專利名稱：一種降低冷起動尾氣排放凈化催化劑的制備方法
涉及領域 本發明涉及汽車尾氣凈化技術，是一種降低冷起動尾氣排放凈化催化劑的制備方法。
背景技術：
汽車發動機起動后，燃油燃燒之后產生一氧化碳CO、未完全燃燒的碳氫化合物HC和氮氧化物NOX，這些對人身體有害的物質隨廢氣排出，并通過汽車三效催化劑床層。在汽車三效催化劑的作用下，可將這些有害物質的大部分轉化為無害成分水、二氧化碳和氮氣。這些催化劑通常是在諸如氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鈰或氧化鋯稀土復合氧化物材料等催化劑載體上負載催化劑活性組分如貴金屬鉑、鈀、銠、釕等和用于提高其催化作用的助劑、添加劑等構成的。
目前三效催化劑的專利也有很多，對三效催化劑的改進采取了各種各樣的方法，包括在陶瓷蜂窩載體上的結構和成分上、使用的氧化鋁載體改進和添加劑的選擇上、使用的稀土復合氧化物材料和組成上、以及在催化劑中加入各種成分的優化等，均做了很大的努力，并且也取得了很大的進展，三效催化劑的各方面性能取得了很大的提高。并且依靠這些進步，使得三效催化劑得到廣泛的應用，成為汽車工業在滿足環保要求前提下快速發展的重要保證。但在催化劑的使用過程中，仍存在很多問題，主要包括催化劑的耐硫抗鉛性能不強，高溫活性衰減快等。盡管人們也提出了很多的解決辦法，但目前仍沒有很好的解決，不得不從汽車使用的燃油方面提出更高的要求，包括燃油中有毒物質含量的嚴格控制，燃油中稀烴含量、芳烴含量、烷烴含量比例的嚴格控制等可以進一步降低污染物的排放。但是，隨著排放標準的逐步加嚴，尤其是歐III標準甚至以后的歐IV標準的實施，對三效催化劑的冷起動性能提出了更高的要求。本發明開發的就是一種具有很好地降低冷起動尾氣排放性能的凈化催化劑的制備方法。

發明內容
本發明的目的之一是通過選擇具有更好性能的氧化鋁原材料和稀土復合氧化物，并改進催化劑的制備工藝和制備方法，在一定程度上提高催化劑的各方面性能，尤其是催化劑的冷起動性能。提高原材料性能、改進催化劑的制備工藝和方法，使得催化劑的低溫起燃性能等方面得到了很大程度的改進，應用之后可使汽車污染物排放達到歐III標準。
本發明使用干混預研磨工藝和單涂層雙分散方法以及雙涂層雙分散方法制備的催化劑可以滿足以上要求。
本發明采用改進的干混預研磨工藝，該工藝可以使得催化劑的各個組成部分包括堇青石陶瓷蜂窩、氧化鋁載體、稀土復合氧化物、各種添加劑等能夠達到很好的匹配，并保證貴金屬活性組分的高度分散和多種粒子的表面改性。同時通過使用改進的氧化鋁載體材料、改進的稀土復合氧化物材料等，提高了氧化鋁載體的耐高溫性能和稀土復合氧化物儲氧釋氧能力，有利于提高催化劑的耐高溫性能，降低催化劑的起燃溫度，提高催化劑的冷起動性能，起燃溫度可以降到195℃以下，抗燒結溫度可以提高到1000℃以上。
本發明還對氧化鋁載體表面進行預處理，調整氧化鋁載體表面的物理化學性能，以提高貴金屬的負載性能和分散性以及高溫穩定性，防止貴金屬的高溫聚集和燒結。
此外，在涂附工藝方法上進行了改進，發明了新的單涂層雙分散方法和雙涂層雙分散方法。如Pd-Rh雙金屬催化劑，分別制備不同的催化劑涂層材料，即含Pd涂層材料和含Rh涂層材料。在經過預處理的蜂窩基體上先涂附Pd涂層材料，然后經過干燥煅燒等熱處理過程后再涂附Rh涂層材料。該方法可以防止Pd、Rh兩種活性金屬直接接觸形成Pd-Rh合金從而導致催化劑的活性組分損失，以及減少Pd與有毒物質的接觸中毒。貴金屬的分層涂附以及在各涂層材料中加入一定量的耐高溫惰性填充材料包括堇青石、莫來石、α-氧化鋁等，有利于提高歐III催化劑的耐高溫性能和使用壽命。
