一种汽车用三元催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种汽车用三元催化剂的制备方法，属于汽车环保技术领域，包括以下步骤：（1）浆液Ⅰ的配制；（2）浆液Ⅰ的涂覆、干燥、焙烧；（3）浆液Ⅱ的配制；（4）浆液Ⅱ的涂覆、干燥、焙烧。本发明专利技术的有益效果是：操作过程简单，工艺步骤控制方便，制备的汽车用三元催化剂性能符合国家标准要求，使用的各组分简单易得，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车用三元催化剂的制备方法，属于汽车环保

技术介绍
目前，机动车尾气污染日趋严重，极大的危害了人体健康。汽车尾气中的主要污染物是一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，利用安装在汽车系统中的催化剂可以将一氧化碳、碳氢化合物氧化成二氧化碳、水，同时使氮氧化合物还原成氮气，实现尾气的净化，这种催化剂称为三元催化剂。三元催化剂由蜂窝状载体和涂覆在载体上的催化剂涂层组成，现有的三元催化剂的制备工艺多采用先涂覆氧化铝和稀土，再浸渍贵金属活性组分，采用这种方式涂覆的贵金属活性组分分散梯度比较大、高热稳定性比较差，生产工艺时间比较长；同时若采用多层涂覆来达到涂覆量的要求，需投入生产成本高，工艺时间比较长，工艺控制繁杂，产品性能一致性很难达到目标。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种汽车用三元催化剂的制备方法，制备方法简单，产品性能好，工艺操作时间短，生产成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用一种汽车用三元催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）浆液Ⅰ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含钯1～3.5g的硝酸钯，1.5～5g的硝酸镍，35～50g的稀土复合物Ⅰ，55～70g的活性氧化铝，9～16g蔗糖，14～20g硫酸钡，1.5～5g氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为5～20μm，浆液留待备用；（2）浆液Ⅰ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（1）中制备的浆液Ⅰ自上而下推入蜂窝载体，清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，制得催化剂初样，将催化剂初样在100～145℃下保温干燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6h，得到催化剂半成品；（3）浆液Ⅱ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含铑0.05～0.5g的硝酸铑，45～80g的稀土复合物Ⅱ，30～55g的活性氧化铝，9.5～16g蔗糖，4～12.5g硫酸钡，1.5～5g氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为5～20μm，浆液留待备用；（4）浆液Ⅱ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（3）中制备的浆液Ⅱ加入到步骤（2）的催化剂半成品上，清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，将上述处理后的载体在100～145℃下保温干燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6h，得到催化剂成品。进一步的，所述的步骤（1）中的稀土复合物Ⅰ，按质量分数计，包括40～45%的CeO2，40～45%的ZrO2，8～12%的La2O3,1.5～8%的Pr6O11。进一步的，所述的步骤（3）中的稀土复合物Ⅱ，按质量分数计，包括18～25%的CeO2，65～70%的ZrO2，3.5～7.5%的La2O3,1.5～7%的Pr6O11。优选的，所述的步骤（1）与步骤（3）中通过加入硝酸来调节pH。优选的，所述的步骤（1）与步骤（3）中的水为去离子水。优选的，所述的步骤（1）的浆液Ⅰ的各组分混合的搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为30～50min，步骤（3）的浆液Ⅱ中各组分混合的搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为30～50min。优选的，所述的步骤（2）和步骤（4）中通过-0.5MPa的真空抽掉多余浆料。本专利技术的汽车用三元催化剂的制备方法，操作过程简单，工艺步骤简单易控制，采用定量涂覆，活性组份分散变化梯度小，制备的三元催化剂性能符合国家标准要求，使用的各组份简单易得，生产设备简单，生产成本低，易工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一一种汽车用三元催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）浆液Ⅰ的配制：在搅拌式球磨机中加入200g的去离子水，再加入含钯1g的硝酸钯，1.5g的硝酸镍，35g的稀土复合物Ⅰ，其中稀土复合物Ⅰ包括含量为40～45%的CeO2，40～45%的ZrO2，8～12%的La2O3,1.5～8%的Pr6O11，再向球磨机中加入55g的活性氧化铝，9g蔗糖，14g硫酸钡，1.5g氢氧化铝，通过加入硝酸调节pH值为3，将各组分混合、搅拌、球磨，搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为30～50min，控制搅拌粒度D50值为5μm，浆液备用；（2）浆液Ⅰ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（1）中制备的浆液Ⅰ自上而下推入到蜂窝陶瓷（尺寸￠118.4×152.4，目数为400目）的载体，采用-0.5MPa的真空抽掉载体上多余浆料至蜂窝载体孔道通透，制得催化剂初样，将催化剂初样在100℃下保温干燥5h，再将初样在450℃下焙烧保温6h，得到催化剂半成