CN1047225A - 具有氧化和还原活的催化剂及制法 - Google Patents
具有氧化和还原活的催化剂及制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1047225A CN1047225A CN 89103448 CN89103448A CN1047225A CN 1047225 A CN1047225 A CN 1047225A CN 89103448 CN89103448 CN 89103448 CN 89103448 A CN89103448 A CN 89103448A CN 1047225 A CN1047225 A CN 1047225A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- active component
- coating
- catalytic active
- component
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种同时具有CO、HC氧化和NOx还原活性的附载型催化剂,属于环境保护催化净化领域。该催化剂的催化活性组分不用或仅用微量贵金属Pt,而以资源丰富的过渡金属氧化物及稀土化合物如CuO和La2O3为基本配方。通过改进其制备方法,从而得到成本低廉,氧化、还原活性好,并且对使用含铅汽油有高稳定性的催化剂,可以方便地用于汽车尾气净化或工业废气和民用燃烧炉废气的净化。
Description
本发明涉及一种具有CO、HC氧化和NOx还原活性的附载型催化剂,属于环境保护催化净化领域。
工业废气、民用燃烧炉废气及汽车尾气中,对大气污染的组分有一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)以及没有燃烧完全的烃类化合物(HC)等,如何消除这一类有害物质,从而净化空气、保护环境、维护生态平衡是当今世界上最热门的研究课题之一。近十多年来,大量国外专利报道了用于汽车尾气净化的三元型催化剂,能够较好地消除CO、HC和NOx等有害物质。例如,EP142858,EP142859,DE3436400,日本公开J6129355,以及日本J61046247,J61129030等,但这些催化剂均以贵金属或以贵金属为主加上某些过渡金属氧化物等为主要活性成份,不仅成本高,而且抗铅中毒能力差。目前,也有不含或仅含微量贵金属,以过渡金属氧化物和含稀土的复合金属氧化物作为催化活性为主成份的催化剂,如DD242183,DE3642018,DE3606335,CN86105768,CN86103200,CN85109694,CN851022282等,但已公开的这类催化剂,大都具有CO、HC氧化活性,对NOx的还原活性不明显。
本发明的目的在于提供一种以过渡金属氧化物CuO和La2O3为主要催化活性组分的附载型催化剂,它同时具有CO、HC氧化和NOx还原活性催化作用,并且对使用含铅汽油有高稳定性。
本发明的目的通过以下方式实现:
所述催化剂由以γ-Al2O3为主成份的载体和催化活性组分构成,催化活性组分占γ-Al2O3载体或γ-Al2O3涂层的10-30wt%,其载体可以是颗粒状的,也可以在蜂窝状基体上施以γ-Al2O3涂层得蜂窝状载体。颗粒状载体的制备方法是将所有主配料加上适量蒸馏水混合后,经挤条切粒、整形、干燥、焙烧而成,所说主配料是拟薄水铝干胶(Al2O3.3H2O)、二氧化铈(CeO2)和滑石粉,其中,二氧化铈、滑石粉分别占拟薄水铝干胶的3-10wt%,和3-8wt%。董青石或合金蜂窝基体可以由现有技术构成,然后用浸渍法施以γ-Al2O3涂层。其制备方法是:将上述所说载体的主配料和蒸馏水、乙醇、稀HNO3混合,放入球磨机球磨5-6小时,形成胶液,再以过量体积浸涂在被抽真空的蜂窝基体上,使涂层重量占整个蜂窝载体重量的10-20%,胶液中的组分可以这样确定:在每1000g主配料中加蒸馏水1200-5000ml,95%酒精(C2H5OH)1000-4000ml,10%硝酸(HNO3)300-1500ml.所述催化活性组分以CuO(第一组分)和La2O3(第二组分)为基本配方,其中Cu/La的克原子比为0.5/1-1/1,为了提高NOx还原活性和CO、HC的氧化活性,可以在基本配方中加入第三组分,它可以是V、Co、Ni、Fe的氧化物,其中Cu/V,Cu/Co,Cu/Ni,Cu/Fe的克原子比分别为5/1-1/1,也可以在基本配方中加入微量的第四组分Pt,以提高低温氧化活性。其含量为催化剂总重量的0.005-0.01%。
