[发明专利]一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂制备领域，具体涉及一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂及其制备方法。本发明的技术方案如下：一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂，包括γ‑Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体和稀土氧化物，所述稀土氧化物负载于γ‑Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体上，以所述稀土氧化物为储氧材料。本发明提供的用于汽车尾气净化的一体化催化剂及其制备方法，其制备方法具有工艺简单、降低能耗、性价比高的特点，获得的催化剂具有高储氧、抗压、耐高温的性能，同时能有效减少载体和稀土氧化物的用量、提高汽车尾气净化效能。

技术领域

本发明属于催化剂制备领域，具体涉及一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国汽车保有量的大幅增长,随之带来的汽车尾气污染越来越严重。汽车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物SOx(SO和SO₂)、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物，不仅能引起光化学烟雾等，而且使温室效应、臭氧层破坏和酸雨等大气环境问题变得更为严重，对人类和动、植物危害甚大。

为了减少汽车尾气污染，建立了越来越严格的汽车排放标准和法规。世界汽车排放标准并立，分为欧洲、美国、日本标准体系。由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术，中国大体上采用欧洲标准体系。我国于2001.7.1开始实施国I标准以来，经历了多个标准，现在的国V标准，对汽车尾气污染物的标准值要求更加严格，其尾气限值减低更多，因此需要更加先进的汽车尾气净化技术。

发明内容

本发明提供一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂及其制备方法，其制备方法具有工艺简单、降低能耗、性价比高的特点，获得的催化剂具有高储氧、抗压、耐高温的性能，同时能有效减少载体和稀土氧化物的用量、提高汽车尾气净化效能。

本发明的技术方案如下：

一种用于汽车尾气净化的一体化催化剂，包括γ-Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体和稀土氧化物，所述稀土氧化物负载于γ-Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体上，以所述稀土氧化物为储氧材料。

所述的用于汽车尾气净化的一体化催化剂，其优选方案为，所述稀土氧化物包括氧化铈、氧化镧和/或氧化钇。

一种上述的用于汽车尾气净化的一体化催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备γ-Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体；以九水合硝酸铝为原料配成水溶液，向其中加入活性炭纤维粉、异丙醇、尿素和聚丙烯酸，磁力搅拌24h，得到混合溶液；将所述混合溶液放入80℃烘箱中干燥，得到混合物粉体，将所述混合物粉体热压成型，制成生坯；将所述生坯放入马弗炉中进行烧结，得到γ-Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体；

(2)配制浸渍溶液；浸渍溶液所用原料的质量含量为：柠檬酸2～5％，硝酸铈3～10％，硝酸镧3～15％，氧化铈15～20％，氧化镧15～20％，水25～30％；将上述原料按比例混合后配制为浸渍溶液，用0.1mol·L^-1NaOH调节所述浸渍溶液的pH值为7-8.5；

(3)将所述γ-Al₂O₃多孔泡沫陶瓷载体浸入由柠檬酸和稀土氧化物配成的所述浸渍溶液中，室温超声波振荡30min后，冷风吹干，放入80℃烘箱中干燥，随后放入马弗炉中，从室温以5℃/min的速度升温到950℃烧结2h，随炉冷却后，得到用于汽车尾气净化的一体化催化剂。