【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车尾气净化，具体的，涉及甲醇燃料汽车尾气净化催化剂。
技术介绍
1、随着汽车工业的发展，由于甲醇的物化性质与汽油相近，而且甲醇的生产有着非常丰富的原料（煤、天然气、生物资源等），所以被视为最有希望而且最优的汽车代用燃料。目前，甲醇燃料汽车的发展也对我国汽车工业的发展起着重要的作用，但是，甲醇燃料汽车排放的主要污染物是大量的未燃烧的甲醇和不完全燃烧的产物如甲醛等，其对环境和人体都构成严重威胁，必须加以净化。
2、安装在汽车排气系统的催化剂可以实现尾气的净化，目前，这些催化剂通常为三元催化剂。三元催化剂由两部分组成：载体和覆于载体上的活性催化物质；活性催化物质通常选用贵金属，如铂、钯和铑的一种或几种，另外添加氧化材料等，从现有的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂来看，它们在催化活性、深度氧化还原性能等方面都还未达到真正的实用要求。
3、因此，开发具有优异尾气净化性能的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂将对我国汽车工业、能源结构等各方面具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提出甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，解决了相关技术中甲醇燃料汽车尾气净化催化剂的尾气净化性能较差的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提出甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，包括前级催化剂和后级催化剂；
4、所述前级催化剂的原料包括前级稀土主料、前级活性料和前级辅料；
5、所述后级催化剂的原料包括后级稀土主料、后级活性料和后级辅料；p>
6、所述前级稀土主料包括高铈稀土、中铈中锆稀土、前级金属氧化物、前级贵金属和钴黑色料；
7、所述后级稀土主料包括高锆稀土、中铈中锆稀土、后级金属氧化物和后级贵金属；
8、所述高铈稀土的铈含量为50wt%~60wt%；所述中铈中锆稀土的铈含量为30wt%~40wt%，锆含量为40wt%~50wt%；所述高锆稀土的锆含量为60wt%~70wt%。
9、作为进一步的技术方案，所述钴黑色料的钴含量为40wt%~50wt%。
10、作为进一步的技术方案，所述前级金属氧化物和所述后级金属氧化物各自独立地包括纳米二氧化钛、纳米氧化铝、镧改性氧化铝中的一种或多种。
11、作为进一步的技术方案，所述纳米二氧化钛为含钨的纳米二氧化钛，钨含量为2wt%~10wt%。
12、作为进一步的技术方案，所述前级活性料和所述后级活性料各自独立地包括有机酸和金属盐。
13、作为进一步的技术方案，所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸中的一种或多种；
14、所述金属盐为钴盐、锰盐、钡盐、镍盐中的一种或多种。
15、作为进一步的技术方案，所述前级辅料和所述后级辅料各自独立地包括增稠剂、ph调节剂和水。
16、作为进一步的技术方案，所述增稠剂为铝溶胶、纤维素类增稠剂中的一种或两种；所述ph调节剂为酸性ph调节剂。
17、本专利技术还提出甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，以重量份数计：
18、所述前级催化剂的原料包括1500~1520份前级稀土主料、80~111份前级活性料和3846~4210份前级辅料；
19、所述后级催化剂的原料包括1500份后级稀土主料、90份后级活性料和4210~4212份后级辅料；
20、所述前级稀土主料包括580~700份高铈稀土、300~400份中铈中锆稀土、500~510份前级金属氧化物、5~30份钴黑色料；
21、所述后级稀土主料包括700~800份高锆稀土、200~300份中铈中锆稀土、500份后级金属氧化物。
22、作为进一步的技术方案，所述前级贵金属包括pt、pd和rh；所述后级贵金属包括pd和rh。
23、作为进一步的技术方案，所述铝溶胶包括铝溶胶p4（07）、铝溶胶jhalh-15和铝溶胶srj-01；所述纤维素类增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。
24、作为进一步的技术方案，所述铝溶胶p4（07）、铝溶胶jhalh-15和铝溶胶srj-01的质量比为5~10:5:7。
25、作为进一步的技术方案，所述纳米二氧化钛、纳米氧化铝、镧改性氧化铝的质量比为5~7:9~10:10。
26、作为进一步的技术方案，所述有机酸和金属盐的质量比为1~3:3。
27、作为进一步的技术方案，当所述增稠剂为铝溶胶和纤维素类增稠剂时，所述铝溶胶和纤维素类增稠剂的质量比为170:2~4。
28、作为进一步的技术方案，所述前级活性料中金属盐为钴盐、锰盐和钡盐。
29、作为进一步的技术方案，所述后级活性料中的金属盐为钡盐和镍盐。
