新型三元催化纳米重稀土储氧材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种新型三元催化纳米重稀土储氧材料及其制备方法，属于稀土氧化物储O-储NO_x复合纳米催化材料的制备技术领域。本发明的目的在于提供一种高储氧量、高温耐久、低温起燃良好的能够满足国际最新与未来机动车排放要求且可以替代CeZrYO₂储氧材料的优良候选产品。本发明产品采用新型重稀土作为原料，在经过多项规范标准的实验后证明，其储氧量、抗耐久性和低温起燃均明显优于当前国际通用的萤石型CeZrYO₂固溶体储氧材料，本发明产品储氧量在新鲜与老化状态下均高出CeZrYO₂储氧材料1.5倍，具有明显的三元催化净化和抗高温老化优势。本发明产品对热电系统、钢铁企业等燃煤尾气的排放同样具有催化转化、降低排放的作用。

主权项

一种三元催化纳米重稀土储氧材料的制备方法，其特征在于：采用超声膜扩散方法法制备得到储氧材料（LnO₂）_x－（ZrO₂）_1‑x，所述方法的具体步骤为：（1）先将8.0 g PVP溶于200mL去离子水中，再将0.65 g NH₃·H₂O溶于50mL去离子水中，然后将两种溶液混合置于玻璃反应釜中，并将玻璃反应釜置于超声波发生器槽内；（2）将Ln(NO₃)₃ 和ZrO(NO₃)₄按照原子化学配比为1:2的比例配制成混合溶液；（3）在超声波搅拌和机械搅拌条件下，将50mL浓度为4.2g/L的Ln(NO₃)₃和 ZrO(NO₃)₄混合溶液用柱塞泵以1.8mL/min的流量通过聚偏氟乙烯中空纤维膜渗透加入到步骤（1）的反应体系溶液中，使金属离子沉淀，使最终溶液的pH值保持在一定范围内；（4）将步骤（3）中的最终溶液静置12小时后进行过滤；（5）用去离子水反复洗涤沉淀4遍；（6）在100℃烘干至少24小时制得储氧材料前驱体粉体；（7）在马弗炉中600℃下焙烧2.5小时制得新鲜储氧材料；（8）将新鲜储氧材料经过950℃焙烧5小时制得老化处理的储氧材料。