CN101601999A - 一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于净化汽车尾气的催化剂及其制备方法,以蜂窝陶瓷为载体,以活性氧化铝和储氧材料为涂层,以贵金属钯、铑为催化剂活性组份,所述的涂层为双层结构,其中第一层负载在载体上,含有活性氧化铝和储氧材料;第二层负载在第一层涂层之上,含有活性氧化铝,含或不含储氧材料。贵金属钯、铑活性组分分别负载于不同的材料之上,其中铑的金属和/或氧化物负载在第一层的储氧材料上、钯的金属和/或氧化物负载在第二层的活性氧化铝上。本发明提供的汽车尾气净化催化剂具有低温起燃活性好,耐老化性能好的特点,能够满足低排放要求。

Description

一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于环境保护催化剂技术领域,尤其涉及一种用于净化汽车尾气的催化剂及其制备方法。
背景技术
汽车尾气催化转化器的核心部分是催化剂,其工作原理是利用排放废气中残余的氧和排气较高的温度,在催化剂表面进行氧化-还原反应,使有害物质CO、碳氢化合物(HC)和NOx转变成无毒害的CO2、H2O和N2,从而减少对环境的污染。现在使用最多的汽车尾气催化剂能同时进行还原和氧化反应,对汽车尾气中的有害气体HC、NOx和CO都能起到净化作用的三效催化剂(TWC)。随着我国汽车尾气排放法规的日益完善,对汽车尾气的排放控制越来越严格,因此,要求汽车尾气净化催化剂具有优良的催化性能以及良好的抗热老化耐久性能。
现在一般汽车尾气净化催化剂的活性组分是贵金属,例如Rh-Pt、Rh-Pd、Rh-Pt-Pd、Pt-Pd、Pd这几种组合就是汽车尾气净化催化剂中最常见的活性组分。普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt的氧化作用净化HC,CO,通过Rh的还原作用净化NOx。但由于其资源紧缺、价格昂贵,造成整个催化剂成本较高。
为解决Pt,Rh的供需矛盾,国内外开始开发价格相对便宜Pd-Rh等富Pd催化剂,并取得了一定的成效。如CN1010282、CN1803263、CN100998941等,这些专利发明的催化剂具有空燃比范围宽,催化活性好,抗中毒能力好的特点,但还存在起燃温度较高,高温抗老化性能较差的缺陷。
发明内容
本发明针对上述现有技术中催化剂存在的缺陷,提供了一种低温起燃活性好,高温抗老化的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
本发明所提供的催化剂,以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以活性氧化铝和储氧材料为涂层,以贵金属钯、铑为催化剂活性组份,涂层为双层结构,其中第一层负载在载体上,含有活性氧化铝和储氧材料;第二层负载在第一层涂层之上,含有活性氧化铝,含或不含储氧材料。贵金属钯、铑分别负载于不同的材料之上,其中铑负载在第一层的储氧材料上、钯负载在第二层的活性氧化铝上。
本发明提供的上述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)用铑的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于储氧材料中,干燥焙烧,制得铑改性储氧材料;
(2)用钯的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于活性氧化铝中,干燥焙烧,制得钯改性氧化铝;
(3)将制得的铑改性储氧材料、钯改性氧化铝分别与水、粘结剂混合球磨至1-10μm,制成第一层、第二层涂层浆料;
(4)将所述第一层、第二层涂层浆料依次涂敷在催化剂载体上,干燥、焙烧,得到所述催化剂。
上述方案采用了双涂层双分散技术工艺使Pd和Rh两种活性组分分布在不同的催化剂涂层结构中,这在一定程度上防止了高温空气老化过程中形成Pd-Rh合金。
本技术方案将Rh负载于储氧材料上,避免高温下Rh与氧化铝发生相互作用降低催化活性,而且经过高温老化后,储氧材料的储氧性能虽然略有下降,贵金属却能保持较好的催化性能。
另外,由于Pd和Ce的相互作用降低了Pd的催化活性,而在高温时CeO2的储氧功能能够提高TWC的活性,故将Pd负载在活性氧化铝上,加少量或不加储氧材料;而Pd的低温起燃活性优于Rh,故Pd分布于顶层提供低温时的催化活性,而Rh分布于底层提供高温时的催化活性。
本发明提出的Pd-Rh催化剂及其制备方法,该方法中催化剂采用了双涂层双分散技术工艺,使Pd和Rh两种活性组分分布在不同的催化剂涂层结构中,其中底层由分散于储氧材料上的Rh与Al2O3构成,顶层由分散于涂层Al2O3上的Pd构成。按本发明的技术方案制得的催化剂,低温起燃活性好,耐老化性能优,能够满足低排放要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的汽车尾气净化催化剂,以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以活性氧化铝和储氧材料为涂层,以贵金属钯、铑为催化剂活性组份,涂层为双层结构,其中第一层负载在载体上,含有活性氧化铝和储氧材料;第二层负载在第一层涂层之上,含有活性氧化铝,含或不含储氧材料。贵金属钯、铑活性组分分别负载于不同的材料之上,其中铑的金属和/或氧化物负载在第一层的储氧材料上、钯的金属和/或氧化物负载在第二层的活性氧化铝上。
