废气氧化催化剂的制作方法
【专利摘要】废气氧化催化剂，其特征在于废气氧化催化剂包含催化剂基底——其中已形成多个废气通道，和在催化剂基底中的废气通道表面上形成的催化剂层；其中提供由底催化剂层、暴露在废气通道中的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化剂层之间的中间催化剂层构成的催化剂层以覆盖不小于25%的废气通道表面，且其中底催化剂层至少含有氧吸留剂作为催化剂组分但不含烃吸附剂，中间催化剂层至少含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属和烃吸附剂作为催化剂组分，顶催化剂层至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分。
【专利说明】废气氧化催化剂
[0001]本发明涉及用于净化内燃机、尤其是柴油机排放的废气的废气氧化催化剂。
[0002]废气净化催化剂用于防止内燃机排放的废气造成的污染，为柴油机开发的催化剂包括氧化催化剂和氮氧化物吸留还原催化剂。
[0003]氧化催化剂使废气中的有毒物质，如一氧化碳(CO)、未燃烃(HC)和可溶有机成分(SOF)通过分解成二氧化碳、水等变无害。美国专利n0.5627124和5491120公开了使用在带有许多废气通道的蜂窝形式的基底的废气通道中形成的催化剂层的氧化催化剂，其中所述催化剂层含有金属氧化物，如氧化铈、氧化铝、氧化钛和氧化锆及其络合物并进一步含有贵金属，如钼和钯。由于在废气温度低(如在低速行进中)时氧化催化剂的氧化有毒物质如HC的功能不足，已设计出各种手段以在低温下吸附HC，然后在废气达到足够高的温度时氧化释放的HC ;提出的一种手段是构造催化剂层以提高HC吸附量(参见例如美国专利公开N0.2010/0180582)。
[0004]为了提高在低废气温度下吸留的HC量，在美国专利公开N0.2010/0180582中公开的氧化催化剂中的废气通道中提供的催化剂层由三层构成:含有至少分子筛的底层、含有负载在耐火金属氧化物上的贵金属但不含分子筛的中间层和含有至少分子筛的顶层。但是，尽管美国专利公开N0.2010/0180582中公开的氧化催化剂提供改进的在低速行进中的HC吸附，但这种催化剂的问题在于，HC吸附效力在低温连续行进中(如在空转中)倾向于变差，且CO脱除水平几乎不令人满意，因为催化剂从硫中毒(由于废气中的硫化合物)中复原的能力被认为不足。为解决上述现有技术的废气氧化催化剂的问题而设计出本发明，其目标是提供可借以解决现有问题的废气催化剂。
[0005]根据第一方面，本发明提供废气氧化催化剂，其特征在于包含催化剂基底——其中已形成多个废气通道，和在催化剂基底中的废气通道表面上形成的催化剂层；其中提供由底催化剂层、暴露在废气通道中的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化剂层之间的中间催化剂层构成的催化剂层以覆盖不小于25%的废气通道表面，且其中底催化剂层至少含有氧吸留剂作为催化剂组分但不含烃吸附剂，中间层至少含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属和烃吸附剂作为催化剂组分，顶催化剂层至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分。
[0006]在一个实施方案中，中间催化剂层包含不少于两层一具有不同催化剂组分和/或催化剂含量。
[0007]在进一步实施方案中，除氧吸留剂和烃吸附剂外，顶催化剂层还含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属。
[0008]在进一步实施方案中，烃吸附剂是沸石。
[0009]根据第二方面，本发明提供柴油内燃机的排气系统，其包含根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂。
[0010]本发明的废气氧化催化剂具有出色的除CO和HC效力，防止低速行进中HC吸附的下降，从催化剂的硫中毒中快速复原并可有效氧化废气中的有毒物质以使它们无害。
[0011]为了更充分理解本发明，参照附图描述本发明的实施方案，其中:[0012]图1是显示本发明的废气氧化催化剂的一个实施方案的纵剖面视图；
[0013]图2是显示催化剂层的构造的放大剖视图；且
[0014]图3是显示本发明的废气氧化催化剂的另一实施方案中的催化剂层的构造的放大剖视图。
[0015]图1显示本发明的废气氧化催化剂的一个实施方案；所示废气氧化催化剂具体体现了一种构造:其中在含有多个废气通道2的催化剂基底3中的废气通道2的壁4上提供如图2中所示的催化剂层5。所用催化剂基底3包含堇青石、金属、碳化硅、氮化硅、氮化铝等。尽管通常可以使用具有从该圆柱体的一面贯穿至另一面的多个废气通道2的蜂窝圆柱形式的催化剂基底3，但该基底也可以是纤维形式、片形式、陶瓷形式等等的多孔体。
[0016]如图2中所示，催化剂层5由三层构成:至少含有氧吸留剂但不含烃吸附剂作为催化剂组分的底催化剂层6、至少含有作为催化剂组分的负载在金属氧化物载体上的催化剂金属和烃吸附剂的中间催化剂层7和至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分的顶催化剂层8。提供底催化剂层6以覆盖废气通道2的壁4，顶催化剂层8暴露在废气通道2内，中间催化剂层7位于底催化剂层6与顶催化剂层8之间。
[0017]可通过施加催化剂层成形浆料(其中已将催化剂组分分散在水中)的涂层、然后干燥和煅烧来形成各催化剂层。对催化剂基底3施加浆料涂层的方法可列为包括将催化剂基底3浸在该浆料中或将该浆料灌入催化剂基底3的废气通道2中。在该浆料已涂布在催化剂基底3上并干燥后，其通常在700°C或更低的温度下煅烧以形成催化剂层。
