[发明专利]稀土复合氧化物型三元催化剂及制备方法

说明书

本制备方法属于环境保护技术领域

全球性的大气污染已严重威胁着人类的生存，在城市大气中60%的污染物来自于汽车，约40%的污染物来自于现代工业。利用催化剂净化机动车辆和现代工业排放的有害气体是一行之有效的办法，根据对专利文献的检索，多数属于贵金属型催化剂，如美国专利3，897，367，4，110，258（78年）;日本专利57-81832（80年）;57-87839（80年）;中国专利87105167.2;88107136.6;因贵金属资源稀少，价格昂贵，很难普遍推广应用。利用本法制造的稀土复合氧化物型三元催化剂，价格低廉，并具有良好的抗铅性能，可用于使用含铅汽油的汽车排气净化，并能较长时期适应汽车的排气系统，汽车排气中的有害气体如CO、HC和NOx，通过本法制造的催化剂的催化，生成无害的CO₂，H₂O和N₂，其反应式如下：

完成以上三项化学反应，氧和一氧化碳是不可少的，如果空燃比调节适当，排气中的氧含量可以氧化＜8%的CO和＜8000P.P.M的HC。催化床的温度是这样产生的，通常汽车发电机排出的汽体温度约为100-300℃，排气中的CO和HC经氧化催化在催化床内进行燃烧，生成CO₂和H₂O同时产生大量卡路里，使催化床温度上升到400-700℃，显然，排污量与催化床温度成正比关系。

本发明是一种由颗粒载体或蜂窝载体与活性组份构成的三元催化剂，该活性组份为稀土或混合稀土氧化物碱土金属氧化物及过渡金属氧化物，其载体成份为γ-活性氧化铝或铝硅酸盐载体（含有Al₂O₃12-13%;SiO₂66-67%;CaO2-3%;MgO1-2%;K₂O2-3%;NaO0.5-1.0%;H₂O13-14%等）及堇青石峰窝载体，其催化剂成份配比为：

Rp·[Mq·Zy]·Ox-γAl₂O₃或铝硅酸盐载体，

R-La、Ce、Pr、Nd选其中之一，或二，或三，或四，

M-Ca、Sr、Ba、Zr选其中之一，或二，或三，或四。

Z-Zn、Co、Fe、Ni、Mn、Cu选其中之一，或二，或三，或四。

P＝1～2  q＝0～0.4  y＝0.6～1.0  X＝3～4

R-1型

Ce_1.2·[（Sr_0.1+Ba_0.1）·（Cu_0.5+Zn_0.5）]·O₃。

R-2型

Ce_1.0·[（Sr_0.3+Ba_0.1）·（Cu^0.5+Co_0.01）]·O₃。

R-3型

Ce_1.0·[Cu_0.5+Mn_0.5]·O₃。

三元催化剂的特征之一是活性组份总重量为产品重量的6～30%，所用载体为普通γ-活性氧化铝φ3～8毫米颗粒及铝硅酸盐载体（Al₂O₃12-13%;SiO₂66-67%;CaO2-3%;MgO1-2%;K₂O2-3%;Na₂O0.5-1.0%;H₂O13-14%等）制成φ3～8毫米球形颗粒或φ4×10毫米的棒形颗粒。三元催化剂活性组份的特征之二是R-1型或R-2型的热分解的温度为500-800℃，2-6小时;R-3型的焙烧温度为300-400℃，4-12小时。三元催化剂的特征之三是利用铝硅酸盐载体粉（100-160目）直接与R-3型中的氧化铈、氧化铜、氧化高钴粉末按如下配比混合均匀。