本發(fā)明屬于汽車尾氣處理
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種汽車尾氣處理凈化劑及其制備方法。
背景技術(shù):
:汽車排放的尾氣是造成大氣污染的一個(gè)主要來(lái)源,也是溫室效應(yīng)、臭氧層破洞、酸雨和黑雨的重要原因之一。汽車排放的尾氣中含有上千種化學(xué)物質(zhì),除了氮、氧和水蒸汽外,其余物質(zhì)均為有害成份。這些有害物質(zhì)大體包括一氧化碳、煙塵、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锏?,同時(shí)現(xiàn)在普及的燃油中還添加甲基鉛或四乙基鉛防爆劑,因此在燃燒后生成的物質(zhì)中還含有鉛及其化合物,會(huì)對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重的威脅。為了解決汽車排放尾氣的污染問(wèn)題,主要通過(guò)機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種方案處理,前者主要是通過(guò)優(yōu)化原料,以及改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及其燃燒的方式,來(lái)減少有害氣體的排放;后者是采用催化轉(zhuǎn)化器將尾氣中的有害氣體凈化,其中,后者的方案實(shí)施更容易且成效更明顯。然而尾氣中所產(chǎn)生的一氧化碳、鉛、錳等都會(huì)使催化轉(zhuǎn)化器中所使用的催化劑中毒,降低其凈化效果,因此對(duì)于目前的催化劑的催化凈化效果還有待進(jìn)一步提高。故而,研發(fā)一種凈化效果優(yōu)化改進(jìn)的汽車尾氣處理凈化劑,對(duì)于改善環(huán)境問(wèn)題具有重要實(shí)踐意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種汽車尾氣處理凈化劑及其制備方法,以解決上述至少一種技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案來(lái)如下:一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣5-14份、氫氧化鉿3-8份、氧化鐠1-4份、摻錫氧化鋅4-10份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯3-9份、鎢酸釓鉀2-11份、硒脲4-9份、氧化石墨烯3-7份、載銀沸石粉6-13份、擬薄水鋁石5-12份、羧基化改性二氧化硅3-9份、甲基纖維素1-6份、貝殼粉4-9份、托瑪琳粉3-11份、磷酸鐵4-7份、鉬酸鈰7-12份、腈化鈦5-11份、碳分子篩-2208-15份、助劑3-7份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。上述技術(shù)方案中,所述助劑包括硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵。上述技術(shù)方案中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.2-0.7:0.05-0.3:0.4-1.6的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述技術(shù)方案中,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣5.8-13份、氫氧化鉿3.6-7.2份、氧化鐠1.5-3.6份、摻錫氧化鋅4.2-8.7份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯3.6-8.5份、鎢酸釓鉀2.7-9.8份、硒脲4.6-8.3份、氧化石墨烯3.6-6.2份、載銀沸石粉6.8-11份、擬薄水鋁石6.4-11.3份、羧基化改性二氧化硅3.8-7.5份、甲基纖維素2.3-5.6份、貝殼粉4.6-8.5份、托瑪琳粉3.6-9.5份、磷酸鐵4.8-6.3份、鉬酸鈰7.6-10.7份、腈化鈦5.8-10份、碳分子篩-2208.9-13份、助劑3.5-6.4份。本發(fā)明的另一技術(shù)方案來(lái)如下:一種汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒;步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒;步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,即可。上述技術(shù)方案中,在步驟3中,其煅燒溫度為500-800℃,煅燒時(shí)間為4-8小時(shí)。上述技術(shù)方案中,在步驟5中,其煅燒溫度為300-600℃,煅燒時(shí)間為5-10小時(shí)。上述技術(shù)方案中,在步驟6中,其煅燒溫度為650-900℃,煅燒時(shí)間為2-4小時(shí)。由于采用了以上技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的汽車尾氣處理凈化劑對(duì)尾氣的凈化效果好,經(jīng)過(guò)處理的汽車尾氣的NOx排放量不高于0.235g/km,HC+NOx的排放量不高于0.348g/km,CO的排放量不高于0.436g/km,均顯著低于國(guó)家規(guī)定的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。此外,本發(fā)明提供的汽車尾氣處理凈化劑的制備工藝簡(jiǎn)單,成本較低,不產(chǎn)生二次污染,非常適宜大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣5份、氫氧化鉿3份、氧化鐠1份、摻錫氧化鋅4份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯3份、鎢酸釓鉀2份、硒脲4份、氧化石墨烯3份、載銀沸石粉6份、擬薄水鋁石5份、羧基化改性二氧化硅3份、甲基纖維素1份、貝殼粉4份、托瑪琳粉3份、磷酸鐵4份、鉬酸鈰7份、腈化鈦5份、碳分子篩-2208份、助劑3份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。其中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.2:0.05:0.4的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為500℃,煅燒時(shí)間為4小時(shí);步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為300℃,煅燒時(shí)間為5小時(shí);步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為650℃,煅燒時(shí)間為2小時(shí),即可。實(shí)施例2一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣14份、氫氧化鉿8份、氧化鐠4份、摻錫氧化鋅10份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯9份、鎢酸釓鉀11份、硒脲9份、氧化石墨烯7份、載銀沸石粉13份、擬薄水鋁石12份、羧基化改性二氧化硅9份、甲基纖維素6份、貝殼粉9份、托瑪琳粉11份、磷酸鐵7份、鉬酸鈰12份、腈化鈦11份、碳分子篩-22015份、助劑7份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。