[发明专利]一种尾气净化材料、其制备方法及尾气净化装置

说明书

本发明涉及尾气净化领域，提出一种尾气净化材料、其制备方法及尾气净化装置。该尾气净化材料包含纳米孔隙材料和金属催化剂。金属催化剂分布于纳米孔隙材料中。纳米孔隙材料为气凝胶、干凝胶或冻凝胶，金属催化物包括铂、铑、铱、钯、铜、锰中的至少一种或含有铂、铑、铱、钯、铜、锰中至少一种的合金。此外本发明还涉及一种尾气净化材料的制备方法以及包含该尾气净化材料的尾气净化装置。该尾气净化材料的比表面积大，孔隙率高，孔隙小，该尾气净化材料以及包含该尾气净化材料的尾气净化装置对尾气具有良好的清洁、过滤作用。

技术领域

本发明涉及一种尾气净化领域，且特别涉及一种尾气净化材料、其制备方法及尾气净化装置。

背景技术

汽车排出的CO、HC和NOx等有害气体往往通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气再排入大气。当高温的有害气体气通过净化装置时，净化装置中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H₂O)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使废气得以净化。

净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝或微孔陶瓷制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。催化剂用的是金属铂、铑、钯等。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。

由于采用贵金属做催化剂价格很高，并且催化剂是颗粒状喷涂于载体表面，催化剂有效面积小、用量大，造成成本居高不下。

由于催化剂的载体一般由三氧化二铝或微孔陶瓷制成，载体的孔隙率不高，比表面积不大，孔隙尺度在微米级。这使得废气中的细小颗粒排放，造成环境污染。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种尾气净化材料，此尾气净化材料具有较高的孔隙率和比表面积，对尾气的净化效率高。

本发明的第二目的在于提供一种尾气净化材料的制备方法，以制备具有较高净化效率的尾气净化材料。

本发明的第三目的在于提供一种尾气净化装置，此尾气净化装置具有较低的成本和较高的尾气净化率。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种尾气净化材料，其包含纳米孔隙材料和金属催化剂，金属催化剂分布于纳米孔隙材料中，纳米孔隙材料为气凝胶、干凝胶或冻凝胶，金属催化剂包括铂、铑、铱、钯、铜、锰中的至少一种或含有铂、铑、铱、钯、铜、锰中至少一种的合金。

本发明提出一种尾气净化材料的制备方法，其包括：

制备包含金属催化剂的络合物或溶液或金属催化剂的纳米级或微米级颗粒；

制备纳米孔隙材料的初始溶液，并将包含金属催化剂的络合物或溶液或金属催化剂的纳米级或微米级颗粒加入至纳米孔隙材料的初始溶液中，混匀，静置得到初始凝胶；以及

对初始凝胶进行陈化、溶剂置换、亲水或疏水处理之后，经过干燥得到尾气净化材料。

本发明还提供一种尾气净化装置，其包括上述尾气净化材料。

本发明实施例的尾气净化材料、制备方法及尾气净化装置的有益效果是：利用纳米孔隙材料比表面积大、高孔隙率、耐高温、纳米尺度孔隙的特点，将催化剂与纳米孔隙材料的初始溶液预混合再制成的尾气净化材料。主要成分为搭载催化剂的纳米孔隙材料，其过滤效果好，催化效率高。将尾气净化材料设置于尾气净化装置，使尾气净化装置具有更好的尾气净化效果。

具体实施方式