催化活性组分的附载方法及操作程序为:
(1)按比例配制含催化活性组分的硝酸盐混合溶液;
(2)将被抽真空的颗粒状载体或具有γ-Al2O3涂层蜂窝状载体浸入等量或过量体积的上述溶液中10-60分钟;
(3)取出烘干,并在350℃-450℃恒温2-3小时;
(4)在750-850℃焙烧2-6小时;
(5)可以再次浸入含Pt溶液中,3-5分钟后取出,在120℃烘干2小时;
(6)在400-450℃通H2气2-5小时。
上述程序(6),是一个非常重要的生产环节,表1和表2列出了同样成份的催化剂是否经过H2还原处理的性能对比情况,表1给出了CO+O2反应中,当CO转化率相同时的反应温度的变化数据,表2给出了NO+CO中,当NO转化率相同时,反应温度的变化数据。表1、表2中,A为未经H2气流还原的对比例,B为经H2气还原的实施例。从两表中可以看出,经H2气流还原处理过的这种催化剂,起燃温度明显减低,其氧化和还原性大大提高,尤其是NOx还原活性的提高更为显著。
表1 CO+O2反应中CO转化率(%)-反应温度(℃)
表2 NO+CO反应中NO转化率(%)-反应温度(℃)
对比例A:
(1)取30-60目γ-Al2O3为主的颗粒状载体42.5g,其中含二氧化铈(CeO2)和滑石粉各2g。
(2)秤取 硝酸镧 La(NO3)2·2H2O 10.90g;
硝酸铜 Cu(NO3)2·3H2O 5.10g;
硝酸镍 Ni(NO3)2·6H2O 2.609;
将上述三种硝酸盐混合后加水,制成35ml硝酸盐混合溶液;
(3)将上述颗粒状载体浸入等体积吸水量的硝酸盐混合液中;
(4)取出搁置0.5小时后,在120℃烘2小时,再以10℃/分速度升温至350℃,恒温2小时,以20℃/分速度升温至800℃,恒温3小时。
实施例B:
(1).(2).(3).(4)与对比例A相同,
(5)在400℃纯氢(H2)气流中恒温2小时。
下面再提供两个实施例:
实施例C:
(1)取董青石蜂窝基体一块(φ125mm,长85mm,300孔/吋2);
(2)配涂层胶液:拟薄水干胶粉(Al2O3·3H2O,200目)180g,CeO29g,滑石粉9g,蒸馏水1000ml,乙醇(C2H5OH,95%)800ml,硝酸(10%)250ml混合在球磨机中球磨5-6小时;
(3)将董青石蜂窝基体抽真空后浸入上述胶液中不断振动5分钟后取出、吹干,在120℃烘2小时,以20℃/分速度升温至800℃,恒温3小时;
(4)称取966.2g硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]和1443.7g硝酸镧[La(NO3)3·2H2O]溶解配成2l水溶液;
(5)将己涂胶液的蜂窝载体在真空条件下浸入过量体积的上述溶液中;
(6)取出搁置12小时,在120℃烘2小时,以10℃/分速度升温至400℃,恒温2小时,再以20℃/分速度升温至800℃,恒温3小时;
(7)称取铂(Pt)200mg,用少量王水加热溶解,除去硝酸根后用蒸馏水稀释成1l溶液;
(8)将经过(6)操作的半成品浸入(7)溶液中,3-5分钟后取出;
(9)在400℃纯氢(H2)气流中恒温3小时,得成品。
实施例D:
(1).(2).(3)同实施例C
(4)称取:676.3g硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O],1443.7g硝酸镧[La(NO3)3·2H2O]和484.6g硝酸铁[Fe(NO3)3·9H2O]溶解配成2l水溶液。
(5).(6)同实施例C;
(7)在400℃氢(H2)气流中恒温3小时,得成品。
将按实施例C和D制备的催化剂各四块分别组装成催化净化器,安装在我国东风EQ6100-Ⅰ型发动机的原消声器的部位,测定怠速下的CO、HC和NOx转化率。(该发动机已行驶里程96183km,使用70号含铅汽油),所得数据列于表3。
表3:怠速下CO、HC和NOx的转化率 (空燃比没有控制的条件下测定)
实施例 | 排气温度(℃) | 净化率(%) | ||
CO | HC | NOX | ||
C | 360 | 91.0 | 63.5 | 50.7 |
D | 315 | 85.8 | 57.7 | 50.0 |
通过以上所述,本发明不用或仅用微量贵金属Pt,而以资源丰富价格便宜的过渡金属氧化物及稀土化合物为原料,制成同时具有CO、HC氧化和NOx还原活性的催化剂,成本低廉、催化活性高,对含铅汽油有较高的稳定性,可以较方便地用于汽车尾气净化,也可广泛用于工业废气和民用燃烧炉废气的净化。
