[发明专利]NZP族涂层－蜂窝堇青石陶瓷复合载体

摘要

本发明的NZP族涂层－蜂窝堇青石陶瓷复合载体，属催化技术领域。本发明以碱金属或碱土金属的碳酸盐、ZrOCl₂·8H₂O和(NH₄)₂HPO₄为原料，通过加入一定配比的有机添加剂，采用络合溶胶－凝胶法合成NZP族涂层的溶胶态浆料，用该浆料涂覆蜂窝堇青石陶瓷，经过干燥和高温焙烧得到“NZP族涂层－蜂窝堇青石陶瓷”复合载体。在合成NZP族涂层浆料的过程中，通过控制体系的pH值、各种原料用量和有机添加剂的用量以确保能够在堇青石陶瓷基底上制备出纯净的NZP族化合物涂层。本发明的NZP族涂层材料的热膨胀系数与堇青石陶瓷的热膨胀系数极为接近，使得该复合载体的耐热冲击性得到增强，可作为尾气净化用三效贵金属催化剂的载体。

主权项

1、一种NZP族涂层-蜂窝堇青石陶瓷复合载体，其特征在于该复合载体由如下方法及步骤制备：(1)准确称取一定量的碳酸盐MCO3(M＝Mg2+，Ca2+，Sr2+，Ba2+)或M2CO3(M＝Li+，Na+，K+)溶解在浓度为0.5M的ZrOCl2·8H2O的水溶液中，得到含有金属阳离子M+或M2+及Zr4+的溶液；(2)按照反应体系中总的金属阳离子与乙二胺四乙酸和柠檬酸的摩尔比分别为r1＝2和r2＝1的比例，分别称取乙二胺四乙酸和柠檬酸，先将乙二胺四乙酸完全溶解在摩尔浓度为6M的稀氨水中，得到乙二胺四乙酸的氨水溶液，然后将柠檬酸和乙二胺四乙酸的氨水溶液依次加入到1.0M的(NH4)2HPO4水溶液中，再按照乙二醇摩尔数与乙二胺四乙酸和柠檬酸的总摩尔数之比r3大于2的比例加入乙二醇，搅拌使上述3种有机添加剂与(NH4)2HPO4溶液均匀混合；碳酸盐、ZrOCl2·8H2O和(NH4)2HPO4的用量根据某一具体化学组成的NZP族材料的制备量，按照该NZP族材料的化学计量关系准确配比；(3)将前面已配制好的含有金属阳离子M+或M2+及Zr4+的溶液在常温、搅拌下滴加到已经加入了3种有机添加剂的(NH4)2HPO4混合溶液中进行反应，当上述含有金属阳离子的溶液被全部加入到(NH4)2HPO4及其添加剂的混合溶液中后，用6M的稀氨水调节该反应体系的pH值为大于7的碱性范围，将反应生成的浆料在70℃下加热浓缩3小时，得到NZP族材料的溶胶态前驱体，然后冷却到常温；(4)用上述溶胶在常温下浸涂蜂窝堇青石陶瓷，然后在100℃下常压干燥24小时，再于800℃下焙烧2小时，即得NZP族涂层-蜂窝堇青石陶瓷复合载体；本步操作可以反复进行多次，直到NZP族涂层的负载量达到要求为止。