堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法
【专利摘要】本发明公开了一种堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法，将堇青石蜂窝陶瓷浸入含10%-20%wt.氧化镧的γ-氧化铝溶胶中，20-30min后取出，吹除通道内的溶胶，于100-120℃下干燥2-3h，500-550℃下焙烧4-5h，重复上述操作3-4次，通过在铝溶胶中加入镧提高了涂层的热稳定性，防止高温下堇青石蜂窝陶瓷比表面积的损失。
【专利说明】堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法
【技术领域】
[0001]本发明属于蜂窝陶瓷材料【技术领域】，涉及蜂窝陶瓷的表面改性，具体涉及一种堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步和国民经济的高速发展，交通运输业所带来的环境污染问题日益严重，汽车燃油燃烧排放的尾气含有多种化学成分，其中氮氧化物是汽车尾气污染物的主要成分之一，氮氧化物能导致人的呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状，同时使肺功能下降。采用催化净化方法是减少尾气污染的一种有效方法，由于堇青石蜂窝陶瓷具有优良的抗热冲击性、低膨胀、耐磨损、良好的吸附性能和相当高的机械强度而广泛应用于汽车尾气的催化净化器载体，但蜂窝陶瓷载体的比表面积通常小于lm2/g，为了提高汽车尾气的净化效果，必须在堇青石蜂窝陶瓷材料表面再附上一层高比表面涂层，以增大比表面积。
[0003]常用的涂层材料有沸石、氧化硅、氧化铝等，其中Y-氧化铝以其独特的性能应用最为广泛，Y-氧化铝涂层的制备方法主要有如下三种:以硝酸铝或氯化铝为原料，采用溶胶凝胶法制备铝溶胶；以活性氧化铝粉末为原料制备涂层浆液；以拟薄水铝石为原料制备铝溶胶，然后在载体上涂覆以形成氧化铝涂层的溶胶凝胶方法。Y-氧化铝涂层在热场中，其容易烧结或发生相变而失去表面。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种在高温下不损失比表面积的堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法。
[0005]本发明以铝粉和硝酸铝为原料制备Y -氧化铝溶胶，并添加10%_20%wt.的氧化镧进行改性，将堇青石蜂窝陶瓷浸入制备好的含氧化镧的Y -氧化铝溶胶中，20-30min后取出，吹除通道内的溶胶，于100-120°C下干燥2-3h，500-550°C下焙烧4_5h，重复上述操作3-4 次。
[0006]本发明的堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法通过在铝溶胶中加入镧提高了涂层的热稳定性，防止高温下堇青石蜂窝陶瓷比表面积的损失。
【具体实施方式】
[0007]下面结合实施例对本发明的堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0008]本发明的原料为自制的400孔堇青石蜂窝陶瓷，铝粉、硝酸铝和氧化镧均为市场购得，均为化学纯。
[0009]实施例1
含氧化镧的Y-氧化铝溶胶的制备:称取硝酸铝粉末IlOg放入烧杯中，加入320g蒸馏水搅拌溶解，溶解后倒入三口烧瓶中，回流装置下在水浴锅中进行加热，待温度升至 75-85°C时，加入5g铝粉，在90°C下回流，待溶液澄清透明且无二氧化氮气体放出铝粉完全 溶解时，再加入IOg铝粉，继续在90°C下回流，待铝粉完全溶解后，降至室温调节PH到2-3， 再加入4g铝粉，升温至90°C回流，待铝粉完全溶解后，降至室温调节PH到2-3，再加入Ig铝 粉，升温至90°C回流，待铝粉完全溶解后，加入45-90g的氧化镧和45g的造孔剂搅拌均匀， 冷却至室温，即得含氧化镧的Y-氧化铝溶胶。
[0010]同样方法可以制得不添加氧化镧的Y-氧化铝溶胶。
[0011]实施例2
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在实施例1所得的含氧化镧的Y-氧化铝溶胶 中20min后取出，吹除通道内的溶胶，于100°C下干燥3h，500°C下焙烧5h，重复上述操作4 次，得样品I。
[0012]实施例3
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在实施例1所得的含氧化镧的Y-氧化铝溶胶 中25min后取出，吹除通道内的溶胶，于110°C下干燥2.5h，520°C下焙烧4.5h，重复上述操 作3次，得样品2。
[0013]实施例4
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在实施例1所得的含氧化镧的Y-氧化铝溶胶 中30min后取出，吹除通道内的溶胶，于120°C下干燥2h，550°C下焙烧4h，重复上述操作3 次，得样品3。
[0014]实施例5
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在实施例1所得的含氧化镧的Y-氧化铝溶胶 中30min后取出，吹除通道内的溶胶，于120°C下干燥2h，800°C下焙烧2h，重复上述操作3 次，得样品4。
[0015]实施例6
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在实施例1所得的含氧化镧的Y-氧化铝溶胶 中30min后取出，吹除通道内的溶胶，于120°C下干燥2h，1200°C下焙烧lh，重复上述操作3 次，得样品5。
[0016]实施例7
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在普通的Y -氧化铝溶胶中30min后取出，吹 除通道内的溶胶，于120°C下干燥2h，800°C下焙烧2h，重复上述操作3次，得样品6。
[0017]实施例8
将自制的400孔的堇青石蜂窝陶瓷浸溃在普通的Y -氧化铝溶胶中30min后取出，吹 除通道内的溶胶，于120°C下干燥2h，1200°C下焙烧4h，重复上述操作3次，得样品7。
[0018]采用北京彼奥德电子分析仪器有限公司生产SSA-4000系列孔隙及表面积分析仪 分析比表面积。
[0019]表1:是否添加氧化镧的Y -氧化铝溶胶不同烧结温度下比表面积对比
【权利要求】
1.一种堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法，包括下述步骤:将堇青石蜂窝陶瓷浸 入含10%-20%wt.氧化镧的Y-氧化招溶胶中，20-30min后取出，吹除通道内的溶胶，于 100-120°C下干燥2-3h，500-550°C下焙烧4_5h，重复上述操作3-4次。
2.根据权利要求1所述的堇青石蜂窝陶瓷载体表面改性方法，其特征在于:将堇青石 蜂窝陶瓷浸入含10%-20%wt.氧化镧的Y-氧化铝溶胶中，25min后取出，吹除通道内的溶 胶，于110°C下干燥2.5h，520°C下焙烧4.5h，重复上述操作3次。
【文档编号】F01N3/20GK103506168SQ201210200524
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】杨忠辉 申请人:苏州忠辉蜂窝陶瓷有限公司