[发明专利]一种选择性净化三元催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种选择性净化三元催化剂及其制备方法，三元催化剂包括蜂窝状载体，蜂窝状载体的一端为进气端，另一端为出气端，进气端从下至上设置有第一Pd涂层和第一Rh涂层，出气端从下至上设置有第二Pd涂层和第二Rh涂层，第一Pd涂层包括负载Pd的La₂O₃‑Al₂O₃和第一氧化锆复合氧化物，第一Rh涂层包括负载Rh的第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃‑Al₂O₃，第二Pd涂层包括负载Pd的La₂O₃‑Al₂O₃、第一氧化锆复合氧化物或第三氧化锆复合氧化物，第二Rh涂层为负载Rh的第二氧化锆复合氧化物或第四氧化锆复合氧化物、La₂O₃‑Al₂O₃。本发明制备方法简单易操作，制备出的三元催化剂在老化后仍具备很高的一氧化碳转化能力。

技术领域

本发明涉及一种选择性净化三元催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

汽车尾气的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)。随着汽车保有量的逐年增加，汽车尾气排放已成为空气污染的主要来源。安装在汽油车尾气后处理系统中的三元催化剂可以将一氧化碳、碳氢化合物氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)，并同时使氮氧化合物还原为氮气(N2)，从而实现尾气中三种主要污染物的同步净化。该三元催化剂通常由两部分组成：蜂窝状的陶瓷或金属载体，以及附着在载体上的催化剂涂层。催化剂涂层通常由具有较大比表面积的无机氧化物材料(如γ-Al2O3和含CeO2的铈锆固溶体等)和负载在氧化物表面的贵金属活性组分(常为Pt(铂)、Pd(钯)、Rh(铑)中的一种或几种)组成。

随着排放法规的不断加严，我国将在2020年开始实施“国六a”排放标准。与之前较为熟悉的NEDC测试循环相比，“国六a”采用的WLTC测试循环瞬态工况较多，最高时速在130km/h以上，而且高速工况持续时间更长，使得CO的净化极为艰难。传统的三元催化剂的抗工况波动能力较弱，已不能有效满足“国六a”更为严苛的CO排放要求，因此开展高选择性净化CO的三元催化剂的研究对于解决“国六a”阶段汽车后处理产品升级问题具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中三元催化剂抗工况波动能力较弱、CO转化率不足够高的问题，提供了一种选择性净化三元催化剂及其制备方法，制备得到的三元催化剂具有较好的CO催化活性。

本发明采用如下技术方案：一种选择性净化三元催化剂，包括蜂窝状载体(1)，所述蜂窝状载体(1)的一端为进气端，蜂窝状载体的另一端为出气端，所述进气端从下至上设置有第一Pd涂层(2)和第一Rh涂层(3)，所述出气端从下至上设置有第二Pd涂层(4)和第二Rh涂层(5)，所述第一Pd涂层包括负载Pd的La₂O₃-Al₂O₃和第一氧化锆复合氧化物，所述第一Rh涂层包括负载Rh的第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃，所述第二Pd涂层包括负载Pd的La₂O₃-Al₂O₃、第一氧化锆复合氧化物或第三氧化锆复合氧化物，所述第二Rh涂层包括负载Rh的第二氧化锆复合氧化物或负载Rh的第四氧化锆复合氧化物、La₂O₃-Al₂O₃，所述第一Pd涂层中Pd的负载量为5～350g/ft³，所述第二Pd涂层中Pd的负载量为5～350g/ft³，所述第一Rh涂层中Rh的负载量为0.1～50g/ft³，所述第二Rh涂层中Rh的负载量为0.1～50g/ft³。