[go: up one dir, main page]

CN104096581A - 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法 - Google Patents

表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104096581A
CN104096581A CN201410337655.8A CN201410337655A CN104096581A CN 104096581 A CN104096581 A CN 104096581A CN 201410337655 A CN201410337655 A CN 201410337655A CN 104096581 A CN104096581 A CN 104096581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum phosphate
alumina
aluminum oxide
hours
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410337655.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104096581B (zh
Inventor
赵德鹏
岳军
金炜阳
王卫东
贾莉伟
徐岘
王家明
王燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd filed Critical Wuxi Weifu Environmental Protection Catalyst Co Ltd
Priority to CN201410337655.8A priority Critical patent/CN104096581B/zh
Publication of CN104096581A publication Critical patent/CN104096581A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104096581B publication Critical patent/CN104096581B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明涉及一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法，在活性氧化铝颗粒外层包裹一层磷酸铝。制备方法包括：（1）将一定量的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍一层可溶性铝盐，静置2~10小时；（2）再将Na3PO4溶液浸渍到（1）制得的样品上，静置2~10小时后，在100~110℃烘干，并于300~600℃焙烧2~5小时备用；（3）将步骤（2）所得样品用去离子水洗涤1~2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于100~110℃烘干即得到一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料。本发明制备出的催化材料表面酸性和抗老化性能强，避免了材料在高温时快速失活；再将贵金属Rh负载到该材料上，避免了贵金属Rh和氧化铝的直接接触，提高催化剂的活性位点，减少贵金属Rh的用量，保证了催化剂的高活性和抗高温老化能力，延长了催化剂的寿命。

