[发明专利]催化剂捕集器

说明书

提供了一种催化剂捕集器。所述催化转化器包括：包括BEA沸石和活性金属超笼浸渍的USY沸石的碳氢化合物催化剂捕集器，BEA沸石构造为在环境温度下吸附异辛烷并在150℃与170℃之间的温度下解吸异辛烷，活性金属超笼浸渍的USY沸石构造为在大于150℃的温度下吸附异辛烷并使异辛烷焦化。

技术领域

本公开涉及一种设计为减少冷启动排放的汽车催化剂捕集器及其制造方法。

背景技术

在汽车行业减少尾气排放是具有挑战性的目标。随着尾气排放的可接受值持续下降，必须不断改进技术以满足标准。许多努力已经集中在减少碳氢化合物(HC)冷启动排放或在车辆启动后的最初几分钟期间产生的排放。减少冷启动HC排放的传统方法包括开发能够快速预热并在较低温度下起燃以及优化发动机冷启动条件的催化剂以尽可能快地将热传递到催化剂。然而，即使利用起燃非常快的催化剂，通常在冷启动期间仍存在至少几十秒，在这段时间催化剂没有预热到足以使任何HC种类进行转化。因此，尾气排放包括未转化的HC种类。

发明内容

在至少一个实施例中，公开了一种催化转化器。催化转化器包括碳氢化合物催化剂捕集器。碳氢化合物催化剂捕集器包括构造为在环境温度下吸附异辛烷并在150℃与170℃之间的温度下解吸异辛烷的BEA沸石。碳氢化合物催化剂捕集器还包括构造为在大于150℃的温度下吸附异辛烷并使异辛烷焦化的活性金属超笼浸渍的USY沸石。活性金属可以是钯。BEA沸石和活性金属超笼浸渍的USY沸石可以形成各自相邻的层。BEA沸石可以设置在三元催化剂与活性金属超笼浸渍的USY沸石之间。活性金属超笼浸渍的USY沸石可以设置在三元催化剂与BEA沸石之间。BEA沸石和活性金属超笼浸渍的USY沸石可以形成混合物。BEA沸石与活性金属超笼浸渍的USY沸石的比可以在1:4至4:1的范围内。BEA沸石的二氧化硅与氧化铝的比可以为15到至少250。USY沸石可以是USY 5至USY 45。BEA沸石的至少一部分可以是钯超笼浸渍的BEA沸石或铜超笼浸渍的BEA沸石。

在另一实施例中，公开了一种催化剂捕集器。催化剂捕集器可以包括构造为在环境温度下吸附异辛烷并在150℃与170℃之间的温度下解吸异辛烷的BEA沸石。催化剂捕集器还可以包括与BEA沸石接触并构造为在大于150℃的温度下吸附异辛烷并使异辛烷焦化的贵金属超笼浸渍的USY沸石。催化剂捕集器可以额外地包括设置在BEA沸石的上游并构造为在环境温度下吸附甲苯的活性金属超笼浸渍的BEA沸石。贵金属可以是钯。活性金属可以是铜。BEA沸石、贵金属超笼浸渍的USY沸石和活性金属超笼浸渍的BEA沸石可以形成各自相邻的层。活性金属超笼浸渍的BEA沸石可以形成与BEA沸石层和贵金属超笼浸渍的USY沸石层垂直定向的层。

在又一实施例中，公开了一种碳氢化合物和NO_x催化剂捕集器。碳氢化合物和NO_x催化剂捕集器可以包括包含小于20g/ft³的钯的三元催化剂。捕集器还可以包括构造为在环境温度下吸附异辛烷并在150℃与170℃之间的温度下解吸异辛烷的BEA沸石。捕集器可以额外地包括与BEA沸石接触并构造为在大于150℃的温度下吸附异辛烷并使异辛烷焦化的贵金属超笼浸渍的USY沸石。捕集器也可以包括设置在BEA沸石的上游并构造为在环境温度下吸附甲苯的活性金属超笼浸渍的BEA沸石。贵金属可以是钯。活性金属可以是铜。BEA沸石与贵金属超笼浸渍的USY沸石的比可以在1:4至4:1的范围内。USY沸石可以是USY 5至USY45。

附图说明

图1描绘了BEA沸石框架结构的一部分的投影图；

图2示出了根据一个或更多个实施例的催化转化器的示意图；

图3描绘了负载有0.5wt％Pd的BEA 24沸石的异辛烷解吸的异辛烷浓度与催化剂温度的曲线图；

图4描绘了USY沸石框架结构的一部分的投影图；

图5示出了负载有0.5wt％Pd的USY 8沸石的异辛烷解吸的异辛烷浓度与催化剂温度的曲线图；