本發明為一種降低冷起動尾氣排放凈化催化劑的制備方法，其特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法包括如下制備過程I、原料的選擇1)氧化鋁載體的比表面為140～320m2/g，孔容大于0.35cm3/g，平均孔徑為100以上，粒度為D90在30μm以下，2)稀土復合氧化物的比表面在55～320m2/g，孔容大于0.15cm3/g，平均孔徑為110以上，粒度為D90在30μm以下，其中鈰/鋯的原子比在1/9至9/1的范圍內變化，釔、鑭、鐠、釹中的一種或多種，含量在0.5％～20％范圍之內，3)貴金屬鹽溶液，包括鉑、鈀、銠、釕的硝酸鹽、氯化物以及六羥基鉑酸等，4)鋇、鋯、鈣、鑭、鈰、鐠、鍶、釔的堿金屬、堿土金屬、稀土金屬的鹽類或氧化物，包括硝酸鹽、乙酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽，5)比表面積在1～4m2/g之間，粒度在50μm以下的惰性填充材料，包括α-氧化鋁、鈣鈦礦、氧化鈣、氧化鋇、堇青石、莫來石、鈦酸鋁鎂，6)使用雜質含量在1％以下的酸性物質包括硝酸、醋酸，7)使用雜質總含量不超過1％的堿性物質包括乙醇胺、氨水、尿素、氫氧化鉀，8)選擇堇青石陶瓷蜂窩基體，孔道密度是400或600孔/平方英寸，壁厚在0.1～0.22mm范圍內，9)本發明制備的催化劑，活性氧化鋁載體的含量為20～150克/升，稀土復合氧化物的使用量為15～200克/升，填充材料含量為10～100克/升，貴金屬為0.2～2克/升，貴金屬的比例控制在Pt/Rh＝15∶1至2∶1，Pd/Rh＝10∶1至2∶1，Pt/Pd/Rh＝10∶0∶1至0∶10∶1。氧化鋁中La或Ba氧化物的含量為0～5％，催化劑涂層中La、Ba、Zr的含量控制在0～15％以內，II、研磨及制漿10)將上述經過La和Ba穩定的γ-氧化鋁載體加入少量的分散劑，包括表面活性劑或偶聯劑，然后進行研磨至一定的粒度，為D90在3～15μm的范圍之內，11)將貴金屬Pd溶液負載到在上述研磨后的粉末上，再與稀土復合氧化物混合均勻后進行研磨至一定的粒度，粒度控制在為D90在5～15μm的范圍之內，然后加入一定量的氨水或乙酸溶液，再進行混合研磨1～5小時，形成濕潤性粉末混合物A，12)將上述A粉末的一半在120～180℃溫度下干燥1～5小時，400～600℃下煅燒1～5小時，形成粉末A′，13)將濕潤性粉末混合物A和煅燒后的粉末A′，及適量的堿金屬、堿土金屬以及適量的惰性物質混合后并添加去離子水等制成可流動的漿液，14)將上述漿液轉移到數升大小的球磨罐中，加入適量的酸液或堿液調整漿液的pH值在2～5范圍之內，加入少量的消泡劑，然后在球磨罐中進行球磨，時間在4～24小時，直至漿液的粒子粒度D90在10μm以下，15)取出研磨后的漿液，加入酸、堿或去離子水等液態物質至固含量達到20％～45％，形成漿液A″，16)同樣重復上述各步驟，將經過La和Ba穩定的氧化鋁與稀土復合氧化物按照一定比例混合后，添加少量的分散劑進行研磨，然后在其表面負載Rh溶液，形成濕潤性粉末B和煅燒后的粉末B′，再經過上述各步之后形成漿液B″，17)將上述粉末A和A′以及上述粉末B和B′按照一定的比例混合后形成粉末C，經過13)至15)各步后形成漿液C″，III、涂附及煅燒活化18)將蜂窩基體浸入到上述漿液A″之中，19)煅燒之后，將其浸入漿液B″中，重復18)步驟，制備成催化劑A型，該方法為雙涂層雙分散方法，20)將蜂窩基體浸入到上述漿液C″之中，5～30秒后取出，用壓縮空氣吹掃，放入干燥箱中100～250℃干燥5～20個小時，至脫水率達到75％以上，然后放入馬福爐中進行高溫煅燒，煅燒溫度400～650℃，時間3～5小時，干燥和煅燒均是在空氣氛下進行，制備成催化劑C型，該方法為單涂層雙分散方法，上述催化劑A型和C型可以根據需要在高溫下進行還原活化，還原是在還原氣氛下進行。
對于本發明的制備方法，其進一步特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法制備過程包括如下工藝條件
I、原料的選擇1)稀土復合氧化物其中鈰/鋯的原子比在1/6至6/1范圍，釔、鑭鐠、釹中的一種或多種，含量在2％～16％范圍，2)本發明制備的催化劑，活性氧化鋁載體的含量為40～130克/升，稀土復合氧化物的使用量為18～180克/升，填充材料含量為20～80克/升，貴金屬為0.4～1.8克/升，貴金屬的比例控制在Pt/Rh＝13∶1至2∶1，Pd/Rh＝8∶1至2∶1，Pt/Pd/Rh＝8∶0∶1至0∶8∶1。