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金属载体的热容小,热导率高,可以提高在汽车冷启动时催化剂的加热速率,从而提高冷启动时对尾气的净化效果,本文以金属载体为研究对象,重点研究了金属载体上活性涂层的制备技术以及金属载体整体式三效催化剂的催化性能。
研究使用了高温氧化法在金属载体表面负载活性氧化铝,考察了金属载体的氧化温度、氧化时间、料浆的配方、制备条件以及焙烧温度等方面的因素对金属载体涂层的影响,并运用了XRD、SEM、EDX、ICP、粒径分析、超声波等手段对涂层进行了表征。结果发现:预处理最佳条件为950℃10h,此时金属基体上形成了氧化铝须状晶体,从而提高了涂层的上载情况。而相比于湿法球磨制浆,由超细粉末乳化制浆获得的涂层上载率高,脱落率低,表面形态优良;表明超细粉末乳化制浆更适用于金属载体整体式催化剂涂层的制备。而在涂层热处理时缓慢升温,则可以明显改善由涂层与载体间热应力产生的表面裂痕。
使用电泳沉积法在金属载体表面进行涂层制备。以粉碎后的γ-Al2O3为原料进行电泳沉积;当pH值为8,分段加压,后续900℃3h热处理时,获得了上载率高,脱落率低的活性氧化铝涂层。
对制备的金属载体三效催化剂(贵金属2.65/L,Rh∶Pd=1∶15)进行了活性评价,发现金属整体式三效催化剂与陶瓷载体三效催化剂相比,具有比较低的起燃温度,HC,CO,NO的起燃温度分降低10℃、25℃及13℃;且二者具有相同的空燃比特性。对金属载体三效催化剂在1000℃4h老化后进行了评价,发现与陶瓷载体三效催化剂相比,金属载体三效催化剂的热稳定性有待提高。