一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法及其制备方法，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，胶粉3?5，黏土1?3，ZrO2粉5?10，CrO2粉5?10，滑石粉10?15，碳酸镁3?5，氧化镁3?5，碳酸钠4?8，硬脂酸1?3，1 mol/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶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柠檬酸2?6，去离子水100?200。利用ZrO2粉和CrO2粉来强化蜂窝陶瓷载体的综合性能，使蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点；负载的La?Sr?Co?O催化剂提高了对汽车尾气的净化效率；同时，将蜂窝陶瓷载体制成片状型，方便了安装和更换，同时节约成本，促进了资源的充分利用，符合当下绿色环保的趋势。
【专利说明】
一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及陶瓷材料，尤其涉及一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。
技术背景
[0002]机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，是造成灰霾和光化学烟雾污染的重要原因。汽车尾气主要为氮氧化物(N0X)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、颗粒物等，已成为主要的大气污染物，因此，解决空气污染问题的重中之重即是解决汽车尾气污染问题。
[0003]汽车尾气净化器主要由壳体、载体和催化剂3部分组成，其中催化剂的选择非常重要。三效催化剂是指能同时去除N0x、HC、C0这三种主要污染物的催化剂，大量试验研究表明，稀土钙钛矿催化剂La-Sr-Co-O为三效催化剂，并且对汽车尾气的催化效果较好。祝杰在其硕士学位论文《堇青石蜂窝陶瓷负载La-Sr-Co-O对汽车尾气催化性能的研究》中采用堇青石蜂窝陶瓷作为载体，La-Sr-Co-O钙钛矿型复合氧化物作为催化剂活性成分，制备了整体式汽车尾气催化剂，但是其制备的陶瓷载体耐热性能还不够高，并且整体式催化剂一旦损坏需要整体更换，浪费资源的同时还增加了使用成本。
【发明内容】
[0004]针对以上不足，本发明的目的是提供一种耐高温、使用寿命长、又能保证资源合理利用的片状蜂窝陶瓷及其制备方法。
[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
1.一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷，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，碳酸镁3-5，氧化镁3-5，碳酸钠4-8，硬脂酸1-3，I mol/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶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柠檬酸2-6，去离子水100-200 ；
所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。
[0006]2.所述的一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a.片状蜂窝陶瓷的制备:
取木粉、堇青石、胶粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁、氧化镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-25 h得到泥料；将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后，再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样；100-150 °C下烘干试样后放入煅烧炉中，1200-1500 °C下保温l_4h，冷却出炉。
[0007]b.片状蜂窝陶瓷的预处理:
水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后，用HNO3溶液浸泡20-30 h，之后用清水超声10-30 min后干燥；
c.纳米氧化招溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆: 将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中，20-60min后取出，用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液，50-100°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙烧3-8h，重复3-5次。
[0008]3.所述的La-Sr-Co-O 前驱体溶液由所述的 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]本发明的有益效果是:本发明利用耐高温、耐磨损和耐腐蚀的惰性无机材料ZrO2粉和CrO2粉来强化蜂窝陶瓷载体的综合性能，使蜂窝陶瓷载体具有抗压强度高、耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强等优点；进一步地，利用水溶性碳酸钠来提高陶瓷载体的孔隙率;将纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液混合后对陶瓷载体进行浸泡，增加了 La-Sr-Co-O催化剂与载体的结合力，延长其使用寿命;将蜂窝陶瓷载体制成片状型，方便了安装和更换，同时节约成本，促进了资源的充分利用，符合当下绿色环保的趋势，具有更广阔的应用前景和市场价值;木粉在高温烧制后会挥发掉，形成空隙，提高了陶瓷载体的孔隙率，从而提高催化效率。
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
[0011]—种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷，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，胶粉5，CrO2粉5，滑石粉10，碳酸镁3，氧化镁3、碳酸钠8，硬脂酸3，I mol/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶50，I mol/L La(NO3)3 3，I mol/LSr(NO3)2 2,1 mol/L Co(NO3)2 1、1 mol/L柠檬酸6，去离子水200;
所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。
[0012]所述的一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
a.片状蜂窝陶瓷的制备:
取木粉、堇青石、胶粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁、氧化镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-25 h得到泥料；将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后，再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样；100-150 °C下烘干试样后放入煅烧炉中，1200-1500 °C下保温l_4h，冷却出炉。
[0013]b.片状蜂窝陶瓷的预处理:
水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后，用HNO3溶液浸泡20-30 h，之后用清水超声10-30 min后干燥；
c.纳米氧化招溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆:
将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中，20-60min后取出，用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液，50-100°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙烧3-8h，重复3-5次。
[0014]2所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的 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] 经检测:
对CO催化效率彡90%。
【主权项】
1.一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷，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，胶粉3-5，黏土 1-3，ZrO2粉5-10，CrO2粉5-10，滑石粉 10-15，碳酸镁3-5，氧化镁3-5，碳酸钠4-8，硬脂酸1-3，I mo I/L HNO3溶液适量，纳米氧化铝溶胶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柠檬酸2-6，去离子水100-200 ； 所述纳米氧化铝溶胶的固含量为20%-25%。2.根据权利要求1所述的一种高孔隙率的片状蜂窝陶瓷及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤: a.片状蜂窝陶瓷的制备: 取木粉、堇青石、胶粉、黏土、ZrO2粉、CrO2粉、滑石粉、碳酸镁、氧化镁和碳酸钠进行球磨、混料、粉碎至200 -500目后，加入硬脂酸、50-60份去离子水混合均匀，陈腐20-25 h得到泥料；将泥料放入真空炼泥机中进行炼泥后，再放入挤压成型机中成型后切割为3-5cm的板状试样；100-150 °C下烘干试样后放入煅烧炉中，1200-1500 °C下保温l_4h，冷却出炉； b.片状蜂窝陶瓷的预处理: 水洗步骤a得到的堇青石蜂窝陶瓷板状试样后，用HNO3溶液浸泡20-30 h，之后用清水超声10-30 min后干燥； c.纳米氧化招溶胶和La-Sr-Co-O催化剂的涂覆: 将步骤b所得板状试样浸入纳米氧化铝溶胶和La-Sr-Co-O前驱体溶液的混合液中，20-60min后取出，用洗耳球吹除板状试样孔道残留的混合液，50-100°C下干燥10-15h，500-1000 °C下焙烧3-8h，重复3-5次。3.根据权利要求2所述的La-Sr-Co-O前驱体溶液由所述的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。
【文档编号】C04B41/87GK106083173SQ201610467339
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】方逐昌
【申请人】安庆市花蕾纺织材料有限公司