【发明授权】一种含Pd催化剂及其制备方法_中自环保科技股份有限公司_201811556633.5 

申请/专利权人:中自环保科技股份有限公司

申请日:2018-12-19

发明/设计人:李大成;王金凤;陈山虎;兰丽;杨兰;刘屿剑;王云;李云;陈启章;陈耀强

公开(公告)日:2020-10-23

代理机构:四川力久律师事务所

公开(公告)号:CN109569627B

代理人:陈明龙

主分类号:B01J23/83(20060101)

地址:611731 四川省成都市高新区古楠街88号

分类号:B01J23/83(20060101);B01J37/02(20060101);B01J35/04(20060101);B01J37/08(20060101);F01N3/28(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.23#授权;2019.04.30#实质审查的生效;2019.04.05#公开

摘要:本发明公开了一种含Pd催化剂及其制备方法;不仅将Pd通过分次浸润的方法添加到催化材料中,提高了Pd在催化材料中的分散度,增加了Pd与催化材料接触面;还通过调整二次浸润中Pd盐溶液的PH值,使催化材料对Pd的吸附性更好,进一步提高了Pd在催化材料中的分散性,使其与催化材料的接触面显著增加,催化剂的整体催化效果显著提高;通过本发明方法制备得到的含Pd催化剂能有效降低汽车尾气中的污染物。

主权项:1.一种含Pd催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备含Pd催化剂粉料:将第一催化材料用第一Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥得到预干燥粉料;将第二Pd盐溶液的pH值调节到0.1-2.0,将预干燥粉料用第二Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Pd催化剂粉料;所述第一Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的60%~90%;所述第二Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的10%~40%;制备含Rh催化剂粉料:将第二催化材料用Rh盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Rh催化剂粉料;所述的第一催化材料和第二催化材料均为稀土储氧材料和活性氧化铝材料的混合物;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、助剂和粘接剂混合研磨,得到催化剂浆料;(3)制备含Pd催化剂:将催化剂浆料涂覆在载体上,经干燥、煅烧得到含Pd催化剂。

