CN101632926B

CN101632926B - 一种尾气催化剂以及尾气催化转换器

Info

Publication number: CN101632926B
Application number: CN2009101333951A
Authority: CN
Inventors: 任雪华
Original assignee: DALIAN HUACHANGLONG ENERGY SAVING AND EMISSION REDUCTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DALIAN HUACHANGLONG ENERGY SAVING AND EMISSION REDUCTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2029-04-09
Also published as: CN101632926A

Abstract

本发明公开一种用于净化发动机尾气的催化剂，包括：催化剂载体；在所述催化剂载体上形成的第一催化剂携带层、在第一催化剂携带层上形成的第二催化剂携带层；第一催化剂携带层含有第一催化成分，第一催化成分包括钨氧化物和选自钼氧化物、锝氧化物或钌氧化物中的一种；第二催化剂携带层包括连接的近端催化剂携带层和远端催化剂携带层，所述近端催化剂携带层含有第二催化成分，所述第二催化成分包括钯氧化物和选自镨氧化物、镧氧化物或钕氧化物中的一种；所述远端催化剂携带层包括碱金属和过渡金属的混合氧化物。实验结果表明，本发明提供的催化剂可以在较低温度下，在同一个催化剂转换器内同时去除柴油机尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物。

Description

一种尾气催化剂以及尾气催化转换器

技术领域

本发明涉及尾气处理领域，具体涉及一种用于处理柴油机尾气的尾气催化剂以及尾气催化转换器。

背景技术

伴随着汽车工业的迅速发展，内燃机排放的尾气成了大气的主要污染源之一，例如，柴油发动机排放的尾气中含有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)，氮氧化物和颗粒物(PM，由干碳烟、液态烃和少量硫酸盐组成)等对人体和公共环境危害极大的物质。为了消除柴油机尾气造成的严重污染，世界各国相继制定了更加严格的排放法规。随着这些排放法规的实施，柴油发动机必须改进自身的设计以降低排放水平，即使如此，单独依靠发动机本身的改进，仍然不能满足更严格的排放法规要求。因此，安装尾气净化设备是达到排放标准的必由之路。

在现有技术中，柴油发动机广泛采用的尾气处理技术是采用催化氧化器和颗粒过滤器，催化氧化器和颗粒过滤器主要利用柴油机尾气中残余的氧和较高的尾气温度，使尾气中的CO、HC和颗粒物等有害成分发生催化反应以转换成CO₂和H₂O等无害物质排放出去。由于现有技术中除去颗粒物以及CO和HC分别是在两个反应器中分阶段完成的，并且都需要较高的反应温度，由于难以在两个反应器中同时满足催化剂所需要的反应温度，因此在现有技术中，颗粒物与CO和HC的去除难以达到理想的效果。

中国专利文献CN1165911A、CN1927459A、CN10143944A、CN554174A公开了柴油机尾气催化剂的技术方案。在CN554174A中，公开了一种柴油机微粒过滤器技术，该技术在550℃温度下才能得到较快的柴油颗粒氧化反应速度。美国专利US20080045405公开了一种柴油机的一氧化碳和碳氢化合物催化氧化技术，该专利也只解决了去除一氧化碳和碳氢化合物的问题，未能在同一催化器上实现柴油颗粒物、一氧化碳和碳氢化合物的同时净化。

因此，需要提供一种可以在较低温度下，在一个催化转换器内同时净化柴油机尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物的尾气催化剂。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种在较低温度下，在同一个催化剂转换器内同时净化柴油机尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物的尾气催化剂。

为解决上述技术问题，本发明提供一种尾气催化剂，包括：

催化剂载体；

在所述催化剂载体上形成的第一催化剂携带层，所述第一催化剂携带层含有第一催化成分，所述第一催化成分包括钨氧化物和选自钼氧化物、锝氧化物或钌氧化物中的一种；

在所述第一催化剂携带层上形成的第二催化剂携带层，所述第二催化剂携带层包括连接的近端催化剂携带层和远端催化剂携带层；所述近端催化剂携带层含有第二催化成分，所述第二催化成分包括钯氧化物和选自镨氧化物、镧氧化物或钕氧化物中的一种；所述远端催化剂携带层包括碱金属和过渡金属的混合氧化物。

