[发明专利]一种GPF四元催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种GPF四元催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、称取原料与预处理：按照催化剂涂层中各组分含量，以氧化物总质量计：助催化金属氧化物≤13％且＞0％、活性氧化铝30-60％、稀土-过渡金属复合氧化物30-60％、活性组分≤3％且＞0％，其余为粘结剂，活性组分质量比为第一贵金属：Rh＝1-1.5：1，第一贵金属含量为4-20g/ft³，Rh含量为3-15g/ft³，计算并称取助催化金属氧化物可溶盐、活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉体、第一贵金属的硝酸盐溶液、Rh的硝酸盐溶液、粘结剂、冰醋酸，其中第一贵金属选自Pd或Pt；将活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉体通过马弗炉在800-1050℃下经过1-5小时高温处理，使处理后的材料基本无微孔；

步骤2、制备第一贵金属催化剂粉料：取一定量步骤1中的助催化金属氧化物可溶盐、活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉体、第一贵金属的硝酸盐溶液，将助催化金属氧化物可溶盐溶解在适量纯水中，将活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉末、助催化金属氧化物可溶盐溶液加入球磨罐球磨3-8min并静置20-60min，再加入第一贵金属的硝酸盐溶液继续球磨1-5min，静置30-90min，形成浆料；将浆料倒出置于100-150℃烘干，粉碎后经500-850℃焙烧1-3h，得到第一贵金属催化剂粉料；

步骤3、制备Rh催化剂粉料：取一定量步骤1中的助催化金属氧化物可溶盐、活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉体、Rh的硝酸盐溶液，将助催化金属氧化物可溶盐溶解在适量纯水中，将活性氧化铝粉体、稀土-过渡金属复合氧化物粉末、助催化金属氧化物可溶盐溶液加入球磨罐球磨3-8min并静置20-60min，再加入Rh的硝酸盐溶液继续球磨1-5min，静置30-90min，形成浆料；将浆料倒出置于100-150℃烘干，粉碎后经500-850℃焙烧1-3h，得到Rh催化剂粉料；

步骤4、制备浆料：按照第一贵金属催化剂粉料：Rh催化剂粉料＝1-1.5:1，取一定量的粘结剂、第一贵金属催化剂粉料、Rh催化剂粉料加入到球磨罐中，加入氧化物总质量2-5％的冰醋酸和适量纯水，球磨5-20min，再加入纯水调整固含量至25-36％，充分球磨1-5min使其均匀混合，过滤得到浆料；

步骤5、涂覆涂层：按涂层涂覆量30-70g/L，用涂覆机定量上载浆料于GPF载体的进气端，采用涂覆机将浆料中大部分的水从出气端带出，浆料均匀涂覆存于GPF载体进气端通口壁面上；

步骤6、干燥涂层：将涂覆好的GPF载体使用热风烘干线干燥0.3-1h，再经500-850℃焙烧1-5h，得到所述的GPF四元催化剂。

2.根据权利要求1所述的GPF四元催化剂的制备方法，其特征在于：所述GPF载体为壁流式过滤器，具有50-70％的孔隙率。

3.根据权利要求1所述的GPF四元催化剂的制备方法，其特征在于：所述助催化金属氧化物可溶盐选自La、Ce、Zr、Fe、Mn、Ni、Ba的硝酸盐或醋酸盐中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的GPF四元催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性氧化铝粉体为含有1～20％掺杂物的复合氧化铝，所述掺杂物选自La₂O₃、ZrO₂、CeO_2、Y₂O₃中的其中一种或几种，所述活性氧化铝粉体的比表面积在120-200㎡/g，孔容为0.4-0.8cc/g。

5.根据权利要求1所述的GPF四元催化剂的制备方法，其特征在于：所述稀土-过渡金属复合氧化物粉体包括如下组分及含量：40-60％ZrO₂、20-50％CeO₂、10-20％La₂O₃、0-10％Y₂O₃、0-10％Pr₆O₁₁、0-10％Nd₂O₃、0-10％MnO₂、0-10％Sr₂O₃、0-10％Co₂O₃。