全文数据:一种含Pd催化剂及其制备方法技术领域本发明涉及汽车尾气净化催化剂领域,具体涉及一种含Pd催化剂及其制备方法。背景技术随着能源和环境问题的日趋紧迫,为了保护环境、节约能源,人们对机动车尾气的排放控制提出了更高的要求。众所周知的,汽车尾气的主要污染物是一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx和颗粒物,而安装在汽车排气系统中的三效催化剂则可有效的将汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物催化转化成二氧化碳CO2、水H2O和氮气N2,从而降低汽车尾气对空气的污染。但在汽车尾气的催化转化过程中,由于三效催化剂的催化转化作用需要达到一定的温度条件下才可进行,从而导致汽车冷启动阶段的尾气污染成为三效催化剂转化处理的难点;为此,现有技术中大多采用在三效催化剂中增加贵金属的方式来降低三效催化剂的催化转化温度,从而改善了冷启动阶段尾气难以被三效催化剂的催化转化的问题,其中最常见的是采用高含量的Pd。中国专利申请号CN201610200165.2公开了一种高钯含量三效催化剂的制备方法,该方法制备的催化剂为双层涂覆,第一层为Pd,第二层为Pd-Rh双贵金属层;该制备方法中,在贵金属浸渍后没有经过高温焙烧就进行制浆涂覆在载体上,不仅导致催化剂中的贵金属在焙烧时会随着水分的挥发迁移到菁青石载体上,造成催化剂中的贵金属损失,降低催化剂性能;还会导致贵金属分散不均,造成贵金属的分散度降低,从而催化剂整体性能进一步降低。中国专利申请号CN201680016336.4公开了具有负载在无氧化铝的层中的钯的汽车催化剂,该催化剂中将贵金属Pd初润湿后进行了干燥焙烧热固处理,再将得到的含Pd的贵金属粉料,进行球磨制浆涂覆得到催化剂。该催化剂采用的焙烧热固处理虽然防止了贵金属的挥发迁移,但其中采用的传统浸渍方法依然会导致贵金属在催化剂中分散不均,从而造成贵金属与催化材料的接触面减小,催化剂性能降低。发明内容本发明的目的在于克服现有含Pd催化剂存在的Pd与催化材料接触面小、催化剂性能较差的缺陷,提供了一种含Pd催化剂及其制备方法,本发明不仅将Pd通过分次浸润的方法添加到催化材料中,提高了Pd在催化材料中的分散度,增加了Pd与催化材料接触面;还通过调整二次浸润中Pd盐溶液的PH值,使催化材料对Pd的吸附性更好,进一步提高了Pd在催化材料中的分散性,使其与催化材料的接触面显著增加,催化剂的整体催化效果显著提高;通过本发明方法制备得到的含Pd催化剂能有效降低汽车尾气中的污染物。为了实现上述发明目的,本发明提供了一种含Pd催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)制备含Pd催化剂粉料:将第一催化材料用第一Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥得到预干燥粉料;将第二Pd盐溶液的PH值调节到0.1-2.0,将预干燥粉料用第二Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Pd催化剂粉料;所述第一Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的60%~90%;所述第二Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的10%~40%;制备含Rh催化剂粉料:将第二催化材料用Rh盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Rh催化剂粉料;所述的第一催化材料和第二催化材料均为稀土储氧材料和活性氧化铝材料的混合物;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、助剂和粘接剂混合研磨,得到催化剂浆料;(3)制备含Pd催化剂:将催化剂浆料涂覆在载体上,经干燥、煅烧得到含Pd催化剂。上述一种含Pd催化剂的制备方法,其中,步骤(1)中,所述Pd盐为Pd的硝酸盐、氯盐、硫酸盐或氨盐中的一种或多种;优选的Pd盐溶解性好,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述Pd总用量与第一催化材料的质量比为(1:5~100);通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述第一Pd盐溶液中Pd元素的浓度为0.1~500mgml;最优选的,第一Pd盐溶液中Pd元素的浓度为10~50mgml;;通过优选,Pd盐溶液对催化材料的浸润性更好,分散性更好,干燥耗能更小。其中,优选的,所述第二Pd盐溶液中Pd元素的浓度为0.01~300mgml;最优选的,第二Pd盐溶液中Pd元素的浓度为5~30mgml;通过优选,Pd盐溶液对催化材料的浸润性更好,分散性更好,干燥耗能更小。其中,优选的,调节第二Pd盐溶液pH值的物质为无机酸、无机碱、有机酸或有机碱中的一种或多种;最优选的,调节第二Pd盐溶液pH值的物质为氨水、乙醇胺、乙酸、硝酸中的一种或多种。其中,优选的,所述第一催化材料中活性氧化铝与稀土储氧材料的质量比为1~3︰1;通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述第二催化材料中活性氧化铝与稀土储氧材料的质量比为1︰1~3;通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,所述稀土储氧材料是指汽车催化剂常用的稀土类催化剂材料;优选的,所述稀土储氧材料包括用镧系金属、碱金属、碱土金属改性的铈锆复合氧化物中的一种或多种;通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,所述活性氧化铝是指汽车催化剂常用的氧化铝类催化剂材料;优选的,所述活性氧化铝包括氧化铝、锆氧化铝、铈锆氧化铝、镧氧化铝、钡氧化铝、镧钡氧化铝和铈氧化铝中的一种或多种;通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述的Rh盐为Rh的硝酸盐、氯盐、硫酸盐或氨盐中的一种或多种;优选的Rh盐溶解性好,得到含Rh催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述Rh盐溶液中Rh的含量与第二催化材料的质量比为(1:10~1000);通过优选,得到含Pd催化剂催化效果最好。其中,优选的,所述Rh盐溶液中Rh元素的浓度为0.1~100gl;通过优选,Rh盐溶液对催化材料的浸润性更好,分散性更好,干燥耗能更小。其中,通过静置处理,能使贵金属盐充分的浸润在催化材料上,得到的催化剂催化效果更好;优选的,所述的静置时间均为0.5-1.5h。其中,通过预干燥处理,除去大部分水份,第二次浸润分散性更好,使得到的催化剂催化效果更好;优选的,所述的预干燥温度均为80~120℃,时间为4~6h。其中,通过煅烧处理,能防止贵金属迁移,保证催化剂催化效果;优选的,所述的煅烧温度均为400~600℃,时间为1~4h。上述一种含Pd催化剂的制备方法,其中,步骤(2)中,优选的,步骤(2)中含Pd催化剂粉料用量为10%~85%;含Rh催化剂粉料用量为10%~85%;助剂用量为1%~20%;粘接剂用量为1%~10%;最优选的,所述含Pd催化剂粉料用量为30%~80%;含Rh催化剂粉料用量为20%~50%;助剂用量为1%~10%;粘接剂用量为3~8%;通过优选,得到含Pd催化剂催化效果好,附着稳定。