阅读说明：本技术 一种高性能汽车尾气净化催化剂及其制备方法 (High-performance automobile exhaust purification catalyst and preparation method thereof ) 是由 朱小勇 于 2019-01-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高性能汽车尾气净化催化剂及其制备方法,上述制备方法包括如下步骤：S1、将铈锆复合氧化物放入储料桶内,然后将贵金属溶液以喷淋的方式加入,喷淋完成后继续搅拌10～60分钟；S2、将分散剂加至步骤S1中的储料桶内并搅拌,干燥,焙烧,得到催化剂粉末A；S3、将去离子水和步骤S2所得催化剂粉末A加入搅拌机内,搅拌均匀后,依次加入金属氧化物助剂、粘结剂、分散剂,搅拌,静置,搅拌,球磨,得到pH为10.5-14的碱性浆料；S4、将蜂窝陶瓷载体浸渍于步骤S3所得浆料中1～3分钟,去除多余浆料,风刀吹扫,干燥,焙烧,得到汽车尾气净化催化剂。本发明公开的该催化剂活性高、寿命长,对汽车尾气处理具有优异的效果,制备方法简单、成本低。(The invention discloses a high-performance automobile exhaust purification catalyst and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: s1, putting the cerium-zirconium composite oxide into a storage barrel, adding the precious metal solution in a spraying manner, and continuing stirring for 10-60 minutes after spraying is finished; s2, adding a dispersing agent into the storage barrel in the step S1, stirring, drying and roasting to obtain catalyst powder A; s3, adding deionized water and the catalyst powder A obtained in the step S2 into a stirrer, stirring uniformly, sequentially adding a metal oxide auxiliary agent, a binder and a dispersing agent, stirring, standing, stirring and ball-milling to obtain alkaline slurry with the pH of 10.5-14; and S4, dipping the honeycomb ceramic carrier into the slurry obtained in the step S3 for 1-3 minutes, removing redundant slurry, blowing by using an air knife, drying, and roasting to obtain the automobile exhaust purification catalyst. The catalyst disclosed by the invention has the advantages of high activity, long service life, excellent effect on automobile exhaust treatment, simple preparation method and low cost.)

一种高性能汽车尾气净化催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车尾气处理技术领域，具体涉及一种高性能汽车尾气净化催化剂及其制备方法。

背景技术

国民经济的腾飞和人民生活水平的大幅度提高，随之推动力汽车产业的迅猛发展。全球汽车保有量的高速增长，带来的是尾气污染物排放量持续攀升。汽车尾气中含有数百种不同的物质，其中主要污染物为一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)。

现有用于汽车尾气处理的催化剂中的涂层制备方法主要分为两种：1、将钯铑混合制备浆料进行涂覆；2、将钯铑分别制备浆料后再分层涂覆。第一种制备方法中钯铑在高温条件下易形成合金，影响催化活性，第二种制备方法工艺复杂，制作成本高。因此，亟需寻找一种新的用于汽车尾气处理的催化剂，且该催化剂涂层的制备方法成本低、对催化剂性能不会产生影响。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种高性能汽车尾气净化催化剂及其制备方法，该催化剂活性高、寿命长，对CO、HC、NOx及PM的处理具有优异的效果，该催化剂制备方法简单、成本低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，

本发明一方面提供了一种高性能汽车尾气净化催化剂,包括壁流式蜂窝陶瓷载体和担载于其上的涂层，所述涂层担载量为150～200g/L，其中，担载于所述壁流式蜂窝陶瓷载体上的涂层包括以下重量份原料：铈锆复合氧化物50～95份，金属氧化物助剂0.5～10份，贵金属溶液0.05～5份，粘结剂0.5～5份、分散剂0.5～10份。

进一步的，所述壁流式蜂窝陶瓷目数为200～900目。

进一步的，所述铈锆复合氧化物中氧化铈的质量百分比为5～50％。

进一步的，所述金属氧化物助剂选自氧化钡、氧化锑、氧化铋中的一种或多种。

进一步的，所述贵金属溶液选自硝酸铂、硝酸钯、硝酸钌、硝酸铑中的一种或多种。

进一步的，所述粘结剂选自聚丙烯酸、酒石酸、羟乙基纤维素中的一种或多种。

进一步的，所述分散剂选自氨水、乙醇氨、氢氧化钡、四甲基氢氧化氨中的一种或多种。

本发明另一方面提供了一种高性能汽车尾气净化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将铈锆复合氧化物放入储料桶内，然后将贵金属溶液以喷淋的方式加入，边加边搅拌，固含量为60～70％，贵金属溶液喷淋完成后继续搅拌10～60分钟；

