[發明專利]空心球型三元催化劑

在審

• 申請號: 201410640638.1
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN105561994A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 陳蘇戰;劉瑩
• 申請（專利權）人: 天津華玻科技有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
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用于汽車尾氣處理的開口空心球型三元催化劑，其特征在于，堇青石基蜂窩陶瓷作為第一載體；以氧化鋁涂層作為第二載體；以氧化鈰等稀土金屬氧化物作為助催化劑；以貴金屬Pt、Rh及Pd作為活性組份，活性金屬為開口空心金屬球型；僅有一層涂層。所述的催化劑中，金屬活性組份的重量為催化劑總重量的0～3％，助催化劑的重量為催化劑總重量的0～6％。

1.用于汽車尾氣處理的開口空心球型三元催化劑，其特征在于，以貴金屬Pt、Rh及Pd作為活性組份，活性金屬為開口空心金屬球型，且所有活性金屬位于同一涂層；堇青石基蜂窩陶瓷作為第一載體；以氧化鋁涂層作為第二載體；以氧化鈰等稀土金屬氧化物作為助催化劑。

所述的催化劑中，金屬活性組份的重量為催化劑總重量的0～4％，助催化劑的重量為催化劑總重量的0～6％。

2.一種權力要求1所述的開口空心球型三元催化劑制備方法，其特征在于：

(1)催化劑活性顆粒的制備

室溫下,將適量尺寸的聚苯乙烯乳膠粒加入到配方量的活性金屬化合物H₂PtCl₆的乙醇溶液，將該溶液超聲處理10～80分鐘，獲得均相懸浮液；繼續攪拌3～8小時，升溫到40～80℃，將溶液中的乙醇揮發掉，獲得干粉球。將該干粉球在50～60℃下干燥8～15小時，重新分散在1000ml乙醇中，加入適量水合肼溶液(0.1M)，將金屬化合物還原，離心分離獲得黑色固體顆粒，蒸餾水洗滌1～3遍，然后再用無水乙醇洗滌1～3遍，30～60℃下干燥3～8小時，獲得PStPt顆粒。

按照配方，分別配置1000ml的PdCl₂和RhCl₃乙醇溶液，參考以上步驟，獲得PStPd和PStRh顆粒。

(2)催化劑制備

將500～1000g鈰鋯固溶體、200～500g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經球磨后配制得到涂層漿液；將步驟(1)和(2)獲得的配方量的PStPt、PStPd和PStRh顆粒置于該溶液，室溫下攪拌1～4小時，然后將該涂層漿液涂覆到蜂窩堇青石載體上，并在400℃～600℃溫度下焙燒1～5小時，得到三元催化劑。

3.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(1)中所述的適量尺寸的聚苯乙烯乳膠粒，尺寸為0.5～10um。

4.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(1)中所述的配方量的活性金屬化合物，重量比例為聚苯乙烯乳膠粒:活性金屬化合物＝1:0.1～10。

5.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(1)中所述的活性金屬化合物包括Pt、Rh、Pd的化合物，主要包括H₂PtCl₆、Rh及Pd的氯化物。

6.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(1)中所述的適量水合肼溶液，摩爾比為活性金屬:水合肼＝1:0.5～3。

7.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(2)中所述的鈰鋯固溶體與La₂O₃-Al₂O₃的質量比為1:0.3～3。

8.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(2)中所述的鈰鋯固溶體的組份(重量比)為：15～50％CeO2、10～50％ZrO2和5～12％的La2O3、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3中的一種或幾種。

9.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(2)中所述的配方量的PStPt、PStPd和PStRh顆粒，摩爾比為Pd:Rh:Pt＝1:0.5～4:0～0.5,活性金屬顆粒的負載量為2～100g/ft³。

10.根據權利要求2所述的空心球型三元催化劑的制備，其特征在于：步驟(2)中所述的La2O3-Al2O3中，La2O3在Al2O3中的摻雜量為1～8％。