一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法及其制備方法，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：木粉5?8，堇青石40?50，膠粉3?5，黏土1?3，ZrO2粉5?10，CrO2粉5?10，滑石粉10?15，碳酸鎂3?5，氧化鎂3?5，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)2 0.5?1、1 mol/L檸檬酸2?6，去離子水100?200。利用ZrO2粉和CrO2粉來強(qiáng)化蜂窩陶瓷載體的綜合性能，使蜂窩陶瓷載體具有抗壓強(qiáng)度高、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；負(fù)載的La?Sr?Co?O催化劑提高了對(duì)汽車尾氣的凈化效率；同時(shí)，將蜂窩陶瓷載體制成片狀型，方便了安裝和更換，同時(shí)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(shì)。
【專利說明】
一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷材料，尤其涉及一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]機(jī)動(dòng)車污染已成為我國(guó)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(N0X)、碳?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(CO)、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。
[0003]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(shí)去除N0x、HC、C0這三種主要污染物的催化劑，大量試驗(yàn)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(duì)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(duì)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(fèi)資源的同時(shí)還增加了使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、又能保證資源合理利用的片狀蜂窩陶瓷及其制備方法。
[0005]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(shí)現(xiàn):
1.一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:
木粉5-8，堇青石 40-50，Jj父粉3-5，黏土 l-3，ZrC>2粉5-10，CrC>2粉5-10，滑石粉10-15，碳酸鎂3-5，氧化鎂3-5，碳酸鈉4-8，硬脂酸1-3，I 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)2 0.5_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%。
[0006]2.所述的一種高孔隙率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:
取木粉、堇青石、膠粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸鎂、氧化鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、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(jī)中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機(jī)中成型后切割為3-5cm的板狀試樣；100-150 °C下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500 °C下保溫l_4h，冷卻出爐。
[0007]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.納米氧化招溶膠和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°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。
[0008]3.所述的La-Sr-Co-O 前驅(qū)體溶液由所述的 I mol/L La(N03)3，l mol/L Sr(N〇3)2，l mol/L Co(N03)2、1 mol/L梓檬酸溶液混合而成。
[0009]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(jī)材料ZrO2粉和CrO2粉來強(qiáng)化蜂窩陶瓷載體的綜合性能，使蜂窩陶瓷載體具有抗壓強(qiáng)度高、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；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(duì)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(zhǎng)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(shí)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(shì)，具有更廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值;木粉在高溫?zé)坪髸?huì)揮發(fā)掉，形成空隙，提高了陶瓷載體的孔隙率，從而提高催化效率。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明實(shí)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(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
[0011]—種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成:
木粉6，堇青石40，黏土3，ZrO2粉10，膠粉5，CrO2粉5，滑石粉10，碳酸鎂3，氧化鎂3、碳酸鈉8，硬脂酸3，I mol/L HNO3溶液適量，納米氧化鋁溶膠50，I mol/L La(NO3)3 3，I mol/LSr(NO3)2 2,1 mol/L Co(NO3)2 1、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%。
[0012]所述的一種高孔隙率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:
取木粉、堇青石、膠粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸鎂、氧化鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、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(jī)中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機(jī)中成型后切割為3-5cm的板狀試樣；100-150 °C下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500 °C下保溫l_4h，冷卻出爐。
[0013]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.納米氧化招溶膠和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°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。
[0014]2所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的 I mol/L La(NO3)3,1 mol/L Sr(NO3)2，Imol/L Co(N03)2、1 mol/L朽1檬酸溶液混合而成。
[0015] 經(jīng)檢測(cè):
對(duì)CO催化效率彡90%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高孔隙率的片狀蜂窩陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制成: 木粉5-8，堇青石 40-50，膠粉3-5，黏土 1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉 10-15，碳酸鎂3-5，氧化鎂3-5，碳酸鈉4-8，硬脂酸1-3，I mo I/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)2 0.5_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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高孔隙率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: 取木粉、堇青石、膠粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸鎂、氧化鎂和碳酸鈉進(jìn)行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、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(jī)中進(jìn)行煉泥后，再放入擠壓成型機(jī)中成型后切割為3-5cm的板狀試樣；100-150 °C下烘干試樣后放入煅燒爐中，1200-1500 °C下保溫l_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.納米氧化招溶膠和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°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙燒3-8h，重復(fù)3-5次。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的La-Sr-Co-O前驅(qū)體溶液由所述的Imol/L La(NO3)3,1 mol/LSr(N03)2，l mol/L Co(N03)2、l mol/L梓檬酸溶液混合而成。
【文檔編號(hào)】C04B41/87GK106083173SQ201610467339
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】方逐昌
【申請(qǐng)人】安慶市花蕾紡織材料有限公司