CN113634264A - 一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113634264A CN113634264A CN202110785789.6A CN202110785789A CN113634264A CN 113634264 A CN113634264 A CN 113634264A CN 202110785789 A CN202110785789 A CN 202110785789A CN 113634264 A CN113634264 A CN 113634264A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- oxide
- parts
- nickel
- palladium
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 96
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical group [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) oxide Chemical compound [O-2].[Pd+2] JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940036348 bismuth carbonate Drugs 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- GMZOPRQQINFLPQ-UHFFFAOYSA-H dibismuth;tricarbonate Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O GMZOPRQQINFLPQ-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 8
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 7
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/8946—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/20—Carbon compounds
- B01J27/22—Carbides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，涉及汽车尾气处理技术领域。本发明一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化物40‑70wt％，铝的氧化物10‑15wt％，镍的氧化物10‑20wt％；助催化剂组分为铈的氧化物5‑10wt％、钡的氧化物5‑15wt％；酸性溶液组分；改性组分为铂粉。本发明一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，该催化剂主要成分为钯，价格较低且资源丰富，通过设置铈和钡对钯金属催化剂进行改性，对钯组分起到分散、隔离和稳定结构的作用，保证了钯催化剂良好的热稳定性，通过添加镍元素提高催化剂抗腐蚀性，以及延长催化剂的使用寿命，通过添加氧化铈、氧化钡提高了钯催化剂的耐热性能。
Description
技术领域
本发明属于汽车尾气处理技术领域，特别是涉及一种含镍汽车尾气催 化剂及其制备方法。
背景技术
催化器是为了满足汽车排放标准而发展的一项降低排气污染的技术， 已经成为汽油机的尾气净化的重要手段之一。催化器的发展可以分为四个 阶段。第一个阶段是从1976年到1979年，它是美国早期实施清洁空气修正 案产物，在汽车上被用来控制HC和CO排放，成为二元催化器。它将汽车尾 气中的HC和CO氧化为C0,和H0。第二个阶段是上个世纪80年代，有很多的研 究人员发表了用来消除N0,排放的技术文章。在进一步严格控制N0排放法规 出台的同时，三效催化器也被开发出来。它是利用尾气中的还原性气体， 在催化剂的作用下，将NO还原成为氮气。同时还原性气体被氧化为C0,和H0。 第三个阶段是催化器出现在上个世纪的90年代初。对于发动机来说，燃油 经济性的因素变得越来越重要，发动机一般倾向于高速行驶，导致排气温 度相应升高。此时，催化转化器使较多的暴露在高温排气下，从而使催化 剂烧焦失活，催化剂的催化性能随着温度的升高而下降。后来人们发现铑能与Ce0,反应，结合后的产物能提高催化转化器在高温下的耐受能力。于 是在此阶段开发了多层水洗涂层的催化转化器，提高了催化转化器耐受能 力。第四个阶段是催化器的开发开始于上个世纪90年代中期，在催化剂中 开始使用钯来代替Pt,出现了Pd/Rh催化剂。随着排放法规的越来越严格， 对催化转化器的要求越来越高。同时，随着现在能源问题日益突出，对汽 车的燃油经济性的要求越来越高，目前稀燃和富氧条件下使用的催化剂开 发越来越受到重视。
现有的催化剂存在热稳定性差、制造成本高、使用寿命短、催化效率 低、耐热性能差等弊端，故此，若能解决上述弊端，能有效提高催化剂的 市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，为解 决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂包括 如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化物40-70wt％，铝的氧化物 10-15wt％，镍的氧化物10-20wt％；助催化剂组分为铈的氧化物5-10wt％、 钡的氧化物5-15wt％；酸性溶液组分；改性组分为铂粉。