其中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.7:0.3:1.6的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為800℃,煅燒時(shí)間為8小時(shí);步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為600℃,煅燒時(shí)間為10小時(shí);步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為900℃,煅燒時(shí)間為4小時(shí),即可。實(shí)施例3一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣5.8份、氫氧化鉿3.6份、氧化鐠1.5份、摻錫氧化鋅4.2份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯3.6份、鎢酸釓鉀2.7份、硒脲4.6份、氧化石墨烯3.6份、載銀沸石粉6.8份、擬薄水鋁石6.4份、羧基化改性二氧化硅3.8份、甲基纖維素2.3份、貝殼粉4.6份、托瑪琳粉3.6份、磷酸鐵4.8份、鉬酸鈰7.6份、腈化鈦5.8份、碳分子篩-2208.9份、助劑3.5份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。其中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.5:0.18:0.9的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為750℃,煅燒時(shí)間為6小時(shí);步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為480℃,煅燒時(shí)間為8小時(shí);步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為750℃,煅燒時(shí)間為3小時(shí),即可。實(shí)施例4一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣13份、氫氧化鉿7.2份、氧化鐠3.6份、摻錫氧化鋅8.7份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯8.5份、鎢酸釓鉀9.8份、硒脲8.3份、氧化石墨烯6.2份、載銀沸石粉11份、擬薄水鋁石11.3份、羧基化改性二氧化硅7.5份、甲基纖維素5.6份、貝殼粉8.5份、托瑪琳粉9.5份、磷酸鐵6.3份、鉬酸鈰10.7份、腈化鈦10份、碳分子篩-22013份、助劑6.4份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。其中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.5:0.24:1.5的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為680℃,煅燒時(shí)間為7小時(shí);步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為400℃,煅燒時(shí)間為8小時(shí);步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為720℃,煅燒時(shí)間為4小時(shí),即可。實(shí)施例5一種汽車尾氣處理凈化劑,包括載體和涂覆于所述載體的涂層,所述涂層由以下重量份的原料制備而成:鋁酸鈣8.5份、氫氧化鉿6.1份、氧化鐠1.9份、摻錫氧化鋅5.8份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯6.2份、鎢酸釓鉀6.8份、硒脲7.3份、氧化石墨烯4.7份、載銀沸石粉7.5份、擬薄水鋁石9.2份、羧基化改性二氧化硅5.6份、甲基纖維素4.2份、貝殼粉6.3份、托瑪琳粉8份、磷酸鐵5.2份、鉬酸鈰8.3份、腈化鈦7.9份、碳分子篩-22011份、助劑4份;所述載體為惰性陶瓷或金屬蜂窩體。其中,所述助劑包括質(zhì)量比為1:0.4:0.14:0.9的硝酸鈰、氯化鈮、氯化釤和硝酸鐵的混合物。上述汽車尾氣處理凈化劑的制備方法,包括如下制備步驟:步驟1、將氧化石墨烯分散于去離子水中,再加入磷酸鐵、硒脲、鋁酸鈣、氧化鐠、貝殼粉、托瑪琳粉、羧基化改性二氧化硅混合均勻,得混合料A;步驟2、將助劑加入去離子水中,攪拌混合均勻,得混合料B;步驟3、取混合料A、1/4混合料B與擬薄水鋁石混合均勻,打漿,得漿料I,將漿料I涂覆于載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為750℃,煅燒時(shí)間為6小時(shí);步驟4、將載銀沸石粉、氫氧化鉿、摻錫氧化鋅、鎢酸釓鉀、鉬酸鈰、化鈦、碳分子篩-220加入余下的混合料B中,混合均勻,再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和甲基纖維素,打漿,得漿料II;步驟5、取一半漿料II涂覆于步驟3中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為550℃,煅燒時(shí)間為8小時(shí);步驟6、將余下漿料II涂覆于步驟5中的載體上,干燥并煅燒,其煅燒溫度為780℃,煅燒時(shí)間為3小時(shí),即可。對(duì)比例1本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別之處為:不包含氧化鐠、鎢酸釓鉀和磷酸鐵及其相關(guān)步驟。對(duì)比例2本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別之處為:不包含氧化石墨烯、載銀沸石粉和鉬酸鈰。對(duì)上述實(shí)施例和對(duì)比例所制備的凈化劑對(duì)汽車尾氣進(jìn)行凈化處理試驗(yàn),按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)處理后的排放尾氣的進(jìn)行排放測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果如下表所示:排放限值實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5對(duì)比例1對(duì)比例2NOx(g/km)0.3300.2350.2180.2130.2060.1980.2740.266HC+NOx(g/km)0.3900.3480.3290.3160.3020.2870.3670.353CO(g/km)0.6300.4360.4220.4150.4030.3840.4690.482由上述測(cè)試結(jié)果可知,本發(fā)明提供的汽車尾氣處理凈化劑對(duì)尾氣的凈化效果好,經(jīng)過(guò)處理的汽車尾氣的NOx排放量不高于0.235g/km,HC+NOx的排放量不高于0.348g/km,CO的排放量不高于0.436g/km,均顯著低于國(guó)家規(guī)定的排放限值標(biāo)準(zhǔn)。此外,本發(fā)明提供的汽車尾氣處理凈化劑的制備工藝簡(jiǎn)單、成本較低,不產(chǎn)生二次污染,非常適宜大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3