贵金属-稀土废气净化催化剂及其制备的制作方法

文档序号:5047023阅读:295来源:国知局
专利名称:贵金属-稀土废气净化催化剂及其制备的制作方法
技术领域
本发明涉及贵金属一稀土氧化物废气净化催化剂及其制备方法,特别适用于汽油发动机理论空燃比附近汽车尾气净化。
本发明另一个目的是提供前述汽油发动机汽车尾气净化催化剂制备方法。
本发明目的一的尾气净化催化剂成分包括氧化铝、稀土金属氧化物、铝镧复合氧化物、活性金属铂、钯、铑,特点是在包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物的混合氧化物颗粒上担载有铂、钯之至少一种,随后担载铑,采用下列顺序共沉淀工艺制备混合氧化物颗粒①将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物;②加热分解步骤①所得沉淀物。
为了获得性能更好的废气净化催化剂,可以对催化剂技术方案做如下进一步调整。
将混合氧化物颗粒涂敷于蜂窝载体上,混合氧化物颗粒重量∶载体重量=0.1~0.3∶1。
相对于单位体积的载体,活性金属铂、钯、铑的担载总重量为5~35g/ft3,该担载总重量可进一步调整为10~16g/ft3,混合氧化物颗粒上可以担载有铂或钯之任一种,铂、钯、铑重量比为铑∶铂或钯=1∶2~10;或者混合氧化物颗粒上担载有铂和钯之混合物,铂、钯、铑重量比为铂∶钯=1∶0.3~3,铑∶(铂+钯)=1∶2~10。
混合氧化物颗粒中可以包含有氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种,氧化钛TiO2和/或氧化锆ZrO2和/或氧化钡BaO和/或氧化镁MgO∶含氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种的混合氧化物颗粒=0~8∶100,该比例可进一步调整为0.5~8∶100,这种含有添加剂的混合氧化物颗粒由步骤②所得共沉淀混合氧化物颗粒与氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO直接混合得到;混合氧化物颗粒中还可以包含有氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3之至少一种,氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3∶含氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3的混合氧化物颗粒=0~2∶100,这种含有氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3的混合氧化物颗粒由步骤②所得共沉淀混合氧化物颗粒与氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3直接混合得到。
步骤①中铝、铈、镧可溶盐溶解前以氧化物计量的重量比为CeO2∶(CeO2+La2O3)=0.4~0.7∶1,(CeO2+La2O3)∶(Al2O3+CeO2+La2O3)=0.3~0.7∶1;步骤②的加热分解温度为500~700℃。
实现本发明目的二技术措施依次包括下列工艺步骤①在催化剂载体上担载混合氧化物颗粒,②在混合氧化物颗粒涂层上担载铂、钯之至少一种,③最后担载铑。
对上述催化剂制备方法作如下进一步改进,可获得更好的发明效果。
发明使用的催化剂载体可以是蜂窝结构。制备方法步骤①的混合氧化物颗粒中可以包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物,其制备采用下列顺序工艺步骤A将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物,B 500~700℃加热分解步骤A所得沉淀物。制备方法步骤①的混合氧化物颗粒中也可以包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物和氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种,氧化钛TiO2和或氧化锆ZrO2和/或氧化钡BaO和/或氧化镁MgO∶含氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种的混合氧化物颗粒=0~8∶100,其制备采用下列顺序工艺步骤A将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物,B 500~700℃加热分解步骤A所得沉淀物,C将步骤B所得分解物与氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO混合。