CN108607552A - 一种高效净化汽车尾气催化剂 - Google Patents

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李锦涛
韩天义
滕菲
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Abstract

本发明涉及汽车尾气催化剂，具体内容是汽车尾气催化剂的制备工艺。其包括催化剂以钒系SCR脱硝催化剂为载体，将切割好的催化剂在铝溶胶中浸渍，取出后将载体烘干、焙烧、冷却，将浸渍铝溶胶的催化剂研磨成粉末。将粉末浸渍在用相对应比例La(NO3)3·6H2O稀土助剂配置的溶液中，再将载体烘干、焙烧、冷却，然后浸入一定量的硝酸钯溶液中，接着干燥、焙烧、冷却，获得催化剂。本发明操作简单，以钒系SCR脱硝催化剂为载体具有较好的催化效率以及热稳定性；同采用金属镧作为助剂使催化剂活性得以增强；还采用了对催化剂进行镀钯，不仅使其镀层均匀而且抗磨损。

Description

一种高效净化汽车尾气催化剂
技术领域
本发明涉及一种高效净化汽车尾气催化剂及其制备方法，属于汽车尾气污染物处理领域。
背景技术
随着社会经济的快速发展，人们的生活越来越便捷，汽车已成为人们生活中必不可少的一部分。从而人们的需求不断增加，汽车产业得以迅猛发展，汽车产量的飞速增加使得中国成为全球汽车量增长最快的国家之一。统计至2016年底，我国机动车的保有量高达2.9亿辆，汽车数量占67％。然而大量汽车给人们带来方便的同时，也带来了诸多问题，其中汽车尾气对空气质量的影响日益加剧，已成为大气环境污染的主要因素。
以北京市举例说明，机动车排放污染物中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物占大气污染物总量排放的86％、32％和56％，机动车对本地PM2.5排放的贡献占到31.1％。在目前三效催化剂的探究中，只添加少量稀土贵金属钯的催化剂比同等价格的铂、铑催化剂性能更优越，故此成为研究热点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种高效稳定成本低的汽车尾气催化剂及其制备方法。
本发明采用的技术方案为：一种高效净化汽车尾气催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)首先对催化剂载体进行预处理，将催化剂载体切割成大小适宜的块状；
(2)将切割好的催化剂载体浸渍在铝溶胶溶液中，铝溶胶没过催化剂载体。
(3)取出浸渍后的催化剂，放入空烧杯中，在鼓风干燥烘箱内干燥，再放入高温箱式电阻炉中焙烧。
(4)将浸渍铝溶胶的催化剂研磨成粉末，粉末粒径满足20-40目，取一定量作为实验样品。
(5)相对应比例的稀土助剂用去离子水溶解，并将(4)中的实验样品浸渍其中2小时，每隔1小时搅拌5分钟；
(6)将浸渍稀土助剂的实验样品放入鼓风干燥箱中干燥然后在温箱式电阻炉中焙烧。
(7)用一定量的硝酸钯溶液浸渍负载稀土助剂的催化剂样品2小时，再放入鼓风干燥箱中140℃于恒温干燥6小时；并放入高温箱式电阻炉中于600℃焙烧2小时。
(8)取出步骤(7)的样品冷却，即得到高效净化汽车尾气的催化剂样品。
优选的，步骤(1)选取钒系SCR脱硝催化剂。
优选的，步骤(2)SCR催化剂在铝溶液浸渍反应时间为2小时。
优选的，步骤(3)在恒温鼓风干燥箱80℃下烘干2小时，再在高温箱式电阻炉140℃下焙烧2小时。
优选的，步骤(5)选取质量为实验样品3％的La(NO3)3·6H2O为稀土助剂。
优选的，步骤(6)干燥过程的处理温度为140℃，时间为6小时；焙烧过程的处理温度为600℃，时间为2小时。
优选的，步骤(7)选取质量为实验样品0.83％的硝酸钯，加去离子水浸渍步骤(6)的催化剂样品2小时。
本发明的有益效果是：本发明提供的方法克服了现有生产汽车尾气催化剂的复杂工艺，催化剂的不均匀分布。所制备的汽车尾气催化剂使用金属镧使催化剂活性得到极大改善。本发明还采用了对催化剂进行镀钯，不仅使其镀层均匀而且抗磨损。催化剂载体先浸渍负载Al2O3铝溶胶涂层，再负载稀土助剂，最后负载贵金属Pd。使贵金属负载在催化剂的最外层，是为了能够加快催化剂在脱除反应中的速率。
具体实施
实施例1
汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先对SCR脱硝催化剂载体进行预处理，将催化剂载体切割成大小适宜的块状；
(2)将切割好的催化剂载体浸渍在铝溶胶溶液中，铝溶胶没过催化剂载体，浸渍时间为2小时；
(3)取出浸渍后的催化剂，放入空烧杯中，在鼓风干燥烘箱内，以80℃恒温进行2小时干燥过程，待冷却至室温再放入高温箱式电阻炉中，在145℃温度下，焙烧2小时；
(4)将浸渍铝溶胶的催化剂研磨成粉末，粉末粒径满足20-40目，选择30g作为一次实验剂量的实验样品；
(5)选取0.9g的La(NO3)3·6H2O为稀土助剂，用去离子水溶解，并将(4)中的实验样品浸渍其中2小时，每隔1小时搅拌5分钟；
(6)将浸渍稀土助剂的实验样品放入鼓风干燥箱中，140℃恒温干燥6小时，冷却至室温，再放入高温箱式电阻炉中600℃焙烧2小时；
(7)用0.25g硝酸钯，用去离子水溶解，浸渍负载稀土助剂的催化剂样品2小时，再放入鼓风干燥箱中140℃恒温干燥6小时，等冷却后放入高温箱式电阻炉中600℃焙烧2小时。
(8)取出步骤(7)的样品冷却，即得到高效净化汽车尾气的催化剂样品。
将所得的高效净化汽车尾气的催化剂样品用于汽车尾气净化，该催化剂对CH、NOX和CO的脱除效率分别为67.5％、74％和68％。

