本發(fā)明涉及尾氣催化凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷載體、制備方法及其在尾氣凈化裝置中的應用。
背景技術(shù)：
柴油機尾氣排放中的PM造成大氣污染。PM的組成主要有碳煙、機油、燃油的有機成分(SOF)、硫酸鹽、灰分。使用柴油機顆粒物過濾裝置(DPF)可將PM濾出；但是，PM會逐步積累在DPF的孔壁上，使得排氣阻力增加，發(fā)動機動力性能下降，油耗增加，因此需要將附著在柴油機粒物過濾裝置上的PM除去。
目前各催化劑廠家多數(shù)是將貴金屬與無機氧化物涂層混合在一起進行濕法球磨，形成漿料后涂覆在陶瓷載體孔道內(nèi)壁，或者是將貴金屬以溶液的形式浸漬到已涂覆涂層的陶瓷載體孔道內(nèi)壁，如公開號為CN1171683、CN105200480A以及CN103657637A等專利文獻公開的方案。但是都存在貴金屬用量多的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種外壁涂覆有疏水層的陶瓷載體，在進行貴金屬溶液浸漬的時候，貴金屬不能再進入基體陶瓷載體外壁，使得貴金屬富集在起到催化作用的陶瓷載體孔道內(nèi)壁，減少了貴金屬的用量，且疏水層最終在催化劑焙燒的工序中可以分解無殘留。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種陶瓷載體，包括基體陶瓷和涂覆在所述基體陶瓷表面的疏水層。
優(yōu)選地，所述疏水層由液態(tài)石蠟和丙烯酸乳液中的一種涂覆得到。
優(yōu)選地，所述疏水層的涂覆量為100～200g/m2。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的陶瓷載體的制備方法，包括以下步驟：
將疏水原料涂覆到基體陶瓷內(nèi)表面，形成疏水層，得到陶瓷載體。
優(yōu)選地，所述疏水原料包括液態(tài)石蠟或丙烯酸乳液。
優(yōu)選地，所述涂覆后還包括：將所述涂覆有疏水物質(zhì)的基體陶瓷進行干燥處理。
優(yōu)選地，當所述疏水原料為液態(tài)石蠟時，所述干燥的溫度為15～40℃；當所述疏水原料為丙烯酸乳液時，所述干燥的溫度為80～120℃；所述干燥的時間獨立地選自10～60min。
優(yōu)選地，所述丙烯酸乳液的質(zhì)量濃度為25～45％。
優(yōu)選地，所述疏水原料的涂覆量為150～250g/m2。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的陶瓷載體或上述技術(shù)方案所述制備方法得到的陶瓷載體在尾氣凈化催化劑中的應用。
本發(fā)明提供的一種陶瓷載體，在基體陶瓷外壁涂覆有疏水層，該疏水層可以滲透到整個基體陶瓷外壁內(nèi)部，在進行貴金屬溶液浸漬的時候，貴金屬不能再進入基體陶瓷外壁，使得貴金屬富集在起到催化作用的陶瓷載體內(nèi)壁，減少了貴金屬的用量，且疏水層易焙燒分解無殘留，該技術(shù)所得的陶瓷載體用于汽車尾氣凈化催化劑生產(chǎn)，可以有效節(jié)省貴金屬用量3～5％，有效降低催化劑的成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明實施例1得到的陶瓷載體與未涂覆疏水層的陶瓷載體中貴金屬的分布狀態(tài)。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種陶瓷載體，包括基體陶瓷和涂覆在所述基體陶瓷表面的疏水層。
在本發(fā)明中，對所述陶瓷基體的種類沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的陶瓷基體種類即可；在本發(fā)明實施例中陶瓷基體優(yōu)選為堇青石。
在本發(fā)明中，對所述陶瓷基體的形狀沒有任何特殊的限制。
在本發(fā)明中，所述疏水層涂覆在所述基體陶瓷的外表面。
在本發(fā)明中，所述疏水層優(yōu)選由液態(tài)石蠟和丙烯酸乳液中的一種涂覆得到。本發(fā)明對所述基體陶瓷、石蠟和丙烯酸乳液的來源沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品即可。
在本發(fā)明中，所述疏水層的涂覆量優(yōu)選為100～200g/m2，更優(yōu)選為120～180g/m2，最優(yōu)選為150～160g/m2。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的陶瓷載體的制備方法，包括以下步驟：
將疏水原料涂覆到基體陶瓷內(nèi)表面，形成疏水層，得到陶瓷載體。
在本發(fā)明中，所述疏水原料優(yōu)選包括液態(tài)石蠟或丙烯酸乳液。
在本發(fā)明中，所述丙烯酸乳液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為25～45％，更優(yōu)選為30～40％，最優(yōu)選為34～38％。
