[发明专利]一种天然气车辆排气净化催化剂及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及机动车尾气后处理相关的环保技术，特别涉及一种天然气车辆排气净化催化剂及其制造方法

背景技术：

天然气是一种优质的替代石油产品机动车燃料。替代能源的崛起将冲淡市场对石油的依赖，从根本上消除高油价的威胁。大力发展天然气等高效清洁的替代能源是我国能源战略的长久之策。

天然气作为清洁能源是指天然气在燃烧后几乎不产生颗粒物，但天然气作为机动车发动机燃料，仍然存在由于不完全燃烧排放大量碳氢化合物及其在燃烧状态产生NOx随燃烧废气排入大气环境。因此，天然气机动车尾气排放控制的重点是大量碳氢化合物，尤其是天然气的主要成分CH4，其次是发动机燃烧状态产生NOx。

我国气体发动机第四阶段排放标准将在2013年7月实施。

国内专利一种天然气汽车尾气净化催化剂(申请号：200510026527.2)使用了单钯贵金属；国内专利天然气发动机尾气净化催化剂及其制备方法(申请号：200510018899.0)使用了三种贵金属；国内专利用于处理天然气机动车废气的催化剂(申请号：200880114442.1)同样描述如何使用单钯贵金属；但上述专利没有明确发明专利针对国家排放控制的阶段目标。国内专利天然气发动机排气净化催化剂及其制备方法(申请号：201010549249.X)对催化剂的制备方法进行了详解，使用了三种贵金属达到国家第四阶段排放限值。

本发明主要采用铂和钯双金属组分针对国家第四阶段天然气气体发动机车辆的尾气排放控制技术。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对国家气体发动机第四阶段排放控制的目标限值，采用铂和钯双活性组分实现上述目标。

一种天然气车辆排气净化催化剂，包括载体、涂敷在载体上的涂层及涂层上的催化剂活性组分，所述载体为蜂窝结构的金属载体或者陶瓷载体，所述的涂层为γ-氧化铝和可溶性稀土元素的混合物，涂层占载体重量的15-30％，所述的催化剂活性组分为铂或者钯当中的至少一种，其中铂控制在0.5-5克/升载体，钯控制在0.8-10克/升载体；

所述的可溶性稀土元素为铈、锆、镧和镨，分别占涂层重量的百分比为：铈(10-40％)、锆(20-60％)、镧(2-15％)和镨(2-15％)。

所述的蜂窝结构的金属载体或者陶瓷载体为整体结构，孔目数在300以上。

一种天然气车辆排气净化催化剂的制造方法，包括以下步骤：

e.将γ-氧化铝加入适量的水进行0.5-1小时球磨；

f.在上述浆液中再加入一定比例稀土铈、锆、镧和镨可溶性稀土盐进行1-2小时球磨；

g.再在上述浆液中加入一定铂或者钯，或者两者都有溶液，进行0.5-1小时球磨；

h.将上述浆液使用涂覆机进行一次或者二次涂覆，涂覆后在120-160℃左右烘干4-8小时，然后在400-700℃进行1-3小时烧结。

所述的铂或者钯的溶液为硝酸盐，盐酸盐和铵盐。

有益效果：本发明价格低廉，具有良好的低起燃温度和高稳定性，具有广范的应用前景。

具体实施方法：

实施例1

取直径为100mm，长度为130mm的载体，取γ-氧化铝200克，加入适量去离子水中，球磨0.5小时；再在上述溶液中添加硝酸铈50克，硝酸锆73.2克，硝酸镧12克，硝酸镨12克，继续球磨1小时，再分别按0.2克/升和0.35克/升加入贵金属铂和钯，球磨2小时；取400目陶瓷载体可以一次涂覆；然后，在120°左右烘干4小时，然后在400-700°进行2小时烧结，即得到所述满足性能要求的催化剂；

实施例2

取直径为100mm，长度为130mm的载体，取γ-氧化铝200克，加入适量去离子水中，球磨0.5小时；再在上述溶液中添加硝酸铈50克，硝酸锆73.2克，硝酸镧12克，硝酸镨12克，继续球磨1小时，再分别按0.2克/升和0.35克/升加入贵金属铂和钯，球磨2小时；取350目金属载体进行进行一次涂覆，在120°左右烘干4小时，然后在400-700°进行2小时烧结；然后，对涂覆后的金属载体进行按照一次涂覆工艺进行二次涂覆，即得到所述满足性能要求的催化剂；

实施例3