[发明专利]一种Pd-Rh三效催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种Pd-Rh三效催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂包括催化剂载体、设置在催化剂载体上的底层涂层、设置在底层涂层外的外层涂层；

所述底层涂层包括Pd/La-Al₂O₃、Pd/Ce-Zr、助剂和粘结剂；所述助剂选自Sr、Ba或La及其化合物中的一种或多种；所述外层涂层包括Rh/Ce-Zr@Al₂O₃、Pd/Ce-Zr和粘结剂；

制备方法包括以下步骤：

1）按固化物重量比0.17~0.65：0.3~0.75：0.05~0.1：0.01~0.05分别称取La-Al₂O₃、Ce-Zr固溶体、助剂和粘结剂；

2）称取贵金属Pd，Pd的质量=Pd的负载量/28.316/涂覆量*底层总粉体重，其中，Pd的浓度：5~150g/ft3，涂覆量为100~150g/L；底层总粉体重为步骤1）中La-Al₂O₃、Ce-Zr固溶体、助剂和、粘结剂的总和；

3）取步骤2）中Pd量的1/2~9/10，加入乙醇溶液稀释，搅拌5~10h，浸渍于La-Al₂O₃上，陈化12~36h；

4）取步骤2）中剩余Pd，加入乙醇溶液稀释，搅拌5~10h，浸渍于Ce-Zr固溶体上，陈化12~36h；

5）将步骤3）和4）中粉体材料烘干、焙烧；

6）将步骤5）中处理后的Pd/La-Al₂O₃粉体及Pd/Ce-Zr固溶体粉体加入去离子水中，加入称量好的 Ba(AC)₂和铝胶混合均匀，控制固化物含量在35%~40%；

7）浆液的球磨：将步骤6）浆液经过球磨机研磨，浆液最终颗粒度D90为7~25μm；

8）固含量测定：取步骤7）中少量浆液在550~600℃焙烧20~30min，测固化物含量；

9）浆液涂层涂覆：将涂层浆液涂覆在载体上，涂覆量为80~200g/L；

10）催化剂烘干：将涂覆后的催化剂烘干，烘干温度为100~150℃；

11）催化剂焙烧：将烘干后的催化剂放入马弗炉中，450~550℃下焙烧1~5h，冷却，得到设置有底层涂层的催化剂；

Ce-Zr@Al₂O₃粉体的制备

a）按固化物质量比为0.05~4.4：9.46~15.4：0.22~0.88：0.22~0.88：0.22~0.44分别称取Ce(NO₃)₃.6(H₂O)、ZrO(NO₃)₂、La(NO₃)₃.6(H₂O)、Nd(NO₃)₃.6(H₂O)、Y(NO₃)₃.6(H₂O)，其中，将ZrO(NO₃)₂溶于去离子水中，用氨水调节pH至2.0，保持温度在40~70℃得到ZrO(NO₃)₂溶液；

b）将La-Al₂O₃材料加入步骤a）的ZrO(NO₃)₂溶液中，搅拌30~60min，得到第一混合物；

c）将第一混合物中加入Ce(NO₃)₃.6(H₂O)，用氨水调节pH至9.0，搅拌30~60min，得到第二混合物；

d）将第二混合物中加入La(NO₃)₃.6(H₂O)、Nd(NO₃)₃.6(H₂O)和Y(NO₃)₃.6(H₂O)，用氨水调节pH至9.0，搅拌30~60min，保温2~4h后抽滤，得到混合料；

e）将步骤d）的混合料在80~150℃下烘干9~24h，然后在600~900℃下焙烧3~6h，得到Ce-Zr@Al₂O₃粉体；

外层制备及涂覆：

Ⅰ）按固化物重量比0.36~0.8：0.2~0.6：0.01~0.05分别称取Ce-Zr@Al₂O₃、Ce-Zr固溶体、粘结剂；

Ⅱ）称取贵金属Pd，Pd的量=Pd的负载量/28.316/涂覆量*外层总粉体重，Rh的量=Rh的负载量/28.316/涂覆量*外层总粉体重，其中，Pd的负载量：1~30g/ft3，Rh的负载量：1~60g/ft3，涂覆量为70~100g/L；其中，总粉体重为Ce-Zr@Al₂O₃、Ce-Zr固溶体、铝胶重量的总和；所述Pd的前驱体为Pd(NO₃)₂，所述Rh的前驱体为Rh(NO₃)₃；

Ⅲ）Rh/Ce-Zr@Al₂O₃的制备：将步骤Ⅱ）中的Rh(NO₃)₃溶液用乙二胺溶液稀释，搅拌5~10h，初湿浸渍于Ce-Zr@Al₂O₃上，陈化12~36h；

Ⅳ）Pd/Ce-Zr固溶体粉体的制备：将步骤Ⅱ）中Pd(NO₃)₂溶液用乙醇溶液稀释，搅拌5~10h，初湿浸渍于Ce-Zr固溶体上，陈化12~36h；

Ⅴ）Rh/Ce-Zr@Al2O3粉体及Pd/Ce-Zr固溶体粉体的处理：将步骤Ⅲ）和Ⅳ）中粉体烘干、焙烧，烘干温度100~150℃，烘干时间为5~15h，焙烧温度450~550℃，焙烧时间为1~5h；

Ⅵ）浆液的球磨：将步骤Ⅴ）中的Rh/Ce-Zr@Al₂O₃粉体、Pd/Ce-Zr固溶体粉体分别加入去离子水中球磨，控制Rh/Ce-Zr@Al₂O₃浆液最终颗粒度至D50为1-3μm，Pd/Ce-Zr浆液最终颗粒度至D50为7-11μm；

Ⅶ）浆液的配制：按比例混合Rh/Ce-Zr@Al₂O₃浆液和Pd/Ce-Zr浆液，加入称量好的铝胶或锆胶，使其固化物含量处于28%~35%之间，混合均匀；

Ⅷ）取步骤Ⅶ）浆液少量，550~600℃焙烧20~30min，测固化物含量；

Ⅸ）浆液涂层涂覆：将涂层浆液涂覆在载体上，涂覆量为70~100g/L；

Ⅹ）催化剂烘干：将涂覆后的催化剂烘干，烘干温度为150~200℃；

Ⅺ）催化剂焙烧：将烘干后催化剂在450~550℃焙烧1~5h，冷却得到产品。