Claims (7)

1.一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：
(1)首先对催化剂载体进行预处理，将催化剂载体切割成大小适宜的块状。
(2)将切割好的催化剂载体浸渍在铝溶胶中，铝溶胶没过催化剂载体。
(3)取出浸渍后的催化剂，放入空烧杯中，在鼓风干燥烘箱内干燥，再放入高温箱式电阻炉中焙烧。
(4)将浸渍铝溶胶的催化剂研磨成粉末，粉末粒径满足20-40目。并选取一定量作为实验样品。
(5)相对应比例的稀土助剂用去离子水溶解，并将(4)中的实验样品浸渍其中2小时，每隔1小时搅拌5分钟。
(6)将浸渍稀土助剂的实验样品放入鼓风干燥箱中干燥然后在温箱式电阻炉中焙烧。
(7)用一定量的硝酸钯溶液浸渍负载稀土助剂的催化剂样品2小时，再放入鼓风干燥箱中140℃恒温干燥6小时；并放入高温箱式电阻炉中600℃焙烧2小时。
(8)取出步骤(7)的样品冷却，即得到高效净化汽车尾气的催化剂样品。
2.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：催化剂以钒系SCR脱硝催化剂为载体。
3.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：所述的步骤(2)中，催化剂在铝溶胶浸渍反应时间为2小时。
4.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：所述的步骤(3)中，恒温鼓风干燥箱中的温度调节到80℃，烘干时间为2小时，然后在高温箱式电阻炉中于145℃焙烧2小时。
5.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：所述的步骤(5)中，稀土助剂为La(NO3)3·6H2O，实验样品与La(NO3)3·6H2O质量比为100∶3。
6.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：所述的步骤(6)中，恒温鼓风干燥箱中的温度调节到140℃，烘干时间为6小时，然后在高温箱式电阻炉中于600℃焙烧2小时。
7.根据权利要求1所述的一种高效净化汽车尾气催化剂，其特征在于：所述的步骤(7)中，实验样品与硝酸钯的质量比为100∶0.83。
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