一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，將貴金屬、鈰、鋯通過共沉淀的方法制備成含有貴金屬的鈰鋯固溶體，該方法工藝簡單、方便可控，利用該方法得到的鈰鋯固溶體具有較多微孔、高比表面積及良好的儲放氧能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，具體涉及一種含元素鈰、鋯及貴金屬元素摻雜的固溶體催化劑的制備方法。
技術介紹
隨著機動車保有量的增加，由機動車排放到大氣中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物給人類環境帶來了很大的危害。目前，三元催化劑主要處理以凈化汽油為燃料的尾氣，這種三元催化劑以具有高比表面積的氧化鋁和具有豐富儲放氧能力的鈰鋯復合氧化物為載體，其負載活性成分為貴金屬(Pt、Pd、Rh)以及其他金屬元素制成的粉末材料，制備時，將該粉末材料制成具有粘結性的漿料涂覆于堇青石陶瓷蜂窩載體上形成。如CN1600418A公開了一種以堇青石陶瓷為載體，鋁膠和絲光沸石為涂層基體，La-Ce-Zr固溶體或La、Ce、Zr、Mn等元素為助劑，以貴金屬為活性組分制備的三元催化劑，該催化劑具有較低的起燃溫度，但該專利技術在制備過程中，活性組分貴金屬是通過浸漬方法附于涂層上，所以在高溫反應條件下，貴金屬很容易燒結團聚，致使催化熱穩定性差。CN101161337A、CN102008958A中將活性催化材料與粘合劑在液體中混合形成漿料，通過多層涂敷技術高度分散活性組分，提高了催化性能和熱穩定性。但是多層涂覆導致大部分活性組分分布位置與狀態不可控制，處于涂層內部的活性組分的不利于被充分利用，且多層涂覆延長生產周期。現有催化劑涂覆制備過程中，主活性成分貴金屬元素負載于載體材料的內部和表面，若貴金屬附于載體表面在溫度高，則極容易燒結團聚而失活；若貴金屬負載于在載體材料內部，因載體材料內部能夠用于氣體擴散的微孔較少，有害氣難以通過微孔達到載體材料內部的貴金屬處。由于現有制備方法制備的催化劑有效催化活性位點少、利用率低，導致尾氣處理效果不佳。
技術實現思路
有鑒于此，為解決上述問題，本專利技術提供一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，利用該方法可制備出的催化劑具有較多微孔、高比表面積及良好的儲放氧能力。為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，包括以下步驟：1)將乙醇、去離子水、檸檬酸混合攪拌均勻形成溶液Ⅰ；2)將鈰的可溶性鹽與H2O2混合，使Ce3+氧化為Ce4+，得到Ce4+溶液Ⅱ；3)向溶液Ⅱ中加入與Ce4+同摩爾比的鋯的可溶性鹽溶液，得到混合溶液Ⅲ；4)將溶液Ⅲ加入溶液Ⅰ，并加熱攪拌均勻成溶液Ⅳ；5)貴金屬元素(Pt、Pd、Rh)的可溶性鹽溶液及非離子表面活性劑混合均勻形成溶液Ⅴ，然后將溶液Ⅳ滴入溶液Ⅴ中形成溶液Ⅵ，滴入時，邊滴入邊攪拌；6)將溶液Ⅵ蒸干、凝膠形成凝膠A；7)將步驟6)中得到的凝膠A用乙醇洗滌、過濾，再蒸干、凝膠、發泡、干燥、焙燒制得本專利技術的催化劑。進一步，步驟6)中，蒸干、凝膠的溫度為120℃，步驟7)中，蒸干、凝膠的溫度為110℃。進一步，步驟4)中的加熱溫度為80℃。本專利技術的有益效果在于：利用本專利技術的一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法將貴金屬、鈰、鋯通過共沉淀的方法制備成含有貴金屬的鈰鋯固溶體，該方法工藝簡單、方便可控，利用該方法得到的鈰鋯固溶體具有較多微孔、高比表面積及良好的儲放氧能力。具體實施方式下面對本專利技術的優選實施例進行詳細的描述。