本發(fā)明涉及陶瓷材料，尤其涉及一種磁性的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。

技術(shù)背景

機動車污染已成為我國空氣污染的重要來源，是造成灰霾和光化學(xué)煙霧污染的重要原因。汽車尾氣主要為氮氧化物(NO_x)、碳?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(C0)、顆粒物等，已成為主要的大氣污染物，因此，解決空氣污染問題的重中之重即是解決汽車尾氣污染問題。

汽車尾氣凈化器主要由殼體、載體和催化劑3部分組成，其中催化劑的選擇非常重要。三效催化劑是指能同時去除NO_x、HC、CO這三種主要污染物的催化劑，大量試驗研究表明，稀土鈣鈦礦催化劑La-Sr-Co-O為三效催化劑，并且對汽車尾氣的催化效果較好。祝杰在其碩士學(xué)位論文《堇青石蜂窩陶瓷負(fù)載La-Sr-Co-O對汽車尾氣催化性能的研究》中采用堇青石蜂窩陶瓷作為載體，La-Sr-Co-O鈣鈦礦型復(fù)合氧化物作為催化劑活性成分，制備了整體式汽車尾氣催化劑，但是其制備的陶瓷載體耐熱性能還不夠高，并且整體式催化劑一旦損壞需要整體更換，浪費資源的同時還增加了使用成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫、使用壽命長、又能保證資源合理利用的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn) ：

1. 一種磁性的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

Fe₃O₄ 5-10，堇青石 40-50，黏土 1-3，ZrO₂粉5-10，泡沫鎳4-8，CrO₂粉5-10，滑石粉10-15，碳酸鎂3-5，甲基三乙酰基硅烷5-10，碳酸鈉 4-8，硬脂酸1-3，1 mol/L HNO₃溶液適量，納米氧化鋁溶膠50-60，1 mol/L La(NO₃)₃ 1-3，1 mol/L Sr(NO₃)₂ 1-2，1 mol/L Co(NO₃)₂0.5-1、1 mol/L檸檬酸2-6，去離子水100-200；

所述納米氧化鋁溶膠的固含量為20%-25%。

2. 所述的一種磁性的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a. 片狀蜂窩陶瓷的制備:

取Fe₃O₄、堇青石、黏土、ZrO₂ 粉、泡沫鎳、CrO₂粉、滑石粉、碳酸鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后，加入甲基三乙?；柰?、硬脂酸、50-60份去離子水混合均勻，陳腐 20-25 h得到泥料 ；將泥料放入真空煉泥機中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機中成型后切割為3-5cm的板狀試樣 ；100-150℃下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500℃下保溫1-4h，冷卻出爐。

b. 片狀蜂窩陶瓷的預(yù)處理：

水洗步驟a得到的堇青石蜂窩陶瓷板狀試樣后，用HNO₃溶液浸泡20-30 h，之后用清水超聲10-30 min后干燥；

c. 納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O催化劑的涂覆：

將步驟b所得板狀試樣浸入納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液的混合液中，20-60min后取出， 用洗耳球吹除板狀試樣孔道殘留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。

3. 所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的1 mol/L La(NO₃)₃，1 mol/L Sr(NO₃)₂，1 mol/L Co(NO₃)₂、1 mol/L檸檬酸溶液混合而成。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用耐高溫、耐磨損和耐腐蝕的惰性無機材料ZrO₂粉和CrO₂粉來強化蜂窩陶瓷載體的綜合性能，使蜂窩陶瓷載體具有抗壓強度高、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗腐蝕能力強等優(yōu)點；進(jìn)一步地，利用水溶性碳酸鈉來提高陶瓷載體的孔隙率；將納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液混合后對陶瓷載體進(jìn)行浸泡，增加了La-Sr-Co-O催化劑與載體的結(jié)合力，延長其使用壽命；將蜂窩陶瓷載體制成片狀型，方便了安裝和更換，同時節(jié)約成本，促進(jìn)了資源的充分利用，符合當(dāng)下綠色環(huán)保的趨勢，具有更廣闊的應(yīng)用前景和市場價值；配合添加的Fe₃O₄使材料具有磁性，擴展了其應(yīng)用范圍。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實施例

一種磁性的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：

Fe₃O₄ 10，堇青石50，黏土3，ZrO₂粉10，泡沫鎳8，CrO₂粉10，滑石粉10，碳酸鎂3，甲基三乙酰基硅烷10，碳酸鈉8，硬脂酸3，1 mol/L HNO₃溶液適量，納米氧化鋁溶膠60，1 mol/L La(NO₃)₃ 3，1 mol/L Sr(NO₃)₂ 2，1 mol/L Co(NO₃)₂1、1 mol/L檸檬酸6，去離子水200；

所述納米氧化鋁溶膠的固含量為20%-25%。

所述的一種磁性的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a. 片狀蜂窩陶瓷的制備:

取Fe₃O₄、堇青石、黏土、ZrO₂ 粉、泡沫鎳、CrO₂粉、滑石粉、碳酸鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500 目后，加入甲基三乙?；柰椤⒂仓?、50-60份去離子水混合均勻，陳腐 20-25 h得到泥料 ；將泥料放入真空煉泥機中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機中成型后切割為3-5cm的板狀試樣 ；100-150℃下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500℃下保溫1-4h，冷卻出爐。

b. 片狀蜂窩陶瓷的預(yù)處理：

水洗步驟a得到的堇青石蜂窩陶瓷板狀試樣后，用HNO₃溶液浸泡20-30 h，之后用清水超聲10-30 min后干燥；

c. 納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O催化劑的涂覆：

將步驟b所得板狀試樣浸入納米氧化鋁溶膠和La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液的混合液中，20-60min后取出， 用洗耳球吹除板狀試樣孔道殘留的混合液，50-100℃下干燥10-15h，500-1000℃下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。

所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的1 mol/L La(NO₃)₃，1 mol/L Sr(NO₃)₂，1 mol/L Co(NO₃)₂、1 mol/L檸檬酸溶液混合而成。

經(jīng)檢測：

對CO催化效率 ≥90%。