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1、10申请公布号CN104043448A43申请公布日20140917CN104043448A21申请号201410318059522申请日20140704B01J23/30200601B01D53/94200601B01D53/5620060171申请人吉林省众鑫汽车装备有限公司地址136100吉林省四平市公主岭经济开发区创业大街1号72发明人刘洪宝王大铭尹慧峰潘慧孙建平徐贯军74专利代理机构北京信远达知识产权代理事务所普通合伙11304代理人赵百令刘大玲54发明名称用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法57摘要本发明提供了一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法，该方法将混合溶液涂。
2、覆在载体上，经烧结，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂；所述混合溶液包含偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和偏钒酸铵溶液；所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。本发明根据工艺要求，将钨系列催化剂与钒系列催化剂以上述特定的比例混合均匀使用，使催化剂的活性保持在更高水平，其使用及性能得到优化，能提高汽车尾气排放的氮氧化物的转化率，并能极大缩短工时、降低制作成本，大大提高在批量生产中的生产效率。51INTCL权利要求书1页说明书7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页10申请公布号CN104043448ACN104043448A1/1页21。
3、一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂，由混合溶液涂覆在载体上经烧结制成，所述混合溶液包含偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和偏钒酸铵溶液；所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。2根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为11或31。3根据权利要求1或2所述的复合催化剂，其特征在于，所述混合溶液还包含稀土化合物，所述稀土化合物的质量为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的053。4根据权利要求3所述的复合催化剂，其特征在于，所述稀土化合物为含镧和铈中至少一种的化合物。5根据权利要求1或2所述的复合催化剂，其特。
4、征在于，所述混合溶液还包含贵金属元素，所述贵金属元素的质量为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的001006。6根据权利要求5所述的复合催化剂，其特征在于，所述贵金属元素为钯、铑和铂中的一种或多种。7一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤将混合溶液涂覆在载体上，经烧结，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂；所述混合溶液包含偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和偏钒酸铵溶液；所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。8根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为400600。9根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的时间为。
5、2小时3小时。权利要求书CN104043448A1/7页3用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法技术领域0001本发明涉及汽车尾气处理技术领域，特别涉及用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法。背景技术0002汽车排放尾气含有一氧化碳CO和NOX等有害气体，已成为大气污染的主要来源之一。随着汽车工业的不断发展和环境受到污染的日趋严重，各式的尾气处理器也相应得到了发展。尾气处理器主要可以将有害气体转化成无害气体，目前，主流的尾气处理器的种类有4种，分别为选择性催化还原SCR处理器、颗粒氧化催化POC处理器、氧化型催化DOC处理器和柴油颗粒物过滤DPF处理器。0003其中，选择性催化还原SC。
6、R脱硝技术已经被证实是最有效的柴油车脱硝技术之一。SCR脱硝技术是指利用一种或多种还原剂，在有催化剂的存在下，把有毒的NOX气体优先还原为无毒的N2。0004在SCR脱硝技术中，NOX的转化效率与所用的催化剂的种类密切相关，目前在工业上得到广泛应用的是钒系列催化剂。然而，这类催化剂的低温活性不够高，随着尾气排放法规越来越严格，需要对此类催化剂进行优化，以满足柴油车的尾气排放要求。发明内容0005为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法，本发明提供的复合催化剂性能优化，应用时能提高尾气中的NOX处理转化率。0006本发明提供一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂。
