[发明专利]一种高NO净化效率复合催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高NO净化效率复合催化剂及其制备方法。包括蜂窝状载体和涂层，涂层分为连续的前段和后段，每段包括涂覆于载体表面的第一层和覆盖第一层的表面层；前段第一层包含贵金属Rh、碱土金属氧化物及改性氧化铝；前段表面层包含铈锆复合氧化物；后段第一层包含贵金属Pd、铈锆复合氧化物和改性氧化铝；后段表面层包含贵金属Rh或Pd‑Rh、铈锆复合氧化物和改性氧化铝。本发明通过分段的方式，将催化剂分为前后段，前段的上层含具有储氧性能的铈锆复合氧化物，该涂层可以进行储氧而不催化CO与Osubgt;2/subgt;的氧化反应，当废气通过上层后，尾气中的氧含量减少到达底层；底层含有贵金属Rh和氧化铝，后段为贵金属催化剂，净化前段剩余的NO、CO和THC。

技术领域

本发明属于催化剂研究制备技术领域，尤其属于汽车尾气净化催化剂研究制备技术领域，涉及一种贵金属催化剂，特别是一种高NO净化效率复合催化剂及其制备方法。

背景技术

随着能源和环境问题的日趋紧迫，为了保护环境、节约能源，人们对机动车尾气的排放控制提出更高的要求。众所周知汽车尾气的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)和颗粒物。安装在汽车排气系统三效催化剂可有效的将汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物转化成二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)和氮气(N₂)。

在汽车尾气的净化过程中，氮氧化合物的还原主要是和尾气中一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳(NO_X+CO→N₂+CO₂)。对于大多数的汽油车，由于其空燃比控制比较好，采用传统的贵金属催化剂能够将尾气中的CO、THC、NO_X处理得比较好。然而当发动机控制偏稀状态下(尾气中氧含量高于理论空燃比)下，尾气中的一氧化碳很容易和被尾气中的氧气所氧化生成二氧化碳，NO由于缺少还原剂而无法进行转化。本发明为解决汽油发动机在控制偏稀状态下NO_X无法进行还原的问题，提供一种让NO_X能够有效转化的催化剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是解决发动机控制偏稀状态下传统贵金属催化剂转化率低的问题，提供一种高NO净化效率的复合催化剂及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

高NO净化效率复合催化剂，包括蜂窝状载体以及在载体孔壁上的涂层，其涂层由进气端至出气端分为连续的前段和后段，每段包括涂覆于载体表面的第一层和覆盖第一层的表面层；

前段第一层为A1涂层，包含贵金属Rh、碱土金属氧化物及改性氧化铝；

前段表面层为A2涂层，包含铈锆复合氧化物；

后段第一层为B1涂层，包含贵金属Pd、铈锆复合氧化物和改性氧化铝；

后段表面层为B2涂层；包含贵金属Rh或Pd-Rh、铈锆复合氧化物和改性氧化铝。

所述前段涂层在载体表面纵向长度为载体纵向表面长度的20％～80％，后段涂层在载体表面纵向长度为载体纵向长度的80％～20％。所述载体表面纵向长度是指载体催化净化气体的流动方向的长度，前段涂层和后段涂层不重叠，前段涂层与后段涂层沿载体表面纵向总长度应不大于载体表面纵向长度。

本发明所述前段第一层A1涂层的涂覆量为30～200g/l,前段表面层A2涂层的涂覆量为30～100g/l,后段第一层B1涂层的涂覆量为30～150g/l,后段表面层B2涂层涂覆量为30～150g/l。

本发明所述前段第一层A1涂层的贵金属Rh的含量为1～50g/ft³；所述后段第一层B1涂层的贵金属Pd的含量为2～300g/ft³；所述后段表面层B2涂层的贵金属为Rh或Pd-Rh，贵金属用量为5～100g/ft³。