專利名稱：三元催化劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三元催化劑，尤其是一種用于汽車尾氣凈化的三元催化劑。
背景技術：
汽車尾氣的主要污染物是一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)，利用安裝在排氣系統(tǒng)的催化劑可以將一氧化碳、碳氫化合物氧化成二氧化碳(CO2)、水(H2O),并同時使氮氧化合物還原為氮氣(N2),實現(xiàn)尾氣的凈化，這種催化劑通常稱為三元催化劑。三元催化劑由兩部分組成:蜂窩狀的陶瓷或金屬載體，以及附著在載體上的催化劑涂層。催化劑涂層通常由具有較大比表面積的氧化物材料(如氧化鋁)、儲氧材料和分散在氧化物或儲氧材料表面的貴金屬活性組分(常為Pt (鉬)、Pd (鈀)、Rh (銠)中的一種或幾種)組成。其中的儲氧材料一般為含鈰鋯的復合氧化物，它通過吸附儲存尾氣中的氧或釋放出氧來調節(jié)尾氣中氧化性組分和還原性組分的比例，使一氧化碳和碳氫化合物被氧化的同時氮氧化合物被還原。為了提高汽車冷啟動時污染物的轉化效率，三元催化劑常被安裝在靠近發(fā)動機排氣歧管出口的位置，在汽車高速行駛時，三元催化劑的床層溫度可達到9000C 1100°C的高溫。主要為了抑制高溫條件下Rh與Pd (或Pt)的合金化作用而使催化劑活性下降，目前的三元催化劑通常都采用雙涂層結構，即附著在蜂窩載體上的下涂層擔載Pd (或Pt)，而附著在下涂層上的上涂層擔載Rh，為了使催化劑有足夠的儲氧能力，通常在Rh涂層有大量的儲氧材料和一定量的氧化鋁或氧化鋯。雖然Rh負載在儲氧材料上可以使儲氧能力大幅提高，也抑制了高溫條件下Rh與氧化鋁的不利的相互作用，但是，儲氧材料的儲放氧功能使其負載的Rh更容易處在氧化態(tài)，而氧化態(tài)的Rh催化氮氧化合物還原的活性很低，即使是在發(fā)動機尾氣由稀變濃的瞬態(tài)工況。為此，近年來有一些研究人員提出將Rh負載在不含CeO2或含極少量CeO2的ZrO2的復合氧化物上，顯著提高了高溫老化后Rh催化還原氮氧化合物的活性，但是由于儲氧能力的不足，瞬態(tài)工況的污染物排放很高，尤其是對尾氣空燃比變化非常敏感的氮氧化合物排放。雖然可通過在下層Pd (或Pt)涂層增加儲氧材料提高儲氧能力，但是由于氣 體擴散距離對儲氧能力的影響很大，儲氧能力的提高是很有限的。此夕卜，Pd (或Pt)涂層儲氧材料過多也會導致高溫富氧條件下更多的Rh向下層遷移并與Pd(或Pt)發(fā)生相互作用而使催化劑活性下降。一般地，在理論空燃比卿Lambda等于I)的尾氣氣氛條件下，Rh具有最高的催化三種污染物轉化的活性，同時，Rh更容易在高溫富氧氣氛(即Lambda大于I)條件下被老化而失活。所以，如果可使氣氛的空燃比波動在接觸Rh之前被盡量消除而更趨近于理論空燃t匕，那么可以進一步提高Rh的高溫抗老化能力和催化污染物轉化的能力。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種三元催化劑，具有更高的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物處理能力，尤其提高了 Rh催化還原氮氧化合物的活性。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述三元催化劑，包括蜂窩狀載體，其特征是:在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，在下層涂層上附著中間Rh涂層，在中間Rh涂層上附著上層Rh涂層；所述中間Rh涂層和上層Rh涂層中負載的Rh的質量比為5:1，在下層涂層上負載Pd或Pt。在一個具體實施方式
中，所述上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，所述鈰鋯固溶體的組份為:20wt% 70% 的 Zr02、20wt% 70wt% 的 CeO2 和 10wt% 15wt% 的 La203、Y203、Pr60n、Nd2O3中的一種或幾種；所述中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，所述氧化錯復合氧化物的組份為:80wt% 90wt%的ZrO2和10wt% 20wt%的La2O3、Y2O3、Pr6O1 ^Nd2O3中的一種或幾種；所述下層涂層中的Pd或Pt負載在鈰鋯固溶體上，所述鈰鋯固溶體的組份為:20wt% 70% 的 Zr02、20wt% 70wt% 的 CeO2 和 10wt% 15wt% 的 La203、Y2O3> Pr60n、Nd2O3中的一種或幾種。在一個具體實施方式
中，所述中 間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，所述氧化錯復合氧化物的組份為:80wt% 89.9wt%的Zr02、0.1 10wt%的CeO2和10wt% 19.9wt% 的 La2O3' Y2O3> Pr6O11, Nd2O3 中的一種或幾種。在一個具體實施方式
中，在所述蜂窩載體上，上層Rh涂層的涂覆量為3(T70g/L，中間Rh涂層的涂覆量為3(T70g/L，下層涂層的涂覆量為8(Tl60g/L。在一個具體實施方式
中，所述上層Rh涂層中的鈰鋯固溶體的平均孔徑為20 50nm。在一個具體實施方式
中，所述上層Rh涂層包括負載Rh的鈰鋯固溶體和La2O3摻雜的氧化鋁(La2O3-Al2O3);負載Rh的鈰鋯固溶體與La2O3-Al2O3的質量比為2 5:1。在一個具體實施方式
中，所述中間Rh涂層包括負載Rh的氧化鋯復合氧化物和La2O3-Al2O3 ;負載Rh的氧化鋯復合氧化物與La2O3-Al2O3的質量比為2 5:1。在一個具體實施方式
中，所述下層涂層包括負載Pd或Pt的鈰鋯固溶體和La2O3-Al2O3 ;負載Pd或Pt的鈰鋯固溶體與La2O3-Al2O3的質量比為1:0.5 2。在一個具體實施方式
中，所述上層Rh涂層中負載Rh的含量為0.l 10g/ft3，中間Rh涂層中負載Rh的含量為0.riOg/ft3,下層涂層中負載Pd或Pt的含量為5 200g/ft3。在一個具體實施方式
中，所述La2O3-Al2O3中，La2O3含量占La2O3-Al2O3的2wt%^10wt%o本發(fā)明的優(yōu)點是:
(1)本發(fā)明所述三元催化劑的涂層為三涂層結構，在傳統(tǒng)的Pd(或Pt)/Rh雙涂層催化劑技術的基礎上，將Rh涂層分為兩層，優(yōu)化和提高Rh的催化活性；
(2)本發(fā)明所述三元催化劑的上層Rh擔載在CeO2質量百分比為209Γ70%的鈰鋯固溶體上，可以為整個催化劑提供足夠的儲放氧能力，以消除尾氣氣氛空燃比的波動；擔載Rh的鈰鋯固溶體的平均孔徑不低于20nm，采用孔徑較大的鈰鋯固溶體提高了氣氛由上層向中層和下層的擴散效率；
(3)本發(fā)明所述三元催化劑的中層將Rh擔載在氧化鋯復合氧化物上，而氧化鋯復合氧化物中不含CeO2或質量百分比不高于10%，由于氧化鋯復合氧化物儲氧量很低或沒有儲氧能力，負載的Rh在還原氣氛工況下可很容易被還原，提高了 Rh催化還原氮氧化合物的活性；并且，Rh擔載在氧化鋯復合氧化物上抑制了 Rh在高溫下的晶粒燒結長大，提高了 Rh的抗高溫老化能力；