Claims (8)
1、一种具有CO、HC氧化和NOx还原活性的附载型催化剂,用以处理工业与民用废气和汽车尾气,它由以γ-Al2O3为主成份的载体和催化活性组分构成,催化活性组分用浸渍法附载于颗粒状γ-Al2O3载体上,或表面具有γ-Al2O3涂层的蜂窝状载体上,催化活性组分占γ-Al2O3载体的10-30wt%,其
颗粒状载体的制备方法是:
将主配料加入适量蒸馏水混合后,经挤条切粒、整形、烘干、焙烧而成,焙烧温度为800℃-850℃。
蜂窝状载体上γ-Al2O3涂层的制备方法是:
将主配料配成涂层胶液,用真空浸渍法浸涂在蜂窝状基体上。
催化活性组分的附载方法是:
(1)按比例配制含有催化活性组分的硝酸盐水溶液;
(2)在真空条件下将颗粒状载体或具有涂层的蜂窝状载体浸入等量体积或过量体积的上述硝酸盐溶液中10-60分钟;
(3)取出烘干并在350℃-450℃中恒温2小时;
(4)在800-850℃高温焙烧2-6小时;
(5)可以再次浸入含铂(Pt)溶液中,3-5分种后取出在120℃烘干2小时。
本发明的特征在于:
a)颗粒状载体或蜂窝状载体涂层的主配料是:拟薄水铝干胶(Al2O3·3H2O),二氧化铈(CeO2)和滑石粉,其中二氧化铈和滑石粉分别占拟薄水铝干胶的3-10wt%和3-8wt%。
(b)蜂窝基体上的涂层胶液是由主配料、蒸馏水、95%浓度的酒精和稀硝酸混合并在球磨机上球磨5-6小时而成,在每1000g主配料中加蒸馏水1200-5000ml,95%C2H5OH1000-4000ml,10%HNO3300-1500ml。
(c)催化活性组分的基本配方是CuO(第一组分)和La2O3(第二组分),其中Cu和La的克原子比是0.5/1-1/1。
2、根据权利要求1的附载型催化剂,其特征在于所述催化活性组分的配方中,可以加入第三组分,它可分别选用V、Co、Ni、或Fe的氧化物,其中Cu/V,Cu/Co,Cu/Ni,Cu/Fe的克原子比为5/1-1/1。
3、根据权利要求1或2的附载型催化剂,其特征在于所述催化活性组分的配方中,可以加入第四组分Pt,其中Pt占催化剂总重量的0.005-0.01%。
4、制备如权利要求1具有CO、HC氧化和NOx还原活性的附载性催化剂的方法,主要包括制备颗粒状γ-Al2O3载体或具有γ-Al2O3涂层的蜂窝状载体及催化活性组分的附载方法,其:
颗粒状载体的制备方法是:
将主配料加入适量蒸馏水混合后,经挤条切粒、整形、烘干、焙烧而成,焙烧温度为800℃-850℃。
蜂窝状载体上γ-Al2O3涂层的制备方法是:
将主配料配成涂层胶液,用真空浸渍法浸涂在蜂窝状基体上。
催化活性组分的附载方法是:
(1)按比例配制含有催化活性组分的硝酸盐水溶液;
(2)在真空条件下将颗粒状载体或具有涂层的蜂窝状载体浸入等量体积或过量体积的上述硝酸盐溶液中10-60分钟;
(3)取出烘干并在350℃-450℃中恒温2小时;
(4)在800-850℃高温焙烧2-6小时;
(5)可以再次浸入含铂(Pt)溶液中,3-5分钟后取出在120℃烘干2小时。
本发明特征在于:
(1)所述颗粒状载体或蜂窝状载体涂层的主配料是拟薄水铝干胶(Al2O3.3H2O),二氧化铈(CeO2)和滑石粉,其中二氧化铈和滑石粉,分别占拟薄水铝干胶的3-10wt%,3-8wt%。
(2)所述蜂窝状基体上的γ-Al2O3涂层胶液是由主配料、蒸馏水、95%浓度的酒精和稀硝酸按比例配制后在球磨机上球磨5-6小时而成。
(3)已经附载活性组分并在800-850℃焙烧后的催化剂,再放入400-450℃H2气流环境中还原2-5小时。
5、根据权利要求4的催化剂的制备方法,其特征在于所述蜂窝状载体的涂层胶液的配制比例是,在每1000g主配料中加蒸馏水1200-5000ml,95%C2H5OH1000-4000ml,10%HNO3300-1500ml。
6、根据权利要求4的催化剂的制备方法,其特征在于所述催化活性组分的基本配方是CuO(第一组分)和La2O3(第二组分),其中Cu和La的克原子比是0.5/1-1/1。
7、根据权利要求4或6的催化剂的制备方法,其特征在于所述催化活性组分的配方中,可以加入第三组分,它是V、Co、Ni、Fe的氧化物,其中Cu/V,Cu/Co,Cu/Ni,Cu/Fe的克原子比为5/1-1/1。
