[发明专利]一种玄武岩纤维汽车尾气净化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玄武岩纤维汽车尾气净化材料及其制备方法，该净化材料由多孔玄武岩纤维载体、多孔氧化物涂层和催化剂组成，是通过混合研磨、负载、涂覆烧结工艺步骤将催化剂负载于多空玄武岩纤维的孔洞中制备而成的，该净化材料具有高效的汽车尾气净化效率，该制备方法具有生产成本低，生产过程简单，原材料易得，适合大规模工业化生产的优点。

技术领域

本发明涉及汽车尾气净化材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维汽车尾气净化材料及其制备方法。

背景技术

玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，是未来我国重点发展的四大高性能纤维之一，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过纺丝工艺制备而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能，而且，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。

汽车作为现代社会最重要的交通工具之一，给人们的生活和工作带来便利。但是汽车尾气也已成为除煤烟型大气污染之外的又一大气污染源。这是主要是由于汽车尾气中含有不完全燃烧的产物一氧化碳、碳化氢，以及过度燃烧的产物一氮氧化合物，它们对人体的健康及动植物的生存构成巨大的危害。汽车尾气净化材料是为了降低汽车尾气对环境的污染而发明的一种能够有效净化汽车尾气的催化剂材料，其主要作用机理是将尾气中的大部分有害气体进行催化氧化，生成无害或无毒的气体，并能对尾气中的固体微粒进行过滤或吸附，从而减少尾气中有害物质的含量，降低了汽车尾气对环境的污染和对人体健康的危害。

中国专利公开号CN104174392A公开了一种担载型铂基多金属催化剂的一步制备方法和应用，该方法中将纳米铂基多金属催化剂颗粒均匀分散在载体表面上，具有反应条件温和，操作简单，反应迅速，易放大合成的优点，但由于载体孔隙率较低，比表面积小，且催化剂颗粒只是负载在载体的表面，负载量小，因而与汽车尾气的接触面小、催化反应点位少，反应效率低。

中国专利公开号CN101601999公开了一种用于净化汽车尾气的催化剂及其制备方法，该方法是以活性氧化铝和储氧材料为涂层，采用双层涂覆在蜂窝陶瓷载体上的方式制备得到的催化剂，具有低温起燃活性好，耐老化性能好的优点，但氧化铝载体孔隙率较低，比表面积小，且双层的涂层都仅限于负载于蜂窝陶瓷的表面，负载量小，接触面窄，催化反应点位少，反应效率低。

中国专利公开号CN103861615A公开了一种用于汽车尾气净化的催化剂，该催化剂是以软金属为载体，通过浸泡将其负载在软体金属表面，但软金属载体无孔洞，比表面积小，负载量小，因而存在汽车尾气与催化剂的接触面窄，催化反应点位少，反应效率低的缺点。

现今大多汽车尾气净化催化剂都采用表面涂覆的工艺对催化剂进行负载，虽然工艺简单，但却存在由于负载量小，比表面积小，接触面窄，催化反应点位少而造成的催化效率低的缺陷。

发明内容

本发为了解决现今汽车尾气净化材料效率低的缺陷和不足，提出了一种玄武岩纤维汽车尾气净化材料及其制备方法。

本发明为了实现上述目的，提供一种玄武岩纤维汽车尾气净化材料，该净化材料包括多孔玄武岩纤维载体、多孔氧化物涂层和催化剂；多孔玄武岩纤维具有孔隙率大、比表面积大、耐高温的特点，通过混合研磨、负载、涂覆烧结工艺步骤将其制备而成的用于汽车尾气净化的材料，该复合材料不仅能有效的过滤尾气中的小颗粒微尘，还能高效催化氧化尾气中的碳氢化合物、一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫有害气体，将汽车尾气对大气的污染减小到最低；其中所述的多孔氧化物涂层涂覆在多孔玄武岩纤维表面，所述的催化剂负载于多孔玄武岩纤维孔内。