一种用于稀燃CNG催化剂的涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于稀燃CNG催化剂的涂层及其制备方法，所述的涂层包括以下重量百分比的各组分：La

【技术实现步骤摘要】
一种用于稀燃CNG催化剂的涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于稀燃CNG催化剂的涂层及其制备方法，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
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、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。但稀燃CNG汽车尾气中含有大量的水蒸气和少量的SO2，容易造成Pd催化剂发生水中毒和硫中毒现象，大大降低了催化剂的使用寿命，且催化剂的耐水热稳定性差、贵金属含量高。

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催化剂的涂层，包括以下重量百分比的各组分：
[0008]La
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Zr
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Al2O390～95％；贱金属0.5～1％；Pd 0.8～1.5％；Ba(OH)21～2.3％；粘结剂2～3.5％；纤维素0.03～0.1％；
[0009]所述La2‑
Zr
‑
Al2O3材料中包括6～9wt％La2O3、20～30wt％ZrO2和60～80wt％Al2O3；
[0010]La
‑
Zr
‑
Al2O3从新鲜态度到老化比表面积变化率＜12％；孔容变化率＜3％，将La
‑
Zr
‑
Al2O3作为催化剂涂层的主要原料，Al2O3具有较大的比表面积，同时从新鲜态到高温老化过程中比表面积变化率小于12％，使最终涂敷涂层的催化剂获得优异的机械性能和良好的抗烧结性能。
[0011]优选的，所述的纤维素为羟乙基纤维素或羧甲基纤维素钠中的一种或两种的混合物。
[0012]优选的，所述贱金属为Y、Ce或Zr中的一种或几种的混合物。
[0013]优选的，所述Ba(OH)2氧化物含量为40～50％；粘结剂氧化物含量为5～15％。
[0014]一种用于稀燃CNG催化剂的涂层制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1、称取La2O3‑
ZrO2‑
Al2O3放入桶中进行搅拌，加入贱金属氧化物继续搅拌；
[0016]S2、将Pd盐溶液进行稀释，稀释后称量加入桶中持续搅拌，搅拌时间2～5h，测试PH；
[0017]S3、称取Ba(OH)2，加入桶中并调节PH；
[0018]S4、加入粘结剂和纤维素，搅拌至涂覆所需黏度时停止。
[0019]优选的，S3中调节PH至5～6。
[0020]有益效果：
[0021](1)本专利技术提供了一种用于稀燃CNG的催化剂的涂层及其制备方法，选用La
‑
Zr
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Al2O3作为催化剂涂层的主要成分，调节优化La2O3、ZrO2、Al2O3各材料的重量百分比为6～9wt％La2O3、20～30wt％ZrO2和60～80wt％Al2O3，La2‑
Zr
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Al2O3材料具有较大的比表面积，同时从新鲜态到高温老化过程中比表面积变化率小于12％，因此使最终涂覆涂层的催化剂具有较高的机械强度和良好的抗烧结性能，。
[0022](2)通过优化催化剂各组分之间的比例，发挥La
‑
Zr
‑
Al2O3、贱金属和Pd溶液之间的协同作用，进一步提高催化剂载体的机械强度和比表面积，提高催化剂的效率，更有利于稀燃CNG尾气的净化。
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。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]实施例1：
[0027]一种用于稀燃CNG催化剂的涂层制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)制备涂层
[0029]按照以下质量百分比进行配料：
[0030]La
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Zr
‑
Al2O393.51％；CeO20.6％；Pd 1.2％；Ba(OH)21.8％；粘结剂2.8％；HHBR2500.09％；
[0031]在物料桶中放入水，按照La
‑
Zr
‑
Al2O3的质量百分比称量物料放入桶中，加入CeO2搅拌均匀，使用去离子水对Pd盐溶液进行稀释，稀释后称取Pd溶液，滴加至桶中并搅拌4h，测试此时溶液的PH，称取Ba(OH)2加入桶中进行搅拌，搅拌5h，调节溶液的PH为5～6；称取粘结剂。加入桶中进行搅拌，搅拌时间20min；称取HHBR250加入桶中，搅拌至所需的涂覆黏度，判断黏度是否合适的标准为最终的浆料滴在载体上不快速流淌为所需的涂覆黏度。
[0032](2)将浆料在催化剂上进行涂覆，并进行催化剂性能的测试
[0033]在850℃50h下进行水热老化第一遍测试，测试结果如图1所示：
[0034]在850℃50h下进行水热老化第二遍测试，测试结果如图2所示。
[0035]实施例2：
[0036]一种用于稀燃CNG催化剂的涂层制备方法，包括以下步骤：
[0037](1)制备涂层
[0038]按照以下质量百分比进行配料：
[0039]La
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Zr
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Al2O393.51％；YO20.6％；Pd 1.2％；Ba(OH)21.8％；粘结剂2.8％；HHBR2500.09％；
[0040]在物料桶中放入水，按照La
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Zr
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Al2O3的质量百分比称量物料放入桶中，加入YO2搅拌均匀，使用去离子水对Pd盐溶液进行稀释，稀释后称取Pd溶液，滴加至桶中并搅拌4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催化剂的涂层，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：La
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Zr
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Al2O390～95％；贱金属0.5～1％；Pd 0.8～1.5％；Ba(OH)21～2.3％；粘结剂2～3.5％；纤维素0.03～0.1％；所述La
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Zr
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Al2O3材料中包括6～9wt％La2O3、20～30wt％ZrO2和60～80wt％Al2O3；La
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Zr
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Al2O3从新鲜态到老化比表面积变化率＜12％；孔容变化率＜3％。2.根据权利要求1所述的一种用于稀燃CNG催化剂的涂层，其特征在于，所述的纤维素为羟乙基纤维素或羧甲基纤维素钠中的一种或两种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种用于稀燃CNG催...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪红，袁书华，朱增赞，栾浩，徐欢，潘文，赵磊，丁宇恒，王菊，季天翔，
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：