8、根据权利要求4或6的催化剂的制备方法,其特征在于所述催化活性组分的配方中,可以加入第四组分Pt,其中Pt占催化剂总重量的0.005-0.01%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 89103448 CN1018984B (zh) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 含铜、镧氧化物的废气净化催化剂及其制法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 89103448 CN1018984B (zh) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 含铜、镧氧化物的废气净化催化剂及其制法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1047225A true CN1047225A (zh) | 1990-11-28 |
CN1018984B CN1018984B (zh) | 1992-11-11 |
Family
ID=4855117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 89103448 Expired CN1018984B (zh) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 含铜、镧氧化物的废气净化催化剂及其制法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1018984B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1045549C (zh) * | 1993-11-26 | 1999-10-13 | 中国科学技术大学 | 含铜镧氧化物和铂铑的三效催化剂及其制法 |
CN1047540C (zh) * | 1997-10-31 | 1999-12-22 | 北京绿创环保科技有限责任公司 | 一种用于汽车排气净化的三元复合金属氧化物催化剂及其制备方法 |
CN1051025C (zh) * | 1995-02-17 | 2000-04-05 | 段忠善 | 用于净化工业废气和汽车尾气的催化剂 |
CN1075400C (zh) * | 1996-12-12 | 2001-11-28 | 北京科技大学 | 汽车尾气氧化氮净化用催化剂 |
CN102114426A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-07-06 | 内蒙古工业大学 | 四氯硅烷冷氢化专用催化剂及其制备方法 |
CN101610844B (zh) * | 2006-11-29 | 2013-03-20 | 巴斯福催化剂公司 | 抗热老化的NOx储存材料和捕集器 |
CN106492636A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-15 | 广东工业大学 | 一种no的催化还原方法及其应用 |
CN108816224A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-16 | 中国天辰工程有限公司 | 一种处理硅铝磷分子筛焙烧中的废气的催化剂及制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1057940C (zh) * | 1996-07-17 | 2000-11-01 | 厦门大学 | 过渡金属氧化物催化剂及用于制备均匀管径碳纳米管的方法 |
-
1989
- 1989-05-17 CN CN 89103448 patent/CN1018984B/zh not_active Expired
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1045549C (zh) * | 1993-11-26 | 1999-10-13 | 中国科学技术大学 | 含铜镧氧化物和铂铑的三效催化剂及其制法 |
CN1051025C (zh) * | 1995-02-17 | 2000-04-05 | 段忠善 | 用于净化工业废气和汽车尾气的催化剂 |
CN1075400C (zh) * | 1996-12-12 | 2001-11-28 | 北京科技大学 | 汽车尾气氧化氮净化用催化剂 |
CN1047540C (zh) * | 1997-10-31 | 1999-12-22 | 北京绿创环保科技有限责任公司 | 一种用于汽车排气净化的三元复合金属氧化物催化剂及其制备方法 |
