[发明专利]一种三效催化剂

说明书

本发明涉及一种三效催化剂，属于催化剂制备技术领域。在所述蜂窝状载体上附着下层Pd涂层，在下层Pd涂层上附着中间Rh涂层，在中间Rh涂层上附着一层不含贵金属的碱土金属氧化物涂层；所述碱土金属氧化物由MgO、BaO、SrO、CaO中的一种氧化物或几种氧化物组成；所述中间Rh涂层和上层碱土金属氧化物涂层的质量比为10:1~30:1。本发明所述催化剂在高温老化后具有更高的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物处理能力。

技术领域

本发明涉及一种三效催化剂，具体涉及一种用于汽油车尾气净化的三效催化剂，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

汽车尾气的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)，利用安装在排气系统的催化剂可以将一氧化碳、碳氢化合物氧化成二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)，并同时使氮氧化合物还原为氮气(N₂)，实现尾气的净化，这种催化剂通常称为三效催化剂。三效催化剂由两部分组成：蜂窝状的陶瓷或金属载体，以及附着在载体上的催化剂涂层。催化剂涂层通常由具有较大比表面积的氧化物材料(如氧化铝)、储氧材料和分散在氧化物或储氧材料表面的贵金属活性组分(常为Pd(钯)、Rh(铑)中的一种或几种)组成。其中的储氧材料一般为含铈锆的复合氧化物，它通过吸附储存尾气中的氧或释放出氧来调节尾气中氧化性组分和还原性组分的比例，使一氧化碳和碳氢化合物被氧化的同时氮氧化合物被还原。为了提高汽车冷启动时污染物的转化效率，三效催化剂常被安装在靠近发动机排气歧管出口的位置，在汽车高速行驶时，三效催化剂的床层温度可达到900～1050℃的高温。

主要为了抑制高温条件下Rh与Pd的合金化作用而使催化剂活性下降，目前的三效催化剂通常都采用双涂层结构，即附着在蜂窝载体上的下涂层担载Pd，而附着在下涂层上的上涂层担载Rh，通过分层在空间上分离了Pd与Rh。但是，即使采用Pd和Rh分离的双涂层结构，在高温(如900～1050℃)条件下，依然会有部分Rh向下层迁移并与Pd发生相互作用而使催化剂活性下降。所以，如果能够进一步约束Rh向Pd涂层的高温迁移，那么可以进一步提高催化剂的抗高温老化性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种三效催化剂，使其具有更高的抗高温老化能力。

按照本发明提供的技术方案，一种三效催化剂，包括蜂窝状载体，在所述蜂窝状载体上附着下层Pd涂层，在下层Pd涂层上附着中间Rh涂层，在中间Rh涂层上附着一层不含贵金属的碱土金属氧化物涂层；

所述中间Rh涂层和上层碱土金属氧化物涂层的质量比为10～30:1。

所述上层碱土金属氧化物涂层中碱土金属氧化物质量占上层涂层质量的99％以上。

所述碱土金属氧化物由BaO、SrO或CaO中的一种或几种氧化物组成，氧化物的前驱体是水溶性的碱土金属盐或碱土氢氧化物。

所述下层Pd涂层包括负载Pd的铈锆固溶体和La₂O₃掺杂的氧化铝La₂O₃-Al₂O₃；铈锆固溶体与La₂O₃-Al₂O₃的质量比为1:10～10:1。

所述中间层Rh涂层包括负载Rh的铈锆固溶体和La₂O₃掺杂的氧化铝La₂O₃-Al₂O₃；铈锆固溶体与La₂O₃-Al₂O₃的质量比为1:10～10:1。