專利名稱：一種摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器及其制備方法
一種摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于催化轉(zhuǎn)化器制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于涂層涂覆技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于凈化摩托車尾氣的催化轉(zhuǎn)化器及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)的提高，對摩托車尾氣排放控制要求越來越嚴(yán)格，如何提高摩托車后處理技術(shù)減少尾氣污染成為同行業(yè)人士的關(guān)注重點(diǎn)。目前，主要是通過使用催化轉(zhuǎn)化器來處理摩托車尾氣中的污染物，尾氣污染物主要包括一氧化碳，氮氧化物，碳?xì)浠衔镒绂?br> 隨著摩托車行業(yè)的發(fā)展，對催化轉(zhuǎn)化器的性能要求越來越高。其中，多涂層技術(shù)是提高催化轉(zhuǎn)化器性能的主要技術(shù)路線之一。但目前多涂層技術(shù)存在一定的缺陷，隨著涂層層數(shù)的增加，層與層之間的粘接能力越來越差，甚至出現(xiàn)排放“噴灰”現(xiàn)象，導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器上的貴金屬涂層大量脫落，嚴(yán)重降低催化轉(zhuǎn)化器的性能，使得摩托車排放不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
催化轉(zhuǎn)化器的多涂層技術(shù)目前已有研究，但主要報(bào)道多涂層技術(shù)對催化轉(zhuǎn)化器性能的影響，對多涂層間的粘結(jié)能力如何提聞還在不斷進(jìn)行研究和探索中。
中國專利申請CN97112774.3研究過降低單涂層脫落率的方法，主要依靠添加耐熱無機(jī)氧化物涂層在貴金屬涂層與金屬載體之間增加粘結(jié)性，沒有進(jìn)行多涂層間的粘結(jié)能力研究。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器及其制備方法。本發(fā)明要解決的問題是提供一種更牢固，脫落率更小，性能更好的催化轉(zhuǎn)化器及其通過多層涂覆過程控制實(shí)現(xiàn)提高催化轉(zhuǎn)化器涂層間粘結(jié)能力，降低涂層脫落率的催化轉(zhuǎn)化器制備方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，包括金屬載體和載體表面的催化劑，載體表面的催化劑通過多次涂覆制備，涂覆依次形成四層催化劑涂層，第一層是Al2O3、鋁溶膠或/和硅溶膠的混合物涂層，第二層、第三層和第四層分別是將貴金屬鹽浸潰在Ce-ZrAl2O3材料上再涂覆形成的混合物涂層，其中貴金屬是Pt、Pd、Rh的一種或幾種的混合物。上述第一層Al2O3、鋁溶膠或/和硅溶膠的混合物涂層是將Al2O3、鋁溶膠或硅溶膠中的一種或幾種混合經(jīng)球磨制成漿料后涂覆；第二層、第三層和第四層可以分別是一種貴金屬鹽浸潰在Ce-ZiVAl2O3材料上再涂覆形成的涂層，各涂層的貴金屬可以相同也可以不同，還可以是兩種或三種貴金屬鹽浸潰在Ce-ZiVAl2O3材料上再涂覆形成的混合物涂層，即第二層、第三層和第四層分別可以是相同的兩種或三種貴金屬的混合物也可以是不同的兩種或三種貴金屬混合物形成的混合物涂層。
Ce-ZrAl2O3材料是將鈰鹽和鋯鹽溶于水中并通過浸潰在Al2O3材料上后制成，其中CeO2重量百分比含量20%，ZrO2重量百分比含量10%，Al2O3重量百分比含量70%。鈰鹽和鋯鹽采用硝酸鹽或其他溶于水的鹽。
上述摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，包括以下步驟
催化劑材料制備、載體制備、涂層材料制備和涂層涂覆，其中，進(jìn)行涂層涂覆時(shí)，在進(jìn)行第三層和第四層涂覆前，分別將完成前段制備的催化轉(zhuǎn)化器在PH值為4. 5-6的硝酸溶液中浸泡IOmin后，用高壓氣體吹掃。
進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第三層和第四層涂覆時(shí)，各自涂層材料液體上載量不大于 O.95g/g。
進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第二層、第三層和第四層涂覆時(shí)，各自涂層材料的固體重量百分比含量的范圍為35%-65%。
進(jìn)一步上述摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法包括以下步驟
A、催化劑材料制備
