[发明专利]具有原子分散的铂族金属络合物和设置在络合物之间的障壁的催化剂

说明书

一种催化转化器包括催化剂。所述催化剂包括金属氧化物载体和原子分散在所述金属氧化物载体上的铂族金属(PGM)络合物。PGM络合物包括选自由铂族金属的原子、包括2个至小于10个原子铂族金属的簇、包括铂族金属的10个或更多原子的纳米颗粒以及其组合组成的群组的PGM物质。碱金属或碱土金属与所述PGM物质结合。所述碱金属或碱土金属是包括氧原子和氢原子的结构的一部分。障壁被设置在第一PGM络合物与第二PGM络合物之间。

背景技术

具有内燃机(ICE)的车辆包括用于处理来自发动机的废气的废气处 理系统。处理系统的配置部分地取决于发动机是柴油发动机(其通常在稀 燃燃烧下操作并且在所有操作条件下在废气中都含有高浓度的氧气)或理 想配比火花点火发动机(其在几乎理想配比的空燃(A/F)比下操作)。柴 油机的处理系统包括能够氧化一氧化碳(CO)和烃(HC)的柴油氧化催 化剂(DOC)。理想配比火花点火发动机的处理系统包括三元催化剂 (TWC)，其操作原理是通过CO和HC对NO_x的非选择性催化还原。

发明内容

一种催化转化器包括催化剂。该催化剂包括金属氧化物载体和原子分 散在金属氧化物载体上的铂族金属(PGM)络合物。PGM络合物包括选 自由铂族金属的原子、包括2个至小于10个原子铂族金属的簇、包括10 个或更多原子铂族金属的纳米颗粒以及其组合组成的群组的PGM物质。 碱金属或碱土金属与PGM物质结合。碱金属或碱土金属是包括氧原子和 氢原子的结构的一部分。障壁被设置在第一PGM络合物与第二PGM络合 物之间。

在形成催化剂的方法的一个实例中，在金属氧化物载体上形成原子分 散的铂族金属(PGM)络合物的催化剂，并且障壁选择性地在PGM络合 物周围的金属氧化物载体上形成。

附图说明

通过参考以下具体实施方式和附图，本公开的实例的特征将变得显而 易见，其中相同的附图标记对应于相似不过可能不同的部件。为了简洁起 见，具有上述功能的附图标记或特征可以或可以不结合它们所出现的其它 附图来描述。

图1是描述PGM颗粒生长或烧结的两种机制的示意图；

图2A-2D描述了本文公开的PGM络合物的不同实例；

图3A至3D示意性地描述了制备本文公开的催化剂的实例的方法的一 个实例；

图4A是催化转化器的一个实例的透视局部剖视图；

图4B是图4A的一部分的放大图；

图5是第一比较实例(1)、第二比较实例(2)、第三比较实例(3) 和包括本文公开的PGM络合物和障壁的两个实例(4)和(5)的老化(A) 后，描述钯分散的图(即，表面金属原子数与金属原子总数的比例，Y轴 以百分比表示)；

图6A和6B是分别描述三个比较实例(1、2、3)和包括本文公开的 PGM络合物和障壁的两个实例(4、5)的一氧化碳(CO)转化率和C₃H₆ (丙烯或替代地丙烯)转化率的点火温度(℃)的图。

具体实施方式