[发明专利]一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及汽车尾气净化技术领域，具体一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法。包括载体，所述载体上依次涂覆有第一催化剂涂层、第二催化剂涂层和第三催化剂涂层；所述第一催化剂涂层是镧改性的储氧材料涂层，由镧负载于储氧材料组成；所述第二催化剂涂层是钡改性的氧化铝负载活性成分涂层，由钡改性的γ‑Al₂O₃负载活性成分组成；所述第三催化剂涂层是中孔AcF微粉负载有贵金属及包裹贵金属的包膜材料涂层。本发明的催化剂具有较高的催化活性，可大幅有效地降低汽车尾气排放所产生的氮氧化物、一氧化碳、碳氢化物碳等系列污染物，且耐热性好、催化活性高、稳定性好，并可提高贵金属的利用率。

技术领域

本发明涉及汽车尾气净化技术领域，尤其涉及一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法。

背景技术

汽车尾气对环境的污染和城市居民的健康危害十分严重，治理或控制汽车尾气排放，已成为全世界环境保护领域亟待解决的重大课题，汽车尾气的主要成分是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、 碳颗粒PM2.5及少量铅化物和硫化物等，一般来说，实现汽车尾气净化有两种方法：发动机内部控制和发动机外部净化，机内控制就是利用发动机 本身工作过程来降低汽车排放污染物，世界各国汽车生产厂家在化油器和发动机方面分别采取了很多措施，如电控燃油喷射、氧传感器控制技术等，所有这些措施对减少汽车排放污染物都有一定效果，但作用有限，甚至有的还会对发动机的动力性和经济性带来一些不利的影响，而与之相比，装有尾气净化器的发动机外部净化有着独特的优点，成为当前解决汽车排放污染物最重要最有效的手段。发动机外部净化是在尾气排气管部位加装净化催化剂，将一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物三种主要有害物同时转化为无害物二氧化碳、水、氮气、氧气。此种催化剂被称为三元催化剂或三效催化剂。

而三元催化剂由两部分组成：蜂窝状的陶瓷或金属载体，以及附着在载体上的催化剂涂层。催化剂涂层通常由具有较大比表面积的氧化物材料、储氧材料和分散在氧化物或储氧材料表面的贵金属活性组分组成。其中的储氧材料一般为含铈锆的复合氧化物，它通过吸附储存尾气中的氧或释放出氧来调节尾气中氧化性组分和还原性组分的比例，使一氧化碳和碳氢化合物氧被氧化的同时，氮氧化合物被还原，从而净化汽车尾气的目的。

经检索，现有技术存在很多关于汽车尾气处理的催化剂，在中国专利申请201210466258.1（申请日：2012年11月16日）公开了一种汽车尾气净化催化剂，该催化剂为整体式催化剂，由载体和涂层组成；所述涂层为双层结构，其中第一层由氧化铝和助剂直接涂覆在载体上；第二层由氧化铝、助剂和介孔材料涂覆在第一层涂层上；所述介孔材料由一种或几种介孔特征催化剂组成。该催化剂的氧化铝未进行处理，比表面积不足，难以使负载物负载均匀，从而影响催化剂的催化活性，且耐热性及低温活性不足，难以起到较好的净化汽车尾气的效果。

而在中国专利申请201010549249.X（申请日：2010年11月18日）公开了一种用于天然气发动机排气净化用催化剂及其制备方法，该催化剂由载体、涂敷在载体上的涂层和负载在涂层上的催化活性组分组成。该催化剂载体为堇青石蜂窝状陶瓷材料；涂层为活性氧化铝、铈锆固溶体、稀土氧化物、碱土金属氧化物和粘结剂组成的混合物；催化活性组分为铂族金属和至少一种过渡金属复合氧化物或过渡金属-稀土复合氧化物。该催化剂通过使用活性氧化铝、铈锆固溶体、稀土氧化物、碱土金属氧化物和粘结剂的混合物作为涂层，由于主要起负载作用是活性氧化铝，而加入的铈锆固溶体、稀土氧化物、碱土金属氧化物和粘结剂一定程度上占用了活性氧化铝负载表面，从而影响了活性成分在活性氧化铝上的分布，影响了活性成分的有效利用，降低了催化剂的净化尾气效果。

基于此，有必要提供一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种汽车尾气处理催化剂，具有较高的催化活性，可大幅有效地降低汽车尾气排放所产生的氮氧化物、一氧化碳、碳氢化物碳等系列污染物，且耐热性好、催化活性高、稳定性好，并可提高贵金属的利用率。