BR112017014624B1 - Catalisador de três vias de camada dupla com melhor estabilidade ao envelhecimento - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere a um catalisador, que compreende duas camadas em um suporte de catalisador inerte, em que uma camada a localizada diretamente no suporte de catalisador contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/se e uma camada b aplicada sobre a camada a e em contato direto com o fluxo do gás de exaustão contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/se, sendo que se representa um metal de terras raras além de cério, caracterizado pelo fato de que a fração do óxido de se no óxido misto de cério/zircônio/se da camada a é menor do que a fração do óxido de se no óxido misto de cério/zircônio/se da camada b.

Description

A presente invenção se refere a um catalisador de três vias, que é formado a partir de duas camadas sobrepostas, cataliticamente ativas e que por si só é adequado para a purificação dos gases de exaustão de motores de combustão interna.
Catalisadores de três vias são usados para a purificação dos gases de exaustão de motores de combustão interna operados de forma essencialmente estequiométrica. Na operação estequiométrica, a quantidade de ar alimentada ao motor corresponde exatamente à quantidade necessária para a completa combustão do combustível. Neste caso, a relação do ar de combustão À, mencionada também como índice de ar, é exatamente 1. Catalisadores de três vias próximos de À = 1 são capazes de converter hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos nítricos ao mesmo tempo em componentes inofensivos.
Como materiais cataliticamente ativos são usados, via de regra, metais do grupo da platina, em particular, platina, paládio e ródio, que estão presentes, por exemplo, como material de suporte em óxido de Y-alumínio. Além disso, os catalisadores de três vias contêm materiais armazenadores de oxigênio, por exemplo, óxidos mistos de cério/zircônio. Nos últimos, o óxido de cério, um óxido de metal de terras raras, representa o componente básico para o armazenamento do oxigênio. Além de óxido de zircônio e óxido de cério, esses materiais podem conter componentes adicionais, tais como outros óxidos de metais de terras raras ou óxidos de metais alcalino-terrosos. Os materiais armazenadores de oxigênio são ativados através da aplicação de materiais cataliticamente ativos, tais como metais do grupo da platina e, dessa maneira, servem também como material de suporte para os metais do grupo da platina.
Os componentes de um catalisador de três vias podem estar presentes em uma única camada de revestimento em um suporte de catalisador inerte, veja, por exemplo, o documento EP1541220A1.
Mas frequentemente são usados catalisadores de camada dupla, que permitem uma separação de vários procedimentos catalíticos e, com isso, um ajuste ideal dos efeitos catalíticos nas duas camadas. Os catalisadores do tipo mencionados por último são publicados, por exemplo, nos documentos W095/35152A1, WO2008/000449A2, EP0885650A2, EP1046423A2, EP1726359A1 e EP1974809A1.
O documento EP1974809A1 publica catalisadores de três vias de camada dupla, que contêm óxidos mistos de cério/zircônio nas duas camadas, sendo que o óxido misto de cério/zircônio na camada superior apresenta respectivamente uma fração de zircônio maior daquela na camada inferior.
O documento EP1900416A2 descreve catalisadores de três vias de camada dupla, que nas duas camadas contêm óxidos mistos de cério, zircônio e nióbio e na camada inferior contêm adicionalmente partículas de óxido de CeZrYLa- alumínio.
O documento EP1726359A1 descreve catalisadores de três vias de camada dupla, que nas duas camadas contêm óxidos mistos de cério/zircônio/lantânio/neodima com um teor de zircônio de mais de 80 % em mol, sendo que o óxido misto de cério/zircônio/lantânio/neodima na camada superior pode apresentar respectivamente uma fração de zircônio maior daquelas na camada inferior.
Também o documento WO2008/000449A2 publica catalisadores de camada dupla, que nas duas camadas contêm óxidos mistos de cério/zircônio e sendo que novamente o óxido misto na camada superior apresenta uma fração de zircônio maior. Em parte, os óxidos mistos de cério/zircônio também podem ser substituídos por óxidos mistos de cério/zircônio/lantânio/neodima ou de cério/zircônio/lantânio/ítrio.
O documento WO2009/012348A1 descreve até mesmo catalisadores de três camadas, sendo que apenas a intermediária e a camada superior contêm materiais armazenadores de oxigênio.
