[发明专利]一种含Pt汽油车三效催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于汽油车催化剂技术领域，具体涉及一种含Pt汽油车三效催化剂及其制备方法。本发明的含Pt汽油车三效催化剂，包括载体和涂层，所述催化剂载体的表面涂覆有含贵金属Pt、Pd和Rh的涂层，所述涂层包括底层涂层和外层涂层，所述底层涂层涂覆于所述催化剂载体上，所述外层涂层涂覆于所述底层涂层之上。本发明制备的含Pt汽油车三效催化剂中的Pt@Al₂O₃/Ce‑Zr‑Al‑Ba能够有效的保证贵金属Pt的高温耐久性能，抑制Pt的高温烧结，同时促进储放氧速率。本发明对现有含Pt汽油车催化剂起燃性能及耐久性能进行了改善，着重对贵金属的负载基体及贵金属的负载工艺进行了改进，改进后催化剂的HC、CO及NOx的低温起燃活性及耐久性能得到提高，催化剂的成本更低。

技术领域

本发明属于汽油车催化剂技术领域，具体涉及一种含Pt汽油车三效催化剂及其制备方法。

背景技术

汽车尾气污染已成为大气污染的主要来源之一。城市中大部分的氮氧化合物(NO_X)、CO和碳氢化合物(HC)都是由汽车尾气产生的。NO_X、CO、HC、 PM不但对人体造成损伤而且在一定的条件使人类生存的环境遭到破坏。

汽油车三效催化剂(TWC)用于对汽油车尾气中CO、HC的氧化及NO_X的还原，其涂层主要由氧化铝、Ce-Zr固溶体、助剂及活性贵金属组分组成，贵金属是汽油车三效催化剂的关键组分。对于汽油车TWC催化剂而言，就是利用 TWC催化剂降低汽油机尾气中的HC、CO和NO_X等的化学反应的活化能，使尾气中的HC、CO在较低的温度下进行氧化反应，转化为CO₂和H₂O，NO_X在较低的温度下进行还原反应，转化为N₂。汽油车三效催化剂通常以蜂窝陶瓷或者蜂窝金属为载体，其上负载氧化物涂层和活性金属组分，目前汽油车尾气后处理广泛使用的贵金属为Pd和Rh。

随着TWC常用贵金属Pd的价格持续走高，TWC催化剂的成本越来越高，相反，贵金属Pt的价格则相对稳定和便宜。由于贵金属的Pt的高温耐久性能不及Pd，主要表现在Pt在高温容易挥发、烧结，所以开发一种起燃活性好、耐久性能好的含Pt汽油车三效催化剂成为必然要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有Pt负载技术的不足，提供了一种含Pt汽油车三效催化剂及其制备方法。本发明制备的含Pt汽油车三效催化剂的HC和CO起燃温度低、催化剂耐久性能好，催化剂中的 Pt@Al₂O₃/Ce-Zr-Al-Ba能够有效的保证贵金属Pt的高温耐久性能，抑制Pt的高温烧结，同时促进储放氧速率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种含Pt汽油车三效催化剂，包括催化剂载体和涂层，所述催化剂载体的表面涂覆有含贵金属Pt、Pd 和Rh的涂层，所述涂层包括底层涂层和外层涂层，所述底层涂层涂覆于所述催化剂载体上，所述外层涂层涂覆于所述底层涂层之上。

进一步地，所述底层涂层包含Pd/La-Al₂O₃粉体、Pd/Ce-Zr固溶体粉体、助剂及粘结剂。

进一步地，所述外层涂层包含Rh/Zr-Al₂O₃粉体、Ce-Zr-Al载体及其上担载的Al₂O₃包裹Pt的核壳结构的粉体、助剂及粘结剂。

进一步地，所述助剂为单质Sr、Ba或La及其化合物中的一种或多种，所述粘结剂为铝胶或锆胶。

所述含Pt汽油车三效催化剂的制备方法，包括如下步骤：

底层制备及涂覆：