CN101610844B (zh) * | 2006-11-29 | 2013-03-20 | 巴斯福催化剂公司 | 抗热老化的NOx储存材料和捕集器 |
CN102114426A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-07-06 | 内蒙古工业大学 | 四氯硅烷冷氢化专用催化剂及其制备方法 |
CN102114426B (zh) * | 2010-12-23 | 2012-11-21 | 内蒙古工业大学 | 四氯硅烷冷氢化专用催化剂及其制备方法 |
CN106492636A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-15 | 广东工业大学 | 一种no的催化还原方法及其应用 |
CN108816224A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-16 | 中国天辰工程有限公司 | 一种处理硅铝磷分子筛焙烧中的废气的催化剂及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1018984B (zh) | 1992-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1091002C (zh) | 柴油催化剂 | |
CN1167501C (zh) | 三元稀土氧化物催化剂 | |
EP3173147A1 (en) | Method for preparing noble metal catalyst | |
CN1021412C (zh) | 含贵金属的稀土复合氧化物型蜂窝催化剂及其制法 | |
CN113304745B (zh) | 一种Pt-Pd-Rh三元催化剂及其制备方法 | |
CN111215048A (zh) | 一种臭氧净化催化剂及其制备方法和应用 | |
CN1101727C (zh) | 净化机动车排气的稀土-贵金属催化剂及其制备方法 | |
CN113600188B (zh) | 一种汽油车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
CN105772023A (zh) | 一种高效三元催化剂涂层的制作方法 | |
CN1077806C (zh) | 负载贵金属微粒的大气净化催化剂及制法 | |
CN1047225A (zh) | 具有氧化和还原活的催化剂及制法 | |
CN1757433A (zh) | 一种汽油车尾气催化剂及其制备方法 | |
CN1045549C (zh) | 含铜镧氧化物和铂铑的三效催化剂及其制法 | |
CN1117621C (zh) | 一种复合氧化物三效催化剂及其制备方法 | |
CN1872409A (zh) | 一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
US20230256418A1 (en) | Three-way catalyst having low nh3 formation and preparation method therefor | |
CN105498760B (zh) | 一种用于天然气汽车尾气处理的抗水热老化催化剂制备方法 | |
CN1824384A (zh) | 高性能低贵金属三效催化剂 | |
CN110773159B (zh) | 一种Pt/Pd/Rh氧化催化剂制备工艺及其制备的催化剂 | |
CN113198449A (zh) | 新型复合式高效VOCs综合废气处理催化剂及其制备方法 | |
CN1115194C (zh) | 一种吸波催化剂、其制备及其在净化汽车尾气中的应用 | |
CN107999059B (zh) | 一种金属载体基体的尾气净化催化剂及其制备方法 | |
CN100430131C (zh) | 催化燃烧催化剂 | |
CN113274879A (zh) | 一种气体机用尾气后处理系统及其制备方法和应用 | |
CN1160599A (zh) | 一种废气净化催化剂的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C13 | Decision | ||
GR02 | Examined patent application | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |