[发明专利]催化制品

说明书

一种催化制品对处理内燃机的排气料流非常有效，其包含其上具有催化涂层的基底，所述催化涂层包含具有厚度和离基底近的内表面和离基底远的外表面的催化层；其中所述催化层包含在载体粒子上的贵金属组分且其中贵金属组分在外表面方向上的浓度大于在内表面方向上的浓度。所述制品通过如下方法制备，其包括：提供包含微米级载体粒子的第一混合物和将第一混合物施加到基底上以形成微米粒子层；提供具有初始pH的包含纳米级载体粒子和贵金属组分的第二混合物和将第二混合物施加到微米粒子层上和煅烧所述基底。

本发明涉及用于处理内燃机排气的催化制品。

背景

内燃机的排气料流含有污染空气的污染物，如烃(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。可用于处理内燃机排气的催化剂包括铂族金属(PGM)，例如通过烃和一氧化碳的氧化。

仍然需要用于处理内燃机排气的更高效催化剂。

概述

因此，公开了一种催化制品，其包含其上具有催化涂层的基底，所述催化涂层包含具有厚度和离基底近的内表面和离基底远的外表面的催化层；其中所述催化层包含在载体粒子上的贵金属组分且其中贵金属组分在外表面方向上的浓度大于在内表面方向上的浓度。

还公开了一种制造催化制品的方法，其包括提供包含微米级载体粒子的第一混合物和将第一混合物施加到基底上以形成微米粒子层；提供具有初始pH的包含纳米级载体粒子和贵金属组分的第二混合物和将第二混合物施加到微米粒子层上和煅烧所述基底。

附图简述

图1是实施例1的本发明的样品的SEM图像。箭头指向整料壁。

图2是实施例1的气体料流的CO转化率的试验结果的曲线图。

详细公开

本催化层包含在载体粒子上的贵金属组分。贵金属特别是铂族金属(PGM)，例如铂或钯。催化涂层具有厚度、离基底近的内表面和离基底远的外表面。外表面面向大气和/或发动机的排气料流。铂族金属组分可包含铂和钯的混合物，例如以大约1:5至大约5:1的重量比。

贵金属以梯度存在于催化层中，即外表面方向上的贵金属浓度大于内表面方向上的浓度。催化层厚度例如可以为大约6、大约8或大约10微米至大约15、大约20、大约30、大约50、大约75、大约100、大约150、大约200、大约250、大约300或大约350微米。

例如，至少50wt％(重量百分比)的贵金属组分可位于催化层厚度的外1/5(20％)中。此外，至少60重量％或至少70重量％的贵金属组分可位于催化层厚度的外1/2中。例如，大约80重量％至大约90重量％的贵金属可位于催化层厚度的外20％中。

载体例如包含耐火金属氧化物，该多孔含金属氧化物材料在高温，如与汽油或柴油机排气相关的温度下表现出化学和物理稳定性。示例性的金属氧化物包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、氧化镨、氧化锡等，以及它们的物理混合物或化学组合，包括原子掺杂的组合并包括高表面积或活性化合物，如活性氧化铝。

包括金属氧化物的组合，如二氧化硅-氧化铝、二氧化铈-氧化锆、氧化镨-二氧化铈、氧化铝-氧化锆、氧化铝-二氧化铈-氧化锆、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、氧化钡-氧化镧-氧化铝、氧化钡-氧化镧-氧化钕氧化铝和氧化铝-二氧化铈。示例性的氧化铝包括大孔勃姆石、γ-氧化铝和δ/θ氧化铝。在示例性方法中用作原材料的可用商业氧化铝包括活性氧化铝，如高堆积密度γ-氧化铝、低或中堆积密度大孔γ-氧化铝和低堆积密度大孔勃姆石和γ-氧化铝。