專利名稱：：應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種低共聚物、該低共聚物的制備方法及應(yīng)用，尤其是一種應(yīng)用于摩托車上對(duì)尾氣進(jìn)行凈化的低共聚物。技術(shù)背景隨著人們生活水平的提高，摩托車已經(jīng)成為人們出門代步的交通工具，尤其是在中小城市，數(shù)量急劇增加。摩托車為人們帶來方便的同時(shí)，但是其排放的尾氣卻嚴(yán)重的影響著城市的環(huán)境。目前為了解決摩托車尾氣排放污染的問題，采用了尾氣催化的技術(shù)，而現(xiàn)有的催化技術(shù)都是將貴金屬分散到金屬氧化物固溶體中，而其中金屬氧化物固溶體的制備尤其關(guān)鍵，其微結(jié)構(gòu)直接影響到尾氣催化技術(shù)的使用效果?，F(xiàn)有的金屬氧化物固溶體一般都是采用共沉淀法制備，也便于工業(yè)化生產(chǎn)。其技術(shù)關(guān)鍵在于阻止沉淀粒子團(tuán)聚，以保證金屬氧化物固溶體材料有較大的比表面積、合適孔容以及孔徑，也就是需要選擇適合的助劑，而目前較為常用的助劑是聚丙烯酰胺，該聚合物中的酰胺基與金屬氫氧化物有良好的化學(xué)和物理吸附行為，但也存在一定的缺點(diǎn)，就是聚合物的長(zhǎng)鏈在水溶液伸長(zhǎng)、纏繞而包囊粒子，使顆粒團(tuán)聚絮凝，最終影響到固溶體材料的比表面積、孔容以及孔徑等等，效果不甚理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其分子量適中不易形成引起團(tuán)聚的酰胺長(zhǎng)鏈，粒子可均勾分布不受阻礙，是制作金屬氧化物固溶體的理想助劑。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備上述低共聚物的方法，制作方法簡(jiǎn)單可靠。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供利用上述低共聚物制作金屬氧化物固溶體的方法，以獲得較大比表面積、合適的孔容、孔徑的金屬氧化物固溶體。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)上述目的的-應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其具有如下分子結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)-—(CH2—CH)m—(CH2—CH)n—(CH廣CH)x—COORCONH2COOH上述m、n、x為自然數(shù)。制備低共聚物的方法，將一定濃度的聚乙烯醇溶液加入到反應(yīng)釜中，并控制反應(yīng)釜的溫度，然后將一定濃度的丙烯酰胺溶液、過硫酸鉀溶液和一定量的醋酸乙烯酯溶液按照一定的速度滴加至聚乙烯醇溶液中，形成低共聚物。利用所述低共聚物制作金屬氧化物固溶體的方法，稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入一定的比例的低共聚物，然后再加入沉淀劑，并控制溶液的PH值，在一定的溫度下攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化、烘干并焙燒。本發(fā)明的有益效果是所述低共聚物中分別含有酰胺基一CONH2、酯基"COOR和羧基"COOH等基團(tuán)，且上述基團(tuán)與主分子鏈之間的形狀類似于T形。其中酰胺基與金屬氫氧化物有良好的化學(xué)和物理吸附行為；而酯基為極性基團(tuán)起到空間位阻作用，使吸附粒子的酰胺基呈短蛇型鏈伸向水溶液，具有一定的厚度，增加粒子間空間位阻，使粒子間引力大為削弱起到分散和穩(wěn)定粒子的作用，故可有效抑制粒子間的團(tuán)聚；適當(dāng)比例的羧基使親水性酰胺基團(tuán)組成物對(duì)水親潤(rùn)性增大。綜上所述，所述低共聚物分子量適中不易形成引起團(tuán)聚的酰胺長(zhǎng)鏈，粒子可均勻分布不受阻礙，且水溶性較好，是制作金屬氧化物固溶體的理想穩(wěn)定的助劑。本低共聚物的制作方法簡(jiǎn)單可靠。另外利用上述低共聚物制作金屬氧化物固溶體，可獲得較大的比表面積、合適的孔容以及孔徑。具體實(shí)施方式應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其具有如下分子結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>上述m、n、x為自然數(shù)。所述低共聚物中分別含有酰胺基一CONH2、酯基"COOR和羧基"COOH等基團(tuán)，且上述基團(tuán)與主分子鏈之間的形狀類似于T形。其中酰胺基與金屬氫氧化物有良好的化學(xué)和物理吸附行為；而酯基為極性基團(tuán)起到空間位阻作用，使吸附粒子的酰胺基呈短蛇型鏈伸向水溶液，具有一定的厚度，增加粒子間空間位阻，使粒子間引力大為削弱起到分散和穩(wěn)定粒子的作用，故可有效抑制粒子間的團(tuán)聚；適當(dāng)比例的羧基使親水性酰胺基團(tuán)組成物對(duì)水親潤(rùn)性增大。綜上所述，所述低共聚物分子量適中不易形成引起團(tuán)聚的酰胺長(zhǎng)鏈，粒子可均勻分布不受阻礙，且水溶性較好，是制作金屬氧化物固溶體的理想穩(wěn)定的助劑。所述低共聚物的平均分子量為600-2000。為了便于制作上述低共聚物，本發(fā)明還提供了制作方法，將一定濃度的聚乙烯醇溶液加入到反應(yīng)釜中，并控制反應(yīng)釜的溫度在60~95r之間，然后將一定濃度的丙烯酰胺溶液、過硫酸鉀溶液和一定量的醋酸乙烯酯溶液按照一定的速度滴加至聚乙烯醇溶液中，形成低共聚物。同時(shí)，利用上述低共聚物制作金屬氧化物固溶體的方法如下稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入一定的比例的低共聚物，然后再加入沉淀劑氨水一碳酸氫銨，并調(diào)整控制溶液的PH值為9~10，在40~60°C的溫度下對(duì)上述溶液進(jìn)行攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化并烘干及焙燒，上述烘干溫度為120。