本發(fā)明中對所述液態(tài)石蠟的來源沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品即可；在本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用石蠟加熱熔融得到，所述石蠟的加熱熔融溫度優(yōu)選為100～120℃，更優(yōu)選為105～115℃，最優(yōu)選為108～112℃。
在本發(fā)明中，所述疏水原料的涂覆量優(yōu)選為150～250g/m2，更優(yōu)選為180～220g/m2，最優(yōu)選為190～200g/m2。
本發(fā)明對所述涂覆的方式?jīng)]有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的涂覆手段即可；在本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷機器進行涂覆，所述絲網(wǎng)印刷機器參數(shù)設置為：接入的氣體壓力0.2MPa，印刷速度3個/min。
涂覆完成后，本發(fā)明優(yōu)選將涂覆有疏水物質(zhì)的基體陶瓷進行干燥處理。在本發(fā)明中，當所述疏水原料為液態(tài)石蠟時，所述干燥的溫度優(yōu)選為15～40℃，更優(yōu)選為20～35℃，最優(yōu)選為25～30℃；當所述疏水原料為丙烯酸乳液時，所述干燥的溫度優(yōu)選為80～120℃，更優(yōu)選為90～110℃，最優(yōu)選為95～100℃。在本發(fā)明中，所述干燥的時間獨立地優(yōu)選為10～60min，更優(yōu)選為30～50min，最優(yōu)選為40～45min。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的陶瓷載體或上述技術(shù)方案所述制備方法得到的陶瓷載體在尾氣凈化催化劑中的應用。
本發(fā)明提供的一種陶瓷載體，在基體陶瓷外壁涂覆一層疏水層，該疏水層可以滲透到整個基體陶瓷載體外壁內(nèi)部，在進行貴金屬溶液浸漬的時候，貴金屬不能再進入基體陶瓷載體外壁，使得貴金屬富集在起到催化作用的陶瓷載體孔道內(nèi)壁，減少了貴金屬的用量，且疏水層最終在催化劑焙燒的工序中可以分解無殘留，該技術(shù)所得的陶瓷載體用于汽車尾氣凈化催化劑生產(chǎn)，可以有效節(jié)省貴金屬用量3～5％，有效降低催化劑的成本。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的陶瓷載體、制備方法及在尾氣凈化催化劑中的應用進行詳細的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例1
將石蠟置于容器內(nèi)，加熱至100℃，待石蠟完全融化后，將其傾倒在長條形容器內(nèi)，基體陶瓷端面水平，自容器上方向下，至外表面與石蠟液面接觸后開始轉(zhuǎn)動，最終在基體陶瓷的外表面均勻的涂上一層很薄的石蠟膜。石蠟涂覆量為150g/m2。將刷涂完成的陶瓷載體豎放，于40℃下環(huán)境中靜置干燥60min即可。
選取2批共20個直徑為118.4mm，高度為100mm的空白載體，體積為1.1L，載體重量均為460±1g；
第一批共10個載體，未在載體外壁上涂覆疏水物質(zhì)，將其浸泡在水溶液中，待其吸附飽和之后取出，將孔道中多余的水分用0.2MPa負壓空氣吹出，測得其吸水量平均為115g；
第二批共10個載體，以質(zhì)量濃度為25％的丙烯酸乳液對基體陶瓷的外表面進行刷涂，刷涂后載體增重量為8g，約210g/m2。再將刷涂完成的陶瓷載體豎放在烘箱內(nèi)，80℃溫度下烘干10min。之后再將其浸泡在水溶液中，待其吸附飽和之后取出，將孔道中多余的水分用0.2MPa負壓空氣吹出，測得其吸水量平均為110g；
兩者進行比較得出，載體外壁吸附的溶液占總?cè)芤旱?.3％，而這一部分是不起任何催化作用的，因此在催化劑生產(chǎn)貴金屬浸漬這一工序，刷涂疏水物質(zhì)可以節(jié)約4.3％的貴金屬。
對本實施例得到的陶瓷載體與未涂覆疏水層的陶瓷載體表面貴金屬分布狀態(tài)如圖1所示，本實施例得到的陶瓷載體是疏水層表面沒有吸附貴金屬，使用的貴金屬用量少。
實施例2
將質(zhì)量濃度為25％的丙烯酸乳液倒入絲網(wǎng)印刷機器上的裝料容器中，將基體陶瓷放在裝料容器下方的指定位置，開啟機器，對基體陶瓷的外表面進行刷涂，刷涂后載體增重量為200g/m2。再將刷涂完成的陶瓷載體豎放在烘箱內(nèi)，80℃溫度下烘干10min即可。
實施例3
將質(zhì)量濃度為40％的丙烯酸乳液倒入絲網(wǎng)印刷機器上的裝料容器中，將基體陶瓷放在裝料容器下方的指定位置，開啟機器，對基體陶瓷的外表面進行刷涂，刷涂后載體增重量為180g/m2。再將刷涂完成的陶瓷載體豎放在烘箱內(nèi)，120℃溫度下烘干0.5小時即可。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。