所述的负载方式为本领域的技术人员常见的负载方式,贵金属负载方式有共沉淀法、溶胶-凝胶法、浸渍法等,涂层负载方式有涂覆、浸渍等,本发明中采用浸渍的方式将贵金属负载在涂层上,将涂层涂敷在载体上。
所述涂层选自六铝酸盐和钙钛矿型复合氧化物、铈锆固溶体、稀土氧化物以及氧化铝、碱土氧化物和高硅铝比的分子筛的混合物。
所述储氧材料包含氧化铈和氧化锆的混合物、氧化铈或铈锆固溶体。所述储氧材料中还可以含有La、Pr、Nd、Y、Al的氧化物。
本发明中钯的可溶性盐可以是氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、二氯二氨钯中的一种,铑的可溶性盐可以是硝酸铑、氯化铑、氯铑酸盐中的一种。
本发明所提供的催化剂中,钯与铑的重量比为1-30∶1。
本发明所提供的催化剂中,以催化剂的体积总量计算,涂层的总含量为80-350g/L,其中钯的含量为0.3-5g/L,铑的含量为0.03-0.5g/L。
本发明所提供的催化剂中,以第一层的涂层总量为基准,其中活性氧化铝的含量为20-90wt%,负载铑的储氧材料占10-80wt%,其中铑的含量为储氧材料的0.06-1wt%;以第二层的涂层总量为基准,其中负载钯的活性氧化铝的含量为60-100wt%,储氧材料占0-40wt%,其中钯的含量为活性氧化铝的0.3-5wt%。
本发明实施例提供的上述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)用铑的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于储氧材料中,干燥焙烧,制得铑改性储氧材料;
(2)用钯的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于活性氧化铝中,干燥焙烧,制得钯改性氧化铝;
(3)将制得的铑改性储氧材料、钯改性氧化铝分别与水、粘结剂混合球磨至1-10μm,制成第一层、第二层涂层浆料;
(4)将所述第一层、第二层涂层浆料依次涂敷在催化剂载体上,干燥、焙烧,得到所述催化剂。
本发明所提供的制备方法中,所述干燥步骤均于85-130℃下进行,干燥时间均为3-20h。所述干燥为本领域技术人员所公知的各种干燥方法,包括微波干燥、红外干燥,目的是将负载的活性前驱体转化为活性组分。焙烧的温度不能太高、时间不能太长,避免活性组分老化或氧化物载体烧结。本技术方案中,焙烧温度为450-700℃,焙烧时间为1-6h。
本发明所提供的制备方法中,所述钯的可溶性盐可以是氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、二氯二氨钯中的一种,铑的可溶性盐可以是硝酸铑、氯化铑、氯铑酸盐中的一种。本实施方案中,活性氧化铝均采用γ-氧化铝。
上述步骤(3)中粘结剂包含拟薄水铝石、铝溶胶或硅溶胶中的一种。
本发明所提供的制备方法中,还包括:在所述含有氧化铝的载体涂层浆料加入硝酸盐混合均匀;所述硝酸盐的含量为涂层总量的1-5wt%,所述硝酸盐为硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸镍和硝酸钡中的一种或几种。
以下通过实施例1-5详细说明本发明的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
本实施例中所采用原料均为商购。储氧材料采用铈锆固溶体(淄博华庆粉体材料技术有限公司),活性氧化铝采用γ-氧化铝(山东淄博利尔化工有限公司)。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
用含铑0.15g的三氯化铑溶液浸渍60g铈锆固溶体,该铈锆固溶体按重量份,其中Ce∶Zr=4∶6,然后经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h,制得铑改性储氧材料;用含钯1.2g的氯化钯盐酸溶液浸渍100g活性氧化铝,然后经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料60g、活性氧化铝80g、拟薄水铝石20g与水200g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝100g、储氧材料30g、拟薄水铝石30g与水180g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得催化剂1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
用含铑0.2g的三氯化铑溶液浸渍80g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有La,按重量份,其中Ce∶Zr∶La=3∶6∶1,然后经过110℃干燥4h、550℃焙烧4h,制得铑改性储氧材料;用含钯2g的氯化钯盐酸溶液浸渍120g活性氧化铝,然后经过110℃干燥4h、550℃焙烧4h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料80g、活性氧化铝80g、拟薄水铝石20g、硝酸钡10g与水220g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝120g、储氧材料30g、拟薄水铝石30g、硝酸钡10g与水240g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得催化剂2。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