C左右，焙燒溫度為60070(TC。當(dāng)然低共聚物的加入量將直接影響到金屬氧化物固溶體比表面積、孔容以及孔徑等等。以下提供一些制作金屬氧化物固溶體的實(shí)施例進(jìn)行說明實(shí)施例一，稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入7%的低共聚物，然后再加入沉淀劑氨水一碳酸氫銨，并調(diào)整控制溶液的PH值為9~10，在406(TC的溫度下對(duì)上述溶液進(jìn)行攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化并烘干，在60070(TC下焙燒后獲得金屬氧化物固溶體，該金屬氧化物固溶體的比表面積為98.92m2/g左右，孔容為0.29ml/g左右，孔徑為7nm左右。實(shí)施例二，稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入12%的低共聚物，然后再加入沉淀劑氨水一碳酸氫銨，并調(diào)整控制溶液的PH值為9~10，在406(TC的溫度下對(duì)上述溶液進(jìn)行攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化并烘干，在60070(TC下焙燒后獲得金屬氧化物固溶體，該金屬氧化物固溶體的比表面積為118.6m'/g左右，孔容為0.36ml/g左右，孔徑為10.02nm左右。實(shí)施例三，稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入15%的低共聚物，然后再加入沉淀劑氨水一碳酸氫銨，并調(diào)整控制溶液的PH值為9~10，在406(TC的溫度下對(duì)上述溶液進(jìn)行攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化并烘干，在60070(TC下焙燒后獲得金屬氧化物固溶體，該金屬氧化物固溶體的比表面積為107.7ni7g左右，孔容為0.31ml/g左右，孔徑為9.11nm左右。下表是使用上述低共聚物制作獲得催化劑的測(cè)試結(jié)果(排量125摩托車)，其中催化劑中的固溶體占25%，三氧化二鋁占75%，催化劑上載到金屬載體的用量100g/L，貴金屬用量1.0g/L,Pt及Rh比例為7:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>可見，使用上述低共聚物制作催化劑能夠有效的降低摩托車尾氣對(duì)環(huán)境的污染，可廣泛的適用于現(xiàn)有的尾氣凈化處理。權(quán)利要求1.應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其具有如下分子結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)id="icf0001"file="S2008100273200C00011.gif"wi="115"he="15"top="44"left="38"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>上述m、n、x為自然數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其特征在于所述低共聚物的平均分子量為600-2000。3.制備權(quán)利要求1所述低共聚物的方法，其特征在于將一定濃度的聚乙烯醇溶液加入到反應(yīng)釜中，并控制反應(yīng)釜的溫度，然后將一定濃度的丙烯酰胺溶液、過硫酸鉀溶液和一定量的醋酸乙烯酯溶液按照一定的速度滴加至聚乙烯醇溶液中，形成低共聚物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備低共聚物的方法，其特征在于所述反應(yīng)釜的溫度為6095°C。5.利用權(quán)利要求1所述低共聚物制作金屬氧化物固溶體的方法，其特征在于稱取一定量的稀土硝酸鹽，加入一定的比例的低共聚物，然后再加入沉淀劑，并控制溶液的PH值，在一定的溫度下攪拌，最后將沉淀物過濾、洗滌、陳化、烘干并焙燒。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作金屬氧化物固溶體的方法，其特征在于所述低共聚物的加入比例為5~20%。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作金屬氧化物固溶體的方法，其特征在于沉淀劑為氨水一碳酸氫銨混合溶液。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作金屬氧化物固溶體的方法，其特征在于PH值為9~10。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作金屬固溶體的方法，其特征在于所述攪拌溫度為4060。C。全文摘要本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于摩托車尾氣催化劑的低共聚物，其中低共聚物含有酰胺基-CONH₂、酯基-COOR和羧基-COOH等基團(tuán)，且上述基團(tuán)與主分子鏈之間的形狀類似于T形，所述低共聚物分子量適中不易形成引起團(tuán)聚的酰胺長(zhǎng)鏈，粒子可均勻分布不受阻礙，且水溶性較好，是制作金屬氧化物固溶體的理想穩(wěn)定的助劑。本發(fā)明還公開了該低共聚物的制備方法和應(yīng)用該低共聚物制造的金屬固溶體。文檔編號(hào)B01J23/54GK101250240SQ200810027320公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年4月10日優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日發(fā)明者龐凱鷹申請(qǐng)人:江門市資迪科技環(huán)保有限公司