CN109621952B - 一种汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂及其制备方法,包括载体,载体的孔道内壁中涂覆有催化涂层,催化涂层的涂覆量为50~120g/L,催化涂层沿轴向的高度为载体高度的100%,催化涂层中含有铈锆稀土复合氧化物、γ‑氧化铝和贵金属活性组分,贵金属活性组分包含Pd和Rh,其中Pd的负载量为0.1~1.5 g/L;Rh的负载量为0.05~0.5 g/L。本发明通过催化涂层涂覆工艺的改进,实现了催化涂层在孔道内壁结构上的均匀扩散分布,进而显著降低了颗粒物过滤器催化剂的排气背压,同时均匀分布的催化涂层很好的起到了拦截颗粒物和转化气态污染物的作用,使得本发明制备的过滤器催化剂在降低排气背压的同时没有使颗粒捕集率和催化性能受到负面影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂及其制备方法,属于尾气后处理技术领域。
背景技术
轻型汽车国VI排放标准即将于2020年7月1日起实施,该标准对汽油车尾气颗粒物数量有了严格的规定:在WLTC测试循环中,颗粒数(PN)排放不能超过6.0×1011个/km。目前国内汽油车发动机普遍使用的涡轮增压和缸内直喷(GDI)技术在带来燃烧效率提高和动力性增强的同时也带来了颗粒物排放数量的增加。随着国VI法规的即将实施,众多整车厂选择加装汽油机尾气颗粒过滤器(GPF)催化剂来满足国VI法规的PN排放要求。
GPF结构为壁流式堇青石蜂窝陶瓷,端面为开孔和闭孔孔道依次相邻,而载体孔道壁为多微孔结构以允许气流通过。汽油机尾气经由GPF端面开孔孔道流入载体孔道内,然后穿过载体孔道壁在相邻孔道流出。在尾气穿过载体孔道壁的过程中,其中裹挟的颗粒物被载体孔道壁所拦截,进而达到颗粒过滤的效果。为增强载体孔道壁的颗粒捕集效果,通常会将催化涂层涂覆在载体孔道上,起到辅助拦截颗粒的作用,同时也能辅助去除气态污染物。应用GPF催化剂后整车颗粒物排放能满足国VI法规要求,但GPF的安装会导致排气背压的上升,在一定程度上影响发动机性能。因此,在保证颗粒过滤效果的基础上,如何最大程度降低GPF催化剂的排气背压,是国VI汽油车尾气后处理领域的一个重点研究方向。
发明内容
本发明的目的为针对现有商业汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂普遍存在背压偏高的缺点,提供了一种低排气背压的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂及其制备方法,该过滤器催化剂在保证颗粒过滤效率和催化性能的同时,排气背压较商业催化剂有显著的下降。
本发明采用如下技术方案:一种汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,包括载体,所述载体为壁流式堇青石蜂窝陶瓷,所述载体的孔道内壁中涂覆有催化涂层,所述催化涂层的涂覆量为50~120g/L,所述催化涂层沿轴向的高度为载体高度的100%,所述催化涂层中含有铈锆稀土复合氧化物、γ-氧化铝和贵金属活性组分,所述贵金属活性组分包含Pd和Rh,其中Pd的负载量为0.1~1.5g/L;Rh的负载量为0.05~0.5g/L。
进一步的,所述铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为0.5~5:1。
进一步的,所述铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为:25~35%的CeO2、60~70%的ZrO2、2~3%的La2O3和3~5%的Pr6O11、Nd2O3、Y2O2中的一种。
进一步的,所述催化涂层在载体孔道内壁中的分布比例为90~100%。
汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比0.5~5:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水的加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为10~40%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在1~5um,D99为10~20um;
(2)基于催化涂层中贵金属Pd和Rh的负载量,并根据所用载体的大小及贵金属溶液浓度计算出所需贵金属溶液加入量,将相应的Pd、Rh贵金属溶液加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌1~2h得到贵金属悬浊液;
(3)向步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入流变调节剂,流变调节剂的加入量控制在贵金属悬浊液固体物质质量的1~10%,得到涂覆用浆液;
(4)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面和右端面,将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的左端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的左端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的右端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以400~600℃温度焙烧2~4h,完成制备过程。
进一步的,所述步骤(4)和步骤(6)中一开始浸入高度为载体高度的5~10%,停留10~100s;然后按5~20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在10~100s。
进一步的,所述步骤(5)和步骤(7)中通气时,控制气体流速在5~15m/s,初始气体温度10~30℃,通气时间10~100s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在10~30℃/次,单次通气时间10~100s;最高气流温度控制为160~200℃。
进一步的,所述步骤(2)中的Pd、Rh贵金属溶液为Pd、Rh的硝酸盐、乙醇胺羟基盐、醋酸盐的一种或多种,所述Pd、Rh贵金属溶液的质量浓度为2~10%。
进一步的,所述步骤(3)中的流变调节剂为醋酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或多种。
本发明的有益效果:本发明通过催化涂层涂覆工艺的改进,实现了催化涂层在孔道内壁结构上的均匀扩散分布,进而显著降低了颗粒物过滤器催化剂的排气背压,同时均匀分布的催化涂层很好的起到了拦截颗粒物和转化气态污染物的作用,使得本发明制备的过滤器催化剂在排气背压有显著下降的同时依然具有较高的颗粒捕集率和催化性能。
附图说明
图1为本发明的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂的结构示意图。