30、作为进一步的技术方案，所述前级催化剂的制备工艺包括以下步骤：
31、将前级活性料溶液、前级辅料溶液、前级稀土主料进行混合，得到前级催化剂。
32、作为进一步的技术方案，所述后级催化剂的制备工艺包括以下步骤：
33、将后级活性料溶液、后级辅料溶液、后级稀土主料进行混合，得到后级催化剂。
34、作为进一步的技术方案，所述前级催化剂的使用方法包括以下步骤：将前级催化剂涂覆在载体表面，经烘干、焙烧后，即可应用在甲醇燃料汽车的尾气净化中。
35、作为进一步的技术方案，所述后级催化剂的使用方法包括以下步骤：将后级催化剂涂覆在载体表面，经烘干、焙烧后，即可应用在甲醇燃料汽车的尾气净化中。
36、作为进一步的技术方案，所述烘干的温度为50~60℃；
37、所述焙烧时先以2.5℃/min的升温速率升温至100℃，保温60min；
38、再以1.25℃/min的升温速率从100℃升温至150℃，保温60min；
39、再以1.67℃/min的升温速率从150℃升温至250℃，保温30min；
40、再以1.67℃/min的升温速率从250℃升温至550℃，保温150-180min。
41、本专利技术中，焙烧时采用分步升温的焙烧方法，先升温至100℃保温60min；可有效排出涂覆材料表面的吸附水；再从100℃升温至150℃，保温60min，可有效去除涂覆材料内部结构的结晶水；从150℃升温至250℃，保温30min，可将涂覆材料中的有机成分充分排出；从250℃升温至550℃，保温150~180min，可充分保证催化剂的催化活性和稳定性。
42、本专利技术的工作原理及有益效果为：
43、本专利技术中，甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，包括前级催化剂和后级催化剂。前级催化剂主要净化co、thc、nmhc、ch4等污染物；后级催化剂主要净化nox等。通过在催化剂中添加稀土、钴黑色料、金属氧化物、金属盐等组分，钴黑色料有利于净化co，金属氧化物等组分有利于净化甲醛和甲醇。前级与后级的有机组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，包括前级催化剂和后级催化剂；
2.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述钴黑色料的钴含量为40wt%~50wt%。
3.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级金属氧化物和所述后级金属氧化物各自独立地包括纳米二氧化钛、纳米氧化铝、镧改性氧化铝中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述纳米二氧化钛为含钨的纳米二氧化钛，钨含量为2wt%~10wt%。
5.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级活性料和所述后级活性料各自独立地包括有机酸和金属盐。
6.根据权利要求5所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸中的一种或多种；
7.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级辅料和所述后级辅料各自独立地包括增稠剂、pH调节剂和水。
8.根据权利要求7所述的甲醇燃料汽车尾气
9.根据权利要求1~8任意一项所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，以重量份数计：
10.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级贵金属包括Pt、Pd和Rh；所述后级贵金属包括Pd和Rh。
...【技术特征摘要】
1.甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，包括前级催化剂和后级催化剂；
2.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述钴黑色料的钴含量为40wt%~50wt%。
3.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级金属氧化物和所述后级金属氧化物各自独立地包括纳米二氧化钛、纳米氧化铝、镧改性氧化铝中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述纳米二氧化钛为含钨的纳米二氧化钛，钨含量为2wt%~10wt%。
5.根据权利要求1所述的甲醇燃料汽车尾气净化催化剂，其特征在于，所述前级活性料和所述后级活性料各自独立地包括有机酸和金属盐。
【专利技术属性】
技术研发人员：庄忠再，宋燕海，朱建军，李文成，宋立华，张春丽，林方，赵宏义，宋雪峰，郑华，
申请(专利权)人：河北华特汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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