优选的，该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化 物50-60wt％，铝的氧化物15-20wt％，镍的氧化物15-20wt％；助催化剂 组成为铈的氧化物5-10wt％、钡的氧化物5-10wt％；酸性溶液组分；改性 组分为铂粉。
一种含镍汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、载体制备：按重量份计，将碳化钯10～70份、三氧化二铝10～15 份、氧化镍10～20份同时加入研磨机中，研磨至粉末粒径为280～550目； 将粉末混合物置于抽真空反应釜中，在压力为－0.7MPa～－0.1MPa、温度 为270℃～435℃条件下搅拌反应15～28分钟；通入氧气，355℃恒温反应 12～18分钟，即可制得催化剂载体；
步骤二、助催化剂胶体制备：按重量份计，将氧化铈8份、氧化钡12份， 碳酸铋18份、二氧化锰15份、硫酸铵12份、浓硝酸35份同时加入反应 釜中，搅拌反应40分钟；向其中滴加质量浓度为8.6％的氢氧化钠溶液30 份，反应结束后经高速离心分离，用氯化钠溶液洗涤获得催化剂胶体；
步骤三、催化剂胶体改性：向步骤二中获取的催化剂胶体加入铂粉10份， 搅拌均匀后置于真空干燥机中，在压力为－35MPa，温度为105℃条件下烘 干并研磨成粉末状；
步骤四、将改性后的催化剂胶条与载体混合，并同时置于反应釜中，边加 热边搅拌，在温度为1000℃中煅烧50分钟，即制得汽车尾气催化剂。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明属于贵金属催化剂中的钯金属催化剂，在传统的钯、铂、铑 三种贵金属中，钯的价格在三种贵金属中的价格低于铂和铑，而且钯资源 较铂和铑丰富，且钯的耐热性好，使用钯催化剂有利于降低成本，提高催 化剂的使用寿命因此，再通过设置铈和钡对钯金属催化剂进行改性，稀土 元素铈和碱土金属钡的氧化物在钯催化剂表面的富聚，同时在活性氧化铝 涂层中存在，对钯组分起到分散、隔离和稳定结构的作用，保证了钯催化 剂良好的热稳定性；
2、本发明通过添加镍元素提高催化剂抗腐蚀性，以及延长催化剂的使 用寿命，氧化镍的设置使得载体在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能 阻止载体继续氧化，提高载体的抗腐蚀性，且镍同铂、钯一样，钝化时能 吸收大量的氢，粒度越小，吸收量越大，有利于钯催化剂与氧分子、氮分 子反应，提高钯催化剂与一氧化碳、碳氢化合物等有害气体的催化效率；
3、本发明通过添加氧化铈、氧化钡提高了钯催化剂的耐热性能，汽车 行驶时排气温度很高，在高温冲击下钯催化剂发生收缩，体积明显减小， 添加铈、钡后，能够起到稳定晶型结构和防止体积收缩的双重作用，利用 稀土氧化物与氧化铝之间形成热稳定的复合氧化物以抑制氧化铝的转变， 氧化铈在还原气氛中不与氧化铝反应，但在各种条件下都有抑制氧化铝表 面积减少的作用，氧化铈还使贵金属颗粒的弥散度保持稳定，避免烧结引起催化格点的减少，而使活性受损。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种含镍汽车尾气催化剂，该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百 分比计：钯的氧化物40-70wt％，铝的氧化物10-15wt％，镍的氧化物 10-20wt％；助催化剂组分为铈的氧化物5-10wt％、钡的氧化物5-15wt％； 酸性溶液组分；改性组分为铂粉。
该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化物 50-60wt％，铝的氧化物15-20wt％，镍的氧化物15-20wt％；助催化剂组 成为铈的氧化物5-10wt％、钡的氧化物5-10wt％；酸性溶液组分；改性组 分为铂粉。
实施例二
一种含镍汽车尾气催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、载体制备：按重量份计，将碳化钯10～70份、三氧化二铝10～15 份、氧化镍10～20份同时加入研磨机中，研磨至粉末粒径为280～550目； 将粉末混合物置于抽真空反应釜中，在压力为－0.7MPa～－0.1MPa、温度 为270℃～435℃条件下搅拌反应15～28分钟；通入氧气，355℃恒温反应 12～18分钟，即可制得催化剂载体；
步骤二、助催化剂胶体制备：按重量份计，将氧化铈8份、氧化钡12份， 碳酸铋18份、二氧化锰15份、硫酸铵12份、浓硝酸35份同时加入反应 釜中，搅拌反应40分钟；向其中滴加质量浓度为8.6％的氢氧化钠溶液30 份，反应结束后经高速离心分离，用氯化钠溶液洗涤获得催化剂胶体；
步骤三、催化剂胶体改性：向步骤二中获取的催化剂胶体加入铂粉10份， 搅拌均匀后置于真空干燥机中，在压力为－35MPa，温度为105℃条件下烘 干并研磨成粉末状；
步骤四、将改性后的催化剂胶条与载体混合，并同时置于反应釜中，边加 热边搅拌，在温度为1000℃中煅烧50分钟，即制得汽车尾气催化剂。
本发明属于贵金属催化剂中的钯金属催化剂，在传统的钯、铂、铑三 种贵金属中，钯的价格在三种贵金属中的价格低于铂和铑，而且钯资源较 铂和铑丰富，且钯的耐热性好，使用钯催化剂有利于降低成本，提高催化 剂的使用寿命因此，再通过设置铈和钡对钯金属催化剂进行改性，稀土元 素铈和碱土金属钡的氧化物在钯催化剂表面的富聚，同时在活性氧化铝涂 层中存在，对钯组分起到分散、隔离和稳定结构的作用，保证了钯催化剂 良好的热稳定性；
