[发明专利]用于稀燃汽油机或柴油机尾气NOx捕集的三效催化剂

说明书

一种用于稀燃汽油机或柴油机尾气NOx捕集的三效催化剂，包括：载体以及依次分层设置于其上的底层涂层、中层涂层和表层涂层，本发明用于稀燃汽油车或柴油车的稀燃内燃机尾气处理，能够在较高温度下(＞500℃)稀燃时捕集的NOx和浓燃时生成的NH₃在下游的SCR催化剂上反应，有效实现了稀燃内燃机尾气的净化。

技术领域

本发明涉及的是一种催化剂领域的技术，具体是一种用于稀燃汽油车和柴油车的稀燃内燃机尾气处理的铈基锰掺杂型NOx捕集的三效催化剂(TWC)。

背景技术

SCR技术是在催化剂作用下，利用还原剂有选择性地与排放的NOx发生反应并生成无毒无害的N₂和水蒸气的过程。SCR技术目前应用于内燃机NOx排放控制的主要弊端之一在于其需要建立相应的配套设施如尿素加注站等，且所需辅助设备较多，体积较大。虽然SCR在控制柴油车辆氮氧化物排放方面有效，但尿素的储存和输送部件会增加车辆的成本和重量。被动SCR生成机载NH₃，可以避免安装庞大的尿素供应系统。

在被动SCR系统中，TWC在周期性稍微浓燃的操作过程中生成NH₃，随后储存在后面SCR催化剂上。转换到稀燃模式，NO_X在TWC生成，并被存储在SCR催化剂上的NH₃还原。被动SCR系统的有效性取决于TWC+SCR催化剂上NH₃的高效选择性生成和利用。由于NH₃生成所必需的浓燃操作会带来燃料消耗惩罚，因此将浓燃的持续时间和量级最小化是至关重要的。目前，在低到中等温度(300-500℃)下被动SCR系统效果较好，而在较高温度(500℃)下由于NOx存储组分失效而性能无法满足要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于稀燃汽油机或柴油机尾气NOx捕集的三效催化剂，用于稀燃汽油车或柴油车的稀燃内燃机尾气处理，能够在较高温度下(＞500℃)稀燃时捕集的NOx和浓燃时生成的NH₃在下游的SCR催化剂上反应，有效实现了稀燃内燃机尾气的净化。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于稀燃汽油机或柴油机尾气NOx捕集的三效催化剂，包括：载体以及依次分层设置于其上的底层涂层、中层涂层和表层涂层，其中：

所述的底层涂层包括：底层负载材料、至少一种贵金属以及至少一种NOx吸附剂，其中：底层负载材料为MgAlOx/Al₂O₃，贵金属为铂族金属，NOx吸附剂为稀土元素、锰氧化物、碱土金属或碱金属或其组合。

所述的铂族金属包括：铂、钯、铑。

所述的稀土元素包括镧系、锕系元素和/或其氧化物的混合。

所述的中层涂层包括：中层负载材料、至少一种贵金属和稀土元素，其中：中层负载材料为MgAlOx/Al₂O₃，贵金属为铂族金属，稀土元素为镧系、锕系元素和/或其氧化物的混合。

所述的表层涂层包括：表层负载材料、贵金属和稀土元素，其中：表层涂层包括：前区涂层和后区涂层，

所述的前区涂层包括：中层负载材料、至少一种贵金属和稀土元素。

所述的后区涂层包括：负载材料、贵金属和稀土元素，其中：负载材料为MgAlOx/Al₂O₃，贵金属为铑，稀土元素为镧系、锕系元素和/或其氧化物的混合。

所述的表层涂层为分区涂覆，涂覆长度前后区比例为0-1:1-0。

所述的中层涂层和表层涂层中均不含碱土金属及碱金属。