[發(fā)明專利]包含高摻雜載體的改善TWC催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980042214.6
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN112399885A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 井元;長岡修平;清水研一;鳥屋尾隆
• 申請（專利權(quán)）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J23/46;B01J23/63;B01D53/94;B01J35/04;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;B01J21/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發(fā)明公開了三元催化劑制品以及其在用于內(nèi)燃式引擎的排氣系統(tǒng)中的用途。用于處理廢氣的催化劑制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化區(qū)域；其中所述第一催化區(qū)域包含第一PGM組分和第一無機氧化物(Pd在La?穩(wěn)定的氧化鋁上)，其中在標準CO吸附規(guī)程下，所述PGM組分上的橋CO與頂CO的IR強度比小于3:1。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用于處理來自汽油引擎的廢氣排放物的催化制品。

背景技術(shù)

內(nèi)燃式引擎產(chǎn)生廢氣，該廢氣包含多種污染物，包括烴(HC)、一氧化碳(CO)、和氮氧化物(“NO_x”)。包含廢氣催化劑的排放控制系統(tǒng)被廣泛用于減少排放到大氣中的這些污染物的量。用于汽油引擎應用的常用催化劑為TWC。TWC執(zhí)行三個主要功能：(1)CO的氧化；(2)未燃燒HC的氧化；以及(3)NO_x至N₂的還原。

在大多數(shù)催化轉(zhuǎn)化器中，鉑族金屬(PGM)(例如Pt、Pd和Rh)已廣泛用作具有用于承載體的其他無機化合物(例如氧化鋁和氧化鈰-氧化鋯混合氧化物)的催化轉(zhuǎn)化的活性位點。由于TWC的溫度將達到約1000℃，特別是在汽油車的高負載操作下，承載體通常由摻雜元素穩(wěn)定。就氧化鋁材料而言，例如，摻雜的鑭(La)顯著改善了熱耐久性，并且通常已將低于5重量％的較低含量La用于TWC的氧化鋁中，因為在約1至2重量％時氧化鋁材料的熱穩(wěn)定性達到最大并且至高達5重量％時也幾乎未改變(例如，參見Thevenin等人，Journal ofCatalysis《催化雜志》，2002,207,139-149；Shinjoh,Journal of Alloys and Compounds《合金和化合物雜志》,2006,408-412,1061-1064)。這種改善的承載體的熱穩(wěn)定性有助于PGM粒子的更高分散，以使TWC具有更高的催化性能。

另一方面，在汽油引擎的廢氣中，CO的濃度顯著高于HC和NO_x的其他有害氣體的濃度，使得PGM通常被高濃度CO毒害，即，被強烈吸附的CO覆蓋PGM活性位點，從而導致失活的催化性能。PGM中毒的對策是保持PGM活性位點并在高濃度CO氣體的存在下促進催化轉(zhuǎn)化的另一種技術(shù)方法。本發(fā)明解決了這些減少CO中毒對改善的TWC性能的影響的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個方面一種催化劑組合物，該催化劑組合物包含鉑族金屬(PGM)組分和無機氧化物，其中在標準CO吸附規(guī)程下，所述PGM組分上的橋CO與頂CO的紅外(IR)強度比小于3:1。

本公開的另一方面涉及一種催化劑組合物，該催化劑組合物包含鉑族金屬(PGM)組分和無機氧化物，其中在標準CO吸附規(guī)程下，所述PGM組分上的偕二羰基CO與頂CO的紅外(IR)強度比小于5:1。

本公開的另一個方面涉及一種用于處理廢氣的催化劑制品，該催化劑制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化區(qū)域；其中所述第一催化區(qū)域包含第一PGM組分和第一無機氧化物，其中在標準CO吸附規(guī)程下，所述PGM組分上的橋CO與頂CO的IR強度比小于3:1。

本公開的另一個方面涉及一種用于處理廢氣的催化劑制品，該催化劑制品包含：基底；以及所述基底上的第一催化區(qū)域；其中所述第一催化區(qū)域包含第一PGM組分和第一無機氧化物，其中在標準CO吸附規(guī)程下，所述PGM組分上的偕二羰基CO與頂CO的IR強度比小于5:1。

本公開的另一個方面涉及一種用于處理廢氣的催化劑制品，該催化劑制品包含：基底；所述基底上的第一催化區(qū)域，其中所述第一催化區(qū)域包含第一PGM組分和第一無機氧化物；以及所述基底上的第二催化區(qū)域，其中所述第二催化區(qū)域包含第二PGM組分和第二無機氧化物；其中所述第一無機氧化物和所述第二無機氧化物中的至少一者摻雜有10至30％的摻雜物。

本發(fā)明還包括一種用于內(nèi)燃式引擎的排氣系統(tǒng)，該排氣系統(tǒng)包含本發(fā)明的三元催化劑組分。