Description

表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法，属于催化剂材料制备技术领域。
背景技术
汽车尾气的主要污染物是一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)，利用安装在排气系统的催化剂可以将一氧化碳、碳氢化合物氧化成二氧化碳(CO2)、水(H2O)，并同时使氮氧化合物还原为氮气(N2)，实现尾气的净化，这种催化剂通常称为三元催化剂。三元催化剂的活性组分一般采用贵金属Pt、Pd、Rh。负载贵金属Rh的氧化铝催化剂由于对氮氧化物(NOx)还原具有很高的催化活性，而被普遍应用于三元催化剂。但是，贵金属Rh和氧化铝在800℃以上的高温时易发生化学作用而生成铝酸铑，致使催化剂发生不可逆的失活，造成催化反应的活性位点减少，催化剂活性下降。
发明内容
本发明的目的是为了解决常用负载贵金属Rh的氧化铝催化剂在高温时易发生反应生成铝酸铑导致催化活性降低的缺点，提供了一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料，在活性氧化铝颗粒外层包裹一层磷酸铝，所述表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的组成含量为2wt％～10wt％的磷酸铝，90wt％～98wt％的活性氧化铝。
进一步的，所述活性氧化铝为γ-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3、La2O3-Al2O3、BaO-Al2O3中的一种或几种。
一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将一定量的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍一层可溶性铝盐，静置2～10小时；
(2)再将Na3PO4溶液浸渍到(1)制得的样品上，静置2～10小时后，在100～110℃烘干，并于300～600℃焙烧2～5小时备用；
(3)将(2)所得样品用去离子水洗涤1～2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于100～110℃烘干即得到一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料。
进一步的，所述可溶性铝盐为质量浓度为2.8％～14％的Al2(SO4)3溶液。
进一步的，所述可溶性铝盐和活性氧化铝的摩尔比为0.008～0.1:1。
进一步的，所述可溶性铝盐和Na3PO4的摩尔比为1:2～3。
进一步的，所述Na3PO4溶液的质量浓度为4.0％～20.0％
本发明通过浸渍法在活性氧化铝颗粒外层包裹一层磷酸铝(AlPO4)制得一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料，该材料具有很高的表面酸性和抗老化性能，避免了材料在高温时快速失活；再将贵金属Rh负载到该材料上，避免了贵金属Rh和氧化铝的直接接触，提高催化剂的活性位点，减少贵金属Rh的用量，保证了催化剂的高活性和抗高温老化能力，延长了催化剂的寿命，具有更优异的净化一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)能力，特别是净化氮氧化物(NOx)能力，而且具有制备工艺简单、成本低的优点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一：
一种负载贵金属Rh的活性氧化铝型催化剂，将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20g的活性氧化铝上，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，在110℃条件下烘干，再将烘干样品于600℃焙烧3小时，将焙烧过的样品在1050℃，10％水气条件下老化10h后备用。
实施例二：
将500g的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍500g质量浓度为2.8％的Al2(SO4)3溶液，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，静置5小时后备用，再将500g质量浓度为4.0％的Na3PO4溶液浸渍到备用的样品上，静置2小时后，在100℃烘干，600℃焙烧4小时，用去离子水洗涤2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于110℃烘干即可得到AlPO4负载量为2wt％的氧化铝催化材料。
将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20g AlPO4的负载量为2wt％的氧化铝催化材料上，在100℃烘干，再将烘干样品在600℃焙烧3小时，将焙烧过的样品在1050℃，10％水气老化10h后备用，得到负载金属Rh的活性氧化铝型催化剂。
实施例三：
将500g的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍500g质量浓度为7.0％的Al2(SO4)3溶液，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，静置5小时后备用，再将500g质量浓度为10.0％的Na3PO4溶液浸渍到备用的样品上，静置8小时后，在110℃烘干，600℃焙烧4小时，用去离子水洗涤2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于100℃烘干即可得到AlPO4负载量为5wt％的氧化铝催化材料。
将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20g AlPO4的负载量为5wt％的氧化铝催化材料上，在110℃烘干，再将烘干样品在600℃焙烧5小时，将焙烧过的样品在900℃，10％水气老化10h后备用。
实施例四：
将500g的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍500g质量浓度为14.0％的Al2(SO4)3溶液，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，静置2小时后备用，再将500g质量浓度为20.0％的Na3PO4溶液浸渍到备用的样品上，静置8小时后，在110℃烘干，600℃焙烧4小时，用去离子水洗涤2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于110℃烘干即可得到AlPO4负载量为10wt％的氧化铝催化材料。
将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20gAlPO4负载量为10wt％的氧化铝催化材料上，在110℃烘干，再将烘干样品在600℃焙烧2小时，将焙烧过的样品在1050℃，10％水气老化10h后备用。
实施例五：
将500g的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍500g质量浓度为14％的Al2(SO4)3溶液，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，静置5小时后备用，再将500g质量浓度为20％的Na3PO4溶液浸渍到备用的样品上，静置10小时后，在110℃条件下烘干，300℃焙烧4小时，用去离子水洗涤2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于110℃烘干即可得到AlPO4的负载量为10wt％的氧化铝催化材料。
将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20g的负载10wt％AlPO4的氧化铝催化材料上，在110℃烘干，再将烘干样品在600℃焙烧3小时，将焙烧过的样品在1050℃，10％水气老化10h后备用。
实施案例六：
将500g的活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍500g质量浓度为14.0％的Al2(SO4)3溶液，活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3，静置10小时后备用，再将500g质量浓度为20.0％的Na3PO4溶液浸渍到备用的样品上，静置8小时后，在110℃烘干，500℃焙烧4小时，用去离子水洗涤2次除去夹杂的Na+、SO4 2-等杂质，并于110℃烘干即可得到AlPO4的负载量为10wt％的氧化铝催化材料。
将0.2g摩尔浓度为10mol/L硝酸铑溶液浸渍到20g AlPO4的负载量为10wt％氧化铝催化材料上，在110℃烘干，再将烘干样品在600℃焙烧3小时，将焙烧过的样品在1050℃，10％水气老化10h后备用。
将实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六所制得的催化剂样品做小样粉末评价，采用固定床自换热反应器，样品用量为50mg，评价条件为：100000h-1空速，0.050％NO、0.510％CO、0.039％C3H6、0.400％O2、N2为保护气，N2流量为100mL/min的气分。以CO、C3H6、NOx转化率达到50％时所对应的温度作为评价催化剂起燃活性的指标，即为催化剂起燃温度T50；主要以T50来比较不同催化剂的起燃活性，其测试结果如下表1所示。
表1
由表1可知，实施例一中用于负载贵金属Rh的氧化铝催化材料，实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六中的均为表面负载了磷酸铝的氧化铝催化材料，结果表明，采用表面负载磷酸铝的氧化铝为基材制备的负载贵金属Rh催化材料比采用活性氧化铝为基材制备的负载贵金属Rh催化材料的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)在转化率为50％时所对应的温度低，即催化起燃活性好，特别是氮氧化物(NOx)起燃活性。

Claims (7)