Os requisitos para reduzir as emissões de motores de combustão interna que aumentam cada vez mais, tornam necessário um desenvolvimento contínuo dos catalisadores. Os requisitos de durabilidade na Europa foram aumentados com a escala legislativa Euro 5 para 160.000 km. Nos EUA são presumidas mesmo até 150.000 milhas de durabilidade. Por conseguinte, a estabilidade dos catalisadores ao envelhecimento obtém ainda mais importância. Como critérios importantes para a atividade após o envelhecimento servem, por um lado, as temperaturas de partida do catalisador para a reação dos poluentes e, por outro lado, seu poder de conversão dinâmica. A temperatura de partida para um poluente indica a partir de qual temperatura esse poluente é reagido em mais do que, por exemplo, 50 %. Quanto mais baixas são essas temperaturas, tanto mais cedo os poluentes podem ser reagidos após uma partida fria. No caso de carga total, podem ocorrer temperaturas de partida de até 1050 oC diretamente na saída do motor. Quanto melhor for a estabilidade térmica do catalisador, tanto mais próximo do motor esse pode estar disposto. Isso melhora, do mesmo modo, a purificação do gás de exaustão depois de uma partida a frio.
A legislação europeia de gases de exaustão prevê, com a entrada em vigor da escala Euro 6c a partir de setembro de 2017, medições de gases de exaustão em condições reais na rua. Dependendo das condições de condução, podem resultar, com isso, requisitos significativamente mais exigentes ao catalisador, em particular, com respeito à reação dinâmica de monóxido de carbono e óxidos nítricos. Esses altos requisitos também devem ser dominados pelo catalisador depois de um forte envelhecimento. Também por isso, é necessário um aumento adicional da estabilidade ao envelhecimento de catalisadores de três vias.
Os catalisadores de acordo com o estado da técnica citado acima já apresentam propriedades muito boas com respeito às temperaturas de partida e ao poder de conversão dinâmica após o envelhecimento. O aumento dos requisitos legais, contudo, tornam necessária a busca por catalisadores ainda melhores.
Por conseguinte, o objetivo dessa invenção é pôr um catalisador à disposição, que através de sua maior estabilidade térmica comparado com os catalisadores do estado da técnica, apresenta temperaturas de partida mais reduzidas e um melhor poder de conversão dinâmica após o envelhecimento.
Verificou-se, agora, surpreendentemente, que esse objetivo pode ser resolvido, dividindo os elementos de terras raras presentes como componentes dos materiais armazenadores de oxigênio, bem como opcionalmente os metais do grupo da platina, de certa maneira nas duas camadas de um catalisador de três vias de camada dupla.
O objetivo da presente invenção é, dessa maneira, um catalisador, que compreende duas camadas em um suporte de catalisador inerte, em que • uma camada A contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/SE e • uma camada B aplicada sobre a camada A contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/SE, sendo que SE representa um metal de terras raras, diferente de cério, caracterizado pelo fato de que a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada A é menor do que a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
A camada A e a camada B contêm como metal do grupo da platina independentemente uma da outra, em particular, platina, paládio, ródio ou misturas de pelo menos dois desses metais do grupo da platina.
Em formas de realização da presente invenção, a camada A contém platina, paládio ou platina e paládio e a camada B contém paládio, ródio ou paládio e ródio.
Em outras formas de realização da presente invenção, o catalisador de acordo com a invenção é livre de platina.
Em particular, a camada A contém platina e a camada B contém ródio ou paládio e ródio.
Como materiais de suporte para os metais do grupo da platina na camada A e/ou na camada B, podem servir os óxidos mistos de cério/zircônio/SE. Mas além disso, na camada A e/ou na camada B esses podem também ser suportados completamente ou em parte no óxido de alumínio ativo.
Em formas de realização da presente invenção, por isso, a camada A e a camada B contêm óxido de alumínio ativo. É particularmente preferível, que o óxido de alumínio ativo seja estabilizado por uma dotação, em particular, com óxido de lantânio. Óxidos de alumínio ativos preferidos contêm 1 a 6 % em peso, em particular, 3 a 4 % em peso, de óxido de lantânio (La203).