本发明通过添加镍元素提高催化剂抗腐蚀性，以及延长催化剂的使用 寿命，氧化镍的设置使得载体在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻 止载体继续氧化，提高载体的抗腐蚀性，且镍同铂、钯一样，钝化时能吸 收大量的氢，粒度越小，吸收量越大，有利于钯催化剂与氧分子、氮分子 反应，提高钯催化剂与一氧化碳、碳氢化合物等有害气体的催化效率；
本发明通过添加氧化铈、氧化钡提高了钯催化剂的耐热性能，汽车行 驶时排气温度很高，在高温冲击下钯催化剂发生收缩，体积明显减小，添 加铈、钡后，能够起到稳定晶型结构和防止体积收缩的双重作用，利用稀 土氧化物与氧化铝之间形成热稳定的复合氧化物以抑制氧化铝的转变，氧 化铈在还原气氛中不与氧化铝反应，但在各种条件下都有抑制氧化铝表面 积减少的作用，氧化铈还使贵金属颗粒的弥散度保持稳定，避免烧结引起催化格点的减少，而使活性受损。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例 并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。 显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具 体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使 所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求 书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化物40-70wt％，铝的氧化物10-15wt％，镍的氧化物10-20wt％；助催化剂组分为铈的氧化物5-10wt％、钡的氧化物5-15wt％；酸性溶液组分；改性组分为铂粉。
2.根据权利要求1所述的一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法，其特征在于：该催化剂包括如下组分，按催化剂重量百分比计：钯的氧化物50-60wt％，铝的氧化物15-20wt％，镍的氧化物15-20wt％；助催化剂组成为铈的氧化物5-10wt％、钡的氧化物5-10wt％；酸性溶液组分；改性组分为铂粉。
3.一种含镍汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、载体制备：按重量份计，将碳化钯10～70份、三氧化二铝10～15份、氧化镍10～20份同时加入研磨机中，研磨至粉末粒径为280～550目；将粉末混合物置于抽真空反应釜中，在压力为－0.7MPa～－0.1MPa、温度为270℃～435℃条件下搅拌反应15～28分钟；通入氧气，355℃恒温反应12～18分钟，即可制得催化剂载体；
步骤二、助催化剂胶体制备：按重量份计，将氧化铈8份、氧化钡12份，碳酸铋18份、二氧化锰15份、硫酸铵12份、浓硝酸35份同时加入反应釜中，搅拌反应40分钟；向其中滴加质量浓度为8.6％的氢氧化钠溶液30份，反应结束后经高速离心分离，用氯化钠溶液洗涤获得催化剂胶体；
步骤三、催化剂胶体改性：向步骤二中获取的催化剂胶体加入铂粉10份，搅拌均匀后置于真空干燥机中，在压力为－35MPa，温度为105℃条件下烘干并研磨成粉末状；
步骤四、将改性后的催化剂胶条与载体混合，并同时置于反应釜中，边加热边搅拌，在温度为1000℃中煅烧50分钟，即制得汽车尾气催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110785789.6A CN113634264A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110785789.6A CN113634264A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113634264A true CN113634264A (zh) | 2021-11-12 |
Family
ID=78417077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110785789.6A Pending CN113634264A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113634264A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240090A (zh) * | 2012-02-07 | 2013-08-14 | 福特全球技术公司 | 包括镍基催化剂的废气处理系统 |
| CN103861615A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海郎特汽车净化器有限公司 | 一种用于汽车尾气净化的催化剂及其制备方法 |
| CN105688963A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-06-22 | 李�杰 | 一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107456965A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-12-12 | 浙江大学 | 一种以氧化铈为载体的负载型钯催化剂及其制备方法 |