1.一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料，其特征在于:在活性氧化铝颗粒外层包裹一层磷酸铝，所述表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的组成含量为2wt%~10wt%的磷酸铝，90wt%~98wt%的活性氧化铝。
2.如权利要求1所述的表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料，其特征在于：所述活性氧化铝为γ-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3、La2O3-Al2O3、BaO-Al2O3中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将活性氧化铝作为载体以浸渍法在外表面先浸渍一层可溶性铝盐，静置2~10小时；
（2）再将Na3PO4溶液浸渍到（1）制得的样品上，静置2~10小时后，于100~110℃条件下烘干，并于300~600℃焙烧2~5小时备用；
（3）将步骤（2）所得样品用去离子水洗涤1~2次，除去夹杂的Na+、SO4 2-，并于100~110℃烘干即得到表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料。
4.如权利要求3所述的表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性铝盐为质量浓度为2.8% ~14% 的Al2(SO4)3溶液。
5.如权利要求3所述的一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性铝盐和活性氧化铝的摩尔比为0.008~0.1:1。
6.如权利要求3所述的一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性铝盐和Na3PO4的摩尔比为1:2~3。
7.如权利要求3所述的一种表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料的制备方法，其特征在于：所述Na3PO4溶液的质量浓度为4% ~20%。
CN201410337655.8A 2014-07-15 2014-07-15 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法 Active CN104096581B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410337655.8A CN104096581B (zh) 2014-07-15 2014-07-15 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410337655.8A CN104096581B (zh) 2014-07-15 2014-07-15 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104096581A true CN104096581A (zh) 2014-10-15
CN104096581B CN104096581B (zh) 2016-08-24

Family

ID=51665355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410337655.8A Active CN104096581B (zh) 2014-07-15 2014-07-15 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104096581B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108430628A (zh) * 2015-12-04 2018-08-21 庄信万丰催化剂(德国)有限公司 催化剂和用于制备催化剂的方法
CN110152697A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 无锡威孚环保催化剂有限公司 单涂层汽油车三效催化剂的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958456A (zh) * 2006-10-27 2007-05-09 北京化工大学 一种高水热稳定性球形氧化铝及其制备方法
CN101433846A (zh) * 2008-12-17 2009-05-20 天津大学 铈基复合氧化物负载贵金属三效催化剂及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958456A (zh) * 2006-10-27 2007-05-09 北京化工大学 一种高水热稳定性球形氧化铝及其制备方法
CN101433846A (zh) * 2008-12-17 2009-05-20 天津大学 铈基复合氧化物负载贵金属三效催化剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108430628A (zh) * 2015-12-04 2018-08-21 庄信万丰催化剂(德国)有限公司 催化剂和用于制备催化剂的方法
CN110152697A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 无锡威孚环保催化剂有限公司 单涂层汽油车三效催化剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104096581B (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103464152B (zh) 一种尾气净化用催化剂及其制备方法
US20160023195A1 (en) Low Temperature SCR Catalyst for Denitrating Diesel Vehicle Exhaust, and Preparation Method Thereof
US20180304238A1 (en) Exhaust gas purification catalyst
CN100588460C (zh) 一种双层贵金属活性组份催化剂及其制备方法
CN101811046B (zh) 一种净化有机废气的贵金属整体式催化剂及其制备方法
CN103433057A (zh) 一种用于汽车尾气净化的三效催化剂及其制备方法
CN104258875B (zh) 用于一氧化碳常温催化氧化的整体式催化剂及制备和应用
CN108114718A (zh) 一种Ce-Zr-M整体结构燃烧催化剂及制备方法
CN101733127B (zh) 一种处理有机废气催化剂及其制备方法
Hou et al. The promotion effect of tungsten on monolith Pt/Ce 0.65 Zr 0.35 O 2 catalysts for the catalytic oxidation of toluene
CN106902864A (zh) 一种用于柴油机尾气净化系统的氨氧化催化剂及其制备方法
CN104174412A (zh) 一种用于汽车尾气净化的三效催化剂及其制备方法
CN104923224A (zh) 一种用于甲烷燃烧的负载钯催化剂及制备方法
CN104324737B (zh) 一种整体式常温低浓度一氧化碳催化剂及其制备和应用
CN104275180A (zh) 一种高选择性含氧煤层气催化脱氧催化剂及其制备方法
CN113634257A (zh) 一种双功能催化剂应用于烟道气中co2捕获-甲烷化一体化
CN103495425B (zh) 低温下高效、易再生的氮氧化物净化催化剂
CN104226295A (zh) 铈锆铝复合氧化物、汽油车尾气三效催化剂以及它们的制备方法
CN102580764B (zh) 一种用于净化氮氧化物的催化剂及其制备方法
CN104096581A (zh) 表面负载磷酸铝的氧化铝催化材料及其制备方法
CN111715223A (zh) 一种新型Pd-Rh三效催化剂及其制备方法
CN102744064B (zh) 用于汽车尾气氮氧化物处理的催化剂及其制备
JP5598859B2 (ja) 多孔質アルミナおよびこれを用いた触媒
CN102580730A (zh) 一种净化汽车尾气用催化剂及其制备方法
CN102974347B (zh) 一种不同价态铜基纳米催化剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant