[发明专利]催化剂载体以及制备方法

说明书

本发明提出了催化剂载体以及制备方法。该方法包括：将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中，以便获得原料混合液，其中，所述底液中含有分散剂；对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理，以便获得沉淀物；对所述沉淀物依次进行洗涤、烘干、煅烧处理；对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理，以便获得所述催化剂载体。该方法制备的催化剂载体具有使用寿命长、热稳定性好、储放氧性能好、比表面积大、孔容大等优点。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地，本发明涉及催化剂载体以及制备方法，更具体地，涉及汽车尾气净化催化剂载体改性氧化铝粉体材料的制备。

背景技术

随汽车产业的发展，汽车尾气对人居环境造成的危害也引起了越来越多的关注。汽车尾气中有害成分主要有：一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_X)、二氧化硫(SO₂)等。在机动车较为普及的地区，机动车排放污染物已成为城市空气污染的主要污染源。

对汽车尾气进行催化净化是当今控制汽车尾气污染的有效手段之一。汽车尾气催化剂的载体主要为具有多孔结构的氧化铝。目前氧化铝催化剂载体的制备方法主要有：浸渍法、共沉淀法、溶胶凝胶法、机械混合法等。其中，共沉淀法和溶胶凝胶法生产的改性氧化铝具有使用寿命长、高温热稳定性好、储放氧性能好、化学杂质成分低等优点。

然而，目前的催化剂载体及其制备方法仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前的催化剂载体，普遍存在催化净化尾气效果不理想，随使用时间的增长，催化效果衰减严重等问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于目前的汽车尾气催化剂多为改性或是负载有催化剂的多孔氧化铝。汽车排放尾气时，催化剂载体所处的环境温度可以在瞬态达到800～1100摄氏度，此时的部分氧化铝其结构由γ-Al₂O₃转变为α-Al₂O₃。而α-Al₂O₃与γ-Al₂O₃相比，比表面积、孔容、储放氧能力均大幅下降，且起燃温度升高，因此不能有效的催化使NO，CO和未完全燃烧烃(碳氢化合物)转化为N₂、CO₂和H₂O，进而影响尾气的催化净化效果。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

有鉴于此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备催化剂载体的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将铝酸钠溶液以及改性剂溶液混合并喷淋到底液中，以便获得原料混合液，其中，所述底液中含有分散剂；对所述原料混合液依次进行沉淀处理以及老化处理，以便获得沉淀物；对所述沉淀物依次进行洗涤、烘干、煅烧处理；对经过所述煅烧处理的所述沉淀物进行粉碎处理，以便获得所述催化剂载体。该方法操作简便、生产成本低廉，制备的催化剂载体具有使用寿命长、热稳定性好、储放氧性能好、比表面积大、孔容大等优点。

根据本发明的实施例，所述铝酸钠溶液中，所述铝酸钠的浓度为80～300g/L。由此，有利于获得粒度适中的催化剂载体。

根据本发明的实施例，所述改性剂溶液中的改性剂含有镧、铈、锆、镨、钕、钡、镝中的至少之一。由此，可以进一步提高该催化剂载体的性能。

根据本发明的实施例，所述改性剂溶液是通过在质量分数为15～35％的硝酸溶液中加入所述改性剂而获得的，所述改性剂溶液中，基于所述铝酸钠溶液中Al的质量，所述改性剂的含量为1～40wt％。由此，可以进一步提高该催化剂载体的性能。