堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法，將堇青石蜂窩陶瓷浸入含10%-20%wt.氧化鑭的γ-氧化鋁溶膠中，20-30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于100-120℃下干燥2-3h，500-550℃下焙燒4-5h，重復(fù)上述操作3-4次，通過(guò)在鋁溶膠中加入鑭提高了涂層的熱穩(wěn)定性，防止高溫下堇青石蜂窩陶瓷比表面積的損失。
【專利說(shuō)明】堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蜂窩陶瓷材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及蜂窩陶瓷的表面改性，具體涉及一種堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，汽車燃油燃燒排放的尾氣含有多種化學(xué)成分，其中氮氧化物是汽車尾氣污染物的主要成分之一，氮氧化物能導(dǎo)致人的呼吸困難、呼吸道感染和哮喘等癥狀，同時(shí)使肺功能下降。采用催化凈化方法是減少尾氣污染的一種有效方法，由于堇青石蜂窩陶瓷具有優(yōu)良的抗熱沖擊性、低膨脹、耐磨損、良好的吸附性能和相當(dāng)高的機(jī)械強(qiáng)度而廣泛應(yīng)用于汽車尾氣的催化凈化器載體，但蜂窩陶瓷載體的比表面積通常小于lm2/g，為了提高汽車尾氣的凈化效果，必須在堇青石蜂窩陶瓷材料表面再附上一層高比表面涂層，以增大比表面積。
[0003]常用的涂層材料有沸石、氧化硅、氧化鋁等，其中Y-氧化鋁以其獨(dú)特的性能應(yīng)用最為廣泛，Y-氧化鋁涂層的制備方法主要有如下三種:以硝酸鋁或氯化鋁為原料，采用溶膠凝膠法制備鋁溶膠；以活性氧化鋁粉末為原料制備涂層漿液；以擬薄水鋁石為原料制備鋁溶膠，然后在載體上涂覆以形成氧化鋁涂層的溶膠凝膠方法。Y-氧化鋁涂層在熱場(chǎng)中，其容易燒結(jié)或發(fā)生相變而失去表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種在高溫下不損失比表面積的堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法。
[0005]本發(fā)明以鋁粉和硝酸鋁為原料制備Y -氧化鋁溶膠，并添加10%_20%wt.的氧化鑭進(jìn)行改性，將堇青石蜂窩陶瓷浸入制備好的含氧化鑭的Y -氧化鋁溶膠中，20-30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于100-120°C下干燥2-3h，500-550°C下焙燒4_5h，重復(fù)上述操作3-4 次。
[0006]本發(fā)明的堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法通過(guò)在鋁溶膠中加入鑭提高了涂層的熱穩(wěn)定性，防止高溫下堇青石蜂窩陶瓷比表面積的損失。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0008]本發(fā)明的原料為自制的400孔堇青石蜂窩陶瓷，鋁粉、硝酸鋁和氧化鑭均為市場(chǎng)購(gòu)得，均為化學(xué)純。
[0009]實(shí)施例1
含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠的制備:稱取硝酸鋁粉末IlOg放入燒杯中，加入320g蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓芙夂蟮谷肴跓恐?，回流裝置下在水浴鍋中進(jìn)行加熱，待溫度升至 75-85°C時(shí)，加入5g鋁粉，在90°C下回流，待溶液澄清透明且無(wú)二氧化氮?dú)怏w放出鋁粉完全 溶解時(shí)，再加入IOg鋁粉，繼續(xù)在90°C下回流，待鋁粉完全溶解后，降至室溫調(diào)節(jié)PH到2-3， 再加入4g鋁粉，升溫至90°C回流，待鋁粉完全溶解后，降至室溫調(diào)節(jié)PH到2-3，再加入Ig鋁 粉，升溫至90°C回流，待鋁粉完全溶解后，加入45-90g的氧化鑭和45g的造孔劑攪拌均勻， 冷卻至室溫，即得含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠。
[0010]同樣方法可以制得不添加氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠。
[0011]實(shí)施例2
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在實(shí)施例1所得的含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠 中20min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于100°C下干燥3h，500°C下焙燒5h，重復(fù)上述操作4 次，得樣品I。
[0012]實(shí)施例3
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在實(shí)施例1所得的含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠 中25min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于110°C下干燥2.5h，520°C下焙燒4.5h，重復(fù)上述操 作3次，得樣品2。
[0013]實(shí)施例4
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在實(shí)施例1所得的含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠 中30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于120°C下干燥2h，550°C下焙燒4h，重復(fù)上述操作3 次，得樣品3。
[0014]實(shí)施例5
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在實(shí)施例1所得的含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠 中30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于120°C下干燥2h，800°C下焙燒2h，重復(fù)上述操作3 次，得樣品4。
[0015]實(shí)施例6
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在實(shí)施例1所得的含氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠 中30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于120°C下干燥2h，1200°C下焙燒lh，重復(fù)上述操作3 次，得樣品5。
[0016]實(shí)施例7
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在普通的Y -氧化鋁溶膠中30min后取出，吹 除通道內(nèi)的溶膠，于120°C下干燥2h，800°C下焙燒2h，重復(fù)上述操作3次，得樣品6。
[0017]實(shí)施例8
將自制的400孔的堇青石蜂窩陶瓷浸潰在普通的Y -氧化鋁溶膠中30min后取出，吹 除通道內(nèi)的溶膠，于120°C下干燥2h，1200°C下焙燒4h，重復(fù)上述操作3次，得樣品7。
[0018]采用北京彼奧德電子分析儀器有限公司生產(chǎn)SSA-4000系列孔隙及表面積分析儀 分析比表面積。
[0019]表1:是否添加氧化鑭的Y -氧化鋁溶膠不同燒結(jié)溫度下比表面積對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法，包括下述步驟:將堇青石蜂窩陶瓷浸 入含10%-20%wt.氧化鑭的Y-氧化招溶膠中，20-30min后取出，吹除通道內(nèi)的溶膠，于 100-120°C下干燥2-3h，500-550°C下焙燒4_5h，重復(fù)上述操作3-4次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石蜂窩陶瓷載體表面改性方法，其特征在于:將堇青石 蜂窩陶瓷浸入含10%-20%wt.氧化鑭的Y-氧化鋁溶膠中，25min后取出，吹除通道內(nèi)的溶 膠，于110°C下干燥2.5h，520°C下焙燒4.5h，重復(fù)上述操作3次。
【文檔編號(hào)】F01N3/20GK103506168SQ201210200524
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】楊忠輝 申請(qǐng)人:蘇州忠輝蜂窩陶瓷有限公司