(4)本發(fā)明所述三元催化劑的兩層Rh涂層中合理的Rh比例既保證了催化劑足夠的儲氧能力，又保證了 Rh催化還原氮氧化合物的活性；上層Rh具有消除尾氣氣氛空燃比波動的作用，而使中間層Rh具有更高的催化活性，也抑制了下層Rh的高溫失活。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1:一種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ101.6.ιΧ123.3πιπι，孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3mil，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為120g/L，在下層涂層上負載Pd，Pd負載在鈰鋯固溶體上，Pd的含量為27g/ft3 ;在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為50g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為2g/ft3 ;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為40g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為lg/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pd的鈰鋯固溶體、IOOOg的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203 和 5wt%Pr60n, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 4wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化錯復合氧化物、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:5wt%Ce02、80wt%Zr02、5wt%La203、5wt%Y203 和 5wt%Nd203,La2O3的含量占La-Al2O3的4wt%, Rh的含量為2g/ ft3 ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的的平均孔徑為33nm，La2O3的含量占La-Al2O3的4wt%，Rh的含量為lg/ ft3。實施例2:—種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ 101.6mmX 123.3mm,孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3mil，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為120g/L，在下層涂層上負載Pd，Pd負載在鈰鋯固溶體上，Pd的含量為27g/ft3 ;在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為50g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為2g/ft3 ;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為40g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為lg/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pd的鈰鋯固溶體、IOOOg的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203 和 5wt%Pr60n, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 4wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化錯復合氧化物、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:85wt%Zr02、5wt%La203、5wt%Y203和5wt%Nd203, La2O3的含量占 La-Al2O3 的 4wt%, Rh 的含量為 2g/ ft3 ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的平均孔徑為33nm, La2O3的含量占La-Al2O3的4wt%，Rh的含量為lg/ ft3。實施例3:—種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ 101.6mmX 123.3mm,孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3mil，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為120g/L，在下層涂層上負載Pd，Pd負載在鈰鋯固溶體上，Pd的含量為27g/ft3 ;在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為50g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為4g/ft3 ;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為40g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為lg/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pd的鈰鋯固溶體、IOOOg的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203 和 5wt%Pr60n, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 4wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化錯復合氧化物、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:5wt%Ce02、80wt%Zr02、5wt%La203、5wt%Y203 和 5wt%Nd203,La2O3的含量占La-Al2O3的4wt%, Rh的含量為4g/ ft3 ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的的平均孔徑為33nm，La2O3的含量占La-Al2O3的4wt%，Rh的含量為lg/ ft3。