一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料制造技術

本發明專利技術公開了一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1?xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)60?80℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)強發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)380?420℃下焙燒60?90min，然后升溫到580?620℃焙燒5?8h，得到所述儲氧材料。本發明專利技術制備得到的鈰鋯固溶體，具有優異的儲氧性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車
，尤其涉及一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料。
技術介紹
在汽車行駛過程中，其空燃比很難精確控制，因為實際工況總是在稀薄燃燒和濃縮燃燒之間變動，影戲借助于氧傳感器保持空燃比在計量比附近擺動，其頻率和幅度因催化劑的不同而不同，因此催化劑交替處在富養和貧氧狀態，因此需要在催化劑中添加一定量的物質來控制催化劑的儲氧量。大量的研究報導催化劑中添加稀土氧化物和過渡金屬氧化物可大大地減少貴金屬的用量，同時不會降低催化劑的活性。因此，將稀土和過渡金屬有效的結合起來，不僅可以滿足日益嚴格的汽車尾氣排放標準，而且能提高催化劑的活性和使用壽命。在使用的稀土元素中鈰是最受重視的元素之一，研究表明，在廢氣凈化催化劑中，Ce具有多種功能：儲存及釋放氧，為了使催化劑在貧氧狀態下更好地氧化HC和CO，以及在富氧條件下更好地還原NO，常借助于催化劑涂層中的氧化鈰來改善尾氣條件下的氧化-還原反應，起到吸氧及釋氧的作用。鈰鋯固溶體的儲氧性能與其晶相結構、熱穩定性、孔隙率和比表面積緊密相關。將鈰鋯固溶體制備納米多孔材料，有利于改善其儲氧性能，性能優良的鈰鋯固溶體不但能夠提高催化效率并延長催化劑壽命，而且能降低貴金屬的使用量。然而，不同是制備方法制備得到的鈰鋯固溶體晶相結構、孔隙率和比表面積不同，因此其性能相差很大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種汽車尾氣凈化用儲氧材料，其儲氧能力好、熱穩定性強，而且在其中添加的第三組分(非貴金屬、稀土金屬等)具有很好的協同作用。為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1-xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)60-80℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)將發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)380-420℃下焙燒60-90min，然后升溫到580-620℃焙燒5-8h，得到所述儲氧材料。優選的，x的取值為0.1-0.25，優選0.2。本專利技術的Ce-Zr-Cu固溶體中，隨著負載Cu含量的增加，進入鈰鋯固溶體的晶格CuO增加，使晶格缺陷減少，增加了氧的活動能力和表面氧物種，所以氫消耗峰的溫度有所降低。隨著負載Cu含量的進一步增加時，消耗峰的溫度沒有什么明顯變化，只是每個峰面積有所增加，這是因為進入鈰鋯固溶體的CuO顆粒量是一定的，所阻沒有什么變化。因此本專利技術將Cu含量選擇在0.1-0.25在鈰鋯固溶體中，Cu組分的添加主要是對鈰鋯固溶體的晶胞參數產生影響，進而改變其儲氧性能。不同方法下，即使加入同樣組分，其得到的固溶體，晶胞參數也不盡相同。本專利技術制備得到的鈰鋯固溶體，具有優異的儲氧性能。具體實施方式下面通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。實施例1一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1-xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)60℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)將發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)380℃下焙燒60min，然后升溫到580℃焙燒5h，得到所述儲氧材料。實施例2一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1-xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)80℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)將發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)420℃下焙燒90min，然后升溫到620℃焙燒8h，得到所述儲氧材料。實施例3一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1-xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)70℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)將發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)380-420℃下焙燒80min，然后升溫到600℃焙燒6h，得到所述儲氧材料。在實施例1-3中，x取值0.5。實施例1-3的鈰鋯固溶體，經試驗驗證，其儲氧量在1500-2300μmol/g，對于NO的轉化率從120℃起燃，對于碳氫化合物從140℃起燃。對比例1-3將x取值變為0.4，其余與實施例1-3相同。對比例1-3的鈰鋯固溶體，經試驗驗證，其儲氧量在600-800μmol/g，對于NO的轉化率從175℃起燃，對于碳氫化合物從210℃起燃。效果明顯差于實施例1-3，說明特定含量的Fe與鈰鋯固溶體的聯用，起到協同作用。對比例4-6將制備方法替換為共沉淀法，其余與實施例1-3相同。對比例4-6的鈰鋯固溶體，經試驗驗證，其儲氧量在800-950μmol/g，對于NO的轉化率從193℃起燃，對于碳氫化合物從206℃起燃。其效果明顯差于實施例1-3。說明本申請的鈰鋯固溶體，采用特定的方法，才能獲得最優的效果。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1?xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)60?80℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃硝酸，直至生成黃色凝膠，繼續水浴加熱直至生成發泡凝膠；(4)將發泡凝膠烘干，研磨成粉末；(5)380?420℃下焙燒60?90min，然后升溫到580?620℃焙燒5?8h，得到所述儲氧材料。

【技術特征摘要】
1.一種含銅汽車尾氣凈化用儲氧材料，其為(Ce0.6Zr0.4)1-xCuxO2，所述儲氧材料如下方法制備，包括：(1)將可溶性鈰鹽、可溶性鋯鹽、可溶性銅鹽和檸檬酸溶于無水乙醇中，室溫下攪拌，直至變為乳白色；(2)60-80℃下水浴加熱，直至溶液變為透明溶膠；(3)在透明溶膠中加入濃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張達明，
申請(專利權)人：無錫市明盛強力風機有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32