镨镧改性铈锆固溶体储氧材料的制备与应用研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.07.017镨镧改性铈锆固溶体储氧材料的制备与应用研究苏正夫（湖南稀土金属材料研究院，长沙410014）摘要：采用并流共沉淀法制备了不同组成的镨镧改性铈锆固溶体储氧材料，并对其组织结构进行了表征。结果表明，改性后的储氧材料在老化前后均保持萤石立方相固溶体结构，具有较强的抗老化能力；添加Pr、La的储氧材料新鲜比表面积由65.25m2/g增加到112m2/g，1000℃老化4h后由22.56m2/g增加到39.78m2/g，粒径0.7~9.6μm，大部分为小于7μm的颗粒。掺杂

2、少量Pr、La的新鲜三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度和完全转化温度降幅均达10%以上。关键词：并流共沉淀法；储氧材料；比表面积；老化；起燃温度中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）07-0000-00PreparationandApplicationofOxygenStorageMaterialofCe-ZrSolidSolutionModifiedbyPrandLaSUZheng-fu（HunanRare-earthMetalResearchInstitute,Changsha410014,Ch

3、ina）Abstract：OxygenstoragematerialsofCe-ZrsolidsolutionmodifiedbyPrandLawerepreparedbycocurrentflowscoprecipitation.Itsmicrostructurewascharacterized.Theresultsshowthatfluoritestructureofcubicsolidsolutionbeforeandafteraginginmodifiedoxygenstoragematerialswhichhavestrongagi

4、ngresistance.ThefreshspecificsurfaceareaofdopingPrandLaenlargesfrom65.25m2/gto112m2/ganditenlargesfrom22.56m2/gto39.78m2/gafterbeingagedfor4hat1000℃.Theparticlesizeis0.7~9.6μmandmostissmallerthan7μm.Thelight-offtemperatureandfull-conversiontemperatureoffreshthree-waycatalys

5、tforCO,C3H6andNOdropby10%above.Keywords:cocurrentflowscoprecipitation;oxygenstoragematerials;specificsurfacearea;aging;light-offtemperature汽车产业的迅猛发展导致了三效催化剂[1]的广泛应用。通常三效催化剂由起催化作用的贵金属活性组分、稀土助剂和载体组成。由于多数情况下发动机的工作状况都会偏离理论工况，因此催化剂中通常含有一种储氧材料[2]，它通过调节尾气中的氧含量，在一定程度上克服尾气净化时空燃比引起的波

6、动[3]，起到缓冲作用，提高尾气净化率[4]。储氧材料由早期的二元铈锆固溶体氧化物发展成为三元固溶体氧化物[5-6]，后来又发展成为四元和多元固溶体氧化物储氧材料。四元和多元固溶体氧化物储氧材料因为具有优异的抗高温老化能力和储氧性能，可以满足目前最严格的欧Ⅴ排放标准，是今后储氧材料发展的一个重要方向。本文采用共沉淀法[7]制备了不同组成的镨镧改性铈锆固溶体四元储氧材料，对材料的物性及制备的催化剂的催化活性进行了表征，并与未添加镨镧的铈锆固溶体储氧材料的性能做了比较。1试验原料及方法主要原料为分析纯硝酸铈、硝酸镧、硝酸锆、硝酸镨、十六烷基三甲基

7、溴化铵（CTAB）、聚丙烯酰胺（PAM）、氨水、碳酸氢铵、三氯化钯、氯铂酸、无水乙醇、聚乙二醇、浓硝酸等，以及堇青石蜂窝陶瓷载体。首先参见文献[8]的方法用并流沉淀法制备储氧材料，样品编号及成分见表1。然后参照文献[9-10]的方法将并流法制备的CeO2-ZrO2-La2O3-Pr6O11样品制备成三效催化剂成品。收稿日期：2014-01-07基金项目：湖南省科技厅工业支撑计划重点项目（2012GK2022）作者简介：苏正夫（1967-），男，湖南冷水江人，高级工程师.表1样品编号及成分Table1Samplenumberanditscomp

8、osition编号成分CZOCe0.4Zr0.6O2CZPLO1Ce0.4Zr0.5Pr0.05La0.05O2-yCZPLO2Ce0.4Zr0.45Pr0.075