[0018]可以使用分散在水中的氧吸留剂的催化剂组分作为用于形成底催化剂层6的浆料。尽管可以使用氧化铈、铈和锆的复合氧化物和已将La、Pr或Nd之类的元素添加到所述氧化物中的化合物的任一种作为氧吸留剂，但铈和锆的复合氧化物是优选的。由于使用不含烃吸附剂或催化剂金属的浆料形成底催化剂层6，在底催化剂层6中不含烃吸附剂，但其中可能含有已从在底催化剂层6上形成的中间催化剂层7迁移来的催化剂金属。如果在底催化剂层6中含有已从中间催化剂层7迁移来的催化剂金属，其比例通常不大于总催化剂金属含量的5重量％。
[0019]可通过在其上已形成底催化剂层6的催化剂基底3上的底催化剂层6上涂布分散在水中的催化剂金属化合物、用于负载该催化剂金属的金属氧化物载体和烃吸附剂的浆料或分散在水中的其上已负载催化剂金属的金属氧化物载体和烃吸附剂的浆料、然后干燥和煅烧来形成中间催化剂层7。中间催化剂层7中的催化剂金属作为负载在金属氧化物上的催化剂金属存在。使用钼、钯、铱、金或银之类金属的硝酸盐、乙酸盐、盐酸盐、氨合物盐等作为用于形成中间催化剂层7的浆料中的催化剂金属化合物；硝酸钼、氨合钼和硝酸钯是优选的。使用氧化招，如a-氧化招或Y-氧化招、氧化错、氧化娃、氧化钛、它们的混合物和它们的复合氧化物作为金属氧化物载体；氧化铝和含有氧化铝的混合物或复合氧化物是优选的，Y-氧化铝和含有Y-氧化铝的混合物或复合氧化物尤其优选。含有Y-氧化铝的混合物或复合氧化物中其它金属氧化物的比例优选落在1-30重量％的范围内。优选使用平均粒度为1-10微米的粉末作为金属氧化物载体。对于其中分散着催化剂金属化合物和催化剂氧化物载体的浆料，催化剂金属化合物与金属氧化物载体的比例优选落在金属氧化物化合物占两者总重量的0.2-5.0重量％的范围内。可用的烃吸附剂包括介孔材料或微孔材料，如沸石或结构为其沸石晶格中的硅或铝被过渡金属替代的金属硅酸盐，尽管沸石是优选的。可列举BEA、FAU、MF1、FER、CHA等类型的沸石作为沸石，其中一种或两种或更多种可以一起使用，尽管具有三维孔隙率的沸石是优选的。具有与废气中所含的烃类相配的捕获功能的烃吸附剂优选被选用作烃吸附剂。
[0020]可通过在中间催化剂层7上涂布含有氧吸留剂和烃吸附剂的浆料、干燥和烧制来形成顶催化剂层8。可用的氧吸留剂和烃吸附剂与底催化剂层6和中间催化剂层7中相同。
[0021]如果必要，在用于形成底催化剂层6、中间催化剂层7和顶催化剂层8的浆料中可掺入粘合剂、无机纤维等。也充当金属氧化物载体的氧化铝常用作粘合剂，尽管也可以使用氧化钛、氧化硅等。可以使用莫来石纤维、二氧化钛纤维、二氧化硅纤维、纤维状勃姆石等作为无机纤维。
[0022]上述实例例示通过在催化剂基底3中的废气通道2的壁4上涂布含有催化剂金属化合物和金属氧化物载体(或负载催化剂金属的金属氧化物载体)、然后干燥和煅烧来形成底催化剂层6的情况，但也可以通过将底催化剂层浆料模制到例如蜂窝圆柱体中、然后干燥和煅烧来整体形成催化剂基底3和底催化剂层6。
[0023]尽管上述实例例示作为单层构造中间催化剂层7的情况，但中间催化剂层7也可以如图3中所示作为两层——第一层7a和第二层7b或多个两层或更多层构造。当作为多个两层或更多层构造中间催化剂层7时，各层(第一层7a、第二层7b，以此类推)可以由具有不同催化剂金属及其含量、不同金属氧化物载体等的浆料或由不同含量的相同催化剂金属的浆料形成。通过作为其催化剂金属、金属氧化物载体及其含量等不同的多个层构造中间催化剂层7，可以增强在处理含有不同比例有毒物质的废气中的多用性。
[0024]本发明的废气氧化催化剂I可以在顶催化剂层8中含有催化剂金属以及氧吸留剂和烃吸附剂。当如此包含催化剂金属时，其负载在金属氧化物载体上。在顶催化剂层8中包含催化剂金属不仅改进抑制低速行进过程中HC捕获功能下降的性能，其还可以改进DPF强制再生过程中的燃料燃烧性质。
[0025]相对于废气氧化催化剂I的体积(L)，上述氧吸留剂、烃吸附剂和催化剂金属在本发明的废气氧化催化剂I中的含量优选为10-20g/L氧吸留剂、5-30g/L烃吸附剂和0.1-5.0g/L催化剂金属。氧吸留剂的含量优选使得总氧吸留剂含量的20-50重量％包含在底催化剂层6中，总氧吸留剂含量的50-80重量％包含在顶催化剂层8中。烃吸附剂的含量优选使得总烃吸附剂含量的30-50重量％包含在中间催化剂层7中，总烃吸附剂含量的50-70重量％包含在顶催化剂层8中。如果顶催化剂层8中另外含有催化剂金属，其中所含的催化剂金属的比例优选设定为总催化剂金属含量的1-10重量％。
[0026]不需要在从废气入口端到废气出口端的整个废气通道2上提供本发明的废气氧化催化剂I中的包含底催化剂层6、中间催化剂层7和顶催化剂层8的催化剂层5:尽管其可以连续或非连续提供，只要其在废气通道2总长度的表面的不小于25%上提供，但其优选在废气通道2总长度的表面的不小于30%，更优选不小于40%，特别优选不小于50%上提供。催化剂层5优选在从废气通道2的废气入口端到废气出口端的废气通道2总长度的表面的不小于25%上提供，特别优选在其上连续提供。如果在从废气通道2的废气入口端到废气出口端的废气通道2总长度的不到100%长度上提供催化剂层5，通常可以在不带有催化剂层5的那部分废气通道2上提供此前已知的催化剂层，在这种情况下允许催化剂层5中的中间催化剂层延伸到不带有包含底催化剂层6、中间催化剂层7和顶催化剂层8的催化剂层5的那部分上。
[0027]仅作为举例说明，下面用实施例更详细描述本发明。
[0028]实施例1
[0029]制备用于形成各催化剂层的下列浆料。
[0030]1)底催化剂层:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆络合物和氧化铝的浆料(氧吸留剂63重量％，氧化铝37重量％)。