7、，由混合溶液涂覆在载体上经烧结制成，所述混合溶液包含0007偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和0008偏钒酸铵溶液；0009所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。0010优选的，所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为11或31。0011优选的，所述混合溶液还包含0012稀土化合物，所述稀土化合物的质量为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的053。0013优选的，所述稀土化合物为含镧和铈中至少一种的化合物。0014优选的，所述混合溶液还包含0015贵金属元素，所述贵金属元素的质量为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的001006。。
8、0016优选的，所述贵金属元素为钯、铑和铂中的一种或多种。说明书CN104043448A2/7页40017本发明还提供一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤0018将混合溶液涂覆在载体上，经烧结，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂；0019所述混合溶液包含0020偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和0021偏钒酸铵溶液；0022所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。0023优选的，所述烧结的温度为400600。0024优选的，所述烧结的时间为2小时3小时。0025与现有技术相比，本发明在载体上涂覆混合溶液，经烧结，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂；。
9、所述混合溶液包含偏钒酸铵溶液和偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。本发明根据工艺要求，将钨系列催化剂与钒系列催化剂以上述特定的比例混合均匀使用，使催化剂的活性保持在更高水平，其使用及性能得到优化，能提高汽车尾气排放的氮氧化物的转化率，并能极大缩短工时、降低制作成本，大大提高在批量生产中的生产效率。实验显示，应用本发明提供的复合催化剂处理汽车尾气，尾气中NOX的转化率在75以上。具体实施方式0026为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权。
10、利要求的限制。0027本发明公开了一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂，由混合溶液涂覆在载体上经烧结制成，所述混合溶液包含0028偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和0029偏钒酸铵溶液；0030所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。0031本发明提供的是两种不同类催化剂以固定的比例复合的催化剂，用于汽车尾气处理器，能使尾气中NOX的转化率得到有效提高，并且在实际生产中，能减少工序，极大缩短工时、降低制作等生产成本，利用应用。0032本发明提供的复合催化剂由混合溶液经烧结制成，所述混合溶液包含偏钒酸铵溶液，其烧结后形成五氧化二钒，在催化处理汽车尾气中起重要作用。所述偏钒酸。
11、铵溶液的浓度优选为2025，更优选为21。0033所述混合溶液包含偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液，其烧结后形成三氧化钨，辅助五氧化二钒发挥催化作用。所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液的浓度优选为3035，更优选为33。0034在本发明中，所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351，优选为1131，更优选为11或31，此特定的比例能使现有说明书CN104043448A3/7页5催化剂的使用及性能得到优化，从而提高汽车尾气排放的氮氧化物的转化率，并能极大缩短工时、降低制作成本，大大提高在批量生产中的生产效率。两者的质量比过大或过小，效果均不佳。0035另外，所述混合溶液优选还包含稀。
12、土化合物，进一步提高催化活性。所述稀土化合物的质量优选为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的053，更优选为062。在本发明中，所述稀土化合物优选为含镧和铈中至少一种的化合物，如氯化镧、氯化铈等。0036所述混合溶液优选还包含贵金属元素，其也可作为催化剂的活性组分。所述贵金属元素的质量优选为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的001006，更优选为002005。在本发明中，所述贵金属元素优选为钯、铑和铂中的一种或多种。0037相应的，本发明提供一种用于汽车尾气处理器的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤0038将混合溶液涂覆在载体上，经烧结，得到用于汽车尾气处理器的复合催。
13、化剂；0039所述混合溶液包含0040偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液；和0041偏钒酸铵溶液；0042所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351。0043本发明通过涂覆两种不同类催化剂的混合物，优化催化剂的制备工艺，并且使催化剂的活性保持在较高水平，提高了尾气中NOX的转化率，也提高了在批量生产中的生产效率。0044本发明实施例将混合溶液均匀涂覆在载体上，恒温烧结一定时间，冷却后，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂。0045本发明以混合溶液为涂覆的原料，所述混合溶液包含偏钒酸铵溶液，其烧结后形成五氧化二钒，在催化处理汽车尾气中起重要作用。所述偏钒酸铵溶液的浓度优选为2025。