將鈰鹽和鋯鹽溶于水中，待溶液混合均勻后，倒入Al2O3粉料，攪拌均勻，干燥、 550°C焙燒2小時(shí)得到Ce-Zr/Al203材料；鈰鹽和鋯鹽采用硝酸鹽或其他溶于水的鹽；
將鈀鹽浸潰在上述制備的Ce-ZiVAl2O3材料上，制成粉料Dl，其中鈀重量百分比含量為2. 5% ;將鉬鹽浸潰在上述制備的Ce-ZrAl2O3材料上，制成粉料Pl，其中鉬重量百分比含量為O. 22%;將銠鹽浸潰在上述制備的Ce-ZrAl2O3材料上，制成粉料H1，其中銠重量百分比含量為O. 22% ;鈀鹽、鉬鹽和銠鹽采用硝酸鹽或其他溶于水的鹽；
B、載體制備
將金屬載體在950°C焙燒4h，制成表面有Al2O3晶狀物的載體；
C、涂層材料制備
將100重量份的Al2O3、鋁溶膠或/和硅溶膠與3重量份濃度為65%的濃硝酸和 200-230重量份的水混合，球磨制成漿料J1，漿料Jl的固體重量百分比含量為30% ;所述濃度為65%的濃硝酸是指重量百分比濃度為65%的濃硝酸，以下濃硝酸濃度均為重量百分比濃度。
分別將步驟A制成的粉料D1、P1、Hl中的一種取97重量份與Al2033重量份、濃度為65%的濃硝酸3重量份和水78. 82重量份混合后，分別球磨制成漿料J2、J3、J4，漿料J2、 J3、J4的固體重量百分比含量均為35%-65% ;粉料Dl、PU Hl分別含有一種貴金屬，相應(yīng)制備的漿料J2、J3、J4也只含有一種貴金屬；
將步驟A制成的粉料D1、PU Hl中的任意兩種或三種取共97重量份與Al2033重量份、濃度為65%的濃硝酸3重量份和水78. 82重量份混合后，球磨制成漿料J5，漿料J5的固體重量百分比含量為35%-65% ;粉料D1、PU Hl分別含有一種貴金屬，選取任意兩種或三種共有4種組合，其各貴金屬的用量根據(jù)催化劑需要量確定，可以任意組合，粉料D1、P1、H1 任意組合后的總量是97重量份。
D、涂層涂覆
將漿料Jl涂覆在步驟B制備的載體上，上載量為10g/l，制成半成品Al-I ；
每層選取漿料J2、J3、J4或J5中的一種依次涂覆在半成品Al-I上形成第二層、第三層和第四層，每層涂覆后均干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，第三層和第四層的上載量不大于O. 95g/g且涂覆前分別將完成前一層制備的催化轉(zhuǎn)化器在PH值為4. 5-6 的硝酸容易中浸泡IOmin后，用高壓氣體吹掃。
上述涂層涂覆中，第二層、第三層和第四層根據(jù)選取的涂覆漿料可以形成含有貴金屬Pt、Pd、Rh中一種或幾種混合物的涂層。
進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第三層和第四層涂覆時(shí)，優(yōu)選各自涂層材料液體上載量不大于O. 5g/g。
進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第二層、第三層和第四層涂覆時(shí)，優(yōu)選各自涂層材料的固體重量百分比含量的范圍為55%-65%。
上述所稱涂覆方法是將金屬載體浸泡在漿料中，用抽真空的方式將漿料從一端抽向另一端，然后取出金屬載體，用高壓氣體吹出多余的漿料，然后干燥、焙燒得到半成品或成品。
本發(fā)明有益性，本發(fā)明提供了新的催化劑組合及其結(jié)構(gòu)，并通過多次多層涂覆制備摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器在惡劣的高溫高背壓的條件下， 涂層在載體上的粘結(jié)能力明顯改進(jìn)，涂層的脫落率明顯降低，對于長期處于高溫高空速條件下的催化轉(zhuǎn)化器，可以大大減少涂層的脫落，提高催化轉(zhuǎn)化器的耐久性，及延長催化轉(zhuǎn)化器的壽命。


圖I是本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器載體和催化劑涂層斷面結(jié)構(gòu)；
圖2是本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器被壓檢測示意圖。
圖中，I是載體，2是硅膠墊，Tl是第一層，T2是第二層，T3是第三層，T4是第四層， E是進(jìn)氣方向，F(xiàn)是排氣方向。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步說明，具體實(shí)施方式
是對本發(fā)明原理的進(jìn)一步說明，不以任何方式限制本發(fā)明，與本發(fā)明相同或類似技術(shù)均沒有超出本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器由金屬載體I和涂層T1、T2、T3、T4兩部分組成。金屬載體I的表面高溫?zé)崽幚砗螅砻嫔暇哂蠥l2O3晶狀物，用于與涂層更好的粘接。第一層Tl由耐熱的 Al2O3^SiO2等無機(jī)氧化物組成，粘接在金屬載體I上，為方便描述將金屬載體I和涂層Tl的組合定義為Al。第二層Τ2由儲氧材料、氧化鋁和貴金屬組成，粘接在Al上，為方便描述將金屬載體I和第一層Tl和第二層Τ2的組合定義為Α2。第三層Τ3由儲氧材料、氧化鋁和貴金屬組成，粘接在Α2上，為方便描述將金屬載體I、第一層Tl、第二層Τ2和第三層Τ3的組合定義為A3。第四層Τ4由儲氧材料、氧化鋁和貴金屬組成，粘接在A3上，為方便描述將金屬載體I、第一層Tl、第二層Τ2、第三層Τ3和第四層Τ4組合作為催化轉(zhuǎn)化器,為方便描述用C表示。第二層Τ2、第三層Τ3和第四層Τ4方便均是富含貴金屬Pt、Pd、Rh 一種或一種以上催化劑的涂層。