[0031]2)中间催化剂层浆料:含有@ -沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钮加入)和氧化招的衆料(烃吸附剂11.2重量％,钼1.6重量％, IE0.8重量％,氧化铝86.4重量％)。
[0032]3)顶催化剂层浆料:含有氧化铈-氧化锆络合物作为氧吸留剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)、(6-沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料(氧吸留剂27重量％，(6-沸石烃吸附剂45重量％，钼0.1重量％，氧化铝27.9重量％)。
[0033]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为49g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为50g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0034]实施例2
[0035]制备用于形成各催化剂层的下列浆料。
[0036]I)底催化剂层:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆络合物和氧化铝的浆料(氧吸留剂63重量％，氧化铝37重量％)。
[0037]2)中间催化剂层浆料:含有P -沸石和ZSM5沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(P -沸石5重量％和ZSM5沸石5重量％作为烃吸附剂，钼1.1重量％，钯0.5重量％，氧化铝88.4重量％)。
[0038]3)顶催化剂层浆料:氧化铈-氧化锆络合物作为氧吸留剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)、^ -沸石和ZSM5沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料(氧吸留剂27.4重量％，^ -沸石22.5重量％和ZSM5沸石22.5重量％作为烃吸附剂，钼0.1重量％，氧化铝27.5重量％)。
[0039]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为49g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为60g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0040]实施例3
[0041]制备用于形成各催化剂层的下列浆料。
[0042]I)底催化剂层:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆络合物和氧化铝的浆料(氧吸留剂63重量％，氧化铝37重量％)。[0043]2)中间催化剂层浆料:含有@ -沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(P -沸石9重量％作为烃吸附剂，钼1.1重量％，钯
0.5重量％，氧化铝89.4重量％)。
[0044]3)顶催化剂层浆料:含有氧化铈-氧化锆络合物作为氧吸留剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)、^ -沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料(氧吸留剂31重量％，作为烃吸附剂的P -沸石36重量％，氧化铝33重量％)。
[0045]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为55g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为60g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0046]对比例I
[0047]制造废气氧化催化剂，不形成含有氧吸留剂的底催化剂层，使用下列浆料形成催化剂金属层和顶催化剂层。
[0048]I)用于形成含催化剂金属的层的浆料:含有钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(钼1.0重量％，钯0.5重量％，无机载体98.5重量％)。
[0049]2)顶催化剂层浆料:含有P -沸石作为烃吸附剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(作为烃吸附剂的P -沸石63.9重量％，钼0.1重量％，氧化铝36重
量％x
[0050]将蜂窝催化剂基底(NGK产品`，1L)浸在用于形成含催化剂金属的层的浆料中，其涂布产生干燥时为178g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成含催化剂金属的层。然后在含催化剂金属的层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为60g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有双催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，双催化剂层覆盖率100%)。
[0051]对比例2