其中,所述的助剂是指能辅助提高催化剂的催化转化性能的材料;优选的,所述助剂包括稀土金属的盐或氧化物、碱土金属的盐或氧化物中的一种或多种。其中,所述的粘结剂能将催化材料颗粒粘结在载体上;优选的,所述粘结剂为硝酸铝、铝溶胶、锆溶胶或硅溶胶中的一种或多种。上述一种含Pd催化剂的制备方法,其中,步骤(3)中,所述的载体为汽车催化剂常用的金属或陶瓷载体中的一种。其中,通过煅烧处理,能将催化剂颗粒固化在载体表面,不易脱落;优选的,所述煅烧温度为500~600℃,煅烧时间为1~4h。为了实现上述发明目的,进一步的,本发明提供了一种含Pd催化剂,是通过上述制备方法制备得到的;该催化剂中Pd分布均匀,与催化材料的接触面增加,低温下对汽车尾气的催化转化效果显著提高,对降低汽车尾气对空气的污染具有积极作用。为了实现上述发明目的,更进一步的,本发明提供了一种含Pd催化剂的应用,所述含Pd催化剂用于汽车尾气的净化处理;对汽车尾气的净化处理效果好,使用方便,能显著降低汽车尾气对环境的污染。与现有技术相比,本发明的有益效果:1、本发明将Pd通过分次浸润的方法添加到催化材料中,提高了Pd在催化材料中的分散度,增加了Pd与催化材料接触面,催化剂的催化转化效果更好。2、本发明通过调整二次浸润中Pd盐溶液的PH值,使催化材料对Pd的吸附性更好,进一步提高了Pd在催化材料中的分散性,使其与催化材料的接触面显著增加,催化剂的整体催化效果显著提高。3、本发明制备方法简单、可靠,适合含Pd催化剂的工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例1(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:30g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后,静置1小时,再在100℃下预干燥5小时得到预干燥的粉末;称取硝酸钯(含Pd:10g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至1.0,预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时,然后100℃下干燥5小时,最后在550℃煅烧2小时得到含Pd的催化剂粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,550℃焙烧3h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。实施例2(1)制备含Pd催化剂粉料:称取二亚硝基二氨钯(含Pd:24g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的二亚硝基二氨钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时,然后120℃干燥4小时,得到预干燥的粉末;称取二亚硝基二氨钯(含Pd:16g),加入250g去离子水搅拌均匀,用乙酸调节溶液的pH至2.0,将得到的预干燥粉末加入调好pH的二亚硝基二氨钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置0.5小时,然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Pd的贵金属粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时;然后80℃干燥6小时,400℃煅烧4小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料;(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,600℃焙烧1h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。实施例3(1)制备含Pd催化剂前粉料:称取硫酸钯(含Pd:36g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置0.5小时,然后80℃干燥6小时,得到预干燥的粉末。称取硫酸钯(含Pd:4g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至0.1,将得到的预干燥粉末加入调好pH的硫酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置1.5小时,然后120℃干燥4小时,再在600℃煅烧1小时,得到含Pd的贵金属粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后放置1.5小时;然后80℃干燥6小时,600℃煅烧1小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、600g的水、铝溶胶(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g),得到Pd-Rh浆料;(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,500℃焙烧4h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。实施例4(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:18.75g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、155g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置1.5小时,然后120℃干燥4小时,得到预干燥的粉末称取硝酸钯(含Pd:6.25g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至1.0,将得到的预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时,然后120℃干燥4小时,再在600℃煅烧1小时,得到含Pd的贵金属粉料;制备含Rh催化剂前粉料:称取硝酸Rh(含Rh:1.25g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298.75g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后80℃干燥6小时,400℃煅烧4小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、锆溶胶(含氧化锆50g)、硝酸镧(含氧化镧:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料;(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,500℃焙烧4h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为141.6gft3,Rh含量为7.08gft3。