[發(fā)明專利]抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810233850.0
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101444733A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白庭芳;張勇;潘霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J23/652;B01J23/89;B01D53/94;B01J37/025
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心
• 代理人: 田玉蘭

1.一種抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑，以堇青石蜂窩陶瓷為基體，以Pd、 Pt和Rh貴金屬為主要活性組分，所述的基體微孔和孔道表面上涂敷一層由氧化 鋁粉、稀土金屬、堿土金屬、過渡金屬和La-Y-Ce-Zr固溶體組成的復(fù)合氧化鋁 涂層，復(fù)合氧化鋁涂層重量占基體重量的15～25％，其特征是：在所述的復(fù)合氧 化鋁涂層上再浸漬一層由稀土金屬和過渡金屬組成的預(yù)浸層，得到由基體、復(fù) 合氧化鋁涂層和預(yù)浸層構(gòu)成的催化劑載體，再用含有活性組分Pd、Pt和Rh貴 金屬的可溶性鹽溶液浸漬催化劑載體，得到汽車尾氣凈化催化劑，其中：

所述的復(fù)合氧化鋁涂層中，稀土金屬為La、Ce、Pr和Nd中的至少兩種， 稀土金屬離子總和與氧化鋁粉中Al的摩爾比為0.04～0.08∶1；堿土金屬為Mg、 Ca、Sr和Ba中的至少兩種，堿土金屬離子總和與氧化鋁粉中Al的摩爾比0.01～ 0.03∶1；過渡金屬為Cr、Co、Mn和Ni中的一種或多種，過渡金屬離子總和與 氧化鋁粉中Al的摩爾比為0.004～0.007∶1；La-Y-Ce-Zr固溶體與氧化鋁粉中 Al的重量比為1.5～2.0∶1；

所述的預(yù)浸層中，稀土金屬由Ce、Pr和Nd組成，其摩爾比為Ce∶Pr∶Nd＝1.0∶ 0.3～0.8∶0.7～1.3，稀土金屬離子總和與復(fù)合氧化鋁涂層中Al的摩爾比為 0.3～0.5∶1；過渡金屬為V、Cr和Fe的一種或多種，過渡金屬離子總和與復(fù)合 氧化鋁涂層中Al的摩爾比為0.2～0.3∶1；

所述的含有活性組分Pd、Pt和Rh貴金屬的可溶性鹽溶液中，Pd、Pt和Rh 之間的摩爾比關(guān)系為：Pd∶Pt＝0.4～1.6∶1；(Pd+Pt)∶Rh＝5～7∶1，每升催化劑 擔(dān)載貴金屬量為0.35～1.0克，貴金屬的可溶性鹽是Pd、Pt、Rh的硝酸鹽和醋 酸鹽中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑，其特征是：所述 的預(yù)浸層中過渡金屬選用Cr和Fe，Cr和Fe的摩爾比為2∶1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑，其特征是：所述 的復(fù)合氧化鋁涂層中，稀土金屬選用La和Ce，La和Ce的摩爾比為1.5∶1；堿 土金屬選用Sr和Ba，Sr和Ba的摩爾比為1.2∶1；過渡金屬選用Ni。

4.一種如權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑的 制備方法，其特征是：該方法包括以下步驟：

(1)將堇青石蜂窩狀陶瓷基體浸漬于配制好的由氧化鋁粉、稀土金屬、堿 土金屬、過渡金屬的硝酸鹽和La-Y-Ce-Zr固溶體組成的復(fù)合氧化鋁涂層的漿料 中，1～6分鐘后取出，壓縮空氣吹去過量漿液，80～150℃干燥老化6～12小時， 500～800℃焙燒2～6小時，得到復(fù)合氧化鋁涂層與基體重量比為15～25％的復(fù) 合氧化鋁涂層載體；

(2)將按步驟(1)制得的復(fù)合氧化鋁涂層載體浸漬于由稀土金屬和過渡 金屬的硝酸鹽組成的預(yù)浸液中，5～30分鐘后取出，850～1050℃焙燒3～5小時， 制得附著有預(yù)浸層的催化劑載體；

(3)配制含有活性組分Pd、Pt和Rh貴金屬的可溶性鹽溶液，用氨水調(diào)節(jié) pH為3.0～4.5，將由步驟(2)制得的催化劑載體浸入其中，5～20分鐘取出， 120～200℃干燥2～6小時，400～600℃焙燒2～6小時，即得到具有良好抗硫 中毒性能的汽車尾氣凈化催化劑成品。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗硫中毒汽車尾氣凈化催化劑的制備方法，其特 征是：所述步驟(1)中復(fù)合氧化鋁涂層漿料是通過以下步驟配制得到的：將氧 化鋁粉和去離子水混合后，在攪拌狀態(tài)下加入事先混合均勻的稀土金屬、堿土 金屬和過渡金屬的硝酸鹽溶液，再加入La-Y-Ce-Zr固溶體，攪拌均勻，用硝酸 調(diào)整pH為2.5～4.0，制得復(fù)合氧化鋁涂層的漿料，其中氧化鋁粉、稀土金屬、 堿土金屬和過渡金屬的硝酸鹽及La-Y-Ce-Zr固溶體的固體總重與去離子水的重 量比為1∶3～5。