專利名稱：一種含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO<sub>2</sub>助劑的汽車催化劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑及制備方法，具體說是它對(duì)汽車尾氣中污染物質(zhì)N0X，HC和CO進(jìn)行綜合處理的催化劑及其合成技術(shù)。
背景技術(shù)：
汽車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚牟糠?。汽車在帶給我們便利的同時(shí)，也產(chǎn)生了許多不良的副產(chǎn)物。尾氣污染就是副產(chǎn)物之一，同時(shí)也是大氣污染的主要來(lái)源之一。 城市中大部分的N0x、C0、HC和CO2都是由汽車尾氣制造的，(X)2更是造成大氣污染和溫室效應(yīng)的主要原因之一。N0x、C0、HC不但對(duì)人體造成損傷而且在一定的條件下產(chǎn)生藍(lán)色的光化學(xué)煙霧，使植被死亡，人類生存的環(huán)境遭到破壞。目前，控制汽車尾氣排放的主要措施是開發(fā)高效的汽車尾氣催化劑的凈化技術(shù)。 當(dāng)前使用最多的汽車尾氣催化劑為貴金屬三效催化劑(TWC)，貴金屬催化劑有較高的活性， 在世界尾氣催化劑市場(chǎng)占有絕大的比例，但它本身也有很多缺點(diǎn)。只有當(dāng)空燃比的范圍控制在(14. 6士0.3)時(shí)，才能使N0X、CO和HC的凈化能力達(dá)到最大值，在此范圍外，催化效果都較差。Pb、S、P等元素都易時(shí)貴金屬催化劑中毒，其中1 對(duì)TWC的影響最大。貴金屬的價(jià)格較昂貴，且目前貴金屬資源匱乏也使得TW C的應(yīng)用和推廣受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中貴金屬的價(jià)格昂貴，毒性大等缺點(diǎn)，提供一種毒性小活性較高的汽車尾氣催化劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑，該催化劑以!^e-Al-Cr合金為載體，Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TW2為助劑，負(fù)載活性成分Pd制成。所述的組分Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、Ti02、Pd在整體催化劑的負(fù)載量質(zhì)量份配比為廣6:2 5:廣3。含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑的制備方法包括下述步驟
a將Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TW2按照質(zhì)量比為廣6 2飛的比例加入按混合物總量 20% 50%的去離子水，加入球磨罐中，球磨3飛h制成漿料；
b將!^e-Al-Cr合金載體浸入漿料中，廣5min后取出，晾干，在一定的溫度下烘3飛h ； c將烘干的載體浸入到含Pd廣3g/L的PdCl2氨溶液中，攪拌3飛h。取出，晾干，在一定溫度下烘3飛h ；
d將烘干的載體浸入KBH4溶液中，反應(yīng)l(T50min，用去離子水洗滌，再在室溫下進(jìn)行化學(xué)鍍，反應(yīng)l(T50min用去離子水洗至中性，在一定的溫度下烘干。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的催化劑壽命短，易中毒，穩(wěn)定性差的確定，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)效，穩(wěn)定性高，安全性高。
本發(fā)明采用了化學(xué)鍍的方法，較傳統(tǒng)的工藝具有裝備簡(jiǎn)單，投資低，化學(xué)鍍鍍層均勻，硬度高，抗磨損，耐腐蝕。
圖1催化劑對(duì)N0X、CO和HC轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)例1 Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2和Pd/Fe-Al-Cr合金合成
將Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TW2按照質(zhì)量比為2:3的比例加入按混合物總量40% 的去離子水，加入球磨罐中，球磨4h制成漿料。將堇青石蜂窩陶瓷載體浸入漿料中，2min 后取出，晾干，在115°C下烘4h。將烘干的載體浸入到含Pd2. 5g/L的PdCl2氨溶液中，攪拌 4h。取出，晾干，在一定溫度下烘4h。將烘干的載體浸入KBH4溶液中，反應(yīng)30min，用去離子水洗滌，再在室溫下進(jìn)行化學(xué)鍍，反應(yīng)30min用去離子水洗至中性，在115°C下烘干得到 Ce-Zr-Fe-Mn 復(fù)合氧化物、TiO2 和 Pd/Fe-Al-Cr 合金。實(shí)例2催化劑對(duì)汽車尾氣的催化活性考察
用實(shí)例ι所制備的催化劑對(duì)汽車尾氣中的N0x、C0和HC的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行考察。測(cè)試是在高溫反應(yīng)爐中進(jìn)行。將含有N0、C02、H2的混合氣通入高溫反應(yīng)爐中，每min升溫10°C，最終升至500°C。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1及圖1。表權(quán)利要求
1.一種含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑，其特征在于它是以!^e-Al-Cr合金為載體，Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TW2為助劑，負(fù)載活性成分Pd制成；所述的組分Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2, Pd在整體催化劑的負(fù)載量質(zhì)量份配比為廣6:2 5:1 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑的制備方法，其特征在于包括下述步驟a將Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TW2按照質(zhì)量比為廣6 2飛的比例加入按混合物總量 20% 50%的去離子水，加入球磨罐中，球磨3飛h制成漿料；b將!^e-Al-Cr合金載體浸入漿料中，廣5min后取出，晾干，在一定的溫度下烘3飛h ； c將烘干的載體浸入到含Pd廣3g/L的PdCl2氨溶液中，攪拌3飛h，取出，晾干，在一定溫度下烘3飛h ；d將烘干的載體浸入KBH4溶液中，反應(yīng)l(T50min，用去離子水洗滌，再在室溫下進(jìn)行化學(xué)鍍，反應(yīng)l(T50min用去離子水洗至中性，在一定的溫度下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TW2助劑的汽車催化劑的制備方法，其特征在于d步驟后將載體上的催化劑有效成分剝離成粉或制成溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開一種含有Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物、TiO2助劑的汽車催化劑及制備方法。它是以Fe-Al-Cr合金為載體，Ce-Zr-Fe-Mn復(fù)合氧化物和TiO2為助劑，負(fù)載活性成分Pd制成。該催化劑在沒有其他物質(zhì)的作用下，轉(zhuǎn)化汽車尾氣中對(duì)于大氣污染較嚴(yán)重的NO、CO、HC，轉(zhuǎn)化率較高，是一種毒性小，催化活性高的汽車尾氣催化劑。
文檔編號(hào)B01D53/62GK102371164SQ20111032279
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者袁代華, 鄧金智, 高靜 申請(qǐng)人:成都市翻鑫家科技有限公司