用含铑0.22g的三氯化铑溶液浸渍100g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Y,按重量份,其中Ce∶Zr∶Y=3∶6∶0.5,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h,制得铑改性储氧材料;用含钯1.5g的氯化钯盐酸溶液浸渍150g活性氧化铝,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料100g、活性氧化铝60g、拟薄水铝石20g与水200g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝150g、拟薄水铝石30g、硝酸镍20g与水220g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过100℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得催化剂3。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
用含铑0.08g的硝酸铑溶液浸渍40g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Pr,按重量份,其中Ce∶Zr∶Pr=3∶6∶0.5,然后经过110℃干燥5h、600℃焙烧2h,制得铑改性储氧材料;用含钯1.3g的硝酸钯溶液浸渍80g活性氧化铝,然后经过110℃干燥5h、600℃焙烧2h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料40g、活性氧化铝30g、拟薄水铝石10g、硝酸钡5g、与水120g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝80g、拟薄水铝石10g、硝酸钡5g与水130g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥6h、600℃焙烧4h,制得催化剂4。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。
用含铑0.25g的硝酸铑溶液浸渍60g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Al,按重量份,其中Ce∶Zr∶Al=6∶3∶1,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h,制得铑改性储氧材料;用含钯1.3g的硝酸钯溶液浸渍120g活性氧化铝,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料60g、活性氧化铝100g、10%的铝溶胶100g、硝酸钡5g、与水120g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝120g、10%的铝溶胶100g、硝酸锆20g与水80g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过90℃干燥10h、600℃焙烧4h,制得催化剂5。
对比例1
用含铑0.15g的三氯化铑溶液浸渍60g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有La,按重量份,其中Ce∶Zr∶La=3∶6∶1,然后经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h,制得铑改性储氧材料;用含钯1.2g的氯化钯盐酸溶液浸渍60g活性氧化铝,然后经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料60g、活性氧化铝80g、拟薄水铝石20g与水200g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝60g、储氧材料70g、拟薄水铝石30g与水180g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过100℃干燥6h、600℃焙烧2h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得对比催化剂1。
对比例2
用含铑0.2g的三氯化铑溶液浸渍80g活性氧化铝,然后经过110℃干燥4h、550℃焙烧4h,制得铑改性氧化铝;用含钯2g的氯化钯盐酸溶液浸渍120g活性氧化铝,然后经过110℃干燥4h、550℃焙烧4h制得钯改性氧化铝。将铑改性活性氧化铝80g、铈锆固溶体80g,该铈锆固溶体中含有Pr,按重量份,其中Ce∶Zr∶Pr=3∶6∶0.5,拟薄水铝石20g、硝酸钡10g与水220g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将钯改性氧化铝120g、储氧材料30g、拟薄水铝石30g、硝酸钡10g与水240g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得对比催化剂2。
