[发明专利]一种壁流式颗粒过滤器载体的涂覆方法

说明书

本发明提供了一种壁流式颗粒过滤器载体的涂覆方法，本发明采用在有机溶剂体系中分散含钾催化剂，同时采用K部分取代羧基氢的聚(甲基)丙烯酸增强待涂催化剂浆料分散性和稳定性的涂覆方法，能够有效抑制K⁺的溶解，并提高浆料的稳定性，从而避免了水系涂覆时涉及到的催化剂中钾元素的流失，保证了催化剂的稳定，进而保证催化剂涂覆后仍然保持其固有的结构，仍然具有较强的催化效果。

技术领域

本发明属于含有颗粒物的气体处理领域，涉及一种壁流式颗粒过滤器载体的涂覆方法。

背景技术

由于燃烧不充分，柴油发动机，柴油发电机，锅炉等的尾气中含有大量的颗粒物，大量的颗粒物带来了严重的环境污染，壁流式颗粒过滤器(DPF)可以有效过滤颗粒物，在柴油车领域，随着国V或者国VI阶段的到来，势必会大量应用。但是DPF的再生问题一直困扰着用户和主机厂，主动/被动再生均需要提供额外的能量，增加成本，形成额外的负担。

含有催化剂的壁流式颗粒过滤器可以在排放的尾气中，依靠催化剂的催化和尾气中的NO_x或者O₂，实现颗粒物的催化氧化，从而大幅度降低再生频率，或者，进一步地，不必再生，从而降低运行成本。

最常用的催化剂是贵金属，但是采用贵金属催化剂的壁流式颗粒过滤器严重受限于成本，钙钛矿类等复合金属氧化物类催化剂已被证明可以在尾气气氛中实现颗粒物的催化氧化，其中尤以含有钾元素的复合金属氧化物的催化性能突出。但是含有钾元素的催化剂的涂覆比较困难。一般地，采用含有钾元素的催化剂悬浮液来浸渍活化的壁流式颗粒过滤器载体，但是实验发现，由于K⁺极易溶于水，该方法涂覆后会对催化剂催化效果产生不利影响。

CN110075829A公开了一种低温催化氧化用柴油氧化催化剂制备方法，包括将氧化镧、硝酸钾和硝酸锰完全溶解混合溶液，经过加热，使其发生沸腾、浓缩、直至爆炸分解，制备得到疏松的催化剂粉体，制备得到的催化剂粉体经过焙烧得到催化剂固体颗粒，再将得到的固体颗粒研磨，得到催化剂粉末，再将其粉末倒入坩埚，放入电窑炉中，制备得到催化剂固体活性组分LaKMnO₃。其所述方法中，K⁺极易在涂覆液中溶解流失从而损失碳烟燃烧催化性能。

CN105797701A公开了一种催化柴油车碳烟燃烧的催化剂及其制备方法和应用，催化剂有效成分为钾钛复合氧化物，该钾钛复合氧化物的分子式为KTiO。其同样采用水进行分散，在制备过程中，K⁺极易在涂覆液中溶解流失从而损失碳烟燃烧催化性能。

上述方案均存在有K⁺极易在涂覆液中溶解流失从而损失碳烟燃烧催化性能的问题，因此，开发一种可以将含钾体系金属氧化物催化剂涂覆在壁流式颗粒过滤器上，同时避免钾离子在涂覆液中流失的涂覆方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种壁流式颗粒过滤器载体的涂覆方法，本发明在有机溶剂体系中分散含钾催化剂，同时采用K部分取代羧基氢的聚(甲基)丙烯酸增强待涂催化剂浆料分散性和稳定性的涂覆方法，能够有效抑制K⁺的溶解，并提高浆料的稳定性，从而避免了水系涂覆时涉及到的催化剂中钾元素的流失，保证了催化剂的稳定，进而保证催化剂涂覆后仍然保持其固有的结构，仍然具有较强的催化效果。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种壁流式颗粒过滤器载体的涂覆方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将壁流式颗粒过滤器浸渍于氧化铝溶胶中，取出后经一步焙烧，形成γ-Al₂O₃涂层覆盖的壁流式颗粒过滤器；

(2)将γ-Al₂O₃涂层覆盖的壁流式颗粒过滤器浸入含钾元素催化剂的悬浮液，取出后经烘干和二步焙烧得到含钾元素催化剂涂覆的壁流式颗粒过滤器；