| CN111939928A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-17 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种增强尾气净化耐久的三效催化剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-07-12 CN CN202110785789.6A patent/CN113634264A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240090A (zh) * | 2012-02-07 | 2013-08-14 | 福特全球技术公司 | 包括镍基催化剂的废气处理系统 |
| CN103861615A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海郎特汽车净化器有限公司 | 一种用于汽车尾气净化的催化剂及其制备方法 |
| CN105688963A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-06-22 | 李�杰 | 一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107456965A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-12-12 | 浙江大学 | 一种以氧化铈为载体的负载型钯催化剂及其制备方法 |
| CN111939928A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-17 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种增强尾气净化耐久的三效催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郭清华等: ""用于汽车尾气净化的单钯催化剂催化行为的研究"" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108295851B (zh) | 汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法 | |
| US4678770A (en) | Three-way catalyst for lean exhaust systems | |
| CN113304745B (zh) | 一种Pt-Pd-Rh三元催化剂及其制备方法 | |
| CN109012665B (zh) | 一种双涂层三元催化剂及其制备方法 | |
| CN101549301A (zh) | 天然气车辆尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| CN110560056B (zh) | 通用小型汽油机尾气催化剂及其制备方法 | |
| CN113750996B (zh) | 一种增强内燃机尾气净化的催化剂及其制备方法 | |
| CN112023986B (zh) | 汽车尾气净化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 | |
| CN103191735A (zh) | 稀燃型天然气车用催化剂的制备方法 | |
| CN111939898B (zh) | 一种甲醇燃料汽车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| CN108837829B (zh) | 一种分层式天然气车用三元催化剂制备方法 | |
| CN110665501A (zh) | 一种汽车尾气净化三元催化剂的外层Rh涂层及其催化剂 | |
| CN111330633B (zh) | 具有低温吸附能力的柴油车氧化型催化剂及其制备方法 | |
| KR100416735B1 (ko) | 자동차 배기가스 정화용 촉매 및 그 제조방법 | |
| CN108940279B (zh) | 一种汽油车尾气净化三效催化剂及其制备方法 | |
| CN113231079A (zh) | 一种增强汽车尾气净化的三元催化剂及其制备方法 | |
| CN110586088B (zh) | 一种分段式国六天然气当量比催化剂制备方法 | |
| CN110801834B (zh) | 一种汽车尾气净化用催化剂涂层及其制备方法 | |
| CN110665524A (zh) | 一种贵金属高分散的单层涂覆三效催化剂的制备方法 | |
| CN113634264A (zh) | 一种含镍汽车尾气催化剂及其制备方法 | |
| CN115212879B (zh) | 一种三元催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110721683A (zh) | 用于液氮洗尾气临氧条件氧化的催化剂及制备方法和用途 | |
| JPS60202235A (ja) | ガスタ−ビン燃焼器 | |
| CN114797851A (zh) | 一种高co净化性能催化剂的制备方法及其催化剂 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211112 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |