本發(fā)明涉及摩托車抗老化催化劑制備方法技術領域,具體為一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法。
背景技術:
隨著摩托車國ⅳ標準的頒布與實施,使得摩托車整車出廠商面臨著很大的壓力,加之現(xiàn)行整車匹配技術(諸如:油品、發(fā)動機設計和催化轉化器)的不成熟,同樣也給機動車后處理行業(yè)帶來了嚴峻的技術挑戰(zhàn)。
同國ⅲ相比,國ⅳ在排放限值和耐久性能等方面,提出了更嚴格的限值要求。其中在排放限值方面:co、ch、nox排放物限制分別加嚴了54.2%、47.9%、58.8%。在耐久性方面,國ⅳ要比國ⅲ多8000km,延長了66.7%。在目前的情況下,現(xiàn)有的化油器摩托車及國ⅲ尾氣催化劑,使得摩托車尾氣排放很難達到國ⅳ標準。
為了滿足摩托車國ⅳ排放標準,摩托車將采用電噴技術,這樣可以有效控制發(fā)動機原排,之后再加上后續(xù)的高效催化劑技術,綜合起來可以實現(xiàn)國ⅳ標準的排放限值要求,但面對20000km的耐久性,目前的催化劑還是很難達到。因此開發(fā)出抗老化性更優(yōu)越的摩托車催化劑迫在眉睫?,F(xiàn)有的滿足國四標準的新型摩托車催化劑在制備中多采用固態(tài)方法直接反應制得,其產品穩(wěn)定不高,制備純度低,操作方法復雜,因此,我們提出一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,以解決上述背景技術中提出的產品穩(wěn)定不高,制備純度低,操作方法復雜的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,催化劑的涂層成分由以下重量份的組分組成:氧化鋁粉100份、鈰鋯固溶體100份、硝酸鎳10-30份、硝酸釹5份、硝酸鑭1-5份、粘結劑5-10份、正辛醇1-3份、硝酸鋇1-5份、貴金屬鈀溶液1-10份、貴金屬銠溶液1-10份、貴金屬鉑溶液1-10份、乙酸鋯10-30份,所述滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,其制備過程包括以下步驟:
s1:將1-5份的硝酸鑭加入到去離子水中制備成硝酸鑭水溶液,調整好體積,將50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸鑭水溶液中,充分攪拌;
s2:將3份的硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將30份的鈰鋯固溶體加入到硝酸釹水溶液中,充分攪拌,之后110-130℃烘干1-3h,500-600℃焙燒3-5h;
s3:將1-10份貴金屬鉑溶液浸漬到30份的鈰鋯固溶體中,充分攪拌;
s4:將10-30份的硝酸鎳加入到去離子水中制備成硝酸鎳水溶液,調整好體積,將剩余40份的鈰鋯固溶體加入到硝酸鎳水溶液中,充分攪拌,之后110-130℃烘干1-3h,500-600℃焙燒3-5h;
s5:將剩余的2份硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將剩余50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸釹水溶液中,充分攪拌;
s6:取500ml去離子水,加入1-3份正辛醇、1-10份貴金屬鈀溶液、1-10份貴金屬銠溶液、1-5份硝酸鋇,再加入步驟s1和s5中制備的原料,用硝酸調ph值為3-5后,加入10-30份乙酸鋯,形成顆粒狀之后研磨至粒徑為20-30um;
s7:加入步驟s2、s3和s4中制備的原料,充分攪拌后,用硝酸調ph值為3-5后,加入5-10份粘結劑,形成顆粒狀并研磨粒徑至10-20um,調整固含量至30%-40%;
s8:將上述步驟s6和s7中制備出的原料涂敷在金屬蜂窩載體上,之后110-130℃烘干1-3h,500-600℃焙燒3-5h,催化劑制備完成。
優(yōu)選的,所述氧化鋁粉為市售的γ-al2o3。
優(yōu)選的,所述鈰鋯固溶體為含鈰、鋯、鑭、釔、釹、鐠、鈧和镥稀土元素的氧化物混合物。
優(yōu)選的,所述粘結劑為鋁膠、硅溶膠和羥基纖維素的混合物,其中鋁膠:硅溶膠:羥基纖維素=0.8:1.2:0.6。
優(yōu)選的,所述原料的涂敷量為200-220g/l,并去除40%-80%的水份后進行焙燒。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:該催化劑制備方法簡單,操作方便,生產利用率高,起燃溫度t50均在200℃以下,溫度遠遠低于催化器行業(yè)的標準,轉化效率可以達到90%以上,使用該催化劑能有效降低起燃溫度,提高其轉化效率,該催化劑在抗老化性能方面表現(xiàn)突出,能滿足國ⅳ排放的要求,該催化劑活性強,該制備方法生產的催化劑穩(wěn)定性高,制備純度高,具有較強的使用價值。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例一
一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,催化劑的涂層成分由以下重量份的組分組成:氧化鋁粉100份、鈰鋯固溶體100份、硝酸鎳10份、硝酸釹5份、硝酸鑭2份、粘結劑5份、正辛醇1份、硝酸鋇2份、貴金屬鈀溶液4份、貴金屬銠溶液4份、貴金屬鉑溶液4份、乙酸鋯10份,所述滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,其制備過程包括以下步驟:
s1:將2份的硝酸鑭加入到去離子水中制備成硝酸鑭水溶液,調整好體積,將50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸鑭水溶液中,充分攪拌,氧化鋁粉為市售的γ-al2o3;
s2:將3份的硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將30份的鈰鋯固溶體加入到硝酸釹水溶液中,充分攪拌,之后110℃烘干1h,500℃焙燒3h,鈰鋯固溶體為含鈰、鋯、鑭、釔、釹、鐠、鈧和镥稀土元素的氧化物混合物;
s3:將4份貴金屬鉑溶液浸漬到30份的鈰鋯固溶體中,充分攪拌;
s4:將10份的硝酸鎳加入到去離子水中制備成硝酸鎳水溶液,調整好體積,將剩余40份的鈰鋯固溶體加入到硝酸鎳水溶液中,充分攪拌,之后110℃烘干1h,500℃焙燒3h;
s5:將剩余的2份硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將剩余50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸釹水溶液中,充分攪拌;
s6:取500ml去離子水,加入1份正辛醇、4份貴金屬鈀溶液、4份貴金屬銠溶液、2份硝酸鋇,再加入步驟s1和s5中制備的原料,用硝酸調ph值為3后,加入10份乙酸鋯,形成顆粒狀之后研磨至粒徑為20um;
s7:加入步驟s2、s3和s4中制備的原料,充分攪拌后,用硝酸調ph值為3后,加入5份粘結劑,形成顆粒狀并研磨粒徑至10um,調整固含量至30%,粘結劑為鋁膠、硅溶膠和羥基纖維素的混合物,其中鋁膠:硅溶膠:羥基纖維素=0.8:1.2:0.6;
s8:將上述步驟s6和s7中制備出的原料涂敷在金屬蜂窩載體上,之后110℃烘干1h,500℃焙燒3h,催化劑制備完成,原料的涂敷量為200g/l,并去除40%的水份后進行焙燒。
實施例二
一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,催化劑的涂層成分由以下重量份的組分組成:氧化鋁粉100份、鈰鋯固溶體100份、硝酸鎳30份、硝酸釹5份、硝酸鑭5份、粘結劑10份、正辛醇3份、硝酸鋇5份、貴金屬鈀溶液10份、貴金屬銠溶液10份、貴金屬鉑溶液10份、乙酸鋯30份,所述滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,其制備過程包括以下步驟:
s1:將5份的硝酸鑭加入到去離子水中制備成硝酸鑭水溶液,調整好體積,將50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸鑭水溶液中,充分攪拌,氧化鋁粉為市售的γ-al2o3;