O termo “óxido de alumínio ativo” é conhecido pelo perito. Ele designa, em particular, o óxido de Y-alumínio com uma superfície de 100 a 200 m2/g. Óxido de alumínio ativo é amplamente descrito na literatura e está à venda no mercado.
O termo “óxido misto de cério/zircônio/SE” no sentido da presente invenção, exclui misturas físicas de óxido de cério, óxido de zircônio e óxido de SE. Muito mais, os “óxidos mistos de cério/zircônio/SE” são caracterizados por uma estrutura cristalina tridimensional homogênea, que de maneira ideal é livre de fases de óxido de cério, óxido de zircônio ou óxido de SE puro. Mas dependendo dos processos de produção, podem resultar também produtos não completamente homogêneos, que podem ser usados, via de regra, sem desvantagem.
Como óxidos de metais de terras raras nos óxidos mistos de cério/zircônio/SE incluem-se, por exemplo, óxido de lantânio, óxido de ítrio, óxido de praseodima, óxido de neodima, óxido de samário e misturas de um ou vários desses óxidos metálicos.
São preferidos o óxido de lantânio, óxido de ítrio, óxido de praseodima e misturas de um ou vários desses óxidos metálicos. Particularmente preferidos são o óxido de lantânio, óxido de ítrio e muito particularmente preferida é uma mistura de óxido de lantânio e óxido de ítrio.
De acordo com a invenção, a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada A é menor do que a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
A fração do óxido de SE na camada B é, em particular, de 1 a 12 % em peso, preferivelmente 3 a 10 % em peso e de modo particularmente preferido, 6 a 9 % em peso, respectivamente com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
A fração do óxido de SE na camada B é, em particular, de 2 a 25 % em peso, preferivelmente 10 a 20 % em peso e de modo particularmente preferido, 14 a 18 % em peso, respectivamente com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
De acordo com a invenção, a proporção de óxido de cério para óxido de zircônio nos óxidos mistos de cério/zircônio/SE pode variar em amplos limites. Na camada A essa é, por exemplo, de 0,1 a 1,0, preferivelmente de 0,2 a 0,7, de modo particularmente preferido de 0,3 a 0,5.
Na camada B essa é, por exemplo, de 0,1 a 1,0, preferivelmente de 0,2 a 0,7, de modo particularmente preferido, de 0,3 a 0,5.
Os óxidos mistos de cério/zircônio/SE da presente invenção não contêm, em particular, qualquer óxido de alumínio.
Em formas de realização da presente invenção, uma camada ou as duas camadas contêm compostos de metais alcalino- terrosos, tais como, por exemplo, óxido de bário ou sulfato de bário. Formas de realização preferidas contêm sulfato de bário na camada A. A quantidade de sulfato de bário é, em particular, de 5 a 20 g/l de volume do suporte de catalisador inerte.
Em outras formas de realização da presente invenção, uma ou as duas camadas contêm adicionalmente aditivos, tais como compostos de terras raras, tais como, por exemplo, óxido de lantânio e/ou ligadores, tais como, por exemplo, compostos de alumínio. Esses aditivos são usados em quantidades, que podem variar em amplos limites e que o perito pode avaliar no caso concreto com meios simples.
Uma forma de realização da presente invenção refere-se a um catalisador, que compreende duas camadas em um suporte de catalisador inerte, em que • uma camada A contém paládio, óxido de alumínio ativo, bem como um óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio e • uma camada B aplicada sobre a camada A contém ródio ou paládio e ródio, óxido de alumínio ativo, bem como um óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio, caracterizado pelo fato de que a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A é menor do que a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio.
Neste caso, é preferível que a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A seja de 6 a 9 % em peso, com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A e no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada da camada B, de 14 a 18 % em peso, com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio.
Em uma outra forma de realização da presente invenção, a camada A está localizada diretamente no suporte de catalisador inerte, isto é, entre o suporte de catalisador inerte e a camada A não há qualquer outra camada ou qualquer “subcamada” (undercoat).
Em uma outra forma de realização da presente invenção, a camada B está em contato direto com o fluxo de gás de exaustão, isto é, na camada B não há qualquer outra camada ou qualquer “sobrecamada” (overcoat).
