[發明專利]CO和HC低溫氧化催化劑

在審

• 申請號: 201480055046.1
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN105636673A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: R·霍耶;F·溫;E·米勒
• 申請（專利權）人: 優美科股份公司及兩合公司
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 汪宇偉

本發明涉及一種催化劑，該催化劑用于在很低的溫度下去除稀空燃比 (lean-operated)內燃機(如柴油發動機)廢氣中的一氧化碳和烴類，以及 使用所述催化劑的方法。

用于去除柴油機和稀空燃比內燃機廢氣中的污染氣體一氧化碳(CO)和 烴類(HC)的氧化催化劑在現有技術中是公知的，并且主要基于鉑和氧化 鋁。柴油氧化催化劑的例子可見于專利申請DE10308288A1、DE 19614540A1、DE19753738A1、DE3940758A1、EP0427970A2和DE 4435073A1。它們用柴油廢氣中包含的大量氧將所述污染氣體氧化成二氧 化碳(CO₂)和水蒸氣。WO2013/149881中描述了用于氧化一氧化碳和烴類的 含氧化鈰催化劑。

作為CO₂優化的一部分，未來柴油發動機的廢氣溫度將越來越低，這 將導致HC和CO的轉化更加困難。通常只有在市區外的駕駛條件下， NEDC循環才能超過200℃的溫度，并且大部分的轉化必須在<150℃的溫 度下進行，以符合排放限制。這需要催化劑的CO起燃溫度T90(轉換率為 90％時的溫度)<150℃。當前的柴油氧化催化劑老化后通常無法再達到這 一要求，因此急需改進。

令人驚奇的是，現已發現，除了鉑和/或鈀以外還包含氧化鈰的柴油氧 化催化劑，其起燃溫度明顯更低，并且吸附CO后在漫反射傅立葉變換紅 外光譜(DRIFTS)中呈現特定的峰。

因此，本發明涉及一種位于承載體上的催化劑，用于去除稀空燃比內 燃機廢氣中的一氧化碳和烴類，該催化劑：

(i)具有在一種或多種耐火載體材料上的鉑，或者鉑和鈀，并且

(ii)還包含氧化鈰，

其特征在于，經過250℃下還原處理并吸附CO后，在漫反射傅立葉變 換紅外光譜(DRIFTS)中波數2906cm^-1(±5cm^-1)、2879cm^-1(±5cm^-1)和 2847cm^-1(±5cm^-1)處呈現特定的峰，并且其中2879cm^-1和2906cm^-1處的峰 高比以及2847cm^-1和2906cm^-1處的峰高比均大于0.4。

通常，由耐火載體材料承載的鉑，或者鉑和鈀各自相對于組分(i)的量 為0.5重量％至10重量％，優選地為1至5重量％。

在本發明的一個實施例中，組分(i)包含鉑和鈀。在這種情況下，鈀的 量(例如)選擇為使得Pt:Pd的重量比為1:1至20:1。

對于承載鉑，或者鉑和鈀的組分(i)的耐火載體材料，本領域的技術人 員所熟悉的用于此類目的的所有材料都是合適的。此類材料具有30至 250m²/g(優選地100至200m²/g)的BET表面(根據DIN66132確定)， 具體包括氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化鈦、氧化鈰、沸石，以及它們的 混合物或混合氧化物。

優選氧化鋁、鎂/鋁混合氧化物以及鋁/硅混合氧化物。如果使用氧化 鋁，則特別優選其例如采用氧化鑭來穩定。

采用已知方法，例如使用水溶性鉑或鈀化合物按照初濕浸漬法，實現 在耐火載體上涂覆鉑或鈀。

在本發明的一個實施例中，氧化鈰包括氧化鈰比例>99重量％的非摻 雜氧化鈰。具體地講，新鮮(即未老化)氧化鈰的BET值(根據DIN 66132確定)應大于并接近90m²/g。

在本發明的另一個實施例中，氧化鈰以摻雜形式存在或者作為與(例 如)氧化鋯、氧化鋁、氧化鑭和/或氧化鐠的混合氧化物。具體地講，摻雜 形式或混合氧化物中的氧化鈰比例為80至99重量％。

具體地講，在本發明的催化劑中，氧化鈰相對于承載體體積的量為50 至150g/L。