S2、将分散剂缓慢滴加至步骤S1中的储料桶内，固含量为50～60％，滴加完成后继续搅拌20～30分钟，置于100～200℃烘箱中干燥1～2小时，然后经500～600℃焙烧0.5～3小时，得到催化剂粉末A；

S3、将去离子水和步骤S2所得催化剂粉末A依次加入搅拌机内，搅拌10～15分钟，然后依次加入金属氧化物助剂、粘结剂、分散剂，继续搅拌15～30分钟后停止搅拌，静置2～4小时，再次搅拌，搅拌同时加入pH调节剂调节pH至10.5-14，最后转移至球磨罐球磨0.1～1小时得到碱性浆料；

S4、将壁流式蜂窝陶瓷载体浸渍于步骤S3所得浆料中1～3分钟，去除多余浆料，使用风刀吹扫，100～150℃下干燥，最后经500～550℃焙烧1～2小时，得到活性组分层担载量为150～200g/L的高性能汽车尾气净化催化剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明克服了现有汽车尾气净化催化剂老化性能差、生产工艺复杂且制备成本高的问题；本发明提供的高性能汽车尾气净化催化剂活性高、寿命长，对CO、HC、NOx及PM的处理具有优异的效果，且该催化剂制备方法简单、成本低。

附图说明

图1为本发明中一种高性能汽车尾气净化催化剂的性能测试变化曲线图。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

一种高性能汽车尾气净化催化剂，包括壁流式蜂窝陶瓷载体和担载于其上的涂层，所述涂层担载量为150～200g/L，其中，担载于所述壁流式蜂窝陶瓷载体上的涂层包括以下重量份原料：铈锆复合氧化物81.5份，金属氧化物助剂5份，贵金属溶液0.5份，其中Pt:Pd:Rh＝0:9:1，粘结剂5份、分散剂8份；上述重量份单位为g或kg。

上述高性能汽车尾气净化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将81.5份稀土氧化物放入储料桶内，使用花洒将贵金属溶液喷淋至稀土氧化物粉末上，边加边搅拌，固含量为68％，贵金属溶液喷淋完成后，继续搅拌45分钟；

S2、将2份分散剂氨水溶液滴加至步骤S1中的储料桶内，固含量为58％，喷淋完成后，继续搅拌45分钟；置于180℃烘箱中干燥1.5小时，然后经580℃焙烧2小时，得到催化剂粉末A

S3、将去离子水和步骤S2所得催化剂粉末A依次加入搅拌机内，搅拌12分钟，然后依次加入5份金属氧化物助剂氧化铋、5份粘结剂丙烯酸、6份分散剂氨水，继续搅拌25分钟后停止搅拌，静置3小时，再次搅拌，根据实际情况，使用氨水pH调节pH至12，最后转移至球磨罐球磨0.5小时得到碱性浆料；

S4、将壁流式蜂窝陶瓷载体浸渍于步骤S3所得浆料中2分钟，去除多余浆料，使用风刀吹扫，120℃下干燥，最后经530℃焙烧1.5小时，得到活性组分层担载量为150～200g/L的高性能汽车尾气净化催化剂。

实施例2

对实施例1制备的高性能汽车尾气净化催化剂分别在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃的温度下对CO、HC、NOx及PM的转化率进行测定。

将实施例1所制备高性能汽车尾气净化催化剂放置于高温反应器内，并向高温反应器内通入含有NO、CO2、CO、HC、H2及PM的模拟汽车尾气，该高温反应器50℃，每分钟升温5℃，最终升温至450℃，升温过程中分别在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃下检测CO、HC、NOx及PM的转化率。实验结果如表1及图1所示。

表1高性能汽车尾气净化催化剂催化性能测试结果

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。