实施例5(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:37.5g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Ba-Al2O3粉末、130g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时,然后100℃干燥5小时,得到预干燥的粉末;称取硝酸钯(含Pd:12.5g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至1.0,将第一步得到的预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时,然后100℃干燥5小时,得到预干燥的粉末;550℃煅烧2小时,得到含Pd的贵金属粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2.5g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gZr-Al2O3粉末、297.5g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1200g的水、加入硅溶胶(含氧化硅50g)、硝酸镧(含氧化镧:50g)混合研磨30min,得到Pd-Rh浆料;(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,500℃焙烧4h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为283.2gft3,Rh含量为14.2gft3。对比例1(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:30g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后,静置1小时,再在100℃下预干燥5小时得到预干燥的粉末;称取硝酸钯(含Pd:10g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至3.0,预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时,然后100℃下干燥5小时,最后在550℃煅烧2小时得到含Pd的催化剂粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,550℃焙烧3h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。对比例2(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:40g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Pd的贵金属粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)混合研磨30min,得到Pd-Rh浆料;(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,550℃焙烧3h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。对比例3(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:20g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后,静置1小时,再在100℃下预干燥5小时得到预干燥的粉末;称取硝酸钯(含Pd:20g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至1.0,预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时,然后100℃下干燥5小时,最后在550℃煅烧2小时得到含Pd的催化剂粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,550℃焙烧3h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。对比例4(1)制备含Pd催化剂粉料:称取硝酸钯(含Pd:38g),加入300g去离子水,搅拌均匀;将270gLa-Al2O3粉末、140g储氧材料(铈锆镧镨复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后,静置1小时,再在100℃下预干燥5小时得到预干燥的粉末;称取硝酸钯(含Pd:2g),加入250g去离子水搅拌均匀,用氨水调节溶液的pH至1.0,预干燥粉末加入调好pH的硝酸钯溶液中,迅速搅拌均匀后放置1小时,然后100℃下干燥5小时,最后在550℃煅烧2小时得到含Pd的催化剂粉料;制备含Rh催化剂粉料:称取硝酸Rh(含Rh:2g),加入260g去离子水,搅拌均匀;将150gLa-Al2O3粉末、298g储氧材料(铈锆镧钕复合氧化物)加入搅拌均匀的硝酸铑溶液中,迅速搅拌均匀后静置1小时;然后100℃干燥5小时,550℃煅烧2小时,得到含Rh的贵金属粉料;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、1000g的水、硝酸铝(含氧化铝50g)、硝酸钡(含氧化钡:50g)球磨搅拌均匀,得到Pd-Rh浆料(3)制备含Pd催化剂:将Pd-Rh浆料涂覆在直径118.4mm,高度127mm,孔目数750cellin2的堇青石陶瓷蜂窝载体上,涂覆量为200gl,在100℃干燥5h,550℃焙烧3h后得到整体式催化剂。该催化剂中Pd含量为226.5gft3,Rh含量为11.3gft3。将上述实施例1-5和对比例1-4制备得到的含Pd催化剂进行检测(分散度测试:采用美国麦克仪器公司AutoChem2920化学吸附仪进行测试,利用CO化学吸附,测试贵金属Pd的分散度;含Pd催化性能测试:将含Pd催化剂放在发动机台架上980℃200h老化后,采用WLTC循环测试尾气净化效果),记录检测结果如下:组号分散度(%)COmgkmNOxmgkmTHCmgkmNMHCmgkm实施例124.6458324439实施例224.2468344237实施例322.5472374841实施例423.8470334640实施例524.1462304944对比例118.6517426356对比例217.4526446658对比例319.2509466251对比例418.3519475953根据上述检测结果可知:采用本发明方法制备得到的含Pd催化剂中Pd分散度好,对尾气的催化净化效果好;而对比例1中,第二Pd盐溶液的PH值不在本发明规定的范围内,使催化材料对Pd的吸附性显著降低,Pd在催化材料中的分散性显著下降,其与催化材料的接触面显著降低,对尾气的催化净化效果显著降低;对比例2中,采用一次浸润的方法将钯分散在催化剂材料中,不能对Pd进行再分散,导致得到的含Pd催化剂中钯分散度显著降低,对尾气的催化净化效果显著降低;对比例3中,第二Pd盐溶液中Pd的含量过高,超过本发明规定的范围,导致Pd在催化材料中的分散性显著下降,其与催化材料的接触面显著降低,对尾气的催化净化效果显著降低;对比例4中,第二Pd盐溶液中Pd的含量过低,低于本发明规定的范围,导致Pd在催化材料中的分散性显著下降,其与催化材料的接触面显著降低,对尾气的催化净化效果显著降低。

