[發明專利]一種小排量汽車尾氣凈化催化劑

在審

• 申請號: 201711079718.4
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN109746002A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 張泳
• 申請（專利權）人: 張泳
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
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本發明提出了一種小排量汽車尾氣凈化催化劑，包括載體和活性材料，所述的活性材料由貴金屬和助催化劑組成，所述的貴金屬由硫酸鈀和硫酸銠組成，所述的硫酸鈀和硫酸銠的重量配比為(2～3)∶1；所述的助催化劑由氧化鐵、鉻鋯粉、擬薄水鐵石、去離子水和硫酸組成。本發明提供的后級三元催化劑，貴金屬的使用量低，減低原料使用成本，同時催化劑保持優秀的尾氣處理效果。

技術領域

本發明汽車尾氣凈化領域，尤其是涉及適用于小排量汽車尾氣凈化催化劑。

背景技術

汽車尾氣的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化物，目前，主要是利用安裝在汽車排氣系統的催化器將一氧化碳、碳氫化合物氧化成二氧化碳和水，同時將氮氧化物還原成無毒的氮氣，實現尾氣的凈化。三元催化器，又叫催化轉換器或催化凈化器，該裝置安在汽車的排氣系統內，其作用是減少發動機排出的大部分廢氣污染物。目前三元催化器可分為前級催化器和后級催化器，其前級催化器主要是針對發動機冷啟動階段的尾氣處理，后級催化器應用于冷啟動后發動機熱啟動中的尾氣處理；三元催化器由一個金屬外殼，一個網底架和三元催化劑(含有鉑、銠等貴重金屬)組成，可用于除去HC(碳氫化合物)、CO(一氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三種主要污染物質(所謂三元是指除去這三種化合物時所發生的化學反應)。三元催化劑由兩部分組成：載體和覆于載體上的活性催化物質，活性催化物質通常選用貴金屬，如鉑、鈀和銠的一種或幾種，另外添加氧化材料等。三元催化劑的轉換效率受到多種因素的影響，最主要的因素是排氣中的氧氣濃度和催化轉換器溫度；由于后級催化器的普遍使用，目前后級催化器的催化劑的種類較少，一般是通用類的后級催化劑，如果應用于小排量的汽車催化器中，由于尾氣有害物質與大排量汽車的區別，通用類的后級催化劑不能有效的針對小排量汽車尾氣的特性，這樣會造成催化劑材料的浪費。

發明內容

本發明提出的一種小排量汽車尾氣凈化催化劑，并且主要應用于小排量(1.3L或1.5L)汽車三元催化器。

本發明采用的技術方案如下：

一種小排量汽車尾氣凈化催化劑，包括載體和活性材料，所述的活性材料由貴金屬和助催化劑組成，所述的貴金屬由硫酸鈀和硫酸銠組成，所述的硫酸鈀和硫酸銠的重量配比為(2～3)∶1；所述的助催化劑由氧化鐵、鉻鋯粉、擬薄水鐵石、去離子水和硫酸組成。

進一步優選地，所述助催化劑氧化鐵、鉻鋯粉、擬薄水鐵石、去離子水和硫酸的重量配比為1∶0.45∶0.09∶2.6∶0.05。

進一步優選地，所述的硫酸鈀和硫酸銠的重量配比為2.3∶1。所述助催化劑和貴金屬的重量比例為：(1～3)∶(2～0.1)。

進一步優選地，所述的載體為蜂窩狀載體。

進一步優選地，所述的蜂窩狀載體為400目載體。所述的載體規格為101.6＊90，表明載體規格的直徑為101.6mm(毫米)，高度為90mm(毫米)。

貴金屬對CO的氧化都具有很高的活性，Pd對HC(碳氫氧化物)有好高的氧化反應能力，Rh控制NO_x(氮氧化合物)，當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化為無色無毒的二氧化碳氣體，HC化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳，NOx還原成氮氣和氧氣。化學反應的方程式如下：

氧化反應：

4HC+5O₂＝4CO₂+2H₂O

2CO+O₂＝2CO₂

還原反應

2NO+2CO＝N₂+2CO₂