制备方法步骤①的混合氧化物颗粒中还可以包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物和氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3之至少一种,氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3∶含氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3的混合氧化物颗粒=0~2∶100,其制备采用下列顺序工艺步骤A将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物,B 500~700℃加热分解步骤①所述沉淀物,C将步骤B所得分解物与氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3混合。
催化剂制备方法步骤①的担载可以用混合氧化物颗粒水样料浆浸渍或喷淋载体,步骤②的担载可以用铂、钯的氯络合物水溶液浸渍或喷淋负载有混合氧化物颗粒涂层的载体,步骤③的担载可以用铑的氯络合物水溶液浸渍或喷淋经步骤②处理的载体。
本发明具有如下优点(1)本发明制备的三效催化剂耐久性好,装车实验寿命超过8万公里。
(2)发明采用共沉淀方法制备混合氧化物颗粒,用碱性溶液共沉淀铝、铈、镧三者的可溶盐,铝、镧于共沉淀时进入同一化合物中,经加热分解后得到的产物是氧化铝Al2O3、氧化铈CeO2、铝镧复合氧化物LaXAlYOZ三者的混合氧化物。X光衍射观察表明共沉淀热分解产物中不存在La2O3氧化物,说明镧的存在有三种可能性①未形成稳定氧化镧晶型,②镧进入其他氧化物晶格中,但由于煅烧温度不够,未形成品型,③在沉淀过程中被其他氧化物包裹。700℃煅烧担载涂层的载体后X光衍射发现,涂层材料中包含有活性氧化铝、氧化铈和铝镧复合氧化物。这说明镧在沉淀过程中沉积于氧化铝晶体表面上,与吸附氧或晶格氧发生作用进入部分氧化铝晶格中。镧进入氧化铝晶格使氧化铝晶体生长速度减缓,从而得到细小的晶粒,提高了氧化铝晶型转变温度。这种复合混合氧化物制备的催化剂与仅仅用氧化铝和稀土氧化物直接混合制得的催化剂相比,极大地提高了催化剂对HC、CO、NOx的催化转化效率。与直接混合方法相比,发明人认为,这种共沉淀方法还可以使组分间达到分子级的均匀混合程度,在煅烧时可以大大加速组分间的反应,从而提高催化活性和耐久性。
(3)使用平均粒径500~700埃的混合金属氧化物和添加剂材料,提高了催化剂的比表面和与尾气接触时的碰撞机率,促进了催化剂转化效率。
(4)分层担载铂和/或钯、铑,达到了与传统三效催化剂相比最大限度地减少贵金属用量的目的,同时催化剂仍然保有优异的尾气净化性能。本发明的贵金属担载方式,使尾气首先与铑层接触,实现NOx的催化还原。随后HC和CO扩散到催化剂涂层中,通过铂和/或钯进行催化转化。NOx还原过程中释放出电子对,接受质子,这些电子对正好为铂和/或钯催化转化HC和CO所用,因此,一定程度上它充当了还原剂。正因为此,贵金属的这种担载排列方式有效地提高了催化剂对NOx、HC、CO的转化效率。
(5)外层担载铑,降低了钯对硫的敏感性,提高了催化剂的抗中毒能力,有利于保持催化剂整体的高效能。
(6)在催化剂中加入稀土金属使催化剂的成本下降,同时使催化剂的抗铅中毒能力增强。
(7)本发明的催化剂转化效率高,CO转化效率达90~99%,HC转化效率达90~95%,NOx转化效率达85~90%。
(8)安装本发明催化剂的整车排放性能达到欧洲II号标准。
如上所述,构成混合金属氧化物的金属元素至少要含有铝、铈和镧,但可以包括其它稀土金属如铕和镨。在混合金属氧化物中,各种金属元素间的相对含量须保持一定范围内的平衡。在用共沉淀技术制备氧化铝Al2O3、氧化铈CeO2、铝镧复合氧化物LaXAlYOZ三者的混合氧化物时,铝Al、铈Ce、镧La可溶盐的配比以其金属氧化物总重量百分比为基准计量,即铝Al、铈Ce、镧La可溶盐分别经氧化铝Al2O3、氧化镧La2O3、氧化铈CeO2换算得到。在以氧化铝Al2O3、氧化铈CeO2、铝镧复合氧化物LaXAlYOZ三者为主的混合氧化物中,选择性含有的氧化铕Eu2O3、氧化镨PrO2之至少一种以及氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO之至少一种,以包含有这些添加剂或稀土氧化物添加物的混合氧化物总重量为计量基准,将氧化铝Al2O3、氧化铈CeO2、铝镧复合氧化物LaXAlYOZ三者的混合氧化物与该这些添加剂或稀土氧化物添加物直接混合的方法。氧化铕Eu2O3、氧化镨PrO2、氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO通过市场可以得到。