Em uma outra forma de realização da presente invenção, o catalisador de acordo com a invenção consiste nas camadas A e B em um suporte de catalisador inerte. Isso significa, que a camada A se localiza diretamente no suporte de catalisador inerte, a camada B está em contato direto com o fluxo de gás de exaustão e que não estão presentes outras camadas.
Como suporte de catalisador cataliticamente inerte são adequados corpos alveolares de cerâmica ou metal com um volume V, que apresentam canais de fluxo paralelos para os gases de exaustão do motor de combustão interna. Pode tratar- se tanto dos chamados corpos alveolares de passagem, como também de filtros de fluxo de parede.
As áreas de parede dos canais de fluxo são revestidas, de acordo com a invenção, com as duas camadas de catalisador A e B. Para revestir o suporte de catalisador com a camada A, os sólidos previstos para essa camada são suspensos em água e o suporte de catalisador é revestido com a suspensão de revestimento obtida dessa maneira. O procedimento é repetido com uma suspensão de revestimento, que contém os sólidos previstos para a camada B suspensos em água. Preferivelmente, tanto a camada A, como também a camada B são revestidas ao longo de todo o comprimento do suporte de catalisador inerte. Isso significa, que a camada B cobre completamente a camada A e consequentemente apenas a camada B entra em contato direto com o fluxo de gás de exaustão.
Nos exemplos 1 a 3 seguintes, bem como no exemplo comparativo 1 foram produzidos catalisadores de camada dupla através de revestimento duplo de suportes alveolares de passagem de cerâmica com 93 células por cm2 e com uma espessura de parede de 0,09 mm, bem como com as medidas de 11,8 cm de diâmetro e 10,5 cm de comprimento. Para esse fim, foram preparadas respectivamente duas diferentes suspensões para a camada A e B. Depois, o suporte foi inicialmente revestido com a suspensão para a camada A e, em seguida, calcinado durante 4 horas a 500 oC ao ar. A seguir, o suporte revestido com a camada A é revestido com a suspensão para a camada B e, em seguida, calcinado nas mesmas condições da camada A.
Exemplo 1
Um catalisador de camada dupla foi produzido preparando inicialmente duas suspensões. A composição da primeira suspensão para a camada A era de (com base no volume do suporte de catalisador) 40 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 40 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 25 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 4 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 3,178 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de (com base no volume do suporte de catalisador) 60 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 47 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 24 % em peso, de CeO2, 60 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 12,5 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Exemplo 2
Um catalisador de camada dupla foi produzido de maneira análoga ao exemplo 1. A composição da primeira suspensão para a camada A era de 40 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 40 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 20,5 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 4,5 % em peso, de La2O3 e 7,5 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 3,178 g/l de Pd
A composição da segunda suspensão para a camada B era de 60 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 47 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 20 % em peso, de CeO2, 60 % em peso, de ZrO2, 5 % em peso, de La2O3 e 15 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Exemplo 3
Um catalisador de camada dupla foi produzido de maneira análoga ao exemplo 1. A composição da primeira suspensão para a camada A era de 40 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 40 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 20,5 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 4,5 % em peso, de La2O3 e 7,5 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 3,178 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de 60 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 47 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 15 % em peso, de CeO2, 60 % em peso, de ZrO2, 7 % em peso, de La2O3 e 18 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Exemplo comparativo 1
Um catalisador de camada dupla foi produzido de maneira análoga ao exemplo 1. A composição da primeira suspensão para a camada A era de 40 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 40 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 25 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 4 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 3,178 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de 60 g/l com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 47 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 25 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 4 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
O exemplo 1 e o exemplo comparativo 1 foram envelhecidos em um envelhecimento padrão de teste de motor. O envelhecimento consiste em um envelhecimento de corte de combustível com 950 oC de temperatura do gás de exaustão antes da entrada do catalisador (temperatura máxima de leito 1030 oC). O tempo de envelhecimento foi de 76 horas.
Em seguida, o comportamento de partida foi testado em uma bancada de teste de motor com índice de ar À médio constante e a reação dinâmica com alteração de À.
