[發明專利]一種分段式觸媒及其制備方法

有效

• 申請號: 201911112097.4
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110918092B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 祝清超;李建統;代東輝;黃江予
• 申請（專利權）人: 江門市大長江集團有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J37/02;B01D53/94;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃琳娟

本發明涉及一種分段式觸媒包括：基體；在所述基體上的前段部分，所述前段部分依次包括第一載體層、第一貴金屬層、第二貴金屬層；和在所述基體上的后段部分，所述后段部分依次包括第二載體層、第三貴金屬層；所述第一載體層和第二載體層均包括儲氧材料a和改性氧化鋁；所述第一貴金屬層、第二貴金屬和第三貴金屬層均包括貴金屬，所述貴金屬選自鉑或銠中的一種或兩種，其中第一貴金屬層和第三貴金屬層中的鉑負載于儲氧材料b中；第一貴金屬層和第三貴金屬層中的銠負載于儲氧材料b和改性氧化鋁的混合物中；第二貴金屬層中的鉑負載于儲氧材料c中；第二貴金屬層中的銠負載于儲氧材料c和改性氧化鋁的混合物中。所述的觸媒性能好、性價比高。

技術領域

本發明涉及一種分段式觸媒及其制備方法。

背景技術

隨著社會環保意識的普及，環保要求的提高，國家對機動車排放標準持續升級。相對于之前的摩托車國Ⅲ排放標準，現已實行的摩托車國Ⅳ排放標準中的一氧化碳(CO)、碳氫化合物(THC)、氮氧化合物(NOx)三種污染物的排放限值是國Ⅲ排放限值的50％，而耐久里程大約是國Ⅲ排放標準的2倍。

常用的摩托車排放的尾氣通過觸媒處理。觸媒最常見催化活性組分為貴金屬，主要是鉑、鈀和銠，其中鉑和鈀是氧化CO和THC為CO₂的活性組分，而銠是還原NOx為N₂的活性組分，通過觸媒能同時凈化CO、THC、NOx使尾氣能夠達標排放。隨著國標對排放限值和耐久里程的要求不斷加嚴，要求觸媒具有快速起燃和良好的耐久性能。

現有技術中，觸媒常用的載體為儲氧材料和氧化鋁兩類。儲氧材料具有較好的儲/釋氧能力，而氧化鋁具有較大比表面積為催化反應提供反應場所。此外，一般通過加入稀土助劑和堿土助劑改進貴金屬或載體性能，以提高觸媒的催化能力以及抗老化能力。

專利CN200410093861公開了一種鉑銠觸媒，其通過將鉑銠貴金屬溶液同時放入含釔改性的儲氧材料和氧化鋁漿料中，雖然添加釔改性材料提高涂層的耐久性，但是貴金屬鉑部分擔載在氧化鋁材料上，高溫易聚集而降低觸媒的耐久性能。專利CN200610020143公開了一種鉑銠觸媒，鉑擔載在氧化鋁材料上，銠擔載在釔改性含鈰的復合氧化物(Ce_0.15Zr_0.6Y_0.15O₂和Ce_0.35Zr_0.55Y_0.10O₂)，同樣存在鉑擔載在氧化鋁材料導致酶高溫易聚集，還因為污染物起燃溫度相差太大，導致不能同時凈化污染物。專利CN201710028153公開了一種鉑鈀銠觸媒的制造方法，將鐠和鈰相互混合，摻入釔改性，然后摻入的貴金屬，并混入伽馬氧化鋁，形成混合氧化物；該發明中的鈰和釔未形成穩定的復合物，貴金屬鉑放置其中，復合物在高溫下易塌陷包裹貴金屬鉑而使觸媒耐久性能差。

因此，亟待需要開發一種新型的觸媒，滿足良好的催化性能以及耐久性能的需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種分段式觸媒，通過觸媒的分段式布置、在每段中設置不同貴金屬含量的貴金屬層，以及通過不同的儲氧材料與貴金屬負載，實現貴金屬與儲氧材料的協同作用以提高觸媒的催化性能和耐久性能。

本發明采用以下技術方案：

一種分段式觸媒，包括：

基體；

在所述基體上的前段部分，所述前段部分依次包括第一載體層、第一貴金屬層、第二貴金屬層；和

在所述基體上的后段部分，所述后段部分依次包括第二載體層、第三貴金屬層；

所述第一載體層包括儲氧材料a和改性氧化鋁；所述第二載體層包括儲氧材料a和改性氧化鋁；