[发明专利]铜铁氧磁体作为汽车引擎废气处理三效催化剂的用途

说明书

本发明是涉及一种铜铁氧磁体作为汽车引擎废气处理三效催化剂的用途，其中铜铁氧磁体是包含摩尔数比例为1:2‑1:10的铜与铁，可用以有效清除废气中的氮氧化物、一氧化碳及碳氢化合物，以及自洁表面积碳。

技术领域

本发明是涉及一种铜铁氧磁体(Cu-ferrite)作为汽车引擎废气处理三效催化剂的用途，尤其是指利用铜铁氧磁体制作三效催化剂以有效清除汽车废气中污染物质的应用；因此，可解决传统使用贵金属催化剂以致催化剂转化器价格昂贵的问题。

背景技术

汽车排放的氮氧化物(NO_X)、一氧化碳(CO)及碳氢化合物(HC)为都市空气污染的主要凶手，世界各国都为此制订了规范污染物排放量的法规且日趋严格。汽车引擎在运转过程中无法将汽油完全燃烧而产生CO与HC，以及在高温下氮与氧化合生成NO_x是生成这些污染物的主要原因。数十年来的经验指出仅就燃料成分和引擎燃烧设计上所作的改良已达极限却不能符合环保要求，目前唯一可行的技术是在汽车排气管中加装催化剂转化器。常见用于处理汽车排气的催化剂为三效催化剂(Three-Way Catalyst)，或称三元催化剂。典型的三效催化剂是将氧化铈(CeO₂)结合于含有氧化铝(Al₂O₃)粉体的陶瓷蜂巢担体上，并添加钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)等贵重金属以作为活性催化体。其中铂(Pt)、钯(Pd)为氧化催化剂，可将CO与HC转化为无害的二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)；铑(Rh)则为还原催化剂，可将NO_X转化为无害的氮气(N₂)。

目前已发展出多种催化剂欲解决排放废气引起的污染，举例而言，中国台湾专利公开第I346172号“供安装至靠近引擎处的催化剂转换器用催化剂载体，催化剂转换器，排气系统及具有该催化剂载体的汽车”，即公开适合在靠近内燃引擎处使用于排气系统中的催化剂载体，是具有数个通道，这些数个通道可供气流流过且在彼此旁边延伸于一入口侧与一出口侧之间；为了有效地且永久性地安装耐高热及动态负荷的排气气体处理装置，催化剂载体是具有至少一金属片，其在900℃温度至少具有50牛顿/平方公厘的保证应力(proof stress)Rp0.2。另外，中国台湾专利公开第I316421号公开一种“高效能催化性燃烧的催化剂材质与其应用程序”，该程序是通过散布于支撑材料上的贵金属催化剂而能在非常短的时间内自室温上升至所需的高温，另外，本发明亦公开一种分散用于催化性燃烧反应的贵金属催化剂的方法，以增加该催化剂的比表面积，进而加速该催化性燃烧反应的进行，另外，本发明也公开了一种包括氮化硼支撑式贵金属催化剂，用于分散该催化剂的基质，以及用于散布已分散有该催化剂的该基质的支撑材料的材质，所以催化剂的总表面积可以因此而增加，而催化性燃烧反应也可以在很短的时间内开始。然而，上述发明的缺点在于皆需使用铂、铑、钯等贵金属，由于贵金属产量少价格高导致催化剂成品售价十分昂贵，不利于空气污染的防制，因此必然存在对便宜的催化剂有效成分的需求。