14、，更优选为21。0046所述混合溶液包含偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液，其烧结后形成三氧化钨，辅助五氧化二钒发挥催化作用。所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液的浓度优选为3035，更优选为33。0047在本发明中，所述偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液与偏钒酸铵溶液的质量比为051351，优选为1131，更优选为11或31，此特定的比例能使现有催化剂的使用及性能得到优化，从而提高汽车尾气排放的氮氧化物的转化率，并能极大缩短工时、降低制作成本，大大提高在批量生产中的生产效率。两者的质量比过大或过小，效果均不佳。0048另外，所述混合溶液优选还包含稀土化合物，进一步提高催化活性。所述稀土化合物的质量优选为偏钒酸铵溶。
15、液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的053，更优选为062。在本发明中，所述稀土化合物优选为含镧和铈中至少一种的化合物，如氯化镧、氯化铈等。说明书CN104043448A4/7页60049所述混合溶液优选还包含贵金属元素，其也可作为催化剂的活性组分。所述贵金属元素的质量优选为偏钒酸铵溶液与偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液总质量的001006，更优选为002005。在本发明中，所述贵金属元素优选为钯、铑和铂中的一种或多种。0050在本发明的一个实施例中，所述混合溶液的制备包括将偏钒酸铵溶液和偏钨酸铵溶液或仲钨酸铵溶液按比例混合，置于5070的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，2小时3小时后，得到混合溶。
16、液。0051本发明将所述混合溶液均匀涂覆在载体上，两面浸透，所述载体采用本领域常用的载体即可，如堇青石载体等。本发明优选采用以金属丝网为骨架的陶瓷载体，其制备方法如下0052提供金属丝网；0053将陶瓷浆料涂覆在所述金属丝网上，经烧结，在所述金属丝网上复合陶瓷层，得到用于汽车尾气处理器的陶瓷载体；0054所述陶瓷浆料包含硅溶胶、球粘土、氧化铝和水。0055上述制备方法以金属丝网为骨架，利用特定的陶瓷浆料，以涂覆的方式制成一层陶瓷层，其复合在所述骨架上，得到陶瓷载体，用于汽车尾气处理器中，具有较高的孔隙率和机械强度，可以延长汽车尾气处理器的使用寿命，利于应用。0056上述制备方法提供金属丝网，作。
17、为陶瓷载体的骨架，能赋予陶瓷载体很高的机械强度，在汽车运行震动下，不会对载体有损伤，增加载体运行寿命，从而可以延长处理器的使用寿命。0057所述金属丝网的网孔直径优选为35MM5MM；所述金属丝网的丝径优选为035MM04MM。本发明对所述金属丝网的制作材料没有特殊限制，优选为304不锈钢。0058对于所述金属丝网的形状和尺寸等，本发明没有特殊限制，本领域技术人员可以根据相适应的尾气处理器进行调整。在本发明的一个实施例中，所述金属丝网带有波浪斜纹，并且，其被裁出要求的宽度，以中线为准，两边向中心对叠，然后利用卷制机进行卷制，制成具有规定直径的圆柱体金属丝网骨架。0059然后，上述制备方法实施例。
18、将陶瓷浆料通过涂覆、烧结，在所述金属丝网上复合陶瓷层，得到用于汽车尾气处理器的陶瓷载体。0060在上述制备方法中，所述陶瓷浆料包含硅溶胶、球粘土、氧化铝和水。0061具体的，所述陶瓷浆料包含氧化铝AL2O3，优选包含4WT10WT的氧化铝，更优选包含42WT5WT的氧化铝，最优选包含45WT的氧化铝，其为形成陶瓷材料的基体材料。所述陶瓷浆料优选还包含二氧化钛，更优选还包含4WT10WT的二氧化钛，最优选还包含55WT6WT的二氧化钛，其与氧化铝配合，能提高陶瓷载体的性能如机械性能。0062所述陶瓷浆料包含球粘土，优选包含5WT10WT的球粘土，更优选包含55WT6WT的球粘土，最优选包含56W。
19、T的球粘土，其能起到粘结剂的作用。所述陶瓷浆料包含硅溶胶，优选包含51WT60WT的硅溶胶，更优选包含54WT57WT的硅溶胶，最优选包含55WT的硅溶胶，其具有粘结力强和耐高温等特点。0063所述陶瓷浆料优选还包含石粉，更优选还包含1WT5WT的石粉，最优选还说明书CN104043448A5/7页7包含3WT4WT的石粉。所述陶瓷浆料优选还包含氧化钙，更优选还包含01WT05WT的氧化钙，最优选还包含02WT03WT的氧化钙。在本发明中，所述石粉和氧化钙有助于形成陶瓷载体。0064所述陶瓷浆料包含水，优选包含25WT30WT的水，更优选包含2517WT的水，以便操作。0065上述制备方法对各。
20、原料的组合和来源等没有特殊限制，在本发明的一个实施例中，所述陶瓷浆料包含51WT60WT的硅溶胶；5WT10WT的球粘土；4WT10WT的二氧化钛；1WT5WT的石粉；4WT10WT的氧化铝；01WT05WT的氧化钙；和25WT30WT的水。0066需要说明的是，上述质量百分比是以总质量为准，各原料的质量所占的百分比。0067在本发明的一个实施例中，利用搅拌容器，将上述原料放入所述容器内混合，优选经搅拌2小时3小时，混合均匀，制成浆状溶液，即陶瓷浆料，或陶瓷原浆。其中，搅拌的速度优选为80R/MIN100R/MIN，更优选为85R/MIN90R/MIN。0068在所述金属丝网上涂覆陶瓷浆料形成。
21、陶瓷载体时，上述制备方法所述陶瓷浆料相对于金属丝网的用量优选为08KG15KG/千克金属丝网。0069上述制备方法采用特定的陶瓷原料，以涂覆的方式，制成一层陶瓷层。所述涂覆即将陶瓷浆料均匀洒至上述的金属丝网骨架；然后本发明再进行烧结，烧至一定高温而定型。0070在上述制备方法中，涂覆均匀后，放入烧结炉，升温至一定温度，恒温一定时间烧结，冷却取出，即得以金属为骨架的陶瓷载体。其中，所述烧结的温度优选为750850。所述烧结的时间优选为3小时4小时，更优选为35小时。0071在载体上完成催化剂的涂覆后，本发明实施例进行烧结，在这个过程中发生反应，得到用于汽车尾气处理器的复合催化剂。0072在本发明。