實施例4:一種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ 101.6mmX 123.3mm,孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3mil，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為80g/L，在下層涂層上負載Pd，Pd負載在鈰鋯固溶體上，Pd的含量為5g/ft3 ;在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為30g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為0.lg/ft3 ;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為30g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為 0.lg/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pd的鈰鋯固溶體、500g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:60wt%Ce02、20wt% ZrO2>5wt%La203>5wt% Y203、5wt% Nd2OdPSwtyoPr6O11, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 2wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化鋯復合氧化物、900g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒1飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:0.lwt%Ce02、80wt%Zr02、5wt%La203、5wt%Y203、5wt%Nd203 和
4.9wt% Pr6O11, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 2wt% ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、450g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:20wt%Ce02、65wt%Zr02、5wt%La203、5wt% Y2O3 和 5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的的平均孔徑為20nm，La2O3的含量占La-Al2O3的2wt%
實施例5:—種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ 101.6mmX 123.3mm,孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3m il，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為160g/L，在下層涂層上負載？山？(1負載在鈰鋯固溶體上，？(1的含量為20(^/代3 ；在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為70g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為10g/ft3;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為70g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為2g/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pd的鈰鋯固溶體、2000g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:20wt%Ce02、70wt%Zr02、5wt%La203 和 5wt%Pr60n, La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 10wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化錯復合氧化物、180g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:10wt%Ce02、80wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Y203, La2O3的含量占 La-Al2O3 的 10wt% ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、180g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:70wt%Ce02、20wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的的平均孔徑為50nm，La2O3的含量占La-Al2O3的10wt%。實施例6:—種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，規(guī)格為Φ 101.6mmX 123.3mm,孔密度為600cpsi，孔道壁厚為4.3mil，體積為1.0L ;在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，下層涂層的涂覆量為100g/L，在下層涂層上負載Pt，Pt負載在鈰鋯固溶體上，Pt的含量為IOOg/ft3 ;在所述下層涂層上附著中間Rh涂層，中間Rh涂層的涂覆量為50g/L，中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，Rh的含量為5g/ft3 ;在所述中間Rh涂層上附著上層Rh涂層，上層Rh涂層的涂覆量為50g/L，上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，Rh的含量為2g/ft3。所述三元催化劑的制備方法，采用以下工藝步驟:
第I步、所述下層涂層的涂覆過程:將IOOOg的負載Pt的鈰鋯固溶體、IOOOg的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到下層涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:50wt%Ce02、45wt%Zr02 和 5wt%Pr60n，La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 5wt% ；
