[发明专利]一种蜂窝陶瓷载体上氧化铝涂层浆液的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于蜂窝陶瓷材料技术领域，涉及一种蜂窝陶瓷载体涂层浆液的制备，具体涉及一种蜂窝陶瓷载体上氧化铝涂层浆液的制备方法。

背景技术

催化剂是机动车尾气催化转化器中的核心部分，主要由载体、涂层和催化剂活性组分组成，由于载体比表面积小，所以必须在载体上涂覆一层大比表面积的涂层材料，以分散和稳定催化活性组分，扩大催化剂活性组分的有效催化面积。获得与载体结合能力强、热稳定性好的高比表面积的涂层，对发挥催化剂活性组分反应性能以及保证催化剂稳定性和寿面等方面具有至关重要的影响。机动车尾气净化催化剂通常以堇青石蜂窝陶瓷为载体，以活性氧化铝作为涂层材料，氧化铝涂层浆液制备上的不同对涂层的结构和物化性能会产生较大影响，进而对最后制得的整体式催化剂的反应性能产生作用。

目前氧化铝涂层浆液的制备方法主要有如下三种：以硝酸铝或氯化铝为原料，采用溶胶凝胶法制备铝溶胶，这种工艺过程所得的铝溶胶稳定均匀、粘度小、流动性好，但是控制参数多，重现性不佳，并不易于工业化生产；以活性氧化铝粉末为原料制备涂层浆液，这种方法为工业化生产常用方法，较易控制和定量，易于实现工业化生产，但是在实际上涂层各方面的性能并不突出，并且浆液法制备涂层工艺过程比较复杂，制备催化剂的周期很长；以拟薄水铝石为原料制备铝溶胶，然后在载体上涂覆以形成氧化铝涂层的溶胶凝胶方法，这种方法具有原材料价格便宜、生产成本低、成胶过程时间短、能耗小的特点，相对于前两种方法而言，此法更易实现过程控制，便于定量化和工业化生产。

通常在溶胶凝胶方法中，以拟薄水铝石为原料制备得到的铝溶胶，其流变特性较差，触变性很大，不易均匀涂覆到蜂窝陶瓷载体上，涂覆后残余溶胶也不易吹尽，常导致发生孔道堵塞现象。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种流变性佳的蜂窝陶瓷载体上氧化铝涂层浆液的制备方法。

本发明所述的氧化铝涂层浆液是通过下述方式制备而成：在拟薄水铝石干胶粉中加入2-3倍其重量的物质量浓度为2-6mol/L的稀酸，并加入总质量20-50%的尿素作为分散剂，搅拌4-5h即得氧化铝涂层浆液。

所述的稀酸为2-6mol/L的盐酸、硝酸或硫酸。

由于尿素具有适中的极性，有助于氧化铝涂层浆液保持较低的粘度，且能防止过快凝胶，通过本发明制备的氧化铝涂层浆液流变性佳，可以均匀涂覆到蜂窝陶瓷载体上，残余溶胶浆液也易于吹尽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的蜂窝陶瓷载体上氧化铝涂层浆液的制备方法进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的拟薄水铝石干胶粉、尿素为市场购得，稀酸由市场所购买后自行配制。

实施例1

在100g拟薄水铝石干胶粉中加入200g物质量浓度为6mol/L的稀盐酸，并加入60g尿素作为分散剂，搅拌4h，得氧化铝涂层浆液。

实施例2

在100g拟薄水铝石干胶粉中加入250g物质量浓度为4mol/L的稀硫酸，并加入100g尿素作为分散剂，搅拌4.5h，得氧化铝涂层浆液。

实施例3

在100g拟薄水铝石干胶粉中加入300g物质量浓度为2mol/L的稀硝酸，并加入200g尿素作为分散剂，搅拌5h，得氧化铝涂层浆液。

实施例4

将200孔堇青石蜂窝陶瓷整体浸没在所得的氧化铝涂层浆液中1min，取出后用压缩空气吹掉载体孔道中的多余溶胶，然后将载体样放置在烘箱中100℃干燥7h，最后在马弗炉中600℃焙烧2h，得到具有氧化铝涂层的蜂窝陶瓷载体。

实施例5

将300孔堇青石蜂窝陶瓷整体浸没在所得的氧化铝涂层浆液中1.5min，取出后用压缩空气吹掉载体孔道中的多余溶胶，然后将载体样放置在烘箱中110℃干燥6.5h，最后在马弗炉中600℃焙烧2h，得到具有氧化铝涂层的蜂窝陶瓷载体。

实施例6

将400孔堇青石蜂窝陶瓷整体浸没在所得的氧化铝涂层浆液中2min，取出后用压缩空气吹掉载体孔道中的多余溶胶，然后将载体样放置在烘箱中120℃干燥6h，最后在马弗炉中650℃焙烧1.5h，得到具有氧化铝涂层的蜂窝陶瓷载体。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。