CN105289597A - 一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，包括以下步骤：（1）贵金属溶液的制备；（2）一级混合液的制备；（3）一级浆液的制备；（4）二级混合液的制备；（5），得到二级浆液的制备；（6）催化剂浆料的制备；（7）载体的涂覆。本发明通过控制贵金属溶液的酸度、浓度、贵金属溶液滴定速率、浆液搅拌速率等来实现贵金属溶液的高效负载和添加，并通过不同贵金属负载的材料搭配，分开负载，提高贵金属的利用率，使其在每种材料上发挥最大的效用，使得贵金属组分吸附完全，提高贵金属利用率，提高浆料稳定性，进而实现涂层、涂覆量及涂覆工艺的匹配，提高产品的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，属于机动车尾气净化技术领域。
背景技术
随着交通运输业的迅速发展及城市汽车拥有量的与日俱增，且在将来一段时期内保持持续增长的态势，尾气净化催化剂作为汽车上不可缺少的一部分，也势必随着汽车的发展而发展。
目前，在美国及欧洲的国家生产的轿车都安装了催化净化装置，在全世界范围内安装有三元催化转化器的轿车已超过90%。就中国而言，随着汽车行业的迅猛发展及环境意识的逐步增强，汽车尾气排放的催化转化技术越来越受到了人们的重视。机动车尾气净化催化器包括载体、活性涂层。载体的种类有堇青石蜂窝陶瓷载体、金属载体等，目前国内外在载体方面也有专门的研究机构和公司。活性涂层方面包括涂层材料和活性组分，涂层材料种类很多，主要是氧化铝和稀土复合氧化物；活性组分主要包括Pt、Pd、Rh等。
目前国内外对涂层材料制备和分析方面的研究论文和报道非常多，但对活性组分的负载和添加方面的报道较少。特别是在实际应用生产工艺方面，涂层浆料稳定性是一大问题，浆料不稳定，容易出现分层、沉淀以及上层出现贵金属颜色导致贵金属吸附不完全等。如何将贵金属活性组分有效的负载在载体材料上，使活性组分得到高效利用是目前生产工艺上需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，通过控制贵金属溶液的酸度、浓度、贵金属溶液滴定速率、浆液搅拌速率等来实现贵金属溶液的高效负载和添加，并通过不同贵金属负载的材料搭配，分开负载，提高贵金属的利用率，使其在每种材料上发挥最大的效用，使得贵金属组分吸附完全，提高贵金属利用率，提高浆料稳定性，进而实现涂层、涂覆量及涂覆工艺的匹配，提高产品的一致性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将去离子水加入到质量溶度为13%～18%的贵金属溶液中，稀释1～50倍，调节pH值＜1.0；
（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨，得到一级混合液；
（3）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到一级混合液中，滴加速率为10～100ml/min；滴入角度为10～60度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100～1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到一级浆液；贵金属的添加量为0.2～1.0g/L；
（4）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨，得到二级混合液；
（5）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到二级混合液中，滴加速率为10～100ml/min；滴入角度为10～60度，滴入角度是指与搅拌轴之间的角度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100～1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到二级浆液；贵金属的添加量为0.5～3.0g/L；
（6）将步骤（3）中的一级浆液与步骤（5）中的二级浆液混合，搅拌1～5h；得到催化剂浆料；所述一级浆液和二级浆液的混合质量比为10:1～2:1；
（7）将载体浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中，取出浸满浆料的载体，用气枪吹去多余浆料，烘干、焙烧，得到催化剂。
作为优选，所述稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；铈、锆的摩尔比为1:5～1:1，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%。
作为优选，所述稀土复合氧化物通过如下方法所得：在室温条件下，将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨、硝酸钕混合均匀，在搅拌条件下加入沉淀剂至溶液的pH为9.0～10.0，反应结束后陈化3～6h，将得到的复合氧化物前驱体经过滤、洗涤后，100～120℃烘干并于500～600℃焙烧后得到稀土复合氧化物。
作为优选，所述沉淀剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种混合物。
作为优选，步骤（3）中的贵金属的添加量小于步骤（5）中贵金属的添加量。
作为优选，所述一级浆液和第二浆液的粒度为5～15μm。
作为优选，步骤（7）中载体涂覆催化剂浆料后的增重量为120～200g/L。
作为优选，载体在浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中之前，先浸入预处理浆料中，烘干、焙烧后再浸入催化剂浆料中进行后续操作。
