[发明专利]一种三效催化剂及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种三效催化剂及其制备方法和应用，属于吸附催化剂材料领域。该用于CO氧化反应的三效催化剂包括负载贵金属的铈锆复合氧化铝，所述三效催化剂中贵金属含量为0.5wt％‑1.5wt％，所述铈锆复合氧化铝包括铈锆固溶体和γ‑Al₂O₃，所述铈锆复合氧化铝中的γ‑Al₂O₃的含量为20wt％‑50wt％，所述铈锆固溶体包括20wt％‑50wt％CeO₂和38wt％‑65wt％ZrO₂；所述贵金属选自铂、铑和钯中的至少一种。该三效催化剂催化氧化CO的温度低、储氧量大、优异的抗老化性能和高温稳定性好。

技术领域

本申请涉及一种三效催化剂及其制备方法和应用，属于吸附催化剂材料领域。

背景技术

随着我国经济社会持续快速繁荣，汽车保有量直线上升。机动车的迅猛发展也伴随产生了严重的大气污染。因此汽车尾气排放污染控制工作变得非常艰巨，尤其在大城市中，情况更为严峻，大气污染物总量中约有60～80％来自汽车尾气排放。汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其污染物主要包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、碳氢化合物(HC)、固体悬浮微粒、硫氧化合物等。其中，CO无色无臭，是一种窒息性的有毒气体，和血红蛋白(Hb)结合的速度极为迅速，比O₂的结合速度快250倍。同时，在高温条件下，发动机中空气的氮气和氧气发生化学反应生成NO_x污染物。这污染物对环境和人们的健康造成严重的破坏和伤害，例如，高浓度的NO可能造成中枢神经的轻度障碍，NO也会破坏高空的臭氧保护层，二氧化氮能与大气中的水蒸气结合导致酸雨，NO₂还是产生酸雨和引起气候变化、产生烟雾的主要原因，NO₂与HC一起时会生成光化学反应，形成光化学烟雾，直接威胁人们的身心健康。

而目前解决机动车排放污染控制问题主要依靠安装的三效催化转化器(Three-way Catalysts简称：TWC)污染控制装置来实现，因此日益严格的排放标准对三效催化剂产业提出了更高的要求。

三效催化剂主要由载体、涂层、活性组分和助剂组成。例如，载体为堇青石陶瓷载体，活性组分可为贵金属和非贵金属两种类型。贵金属熔点较低，在高温下容易聚集长大和高温流失，从而导致催化活性大大降低甚至失活，提高贵金属催化剂的高温稳定性、降低污染气体如CO起燃温度成为亟需解决的问题。另外，国六轻型车的更低的污染物排放限值需要催化剂的转换效率高、使用寿命长。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种催化CO氧化的三效催化剂及其制备方法和应用，该三效催化剂的催化氧化CO的温度低，且高温稳定。

根据本申请的一个方面，提供了一种催化CO氧化的三效催化剂，其包括负载贵金属的铈锆复合氧化铝，所述三效催化剂中贵金属含量为0.5wt％-1.5wt％，所述铈锆复合氧化铝包括铈锆固溶体和γ-Al₂O₃，所述铈锆复合氧化铝中的γ-Al₂O₃的含量为20wt％-50wt％，所述铈锆固溶体包括20-50wt％CeO₂和38-65wt％ZrO₂；所述贵金属选自铂、铑和钯中的至少一种。

可选地，所述三效催化剂中贵金属含量为1wt％。

优选地，所述贵金属为钯。

可选地，所述铈锆复合氧化铝中的γ-Al₂O₃的含量为30wt％-50wt％。