第2步、所述中間Rh涂層的涂覆過程:將900g的負載Rh的氧化鋯復合氧化物、360g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第I步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒1飛小時，得到中間Rh涂層；其中，氧化錯復合氧化物的組份為:80wt%Zr02、5wt%La203、5wt% Pr6O11、5wt%Y203 和 5wt%Nd203,La2O3 的含量占 La-Al2O3 的 5wt% ；
第3步、所述上層Rh涂層的涂覆過程:將900g負載Rh的鈰鋯固溶體、300g的La2O3-Al2O3和適量去離子水混合，并經(jīng)球磨后配制得到涂層漿液；將該涂層漿液涂覆到第2步完成后的蜂窩狀載體上，并在450°C飛00°C溫度下焙燒I飛小時，得到上層Rh涂層；其中，鈰鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02、5wt%La203和5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的的平均孔徑為33nm，La2O 3的含量占La-Al2O3的5wt%。對比例1:各參數(shù)、組成和制備過程與實施例1相同，除了中間Rh涂層中，負載Rh的氧化鋯復合氧化物組成變?yōu)殁嬩喒倘荏w，該鈰鋯鋯固溶體的組份為:45wt%Ce02、45wt%Zr02 > 5wt%La203 和 5wt%Nd203。對比例2:各參數(shù)、組成和制備過程與實施例1相同，除了上層Rh涂層中，負載Rh的鈰鋯固溶體的組份變?yōu)?5wt%Ce02、80wt%Zr02、5wt%La203、5wt%Y20dP 5wt%Nd203，鈰鋯固溶體的平均孔徑為30nm。對比例3:各參數(shù)、組成和制備過程與實施例1相同，除了中間Rh涂層與上層Rh涂層中負載的Rh的質量比為變?yōu)?:2。將實施例f實施例3和對比例f對比例3所得到的催化劑樣品均按照美國通用汽車公司的GMAC875臺架老化循環(huán)同條件老化50小時后，整車排放測試按ECE+EUDC循環(huán)進行，測試車輛的發(fā)動機排量為1.2L。排放測試結果如表I所示。表I
權利要求
1.一種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，其特征是:在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，在下層涂層上附著中間Rh涂層，在中間Rh涂層上附著上層Rh涂層；所述中間Rh涂層和上層Rh涂層中負載的Rh的質量比為f 5:1，在下層涂層上負載Pd或Pt。
2.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，所述鈰鋯固溶體的組份為:20wt% 70%的Zr02、20wt% 70wt%的CeO2和10wt% 15wt%的La203、Y2O3> Pr6O11、Nd2O3中的一種或幾種；所述中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，所述氧化錯復合氧化物的組份為:80wt% 90wt%的ZrO2和10wt% 20wt%的La203、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3中的一種或幾種；所述下層涂層中的Pd或Pt負載在鋪錯固溶體上,所述鈰鋯固溶體的組份為:20wt% 70%的Zr02、20wt% 70wt%的CeO2和10wt% 15wt%的La2O3、Y203、Pr6O11、Nd2O3 中的一種或幾種。
3.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，所述氧化鋯復合氧化物的組份為:80wt% 89.9wt°/c^^Zr02、0.1 10wt°/c^^Ce02和 10wt% 19.9wt% 的 La203、Y203、Pr6O11、Nd2O3 中的一種或幾種。
4.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:在所述蜂窩載體上，上層Rh涂層的涂覆量為3(T70g/L，中間Rh涂層的涂覆量為3(T70g/L，下層涂層的涂覆量為8(Tl60g/L。
5.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述上層Rh涂層中的鈰鋯固溶體的平均孔徑為20 50nm。
6.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述上層Rh涂層包括負載Rh的鈰鋯固溶體和La2O3摻雜的氧化鋁(La2O3-Al2O3);負載Rh的鈰鋯固溶體與La2O3-Al2O3的質量比為2 5:1。
7.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述中間Rh涂層包括負載Rh的氧化鋯復合氧化物和La2O3-Al2O3 ;負載Rh的氧化鋯復合氧化物與La2O3-Al2O3的質量比為2 5:1。
8.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述下層涂層包括負載Pd或Pt的鈰鋯固溶體和La2O3-Al2O3 ;負載Pd或Pt的鈰鋯固溶體與La2O3-Al2O3的質量比為1:0.5 2。
9.如權利要求1所述的三元催化劑，其特征是:所述上層Rh涂層中負載Rh的含量為0.1 10g/ft3，中間Rh涂層中負載Rh的含量為0.1 10g/ft3，下層涂層中負載Pd或Pt的含量為 5 200g/ft3。
10.如權利要求6、7或8所述的三元催化劑，其特征是:所述La2O3-Al2O3中，La2O3含量占 La2O3-Al2O3 的 2wt% 10wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三元催化劑，包括蜂窩狀載體，其特征是在所述蜂窩狀載體上附著下層涂層，在下層涂層上附著中間Rh涂層，在中間Rh涂層上附著上層Rh涂層；所述中間Rh涂層和上層Rh涂層中負載的Rh的質量比為1~5:1，在下層涂層上負載Pd或Pt。所述上層Rh涂層中的Rh負載在鈰鋯固溶體上，所述鈰鋯固溶體的組份為20wt%~70%的ZrO2、20wt%~70wt%的CeO2和10wt%~15wt%的La2O3、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3中的一種或幾種；所述中間Rh涂層中的Rh負載在氧化鋯復合氧化物上，所述氧化鋯復合氧化物的組份為80wt%~90wt%的ZrO2和10wt%~20wt%的La2O3、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3中的一種或幾種。本發(fā)明具有更高的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物處理能力，尤其提高了Rh催化還原氮氧化合物的活性。
文檔編號B01D53/94GK103143351SQ20131008374
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權日2013年3月15日
發(fā)明者岳軍, 王衛(wèi)東, 陳正國, 毛冰斌, 潘丞燁, 賈莉偉, 王家明 申請人:無錫威孚環(huán)保催化劑有限公司