氧化鋁中La或Ba氧化物的含量為2～4％，催化劑涂層中La、Ba、Zr的含量控制在2～12％以內，II、研磨及制漿3)將貴金屬Pd溶液負載到在上述研磨后的粉末上，再與稀土復合氧化物混合均勻后進行研磨至一定的粒度，然后加入一定量的氨水或乙酸溶液，再進行混合研磨2～4小時，形成濕潤性粉末混合物A，4)將上述A粉末的一半在120～180℃溫度下干燥1～5小時，450～550℃下煅燒2～3小時，形成粉末A′，對于本發明的制備方法，其進一步特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法制備過程還包括如下工藝條件1)在制備過程中，在陶瓷蜂窩基體上預涂附一種活性氧化鋁載體，或直接進行催化劑涂層的涂附，2)濕潤性粉末A和A′中可以同時負載貴金屬Pt鹽，A″漿液中含有至少一種的惰性材料包括α-氧化鋁、鈣鈦礦、堇青石、莫來石、鈦酸鋁鎂等，3)漿液B″中不含有任何上述惰性材料，
4)漿液C″中含有上述惰性材料。
實施方式下面給出實施例。
實施例1，單涂層雙分散方法1000克γ-氧化鋁粉末，比表面170平方米/克，加入有機酸300克，研磨1小時至粒度D90小于15微米，再加入20克Pd的硝酸鈀溶液，900克(Ce/Zr/La＝7∶3∶2)稀土氧化物，比表面為65平方米/克，適量氧化鋇、氧化鋯、氧化鈰和適量的水等混合在一起，經球磨至一定的粒度范圍后，形成的濕潤性粉末A平均分成2份，其中一份經150℃干燥2小時，400℃空氣下煅燒2小時后成為粉末B。含有2克Rh的氯化銠溶液，適量堿液，加入到1000克γ-氧化鋁粉末中進行混合研磨2小時形成濕潤性粉末C。將上述粉末A、B和C及500克上述γ-氧化鋁粉末、350克(Ce/Zr/La＝1∶9∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、100克α-氧化鋁粉末、50克堇青石粉末、50克氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液，然后用400單元的堇青石蜂窩基體浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.0575克/升，鈀/銠比為10∶1。
實施例2，雙涂層雙分散方法1100克γ-氧化鋁粉末，比表面170平方米/克，加入有機堿300克，研磨1小時至粒度D90小于15微米，再加入25克Pd的硝酸鈀溶液，850克(Ce/Zr/La＝7∶3∶2)稀土氧化物，比表面為65平方米/克，適量氧化鋇、氧化鋯、氧化鈰和適量的水等混合在一起，經球磨至一定的粒度范圍后，形成的濕潤性粉末A平均分成2份，其中一份經150℃干燥2小時，400℃空氣下煅燒2小時后成為粉末B。含有2.5克Rh的氯化銠溶液，適量堿液，加入到1200克γ-氧化鋁粉末中進行混合研磨2小時形成濕潤性粉末C。將上述粉末A、B及320克上述γ-氧化鋁粉末、280克(Ce/Zr/La＝1∶9∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、100克α-氧化鋁粉末、50克堇青石粉末、50克氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液A，然后用400單元的堇青石蜂窩基體浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘，形成催化劑前驅體A。將濕潤性粉末C及上述的200克γ-氧化鋁粉末、220克(Ce/Zr/La＝1∶9∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、氧化鋇、氧化鋯、氧化鈰以及50克氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液B，然后用催化劑前驅體A浸入涂漿中，取出用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.0575克/升，鈀/銠比為10∶1。