对比例3
用含钯1.5g的氯化钯盐酸溶液浸渍150g活性氧化铝,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h制得钯改性氧化铝;用含铑0.22g的三氯化铑溶液浸渍100g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Y,按重量份,其中Ce∶Zr∶Y=3∶6∶0.5,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h,制得铑改性储氧材料。将钯改性氧化铝150g、拟薄水铝石30g、硝酸镍20g与水220g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将铑改性储氧材料100g、活性氧化铝60g、拟薄水铝石20g与水200g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过100℃干燥5h、600℃焙烧3h,制得对比催化剂3。
对比例4
用含铑0.24g的硝酸铑溶液浸渍120g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Pr,按重量份,其中Ce∶Zr∶Pr=3∶6∶0.5,然后经过110℃干燥5h、600℃焙烧2h,制得铑改性储氧材料;用含钯2g的硝酸钯溶液浸渍120g活性氧化铝,然后经过110℃干燥5h、600℃焙烧2h制得钯改性氧化铝。将铑改性储氧材料120g、钯改性氧化铝120g、拟薄水铝石40g、硝酸钡20g、与水360g混合球磨至3μm,制成涂层浆料。在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷两层涂层浆料,经过110℃干燥6h、600℃焙烧4h,制得对比催化剂4。
对比例5
用含铑0.2g的硝酸铑溶液浸渍60g铈锆固溶体,该铈锆固溶体中含有Al,按重量份,其中Ce∶Zr∶Al=6∶3∶1,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h,制得铑改性储氧材料;用含铂1.2g的硝酸铂溶液浸渍80g活性氧化铝,然后经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h制得铂改性氧化铝。将铑改性储氧材料60g、活性氧化铝100g、10%的铝溶胶100g、硝酸钡5g、与水120g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将铂改性氧化铝80g、储氧材料40g、10%的铝溶胶100g、硝酸钡10g与水80g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过90℃干燥10h、550℃焙烧4h后,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过90℃干燥10h、600℃焙烧4h,制得对比催化剂5。
对比例6
将活性氧化铝80g、储氧材料80g、拟薄水铝石20g、硝酸钡10与水220g混合球磨至3μm,制成内涂层浆料;将活性氧化铝120g、储氧材料30g、拟薄水铝石30g、硝酸钡10g与水240g混合球磨至3μm,制成外涂层浆料。先在Φ80×60mm催化剂载体上涂敷内涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h后,在含铑0.28g的200g三氯化铑溶液中浸渍10-30min,经过110℃干燥4h、600℃焙烧2h,再在催化剂载体上涂敷外涂层浆料,经过110℃干燥5h、600℃焙烧3h后,在含钯1.4g的200g氯化钯盐酸溶液溶液中浸渍10-30min,经过110℃干燥4h、600℃焙烧2h,制得对比催化剂6。
性能测试
1、实施例与对比例老化前后的HC起燃活性测试
采用如下方法,分别对实施例1-5和对比例1-6中的未老化的催化剂样品及老化后的催化剂样品的起燃特性进行评价,HC化合物起燃温度数据见表1。
将催化剂载体放入石英管反应器中,用模拟尾气通过石英管,同时记录不同温度时经过催化剂载体的HC化合物浓度,计算出不同温度时HC化合物的转化率。HC起燃温度(T50)为HC化合物的转化率达到50%时的反应温度。老化条件为1000℃下含较高SO2浓度的模拟尾气中煅烧10h,老化用模拟尾气的组成为:NO 1000ppm,SO2 20ppm,CO 1.5%,C3H8 1000ppm,CO2 10%,H2O 10%,O2 5%,N2为平衡气。
测试起燃温度的条件:空速为6×104h-1,测试温度从160℃到400℃,温度间隔为20℃,模拟尾气组成为CO 1.06%,C3H8 0.11%,NO0.098%,CO2 10.0%,O2 1.03%,N2为平衡气。
表1 HC化合物起燃温度
Figure S2008100678635D00121
2、实施例与对比例老化前后的400℃催化活性测试
分别对实施例和对比实施例中的新鲜催化剂样品及老化后的催化剂样品在模拟尾气温度为400℃,空速为5×104h-1条件下进行评价,转化率数据见表2。具体测试方法及老化条件均同上。
