[發明專利]一種滿足國六排放標準的汽油機尾氣凈化三效催化劑

在審

• 申請號: 201911005774.2
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110801832A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 王秋艷;李光鳳;喬鋒華;姬歡歡;徐志聰;戈大朋
• 申請（專利權）人: 浙江達峰汽車技術有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/72;B01D53/62
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

一種滿足國六排放標準的汽油機尾氣凈化三效催化劑，包括主要成分為改性氧化鋁、鈰/鋯混合氧化物、貴金屬活性組分的主催化劑和預催化劑，其中預催化劑包括基礎層Ⅰ、中間層Ⅱ和外層Ⅲ，每層都設置有前區及后區，前區為貴金屬活性組分含量較多的上游，后區為比前區貴金屬活性組分含量低的下游，主催化劑包括基礎層A、中間層B和外層C，中間層的貴金屬活性組分含量大于基礎層A和外層C的貴金屬組分含量，且主催化劑中的貴金屬活性組分含量低于預催化劑中的貴金屬活性組分含量，實現貴金屬活性組分的有效利用以及催化劑熱穩定性的顯著提高，從而降低催化劑的起燃溫度、提高催化劑的耐久性。

技術領域

本發明屬于汽油發動機尾氣凈化技術領域，具體涉及一種滿足國六排放標準的汽油機尾氣凈化三效催化劑。

背景技術

利用催化轉化技術實現汽油機尾氣的排放控制，是汽油機尾氣治理最行之有效的方式，2016年12月23日，國家環保部公布GB18352.6-2016《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》，2020年7月1日起，所有銷售和注冊登記的輕型汽車應符合該標準要求，其中Ⅰ型試驗應符合6a限值要求；自2023年7月1日起，所有銷售和注冊登記的輕型汽車應符合標準要求，其中Ⅰ型試驗應符合6b限值要求。

而許多整車企業，考慮到新車開發周期長、開發費用高，都選擇直接開發滿足國六b排放標準的車型；這也意味著，配套的汽油機尾氣凈化器必須采用滿足國六b排放標準的三效催化劑。

相對于國五排放標準，國六排放標準對于污染物允許排放值顯著降低，這意味著配套的催化劑需要具有更高的轉化效率和更低的起燃溫度；國六排放標準采用更加瞬態的WLTC循環，需要配套的催化劑具有更加優異的儲放氧性能；且國六排放標準對催化劑使用時效的規定為20萬公里，對于催化劑的熱穩定性提出了更高的要求。

授權號為CN104334255B的文件公開了一種三效催化體系，包括在惰性催化劑載體上的一種第一三效催化劑和位于該第一三效催化劑上游的一種第二三效催化劑，該第一三效催化劑是一種雙層催化劑，包括第一層和第二層，第一層包括活性氧化鋁、鈰/鋯混合氧化物和鈀，第二層包括活性氧化鋁和銠且不含有鈰及含鈰材料，該技術方案只是將催化劑雖然將催化劑進行了分類和分區，但是其高溫熱穩定性的提升并不明顯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種滿足國六排放標準的汽油機尾氣凈化三效催化劑，其根據不同的分區所吸附沉積的貴金屬的類型和濃度不同來實現貴金屬活性組分的高度分散從而整體提高催化劑的高溫熱穩定性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種滿足國六排放標準的汽油機尾氣凈化三效催化劑，包括主要成分為改性氧化鋁、鈰/鋯混合氧化物、貴金屬活性組分的主催化劑和預催化劑，其中預催化劑包括基礎層Ⅰ、中間層Ⅱ和外層Ⅲ，每層都設置有前區及后區，前區為貴金屬活性組分含量較多的上游，后區為比前區貴金屬活性組分含量低的下游。

進一步地，主催化劑包括基礎層A、中間層B和外層C，中間層的貴金屬活性組分含量大于基礎層A和外層C的貴金屬組分含量，且主催化劑中的貴金屬活性組分含量低于預催化劑中的貴金屬活性組分含量。

在本方案設計中，設置了包括主催化劑和預催化劑的雙層催化劑，為了提高貴金屬活性組分在催化劑中的分散度及有效利用，起到主要催化作用的預催化劑由上到下、從上游到下游分為至少六個區，通過該布局方式，可以調配不同層級、不同區域間改性氧化物和稀土復合氧化物的比例，從而調配貴金屬的類型和濃度，且根據尾氣的流向貴金屬活性成分主催化劑含量低于預催化劑含量，貴金屬活性成分含量由上游至下游逐漸降低，基礎層、中間層、外層三層中間層向兩邊含量降低的特點分布，實現貴金屬活性組分的有效利用以及催化劑熱穩定性的顯著提高，從而降低催化劑的起燃溫度、提高催化劑的耐久性。