权利要求:1.一种含Pd催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备含Pd催化剂粉料:将第一催化材料用第一Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥得到预干燥粉料;将第二Pd盐溶液的PH值调节到0.1-2.0,将预干燥粉料用第二Pd盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Pd催化剂粉料;所述第一Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的60%~90%;所述第二Pd盐溶液中Pd的含量为Pd总用量的10%~40%;制备含Rh催化剂粉料:将第二催化材料用Rh盐溶液浸渍处理,浸渍完成后经静置、预干燥、煅烧得到含Rh催化剂粉料;所述的第一催化材料和第二催化材料均为稀土储氧材料和活性氧化铝材料的混合物;(2)制备涂覆浆料:将含Pd催化剂粉料、含Rh催化剂粉料、助剂和粘接剂混合研磨,得到催化剂浆料;(3)制备含Pd催化剂:将催化剂浆料涂覆在载体上,经干燥、煅烧得到含Pd催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的Pd总用量与第一催化材料的质量比为1:5~1000。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的第一催化材料中活性氧化铝与稀土储氧材料的质量比为1~3︰1;第二催化材料中活性氧化铝与稀土储氧材料的质量比为1︰1~3。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述Pd盐为Pd的硝酸盐、氯盐、硫酸盐或氨盐中的一种或多种;所述的Rh盐为Rh的硝酸盐、氯盐、硫酸盐或氨盐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的Rh盐溶液中Rh的含量与第二催化材料的质量比为1:10~10000。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述稀土储氧材料包括用镧系金属、碱金属、碱土金属改性的铈锆复合氧化物中的一种或多种;所述活性氧化铝包括氧化铝、锆氧化铝、铈锆氧化铝、镧氧化铝、钡氧化铝、镧钡氧化铝和铈氧化铝中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的预干燥温度均为80~120℃,时间为4~6h;煅烧温度均为400~600℃,时间为1~4h。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中含Pd催化剂粉料用量为10%~85%;含Rh催化剂粉料用量为10%~85%;助剂用量为1%~20%;粘接剂用量为1%~10%。9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的煅烧温度为500~600℃,煅烧时间为1~4h。10.一种含Pd催化剂,其特征在于,由权利要求1-9任一项制备方法制备得到。

百度查询: 中自环保科技股份有限公司 一种含Pd催化剂及其制备方法