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摘要：分别用3mol/L HNO3溶液，30%草酸溶液，25-28%氨水及10%NaOH溶液预处理堇青石蜂窝陶瓷载体，用胶溶法，溶胶凝胶法制备溶胶，并对预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆。研究预处理方式以及溶胶制备方法的不同对堇青石蜂窝陶瓷载体涂层涂覆率的影响。结果表明，堇青石蜂窝陶瓷载体经酸碱溶液煮沸处理的时间长，涂层涂覆率增高；在相同预处理条件的情况下，溶胶凝胶法制备溶胶涂覆涂层的涂覆率比胶溶法制备的溶胶高。39132
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毕业论文关键词：堇青石蜂窝陶瓷载体 预处理 溶胶
Effect of pretreatment of cordierite ceramic honeycomb on coating
Abstract: The cordierite ceramic honeycombs were pretreated by 3mol/L HNO3 solution, 30% oxalic acid solution, 25-28% ammonia aqueous and 10% NaOH aqueous. Sols were prepared by peptizing method and sol-gel method. The cordierite ceramic honeycombs were coated with the sol. The Effects of pretreatment conditions and preparation methods on the loading percentage of coating were studied. The results show that the longer time the cordierite ceramic honeycomb was pretreated, the loading percentage is higher. Under the same pretreatment condition, the loading percentage of coating prepared by sol-gel is higher than that of peptizing sol.
Keywords: Cordierite ceramic honeycomb; Pretreatment; Sol
前言堇青石蜂窝陶瓷载体被广泛应用于汽车尾气、石油、涂料等工业有机废气净化，是环保工业、化学工业净化废气的理想载体。由于堇青石陶瓷载体的比表面积较小，在实际应用中通常在其表面涂覆催化剂涂层。涂层型蜂窝陶瓷催化剂的制备方法通常为：首先预处理蜂窝陶瓷，再将活性组分负载在涂有载体涂层的蜂窝陶瓷基体上。预处理是制备整体式堇青石载体催化剂过程的重要步骤，其不仅可以清洁堇青石蜂窝体的表面，还可以通过对堇青石蜂窝体的表面腐蚀作用增加其表面的粗糙度，有利于后续涂层的涂覆。所以研究堇青石蜂窝陶瓷载体的预处理方式对堇青石蜂窝陶瓷载体的涂层涂覆具有重要的意义。
不少学者们也用各式各样的方法对堇青石进行了预处理，并研究了不同预处理方式对堇青石蜂窝陶瓷载体性质的影响。王学海、周勇[1]等人用10%NaOH溶液为预处理剂，在高于100℃的条件下对堇青石进行了碱预处理。李英海、周勇[2]等人使用了HNO3、H2SO4、HCl等无机酸对堇青石进行酸预处理，研究了酸处理[3-5]对堇青石蜂窝陶瓷载体的影响。同时也有很多学者从涂覆的溶胶方面下手，如田久英、卢菊生[6]等人研究了添加剂聚乙二醇对堇青石蜂窝陶瓷载体γ-Al2O3 涂层性能的影响。本文尝试同时从预处理方式和溶胶体系两方面研究堇青石蜂窝陶瓷载体涂层的涂覆率与脱落率问题。
本文对堇青石蜂窝陶瓷载体分别用HNO3溶液、25-28%氨水溶液浸泡处理，将堇青石放入50%草酸溶液、10%NaOH溶液中煮沸处理，并且首次使用两种不同的溶胶对堇青石蜂窝陶瓷进行预处理。分别用铝溶胶、溶胶-凝胶对预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体进行涂覆，并将涂覆好的堇青石蜂窝陶瓷载体放入马弗炉中焙烧，冷却后记录溶胶涂覆率。再将涂覆后的堇青石载体放入SK250H型超声波清洗器进行超声振荡，吹干干燥后记录涂层脱落率。研究不同预处理方式对堇青石蜂窝陶瓷载体涂层涂覆率及涂层脱落率的影响。
1实验部分
1.1 堇青石的切割
先用锯子将堇青石锯成（¢20 mm×L25 mm）大小规则的柱体，磨光滑。
1.2 堇青石蜂窝陶瓷载体预处理（测试预处理前后载体的失重率）
1.2.1 HNO3溶液浸泡
取3mol/L HNO3，将堇青石蜂窝陶瓷载体浸入硝酸溶液中12 h，取出，蒸馏水洗涤至中性，烘干，300 ℃焙烧1 h。取3块堇青石，分别标号 H1、H2、H3。