[发明专利]抗硫中毒汽车尾气净化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种抗硫中毒汽车尾气净化催化剂，以堇青石蜂窝陶瓷为基体，以Pd、 Pt和Rh贵金属为主要活性组分，所述的基体微孔和孔道表面上涂敷一层由氧化 铝粉、稀土金属、碱土金属、过渡金属和La-Y-Ce-Zr固溶体组成的复合氧化铝 涂层，复合氧化铝涂层重量占基体重量的15～25％，其特征是：在所述的复合氧 化铝涂层上再浸渍一层由稀土金属和过渡金属组成的预浸层，得到由基体、复 合氧化铝涂层和预浸层构成的催化剂载体，再用含有活性组分Pd、Pt和Rh贵 金属的可溶性盐溶液浸渍催化剂载体，得到汽车尾气净化催化剂，其中：

所述的复合氧化铝涂层中，稀土金属为La、Ce、Pr和Nd中的至少两种， 稀土金属离子总和与氧化铝粉中Al的摩尔比为0.04～0.08∶1；碱土金属为Mg、 Ca、Sr和Ba中的至少两种，碱土金属离子总和与氧化铝粉中Al的摩尔比0.01～ 0.03∶1；过渡金属为Cr、Co、Mn和Ni中的一种或多种，过渡金属离子总和与 氧化铝粉中Al的摩尔比为0.004～0.007∶1；La-Y-Ce-Zr固溶体与氧化铝粉中 Al的重量比为1.5～2.0∶1；

所述的预浸层中，稀土金属由Ce、Pr和Nd组成，其摩尔比为Ce∶Pr∶Nd＝1.0∶ 0.3～0.8∶0.7～1.3，稀土金属离子总和与复合氧化铝涂层中Al的摩尔比为 0.3～0.5∶1；过渡金属为V、Cr和Fe的一种或多种，过渡金属离子总和与复合 氧化铝涂层中Al的摩尔比为0.2～0.3∶1；

所述的含有活性组分Pd、Pt和Rh贵金属的可溶性盐溶液中，Pd、Pt和Rh 之间的摩尔比关系为：Pd∶Pt＝0.4～1.6∶1；(Pd+Pt)∶Rh＝5～7∶1，每升催化剂 担载贵金属量为0.35～1.0克，贵金属的可溶性盐是Pd、Pt、Rh的硝酸盐和醋 酸盐中的一种。

2.根据权利要求1所述的抗硫中毒汽车尾气净化催化剂，其特征是：所述 的预浸层中过渡金属选用Cr和Fe，Cr和Fe的摩尔比为2∶1。

3.根据权利要求1所述的抗硫中毒汽车尾气净化催化剂，其特征是：所述 的复合氧化铝涂层中，稀土金属选用La和Ce，La和Ce的摩尔比为1.5∶1；碱 土金属选用Sr和Ba，Sr和Ba的摩尔比为1.2∶1；过渡金属选用Ni。

4.一种如权利要求1至3任何一项所述的抗硫中毒汽车尾气净化催化剂的 制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤：

(1)将堇青石蜂窝状陶瓷基体浸渍于配制好的由氧化铝粉、稀土金属、碱 土金属、过渡金属的硝酸盐和La-Y-Ce-Zr固溶体组成的复合氧化铝涂层的浆料 中，1～6分钟后取出，压缩空气吹去过量浆液，80～150℃干燥老化6～12小时， 500～800℃焙烧2～6小时，得到复合氧化铝涂层与基体重量比为15～25％的复 合氧化铝涂层载体；

(2)将按步骤(1)制得的复合氧化铝涂层载体浸渍于由稀土金属和过渡 金属的硝酸盐组成的预浸液中，5～30分钟后取出，850～1050℃焙烧3～5小时， 制得附着有预浸层的催化剂载体；

(3)配制含有活性组分Pd、Pt和Rh贵金属的可溶性盐溶液，用氨水调节 pH为3.0～4.5，将由步骤(2)制得的催化剂载体浸入其中，5～20分钟取出， 120～200℃干燥2～6小时，400～600℃焙烧2～6小时，即得到具有良好抗硫 中毒性能的汽车尾气净化催化剂成品。

5.根据权利要求4所述的抗硫中毒汽车尾气净化催化剂的制备方法，其特 征是：所述步骤(1)中复合氧化铝涂层浆料是通过以下步骤配制得到的：将氧 化铝粉和去离子水混合后，在搅拌状态下加入事先混合均匀的稀土金属、碱土 金属和过渡金属的硝酸盐溶液，再加入La-Y-Ce-Zr固溶体，搅拌均匀，用硝酸 调整pH为2.5～4.0，制得复合氧化铝涂层的浆料，其中氧化铝粉、稀土金属、 碱土金属和过渡金属的硝酸盐及La-Y-Ce-Zr固溶体的固体总重与去离子水的重 量比为1∶3～5。