[0052]在蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)上涂布含有P -沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(作为烃吸附剂的P -沸石47.72重量％，钼1.44重量％和钯0.72重量％作为催化剂金属，氧化铝50.12重量％)以产生干燥时为180g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成催化剂层；由此获得具有含催化剂金属的单催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，单催化剂层覆盖率100%)。
[0053]对比例3
[0054]制备下列浆料以形成各催化剂层。
[0055]I)底催化剂层浆料:含有氧化铝100重量％ (不含氧吸留剂)的浆料。
[0056]2)中间催化剂层浆料:含有@ -沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(P -沸石11.2重量％作为烃吸附剂，钼1.6重量％，钯0.8重量％，氧化铝86.4重量％)。
[0057]3)顶催化剂层浆料:含有P -沸石作为烃吸附剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(不含氧吸留剂；作为烃吸附剂的P -沸石63.9重量％，钼0.1重量％，氧化铝36重量％)。
[0058]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为49g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为50g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0059]对比例4
[0060]制备下列浆料以形成各催化剂层。
[0061]I)底催化剂层浆料:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的浆料(氧吸留剂63重量％，氧化铝37重量％)。
[0062]2)中间催化剂层浆料:含有(6-沸石作为烃吸附剂、钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(P -沸石11.2重量％作为烃吸附剂，钼1.6重
量％，钯0.8重量％，氧化铝86.4重量％)。
[0063]3)顶催化剂层浆料:含有P -沸石作为烃吸附剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(不含氧吸留剂；作为烃吸附剂的P -沸石63.9重量％，钼0.1重
量％，氧化铝36重量％)。
[0064]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为49g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为50g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0065]对比例5
[0066]制备用于形成各催化剂层的下列浆料。
[0067]I)底催化剂层:含有氧化铈-氧化锆复合氧化物作为氧吸留剂、氧化铝、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和沸石作为烃吸附剂的浆料(作为烃吸附剂的(6-沸石47重量％，氧吸留剂29重量％，氧化铝23.9重量％，钼0.1重量％)。
[0068]2)中间催化剂层浆料:含有钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(钼2.4重量％，钯1.2重量％，氧化铝96.4重量％)。
[0069]3)顶催化剂层浆料:含有P -沸石作为烃吸附剂、氧化铈-氧化锆复合氧化物作为氧吸留剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(氧吸留剂37.5重量％，作为烃吸附剂的P -沸石37.5重量％，钼0.1重量％，氧化铝24.9重量％)。
[0070]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为52g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为72g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为81g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。[0071]对比例6
[0072]制备下列浆料以形成各催化剂层。
[0073]I)底催化剂层浆料:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的浆料(氧吸留剂63重量％，氧化铝37重量％)。
[0074]2)中间催化剂层浆料:含有钼和钯作为催化剂金属(作为硝酸钼和硝酸钯加入)和氧化铝的浆料(钼1.1重量％，钯0.5重量％，氧化铝98.4重量％)。
[0075]3)顶催化剂层浆料:含有P -沸石和ZSM-5作为烃吸附剂、氧化铈-氧化锆复合氧化物作为氧吸留剂、钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(氧吸留剂27.4重量％ ; P -沸石25重量％和ZSM5沸石20重量％作为烃吸附剂，钼0.1重量％，氧化铝27.5重量％)。
[0076]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为49g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为110g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为67g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0077]对比例7