實施例3，單涂層雙分散方法1200克以3％鈰、鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末，比表面180平方米/克，加入有機胺350克，研磨1小時至粒度D90小于15微米，再加入20克Pd的硝酸鈀溶液，700克(Ce/Zr＝1∶9)稀土氧化物，比表面為110平方米/克，適量氫氧化鋇、碳酸鋯、氧化鑭和適量的水等混合在一起，經球磨至一定的粒度范圍后，形成的濕潤性粉末A平均分成2份，其中一份經150℃干燥2小時，400℃空氣下煅燒2小時后成為粉末B。含有10克Rh的硝酸銠溶液，適量堿液，加入到1000克以3％鈰、鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末中進行混合研磨2小時形成濕潤性粉末C。將上述粉末A、B和C及500克上述改性的γ-氧化鋁粉末、350克(Ce/Zr/La＝9∶1∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、100克α-氧化鋁粉末、50克堇青石粉末、50克氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液，然后用400單元的堇青石蜂窩基體浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.2/升，鈀/銠比為2∶1。
實施例4，雙涂層雙分散方法1500克3％鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末，比表面135平方米/克，加入有機酸400克，研磨1小時至粒度D90小于15微米，先加入含25克Pt的六羥基鉑酸溶液，再加入25克Pd的硝酸鈀溶液，以及680克(Ce/Zr/Y＝3∶1∶1)稀土復合氧化物，比表面為96平方米/克，適量乙酸鋇、乙酸鋯、氧化鈰等混合在一起，經球磨至一定的粒度范圍后，形成的濕潤性粉末A。含有5克Rh的硝酸銠溶液及適量的堿液，加入到1200克3％鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末中進行混合研磨2小時形成濕潤性粉末C。將上述粉末A及320克3％鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末、280克(Ce/Zr/La＝9∶9∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、100克α-氧化鋁粉末、50克堇青石粉末、50克氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液A，然后用400單元的堇青石蜂窩基體浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘，形成催化劑前驅體A。將濕潤性粉末C及上述的200克γ-氧化鋁粉末、220克(Ce/Zr/La＝3∶1∶1)稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、乙酸鋇、乙酸鋯、氧化鈰等混合進行球磨成漿液B，然后用催化劑前驅體A浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒150分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.41克/升，鉑/鈀/銠比為5∶5∶2。
比較例1
2000克3％鑭、1％氧化鋇穩定γ-氧化鋁粉末，比表面170平方米/克，分別先后浸漬到含有15克Pt的H2Pt(OH)6氨水溶液中，含3克Rh的硝酸銠溶液中，含3克Pd的氯化鈀的溶液中，上述粉末與乙酸鋇、氫氧化鋯、氧化鈰等混合在一起，進行球磨3小時至粒度D90小于15微米，再加80克α-氧化鋁粉末、40克堇青石粉末、50克氧化鋁溶膠、1000克稀土復合氧化物(60％La2O3，10％CeO2，22％Nd2O3，8％Pr6O11)和水及乙酸等球磨成漿液，400單元的堇青石蜂窩基體浸入涂漿中，取出，用壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒20分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.1克/升，鉑/銠/鈀比為5∶1∶1。
比較例2第一層漿液1260克γ-氧化鋁粉末，比表面140平方米/克，浸漬含有15克Pd的氯化鈀溶液，再浸漬含有2.5克Rh的氯化銠溶液，與950克Ce/Zr/La稀土氧化物，比表面為75平方米/克，適量氧化鋇、氧化鋯、α-氧化鋁粉末、Ce/Zr/La稀土氧化物、適量醋酸、適量去離子水、堇青石粉末、氧化鋁溶膠等混合進行球磨成漿液。
