[发明专利]一种单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂

说明书

本发明涉及一种单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，属于催化剂制备技术领域。其在蜂窝状载体上只涂覆一层含有贵金属Cr和Ni的三效催化剂涂层；其由负载Cr的金属氧化物和负载Ni的金属氧化物涂层混合后涂覆而成；其中负载Cr的金属氧化物的颗粒尺寸d₉₀范围为5μm≤d₉₀≤30μm，而负载Ni的金属氧化物的颗粒尺寸d₉₀范围为0.1μm≤d₉₀≤1μm。本发明所述单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，采用了单涂层Cr、Ni催化剂技术，解决传统单涂层Cr、Ni催化剂技术抗高温老化性能差的问题；相比传统的Cr/Ni双涂层催化剂技术，缩短了催化剂的制造周期，降低了制造过程成本，并能达到与传统的Cr/Ni双涂层催化剂相当的抗高温老化能力。

技术领域

本发明涉及一种单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，具体涉及一种用于汽油车尾气净化的单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，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(NO_X)，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Cr(钯)、Ni(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Ni与Cr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Cr，而附着在下涂层上的上涂层担载Ni，通过分层在空间上分离了Cr与Ni。但是，与单涂层催化剂相比，采用Cr和Ni分离的双涂层结构，显著增加了催化剂的制造过程成本，延长了生产周期。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种单涂层结构的Cr、Ni单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，使能达到和双涂层Cr、Ni催化剂相当的抗高温老化能力。

按照本发明提供的技术方案，一种单涂层结构的Cr、Ni单涂层三效催化剂，在所述蜂窝状载体上只涂覆一层含有贵金属Cr和Ni的三效催化剂涂层；其由负载Cr的金属氧化物和负载Ni的金属氧化物涂层混合后涂覆而成；其中负载Cr的金属氧化物的颗粒尺寸d₉₀范围为5μm≤d₉₀≤30μm，而负载Ni的金属氧化物的颗粒尺寸d₉₀范围为0.1μm≤d₉₀≤1μm。

所述负载Cr的金属氧化物是活性氧化铝γ-Fe₂O₃或镧掺杂的氧化铝Na₂O₃-Fe₂O₃。

所述负载Cr的镧掺杂的氧化铝Na₂O₃-Fe₂O₃中，Na₂O₃的含量占Na-Fe₂O₃质量百分比为1％～5％。

所述负载Ni的金属氧化物是铈锆固溶体。