下面以各涂層選用一種貴金屬為例說明制備過程。
將Al2O3、鋁溶膠、硅溶膠的一種或者一種以上與硝酸混合后，球磨制成漿料Jl ;硝酸是指重量百分比濃度為65%的濃硝酸，以下及各實(shí)施例使用硝酸均相同。
制備貴金屬漿料J2，J3，J4，貴金屬漿料中貴金屬含有Pt、Pd、Rh中的一種或一種以上，材料含有Al2O3和Ce-Zr/Al203 ；
將漿料Jl涂覆在具有Al2O3晶狀物的金屬載體I上，制成半成品Al ；
將漿料J2涂覆在Al上，然后干燥、焙燒，制成半成品A2 ；
將A2浸潰在PH值為4. 5-6的硝酸溶液中，吹掃后涂覆漿料J3，然后干燥、焙燒，制成半成品A3 ;PH值為4. 5-6的溶液制備方法是在純水中加入少量的硝酸混合而成。
將A3浸潰在PH值在4. 5-6的溶液中，吹掃后涂覆漿料J4，然后干燥、焙燒，制成催化轉(zhuǎn)化器。
涂覆漿料J3前，浸泡A2液體上載量范圍不大于O. 95g/g，較好的范圍為不大于O.75g/g,最好的范圍為不大于O. 5g/g ；
上述浸泡液體上載量=(浸泡溶液A2后的重量-A2的重量)/ (A2的重量-Al的重量
涂覆漿料J4前，浸泡A3液體上載量范圍為不大于O. 95g/g，較好的范圍為不大于O.75g/g,最好的范圍為不大于O. 5g/g ；
上述浸泡液體上載量=(浸泡溶液A3后的重量-A3的重量)/ (A3的重量-Al的重量
漿料J2、J3、J4的固體含量的范圍為35-65%，較好的范圍為45_65%，最好的范圍為 55-65% ；
更具體的實(shí)施方式和檢測結(jié)果如下
實(shí)施例I
I、準(zhǔn)備自制材料Ce-Zr/Al203300g :通過等體積浸潰法，將硝酸鈰和醋酸鋯溶于水中，待溶液混合均勻后，倒入Al2O3粉料，攪拌均勻后，干燥、焙燒得到Ce-Zr/Al2O3，其中CeO2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，ZrO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)70% ;用硝酸鈀浸潰在97. 5gCe_Zr/Al2O3 材料上，制成粉料Dl (鈀含量為2. 5%)。用硝酸鉬浸潰在99. 8gCe-Zr/Al203材料上，制成粉料Pl (鉬含量為O. 22%)。用硝酸銠浸潰在99. 8gCe-Zr/Al2O3材料上，制成粉料Hl (銠含量為 O. 22%)。
2、準(zhǔn)備金屬載體(I),載體規(guī)格為孔目數(shù)300cell/in2,壁厚I. Omm,外型尺寸 Φ42πιπι (直徑)X 100 (外殼長)Χ90 (內(nèi)芯長)。將載體焙燒950°C 4h，制成長滿Al2O3晶狀物的載體。
3、將IOOg的Al203、3g的硝酸和230g的純水混合后，球磨制成漿料Jl，Jl的固體含量為30% ；
4、將97g的Dl、3g的Al203、3g的硝酸和78. 82g的純水混合后，球磨制成漿料J2， J2的固體含量為55% ；
5、將97gPl、3g的Al203、3g的硝酸和78. 82g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3 的固體含量為55% ；
6、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和78. 82g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4 的固體含量為55% ；
7、將漿料Jl涂覆在上面金屬載體上，上載量為10g/l，制成半成品Al-I ；
8、將漿料J2涂覆在半成品Al-I上，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為 50g/l，制成半成品A2-1 ；
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. O的溶液中，取出后用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 50g/g。涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 50g/g,涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成催化轉(zhuǎn)化器 c-l, C-I 貴金屬用量(Pt:Pd:Rh=l: 11: l,40g/ft3)；
實(shí)施例2