本專利技術的一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，包括以下步驟：1)將乙醇、去離子水、檸檬酸混合攪拌均勻形成溶液Ⅰ；2)將鈰的可溶性鹽與H2O2混合，使Ce3+氧化為Ce4+，得到Ce4+溶液Ⅱ；3)向溶液Ⅱ中加入與Ce4+同摩爾比的鋯的可溶性鹽溶液，得到混合溶液Ⅲ；4)將溶液Ⅲ加入溶液Ⅰ，并加熱攪拌均勻成溶液Ⅳ；5)貴金屬元素(Pt、Pd、Rh)的可溶性鹽溶液及非離子表面活性劑混合均勻形成溶液Ⅴ，然后將溶液Ⅳ滴入溶液Ⅴ中形成溶液Ⅵ，滴入時，邊滴入邊攪拌；6)將溶液Ⅵ蒸干、凝膠形成凝膠A；7)將步驟6)中得到的凝膠A用乙醇洗滌、過濾，再蒸干、凝膠、發泡、干燥、焙燒制得本專利技術的催化劑。本實施例中，步驟6)中，蒸干、凝膠的溫度為120℃，步驟7)中，蒸干、凝膠的溫度為110℃。其中，步驟6)中的蒸干、凝膠的溫度為120℃，逼近溶液Ⅵ的凝固溫度，可加快蒸發速度；步驟7)中，由于凝膠A經乙醇洗滌，導致其凝固溫度降低，調節蒸干、凝膠的溫度為110℃，更容易控制蒸發凝固的操作。本實施例中，步驟4)中的加熱溫度為80℃，可使得溶液Ⅲ加入溶液Ⅰ充分混合。利用本專利技術的一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法將貴金屬、鈰、鋯通過共沉淀的方法制備成含有貴金屬的鈰鋯固溶體，該方法工藝簡單、方便可控，利用該方法得到的鈰鋯固溶體，粉體粒徑小而均勻，具有較多微孔、高比表面積及良好的儲放氧能力。將該鈰鋯固溶體作為涂層材料可提高貴金屬的分散度，有害氣體容易通過其微孔與貴金屬充分接觸，大幅度降低貴金屬的使用量，提高貴金屬的利用率。最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本專利技術的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本專利技術進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本專利技術權利要求書所限定的范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：1)將乙醇、去離子水、檸檬酸混合攪拌均勻形成溶液Ⅰ；2)將鈰的可溶性鹽與H2O2混合，使Ce3+氧化為Ce4+，得到Ce4+溶液Ⅱ；3)向溶液Ⅱ中加入與Ce4+同摩爾比的鋯的可溶性鹽溶液，得到混合溶液Ⅲ；4)將溶液Ⅲ加入溶液Ⅰ，并加熱攪拌均勻成溶液Ⅳ；5)貴金屬元素(Pt、Pd、Rh)的可溶性鹽溶液及非離子表面活性劑混合均勻形成溶液Ⅴ，然后將溶液Ⅳ滴入溶液Ⅴ中形成溶液Ⅵ，滴入時，邊滴入邊攪拌；6)將溶液Ⅵ蒸干、凝膠形成凝膠A；7)將步驟6)中得到的凝膠A用乙醇洗滌、過濾，再蒸干、凝膠、發泡、干燥、焙燒制得本專利技術的催化劑。

【技術特征摘要】
1.一種汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
1)將乙醇、去離子水、檸檬酸混合攪拌均勻形成溶液Ⅰ；
2)將鈰的可溶性鹽與H2O2混合，使Ce3+氧化為Ce4+，得到Ce4+溶液Ⅱ；
3)向溶液Ⅱ中加入與Ce4+同摩爾比的鋯的可溶性鹽溶液，得到混合溶液Ⅲ；
4)將溶液Ⅲ加入溶液Ⅰ，并加熱攪拌均勻成溶液Ⅳ；
5)貴金屬元素(Pt、Pd、Rh)的可溶性鹽溶液及非離子表面活性劑混合均勻形成溶液Ⅴ，然后將溶液Ⅳ滴入溶液Ⅴ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉津，
申請(專利權)人：重慶海特汽車排氣系統有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50