[发明专利]汽油车三效催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种汽油车三效催化剂及其制备方法，它包括载体、下层涂层材料、下层贵金属、上层涂层材料与上层贵金属；下层贵金属为贵金属Pt和贵金属Pd按照质量比为1:0~0:1组成的混合物；上层贵金属为贵金属Rh；下层贵金属与上层贵金属的质量比为6:1~40:1。本发明通过超声还原法，制备出粒径分布均匀的纳米贵金属颗粒，再将贵金属纳米颗粒与涂层浆料混合，从而有效的提高贵金属分散度，并提高了三效催化剂的活性，本发明的三效催化剂比表面积较大、储氧量最高，本发明的催化剂经过发动机台架老化后，贵金属分散度明显优于传统方法制备的催化剂，且污染物HC、CO和NO_X的排放结果明显优于传统对比催化剂。

技术领域

本发明属于内燃机催化剂制备技术领域，具体地说是一种汽油车三效催化剂及其制备方法。

背景技术

随着汽车保有量的持续增加，汽车尾气污染物包括一氧化碳(CO)，未燃烧的碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO_X)的排放的也越来越大。在潮湿的环境中，这些气体污染物吸附在雾霾颗粒表面上吸附到人体内，会对人体健康造成严重伤害；另外氮氧化合物也是形成酸雨的直接原因，直接危害到生态环境安全。

目前，利用催化剂催化转化汽油车尾气污染物是控制污染物排放最有效的办法之一，经过三效催化剂(TWC)，汽车排放的污染物(HC、CO和NO_X)会被催化转化生成二氧化碳、氮气和水等无害的气体排放到环境中。为了控制机动车尾气污染，我国的机动车排放法规越来越严格，对各污染物的限值要求越来越低。目前我国颁布的国六排放法规中，对三效催化剂抗老化性能要求也由国五的16万公里提高到25万公里。传统催化剂通常是通过增加贵金属的用量来满足日益严格的排放法规，但是经过长期使用后催化剂劣化严重，且贵金属资源稀少，价格昂贵，不可再生，因此提高贵金属利用率尤为重要，已成为当下研究的热点。

传统催化剂采用贵金属溶液直接跟涂层浆料混合，制备的催化剂中贵金属颗粒分布不均匀，容易出现贵金属的团聚，这种状态下的贵金属利用率很低，并且高温易烧结。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种比表面积较大、储氧量较高、贵金属分散度高且汽车尾气污染物起燃温度较低的汽油车三效催化剂及其制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述汽油车三效催化剂，它包括载体、下层涂层材料、下层贵金属、上层涂层材料与上层贵金属；下层涂层材料负载在载体上，在下层涂层材料内负载有下层贵金属，上层涂层材料负载在下层涂层材料上，在上层涂层材料内负载有上层贵金属；

下层涂层材料为含有Ce、Zr、Pr、Nd、La、Y或者Al的氧化物或者复合氧化物，下层涂层材料的负载量为80～140g/L；

下层贵金属为贵金属Pt和贵金属Pd按照质量比为1:0～0:1组成的混合物；

上层涂层材料为含有Ce、Zr、Pr、Nd、La、Y或者Al的氧化物或者复合氧化物，上层涂层材料的负载量为80～120g/L；

上层贵金属为贵金属Rh；

下层贵金属与上层贵金属的质量比为6:1～40:1。

作为优选，所述载体为堇青石蜂窝状陶瓷载体。

作为优选，所述下层贵金属的负载量为0.2～7.06g/L。

作为优选，所述上层贵金属的负载量为0.04～1g/L。

一种汽油车三效催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)贵金属Pd纳米颗粒的制备

11)称取分散剂加入盛水的容器中，搅拌使完全溶解；

12)将含有a重量份贵金属Pd的贵金属Pd溶液缓慢滴加到步骤11)制备的溶液中，继续搅拌；