[发明专利]分段式三元催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种分段式三元催化剂，其特征在于：包括蜂窝状载体（1），所述蜂窝状载体（1）的一端为进气端，蜂窝状载体的另一端为出气端，所述进气端和出气端的长度比为1:6~2:1，所述进气端从下至上设置有两个涂层分别为Pd涂层（2）和第一Rh涂层（3），所述Pd涂层的涂覆量为50~200g/L，所述第一Rh涂层（3）的涂覆量为30~160g/L，所述出气端上设置有第二Rh涂层（4），涂覆量为80~200g/L，所述第一Rh涂层和第二Rh涂层负载的Rh的质量比为1:15~10:1。

2.如权利要求1所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述Pd涂层中Pd的负载量为5~350g/ft³。

3.如权利要求1所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述第一Rh涂层中Rh的负载量为0.1~50g/ft³。

4.如权利要求1所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述第二Rh涂层中Rh的负载量为1~50g/ft³。

5.如权利要求1所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述Pd涂层包括负载Pd的第一氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃，第一氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃的质量比为1:3~3:1，所述第一Rh涂层包括负载Rh的第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃，第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃的质量比为1:3~5:1，第二Rh涂层为负载Rh的第一氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃或第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃，第一氧化锆复合氧化物或第二氧化锆复合氧化物和La₂O₃-Al₂O₃的质量比为1:3~5:1。

6.如权利要求5所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述第一氧化锆复合氧化物的组份按重量百分比计为：20~70wt%的CeO₂、20~70wt%的ZrO₂和5~15wt%的La₂O₃、Y₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃中的一种或几种。

7.如权利要求5所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述第二氧化锆复合氧化物的组份按重量百分比计为：65~95wt%的ZrO₂和5~35wt%的CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃中的一种或几种。

8.如权利要求5所述的分段式三元催化剂，其特征在于：所述La₂O₃-Al₂O₃的组份按重量百分比计为：1~8wt%的La₂O₃和92~99wt%的Al₂O₃。

9.权利要求1所述的分段式三元催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）Pd涂层的涂覆：将Pd贵金属溶液、第一氧化锆复合氧化物、La₂O₃-Al₂O₃和去离子水按一定比例混合，经球磨后配制成涂层浆液；按涂覆量为50~200g/L将浆液涂覆到载体的进气端上，将涂覆后的催化剂在100~150℃温度下烘干0.2~8h，最后将烘干的催化剂于450~600℃温度下焙烧1~5h；

（2）第二Rh涂层的涂覆：将Rh贵金属溶液、第一氧化锆复合氧化物或第二氧化锆复合氧化物、La₂O₃-Al₂O₃和去离子水按一定比例混合，并经球磨后配制成涂层浆液；按涂覆量为80~200g/L将浆液涂覆到载体的出气端；

（3）第一Rh涂层的涂覆：将Rh贵金属溶液、第二氧化锆复合氧化物、La₂O₃-Al₂O₃和去离子水按一定比例混合，并经球磨后配制成涂层浆液；按涂覆量为30~160g/L将浆液涂覆到催化剂进气端的Pd涂层上，将涂覆后的催化剂在100~150℃温度下烘干0.2~8h，然后将烘干的催化剂在450~600℃温度下焙烧1~5h。