一种纳米铈锆固溶体的制备方法及其制备的纳米铈锆固溶体.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114433061A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202011231675.9(22)申请日2020.11.06(71)申请人湖南大学地址410012湖南省长沙市岳麓区麓山南路一号(72)发明人韦家谋罗冷(74)专利代理机构长沙惟盛赟鼎知识产权代理事务所(普通合伙)43228专利代理师黄敏华(51)Int.Cl.B01J23/10(2006.01)B01J35/02(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J37/00(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种纳米铈锆固溶体的制备方法及其制备的纳米铈锆固溶体(57)摘要本发明提供一种纳米铈锆固溶体的制备方法，包括以下步骤：S1、制备浆料；S2、在浆料中加入水并进行球磨，并过80目的过滤筛得到均匀的乳浊液/悬浮液；S3、在搅拌状态下将S2所得的乳浊液/悬浮液滴入干燥设备中进行喷雾干燥，并获得含水量不高于20wt％的干燥粉体；S4、将S3所得的干燥粉体在炉体中进行煅烧，煅烧后冷却至室温获得纳米铈锆固溶体。本发明以不溶性铈盐和不溶性锆盐为原料，可以获得粒度尺寸小、粒度分布均匀的纳米铈锆固溶体。本发明还提供一种纳米铈锆固溶体。CN114433061ACN114433061A权利要求书1/1页1.一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备混合盐：将质量比为1:0.1～10的不溶于水的铈盐和锆盐混合均匀获得混合盐；将熔融盐加入到水中搅拌至溶解，加入分散剂和表面活性剂并混合获得混合溶液；将混合溶液逐步加入到混合盐中，机械搅拌至分散均匀，得到所需浆料；其中，所述混合盐和所述熔融盐的质量比为1:0.01～5，所述混合盐和水的质量比为1:0.1～5；S2、在浆料中加入水并进行球磨，并过80目的过滤筛得到均匀的乳浊液/悬浮液；其中，所述浆料和水的质量比为0.5～4：1；S3、在搅拌状态下将S2所得的乳浊液/悬浮液滴入干燥设备中进行喷雾干燥，并获得含水量不高于20wt％的干燥粉体；S4、将S3所得的干燥粉体在炉体中进行煅烧，煅烧阶段包括：从室温～400℃、升温速率为0.1℃～50℃/min，400～600℃、升温速率为0.1℃～50℃/min，600～900℃、升温速率为0.1℃～50℃/min，最高温度的保温时间为0～300min；煅烧后冷却至室温获得纳米铈锆固溶体。2.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的分散剂为聚乙二醇。3.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、硬酯酸和季铵化物中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述混合盐中的铈盐为碳酸铈、醋酸铈或草酸铈，所述锆盐为碳酸锆、醋酸锆或草酸锆。5.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述熔融盐为氯化铵、氯化钠、氯化钾、氟化钠、碳酸铵、氨水、碳酸钠、碳酸钾、柠檬铵、柠檬酸钠或柠檬酸钾中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，球磨时间为5～10min。7.根据权利要求1所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，喷雾干燥的温度为100～200℃。8.一种纳米铈锆固溶体，其特征在于，该纳米铈锆固溶体由如权利要求1至7任一项所述的一种纳米铈锆固溶体的制备方法制得。2CN114433061A说明书1/6页一种纳米铈锆固溶体的制备方法及其制备的纳米铈锆固溶体技术领域[0001]本发明涉及材料制备领域，具体提供一种纳米铈锆固溶体的制备方法。本发明还提供一种纳米铈锆固溶体。技术背景[0002]随着汽车工业的高速发展，汽车尾气污染已经引起了社会的普遍关注，采用三效催化剂(TWC)催化净化汽车尾气是目前解决尾气污染的主要途径之一。自从上世纪80年代初开始，氧化铈基高性能稀土储氧材料在汽车尾气净化三效催化剂中得到了广泛的应用，成为三效催化剂的关键材料，其决定了催化剂的性能和寿命，是各个企业在汽车尾气净化催化剂领域竞争的焦点。由于纯氧化铈的抗老化性能较差，当焙烧温度高于850℃时基本失去储氧能力。研究结果表明在氧化铈中添加适量的锆可以显著提高氧化铈的热稳定性和储氧性能，使铈锆固溶体成为汽车尾气净化催化剂的第二代储氧材料。虽然铈锆固溶体的储氧性能及抗老化性能明显优于纯氧化铈，即使在高温下出现明显烧结时也能保持高的储氧量，但是随着汽车保有量的不断增大以及环境污染的日益严重，汽车尾气净化用三效催化剂的性能尤其是储氧材料