[发明专利]一种用于汽车尾气净化的蜂巢体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于汽车尾气净化的蜂巢体及其制备方法，依次包括蜂巢体载体、基层、连接层和功能层，所述蜂巢体载体由NiO、Y₂O₃/ZrO₂和粘结剂制成；所述基层由Y₂O₃/ZrO₂和PVB制成；所述连接层由Gd₂O₃/CeO₂和PVB制成；所述功能层由La_0.8Sr_0.2CoO₃和Gd₂O₃/CeO₂粉末制成。本发明制备的蜂巢体具有良好的尾气催化转化效果，在常温甚至低温下对氮氧化物、碳氢化合物和CO的转化均有显著的效果，且具有成本低廉，易于工业化应用的特点。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种用于汽车尾气净化的蜂巢体及其制备方法。

背景技术

随着全球机动车保有量的逐年增加，汽车尾气污染已经成为主要的空气污染源之一。汽车尾气中主要成分有CO、NO_x、SO_x、挥发性有机物和颗粒物等。目前在汽车尾气治理中广泛应用的是蜂窝陶瓷材料。蜂窝陶瓷材料表面一般都涂覆比表面积较大的氧化铝或氧化硅涂层，来增大蜂窝陶瓷材料的比表面积。其中，催化涂层首先经过制浆，形成均匀的料浆溶液，随后涂覆到蜂窝陶瓷表面，再经过焙烧制得。因此，开发一种分散性好、结合强度高、活性好的料浆配方和涂覆方法是十分必要的。催化涂层在载体表面分散是否均匀直接影响整体式催化剂的催化活性，进而直接影响后处理系统的净化效果。

CeO₂有着良好的储放氧能力，作为助催化剂添加到汽车尾气三效催化剂中可以充当氧气缓冲器的作用，当氧气富余的时候通过Ce³⁺转变为Ce⁴⁺吸收氧，以保证NO_x被CO和HC还原，当氧气不足时CeO₂释放氧，以氧化CO和HC，从而达到有效净化CO、HC和NO_x的目的。但是由于汽车排放的尾气温度很高(1000℃)，二氧化铈催化剂容易老化烧结导致储氧能力降低。

现有技术中，中国专利CN112717927B公开了一种汽车尾气处理催化剂的制备方法和应用，该催化剂依次包括基质层、涂覆层和负载层，所述基质层是蜂窝陶瓷；所述涂覆层包括La₂O₃/Al₂O₃和铈锆复合金属氧化物；所述负载层为贵金属，所述贵金属是Pt、Rh和Pd中的一种或多种，所述催化剂具有良好的催化效果，且具有成本低廉，易于工业化应用的特点。但是其并未考虑催化剂载体堇青石蜂窝陶瓷的抗热震性能及机械强度，从而有可能导致催化剂的使用性能下降。例如，汽车发动机出口的气体温度在800℃左右，汽车发动机在使用中的频繁启动和熄火，使陶瓷载体长期反复承受从室温至800℃的热震冲击；如果抗热震性(△T)差，蜂窝陶瓷载体很快就会碎裂，以致催化净化器失效；陶瓷的△T越高，其热胀系数越低，故本领域通常用热胀系数区别和表征蜂窝陶瓷的△T。且现有技术中的蜂巢体催化剂的催化温度在250℃以上，限制了其使用范围。

因此，本领域亟需一种催化效果优异、脱落率低、催化温度低并且抗热震性能和机械强度好的蜂巢体催化剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于汽车尾气净化的蜂巢体及其制备方法，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：