[发明专利]一种符合欧六标准的柴油车催化器的制备工艺

说明书

本发明公开了一种符合欧六标准的柴油车催化器的制备工艺，包括对载体的预处理：将载体置于苹果酸和聚乙二醇的混合溶液中5h~10h，然后取出烘干备用；活性铝浆料的制备，将Al、Ce、La、Zr和Fe的硝酸盐溶液，在搅拌条件下加入含有乙酸丙酯和乙醇的柠檬酸溶液，以及将活性铝浆料浸渍到载体后进行烘干和焙烧，然后再将活性铝载体浸渍到含有贵金属元素的活性溶液中，烘干焙烧后得到催化器。本发明对载体进行优化，使其比表面积增加，合理配置了活性铝固溶体粉末的组分，在活性铝浆料中加入了助剂，获得更好的吸附力。同时本发明中含有稀土元素镧铈锆以及Fe，能够更加适用于柴油车的尾气催化。

技术领域

本发明涉及催化器制备方法，具体涉及到一种符合欧六标准的柴油车催化器的制备工艺。

背景技术

现有技术中常用的汽车尾气催化剂主要包括以下四部分：载体，高度多孔的活性的氧化铝层，活性组分以及助剂。载体是催化器的骨架，为氧化铝层和活性组分提供附着体。

载体在催化剂中的作用是提供有效表面，合适的孔结构，并获得良好机械强度及热稳定性，起活性中心和节省活性组分用量，目前广泛采用的是堇青石蜂窝载体。这种类型的载体有一定的机械强度，同时耐高温、耐腐蚀；但是由于是在高温下烧制而成，其比表面积甚小，且与催化剂的有效成分等不易直接粘结，为此必须在其内外壁上涂敷一层高度多孔的氧化铝层进行修饰。

堇青石蜂窝结构的表面通常是玻璃状，比较平滑，比表面积较小。为了缩小催化器产品，负载更多的活性组分以提高尾气净化效果，需要尽量提高堇青石蜂窝结构的比表面积以及提高与活性铝层的附着力。

现有技术通过对堇青石蜂窝载体进行预处理的方式，用于在保证载体机械强度和稳定性的前提下，提高堇青石的比表面积。因此，本发明需要解决的技术问题之一是：提高载体堇青石的比表面积。

载体堇青石上的活性氧化铝层，容易与载体粘结，有较大的比表面积，这样就有利于催化剂的有效活性组分在其上负载，且呈高度分散状态。

活性铝层是附着在载体上的，活性铝通常是通过浸渍的方法吸附在载体上，然后再进行煅烧。活性铝层的负载量通常需要在8%以上。现有技术中有文献报道，在一定范围内提高活性铝浆料的粘度，能够提高负载量以及吸附力。因此，若能够提高浆料的粘度，就可以对活性铝浆料或者活性组分浆料的负载有促进作用。

活性组分是指催化剂中起主要作用的物质如贵金属铂(Pt)、铑(Rh)等，铂主要用来加快CO和HC转变为C0₂和H₂0，而铑主要用来加快NO转化为N2。助剂存在于氧化铝层中，可以增强催化剂的热稳定性、稳定贵金属的高度分散状态、提高CO，HC及N的转化率等。氧化铈是应用最广泛的稀土氧化物助剂，Ce组元提供储氧作用；La和Ba的加入能提高其热稳定性。

此外，在三效催化剂中添加一定量的稀土氧化物助剂对催化剂的性能也会有明显的改进。最常见的稀土助剂有Ce、La、sr、Y、Sm等。稀土氧化物在净化汽车尾气中的作用有：提高氧化铝的热稳定性、提高催化剂的储氧能力、提高催化剂的抗毒能力、提高催化剂活性。一般说来，Ce是汽车尾气净化催化剂中应用最多的稀土组分，其次为La。例如，在CN1120748A中公开的内容中，也增加了镧和铈。通常情况下，镧和铈是通过形成镧铈固溶体进行制备的，其制备方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法以及研磨法。例如CN105797744A中公开了通过研磨的方法让活性铝、氧化镧、氧化铈以及氧化锰形成纳米共溶体的方法。

因此，通过在助剂中加入稀土元素、非贵金属元素用以提高热稳定性、储氧能力是常用的方法。但是未见有报道稀土金属或者非贵金属的加入是否对浆料的吸附力有何种影响。

发明内容

本发明人从现有技术中发现以下需要解决的技术问题：

1、载体的表面较为光滑，比表面积小；现有技术中处理载体后能够获得更大的比表面积，但是其机械强度下降较多。