附图标记:催化涂层1、载体孔道内壁2、左端面3、右端面4。
具体实施方式
实施例1:
选用规格为Φ118.4mm*127mm,目数为300目,孔道壁厚为203.2μm,孔隙率为65%,平均孔径为20μm,体积为1.398L的壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体。载体中涂覆有催化涂层,催化涂层的涂覆量为50g/L。催化涂层在载体孔道内壁中的分布比例为90%。催化涂层中铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为0.5:1。催化涂层中的铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为25%的CeO2、70%的ZrO2、2%的La2O3和3%的Pr6O11。催化涂层贵Pd的负载量为0.1g/L;Rh的负载量为0.05g/L。
汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂的制备方法,步骤如下:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比0.5:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为10%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在1um,D99在10um;
(2)根据Pd和Rh的负载量及载体体积分别计算出所需2%质量浓度的硝酸Pd溶液2%质量浓度的硝酸Rh溶液的量,并将其加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌1h得到贵金属悬浊液;
(3)往步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入相对其固体物质质量1%的醋酸,得到涂覆用浆液;
(4)壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面和右端面。将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的5%,停留10s;之后按5%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在10s;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在5m/s,初始气体温度10℃,通气时间10s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在10℃/次,单次通气时间10s;最高气流温度控制在160℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的5%,停留10s;之后按5%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在10s;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在10m/s,初始气体温度10℃,通气时间10s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在10℃/次,单次通气时间10s;最高气流温度控制在160℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以400℃温度焙烧2h,完成制备过程。
实施例2:
选用规格为Φ118.4mm*127mm,目数为300目,孔道壁厚为203.2μm,孔隙率为65%,平均孔径为20μm,体积为1.398L的壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体。载体中涂覆有催化涂层,催化涂层的涂覆量为120g/L。催化涂层在载体孔道内壁中的分布比例为95%。催化涂层中铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为5:1。催化涂层中的铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为35%的CeO2、60%的ZrO2、2%的La2O3和3%的Nd2O3。催化涂层贵Pd的负载量为1.5g/L;Rh的负载量为0.5g/L。
汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂的制备步骤如下:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比5:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为40%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在5um,D99在20um;
(2)根据Pd和Rh的负载量及载体体积分别计算出所需10%质量浓度乙醇胺羟基Pd溶液10%质量浓度的乙醇胺羟基Rh溶液的量,并将其加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌2h得到贵金属悬浊液;
(3)往步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入相对其固体物质质量10%的酒石酸,得到涂覆用浆液;
(4)壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面和右端面。将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留100s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在100s;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在15m/s,初始气体温度30℃,通气时间100s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在30℃/次,单次通气时间100s;最高气流温度控制在200℃,最后一次升温梯度为20℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留100s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在100s;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在20m/s,初始气体温度30℃,通气时间100s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在30℃/次,单次通气时间100s;最高气流温度控制在200℃,最后一次升温梯度为20℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以600℃温度焙烧4h,完成制备过程。