第二層漿液1200克以3～5％鈰、鑭、2％鋇改性的γ-氧化鋁粉末，比表面130平方米/克，與含有10克Pd的硝酸鈀溶液，含有2.5克Rh的硝酸銠溶液，進行混合研磨形成充分分散的濕潤性粉末，再與Ce/Zr/La/Y稀土氧化物(比表面為72平方米/克)適量醋酸、去離子水等混合進行球磨成漿液。
然后用400單元的堇青石蜂窩基體浸入第一層漿液中，壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒30分鐘。再浸入第二層漿液中，壓縮空氣吹掃過量涂漿，干燥去掉游離水，500℃煅燒60分鐘。制備的催化劑含貴金屬量為1.41克/升，鈀//鉑銠比為3∶2∶1。
上述催化劑分別進行老化前后的起燃溫度評價。評價條件為25×50催化劑，空速50000h-1，標準混合氣的組成為O22.5％、H2O10％、H20.4～0.8％、SO20.02％、HC(C3H6∶C3H8＝2∶1)0.15％、CO1.5％、NO0.1％。
老化條件為1050℃下空氣中煅燒50小時。

利用實施例1和實施例2制備的催化劑應用在國產轎車上按照GB18352.3-2005標準(相當于歐III標準)進行的常溫下冷起動后污染物排放試驗，結果分別為THC0.12g/km和0.07g/km；CO0.59g/km和0.67g/km；NOx0.01g/km和0.01g/km。滿足標準THC0.2g/km、CO2.3g/km、NOx0.15g/km的要求。對實施例1制備的催化劑進行GB18352.3-2005標準的低溫下冷起動后CO和THC的排放試驗，THC和CO的排放值分別為1.1g/km和11g/km。滿足標準THC1.8g/km和CO15g/km的要求。
權利要求
1.本發明為一種降低冷起動尾氣排放凈化催化劑的制備方法，其特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法包括如下制備過程I、原料的選擇1)氧化鋁載體的比表面為140～320m2/g，孔容大于0.35cm3/g，平均孔徑為100以上，粒度為D90在30μm以下，2)稀土復合氧化物的比表面在55～320m2/g，孔容大于0.15cm3/g，平均孔徑為110以上，粒度為D90在30μm以下，其中鈰/鋯的原子比在1/9至9/1的范圍內變化，釔、鑭、鐠、釹中的一種或多種，含量在0.5％～20％范圍之內，3)貴金屬鹽溶液，包括鉑、鈀、銠、釕的硝酸鹽、氯化物以及六羥基鉑酸等，4)鋇、鋯、鈣、鑭、鈰、鐠、鍶、釔的堿金屬、堿土金屬、稀土金屬的鹽類或氧化物，包括硝酸鹽、乙酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽，5)比表面積在1～4m2/g之間，粒度在50μm以下的惰性填充材料，包括α-氧化鋁、鈣鈦礦、氧化鈣、氧化鋇、堇青石、莫來石、鈦酸鋁鎂，6)使用雜質含量在1％以下的酸性物質包括硝酸、醋酸，7)使用雜質總含量不超過1％的堿性物質包括乙醇胺、氨水、尿素、氫氧化鉀，8)選擇堇青石陶瓷蜂窩基體，孔道密度是400或600孔/平方英寸，壁厚在0.1～0.22mm范圍內，9)本發明制備的催化劑，活性氧化鋁載體的含量為20～150克/升，稀土復合氧化物的使用量為15～200克/升，填充材料含量為10～100克/升，貴金屬為0.2～2克/升，貴金屬的比例控制在Pt/Rh＝15∶1至2∶1，Pd/Rh＝10∶1至2∶1，Pt/Pd/Rh＝10∶0∶1至0∶10∶1。