％～1％；贵金属m 1％～2％；碱性沉淀剂1％～2％；粘结剂2％～3％；纤维素0.1％～0.2％；按照质量百分比称取上述物料并投入桶中进行搅拌，搅拌至涂覆所需黏度时停止；
[0010]制备涂层的上层浆料：
[0011]按照以下质量百分比进行配料：Zr
‑
Al2O
3 90～95％；稀土元素1％～2％；贵金属n 0.2％～2％；碱性沉淀剂1％～2％；粘结剂2％～3％；纤维素0.01％～0.1％；按照质量百分比称取上述物料并投入桶中进行搅拌，搅拌至涂覆所需黏度时停止；
[0012]将制备完成的底层浆料与上层浆料在催化剂上进行涂覆，所述底层浆料与上层浆
料涂覆的质量比为底层浆料：上层浆料＝(3～1.5)：1。
[0013]优选的，底层浆料各成分的氧化物含量为：
[0014]Zr
‑
Al2O
3 30～50％；稀土元素30～50％；贵金属m 10～20％；碱性沉淀剂30～60％；粘结剂5～20％；纤维素0.5～3％，其中Zr
‑
Al2O3与粘结剂的氧化物含量比为Zr
‑
Al2O3：粘接剂＝4。
[0015]优选的，上层浆料各成分的氧化物含量为：
[0016]Zr
‑
Al2O
3 30～50％；稀土元素30～50％；贵金属m 10～20％；碱性沉淀剂30～60％；粘结剂5～20％；纤维素0.5～3％，其中Zr
‑
Al2O3与粘结剂的氧化物含量比为Zr
‑
Al2O3：粘接剂＝4。
[0017]优选的，底层浆料中贵金属m为Pd，上层浆料中贵金属n为Pt，Pd与Pt作为催化剂的活性组分对尾气起到催化氧化的作用。
[0018]优选的，底层浆料与上层浆料中的稀土元素为Y、Ce、La和Ba中的一种或几种的混合物，通过在底层浆料，与上层浆料中掺杂稀土元素，以稀土元素作为助剂可以起到储放氧，稳定载体涂层，促进水煤气转化反应和水蒸气重整反应，改变反应动力学等作用。
[0019]优选的，碱性沉淀剂为Ba(OH)2、氨水和碳酸氢铵中的一种或几种的混合物。
[0020]优选的，底层浆料与上层浆料中的纤维素为HHBR250。
[0021]有益效果：
[0022]本专利技术提供的一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，通过制备底层浆料与上层浆料并将其涂覆在催化剂上进一步提高贵金属催化剂的低温活性，其中底层浆料加入Pd与稀土金属，上层浆料中加入Pt与稀土金属，通过加入稀土金属一方面对底层浆料起到储放氧，稳定载体涂层，促进水煤气转化反应的作用，另一方面可减少贵金属的使用；其次，通过优化底层浆料量与上层浆料量的比例，充分发挥稀土与Zr
‑
Al2O3载体的协同作用，使催化性能得到提升；此外，由于Zr改性的Zr
‑
Al2O3载体材料具有耐水热、耐硫毒化等性能，负载贵金属后得到的催化剂具备良好的水热稳定性以及耐硫等性能，更有利于稀燃CNG的应用。
附图说明
[0023]图1是实施例1中制得的催化剂的水热老化第一遍测试性能图。
[0024]图2是实施例1中制得的催化剂的水热老化第二遍测试性能图。
[0025]图3是实施例2中制得的催化剂新鲜态第一遍测试性能图。
[0026]图4是实施例2中制得的催化剂新鲜态第二遍测试性能图。
[0027]图5是实施例2中制得的催化剂的水热老化第一遍测试性能图。
[0028]图6是实施例2中制得的催化剂的水热老化第二遍测试性能图。
[0029]图7是实施例3中制得的催化剂新鲜态第一遍测试性能图。
[0030]图8是实施例3中制得的催化剂新鲜态第二遍测试性能图。
[0031]图9是实施例3中制得的催化剂的水热老化第一遍测试性能图。
[0032]图10是实施例3中制得的催化剂的水热老化第二遍测试性能图。
具体实施方式
[0033]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0034]实施例1：
[0035]一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0036](1)制备涂层
[0037]按照以下质量百分比进行配料：
[0038]Zr
‑
Al2O
3 92.1％；Pd 1％；Ba(OH)
2 4.134％；粘结剂2.7％；HHBR250 0.066％；
[0039]混合制浆：按照Zr
‑
Al2O3的质量百分比称量物料并投放入桶中，搅拌均匀；称取Pd溶液，滴加至桶中，搅拌5h；称取Ba(O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，Al2O3通过Zr进行改性，改性后Al2O3载体表面涂覆有涂层，涂层包括贵金属和稀土元素，所述的制备方法包括如下步骤：制备涂层的底层浆料：按照以下质量百分比进行配料：Zr
‑
Al2O
3 90～95％；稀土元素0.5％～1％；贵金属m 1％～2％；碱性沉淀剂1％～2％；粘结剂2％～3％；纤维素0.1％～0.2％；按照质量百分比称取上述物料并投入桶中进行搅拌，搅拌至涂覆所需黏度时停止；制备涂层的上层浆料：按照以下质量百分比进行配料：Zr
‑
Al2O
3 90～95％；稀土元素1％～2％；贵金属n 0.2％～2％；碱性沉淀剂1％～2％；粘结剂2％～3％；纤维素0.01％～0.1％；按照质量百分比称取上述物料并投入桶中进行搅拌，搅拌至涂覆所需黏度时停止；将制备完成的底层浆料与上层浆料在基体上进行涂覆，所述底层浆料与上层浆料涂覆的质量比为底层浆料：上层浆料＝(3～1.5)：1。2.根据权利要求1所述的一种用于稀燃CNG的改性氧化铝载体负载贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，底层浆料各成分的氧化物含量为：Zr
‑
Al2O
3 30～50％；稀土元素30～50％；贵金属m 10～20％；碱性沉淀剂30～60％；粘结剂5～20％；纤维素...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪红，袁书华，栾浩，朱增赞，潘文，徐欢，
申请(专利权)人：凯龙蓝烽新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：