实施例3:
选用规格为Φ118.4mm*127mm,目数为300目,孔道壁厚为203.2μm,孔隙率为65%,平均孔径为20μm,体积为1.398L的壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体。载体中涂覆有催化涂层,催化涂层的涂覆量为100g/L。催化涂层在载体孔道内壁中的分布比例为95%。催化涂层中铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为4:1。催化涂层中的铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为25%的CeO2、67%的ZrO2、3%的La2O3和5%的Y2O2。催化涂层贵Pd的负载量为1.5g/L;Rh的负载量为0.5g/L。
汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂的制备方法,包括步骤如下:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比4:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为30%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在3um,D99在10um;
(2)根据Pd和Rh的负载量及载体体积分别计算出所需10%质量浓度醋酸Pd溶液10%质量浓度的醋酸Rh溶液的量,并将其加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌2h得到贵金属悬浊液;
(3)往步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入相对其固体物质质量10%的柠檬酸,得到涂覆用浆液;
(4)壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面和右端面。将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留50s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在50s;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在15m/s,初始气体温度10℃,通气时间100s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在30℃/次,单次通气时间100s;最高气流温度控制在190℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留50s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在50s;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在20m/s,初始气体温度20℃,通气时间100s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在30℃/次,单次通气时间100s;最高气流温度控制在200℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以600℃温度焙烧2h,完成制备过程。
实施例4:
选用规格为Φ118.4mm*127mm,目数为300目,孔道壁厚为203.2μm,孔隙率为65%,平均孔径为20μm,体积为1.398L的壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体。载体中涂覆有催化涂层,催化涂层的涂覆量为80g/L。催化涂层在载体孔道内壁中的分布比例为100%。催化涂层中铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为2:1。催化涂层中的铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为30%的CeO2、65%的ZrO2、2%的La2O3和3%的Pr6O11。催化涂层贵Pd的负载量为0.4g/L;Rh的负载量为0.2g/L。
汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂的制备步骤如下:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比2:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为30%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在2um,D99在10um;
(2)根据Pd和Rh的负载量及载体体积分别计算出所需5%质量浓度硝酸Pd溶液5%质量浓度的硝酸Rh溶液的量,并将其加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌2h得到贵金属悬浊液;
(3)往步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入相对其固体物质质量10%的柠檬酸,得到涂覆用浆液;
(4)壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面和右端面。将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留80s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在80s;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体左端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在10m/s,初始气体温度10℃,通气时间80s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在10℃/次,单次通气时间80s;最高气流温度控制在180℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中,一开始浸入高度为载体高度的10%,停留80s;之后按20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在80s;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,控制气体流速在20m/s,初始气体温度20℃,通气时间80s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在20℃/次,单次通气时间80s;最高气流温度控制在180℃。完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以500℃温度焙烧2h,完成制备过程。
