[发明专利]一种多元纳米稀土催化剂机动车尾气净化器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于机动车尾气治理技术领域，特别是涉及一种多元纳米稀土催化剂机动车尾气净化器及其制造方法。

背景技术

目前全世界都存在环境空气污染，PM2.5超标的问题，各国政府都十分重视这一课题，组织攻关研究。机动车（汽车、柴油车）排放尾气主要是汽缸内燃烧的汽油或柴油燃烧不完全而产生的有害物质，含有上百种不同的化合物，主要的有害物是CO、氮氧化合物、NO_X、碳氢化合物、SO₂和碳微粒等。机动车尾气对于环境的影响很大，尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。尾气是大型城市PM2.5的主要来源之一，还是很多城市大气污染的罪魁祸首之一，如光化学烟雾也是其主要影响之一。因此，研究发展机动车尾气治理技术具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多元纳米稀土催化剂机动车尾气净化器及其制造方法。采用这种具有多元纳米稀土催化剂的机动车尾气净化器，尾气净化效果可达到98%。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：第一个方面，一种多元纳米稀土催化剂机动车尾气净化器，包括壳体，所述壳体内设有A舱、B舱、C舱、D舱、E舱和F舱，所述A舱、B舱、C舱、D舱、E舱和F舱内分别装载有活性碳、CoTiO₃、混合稀土纳米材料、活性碳、CaO和活性碳。

作为优选，所述A舱装载的活性碳为活性碳多孔板，所述B舱装载的CoTiO₃以陶瓷多孔板为载体，所述C舱装载的混合稀土纳米材料以活性碳多孔板为载体，所述D舱装载的活性碳以陶瓷多孔板为载体，所述E舱装载的CaO以活性碳多孔板为载体，所述F舱装载的活性碳为活性碳多孔板。

作为优选，所述混合稀土纳米材料由Ce、Zr和Eu混合而成，所述Ce、Zr和Eu的质量比为2∶2∶1；所述Ce、Zr和Eu的粒径为8～10nm。

作为优选，所述陶瓷多孔板由Al₂O₃、B₂O₃和BaO经混合、压制成型、烧结和激光打孔而成，Al₂O₃、B₂O₃和BaO的质量比为15∶2∶3。

作为优选，所述活性碳多孔板由活性碳经压制成型、切割和激光打孔而成。

第二个方面，一种如第一个方面所述的多元纳米稀土催化剂机动车尾气净化器的制造方法，包括以下步骤：

（1）原材料准备和壳体的制作：

a. 活性碳：选用粒径为100～200目的活性碳粉末；

b. 活性碳多孔板：将粒径为100～200目的活性碳粉末压制成型并切割成盘状，然后激光打孔；

c. 陶瓷多孔板：按15∶2∶3的质量比称取纯度为99.99%的Al₂O₃、纯度为99.9%的B₂O₃和纯度为99.9%的BaO，混合均匀，压制成型，在1300℃下烧结6小时，900℃下保温3小时，冷却，出炉，检测，激光打孔；

d. 混合稀土纳米材料：按2∶2∶1的质量比称取粒径为8～10nm的Ce、Zr和Eu稀土，混合均匀；

e. CoTiO₃：选用粒径为55～70nm的CoTiO₃粉末；

f. CaO：选用粒径为100～200目的CaO粉末；

g. 壳体：采用不锈钢薄板制成长形筒体，一端设有进气口，另一端设有排气口，内设A舱、B舱、C舱、D舱、E舱和F舱；

（2）机动车尾气净化器组装：

a. 壳体的A舱内装载活性碳多孔板；

b. 壳体的B舱内装载以陶瓷多孔板为载体的CoTiO₃：用碳纤维布包好CoTiO₃粉末，置于陶瓷多孔板并用细铜丝扎紧后放入B舱；

c. 壳体的C舱内装载以活性碳多孔板为载体的混合稀土纳米材料：用碳纤维布包好混合稀土纳米材料，置于活性碳多孔板并用细铜丝扎紧后放入C舱；

d. 壳体的D舱内装载以陶瓷多孔板为载体的活性碳：用碳纤维布包好活性碳粉末，置于陶瓷多孔板并用细铜丝扎紧后放入D舱；