测试起燃温度的条件:空速为6×104h-1,测试温度为400℃,模拟尾气组成为CO 1.06%,C3H8 0.11%,NO 0.098%,CO2 10.0%,O21.03%,N2为平衡气。
表2催化剂对尾气中各成分的转化率
Figure S2008100678635D00131
参见表1和表2可以看出,本发明实施例提供的催化剂HC起燃活性好,经过含硫气氛高温老化后,HC起燃活性及其催化活性均降低较少,说明其低温起燃活性好,耐老化性能好。对比例1-6的新鲜样品的HC起燃温度,虽与本发明实施例提供的催化剂相差不大,但由于对比例1的催化剂中,钯涂层储氧材料含量过高,对比例2的催化剂铑负载在活性氧化铝上,对比例3的催化剂中钯分布在内层,铑分布在外层,对比例4的催化剂钯、铑混合分布在同一层,对比例6的催化剂钯、铑浸渍在空白涂层上,经过含硫气氛老化后,上述对比例的催化剂HC起燃活性和400℃时的催化转化效率均明显下降,说明其起燃活性、抗热老化或抗硫中毒能力差,尤其是对HC和NO的转化效果明显变差。另外,比较实施例1-5钯-铑和对比例5铂-铑催化剂的测试结果,可以看出,本实施例提供的钯-铑催化剂完全可以达到铂-铑催化剂同样的效果,因而能真正实际应用到汽车尾气净化催化剂中,降低催化剂成本,同时又能保证其起燃活性好、耐老化性能好,满足低排放要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种汽车尾气净化催化剂,包含载体、活性氧化铝和储氧材料涂层以及贵金属活性组分,所述贵金属活性组分为钯和铑的金属和/或氧化物,所述涂层为双层结构,其中第一层负载在载体上,含有活性氧化铝和储氧材料;第二层负载在第一层涂层之上,含有活性氧化铝,含或不含储氧材料,其中铑的金属和/或氧化物负载在第一层的储氧材料上、钯的金属和/或氧化物负载在第二层的活性氧化铝上。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述的涂层选自六铝酸盐和钙钛矿型复合氧化物、铈锆固溶体、稀土氧化物以及氧化铝、碱土氧化物和高硅铝比的分子筛的混合物。
3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述储氧材料包括氧化铈和氧化锆的混合物、氧化铈、铈锆固溶体。
4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述储氧材料中还包括镧、镨、钕、钇和铝的氧化物。
5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,以所述催化剂的体积总量计算,涂层的总含量为80-350g/L,其中钯的含量为0.3-5g/L,铑的含量为0.03-0.5g/L。
6.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,钯与铑的重量比为1-30∶1。
7.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,以第一层的涂层总量为基准,其中活性氧化铝的含量为20-90wt%,负载铑的储氧材料的含量为10-80wt%,其中铑的含量为储氧材料的0.06-1wt%。
8.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,以第二层的涂层总量为基准,其中负载钯的活性氧化铝的含量为60-100wt%,储氧材料的含量为0-40wt%,其中钯的含量为活性氧化铝的0.3-5wt%。
9.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述钯的可溶性盐选自氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、二氯二氨钯,铑的可溶性盐选自硝酸铑、氯化铑、氯铑酸盐。
10.如权利要求1所述催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)用铑的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于储氧材料中,干燥、焙烧,制得铑改性储氧材料;
(2)用钯的可溶性盐溶液以浸渍的方式负载于活性氧化铝中,干燥、焙烧,制得钯改性氧化铝;
(3)将制得的铑改性储氧材料、钯改性氧化铝分别与水、粘结剂混合球磨至1-10μm,制成第一层、第二层涂层浆料;
(4)将所述第一层、第二层涂层浆料依次涂敷在催化剂载体上,干燥、焙烧,得到所述催化剂。
11.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述干燥温度为85-130℃,干燥时间为3-20h;所述焙烧温度为450-700℃,焙烧时间为1-6h。
12.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述粘结剂选自拟薄水铝石、铝溶胶或硅溶胶。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其中,该方法还包括,在所述含有氧化铝的载体涂层浆料加入硝酸盐混合均匀;所述硝酸盐的含量为涂层总量的1-5wt%,所述硝酸盐为硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸镍和硝酸钡中的一种或几种。
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