为形成应用于载体表面的涂层,混合金属氧化物和稳定剂材料的颗粒粒径平均小于1000埃较好,平均在200~900埃更好,而颗粒大小在500~700埃是最好的。随着颗粒粒度的降低,催化剂在与尾气接触时具有更高的转化效率。
对本发明而言,载体可能是以任意一种结构状态存在,经常使用的为整体蜂窝结构、纺织纤维状结构、波纹状薄片结构或层状结构。为了有效地将催化剂应用于汽车尾气净化系统,发明的催化剂是沉积或涂敷在由一种高温稳定、电绝缘性能好的材料例如堇青石、富铝红柱石等制造的机械蜂窝载体上的。优选的机械蜂窝载体包括一种硅酸铝单锂盐结构,即堇青石。优选的每立升堇青石可提供以N2吸收测定的50~1000m2的表面积。载体孔隙密度应与压力降低最大限度一致,以该载体横截面积上每平方英寸有200~800个孔隙较佳。但该结构对本发明的催化剂不是关键的,对于本领域技术人员通过本发明可发现还有很多其它材料和结构可用于本发明。
本发明采用本领域技术人员熟知的载体表面氧化物涂层担载技术,即将混合金属氧化物颗粒和/或氧化物稳定剂颗粒的混合料浆涂敷在载体上。例如,通过浸渍或喷淋方法于载体上涂敷混合料浆,而后将载体孔道中多余料浆吹走,之后将其烘干,并于常用温度700℃下煅烧3小时,使涂层中的氧化物获得完整的陶瓷结构。为使混合氧化物涂层量达到载体重量的10~30wt.%,可能需要在涂层担载过程中经过多次涂敷。
根据本发明,以载体外观体积计算,相对于载体外观体积载体涂层上应含有总重量5~35g/ft3(式中ft3为载体体积量纲立方英尺)的贵金属,贵金属担载量10~30g/ft3时催化效果较佳,10~16g/ft3时最理想。这里,载体外观体积是指,根据载体的整体外形尺寸计算得到的体积,不考虑载体内部因含有孔道、管道、孔穴或类似空间而排除的体积部分。例如对圆柱形蜂窝状载体,载体外观体积为圆柱横截面面积与柱高的乘积,不考虑因制备蜂窝孔道而排除的部分。本发明中,贵金属担载分为两个阶段。第一阶段,将铂、钯之至少一种以浸渍方式担载到混合氧化物涂层上,混合物时的担载方式可以是铂、钯任意顺序。第二阶段,在完成铂和/或钯担载的载体涂层上以浸渍方式担载铑。最后所得催化剂从载体向外的最外层只含有铑而不含有上述其它贵金属,铂和/或钯担载层中不含铑。本发明采用贵金属可溶性前驱体化合物湿法浸渍完成贵金属担载,贵金属可溶性化合物包括但不限于氯酸盐、硝酸盐。本领域技术人员会发现贵金属的其它前驱体化合物亦可适用于本发明。用贵金属前驱体溶液浸渍涂敷有涂层的载体后,干燥并热分解前驱体化合物得到贵金属或贵金属氧化物。此外,除这种液相掺入担载贵金属的方法外,也可使用贵金属盐在300~500℃下固态转换的方法实现贵金属担载。
本发明使用的硝酸铝纯度为工业纯,由硝酸铝获得的氧化铝Al2O3可以是α、γ、β型。铈、镧可溶盐纯度不低于99%为工业级。氧化铕Eu2O3、氧化镨PrO2、氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO纯度均为工业纯。氨水纯度工业级。发明使用去离子水。前述试剂、原料均可从市场渠道获得。贵金属铂、钯、铑纯度均大于99.99%,贵金属原料可从合法渠道获得。实施例1秤取10kg Al(NO3)3,3.8kg La(NO3)3·6H2O及3.8kg Ce(NO3)3·6H2O,在不断搅拌下溶于200升去离子水中,直到全部溶解。在不断搅拌下慢慢加入35wt%NH4OH水溶液,至ph值约为10.0,产生沉淀物。将沉淀物陈化24小时后,过滤并用去离子水淋洗沉淀物5次。500℃下煅烧滤饼3小时,得到混合金属氧化物。按铝、铈、镧的氧化物计量,该共沉淀反应配比关系为CeO2∶(CeO2+La2O3)=0.514∶1,(CeO2+La2O3)∶(Al2O3+CeO2+La2O3)=0.552∶1。该共沉淀反应配比关系通过下列换算得到W(kg)Al2O3=W(kg)Al(NO3)3×MWAl2O3/2MWAl(NO3)3=10kg×102/426=2.39kgW(kg)La2O3=W(kg)La(NO3)3·6H2O×MWLa2O3/2MWLa(NO3)3·6H2O=3.8kg×326/866=1.43kgW(kg)CeO2=W(kg)Ce(NO3)3·6H2O×MWCeO2/MWCe(NO3)3·6H2O=3.8kg×172/434=1.51kg将该混合金属氧化物转移至一球磨机中,在水中研磨72小时至平均粒径约800埃后,用水调浆至密度200g/l。
将具有400cell/in2的蜂窝载体整体浸渍在上述料浆中约30秒,同时上下移动载体。取出载体并用压缩空气吹扫,除去过量的涂层料浆。将涂有料浆的载体在空气中110~150℃干燥2小时,然后在一隧道炉中700℃下煅烧3小时,按照(涂层后的载体重量-原载体重量)/原载体重量,计算并实现混合氧化物颗粒重量∶载体重量=0.2∶1的涂层担载。
按担载总重量16f/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.56g/L,其中Rh∶(Pt+Pd)=1∶4.6,Pt∶Pd=1∶0.31,Rh 0.10g/L,Pt 0.35g/L,Pd 0.11g/L。将Pt、Pd、Rh的前驱体盐H2PtCl6,H2PdCl4,H3RhCl6分别溶于去离子水中。将Pt、Pd的前驱体溶液混合并用于浸渍载体。然后于110℃下干燥载体。500℃下用H2和N2的混合气还原经Pt、Pd前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.46g/L的Pt和Pd通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pt和Pd的载体实现0.10g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品。
将上述共沉淀混合金属氧化物与稳定剂ZrO2和BaO直接混合,之后加水湿磨制成料浆,按例1中的工艺将料浆涂敷于蜂窝陶瓷载体上。按重量计算,载体涂层中含有共沉淀混合金属氧化物96.0wt%、3.0wt%ZrO2、1.0wt%BaO。采用实施例1的方法,实现涂层重量∶载体重量=0.1∶1的涂层担载。
按担载总重量16g/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.56g/L,其中Rh∶(Pt+Pd)=1∶4.6,Pt∶Pd=1∶0.31,Rh 0.10g/L,Pt 0.35g/L,Pd 0.11g/L。将Pt、Pd、Rh的前驱体盐H2PtCl6,H2PdCl4,H3RhCl6分别溶于去离子水中。将Pt、Pd的前驱体溶液混合并用于浸渍载体。然后于110℃下干燥载体。500℃下用H2和N2的混合气还原经Pt、Pd前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.46g/L的Pt和Pd通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pt和Pd的载体实现0.10g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品。
按例1中的工艺将该共沉淀混合金属氧化物制成料浆涂敷于蜂窝陶瓷载体上。采用实施例1的方法,实现涂层重量∶载体重量=0.15∶1。
按担载总重量20g/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.7g/L,其中Rh∶(Pt+Pd)=1∶5,Pt∶Pd=1∶3,Rh约为0.12g/L,Pt约为0.44g/L,Pd约为0.14g/L。将Pt、Pd、Rh的前驱体盐H2PtCl6,H2PdCl4,H3RhCl6分别溶于去离子水中。将Pt、Pd的前驱体溶液混合并用于浸渍载体。然后于110℃下干燥载体。500℃下用H2和N2的混合气还原经Pt、Pd前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.58g/L的Pt和Pd通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pt和Pd的载体实现0.12g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品。
将上述共沉淀混合金属氧化物与稳定剂PrO2和Eu2O3直接混合,之后加水湿磨制成料浆,按例1中的工艺将料浆涂敷于蜂窝陶瓷载体上。按重量计算,载体涂层中含有共沉淀混合金属氧化物98.0wt%、1.0wt%PrO2和1.0wt%Eu2O3。采用实施例1的方法,实现涂层重量∶载体重量=0.3∶1的涂层担载。
按担载总重量10g/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.35g/L,其中Rh∶(Pt+Pd)=1∶10,Pt∶Pd=1∶1,Rh约为0.03g/L,Pt约为0.16g/L,Pd约为0.16g/L。将Pt、Pd、Rh的前驱体盐H2PtCl6,H2PdCl4,H3RhCl6分别溶于去离子水中。将Pt、Pd的前驱体溶液混合并用于浸渍载体。然后于110℃下干燥载体。500℃下用H2和N2的混合气还原经Pt、Pd前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.32g/L的Pt和Pd通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pt和Pd的载体实现0.03g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品。
