[发明专利]一种Ir-Rh铱铑双金属催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Ir‑Rh铱铑双金属催化剂及其制备方法，所述Ir‑Rh铱铑双金属催化剂由载体与负载在载体表面的活性组分组成，其特征在于：所述载体含有氧化铝、至少一种CeZr铈锆复合氧化物，其中按氧化铝占载体总重量的比例计铝占比10～50％，按氧化铈与氧化锆之和占载体总重量的比例计CeZr铈锆复合物占比50～90％，所述活性组分是Ir‑Rh铱铑双金属，其中，所述铱元素的含量相对于催化剂总质量按质量百分比计为0.1～5％，所述铑元素的含量相对于催化剂总质量按质量百分比计为0.1～5％。本发明的铱铑双金属催化剂可以提升催化剂的活性，在相同的催化活性下，成本更低。

技术领域

本发明涉及负载型贵金属催化剂，具体涉及Ir-Rh铱铑双金属催化剂及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展以及人民生活水平的不断提高，我国机动车保有量呈快速增长趋势。汽车在给人们带来便利的同时，其保有量的日益增长也导致了污染物排放的增加。汽车尾气主要污染物是CO、HC、和NOx，不仅严重破坏了大气环境，同时也危害人们的身体健康。

三效催化剂是汽油车三元催化反应器里的核心部件，具有高活性、高选择性。Rh具有极好的NOx还原性能，同时具有不错的HC、CO 氧化性能，并且抗S中毒能力强，价格较贵，因此提高Rh的催化性能对于催化剂降本具有非常重要意义。

在中国发明专利CN110665501A中，贾海建等人公开了一种汽车尾气净化三元催化剂的外层Rh涂层，外层Rh涂层的活性成分包括贵金属Rh、铈镐复合氧化物和氧化锆复合氧化物；贵金属Rh负载在铈镐复合氧化物和氧化锆复合氧化物上。所述的外层Rh涂层中贵金属Rh的负载方式是共沉淀法、溶胶-凝胶法、或浸渍法，涂层的涂覆方式为浸渍或涂敷。制备得到的催化剂起燃温度较低，转化效率较高，尤其对 NOx的催化还原和抗高温老化活性较好，且工艺简单实用。然而，贾海建等人并没有对进一步提高Rh的催化性能的方法进行探讨。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高了铑贵金属催化剂的催化性能的Ir-Rh铱铑双金属催化剂及其制备方法，其利用其它金属铱与铑之间形成双金属作用力，与单铑催化剂相比，提高了对于CO、 C₃H₆、NOx的催化性能。

具体而言，本发明提供了一种Ir-Rh铱铑双金属催化剂，其由载体与负载在载体表面的活性组分组成，其特征在于：所述载体含有氧化铝、至少一种CeZr铈锆复合氧化物，其中按氧化铝占载体总重量的比例计铝占比10～50％，按氧化铈与氧化锆之和占载体总重量的比例计CeZr 铈锆复合物占比50～90％，所述活性组分是Ir-Rh铱铑双金属，其中，所述铱元素的含量相对于催化剂总质量按质量百分比计为0.1～5％，所述铑元素的含量相对于催化剂总质量按质量百分比计为0.1～5％。

本发明还提供了一种Ir-Rh铱铑双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)制备催化剂载体，所述催化剂载体含有氧化铝、CeZr铈锆复合氧化物，其中按氧化铝占载体总重量的比例计铝占比10～50％，按氧化铈与氧化锆之和占载体总重量的比例计CeZr铈锆复合物占比50～90％；(2)配制活性溶液：将铱前驱体和铑前驱体混合搅拌，得到活性溶液；(3)将所述催化剂载体在所述活性溶液中浸渍搅拌0.5～3h，经过烘干、研磨、焙烧，得到Ir-Rh双金属催化剂，其中，所述铱元素的含量相对于催化剂总质量按质量百分比计为0.1～5％，所述铑元素的含量按质量百分比计为0.1～5％。

进一步的，该制备方法包括下述步骤：以下按摩尔比计算，

(1)制备催化剂载体：取0.5～10份铈前驱体、0.5～10份锆前驱体加入10～50份的纯水中，蠕动泵滴加碱溶液，控制PH＝8～12，搅拌2～5h 后过滤，得到铈锆混合物，另外取0.5～10份铝前驱体加入10～50份纯水中搅拌2～5h后，将所述铈锆混合物加入其中充分搅拌2～5h，过滤、烘干、焙烧后得到催化剂载体。