[发明专利]掺杂金属的镁铝复合氧化物的三元催化剂及其制备方法

权利要求书

1、一种掺杂金属的镁铝复合氧化物的三元催化剂，包括蜂窝状载体以及附着在载体上的催化剂涂层，其特征是：所述催化剂涂层的表达式为Pd-Rh/MA或Pd-Rh/MA-Mⁿ⁺，式中Pd-Rh为贵金属钯和铑；MA为镁铝复合氧化物(MgO-Al₂O₃)；M为掺杂的金属，且M为锆、铈、钡、镧、镨和钕的单组分或者多组分；n+为掺杂金属的电荷数；其中，掺杂金属的镁铝复合氧化物中的各金属的摩尔浓度比[Mg²⁺]∶[Al³⁺]＝1～1.5，n[Mⁿ⁺]∶([Mg²⁺]+[Al³⁺])＝0.1～0.2；若M为多组分时，掺杂金属的摩尔浓度比为金属相应电荷数比值的倒数；贵金属Pd和Rh的加入量占掺杂金属的镁铝复合氧化物质量的比分别为0.1～0.5％和0.01～0.05％。

2、如权利要求1所述掺杂金属的镁铝复合氧化物的三元催化剂的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：

(1)、配制可溶性的镁离子(Mg²⁺)和铝离子(Al³⁺)的混合溶液或者可溶性的镁离子(Mg²⁺)、铝离子(Al³⁺)和掺杂金属离子的混合溶液，[Mg²⁺]+[Al³⁺]＝1～2mol/l或[Mg²⁺]+[Al³⁺]+[Mⁿ⁺]＝1～2mol/l；选择沉淀剂(NH₄)₂CO₃或Na₂CO₃溶液，沉淀剂的浓度为1～2mol/l；

(2)、将配制的离子溶液和沉淀剂在搅拌状态下，同时滴入的反应器中，保持反应器温度在60～80℃之间，滴加完毕后，用NH₄OH或NaOH控制pH在7～9.5，然后在搅拌下老化；

(3)、真空抽滤，而后将它在烘箱中干燥，制得需要的镁铝水滑石；接着在450～550℃的惰性气氛下煅烧，制得掺杂金属的镁铝复合氧化物；

(4)、将制成的掺杂金属的镁铝复合氧化物与去离子水配置成质量百分比为30～50％的浆液，然后加入计量的Pd和Rh的硝酸盐，用硝酸或醋酸调节pH在3～7，得到所需的浆液，然后将堇青石蜂窝载体浸泡在所得浆液中，取出堇青石蜂窝载体后在100～200℃温度下烘干，烘干后的堇青石蜂窝载体在400～750℃焙烧制得掺杂金属的镁铝复合氧化物的三元催化剂。

3、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中金属离子溶液Mg²⁺、Al³⁺、Ce³⁺、La³⁺、pr³⁺和Nd³⁺分别为相应的硝酸盐，Zr⁴⁺的可溶性盐为ZrO(NO₃)₂·5H₂O以及Ba²⁺的可溶性碱为Ba(OH)₂·8H₂O。

4、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)制得的掺杂金属的镁铝复合氧化物的比表面积在140m²/g以上。

5、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，在加入贵金属Pd离子和Rh离子活性组分时，直接加入到涂层的浆液中，与浆液一起涂敷在堇青石蜂窝载体上；或者先将涂层的浆液涂敷在堇青石蜂窝载体上，然后将计量的Pd和Rh的溶液等体积浸渍到掺杂金属的镁铝复合氧化物的表面，其中Pd和Rh都为可溶性的硝酸盐。

6、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，堇青石蜂窝载体的孔密度为100～600目。

7、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，浆液中90％的颗粒直径即D90＜50μm。