[发明专利]机动车尾气催化剂及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种机动车尾气催化剂。

背景技术

随着经济的发展，汽车工业也随之迅猛发展，但汽车在行驶过程中产生的尾气给大气造成了很大的污染。特别是在机动车拥有量较高的大中型城市，机动车尾气的排放是空气污染的主要原因之一。为降低机动车尾气对大气造成的污染，我国已于北京、上海、南京等城市及广东部分城市实施国家第五阶段机动车污染物排放标准，并且将于2018年1月1日起在全国实施国家第五阶段机动车污染物排放标准。但目前市售车辆大都只满足国家第四阶段机动车污染物排放标准，尾气污染严重，且在实施国家第五阶段机动车污染物排放标准的地区不能注册与销售。

为降低机动车尾气的污染，通常使用机动车尾气催化剂以降解尾气中的各类污染物，但现有技术的机动车尾气催化剂在制造过程中，需要大量使用多种贵金属，造价高昂。

发明内容

为解决现有技术的机动车尾气催化剂造价高昂的技术问题，本发明提供一种造价低廉的机动车尾气催化剂及其制备方法和使用方法。

所述机动车尾气催化剂，包括载体和涂覆液，所述涂覆液涂覆于所述载体，所述涂覆液包括稀土和贵金属，所述稀土的质量为所述载体的质量的20％到45％，所述贵金属的质量为所述载体的质量的0.002％到0.2％。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的一种较佳实施例中，所述载体为堇青石蜂窝陶瓷载体。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的一种较佳实施例中，所述稀土包括铈锆固溶体、拟薄水铝石和活性氧化铝，所述铈锆固溶体与所述拟薄水铝石的摩尔比为1：0.09到1：0.44，所述铈锆固溶体与所述活性氧化铝的摩尔比为1：2.25到1：4.65。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的一种较佳实施例中，所述铈锆固溶体的平均粒径小于2.5um，所述拟薄水铝石的胶溶指数大于95，所述活性氧化铝的平均粒径小于2.5um。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的一种较佳实施例中，所述铈锆固溶体包括氧化铈和氧化锆，所述氧化铈与所述氧化锆的摩尔比为1：0.25到1：1.05。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的一种较佳实施例中，所述贵金属包括钯和铑。

所述机动车尾气催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：备料：取一定量去离子水、一定量所述贵金属、一定量所述稀土和所述载体；

步骤二：贵金属溶解：将所述贵金属加入去离子水中，制备出含所述贵金属的活性组分的溶液；

步骤三：陈化：陈化所述溶液0.5到2小时；

步骤四：稀释：在所述溶液中加入去离子水，将所述溶液制成能满足乳化要求的稀释液；

步骤五：稀土溶解：在所述稀释液中，依次加入所述活性氧化铝、所述铈锆固溶体和所述拟薄水铝石的粉末，将所述稀释液制成胶液；

步骤六：乳化：乳化所述胶液，调整所述胶液的pH值，将所述胶液制成涂覆液；

步骤七：涂覆：将所述涂覆液涂覆于所述载体，所述载体的浸入时间为5到25秒，并去除残留于所述载体孔道的余液；

步骤八：干燥：将所述载体在自然条件下晾干1到8小时，在80℃到150℃的条件下烘干0.5到8小时，在高温马弗炉或隧道窑中200℃到500℃的条件下焙烧1到4小时。

步骤九：冷却：所述载体在室温下冷却至室温，最终制得所述机动车尾气催化剂。

在本发明提供的所述机动车尾气催化剂的制备方法的一种较佳实施例中，所述溶液中所述贵金属的含量为0.53到4.24g/L。

一种应用本发明提供的所述机动车尾气催化剂的使用方法，将所述机动车尾气催化剂使用不锈铁外壳封装，焊接于机动车排气管总成内。

一种应用本发明提供的所述机动车尾气催化剂的使用方法，在所述机动车尾气催化剂表面裹上衬垫，且使用不锈铁外壳封装，焊接于机动车排气管总成内。

相较于现有技术，本发明提供的所述机动车尾气催化剂及其制备方法和使用方法具有以下有益效果：

一、所述机动车尾气催化剂的所述贵金属的使用量少，降低了所述所述机动车尾气催化剂的制备成本。

二、所述机动车尾气催化剂的催化性强，减排效果好，满足国家第五阶段机动车污染物排放标准。

三、所述机动车尾气催化剂的起燃温度低，在较低温度下便能显著提高反应速率。

四、所述机动车尾气催化剂的制备方法操作简便，制备出的所述机动车尾气催化剂性能稳定。