一种多功能复合氧化物粉体及采用该粉体制备机动车排气净化用催化剂的方法技术

本发明专利技术提供一种可同时吸附并存储ＮＯ↓［ｘ］、ＨＣ和Ｏ↓［２］的多功能复合氧化物粉体及采用该粉体制备机动车排气净化用催化剂的方法。本发明专利技术的催化剂具有不易团聚和老化，易于分散均匀，具有很高的比表面积，可有效改善贵金属等活性组份在载体上的分散度和稳定性，具有很好的高温热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可同时吸附并存储NOx、 HC和02的多功能复合氧化物粉体及采用该 粉体制备机动车排气净化用催化剂的方法。
技术介绍
为了更好的保护环境，排放法规越来越严格，对发动机和整车冷启动排放限值的要求也越来越高，客观上要求催化剂1 .具有更好的HC吸附及存储功能，以降低发动机在冷启动条件下HC的排放量，；2.具有更好的NOx吸附及存储功能，增加催化剂在稀燃条 件下对NOx的吸附及存储能力及对NOx的选择性还原能力；3.具有更好的吸附及存储氧 的能力，确保催化剂在发动机空燃比波动范围条件下，对HC和NOx等仍具有很好的催化 净化效果。目前催化剂涂层的常用制备方法是将各种功能材料(如分子筛和铈锆固溶体等)与水 混合制浆，再涂覆于载体上制备涂层。受制备条件的限制，在涂层的制备中，各功能材料 很难达到均匀混合，从而影响其效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可同时吸附并存储NOx、 HC和02的多功能复合氧化物粉体。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用上述多功能复合氧化物粉体作为催化剂涂层制 备机动车排气净化器的方法。本专利技术的技术方案为一种多功能复合氧化物粉体，其特征在于所述多功能复合氧化物粉体采用以下步骤制备步骤(1)按照重量称取活性氧化铝100~120份、碳酸钡BaCO3l00 250份、镧钇铈 锆固溶体100~200份、ZSM-5分子筛65~105份以及去离子水100~300份，研磨成浆料C0， 其中镧钇铈锆固溶体为镧钇铈锆复合氧化物，其中镧、钇、铈、锆所占的物质的量的百分 比分别为2~6%、 2~6%、 20~80%、 20~80%;步骤(2)将浆料C0及10 30份由聚乙二醇400、木质纤维素和淀粉组成的表面活性剂，在高能球磨机中球磨至粒径为0.5 5)tmi的浆料Cl;步骤(3)将浆料C1进行快速喷雾干燥后轻烧，即得到所述的多功能复合氧化物粉体PO。步骤(1)中浆料co采用球磨罐进行研磨。所述球磨罐为玛瑙球磨缸。所述浆料CO研磨时间为1~3小时。所述步骤(3)中浆料Cl在300 50(TC下轻烧1 3小时。步骤(1)中活性氧化铝100~120份、碳酸钡BaCO3200 250份、镧钇铈锆固溶体180~ 200份、ZSM-5分子筛65 85份以及去离子水220份。步骤(1)中活性氧化铝100-120份、碳酸钡BaCO3l00 150份、镧钇铈锆固溶体100~ 120份、ZSM-5分子筛95 105份以及去离子水230份。一种制备机动车排气净化用催化剂的方法，其特征在于包含以下步骤步骤(1)按照重量称取80份拟薄水铝石、100份去离子水和25份醋酸于8(TC下加 热搅拌，解胶成C2;步骤(2)将浆料C2、如前所述的多功能复合氧化物粉体PO和去离子水在高速搅拌机 中高速搅拌、均化、混合制成浆料C3;步骤(3)将经过预处理的蜂窝载体浸于浆料C3中，挂浆取出密闭陈化，于真空烘干 箱中烘干，再经焙烧制得催化剂涂层；步骤(4)通过等量浸渍法，将贵金属活性组份负载于上述催化剂涂层上后轻烧，控制 贵金属活性组份的负载量为2.5 g/1，即可制得机动车排气净化用催化剂。所述贵金属活性组份为铂Pt、钯Pd或铑Rh其中一种或数种。所述步骤(3)中，在真空烘干箱中于110 12(TC下烘干，再于流动的氩气气氛中450 'C焙烧1.5小时。本专利技术的技术效果在于本专利技术是合成一种兼具储氧、储HC和储NOx于一体的多功能复合氧化物粉体材料， 可以在制浆时，可根据需要选择合适的含量进行涂层的制备，从而达到简化涂层制备过程 和工艺的目的。由于这种多功能粉体材料的颗粒度很细(接近纳米级)，且在制备过程中添 加有特有的高效分散剂，所以各功能材料不易团聚和老化，且易于分散均匀，其所制备的 涂层还具有很高的比表面积，可有效改善贵金属等活性组份在载体上的分散度和稳定性。