將實(shí)施例I中過程4、5、6做以下調(diào)整
4、將97g的Dl、3g的Al203、3g的硝酸和97g的純水混合后，球磨制成漿料J2，J2 的固體含量為50% ；
5、將97gDl、3g的Al203、3g的硝酸和97g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3的固體含量為50% ；
6、將97gDl、3g的Al203、3g的硝酸和97g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4的固體含量為50% ；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-2 ；
實(shí)施例3
將實(shí)施例I中過程4、5、6做以下調(diào)整
4、將97g的Dl、3g的Al203、3g的硝酸和119. 2g的純水混合后，球磨制成漿料J2， J2的固體含量為45% ；
5、將97gPl、3g的Al203、3g的硝酸和119. 2g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3的固體含量為45% ；
6、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和119. 2g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4 的固體含量為45% ；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-3 ；
實(shí)施例4
將實(shí)施例I中過程4、5、6做以下調(diào)整
4、將97g的Hl、3g的Al203、3g的硝酸和147g的純水混合后，球磨制成漿料J2，J2 的固體含量為40% ；
5、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和147g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3的固體含量為40% ；
6、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和147g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4的固體含量為40% ；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-4 ；
實(shí)施例5
將實(shí)施例I中過程4、5、6做以下調(diào)整
4、將97g的Dl、3g的Al203、3g的硝酸和182. 7g的純水混合后，球磨制成漿料J2， J2的固體含量為35% ；
5、將97gPl、3g的Al203、3g的硝酸和182. 7g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3 的固體含量為35% ；
6、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和182. 7g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4 的固體含量為35% ；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-5 ；
比較例I
將實(shí)施例I中過程4、5、6做以下調(diào)整
4、將97g的Dl、3g的Al203、3g的硝酸和230. 3g的純水混合后，球磨制成漿料J2， J2的固體含量為30% ；
5、將97gPl、3g的Al203、3g的硝酸和230. 3g的純水混合后，球磨制成漿料J3，J3 的固體含量為30% ；
6、將97gHl、3g的Al203、3g的硝酸和230. 3g的純水混合后，球磨制成漿料J4，J4 的固體含量為30% ；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器BC-I ；
實(shí)施例6
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. O的溶液中，取出后用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 60g/g,涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出后用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 60g/g，涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-6 ；
實(shí)施例7
