[发明专利]一种高效的车用天然气催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种车用天然气催化剂，包括载体及涂覆于所述载体上的涂层材料，其特征在于，所述涂层材料包含氧化铝，及含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物，所述涂层材料中负载有贵金属Ir，以及Pt、Pd和Rh；

所述涂层材料包括上、下涂层两层，下涂层的涂覆量为50~200g/L，上涂层的涂覆量为30~150g/L；

或者所述涂层材料包括上、中、下三层，下涂层的涂覆量为50~150g/L，中间涂层的涂覆量为10~100g/L，上涂层的涂覆量为20~100g/L；

所述Rh和Ir均分布于上涂层；所述Pd分布于下涂层和/或中间涂层；所述Pt分布于中间涂层和/或上涂层，其中Rh和Ir的总负载量为0.02~1g/L，Rh和Ir的质量比为1:9~9:1；Pd的负载量为0.2~5g/L；Pt的负载量为0~3.5g/L；

上涂层制备时，将稀释后的含Ir可溶性溶液等体积浸渍至活性氧化铝材料上，经过烘干焙烧，再次与含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物混合均匀并配制成浆料，向浆料中添加硝酸铑溶液或硝酸铑和硝酸铂溶液制备得到催化剂上涂层涂覆浆料。

2.根据权利要求1所述的车用天然气催化剂，其特征在于，所述载体为堇青石蜂窝陶瓷载体，目数为300~600目，壁厚为3~6密耳。

3.权利要求1所述的车用天然气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）下涂层涂覆：将氧化铝及含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物配制成原浆浆料放置于指定容器中进行搅拌，加入含有贵金属Pd的可溶性溶液，搅拌0.5~2h，进行增粘并继续搅拌6~20h，获得催化剂的下涂层浆料，将其涂覆于催化剂载体上，并烘干焙烧得到半成品催化剂；

（2）上涂层涂覆：测定单位质量氧化铝的吸水值，其吸水值记为a g/g，称取b g活性氧化铝材料，将含Ir可溶性溶液用去离子水稀释至质量为a*b g，将稀释后的含Ir可溶性溶液等体积浸渍至活性氧化铝材料上，经过烘干焙烧，再次与含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物混合均匀并配制成浆料，向浆料中添加硝酸铑溶液或硝酸铑和硝酸铂溶液制备得到催化剂上涂层涂覆浆料，将所述上涂层涂覆浆料涂覆于步骤（1）制得的半成品催化剂上，并烘干焙烧，最终获得成品催化剂。

4.权利要求1所述的车用天然气催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）下涂层涂覆：将氧化铝及含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物配制成原浆浆料放置于指定容器中进行搅拌，加入含有贵金属Pd的可溶性溶液，搅拌0.5~2h，进行增粘并继续搅拌6~20h，获得催化剂下涂层浆料，将其涂覆于催化剂载体上，并烘干焙烧得到第一半成品催化剂；

（2）中间涂层涂覆：将氧化铝及含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物配制成原浆浆料放置于指定容器中进行搅拌，加入含有贵金属Pd和/或贵金属Pt的可溶性溶液，搅拌0.5~2h，进行增粘并继续搅拌6~20h，获得催化剂中间涂层浆料，将其涂覆于步骤（1）所制得的第一半成品催化剂上，并烘干焙烧得到第二半成品催化剂；

（3）上涂层涂覆：测定单位质量活性氧化铝组分的吸水值，其吸水值记为a g/g，称取bg活性氧化铝材料，将含Ir可溶性溶液用去离子水稀释至质量为a*b g，将稀释过的含Ir可溶性溶液等体积浸渍至活性氧化铝材料上，经过烘干焙烧后，再次与含有Ba、Ti、Pr、La、Nd和Y中一种或几种改性氧化物的Ce-Zr复合氧化物混合均匀并配制成浆料，再添加硝酸铑溶液或硝酸铑和硝酸铂溶液制备成催化剂上涂层涂覆浆料，将其涂覆于步骤（2）制得的第二半成品催化剂上，并烘干焙烧，最终获得成品催化剂。

5.根据权利要求3或4所述的车用天然气催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化铝为γ-氧化铝，比表面积为150~180m²/g。