[发明专利]一种汽车尾气处理三效催化剂及其制备方法

说明书

一种汽车尾气处理三效催化剂，所述三效催化剂包括储氧材料、改性的γ‑Al₂O₃、稀土助剂、粘结剂、贵金属硝酸盐，所述改性的γ‑Al₂O₃为La改性的γ‑Al₂O₃，所述储氧材料为铈锆复合氧化物，储氧材料与改性的γ‑Al₂O₃重量比为2：3～3：2，稀土助剂包括锆、镨、钕、钇的硝酸盐的一种或多种，占涂层总量的1～5％。在涂层制备过程中，贵金属盐溶液经稀释后加入，并搅拌过夜，可有效抑制贵金属团聚，提高贵金属的分散度，从而提高贵金属的利用率；先采用低温干燥，可避免快速干燥过程中，活性组分的迁移导致活性组分团聚，避免焙烧时烧结。降低了贵金属的用量。

技术领域

本发明涉及汽车尾气处理，具体涉及一种汽车尾气处理三效催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国汽车保有量逐渐增加，为人类带来便利的同时汽车尾气的大量排放也带来了不容忽视污染。汽车启动后，由于燃油燃烧不完全或高温，会产生大量的CO、HC和NOx，这些污染物严重危害生态环境及人体健康。因此，需要迫切解决汽车尾气污染问题。

目前，处理汽车尾气最有效的办法是安装汽车尾气净化器，其关键技术是三效催化剂的制备。三效催化剂通常采用陶瓷蜂窝为基体，涂覆活性氧化铝为载体，再负载贵金属Pt、Pd、Rh等作为活性组分制备成整体式催化剂，该催化剂具有催化氧化和催化还原两种功能，虽然可以有效降低HC、CO和NOx的排放，但该催化剂的制备工艺复杂，贵金属成本较高。传统的制备工艺如专利CN200510062095.0、CN201510207711.0和CN201310358641.X所述，采用直接浸没的涂覆方式，不管是载体还是活性组分均需经多次浸渍、干燥、焙烧制得催化剂，不仅制备工艺繁杂，活性组分易流失，涂层易脱落，且经多次干燥焙烧，贵金属易烧结，利用率低。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种汽车尾气处理三效催化剂及其制备方法，本发明的制备工艺简单，贵金属利用率高、含量低。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种汽车尾气处理三效催化剂，所述三效催化剂包括储氧材料、改性的γ-Al₂O₃、稀土助剂、粘结剂、贵金属硝酸盐，所述改性的γ-Al₂O₃为La改性的γ-Al₂O₃，所述储氧材料为铈锆复合氧化物，储氧材料与改性的γ-Al₂O₃重量比为2：3～3：2，稀土助剂包括锆、镨、钕、钇的硝酸盐的一种或多种，占涂层总量的1～5％。

本发明还提出一种汽车尾气处理三效催化剂制备方法，包括如下步骤：

(1)制备Pd层浆料：先用适量去离子水将稀土助剂硝酸盐溶解，再加入储氧材料铈锆复合氧化物和改性的γ-Al₂O₃，搅拌均匀后，加入硝酸钯溶液，搅拌12～24小时，加入粘结剂，继续搅拌30～60min，调节酸碱值，并加水调节至所需固含量后球磨30min～60min，得到Pd层浆料；

(2)制备Rh层浆料：先用适量去离子水将稀土助剂硝酸盐溶解，再加入储氧材料铈锆复合氧化物和改性的γ-Al₂O₃，搅拌均匀后，加入硝酸铑溶液，搅拌12～24小时，加入粘结剂，继续搅拌30～60min，调节酸碱值，并加水调节至所需固含量后球磨30min～60min，得到Rh层浆料；

(3)涂覆浆料层：先涂覆Pd层浆料，干燥后再涂覆Rh层浆料；

(4)干燥与焙烧：涂覆浆料层后，置于干燥箱内进行干燥，然后置于马弗炉内进行焙烧。