[0078]制备下列浆料以形成各催化剂层。
[0079]I)底催化剂层浆料:含有氧化铝100重量％作为粘合剂(不含氧吸留剂)的浆料。
[0080]2)中间催化剂层浆料:含有钼作为催化剂金属(作为硝酸钼加入)和氧化铝的浆料(不含烃吸附剂；钼3.3重量％，氧化铝97.9重量％)。
[0081]3)顶催化剂层浆料:含有100重量％氧化铝(不含氧吸留剂和不含烃吸附剂)的浆料。
[0082]将蜂窝催化剂基底(NGK产品，1L)浸在底催化剂层浆料中，其涂布产生干燥时为73g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中间催化剂层浆料以产生干燥时为55g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成中间催化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为47g/L的沉积物，干燥，然后在500°C下煅烧形成顶催化剂层，以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂(作为废气通道表面的比例，三催化剂层覆盖率100%)。
[0083]将实施例1-2和对比例1-6的废气氧化催化剂在炉中在700°C下热处理50小时，然后安装在直列式4气缸柴油机的排气管中。使用添加了 500ppm有机硫化合物的轻燃料油在300°C下进行硫中毒试验。硫的吞吐量设定为4.6g/L。然后通过使用商业轻油(JIS2)在60(TC下强制再生15分钟复原该催化剂。
[0084]然后进行模拟EC模式试验并评估催化剂性能。结果显示在表I中。
[0085]表I
[0086]
【权利要求】
1.废气氧化催化剂，其特征在于包含催化剂基底，其中已形成多个废气通道，和在催化剂基底中的废气通道表面上形成的催化剂层；其中设有由底催化剂层、暴露在废气通道中的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化剂层之间的中间催化剂层构成的催化剂层以覆盖不小于25%的废气通道表面，且其中底催化剂层至少含有氧吸留剂作为催化剂组分但不含烃吸附剂，中间催化剂层至少含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属和烃吸附剂作为催化剂组分，顶催化剂层至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分。
2.根据权利要求1的废气氧化催化剂，其中中间催化剂层由具有不同催化剂组分和/或含量的两个或更多个层构成。
3.权利要求1或2的废气氧化催化剂，其中除氧吸留剂和烃吸附剂外，顶催化剂层还含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属。
4.根据权利要求3的废气氧化催化剂，其中总催化剂金属含量的1-10重量％包含在顶催化剂层中。
5.根据权利要求1、2、3或4的废气氧化催化剂，其中所述催化剂金属是钼、钯、铱、金、银或、钼和钯的混合物。
6.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中中间催化剂层和顶催化剂层各自含有占催化剂金属和金属氧化物的总重量的0.2-5.0重量％的催化剂金属。
7.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中顶催化剂层或中间催化剂层中的烃吸附剂是沸石或沸石晶格中的硅或铝被过渡金属替代的金属硅酸盐结构。
8.根据权利要求7的废气氧化催化剂，其中所述沸石是BEA、FAU、MF1、FER或CHA类型或其中任何两种或更多种的混合物。
9.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中顶催化剂层和底催化剂层中的氧吸留剂是氧化铈、铈和锆的复合氧化物、或其中已添加了镧、镨或钕的氧化铈或铈和锆的复合氧化物。
10.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其包含10-20g/L氧吸留剂、5-30g/L烃吸附剂和0.1-5.0g/L催化剂金属。
11.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中总氧吸留剂含量的20-50重量％包含在底层中。
12.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中总烃吸附剂含量的30-50重量％包含在顶催化剂层中。
13.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中所述催化剂基底是蜂窝圆柱体形式，其中废气通道从所述圆柱体的一面贯穿至另一面；或纤维形式、片形式或陶瓷形式的多孔体。
14.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂，其中催化剂基底和底催化剂层作为蜂窝圆柱体整体形成。
15.根据权利要求1至13任一项的废气氧化催化剂，其中在催化剂基底上由浆料涂料形成底层。
16.柴油内燃机的排气系统，其包含根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂。
17.根据权利要求16的排气系统,其包含柴油机微粒过滤器。
【文档编号】F01N3/28GK103561850SQ201280024838
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月25日 优先权日:2011年5月25日
【发明者】角野健史, 角屋聪, 汪利峰 申请人:庄信万丰股份有限公司