[发明专利]一种摩托车尾气催化转化器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化转化器制备技术领域，尤其属于涂层涂覆技术领域，涉及一种用于净化摩托车尾气的催化转化器及其制备方法。

背景技术

随着环保要求标准的提高，对摩托车尾气排放控制要求越来越严格，如何提高摩托车后处理技术减少尾气污染成为同行业人士的关注重点。目前，主要是通过使用催化转化器来处理摩托车尾气中的污染物，尾气污染物主要包括一氧化碳，氮氧化物，碳氢化合物等。

随着摩托车行业的发展，对催化转化器的性能要求越来越高。其中，多涂层技术是提高催化转化器性能的主要技术路线之一。但目前多涂层技术存在一定的缺陷，随着涂层层数的增加，层与层之间的粘接能力越来越差，甚至出现排放“喷灰”现象，导致催化转化器上的贵金属涂层大量脱落，严重降低催化转化器的性能，使得摩托车排放不能满足排放标准。

催化转化器的多涂层技术目前已有研究，但主要报道多涂层技术对催化转化器性能的影响，对多涂层间的粘结能力如何提高还在不断进行研究和探索中。

中国专利申请CN97112774.3研究过降低单涂层脱落率的方法，主要依靠添加耐热无机氧化物涂层在贵金属涂层与金属载体之间增加粘结性，没有进行多涂层间的粘结能力研究。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种摩托车尾气催化转化器及其制备方法。本发明要解决的问题是提供一种更牢固，脱落率更小，性能更好的催化转化器及其通过多层涂覆过程控制实现提高催化转化器涂层间粘结能力，降低涂层脱落率的催化转化器制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

摩托车尾气催化转化器，包括金属载体和载体表面的催化剂，载体表面的催化剂通过多次涂覆制备，涂覆依次形成四层催化剂涂层，第一层是Al₂O₃、铝溶胶或/和硅溶胶的混合物涂层，第二层、第三层和第四层分别是将贵金属盐浸渍在Ce-Zr/Al₂O₃材料上再涂覆形成的混合物涂层，其中贵金属是Pt、Pd、Rh的一种或几种的混合物。上述第一层Al₂O₃、铝溶胶或/和硅溶胶的混合物涂层是将Al₂O₃、铝溶胶或硅溶胶中的一种或几种混合经球磨制成浆料后涂覆；第二层、第三层和第四层可以分别是一种贵金属盐浸渍在Ce-Zr/Al₂O₃材料上再涂覆形成的涂层，各涂层的贵金属可以相同也可以不同，还可以是两种或三种贵金属盐浸渍在Ce-Zr/Al₂O₃材料上再涂覆形成的混合物涂层，即第二层、第三层和第四层分别可以是相同的两种或三种贵金属的混合物也可以是不同的两种或三种贵金属混合物形成的混合物涂层。

Ce-Zr/Al₂O₃材料是将铈盐和锆盐溶于水中并通过浸渍在Al₂O₃材料上后制成，其中CeO₂重量百分比含量20%，ZrO₂重量百分比含量10%，Al₂O₃重量百分比含量70%。铈盐和锆盐采用硝酸盐或其他溶于水的盐。

上述摩托车尾气催化转化器制备方法，包括以下步骤：

催化剂材料制备、载体制备、涂层材料制备和涂层涂覆，其中，进行涂层涂覆时，在进行第三层和第四层涂覆前，分别将完成前段制备的催化转化器在PH值为4.5-6的硝酸溶液中浸泡10min后，用高压气体吹扫。

进行涂层涂覆中，在进行第三层和第四层涂覆时，各自涂层材料液体上载量不大于0.95g/g。

进行涂层涂覆中，在进行第二层、第三层和第四层涂覆时，各自涂层材料的固体重量百分比含量的范围为35%-65%。

进一步上述摩托车尾气催化转化器制备方法包括以下步骤：

A、催化剂材料制备

将铈盐和锆盐溶于水中，待溶液混合均匀后，倒入Al₂O₃粉料，搅拌均匀，干燥、550℃焙烧2小时得到Ce-Zr/Al₂O₃材料；铈盐和锆盐采用硝酸盐或其他溶于水的盐；