[发明专利]净化机动车排气的稀土－贵金属催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种净化机动车排气的稀土-贵金属催化剂，以堇青石蜂窝陶瓷为载体、以贵金属铂、钯、铑为活性组分，其特征在于：在载体的微孔内和孔道的表面上具有一层稀土氧化物-氧化铝复合涂层，在复合涂层上又有一层含有稀土氧化物的贵金属活性组分涂层，其中：

所说的复合涂层是由一个稀土氧化物底层和一个添加了稀土氧化物的氧化铝上层所组成；

所说的稀土氧化物为镧系稀土氧化物或氧化钇中的一种或一种以上。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：稀土氧化物在催化剂中的总用量为10～150克/升催化剂，氧化铝在催化剂中的用量为15～200克/升催化剂，稀土氧化物的重量百分比可以大于氧化铝，贵金属的用量为0.01～1.5克/升催化剂。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：复合涂层量为50～200克/升催化剂，其中，稀土氧化物底层的涂层量为10～60克/升催化剂；氧化铝上层的涂层量为15～200克/升催化剂；复合涂层中稀土氧化物与氧化铝的重量比为0.05～2，活性组分层中稀土氧化物与贵金属总重量之比为0.05～30∶1。

4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：氧化铝涂层中可以添加含有镧、铈、镨、钡、镁、锆中的至少二种元素的氧化物作为添加剂，添加剂的加入量为氧化铝涂层总重量的1～50％。

5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：

(1)活性组分层中优选添加的稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化

    钕、氧化钐或氧化钇中的一种或一种以上；

(2)优选使用的贵金属的用量为0.1～0.5克/升催化剂；

(3)优选使用的活性组分中稀土氧化物与贵金属总重量之比为0.5～20∶1；

(4)氧化铝涂层中添加的助剂优选加入量为5～30％；

(5)稀土氧化物底层中优选采用的稀土为氧化铈；

(6)氧化铝涂层中优选采用的稀土为氧化铈、氧化镧和氧化镨中的一种或一种以上。

6.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：

1.蜂窝陶瓷载体经脱气处理后，浸渍于稀土元素镧、铈或钇的硝酸盐、醋酸

  盐或氯化物中的一种或一种以上的水溶液中，浸渍后的载体在80～150

  ℃的温度下干燥2～6小时，在350～700℃的空气中焙烧2～8小时，获

  得具有稀土氧化物底层的催化剂载体；

2.将上述具有稀土氧化物底层的载体，在真空下用稀土元素镧、铈、镨、钕、

  钐或钇的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、氯化物或氧化物中的一种或一种以

  上与氧化铝的混合浆液浸涂，浸涂后的催化剂载体用熟知的方法除去孔

  道内的剩余浆液后在80～150℃下干燥2～12小时，在350℃～900℃的

  空气中焙烧2～8小时，获得具有复合涂层的催化剂载体；

3.用含有贵金属Pt、Pd和/或Rh以及稀土元素铈、镧、镨、钕、钐或铱的

  硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、氯化物或氧化物中的一种或一种以上的混合

  盐溶液浸渍具有复合涂层的载体，在80～150℃下干燥2～10小时，在

  350℃～700℃的空气中焙烧2～8小时，获得催化剂粗品；

4.将催化剂粗品在H2或还原性汽车排气气氛下，于100～500℃的温度下活

  化1～4小时，即制得成品催化剂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于在氧化铝混合浆液中加入锆、钡或镁的氧氯化物、硝酸盐或氢氧化物中的一种或一种以上，其加入量以氧化物计为2～10％(wt)浆液。