[发明专利]一种金属载体活性涂层的制备方法

说明书

本发明涉及一种金属载体活性涂层的制备方法，其特征在于具有活性组分负载均匀、负载率高，涂层与载体结合的牢固度高，发动机台架测试显示在205～518℃，NOx转化率高达98.3%，表现出较好NOx活性。此外，本发明制备工艺过程简单，便于工业化连续生产。

技术领域

本发明涉及一种金属载体活性涂层的制备方法，属于汽车排放技术领域，尤其属于SCR脱硝的催化剂制备领域。

背景技术

为满足NOx排放法规，机内净化及后处理技术必不可少，目前， SCR技术已成为中重型柴油机企业首选降低 NOx技术路线，其原理是利用尿素水解产生的氨气和汽车尾气中的NOx经过涂有活性涂层的载体时，NOx快速被氨气还原为氮气和水，氨气和NOx之所以能够在后处理载体上进行快速的化学反应，是与载体组成密不可分的。带有活性涂层载体是由载体和催化剂构成，载体首先承担着涂层和活性组分，其次还提供合适的催化反应通道，没有载体的支撑，仅仅是催化剂粉末是无法发挥其催化性能的，金属载体催化器具有背压低、承受机械振动性能强、有效催化面积大、达到相同的转换率所用催化器体积小、能很快达到催化剂起燃工作温度等特性，在汽车尾气脱硝领域展现了优越的性能。催化剂作为脱硝的主要活性组分，必须负载到载体上才能发挥作用，因此如何将催化剂与载体有机结合，使其脱硝效果达到最佳是目前研究的热点。

发明专利CN201110048031.0公开了一种用于固定源尾气脱硝的蜂窝状金属丝网催化剂及制备，提供了催化剂载体由附着氧化铝涂层的平板状和瓦楞状金属丝网相互交替堆积并固定成型,载体内部通道具有三维通透结构,其特征在于,催化剂是通过分步负载的方法将活性组分V₂O₅、WO₃和TiO₂负载于催化剂载体表面制备的,V₂O₅、WO₃和TiO₂的质量之和为氧化铝涂层和V2O5-WO3-TiO2总重量的10％～70％,V元素的质量为V2O5、WO3和TiO2质量之和的0.2％～5.6％。本发明具有低温脱硝活性和低温抗硫抗水性能,当烟气温度为250℃、SO2浓度为600ppm、水分含量为10％时,催化剂脱硝效率达到90％以上。

发明专利CN 201510111018.3 公开了一种金属载体上分子筛涂层的制备方法，金属载体以稀硝酸超声振荡清洗干燥后控制焙烧气氛中含氧量进行预处理。HZSM-5分子筛以柠檬酸和蒸馏水于刚玉球磨机中先预粘化，再与B型氧化铝粉和小孔拟薄水铝石粉以稀硝酸胶化的粘合物混合，加水和柠檬酸后球磨制浆。浆料使用前控制pH值为6.8～7.0。金属载体负载浆料采用浸涂法，以吹扫或抽吸使浆料涂覆均匀并达到负载量要求。金属载体上负载的HZSM-5分子筛涂层脱落率≤5.0%。本发明实现在金属载体上使分子筛涂覆大量化，附着强度好，能一次性涂覆达到负载量要求，生产工艺简单，与现有机动车三效催化剂生产设备兼容性好。

发明专利CN200410041178.7 涉及提供一种金属蜂窝载体催化剂的制备方法，该方法制备的金属蜂窝载体催化剂的涂层不易脱落，起燃性能好，具有较高的三效催化剂活性，可同时净化排气中的CO、HC、NOx，有较宽的可操作窗口。该金属蜂窝载体催化剂的制备主要是以镍铬不锈钢蜂窝(简称为金属蜂窝载体)作为第一载体，活性氧化铝粉为第二载体，另外还添加少量稀土元素的氧化物如CeO。

上述制备脱硝催化剂的制备方法存在问题如下：（1）活性组分涂覆不均匀,局部发生富集或者涂覆量过少；（2）活性组分涂层与载体结合的牢固度低，涂层易脱落；（3）催化剂温度窗口窄；（4）制备工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属载体活性涂层的制备方法，具有活性组分负载均匀、负载率高，涂层与载体结合的牢固度高，发动机台架测试显示在205～518℃，NOx转化率高达98.3%，表现出较好NOx活性。此外，本发明制备工艺过程简单，便于工业化连续生产。