22、中，所述烧结的温度优选控制在400600，更优选为450550；所述烧结的时间优选为2小时3小时。0073本发明通过烧结完成复合催化剂的制备后，冷却取出负载有复合催化剂的载体，将其装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。转化率测定点为C25工况，即空载运行，发动机转速为1900R/MIN。0074结果显示，尾气中NOX的转化率在75以上。表明本发明制备的复合催化剂具有较高水平的催化活性，能有效提高尾气中NOX的转化率。并且，在实际生产中，本发明工艺简单，便于操作，能减少工序、极大缩短工时，降低制作等生产成本，生产效率较高。0075为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的。
23、用于汽车尾气处理器的复合催化剂及其制备方法进行具体描述。0076以下实施例中的偏钨酸铵溶液和仲钨酸铵溶液的浓度为33，偏钒酸铵溶液浓度为21。0077实施例10078提供带有波浪斜纹的金属丝网，丝径为035MM，网孔直径为35MM，材质为304不锈钢，然后将其裁出要求宽度，以中线为准，两边向中心对叠，再利用卷制机，卷制成规定直径的圆柱体金属丝网骨架。0079将30KG硅溶胶、3KG球粘土、3KG二氧化钛、21KG石粉、24KG氧化铝、012KG氧化说明书CN104043448A6/7页8钙和14KG水放入容器内，以87R/MIN的高速搅拌2小时，混合均匀，得到陶瓷浆料。0080将所述陶瓷浆料浇。
24、至所述金属丝网骨架，涂覆均匀后，放入烧结炉，升温至750进行烧结，恒温35小时后，冷却取出，得到用于汽车尾气处理器的陶瓷载体。0081其中，硅溶胶和球粘土均购自吉林市乾丰陶瓷材料有限公司，硅溶胶的主要成分为二氧化硅、含量为36，球粘土的型号为微粉，其主要含有SIO2和AL2O3，还含有少量FE2O3和TIO2；使用的石粉购自河北宏利海泡石绒有限公司，型号为微粒，主要成分为含水硅酸镁。0082实施例20083将10KG偏钨酸铵溶液和10KG偏钒酸铵溶液混合，并加入126G氯化铈和5G钯，置于60的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，2小时后，得到稳定的混合溶液；0084将所述混合溶液均匀涂覆在实施例。
25、1制备的载体上，两面浸透，在600的温度下恒温烧结25小时，得到复合催化剂，冷却后，取出负载有复合催化剂的载体。0085按照上文所述的方法，将所述载体装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为92。0086实施例30087将20KG偏钨酸铵溶液和7KG偏钒酸铵溶液混合，并加入126G氯化镧和5G铂，置于60的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，25小时后，得到稳定的混合溶液；0088将所述混合溶液均匀涂覆在实施例1制备的载体上，两面浸透，在550的温度下恒温烧结3小时，得到复合催化剂，冷却后，取出负载有复合催化剂的载体。0089按照上文所述的方法，将所述载体装入车载。
26、消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为88。0090实施例40091将12KG仲钨酸铵溶液和116KG偏钒酸铵溶液混合，并加入126G氯化镧和5G铑，置于50的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，3小时后，得到稳定的混合溶液；0092将所述混合溶液均匀涂覆在实施例1制备的载体上，两面浸透，在550的温度下恒温烧结2小时，得到复合催化剂，冷却后，取出负载有复合催化剂的载体。0093按照上文所述的方法，将所述载体装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为76。0094比较例10095将20KG偏钨酸铵溶液、126G氯化铈和5G钯混合，置于60。
27、的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，2小时后，得到稳定的混合溶液；0096将所述混合溶液均匀涂覆在实施例1制备的载体上，两面浸透，在600的温度下恒温烧结25小时，得到催化剂，冷却后，取出负载有催化剂的载体。0097按照上文所述的方法，将所述载体装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为119。0098比较例20099将20KG偏钒酸铵溶液、126G氯化铈和5G钯混合，置于60的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，2小时后，得到稳定的混合溶液；0100将所述混合溶液均匀涂覆在实施例1制备的载体上，两面浸透，在600的温度下说明书CN104043448A7/7页9恒温烧。
28、结25小时，得到催化剂，冷却后，取出负载有催化剂的载体。0101按照上文所述的方法，将所述载体装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为5333。0102比较例30103将7KG偏钨酸铵溶液和1KG偏钒酸铵溶液混合，并加入126G氯化铈和5G钯，置于60的恒温水浴中，使用搅拌器进行搅拌，2小时后，得到稳定的混合溶液；0104将所述混合溶液均匀涂覆在实施例1制备的载体上，两面浸透，在600的温度下恒温烧结25小时，得到催化剂，冷却后，取出负载有催化剂的载体。0105按照上文所述的方法，将所述载体装入车载消音器进行台架试验，测定尾气中NOX的转化率。结果显示，其转化率为6176。0106由以上实施例和比较例可知，本发明提供的复合催化剂性能优化，应用时能提高尾气中的NOX处理转化率。0107本发明工艺简单，便于操作，能减少工序、极大缩短工时，降低制作等生产成本，生产效率较高。0108以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说明书CN104043448A。