[发明专利]一种以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂

权利要求书

1.以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂，其特征是催化剂采用铈、锆、钇或 镧的氧化物作为储氧材料，α-氧化铝晶须，晶须的直径1～3μm、长度为5～100μm； 采用粒度在2～6μm的γ-氧化铝，催化剂的活性成分铂、钯与铑和助剂成分铝、镁、 钡、镍、锰、锶、钴、铌、铼、铜之一混和，催化剂的助剂成分是溶于水的硝酸盐； 将上述α-氧化铝晶须、γ-氧化铝、储氧材料、活性成分和助剂成分硝酸盐按质量比 2～10∶2～10∶1～10∶0.01～0.1∶1～3配制，α-氧化铝晶须、γ-氧化铝、储氧材 料、活性成分和助剂成分硝酸盐材料与适量的水混合球磨制得催化剂涂层浆液，所述 催化剂的涂层浆液以热膨胀系数低、孔隙率高的堇青石质蜂窝陶瓷作为催化剂的载体。

2.根据权利要求1所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂，其特征是其 中催化剂的活性成分为铂、钯、铑，铂、钯、铑的质量比例为2～4∶9～14∶1～4。

3.根据权利要求1所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的催化剂，其特征是储氧材 料由氧化铈、氧化锆、氧化钇、氧化镧组成，并按照5～1∶2～0.5∶0.5～0.001∶0.5～ 0.001的质量比例均匀配制。

4.以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法，其特征是：①选择热膨 胀系数低、孔隙率高的堇青石质蜂窝陶瓷作为催化剂的载体；②以HCl或HF处理蜂窝 陶瓷载体；③采用或制备铈、锆、钇或镧的氧化物作为储氧材料；采用α-氧化铝晶须， 晶须的直径1～3μm、长度为5～100μm；采用或制备粒度在2～6μm的γ-氧化铝；采用 催化剂的活性成分铂、钯与铑和助剂成分铝、镁、钡、镍、锰、锶、钴、铌、铼、铜 之一混和，催化剂的助剂成分是溶于水的硝酸盐；将上述α-氧化铝晶须、γ-氧化铝、 储氧材料、活性成分和助剂成分的硝酸盐按质量比2～10∶2～10∶1～10∶0.01～0.1∶ 1～3配制，α-氧化铝晶须、γ-氧化铝、储氧材料、活性成分和助剂成分硝酸盐材料 与适量的水混合球磨制得涂层浆液；④将涂层浆料浸渍或一次性地涂覆在堇青石质蜂 窝陶瓷载体上，涂层厚度为0.03～0.05mm，干燥；⑤浸渍或一次性地涂覆在堇青石质 蜂窝陶瓷载体，经400～600℃焙烧并保温1～3h得到成品。

5.根据权利要求4所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法， 其特征是球磨机研磨12～16h，球磨机转速44～46r/min。

6.根据权利要求4所述的一种以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方 法，其特征是制备α-氧化铝晶须的方法如下，将硝酸铝配置成1～2mol/L的溶液，加 入2～4倍质量的尿素，混合均匀后置于反应釜中在0.54Mpa、90～120℃下反应，然 后将产物干燥1～5h后用蒸馏水清洗，最后在1200～1400℃中焙烧，形成晶须的直径 和长度均为微米级。

7.由权利要求4所述的一种以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法， 其特征是将拟薄水铝石转变成γ-氧化铝的方法是拟薄水铝石在300℃下保持3～10小 时，即得到化学组成稳定的γ-氧化铝。

8.根据权利要求4所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法， 其特征是将涂层浆料加入1～5％的腐植酸，再在阴暗、密封的环境中陈腐15～30天。

9.根据权利要求4所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法， 其特征是涂覆于堇青石质蜂窝陶瓷载体表面经110℃干燥后焙烧。

10.根据权利要求4所述的以堇青石质蜂窝陶瓷为载体的三元催化剂的制备方法， 其特征是以HCl或HF处理蜂窝陶瓷载体将堇青石质蜂窝陶瓷载体浸泡于浓度为5～10％ (质量比)HCl或HF中2～10h，用水清洗直至呈中性，最后在90～120℃下烘干。