[发明专利]一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车尾气催化剂的制备方法，属于汽车尾气污染物处理领域。

背景技术

近年来，随着机动车保有量的快速增长，导致城市空气污染日趋严重，汽车尾气中的CO、HC、NOx等污染物质更是成为了城市大气污染的主要来源，不断提高机动车排放标准成为必然趋势。

金属蜂窝载体催化剂有以下优点：热容量小、热导率高、预热性能好、易于在短时间升温达到催化起活温度，故金属载体的使用可有效提高机动车在冷启动、低速、怠速状态下尾气催化净化处理的效率；具有更高抗热冲击和震动的机械强度，使用周期长和安装容易。我们开始了金属蜂窝载体催化剂的研究。

发明内容

本发明提供了一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔4h，在6wt%的H3PO4和1.8wt%的H2CrO4混合溶液中于60℃的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30-50V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液30℃下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；

（2）将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，放入惰性气体中在1150-1250℃下，烧结时间为2-5h，获得催化剂载体；

（3）将以下质量份的原料混合：1.6-3份的CeO2、1-2份的Y2O3、0.4-1份的ZrO2、60-80份的γ-Al2O3，加入4-20份的RhCl3、PtCl3在500℃焙烧2h并且110℃干燥2小时得到粉末态催化剂；

（4）将粉末态催化剂与水按1：2-1：4的重量比混合，加入酸使pH值在3-4之间，球磨8-15h，得到催化剂涂覆液；

（5）以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100-300℃下烘干20-40min，然后放入马弗炉中于300-500℃温度下焙烧20-40min；

（6）重复步骤（5）至少一次；

（7）将步骤（6）的催化剂载体置于马弗炉中于350-650℃中焙烧2-7h，并保温8-15h。

优选的，步骤（1）中的水浴器材采用LH501-2恒温水浴锅。

优选的，步骤（1）中的阳极氧化器材采用YJ32-1型晶体管直流稳压器。

优选的，步骤（2）中的干燥过程的处理温度为150℃，时间为2-3h。

优选的，调节pH值采用HCl溶液。

本发明的有益效果是：将氧化钇加入CeO2-ZrO2增加了催化剂的热稳定性和氧离子的迁移率，提高了催化剂的氧化还原活性，本发明制备的纳米蜂窝状氧化铝催化剂，方法简单有效.；同时具有很好的热稳定性并且具有大的比表面积。

具体实施方式

实施例1：

一种高效的汽车尾气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将铝箔作为阳极，石墨作为阴极，在0.3mol/L的草酸溶液中，于YJ32-1型晶体管直流稳压器中在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔4h，在LH501-2恒温水浴锅中的6wt%的H3PO4和1.8wt%的H2CrO4混合溶液中于60℃的水浴中除去表面氧化铝层，在0.3mol/L的草酸溶液中，在室温和30V的电压下阳极氧化铝箔2h，于5%的磷酸溶液30℃下腐蚀氧化铝箔，得到纳米氧化铝模板；

（2）将纳米氧化铝模板进行缓慢干燥处理，干燥温度为150℃，时间为2h，放入惰性气体中在1150℃下，烧结时间为2h，获得催化剂载体；

（3）将以下质量份的原料混合：1.6份的CeO2、1份的Y2O3、0.4份的ZrO2、60份的γ-Al2O3，加入4份的RhCl3、PtCl3在500℃焙烧2h并且110℃干燥2小时得到粉末态催化剂；

（4）将粉末态催化剂与水按1：2的重量比混合，加入HCl溶液使pH值在3-4之间，球磨8h，得到催化剂涂覆液；

（5）以浸渍的方式将催化剂载体挂浆，将挂浆后的催化剂载体中多余的涂覆液去除，在100℃下烘干20min，然后放入马弗炉中于300℃温度下焙烧20min；

（6）重复步骤（5）一次；

（7）将步骤（6）的催化剂载体置于马弗炉中于350℃中焙烧2h，并保温8h。