[发明专利]一种汽车尾气净化催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法,属于环保技术领域。

背景技术

随着汽车保有量的增加,汽车向大气中排放的尾气越来越多。目前,许多国家已经对汽车尾气排放采取了严格的控制排放措施。因此汽车尾气的处理日益成为重要的课题。在现有技术中,对汽车尾气排放的控制是通过加装催化净化器来实现,而催化净化器的关键是催化剂。催化剂通常采用三层结构即由活性组分、活化涂层和载体组成。自稀土钙钛矿氧化物用于尾气催化以来,由于它的A、B位可以取代而产生氧空位,同时该类催化剂对贵金属催化剂有较大的价格优势,使得该类催化剂成为了研究的热点。但现有单一组分的催化性能不佳、稳定性差,不能满足日益严峻的汽车尾气排放污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车尾气净化催化剂的制备方法，使用该催化剂大幅提高。

一种汽车尾气净化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将PVA-co-PE纳米纤维气凝胶浸入敏化液中,保证浴比为30:1,在20℃下振荡吸附3分钟后取出,得到敏化的纳米纤维气凝胶；

步骤2、再将敏化的纳米纤维气凝胶浸入配置的活化液中,保证浴比为30:1,然后用去离子水清洗,在20℃下振荡吸附2分钟后取出,得到活化的纳米纤维气凝胶；

步骤3、最后将活化的纳米纤维气凝胶浸入50℃的镍浴中反应（Ni²⁺浓度0.07mol/L）,保证浴比为10:1,然后在恒温下振荡15反应分钟后取出,分别用去离子水和乙醇漂洗3次,最后在50℃下烘干,得到PVA-co-PE纳米纤维气凝胶负载Ni₂P尾气净化催化剂。

所述的PVA-co-PE纳米纤维气凝胶制备方法如下：

步骤1、将1Kg的聚乙烯醇一乙烯共聚物（PVA-co-PE）与4Kg的醋酸丁酸纤维素进行均匀混合,在加工温度为170℃的双螺杆挤出机中进行挤出、造粒,得到PVA-co-PE/CAB复合材料；

步骤2、将PVA-co-PE/CAB复合材料经熔融纺丝机进行牵伸,纺丝,得到复合纤维；将复合纤维在60℃的丙酮中回流72h萃取醋酸丁酸纤维素,将萃取醋酸丁酸纤维素后的复合纤维进行常温干燥,制备得到平均直径为200nm的PVA-co-PE纳米纤维；取0.5gPVA-co-PE纳米纤维分散于20ml的水和的30ml叔丁醇的混合溶液中,充分搅拌分散得到纳米纤维悬浮液；

步骤3、取0.1g聚乙烯醇，在80℃下搅拌充分溶解于10ml的水中，制备得到质量浓度为1%的聚乙烯醇粘合剂溶液；

步骤4、将步骤3制备的聚乙烯醇粘合剂溶液加入到步骤2制备的纳米纤维悬浮液中,混合均匀，置于容器模板中,在-30℃下冷冻,干燥,即可得到PVA-co-PE纳米纤维气凝胶。

有益效果：本发明的汽车尾气净化催化剂以热塑性聚合物纳米纤维气凝胶为载体,通过化学

沉积的方法将镍磷纳米颗粒沉积于结构稳定的气凝胶材料的纤维表面,载体具有极高的比表面积和孔隙率,对尾气中的氮氧化合物有很好的催化效果 ,不仅解决了传统方法所制非负载型尾气净化催化剂带来的催化剂和反应物、生成物的难以分离问题,避免了在尾气处理中带来的二次污染，有效阻止了废物气体的排放；此外，通过优化催化材料制备工艺中原料的配比组成，严格控制合成后催化材料的比表面积、空间结构以及或活性位数目，使得于Ni₂P均匀的负载在PVA-co-PE纳米纤维气凝胶的内外表面，提高氮氧化合物的转化率，对尾气具有优异的催化净化效果。

具体实施方式

实施例1

一种汽车尾气净化催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将PVA-co-PE纳米纤维气凝胶浸入敏化液中,保证浴比为30:1,在20℃下振荡吸附3分钟后取出,得到敏化的纳米纤维气凝胶；

步骤2、再将敏化的纳米纤维气凝胶浸入配置的活化液中,保证浴比为30:1,然后用去离子水清洗,在20℃下振荡吸附2分钟后取出,得到活化的纳米纤维气凝胶；

步骤3、最后将活化的纳米纤维气凝胶浸入50℃的镍浴中反应（Ni²⁺浓度0.07mol/L）,保证浴比为10:1,然后在恒温下振荡15反应分钟后取出,分别用去离子水和乙醇漂洗3次,最后在50℃下烘干,得到PVA-co-PE纳米纤维气凝胶负载Ni₂P尾气净化催化剂。

所述的PVA-co-PE纳米纤维气凝胶制备方法如下：