[发明专利]三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法，在蜂窝载体的进气端涂覆有第一贵金属涂层，在蜂窝载体的出气端涂覆有第二贵金属涂层，在第二贵金属涂层的外表面涂覆有第三贵金属涂层；第一贵金属涂层由贵金属及其负载贵金属的氧化铝组成，贵金属为Pd、Pt‑Pd、Pd‑Rh或者Pt‑Pd‑Rh中的一种；第二贵金属涂层由贵金属、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Pd、Pt‑Pd中的一种；第三贵金属涂层由贵金属Rh、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Rh。其制备方法包括：第一贵金属涂层制备、第二贵金属涂层制备与第三贵金属涂层制备步骤。本发明的催化剂提升HC在冷启动阶段的转化效率，同时兼顾CO和NO_x转化率，使各污染物都能满足欧五阶段的排放限值。

技术领域

本发明公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂，本发明还公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法，本发明属于催化剂制备技术领域。

背景技术

摩托车尾气的主要污染物为碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NO_x)，安装在摩托车排气系统中的催化剂可以将碳氢化合物、一氧化碳氧化成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)，同时可以使氮氧化物还原成氮气(N2)，从而实现尾气中三种主要污染物的同步净化。该催化剂通常有二部分组成：蜂窝状的金属或陶瓷载体，以及附着在载体上的催化剂涂层。催化剂涂层通常有比较大比表面积的无机氧化物材料(如氧化铝和储氧材料)和负载在氧化物表面的贵金属活性组分(通常为Pt(铂)、Pd(钯)、Rh(铑)中的一种或几种)组成。

目前，国内外摩托车尾气排放限值为“欧四(国四)”，各污染物的限值分别为：CO＝1140mg/km，HC＝380mg/km，NO_x＝70mg/km。欧洲拟定于2020年开始实行第五阶段排放法规，各污染物的限值变成CO＝1000mg/km，HC＝100mg/km，NO_x＝68mg/km，可以看出其重点是针对HC的排放，由第四阶段的380mg/km降至100mg/km，降幅高达73.68％。而HC的排放主要出现在冷启动阶段，现有的国四催化剂已满足不了对HC的催化能力。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种能提升HC在冷启动阶段的转化率同时还能兼顾CO和NOx转化率的三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法。

本发明的另一目的是提供一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述三次涂覆的摩托车催化剂，在蜂窝载体的进气端涂覆有10～150g/L的第一贵金属涂层，在蜂窝载体的出气端涂覆有10～120g/L的第二贵金属涂层，在第二贵金属涂层的外表面涂覆有5～80g/L的第三贵金属涂层；

所述第一贵金属涂层由贵金属及其负载贵金属的氧化铝组成，贵金属为Pd、Pt-Pd、Pd-Rh或者Pd-Pt-Rh中的一种，且贵金属的使用量为5～200g/ft³，剩下的为氧化铝；

所述第二贵金属涂层由贵金属、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Pd、Pt-Pd中的一种，贵金属的使用量为5～200g/ft³，储氧材料为铈锆固溶体；

所述第三贵金属涂层由贵金属Rh、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属Rh的使用量为1～200g/ft³，储氧材料为铈锆固溶体。

作为优选：在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为(0.5～3):1；在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为1:(0.5～3)。