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. O的溶液中，取出后用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 70g/g,涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 70g/g,涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-7
實(shí)施例8
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. O的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 80g/g,涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 80g/g,涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-8
實(shí)施例9
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. O的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O. 90g/g,涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為O.90g/g,涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-9
比較例2
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為1.0g/g，涂覆漿料J3，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，制成半成品 A3-1 ；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為5.0的溶液中，取出用高壓氣吹掃，控制液體上載量為1.0g/g，涂覆漿料J4，涂覆后干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器BC-2
實(shí)施例10
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為4. 5的溶液中。
10、將半成品A3-1浸泡在PH為4. 5的溶液中。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-IO ;
實(shí)施例11
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為5. 5的溶液中。
10、半成品將A3-1浸泡在PH為5. 5的溶液中。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-Il ;
實(shí)施例12
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為6. O的溶液中。
10、將半成品A3-1浸泡在PH為6. O的溶液中。
最后制成催化轉(zhuǎn)化器C-12 ；
比較例3
將實(shí)施例I中過程9、10做以下調(diào)整
9、將半成品A2-1浸泡在PH為6. 8的溶液中；
10、將半成品A3-1浸泡在PH為6. 8的溶液中；
最后制成催化轉(zhuǎn)化器BC-3 ;
試驗(yàn)一
稱量催化轉(zhuǎn)化器C-I、C-2、C-3、C_4、C_5、C_6、C_7、C_8、C_9、C-10、C-ll、C-12、 BC-l、BC-2、BC-3的初始重量。然后將催化轉(zhuǎn)化器900°C焙燒lOmin，然后取出用O. 7Mpa的高壓氣背壓裝置吹掃，時(shí)間10s，循環(huán)2次。背壓吹掃裝置(催化轉(zhuǎn)化器的一端用硅膠墊密封，另一端用Φ3的高壓氣管吹掃，吹掃順序從外圈螺旋繞圈到內(nèi)圈，全面積吹掃。)如圖2。 然后將處理后的催化轉(zhuǎn)化器放入超聲波清洗裝置中超聲波作用10min，200°C干燥，直到質(zhì)量變化相對原始樣品質(zhì)量小于1%。為止。稱量每個(gè)催化轉(zhuǎn)化器的質(zhì)量，計(jì)算催化轉(zhuǎn)化器的脫落率。結(jié)果列于下表I。
表I不同固體含量的催化轉(zhuǎn)化器的脫落率
權(quán)利要求
1.一種摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，包括金屬載體(I)和載體表面的催化劑，其特征在于 載體表面的催化劑通過多次涂覆依次形成四層催化劑涂層，第一層(Tl)是Al2O3、鋁溶膠或/和硅溶膠的混合物涂層，第二層(T2)、第三層(T3)和第四層(T4)分別是將貴金屬鹽浸潰在Ce-Zr/Al203材料上再涂覆形成的混合物涂層,其中貴金屬是Pt、Pd、Rh的一種或幾種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述Ce-ZrAl2O3材料是將鈰鹽和鋯鹽溶于水中并通過浸潰在Al2O3材料上后制成，其中CeO2重量百分比含量 20%，ZrO2重量百分比含量10%，Al2O3重量百分比含量70%。