对比例
对比例为一款商业汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂,其载体尺寸、规格、催化涂层涂覆量、贵金属负载量与实施例4相同。
排气背压测试:
将实施例4和对比例催化剂分别安装于冷流背压测试机上进行冷流排气背压测试。催化剂状态分别为新鲜态和累炭1g/L状态,背压测试条件为空气流量600kg/h;温度:25℃。测试结果如表1所示。
表1排气背压对比
测试样品 | 背压(kPa) |
实施例4-新鲜态 | 4.75 |
对比例-新鲜态 | 5.65 |
实施例4-累炭1g/L | 14.22 |
对比例-累炭1g/L | 18.56 |
由表1可知,在同等载体规格及涂覆量条件下,采用本发明制备的汽油车尾气颗粒物过滤器催化剂相较对比例催化剂其新鲜态和累炭1g/L状态下的排气背压要分别低约16%和23%。排气背压的降低有利于发动机动力和燃油经济性的改善。
WLTC排放测试:
将实施例4和对比例过滤器催化剂分别安装于测试车辆的排气管中,整车排放测试按照GB18352.6-2016规定的WLTC循环进行,测试车辆排量为1.4TGDI。测试结果如表2所示。
表2 WLTC排放测试
测试样品 | HC(mg/km) | CO(mg/km) | NO<sub>x</sub>(mg/km) | PN(个/km) |
实施例4 | 40 | 432 | 29 | 3.83×10<sup>11</sup> |
对比例 | 42 | 455 | 31 | 4.02×10<sup>11</sup> |
由表2可知,在同等载体规格、涂覆量、贵金属负载量条件下,采用本发明制备方法得到的过滤器催化剂与对比例催化剂其排放结果接近,但前者略具优势,这主要是因为催化涂层在孔道内壁结构上的均匀扩散分布,使得本发明制备的过滤器催化剂在排气背压下降的同时依然具有较高的颗粒捕集率和催化性能。
Claims (7)
1.一种汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:包括载体,所述载体为壁流式堇青石蜂窝陶瓷,所述载体孔道内壁(2)中涂覆有催化涂层(1),所述催化涂层(1)的涂覆量为50~120g/L,所述催化涂层(1)沿轴向的高度为载体高度的100%,所述催化涂层(1)中含有铈锆稀土复合氧化物、γ-氧化铝和贵金属活性组分,所述贵金属活性组分包含Pd和Rh,其中Pd的负载量为0.1~1.5 g/L;Rh的负载量为0.05~0.5 g/L;
所述汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂的制备方法,其中:包括如下步骤:
(1)将铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝按质量比0.5~5:1依次加入到去离子水中,充分搅拌得到悬浊液,控制去离子水的加入量以使得悬浊液中固体物质质量分数为10~40%;随后将上述悬浊液球磨直至悬浊液颗粒度体积平均粒径在1~5 um,D99为10~20 um;
(2)基于催化涂层中贵金属Pd和Rh的负载量,并根据所用载体的大小及贵金属溶液浓度计算出所需贵金属溶液加入量,将相应的Pd、Rh贵金属溶液加入到步骤(1)所得的悬浊液中,充分搅拌1~2 h得到贵金属悬浊液;
(3)向步骤(2)所得贵金属悬浊液中加入流变调节剂,流变调节剂的加入量控制在贵金属悬浊液固体物质质量的1~10%,得到涂覆用浆液;
(4)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体对称的两端面分别称之为左端面(3)和右端面(4),将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的左端面(3)向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中;
(5)完成步骤(4)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的左端面(3)以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出并冷却至室温;
(6)将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体右端面(4)向下垂直浸入到步骤(3)所得涂覆用浆液中;
(7)完成步骤(6)后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从涂覆用浆液中垂直取出,自然沥干多余浆液,然后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体的右端面(4)以气封固定在风机管道中,往端面通入空气气流,完成上述通气步骤后将壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体从气封中取出;
(8)将步骤(7)所得壁流式堇青石蜂窝陶瓷载体置于高温炉中,以400~600℃温度焙烧2~4 h,完成制备过程;
所述步骤(3)中的流变调节剂为醋酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述铈锆稀土复合氧化物和γ-氧化铝的质量比为0.5~5:1。
3.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述铈锆稀土复合氧化物中组分按质量百分数计为:25~35%的CeO2、60~70%的ZrO2、2~3%的La2O3和3~5%的Pr6O11、Nd2O3、Y2O2中的一种。
4.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述催化涂层(1)在载体孔道内壁(2)中的分布比例为90~100%。
5.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述步骤(4)和步骤(6)中一开始浸入高度为载体高度的5~10%,停留10~100 s;然后按5~20%的幅度逐步增大浸入高度直至完全浸入,每步浸入停留时间控制在10~100 s。
6.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述步骤(5)和步骤(7)中通气时,控制气体流速在5~15 m/s,初始气体温度10~30℃,通气时间10~100 s;之后逐步升高气流温度,温度升高梯度在10~30 ℃/次,单次通气时间10~100 s;最高气流温度控制为160~200℃。
7.如权利要求1所述的汽油机尾气颗粒物过滤器催化剂,其特征在于:所述步骤(2)中的Pd、Rh贵金属溶液为Pd、Rh的硝酸盐、乙醇胺羟基盐、醋酸盐的一种或多种,所述Pd、Rh贵金属溶液的质量浓度为2~10%。
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