另外，采用经过稳定的氧化铝、铈锆固溶体和分子筛制得的多功能复合氧化物粉体材料，具有很好的高温热稳定性。本专利技术还提供一种利用上述多功能复合氧化物粉体材料制备机动车排气净化用催化剂 的方法，采用该方法可以充分利用所述的多功能复合氧化物粉体材料的优良特性，使得所 制备的催化剂具有更好的HC吸附及存储功能，可以显著降低发动机在冷启动条件下HC的 排放量；具有更好的NOx吸附及存储功能，能够增加催化剂在稀燃条件下对NOx的吸附及 存储能力及对NOx的选择性还原能力；具有更好的吸附及存储氧的能力，确保催化剂在发 ^!ffl^B比波动范M件下，对HC和NOY等仍具有很奸的催化净化效^具体实施方式 实施例1首先制备多功能复合氧化物粉体P0:步骤l.称取活性氧化铝A1203 100~120g、碳酸钡BaCO3200~250g、镧钇铈锆固溶体180 ~200 g、 ZSM-5分子筛65 85 g和去离子水220 g，放入玛瑙球磨缸中，研磨1.5小时制成 浆料CO，所用的镧钇铈锆固溶体为Lao.o8Y,Ceo.31Zro.602。步骤2.将上述浆料CO倒入高能球磨机中，加入20 g自制的表面活性剂SURF23，球 磨至粒径为0.8~lpm，制成浆料C1;所述SURF23为多种有机表面活性剂的混合物，主要 成份包括聚乙二醇400、木质纤维素和淀粉等，主要作用在于减水、分散和助磨等。步骤3.将浆料C1进行快速喷雾干燥，再于450'C轻烧1.5小时，即得到所要求的多 功能复合氧化物粉体PO。然后利用所制备的多功能复合氧化物粉体PO制备机动车排气净化用催化剂步骤4.取80 g拟薄水铝石、100 g去离子水和25 g醋酸于8(TC下加热搅拌6小时， 解胶成浆料C2。步骤5.将上述浆料C2、粉体PO和去离子水180g倒入高速搅拌机中，于2000rpm下 高速搅拌、均化、混合2小时制成桨料C3。步骤6.将经过预处理的金属蜂窝载体浸于上述浆料C3中10秒，取出后用压縮空气 吹尽残留浆料。密闭陈化12小时，置于真空烘干箱中于11(TC烘干5小时，再于流动的氩 气气氛中在450'C下焙烧L5小时，制得多功能复合氧化物涂层。步骤7.采用等量浸渍法，将贵金属钯Pd负载于上述多功能复合氧化物涂层上，并控 制Pd的负载量为2.5g/1，再于35(TC下轻烧2小时，即可制得机动车排气净化用催化剂。实施例2首先制备多功能复合氧化物粉体P0:步骤l.称取活性氧化铝100~120 g、碳酸钡100~150 g、镧钇铈锆固溶体100~120 g、 ZSM-5分子筛95~105 g以及去离子水230 g，放入球磨罐中，研磨1.5小时成浆料CO,所 用的镧钇铈锆固溶体为LaaQ8Y,Ceo.6Zra3102。步骤2.将上述浆料CO倒入高能球磨机中，加入20 g如实施例1中所述的自制的表面 活性剂SURF23，球磨至粒径为0.5pm左右，制成浆料C1。步骤3将浆料C1进行快速喷雾干燥，再于450'C下轻烧1.5小时，即得到所要求的多 功能复合氧化物粉体PO。然后利用所制备的多功能复合氧化物粉体P0制备机动车排气净化用催化剂步骤4.取80 g拟薄水铝石、100 g去离子水和25 g醋酸于80'C下加热搅拌6小时，解 胶成浆料C2;步骤5将上述浆料C2、粉体P0和去离子水160 g倒入高速搅拌机中，于2000 rpm下 高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能复合氧化物粉体，其特征在于：所述多功能复合氧化物粉体采用以下步骤制备：步骤（１）按照重量称取活性氧化铝１００～１２０份、碳酸钡ＢａＣＯ↓［３］１００～２５０份、镧钇铈锆固溶体１００～２００份、ＺＳＭ－５分子筛６５～１０５份以及去离子水１００～３００份，研磨成浆料Ｃ０，其中镧钇铈锆固溶体为镧钇铈锆复合氧化物，其中镧、钇、铈、锆所占的物质的量的百分比分别为２～６％、２～６％、２０～８０％、２０～８０％；步骤（２）将浆料Ｃ０及１０～３０份由聚乙二醇４００、木质纤维 素和淀粉组成的表面活性剂，在高能球磨机中球磨至粒径为０．５～５μｍ的浆料Ｃ１；步骤（３）将浆料Ｃ１进行快速喷雾干燥后轻烧，即得到所述的多功能复合氧化物粉体Ｐ０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀军，王大祥，潘陆陆，
申请(专利权)人：北京英泰世纪环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]