[发明专利]一种汽油车尾气净化高稳定性催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽油车尾气净化高稳定性催化剂及其制备方法，属于汽油车尾气净化技术领域。

背景技术

近年来，随着城市建设和交通事业的迅速发展，机动车数量逐年迅速增长。汽车给人们的出行带来便利的同时，随之而来汽车尾气对大气环境造成巨大污染。目前人们已从汽车尾气中分离出100多种物质，其中80多种为有害物质，主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳、烟尘微粒（含某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（含甲醛等)。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg、碳氢化合物200～400kg、氮氧化物50～150kg。汽车尾气已经成为大气污染的主要来源之一。目前，在美国及欧洲的国家生产的轿车都安装了催化净化装置，在全世界范围内安装有三元催化转化器的轿车已超过90%。就中国而言，随着汽车行业的迅猛发展及环境意识的逐步增强，汽车尾气排放的催化转化技术越来越受到了人们的重视。汽油车尾气净化催化剂一般包括载体、活性涂层两部分。传统的催化剂涂层浆料易分层、沉淀，且涂层涂覆强度一般。为了满足更严格的排放法规，需要提高活性涂层的稳定性以及强度，这就对我们的催化剂涂层浆料的稳定性提出了更高的要求。

专利号为CN103084176B的发明专利公开了一种柴油车尾气净化双氧化型催化剂及其制备方法，包括沿着发动机排气口轴向依次设置的前级载体和后级载体，所述前级载体靠近发动机排气口设置，所述后级载体远离发动机排气口设置，所述前级载体上涂覆有前级涂层，所述后级载体上涂覆有后级涂层，有效的增加活性涂层上载量，克服涂层脱落，且涂层均匀，具有明显的催化活性，能有效实现柴油车尾气净化。但是在实际使用过程中，催化的效果始终不理想。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种汽油车尾气净化高稳定性催化剂，解决传统调浆工艺，浆料稳定性差，而且低浓度浆料耗酸量大，且浆料易出现沉淀，使其上下层浆料性质一致性差的缺陷；得到的浆料稳定性提高，而且成本低廉，低浓度浆料不会出现沉淀，浆料一致性好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种汽油车尾气净化高稳定性催化剂，包括载体与活性涂层，所述活性涂层包括稀土复合氧化物、改性氧化铝、粘结剂、添加剂及活性组分；所述添加剂为聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、羟乙基纤维素中的一种或多种；所述活性组分为钯、铑中的一种或者两种的混合物，所述钯和铑的前驱体分别为硝酸钯和硝酸铑。

经过申请人对催化剂的多次反复实验检测研究，发现现有的催化剂效果差，是因为浆料的稳定性差，容易出现沉淀，浆料的一致性差，不均匀，容易脱落。上述技术方案通过添加一种新型材料添加剂，来控制浆料的稳定性，打破了传统的只用酸来调浆的思路，解决传统调浆工艺，浆料稳定性差，而且低浓度浆料耗酸量大，且浆料易出现沉淀，使其上下层浆料性质一致性差的缺陷。添加新型添加剂后，与传统调浆工艺相比，浆料稳定性提高，而且成本低廉，工艺简单，低浓度浆料不会出现沉淀，浆料一致性好。可实现载体的反复浸渍涂覆，可有效的增加活性涂层上载量，克服涂层脱落，且分次涂层组成一致性好，产品一致性高。由于涂层更加均匀、稳定，该催化剂具有明显的催化活性，能有效实现汽油车尾气净化。

作为优选，所述稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；铈、锆的摩尔比为1:5～1:1，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%。

作为优选，所述稀土复合氧化物是通过将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨与沉淀剂反应所得。

作为优选，所述的沉淀剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种混合物。

作为优选，所述粘结剂为拟薄水铝石、硝酸铝中的一种或两种的混合物。

作为优选，所述添加剂的粘度为2000～6000mPa·s。

本发明的目的之一是为了提供上述催化剂的制备方法，采用如下的技术方案：

一种汽油车尾气净化高稳定性催化剂的制备方法，包括如下的步骤：

（1）将去离子水加入到添加剂中，30～80^oC下加热10～60min，搅拌至完全溶解，得到添加剂溶液；所述添加剂的含量为0.1%～2%；

（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨；将活性组分前驱体每升1.0～2.1g加入，搅拌均匀；得到一级涂层浆料；所述一级涂层浆料的粒度为5～15μm；