[发明专利]一种用于汽车尾气净化的三效催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于汽车尾气净化的三效催化剂，其特征在于所述催化剂是以堇青石质蜂窝陶瓷为载体，以Ce-Zr-M-O_x稀土复合氧化物和γ-Al₂O₃的混合物涂层为助催化剂，以贵金属Pd、Rh和过渡金属Co、Ni为催化活性组分;其中以载体质量为基准，助催化剂质量百分含量为8%～14%，催化活性组分的质量百分含量为2.1%～4.4%；助催化剂涂层中γ-Al₂O₃与Ce-Zr-M-O_x稀土复合氧化物的质量比为1:(0.5～1.38)，稀土复合氧化物中金属M是Pr、Nd中的一种或两种，且Ce、Zr与M的元素摩尔比为1:(0.33～3):(0.01～0.2)；活性组分中贵金属与过渡金属质量比为1:(10～20)；其中，贵金属Rh与Pd元素摩尔比为1:(4.5～11)，过渡金属Co与Ni元素摩尔比为1:(1～5)。

2.一种制备如权利要求1所述的三效催化剂的方法，其具体步骤为：

(1)载体的预处理

将堇青石质蜂窝陶瓷载体放入酸溶液中进行表面改性处理，置于电阻炉上加热至沸腾，冷却后用水洗涤表层及孔洞中残余的酸液，放入烘箱中烘干备用；

(2)助催化剂涂层的制备

采用溶胶法制备助催化剂涂层，以γ-Al₂O₃、去离子水、Ce-Zr-M-O_x稀土复合氧化物的质量比为1:(10.63～11.88):(0.5～1.38)，分别称取可溶性铈盐、锆盐、M盐、去离子水和拟薄水铝石，边搅拌边加硝酸调节PH=1～2后，50～70℃水浴加热搅拌使之成为胶体；置放后，将步骤(1)处理后的堇青石质蜂窝陶瓷载体浸渍胶体中，取出吹扫去除孔道多余溶胶、烘干，重复浸渍烘干使得助催化剂涂层质量为载体质量的8%～14%，再放入马弗炉中500～600℃焙烧1～4h；

(3)催化活性组分前驱体的制备

按照催化活性组分的质量为载体质量的2.1%～4.4%，且贵金属与过渡金属质量比为1:(10～20)，其中贵金属Rh/Pd元素摩尔比为1:(4.5～11)，过渡金属Co/Ni元素摩尔比为1:(1～5)，分别称取可溶性钯盐、铑盐及钴盐、镍盐溶解于去离子水中，搅拌使之完全溶解；

(4)活性组分的负载

采用等量浸渍法，将步骤(2)得到的有助催化剂涂层的载体浸渍在步骤(3)制得的溶液中，静置20～60min，60～120℃干燥2～4h，再放入马弗炉中450～600℃焙烧2～4h，冷却后即制得三效催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液、盐酸溶液、醋酸溶液中的一种；酸溶液的质量百分浓度为5%～10%。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述铈盐为硝酸铈、氯化铈、或醋酸铈；锆盐为硝酸锆、氧氯化锆或醋酸锆；M盐为硝酸盐、氯化盐或醋酸盐。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中所述钯盐为氯化钯或硝酸钯；铑盐为氯化铑或硝酸铑；钴盐为硝酸钴、氯化钴或醋酸钴；镍盐为硝酸镍、氯化镍或醋酸镍。