作为优选，所述预处理浆料的制备方法包括：（ⅰ）将去离子水加入到改性氧化铝和粘接剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5～15μm，得到初级混合液；将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到初级混合液中，边滴加边搅拌，贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到初级浆液；（ⅱ）将上述步骤（ⅰ）得到的所述初级浆液与步骤（3）得到的一级浆液或者步骤（5）得到的二级浆液混合，搅拌1～5h，得到预处理浆料。
作为优选，载体涂覆预处理浆料后的增重量为40～100g/L。
作为优选，步骤（7）中烘干的温度为150℃；焙烧的工艺为先在300-400℃条件下焙烧0.5-1h，然后在500-600℃条件下焙烧2-3h。
作为优选，所述催化剂浆液中还加入有添加剂，所述添加剂为聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、羟乙基纤维素中的一种或多种。
作为优选，所述添加剂的添加量为催化剂浆料中稀土复合氧化物总量的0～2%。
通过上述技术方案，本发明：（1）通过控制贵金属溶液的酸度、浓度、贵金属溶液滴定速率、浆液搅拌速率等来实现贵金属溶液的高效负载和添加；（2）通过不同贵金属负载的材料搭配，分开负载，提高贵金属的利用率，使其在每种材料上发挥最大的效用，使得贵金属组分吸附完全；（3）通过在催化剂浆料的组分中增加添加剂，打破传统的只用酸来调浆的思路，解决传统调浆工艺，浆料稳定性差，而且低浓度浆料耗酸量大，且浆料易出现沉淀，使其上下层浆料性质一致性差的缺陷。添加新型添加剂后，与传统调浆工艺相比，浆料稳定性提高，一致性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
特别说明，以下仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种机动车尾气净化催化剂，包括载体与活性涂层，所说的载体可以是陶瓷载体，也可以是金属载体，本实施例选用堇青石蜂窝陶瓷。活性涂层包括稀土复合氧化物、改性氧化铝、粘结剂及活性组分。稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；采用共沉淀法合成：在室温条件下，将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨混合均匀，在搅拌条件下加入沉淀剂至溶液的pH为9.0，反应结束后陈化4，将得到的复合氧化物前驱体经过滤、洗涤后，120℃烘干并于500℃焙烧后得到稀土复合氧化物。各组分按铈、锆的摩尔比为1:5，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%来添加。其中，沉淀剂为氨水与碳酸铵的混合物。改性氧化铝为La改性的γ-Al2O3。粘结剂为拟薄水铝石。活性组分为钯和铑两种混合组成的双贵金属体系，钯和铑的前驱体分别为硝酸钯和硝酸铑。
上述机动车尾气净化催化剂的贵金属负载过程工艺，也即催化剂的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将去离子水加入到质量溶度为13%的贵金属溶液中，稀释1倍，调节pH值＜1.0，本实施取pH值为0.5；
（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5μm，得到一级混合液；
（3）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到一级混合液中，滴加速率为10ml/min；滴入角度（与搅拌轴之间的夹角）为60度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8h，得到一级浆液；贵金属的添加量为0.2g/L；
（4）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5～10μm，得到二级混合液；
（5）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到二级混合液中，滴加速率为50ml/min；滴入角度为40度；边滴加边搅拌，搅拌速率为600转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌10h，得到二级浆液；贵金属的添加量为0.5g/L；
（6）将步骤（3）中的一级浆液与步骤（5）中的二级浆液混合，搅拌3h；得到催化剂浆料；所述一级浆液和二级浆液的混合质量比为6:1；
（7）将载体浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中，取出浸满浆料的载体，用气枪吹去多余浆料，烘干、焙烧，再重复浸入、烘干、焙烧，直至载体涂覆催化剂浆料后的增重量为120g/L，得到催化剂。
实施例2：
一种机动车尾气净化催化剂，包括载体与活性涂层，所说的载体可以是陶瓷载体，也可以是金属载体，本实施例选用堇青石蜂窝陶瓷。活性涂层包括稀土复合氧化物、改性氧化铝、粘结剂、添加剂及活性组分。稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；采用共沉淀法合成：在室温条件下，将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨混合均匀，在搅拌条件下加入沉淀剂至溶液的pH为9.5，反应结束后陈化3h，将得到的复合氧化物前驱体经过滤、洗涤后，100℃烘干并于600℃焙烧后得到稀土复合氧化物。各组分按铈、锆的摩尔比为1:3，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的5%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的4%来添加。其中，沉淀剂为氨水。活性组分为钯，钯前驱体分别为硝酸钯。
