[發(fā)明專利]基于鑭系元素含氧硫酸鹽的氧吸附劑、其制造方法和包含其的廢氣凈化催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080047474.1
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102574057A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 三浦真秀
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氧吸附劑、制造所述氧吸附劑的方法和使用所述吸附劑的廢氣凈化催化劑。更具體地，本發(fā)明涉及包含二氧化鈰復(fù)合氧化物的氧吸附劑、制造所述氧吸附劑的方法以及包含所述氧吸附劑的廢氣凈化催化劑，所述氧吸附劑具有氧吸附能力和耐S(硫)中毒性，并且能夠抑制催化劑的劣化。

背景技術(shù)

從內(nèi)燃機中排放的廢氣包含HC(烴)、CO(一氧化碳)和NO_X(氮氧化物)，且在通過廢氣凈化催化劑凈化后將這些污染物排放到大氣中。作為用于所述目的廢氣凈化催化劑的代表性實例，廣泛使用由多孔氧化物載體如Al₂O₃(氧化鋁)、SiO₂(二氧化硅)、ZrO₂(氧化鋯)或TiO₂(二氧化鈦)和負載在所述載體上的貴金屬如Pt(鉑)、Rh(銠)或Pd(鈀)構(gòu)成的三效催化劑。

所述三效催化劑氧化廢氣中的HC和CO并且也還原NO_x，并可以在通過在接近理論空燃比下燃燒而產(chǎn)生的化學(xué)計量氣氛的廢氣凈化中顯示最高效果。然而，因為實際空燃比根據(jù)汽車的運行條件相對于化學(xué)計量的空燃比(A/F)向富側(cè)或貧側(cè)移動，所以廢氣氣氛向富側(cè)或貧側(cè)移動。因此，僅用如上所述構(gòu)造的三效催化劑不一定能獲得高凈化性能。特別地，因為近年來對提高的燃料效率的需求變得更加普遍，所以廢氣凈化催化劑暴露于因高溫下的空燃比波動而造成的突然氣氛波動的機會增加，所述高溫下的空燃比波動例如由高溫下的斷油(FC)的次數(shù)增加而引起。這種突然的氣氛波動可顯著促進催化劑的劣化。

因此，為了通過吸收廢氣中氧濃度的波動來提高三效催化劑的廢氣凈化能力，將當廢氣中的氧濃度高時吸收氧且當廢氣中的氧濃度低時釋放氧的氧吸附劑用于廢氣凈化催化劑中。眾所周知的氧吸附劑的實例包括二氧化鈰(CeO₂)和二氧化鈰復(fù)合氧化物，即CeO₂-ZrO₂復(fù)合氧化物。對于汽車廢氣凈化催化劑，這種氧吸附劑是吸收A/F比波動并保持其中催化劑可以最有效的方式起作用的氣氛的重要構(gòu)成材料。為了更穩(wěn)定地凈化廢氣，期望吸附更大量氧的氧吸附劑。這是與CeO₂或二氧化鈰復(fù)合氧化物相比理論上每分子能夠可逆地吸收八倍量氧的鑭系元素含氧硫酸鹽(Ln₂O₂SO₄)引人注意的原因。然而，因為來自汽車發(fā)動機的廢氣包含硫成分如包含SO₂(二氧化硫)和SO₃(三氧化硫)的硫氧化物，所以所述氧吸附劑必須具有耐硫中毒(S-中毒)性。