A tabela 1 contém as temperaturas Tso, nas quais respectivamente 50 % do componente observado são reagidos. Nesse caso, o comportamento de partida foi determinado na composição do gás de exaustão estequiométrico (À = 0,999 com + 3,4 % de am □litude).
Figure img0001
Tabela 1: Resultados do comportamento de partida após o envelhecimento para o exemplo 1 e o exemplo comparativo 1.
O comportamento de conversão dinâmica foi determinado em uma faixa para À de 0,99 a 1,01 a uma temperatura constante de 510 oC. A amplitude de À foi, nesse caso, de + 3,4 %. A tabela 2 contém a conversão no ponto de secção das curvas de conversão de CO e da Nox, bem como a respectiva conversão de HC.
Figure img0002
Tabela 2: Resultados do comportamento de conversão dinâmica após o envelhecimento para o exemplo 1 e exemplo comparativo 1.
O exemplo 1 de acordo com a invenção mostra uma melhora significativa no comportamento de partida e na conversão dinâmica de CO/Nox após o envelhecimento.
Nos exemplos 4 e 5 seguintes, bem como no exemplo comparativo 2 foram produzidos catalisadores de camada dupla através de revestimento duplo de suportes alveolares de passagem de cerâmica com 93 células por cm2 e com uma espessura de parede de 0,1 mm, bem como com as medidas de 10,2 cm de diâmetro e 15,2 cm de comprimento. Para esse fim, foram preparadas respectivamente duas diferentes suspensões para a camada A e B. Depois, o suporte foi inicialmente revestido com a suspensão para a camada A e, em seguida, calcinado durante 4 horas a 500 oC ao ar. Em seguida, o suporte revestido com a camada A foi revestido com a suspensão para a camada B e, em seguida, calcinado nas mesmas condições da camada A. Exemplo 4
Um catalisador de camada dupla foi produzido preparando- se inicialmente duas suspensões. A composição da primeira suspensão para a camada A era de (com base no volume do suporte de catalisador) 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 50 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 39 % em peso, de CeO2, 51 % em peso, de ZrO2, 3 % em peso, de La2O3 e 7 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 1,483 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de (com base no volume do suporte de catalisador) 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 65 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 24 % em peso, de CeO2, 60 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 12,5 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Exemplo 5
Um catalisador de camada dupla foi produzido de maneira análoga ao exemplo 4. A composição da primeira suspensão para a camada A era de 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 50 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 25 % em peso, de CeO2, 67,5 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 4 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 1,483 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 65 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 24 % em peso, de CeO2, 60 % em peso, de ZrO2, 3,5 % em peso, de La2O3 e 12,5 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Exemplo comparativo 2
Um catalisador de camada dupla foi produzido de maneira análoga ao exemplo 4. A composição da primeira suspensão para a camada A era de 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 50 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 39 % em peso, de CeO2, 51 % em peso, de ZrO2, 3 % em peso, de La2O3 e 7 % em peso, de Y2O3 5 g/l de BaSO4 1,483 g/l de Pd.
A composição da segunda suspensão para a camada B era de 70 gl/ com 4 % em peso, de óxido de alumínio ativado estabilizado com La2O3 65 g/l de óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio com 22 % em peso, de CeO2, 68 % em peso, de ZrO2, 2 % em peso, de La2O3, 5 % em peso, de Nd2O3 e 3 % em peso, de Y2O3 0,177 g/l de Pd 0,177 g/l de Rh.
Os exemplos 4 e 5, bem como o exemplo comparativo 2 foram envelhecidos em uma em uma bancada de teste de motor. O envelhecimento consiste em um envelhecimento de corte de combustível com 950 oC de temperatura do gás de exaustão antes da entrada do catalisador (temperatura máxima de leito 1030 oC). O tempo de envelhecimento foi de 76 horas.
Em seguida, o comportamento de partida foi testado em uma bancada de teste de motor com índice de ar À médio constante e a reação dinâmica com alteração de À.
A tabela 3 contém as temperaturas TSO, nas quais respectivamente 50 % do componente observado são reagidos.
Nesse caso, o comportamento de partida foi determinado com composição de gás de exaustão estequiométrico (À = 0,999 com + 3,4 % de amplitude) e com composição de gás de exaustão levemente mais magro (À = 1,05 sem amplitude).