上述机动车尾气净化催化剂的贵金属负载过程工艺，也即催化剂的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将去离子水加入到质量溶度为18%的贵金属溶液中，稀释50倍，调节pH值为0.8；
（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为10～15μm，得到一级混合液；
（3）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到一级混合液中，滴加速率为80ml/min；滴入角度为10度；边滴加边搅拌，搅拌速率为1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌10h，得到一级浆液；贵金属的添加量为1.0g/L；
（4）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为10～15μm，得到二级混合液；
（5）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到二级混合液中，滴加速率为100ml/min；滴入角度为10度；边滴加边搅拌，搅拌速率为1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌9h，得到二级浆液；贵金属的添加量为3.0g/L；
（6）将步骤（3）中的一级浆液与步骤（5）中的二级浆液混合，搅拌1h；得到催化剂浆料；所述一级浆液和二级浆液的混合质量比为10:1；
（7）将载体浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中，取出浸满浆料的载体，烘干、焙烧，再重复浸入、烘干、焙烧，直至载体涂覆催化剂浆料后的增重量为200g/L，得到催化剂。
实施例3：
一种机动车尾气净化催化剂，包括载体与活性涂层，所说的载体可以是陶瓷载体，也可以是金属载体，本实施例选用堇青石蜂窝陶瓷载体。活性涂层包括稀土复合氧化物、改性氧化铝、粘结剂、添加剂及活性组分。稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；采用共沉淀法合成：在室温条件下，将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨混合均匀，在搅拌条件下加入沉淀剂至溶液的pH为10.0，反应结束后陈化6h，将得到的复合氧化物前驱体经过滤、洗涤后，110℃烘干并于550℃焙烧后得到稀土复合氧化物。各组分按铈、锆的摩尔比为1:1，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的4%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的5%来添加。其中，沉淀剂为碳酸氢铵。粘结剂为拟薄水铝石和硝酸铝的混合物；添加剂为聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、羟乙基纤维素三者的混合物，粘度为2000～6000mPa·s，本实施例优选为4000mPa·s。活性组分为铑，其前驱体分别为硝酸铑。
上述机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，包括：
1.1催化剂浆料的制备：
（1）将去离子水加入到质量溶度为15%的贵金属溶液中，稀释30倍，调节pH值＜1.0，本实施例选用pH0.1；
（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5～10μm，得到一级混合液；
（3）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到一级混合液中，滴加速率为100ml/min；滴入角度为40度；边滴加边搅拌，搅拌速率为600转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌9h，得到一级浆液；贵金属的添加量为0.8g/L；
（4）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝、添加剂与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为15μm，得到二级混合液；
（5）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到二级混合液中，滴加速率为10ml/min；滴入角度为30度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8h，得到二级浆液；贵金属的添加量为1.5g/L；
（6）将步骤（3）中的一级浆液与步骤（5）中的二级浆液混合，搅拌5h；得到催化剂浆料；所述一级浆液和二级浆液的混合质量比为2:1；
1.2预处理浆料的制备：