氧化鋁中La或Ba氧化物的含量為0～5％，催化劑涂層中La、Ba、Zr的含量控制在0～15％以內，II、研磨及制漿10)將上述經過La和Ba穩定的γ-氧化鋁載體加入少量的分散劑，包括表面活性劑或偶聯劑，然后進行研磨至一定的粒度，為D90在3～15μm的范圍之內，11)將貴金屬Pd溶液負載到在上述研磨后的粉末上，再與稀土復合氧化物混合均勻后進行研磨至一定的粒度，粒度控制在為D90在5～15μm的范圍之內，然后加入一定量的氨水或乙酸溶液，再進行混合研磨1～5小時，形成濕潤性粉末混合物A，12)將上述A粉末的一半在120～180℃溫度下干燥1～5小時，400～600℃下煅燒1～5小時，形成粉末A′，13)將濕潤性粉末混合物A和煅燒后的粉末A′，及適量的堿金屬、堿土金屬以及適量的惰性物質混合后并添加去離子水等制成可流動的漿液，14)將上述漿液轉移到數升大小的球磨罐中，加入適量的酸液或堿液調整漿液的pH值在2～5范圍之內，加入少量的消泡劑，然后在球磨罐中進行球磨，時間在4～24小時，直至漿液的粒子粒度D90在10μm以下，15)取出研磨后的漿液，加入酸、堿或去離子水等液態物質至固含量達到20％～45％，形成漿液A″，16)同樣重復上述各步驟，將經過La和Ba穩定的氧化鋁與稀土復合氧化物按照一定比例混合后，添加少量的分散劑進行研磨，然后在其表面負載Rh溶液，形成濕潤性粉末B和煅燒后的粉末B′，再經過上述各步之后形成漿液B″，17)將上述粉末A和A′以及上述粉末B和B′按照一定的比例混合后形成粉末C，經過13)至15)各步后形成漿液C″，III、涂附及煅燒活化18)將蜂窩基體浸入到上述漿液A″之中，19)煅燒之后，將其浸入漿液B″中，重復18)步驟，制備成催化劑A型，該方法為雙涂層雙分散方法，20)將蜂窩基體浸入到上述漿液C″之中，5～30秒后取出，用壓縮空氣吹掃，放入干燥箱中100～250℃干燥5～20個小時，至脫水率達到75％以上，然后放入馬福爐中進行高溫煅燒，煅燒溫度400～650℃，時間3～5小時，干燥和煅燒均是在空氣氛下進行，制備成催化劑C型，該方法為單涂層雙分散方法，上述催化劑A和C可以根據需要在高溫下進行還原活化，還原是在還原氣氛下進行。
2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法制備過程包括如下工藝條件I、原料的選擇1)稀土復合氧化物其中鈰/鋯的原子比在1/6至6/1范圍，釔、鑭鐠、釹中的一種或多種，含量在2％～16％范圍，2)本發明制備的催化劑，活性氧化鋁載體的含量為40～130克/升，稀土復合氧化物的使用量為18～180克/升，填充材料含量為20～80克/升，貴金屬為0.4～1.8克/升，貴金屬的比例控制在Pt/Rh＝13∶1至2∶1，Pd/Rh＝8∶1至2∶1，Pt/Pd/Rh＝8∶0∶1至0∶8∶1。氧化鋁中La或Ba氧化物的含量為2～4％，催化劑涂層中La、Ba、Zr的含量控制在2～12％以內，II、研磨及制漿3)將貴金屬Pd溶液負載到在上述研磨后的粉末上，再與稀土復合氧化物混合均勻后進行研磨至一定的粒度，然后加入一定量的氨水或乙酸溶液，再進行混合研磨2～4小時，形成濕潤性粉末混合物A，4)將上述A粉末的一半在120～180℃溫度下干燥1～5小時，450～550℃下燒2～3小時，形成粉末A′。
3.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于其單涂層或雙涂層雙分散方法制備過程包括如下工藝條件1)在制備過程中，在陶瓷蜂窩基體上預涂附一種活性氧化鋁載體，或直接進行催化劑涂層的涂附，2)濕潤性粉末A和A′中可以同時負載貴金屬Pt鹽，A″漿液中含有至少一種的惰性材料包括α-氧化鋁、鈣鈦礦、堇青石、莫來石、鈦酸鋁鎂等，3)漿液B″中不含有任何上述惰性材料，4)漿液C″中含有上述惰性材料。
全文摘要
本發明涉及一種降低冷起動尾氣排放凈化催化劑的制備方法，開發了單涂層或雙涂層雙分散方法，分別制備不同的催化劑涂層材料，可以防止Pd、Rh兩種活性金屬直接接觸形成Pd－Rh合金從而導致催化劑的活性組分損失。制備的催化劑，活性氧化鋁載體的含量為20～150克/升，稀土復合氧化物的使用量為15～200克/升，填充材料含量為10～100克/升，貴金屬為0.2～2克/升，貴金屬的比例控制在Pt/Rh＝15∶1至2∶1，Pd/Rh＝10∶1至2∶1，Pt/Pd/Rh＝10∶0∶1至0∶10∶1。氧化鋁中La或Ba氧化物的含量為0～5％，催化劑涂層中La、Ba、Zr的含量控制在0～15％以內。
文檔編號B01D53/94GK1935368SQ20061001558
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月6日 優先權日2006年9月6日
發明者肖彥, 張燕, 薛群山, 袁慎忠, 趙耀武, 陳楠, 劉毅 申請人:天津化工研究設計院