将上述共沉淀混合金属氧化物与稳定剂TiO2、MgO、ZrO2、BaO直接混合,之后加水湿磨制成料浆,按例1中的工艺将料浆涂敷于蜂窝陶瓷载体上。按重量计算,载体涂层中含有共沉淀混合金属氧化物92.0wt%、2.0wt%TiO2、0.7wt%MgO、5.0wt%ZrO2、0.3wt%BaO。采用实施例1的方法,实现涂层重量∶载体重量=0.15∶1的涂层担载。
按担载总重量20g/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.7g/L,其中Rh∶Pd=1∶5,Rh 0.12g/L,Pd 0.58g/L。将Pd、Rh的前驱体盐H2PdCl4、H3RhCl6分别溶于去离子水中。用Pd的前驱体溶液浸渍载体,然后于110℃下干燥,500℃下用H2和N2的混合气还原经Pd前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.58g/L Pd通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pd的载体,实现0.12g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品将上述共沉淀混合金属氧化物与稳定剂ZrO2直接混合,之后加水湿磨制成料浆,按例1中的工艺将料浆涂敷于蜂窝陶瓷载体上。按重量计算,载体涂层中含有共沉淀混合金属氧化物98.0wt%、2.0w%ZrO2。采用实施例1的方法,实现涂层重量∶载体重量=0.25∶1的涂层担载。
按担载总重量20g/ft3换算为每升载体的贵金属担载量为0.7g/L,其中Rh∶Pt=1∶10,Rh约为0.06g/L,Pt约为0.64g/L。将Pt、Rh的前驱体盐H2PtCl4、H3RhCl6分别溶于去离子水中。用Pt的前驱体溶液浸渍载体,然后于110℃下干燥,500℃下用H2和N2的混合气还原经Pt前驱体化合物浸渍的载体2小时。结果,0.64g/L Pt通过浸渍担载于载体上。之后,用Rh前驱体溶液浸渍担载有Pt的载体,实现0.06g/L Rh的担载。该催化剂于110℃下干燥,500℃下煅烧1小时,即得产品。
权利要求
1.一种废气净化催化剂,成分包括氧化铝、稀土金属氧化物、铝镧复合氧化物、活性金属铂、钯、铑,其特征在于在包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物的混合氧化物颗粒上担载铂、钯之至少一种,随后担载铑,所述混合氧化物颗粒采用下列顺序共沉淀工艺制备①将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物;②加热分解步骤①所述沉淀物。
2.根据权利要求1所述的废气净化催化剂,其特征在于所述混合氧化物颗粒位于蜂窝载体上,混合氧化物颗粒重量∶载体重量=0.1~0.3∶1。
3.根据权利要求2所述的废气净化催化剂,其特征在于相对于单位体积所述载体所述活性金属铂、钯、铑的担载总重量为5~35g/ft3,混合氧化物颗粒上担载有铂或钯之任一种,铂、钯、铑重量比为铑∶铂或钯=1∶2~10。
4.根据权利要求2所述的废气净化催化剂,其特征在于相对于单位体积所述载体所述活性金属铂、钯、铑的担载总重量为5~35g/ft3,混合氧化物颗粒上担载有铂和钯,铂、钯、铑重量比为铂∶钯=1∶0.3~3,铑∶(铂+钯)=1∶2~10。
5.根据权利要求3或4所述的废气净化催化剂,其特征在于相对于单位体积所述载体所述活性金属铂、钯、铑的担载总重量为10~16g/ft3。
6.根据权利要求2所述的废气净化催化剂,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种,氧化钛TiO2和/或氧化锆ZrO2和/或氧化钡BaO和/或氧化镁MgO∶含添加剂的混合氧化物颗粒=0~8∶100,含添加剂的混合氧化物颗粒由步骤②所述共沉淀混合氧化物颗粒与氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO直接混合得到。
7.根据权利要求2所述的废气净化催化剂,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3之至少一种,氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3∶含氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3的混合氧化物颗粒=0~2∶100,含氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3的混合氧化物颗粒由步骤②所述共沉淀混合氧化物颗粒与氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3直接混合得到。