（ⅰ）将去离子水加入到改性氧化铝、添加剂和粘接剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5～15μm，得到初级混合液；将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到初级混合液中，边滴加边搅拌，贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8h，得到初级浆液；（ⅱ）将上述步骤（ⅰ）得到的所述初级浆液与步骤（3）得到的一级浆液或者步骤（5）得到的二级浆液混合，搅拌4h，得到预处理浆料。
1.3催化剂的分层涂覆：
将堇青石蜂窝陶瓷载体浸入上述1.2得到的预处理浆料中，取出浸满浆料的载体用气枪吹去多余浆料，100℃快速烘干后，350℃焙烧0.5h并550℃焙烧2h后得到第一层涂覆后的载体。第一层涂覆后的增重量在40～100g/L，本实施例增重量为60g/L。将第一层涂覆、焙烧后的载体浸入到上述1.1中得到的催化剂浆料中，取出浸满浆料的载体用气枪吹去多余浆料，150℃快速烘干后，350℃焙烧0.5h并550℃焙烧2h后即得到双涂层催化剂。催化剂在第二层涂覆后的增重量需达到180g/L。
实施例4：
与实施例3的不同在于：添加剂为聚甲基丙烯酸酯，粘度为4000mPa·s。并且在稀土氧化物中加入了过渡金属氧化物，对催化剂的稳定性有更显著的改善，与添加剂配合使用，较单独添加添加剂效果要好，催化剂浆料与载体的附着性能也得到的改善；加入量为稀土氧化物量的0.01～0.1%。过渡金属氧化物选用的是NiO、Fe2O3、Co2O3中的一种或多种混合物，优选为NiO与Fe2O3的混合、NiO与Co2O3的混合，本实施例采用NiO与Co2O3的混合物，质量混合比为1:0.1-0.5，本实施例优选为1:0.5。
实施例5：
与实施例4的不同在于：添加剂为聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物的混合物，粘度为2000mPa·s。在稀土氧化物中加入了稀土氧化物助剂，添加量为稀土氧化物和改性氧化铝总量的0.01～0.1%。稀土氧化物助剂选用的是La2O3，Nd2O3，CeO2中的一种或多种，最佳方案是单独使用，本实施例选用La2O3。
Claims (10)
1.一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将去离子水加入到质量溶度为13%～18%的贵金属溶液中，稀释1～50倍，调节pH值＜1.0；
（2）将去离子水加入到稀土复合氧化物与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨，得到一级混合液；
（3）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到一级混合液中，滴加速率为10～100ml/min；滴入角度为10～60度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100～1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到一级浆液；贵金属的添加量为0.2～1.0g/L；
（4）将去离子水加入到稀土复合氧化物、改性氧化铝与粘结剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨，得到二级混合液；
（5）将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到二级混合液中，滴加速率为10～100ml/min；滴入角度为10～60度；边滴加边搅拌，搅拌速率为100～1000转/min；贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到二级浆液；贵金属的添加量为0.5～3.0g/L；
（6）将步骤（3）中的一级浆液与步骤（5）中的二级浆液混合，搅拌1～5h；得到催化剂浆料；所述一级浆液和二级浆液的混合质量比为10:1～2:1；
（7）将载体浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中，取出浸满浆料的载体，用气枪吹去多余浆料，烘干、焙烧，得到催化剂。
2.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，所述稀土复合氧化物的主成分为铈、锆、镧、镨的氧化物；铈、锆的摩尔比为1:5～1:1，镧的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%，镨的氧化物的质量为所述稀土复合氧化物的3%～5%。
3.根据权利要求2所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，所述稀土复合氧化物通过如下方法所得：在室温条件下，将硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧、硝酸镨、硝酸钕混合均匀，在搅拌条件下加入沉淀剂至溶液的pH为9.0～10.0，反应结束后陈化3～6h，将得到的复合氧化物前驱体经过滤、洗涤后，100～120℃烘干并于500～600℃焙烧后得到稀土复合氧化物。
4.根据权利要求3所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，所述沉淀剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，步骤（3）中的贵金属的添加量小于步骤（5）中贵金属的添加量。
6.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，所述一级浆液和第二浆液的粒度为5～15μm。
