[发明专利]应用于摩托车尾气催化剂的低共聚物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种低共聚物、该低共聚物的制备方法及应用，尤其是一种应用于摩托车上对尾气进行净化的低共聚物。

背景技术

随着人们生活水平的提高，摩托车已经成为人们出门代步的交通工具，尤其是在中小城市，数量急剧增加。摩托车为人们带来方便的同时，但是其排放的尾气却严重的影响着城市的环境。目前为了解决摩托车尾气排放污染的问题，采用了尾气催化的技术，而现有的催化技术都是将贵金属分散到金属氧化物固溶体中，而其中金属氧化物固溶体的制备尤其关键，其微结构直接影响到尾气催化技术的使用效果。现有的金属氧化物固溶体一般都是采用共沉淀法制备，也便于工业化生产。其技术关键在于阻止沉淀粒子团聚，以保证金属氧化物固溶体材料有较大的比表面积、合适孔容以及孔径，也就是需要选择适合的助剂，而目前较为常用的助剂是聚丙烯酰胺，该聚合物中的酰胺基与金属氢氧化物有良好的化学和物理吸附行为，但也存在一定的缺点，就是聚合物的长链在水溶液伸长、缠绕而包囊粒子，使颗粒团聚絮凝，最终影响到固溶体材料的比表面积、孔容以及孔径等等，效果不甚理想。

发明内容

本发明的一个目的是提供应用于摩托车尾气催化剂的低共聚物，其分子量适中不易形成引起团聚的酰胺长链，粒子可均匀分布不受阻碍，是制作金属氧化物固溶体的理想助剂。

本发明的另一个目的是提供制备上述低共聚物的方法，制作方法简单可靠。

本发明还有一个目的是提供利用上述低共聚物制作金属氧化物固溶体的方法，以获得较大比表面积、合适的孔容、孔径的金属氧化物固溶体。

本发明是这样来实现上述目的的：

应用于摩托车尾气催化剂的低共聚物，其具有如下分子结构的官能团：

上述m、n、x为自然数。

制备低共聚物的方法，将一定浓度的聚乙烯醇溶液加入到反应釜中，并控制反应釜的温度，然后将一定浓度的丙烯酰胺溶液、过硫酸钾溶液和一定量的醋酸乙烯酯溶液按照一定的速度滴加至聚乙烯醇溶液中，形成低共聚物。

利用所述低共聚物制作金属氧化物固溶体的方法，称取一定量的稀土硝酸盐，加入一定的比例的低共聚物，然后再加入沉淀剂，并控制溶液的PH值，在一定的温度下搅拌，最后将沉淀物过滤、洗涤、陈化、烘干并焙烧。

本发明的有益效果是：所述低共聚物中分别含有酰胺基-CONH₂、酯基-COOR和羧基-COOH等基团，且上述基团与主分子链之间的形状类似于T形。其中酰胺基与金属氢氧化物有良好的化学和物理吸附行为；而酯基为极性基团起到空间位阻作用，使吸附粒子的酰胺基呈短蛇型链伸向水溶液，具有一定的厚度，增加粒子间空间位阻，使粒子间引力大为削弱起到分散和稳定粒子的作用，故可有效抑制粒子间的团聚；适当比例的羧基使亲水性酰胺基团组成物对水亲润性增大。综上所述，所述低共聚物分子量适中不易形成引起团聚的酰胺长链，粒子可均匀分布不受阻碍，且水溶性较好，是制作金属氧化物固溶体的理想稳定的助剂。本低共聚物的制作方法简单可靠。另外利用上述低共聚物制作金属氧化物固溶体，可获得较大的比表面积、合适的孔容以及孔径。

具体实施方式

应用于摩托车尾气催化剂的低共聚物，其具有如下分子结构的官能团：

上述m、n、x为自然数。所述低共聚物中分别含有酰胺基-CONH₂、酯基-COOR和羧基-COOH等基团，且上述基团与主分子链之间的形状类似于T形。其中酰胺基与金属氢氧化物有良好的化学和物理吸附行为；而酯基为极性基团起到空间位阻作用，使吸附粒子的酰胺基呈短蛇型链伸向水溶液，具有一定的厚度，增加粒子间空间位阻，使粒子间引力大为削弱起到分散和稳定粒子的作用，故可有效抑制粒子间的团聚；适当比例的羧基使亲水性酰胺基团组成物对水亲润性增大。综上所述，所述低共聚物分子量适中不易形成引起团聚的酰胺长链，粒子可均匀分布不受阻碍，且水溶性较好，是制作金属氧化物固溶体的理想稳定的助剂。

所述低共聚物的平均分子量为600-2000。

为了便于制作上述低共聚物，本发明还提供了制作方法，将一定浓度的聚乙烯醇溶液加入到反应釜中，并控制反应釜的温度在60～95℃之间，然后将一定浓度的丙烯酰胺溶液、过硫酸钾溶液和一定量的醋酸乙烯酯溶液按照一定的速度滴加至聚乙烯醇溶液中，形成低共聚物。