s2:將3份的硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將30份的鈰鋯固溶體加入到硝酸釹水溶液中,充分攪拌,之后130℃烘干3h,600℃焙燒5h,鈰鋯固溶體為含鈰、鋯、鑭、釔、釹、鐠、鈧和镥稀土元素的氧化物混合物;
s3:將10份貴金屬鉑溶液浸漬到30份的鈰鋯固溶體中,充分攪拌;
s4:將30份的硝酸鎳加入到去離子水中制備成硝酸鎳水溶液,調整好體積,將剩余40份的鈰鋯固溶體加入到硝酸鎳水溶液中,充分攪拌,之后130℃烘干3h,600℃焙燒5h;
s5:將剩余的2份硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將剩余50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸釹水溶液中,充分攪拌;
s6:取500ml去離子水,加入3份正辛醇、10份貴金屬鈀溶液、10份貴金屬銠溶液、5份硝酸鋇,再加入步驟s1和s5中制備的原料,用硝酸調ph值為5后,加入30份乙酸鋯,形成顆粒狀之后研磨至粒徑為30um;
s7:加入步驟s2、s3和s4中制備的原料,充分攪拌后,用硝酸調ph值為5后,加入10份粘結劑,形成顆粒狀并研磨粒徑至20um,調整固含量至40%,粘結劑為鋁膠、硅溶膠和羥基纖維素的混合物,其中鋁膠:硅溶膠:羥基纖維素=0.8:1.2:0.6;
s8:將上述步驟s6和s7中制備出的原料涂敷在金屬蜂窩載體上,之后130℃烘干3h,600℃焙燒5h,催化劑制備完成,原料的涂敷量為220g/l,并去除80%的水份后進行焙燒。
實施例三
一種滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,催化劑的涂層成分由以下重量份的組分組成:氧化鋁粉100份、鈰鋯固溶體100份、硝酸鎳20份、硝酸釹5份、硝酸鑭3份、粘結劑8份、正辛醇2份、硝酸鋇4份、貴金屬鈀溶液8份、貴金屬銠溶液8份、貴金屬鉑溶液8份、乙酸鋯20份,所述滿足國四標準的新型摩托車催化劑制備方法,其制備過程包括以下步驟:
s1:將3份的硝酸鑭加入到去離子水中制備成硝酸鑭水溶液,調整好體積,將50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸鑭水溶液中,充分攪拌,氧化鋁粉為市售的γ-al2o3;
s2:將3份的硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將30份的鈰鋯固溶體加入到硝酸釹水溶液中,充分攪拌,之后120℃烘干2h,550℃焙燒4h,鈰鋯固溶體為含鈰、鋯、鑭、釔、釹、鐠、鈧和镥稀土元素的氧化物混合物;
s3:將8份貴金屬鉑溶液浸漬到30份的鈰鋯固溶體中,充分攪拌;
s4:將20份的硝酸鎳加入到去離子水中制備成硝酸鎳水溶液,調整好體積,將剩余40份的鈰鋯固溶體加入到硝酸鎳水溶液中,充分攪拌,之后120℃烘干2h,550℃焙燒4h;
s5:將剩余的2份硝酸釹加入到去離子水中制備成硝酸釹水溶液,調整好體積,將剩余50份的氧化鋁粉浸漬到硝酸釹水溶液中,充分攪拌;
s6:取500ml去離子水,加入2份正辛醇、8份貴金屬鈀溶液、8份貴金屬銠溶液、4份硝酸鋇,再加入步驟s1和s5中制備的原料,用硝酸調ph值為4后,加入20份乙酸鋯,形成顆粒狀之后研磨至粒徑為25um;
s7:加入步驟s2、s3和s4中制備的原料,充分攪拌后,用硝酸調ph值為4后,加入8份粘結劑,形成顆粒狀并研磨粒徑至15um,調整固含量至35%,粘結劑為鋁膠、硅溶膠和羥基纖維素的混合物,其中鋁膠:硅溶膠:羥基纖維素=0.8:1.2:0.6;
s8:將上述步驟s6和s7中制備出的原料涂敷在金屬蜂窩載體上,之后120℃烘干2h,550℃焙燒4h,催化劑制備完成,原料的涂敷量為210g/l,并去除60%的水份后進行焙燒。
盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。