品；（3）浆液Ⅱ的配制：在搅拌式球磨机中加入200g的水，再加入含铑0.05g的硝酸铑，45g的稀土复合物Ⅱ，其中稀土复合物Ⅱ包括18～25%的CeO2，65～70%的ZrO2，3.5～7.5%的La2O3,1.5～7%的Pr6O11，再向搅拌式球磨机中加入30g的活性氧化铝，9.5g蔗糖，4g硫酸钡，1.5g氢氧化铝，调节pH值为3，将各组分混合、搅拌球磨，搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为30～50min，控制搅拌粒度D50值为5μm，浆液留待备用；（4）浆液Ⅱ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（3）中制备的浆液Ⅱ加入到步骤（2）的催化剂半成品上，采用-0.5MPa的真空抽掉载体上多余浆料至蜂窝载体孔道通透，将上述处理后的载体在100℃下保温干燥3h，再将初样在450℃下焙烧保温6h，得到催化剂成品。将上述步骤制得的三元催化剂装在发动机台架上进行断油循环老化50小时，催化剂老化循环最高温度950℃，整车按照GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》第Ⅳ阶段进行性能测试结果，如表1：表1三元催化剂的性能项目一氧化碳（g/km)碳氢化合物（g/km)氮氧化合物（g/km)标准值1.000.100.08实例测试0.4850.0560.046分析表1的数据发现，安装本专利技术制备的三元催化剂的汽车，排出的尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物的含量，相对于标准值，分别降低50%左右，表明本催化剂可以很好的将一氧化碳、碳氢化合物氧化成二氧化碳、水，同时使氮氧化合物还原成氮气，实现尾气的净化，同时本专利技术的制备方法简单，操作方便。实施例二一种汽车用三元催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）浆液Ⅰ的配制：在搅拌式球磨机中加入300g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用三元催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）浆液Ⅰ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含钯1～3.5g的硝酸钯，1.5～5g的硝酸镍，35～50g的稀土复合物Ⅰ，55～70g的活性氧化铝，9～16g蔗糖，14～20g硫酸钡，1.5～5g氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为5～20μm，浆液留待备用；（2）浆液Ⅰ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（1）中制备的浆液Ⅰ自上而下推入蜂窝载体，清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，制得催化剂初样，将催化剂初样在100～145℃下保温干燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6h，得到催化剂半成品；（3）浆液Ⅱ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含铑0.05～0.5g的硝酸铑，45～80g的稀土复合物Ⅱ，30～55g的活性氧化铝，9.5～16g蔗糖，4～12.5g硫酸钡，1.5～5g氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为5～20μm，浆液留待备用；（4）浆液Ⅱ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（3）中制备的浆液Ⅱ加入到步骤（2）的催化剂半成品上，清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，将上述处理后的载体在100～145℃下保温干燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6h，得到催化剂成品。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车用三元催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）浆液Ⅰ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含钯1～3.5g的硝酸
钯，1.5～5g的硝酸镍，35～50g的稀土复合物Ⅰ，55～70g的活性氧化铝，9～16g蔗糖，14～20g
硫酸钡，1.5～5g氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为
5～20μm，浆液留待备用；
（2）浆液Ⅰ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（1）中制备的浆液Ⅰ自上而下推入蜂窝载体，
清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，制得催化剂初样，将催化剂初样在100～145℃下保温干
燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6h，得到催化剂半成品；
（3）浆液Ⅱ的配制：在搅拌式球磨机中加入200～300g的水，再加入含铑0.05～0.5g的硝
酸铑，45～80g的稀土复合物Ⅱ，30～55g的活性氧化铝，9.5～16g蔗糖，4～12.5g硫酸钡，1.5～5g
氢氧化铝，调节pH值为3～5，将各组分混合、搅拌球磨，控制粒度D50值为5～20μm，浆液
留待备用；
（4）浆液Ⅱ的涂覆、干燥、焙烧：将步骤（3）中制备的浆液Ⅱ加入到步骤（2）的催化
剂半成品上，清除多余浆料至蜂窝载体孔道通透，将上述处理后的载体在100～145℃下保温
干燥3～5h，再将初样在450～600℃下焙烧保温4～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李修民，盛士才，李思，
申请(专利权)人：江苏振邦尾气净化有限公司，
类型：发明
国别省市：