7.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，步骤（7）中载体涂覆催化剂浆料后的增重量为120～200g/L。
8.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，载体在浸入步骤（6）的所述催化剂浆料中之前，先浸入预处理浆料中，烘干、焙烧后再浸入催化剂浆料中进行后续操作，所述预处理浆料的制备方法包括：（ⅰ）将去离子水加入到改性氧化铝和粘接剂中，搅拌均匀后用砂磨机研磨至浆液的粒度为5～15μm，得到初级混合液；将步骤（1）中稀释后的贵金属溶液滴加到初级混合液中，边滴加边搅拌，贵金属溶液滴加完后，继续搅拌8～10h，得到初级浆液；（ⅱ）将上述步骤（ⅰ）得到的所述初级浆液与步骤（3）得到的一级浆液或者步骤（5）得到的二级浆液混合，搅拌1～5h，得到预处理浆料。
9.根据权利要求8所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，载体涂覆预处理浆料后的增重量为40～100g/L。
10.根据权利要求1所述一种机动车尾气净化催化剂贵金属负载过程工艺，其特征在于，步骤（7）中烘干的温度为150℃；焙烧的工艺为先在300-400℃条件下焙烧0.5-1h，然后在500-600℃条件下焙烧2-3h。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106540688A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 袁洁 | 一种三元复合贵金属催化剂 |
| CN107442117A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-12-08 | 福州大学 | 一种尾气净化用催化剂 |
| CN112774675A (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-11 | 北京氦舶科技有限责任公司 | 一种汽车尾气三元催化剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1792430A (zh) * | 2005-12-30 | 2006-06-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 氧化铈/氧化锆复合介孔三效催化材料及其制备方法 |
| CN1915489A (zh) * | 2006-08-29 | 2007-02-21 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种全金属蜂窝载体用三元纳米催化剂及其制备方法和涂覆工艺 |
| CN102631917A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-15 | 福州大学 | 一种柴油车尾气净化氧化催化剂及其制备方法 |
| CN103084176A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-05-08 | 浙江达峰汽车技术有限公司 | 一种柴油车尾气净化双氧化型催化剂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-11-04 CN CN201510739029.6A patent/CN105289597A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1792430A (zh) * | 2005-12-30 | 2006-06-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 氧化铈/氧化锆复合介孔三效催化材料及其制备方法 |
| CN1915489A (zh) * | 2006-08-29 | 2007-02-21 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种全金属蜂窝载体用三元纳米催化剂及其制备方法和涂覆工艺 |
| CN102631917A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-15 | 福州大学 | 一种柴油车尾气净化氧化催化剂及其制备方法 |
| CN103084176A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-05-08 | 浙江达峰汽车技术有限公司 | 一种柴油车尾气净化双氧化型催化剂及其制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106540688A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 袁洁 | 一种三元复合贵金属催化剂 |
| CN106540688B (zh) * | 2016-12-06 | 2020-07-10 | 绍兴正开智能设备有限公司 | 一种三元复合贵金属催化剂 |
| CN107442117A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-12-08 | 福州大学 | 一种尾气净化用催化剂 |
| CN112774675A (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-11 | 北京氦舶科技有限责任公司 | 一种汽车尾气三元催化剂及其制备方法 |
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