8.根据权利要求2所述的废气净化催化剂,其特征在于步骤①所述铝、铈、镧可溶盐溶解前以氧化物计量的重量比为CeO2∶(CeO2+La2O3)=0.4~0.7∶1,(CeO2+La2O3)∶(Al2O3+CeO2+La2O3)=0.3~0.7∶1。
9.根据权利要求1所述的废气净化催化剂,其特征在于步骤②所述加热温度为500~700℃。
10.根据权利要求1所述的废气净化催化剂,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种,氧化钛TiO2和/或氧化锆ZrO2和/或氧化钡BaO和/或氧化镁MgO∶含添加剂的混合氧化物颗粒=0.5~8∶100,含添加剂的混合氧化物颗粒由步骤②所述共沉淀混合氧化物颗粒与氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO直接混合得到并位于蜂窝载体上,含添加剂的混合氧化物颗粒重量∶载体重量=0.1~0.3∶1,相对于单位体积蜂窝载体所述活性金属铂、钯、铑的担载总重量为10~16g/ft3,含添加剂的混合氧化物颗粒上担载有铂和钯,铂、钯、铑重量比为铂∶钯=1∶0.3~3,铑∶(铂+钯)=1∶2~10,步骤①所述铝、铈、镧可溶盐溶解前以氧化物计量的重量比为CeO2∶(CeO2+La2O3)=0.4~0.7∶1,(CeO2+La2O3)∶(Al2O3+CeO2+La2O3)=0.3~0.7∶1,步骤②所述加热温度为500~700℃。
11.权利要求1所述的废气净化催化剂的制备方法,依次包括下列工艺步骤①在催化剂载体上担载混合氧化物颗粒,②在混合氧化物颗粒涂层上担载铂、钯之至少一种,③随后担载铑。
12.根据权利要求11所述废气净化催化剂制备方法,其特征在于所述催化剂载体为蜂窝结构。
13.根据权利要求12所述废气净化催化剂制备方法,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物,其制备采用下列顺序工艺步骤①将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物;②500~700℃加热分解步骤①所述沉淀物。
14.根据权利要求12所述废气净化催化剂制备方法,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物和氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO四种添加剂之至少一种,氧化钛TiO2和/或氧化锆ZrO2和/或氧化钡BaO和/或氧化镁MgO∶混合氧化物颗粒=0~8∶100,其制备采用下列顺序工艺步骤①将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物;②500~700℃加热分解步骤①所述沉淀物;③将步骤②所得分解物与氧化钛TiO2、氧化锆ZrO2、氧化钡BaO、氧化镁MgO混合。
15.根据权利要求12所述废气净化催化剂制备方法,其特征在于所述混合氧化物颗粒中包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物和氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3之至少一种,氧化镨PrO2和/或氧化铕Eu2O3∶混合氧化物颗粒=0~2∶100,其制备采用下列顺序工艺步骤①将铝、铈、镧的可溶盐溶解于水中,加入NH3OH产生沉淀物;②500~700℃加热分解步骤①所述沉淀物;③将步骤②所得分解物与氧化镨PrO2、氧化铕Eu2O3混合。
16.根据权利要求11、12、13、14、15之一所述废气净化催化剂制备方法,其特征在于步骤①所述担载为用混合氧化物颗粒水样料浆浸渍或喷淋所述载体,步骤②所述担载为用铂、钯的氯络合物水溶液浸渍或喷淋负载有混合氧化物颗粒涂层的载体,步骤③所述担载为用铑的氯络合物水溶液浸渍或喷淋经步骤②处理的载体。
全文摘要
发明公开了一种贵金属-稀土氧化物废气净化催化剂及制备方法。该催化剂成分包括氧化铝、稀土金属氧化物、铝镧复合氧化物、活性金属铂、钯、铑,特点是在包含有氧化铝、氧化铈、铝镧复合氧化物的混合氧化物颗粒上担载铂、钯之至少一种,随后担载铑,混合氧化物颗粒采用下列顺序工艺制备将铝、铈、镧可溶盐溶于水中,加入NH
文档编号B01J23/46GK1473651SQ0212875
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月7日 优先权日2002年8月7日
发明者贺小昆, 黄荣光, 卢军, 杨冬霞, 桓源峰, 台继明, 张爱敏, 张云峰, 白屏, 刘沁曦, 吴乐刚, 栾浩 申请人:昆明贵研催化剂有限责任公司
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