3.—種權(quán)利要求2所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于包括以下步驟催化劑材料制備、載體制備、涂層材料制備和涂層涂覆，其中，進(jìn)行涂層涂覆時(shí)，在進(jìn)行第三層(T3)和第四層(T4)涂覆前，分別將完成前段制備的催化轉(zhuǎn)化器在PH值為4. 5-6的硝酸溶液中浸泡IOmin后，用高壓氣體吹掃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第三層(T3)和第四層(T4)涂覆時(shí)，各自涂層材料液體上載量不大于O. 95g/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第二層(T2)、第三層(T3)和第四層(T4)涂覆時(shí)，各自涂層材料的固體重量百分比含量的范圍為35%-65%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于包括以下步驟A、{隹化劑材料制備將鈰鹽和鋯鹽溶于水中，待溶液混合均勻后，倒入Al2O3粉料，攪拌均勻，干燥、550°C焙燒2小時(shí)得到Ce-ZiVAl2O3材料；將硝酸鈀浸潰在上述制備的Ce-ZiVAl2O3材料上，制成粉料D1，其中鈀重量百分比含量為2. 5% ;將硝酸鉬浸潰在上述制備的Ce-ZrAl2O3材料上，制成粉料Pl，其中鉬重量百分比含量為O. 22% ;將硝酸銠浸潰在上述制備的Ce-ZrAl2O3材料上，制成粉料H1，其中銠重量百分比含量為O. 22% ；B、載體制備將金屬載體在950°C焙燒4h，制成表面有Al2O3晶狀物的載體；C、涂層材料制備將100重量份的Al2O3、鋁溶膠或/和硅溶膠與3重量份的濃度為65%的濃硝酸和 200-230重量份的水混合，球磨制成漿料J1，漿料Jl的固體重量百分比含量為30% ；分別將步驟A制成的粉料D1、P1、H1中的一種取97重量份與Al2033重量份、濃度為65% 的濃硝酸3重量份和水78. 82重量份混合后，分別球磨制成漿料J2、J3、J4，漿料J2、J3、J4 的固體重量百分比含量均為35%_65% ；或，將步驟A制成的粉料Dl、PU Hl中的任意兩種或三種取共97重量份與Al2033重量份、濃度為65%的濃硝酸3重量份和水78. 82重量份混合后，球磨制成漿料J5，漿料J5的固體重量百分比含量為35%-65% ；D、涂層涂覆將漿料Jl涂覆在步驟B制備的載體上，上載量為10g/l，制成半成品Al-I ；2每層選取漿料J2、J3、J4或J5中的一種依次涂覆在半成品Al-I上形成第二層(T2)、 第三層(T3)和第四層(T4)，每層涂覆后均干燥，550°C焙燒2h，控制涂層質(zhì)量為50g/l，第三層(T3)和第四層(T4)的上載量不大于O. 95g/g且涂覆前分別將完成前一層制備的催化轉(zhuǎn)化器在PH值為4. 5-6的硝酸容易中浸泡IOmin后，用高壓氣體吹掃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第三層(T3)和第四層(T4)涂覆時(shí)，各自涂層材料液體上載量不大于O. 5g/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器制備方法，其特征在于進(jìn)行涂層涂覆中，在進(jìn)行第二層(T2)、第三層(T3)和第四層(T4)涂覆時(shí)，各自涂層材料的固體重量百分比含量的范圍為55%-65%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器及其制備方法。包括金屬載體和載體表面通過多次涂覆依次形成四層催化劑涂層，催化劑涂層包括Al2O3涂層、多層貴金屬/Ce-Zr/Al2O3催化劑混合物涂層；本發(fā)明通過涂覆后浸泡并控制浸泡溶液PH、控制上載量、控制涂覆漿料固含量、干燥、焙燒等嚴(yán)格的方法步驟制備。本發(fā)明提供了新的催化劑組合及其結(jié)構(gòu)，并通過多次多層涂覆制備摩托車尾氣催化轉(zhuǎn)化器，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明催化轉(zhuǎn)化器在惡劣的高溫高背壓的條件下，涂層在載體上的粘結(jié)能力明顯改進(jìn)，涂層的脫落率明顯降低，對于長期處于高溫高空速條件下的催化轉(zhuǎn)化器，可以大大減少涂層的脫落，提高催化轉(zhuǎn)化器的耐久性，及延長催化轉(zhuǎn)化器的壽命。
文檔編號B01J23/63GK102979606SQ20121048376
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者王金鳳, 吳冬冬, 張志鳳, 李云 申請人:四川中自尾氣凈化有限公司