Figure img0003
Tabela 3: Resultados do comportamento de partida após o envelhecimento para o exemplo 4 e 5 e exemplo comparativo 2.
A conversão dinâmica foi determinada em uma faixa para À de 0,99 a 1,01 com uma temperatura constante de 510 oC. A amplitude de À era, nesse caso, de + 3,4 %. A tabela 4 contém a conversão no ponto de secção das curvas de conversão de Co e da Nox, bem como a respectiva conversão de HC.
Figure img0004
Tabela 4: Resultados do comportamento de conversão dinâmica após o envelhecimento para o exemplo 4 e 5 e o exemplo comparativo 2.
Os exemplos 4 e 5 de acordo com a invenção mostram uma melhora significativa no comportamento de partida e na conversão dinâmica de CO/Nox após o envelhecimento, sendo que o exemplo 5 apresenta a maior atividade.
Outros exemplos foram preparados de maneira análoga ao exemplo 5, com a diferença, de que nos óxidos mostos de cério/zircônio/metal de terras raras foram usados óxidos de metais de terras raras (SexOy), tal como indicado na tabela 5.
Figure img0005
Tabela 5

Claims (13)

1. Catalisador, que compreende duas camadas em um suporte de catalisador inerte, em que • uma camada A contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/SE e • uma camada B aplicada sobre a camada A contém pelo menos um metal do grupo da platina, bem como um óxido misto de cério/zircônio/SE sendo que SE representa um metal de terras raras, diferente de cério, caracterizado por a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada A ser menor do que a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/SE, e em que o óxido de SE nos óxidos mistos de cério/zircônio/SE ser uma mistura de óxido de lantânio e óxido de ítrio.
2. Catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camada A e a camada B conterem como metal do grupo da platina, independentemente uma da outra, platina, paládio, ródio ou misturas de pelo menos dois desses metais do grupo da platina.
3. Catalisador de acordo com a reivindicação 1 e/ou 2, caracterizado por a camada A conter platina, paládio ou platina e paládio e a camada B conter paládio, ródio ou paládio e ródio como metal do grupo da platina.
4. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a camada A conter paládio e a camada B conter ródio ou paládio e ródio como como metal do grupo da platina.
5. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a camada A e a camada B conterem óxido de alumínio ativo.
6. Catalisador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o metal do grupo da platina na camada A e/ou na camada B estar suportado completamente ou em parte sobre óxido de alumínio ativo.
7. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE na camada A ser de 1 a 12 % em peso, preferivelmente 3 a 10 % em peso e de modo particularmente preferido, 6 a 9 % em peso, respectivamente com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
8. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a fração do óxido de SE no óxido misto de cério/zircônio/SE na camada B ser de 2 a 25 % em peso, preferivelmente 10 a 20 % em peso e de modo particularmente preferido, 14 a 18 % em peso, respectivamente com base no óxido misto de cério/zircônio/SE.
9. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a proporção de peso de óxido de cério para óxido de zircônio no óxido misto de cério/zircônio/SE na camada A ser de 0,1 a 1,0, preferivelmente 0,2 a 0,7, de modo particularmente preferido, 0,3 a 0,5.
10. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a proporção de peso de óxido de cério para óxido de zircônio no óxido misto de cério/zircônio/SE na camada B ser de 0,1 a 1,0, preferivelmente 0,2 a 0,7, de modo particularmente preferido, 0,3 a 0,5.
11. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por esse compreender duas camadas em um suporte de catalisador inerte, em que • uma camada A contém paládio, óxido de alumínio ativo, bem como um óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio e •uma camada B aplicada sobre a camada A contém ródio ou paládio e ródio, óxido de alumínio ativo, bem como um óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio, em que a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A ser menor do que a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio.
12. Catalisador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a fração da soma de óxido de lantânio e óxido de ítrio no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A ser de 6 a 9 % em peso, com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada A e no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada da camada B ser de 14 a 18 % em peso, com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio da camada B, respectivamente calculada em % em peso e com base no óxido misto de cério/zircônio/lantânio/ítrio.
13. Catalisador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por a camada A se encontrar diretamente no suporte de catalisador inerte.
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