[發明專利]用于柴油機廢氣的氧化催化劑

有效

• 申請號: 201680054490.0
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN108025256B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: A·F·奇菲;O·庫普;C·達利;M·R·費維奧爾;S·默里克;F·莫羅;M·奧布賴恩;D·湯姆塞特
• 申請（專利權）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94;B01J35/00;B01J23/644;F01N3/10
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王剛

描述了一種用于處理柴油機產生的廢氣的氧化催化劑，其包含催化區和基底，其中該催化區包含催化材料，該催化材料包含：鉍(Bi)、銻(Sb)或其氧化物；鉑族金屬(PGM)，其選自(i)鉑(Pt)，(ii)鈀(Pd)，和(iii)鉑(Pt)和鈀(Pd)；和載體材料，其是難熔氧化物；其中該鉑族金屬(PGM)負載于該載體材料上；和其中該鉍(Bi)、銻(Sb)或其氧化物負載于該載體材料上，和/或該難熔氧化物包含該鉍、銻或其氧化物。

發明領域

本發明涉及一種用于處理柴油機產生的廢氣的氧化催化劑和排氣系統。本發明進一步涉及一種包含所述氧化催化劑或排氣系統的車輛。

發明背景

總的來說，存在四類被全世界政府間組織立法反對的污染物：一氧化碳(CO)，未燃燒的烴(HC)，氮氧化物(NO_x)和顆粒物質(PM)。隨著車輛發動機廢氣中的污染物可允許排放的排放標準變得日益收緊，需要提供改進的催化劑，其能夠滿足這些標準，并且成本有效。

對于柴油機，氧化催化劑(經常稱作柴油氧化催化劑(DOC))典型地用于處理這種發動機產生的廢氣。柴油氧化催化劑通常催化(1)一氧化碳(CO)到二氧化碳(CO₂)的氧化，和(2)HC到二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)的氧化。柴油機，特別是輕型柴油機車輛的廢氣溫度相對低(例如約400℃)，因此一個挑戰是開發具有低“起燃”溫度的耐久的催化劑配制物。

氧化催化劑例如DOC的活性經常以它的“起燃”溫度來測量，“起燃”溫度是催化劑開始進行特定的催化反應或者將該反應進行到某個水平時的溫度。通常，“起燃”溫度以反應物轉化例如一氧化碳轉化的具體水平來給出。因此，T50溫度經常被引述為“起燃”溫度，因為它代表了催化劑以50％效率催化反應物轉化時的最低溫度。

柴油機的排氣系統可以包括幾個排放物控制裝置。每個排放物控制裝置具有專門的功能，并且負責處理廢氣中的一類或多類污染物。上游排放物控制裝置例如氧化催化劑的性能會影響下游排放物控制裝置的性能。這是因為來自于上游排放物控制裝置的出口的廢氣被送入下游排放物控制裝置的入口。排氣系統中每個排放物控制裝置之間的相互作用對于該系統的總效率是重要的。

氧化催化劑還可以經配制以將存在于廢氣中的一些一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO₂)。即使二氧化氮(NO₂)本身是污染物，但是NO轉化成NO₂會是有益的。產生的NO₂可以用于再生已經被例如下游柴油機顆粒過濾器(DPF)或下游催化型煙灰過濾器(CSF)捕集的顆粒物質(PM)。通常，氧化催化劑產生的NO₂使來自于氧化催化劑出口的廢氣中的NO₂:NO之比與入口的廢氣相比增加。這種增加的比率對于包含下游選擇性催化還原(SCR)催化劑或選擇性催化還原過濾器(SCRF^TM)催化劑的排氣系統會是有利的。由柴油機直接產生的廢氣中的NO₂:NO之比對于最優的SCR或SCRF催化劑性能來說可能過低。

發明內容

本發明提供一種用于處理柴油機產生的廢氣的氧化催化劑，其包含催化帶和基底，其中該催化區包含催化材料，該催化材料包含：

鉍(Bi)、銻(Sb)或其氧化物；

選自(i)鉑(Pt)，(ii)鈀(Pd)和(iii)鉑(Pt)和鈀(Pd)的鉑族金屬(PGM)；和

作為難熔氧化物的載體材料；

其中該鉑族金屬(PGM)負載于該載體材料上；和其中該鉍(Bi)、銻(Sb)或其氧化物負載于該載體材料上，和/或該難熔氧化物包含該鉍(Bi)、銻(Sb)或其氧化物。

本發明人驚訝地發現：