优选的，所述第一催化成分负载在二氧化硅上。

优选的，所述第一催化剂携带层中摩尔比Si∶W∶M＝1∶10～14∶20～40，所述M为Mo，Tc，或Ru。

优选的，所述第二催化成分负载在氧化锆上。

优选的，所述近端催化剂携带层中摩尔比Zr∶N∶Pd＝1∶0.3～0.5∶0.01～0.03，所述N为Pr，La，或Nd。

优选的，所述过渡金属选自Mn、Co、Ni或Ag中的一种。

优选的，所述远端催化剂携带层中的碱金属选自Li、Na、Ka、Rb、或Cs中的一种

优选的，所述碱金属与过渡金属的摩尔比为1∶0.1～0.8。

优选的，所述近端催化剂携带层所在的一端作为尾气催化剂的尾气入口端，所述远端催化剂携带层所在的一端作为尾气催化剂的出口端。

优选的，所述远端催化剂携带层的长度为整个尾气催化剂长度的1/4～3/4。

优选的，所述近端催化剂携带层的长度为整个尾气催化剂长度的1/4～3/4。

优选的，所述催化剂载体为多孔壁流式蜂窝材料或多孔泡沫材料。

优选的，所述催化剂载体为堇青石、富铝红柱石、碳化硅、莫来石、铝钛酸盐、氧化铝-氧化钛、不锈钢、铁铬合金或镍铬合金。

优选的，所述催化剂载体的截面形状为圆柱形、正方形、长方形或跑道形。

优选的，所述催化剂载体内包括细小孔道，所述细小孔道的截面形状为圆形、正方形，六边形，或其它不规则形状。

优选的，所述第一层催化剂携带层和第二催化剂携带层在高温下烧结形成。

本发明还提供一种尾气催化剂转换器，包括以上任一技术方案所述的尾气催化剂。

本发明提供一种尾气催化剂，处理柴油发动机的尾气。在本发明提供的尾气催化剂中，包括第一催化剂携带层和第二催化剂携带层，并且所述第二催化剂携带层包括连接的远端催化剂携带层和近端催化剂携带层。按照本发明，当柴油机尾气进入到催化剂载体中，尾气中的CO和HC会在近端催化剂携带层所在的催化剂一端发生催化反应，转变为无害气体，而反应生成的热量会有利于颗粒物在远端催化剂携带层所在的催化剂一端发生催化反应，转变为无害物质。实验结果表明，在双层催化剂携带层的协同作用下，在较低温度下在同一个催化转换器内实现了同时去除一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物的效果。

附图说明

图1为本发明提供的尾气催化剂一种实施方式的示意图。

具体实施方式

本发明提供的尾气催化剂的一种方案，包括：

催化剂载体；

在所述第一催化剂携带层上形成的第二催化剂携带层，所述第二催化剂携带层包括连接的远端催化剂携带层和近端催化剂携带层；所述近端催化剂携带层含有第二催化成分，所述第二催化成分包括钯氧化物和选自镨氧化物、镧氧化物或钕氧化物中的一种；所述远端催化剂携带层包括碱金属和过渡金属的混合氧化物。

按照本发明，所述的催化剂载体用于作为尾气催化剂的基体。催化剂载体的材质可以为陶瓷材料，如堇青石、富铝红柱石、碳化硅、莫来石、铝钛酸盐、氧化铝-氧化钛，也可以为金属材料，如不锈钢、铁铬合金、镍铬合金。催化剂载体的形式可以使用本领域技术人员熟知的多孔壁流式蜂窝状材料或者多孔泡沫状材料。优选的，催化剂载体可以使用多孔壁流式蜂窝载体。对于催化剂载体的截面形状并无特别的限制，可以为圆形、正方形、长方形、跑道形或其他任意形状，优选的催化剂载体的截面形状为圆柱形。

由于蜂窝催化剂载体上均匀分布有细小的孔道，而在孔道壁上分布着大量的毛细微孔，催化剂载体具有较大的表面积。由于催化剂负载在具有更大比表面积的携带体上，而后涂镀在孔道壁上和这些毛细微孔的壁上，因此催化剂的覆盖面积很大，有利于增加尾气与催化剂的接触面积和反应速度。优选的，蜂窝催化剂载体的孔隙率不小于50％(体积百分比)，更优选的，催化剂载体的孔隙率不小于60％。对于催化剂载体上的孔道的截面形状，本发明无特别限制，可以为三角形、圆形、正方形、长方形、正六边形或任意已知形状，常用的孔道形状为正方形。

本发明提供的催化剂包括形成在催化剂载体上的两个催化剂携带层，在近端催化剂携带层所在的催化剂的一端，催化成分包括第一催化剂携带层中的钨氧化物和选自钼氧化物、锝氧化物或钌氧化物中的一种以及近端催化剂携带层中的钯氧化物和选自镨氧化物、镧氧化物或钕氧化物，经过烧结后，两层催化剂携带层形成的化合物可以使尾气中的CO和HC发生催化反应，转化为无害气体。

在远端催化剂携带层所在的催化剂的一端，催化成分包括第一催化剂携带层中的钨氧化物和选自钼氧化物、锝氧化物或钌氧化物中的一种以及远端催化剂携带层中的碱金属和过渡金属的复合氧化物，烧结后，两层催化剂携带层形成的化合物可以使颗粒物发生催化反应转化为无害气体。

按照本发明的优选方案，所述第一催化剂携带层中的第一催化成分可以负载在二氧化硅、氧化铝等高空隙携带物上，优选的，第一催化成分负载在二氧化硅上。

当第一催化成分负载在二氧化硅上时，第一催化剂携带层中的成分案摩尔比SiO₂∶W∶M＝1∶11～13∶20～40，其中的M代表Mo、Tc或Ru；优选的，第一催化剂携带层中的成分按照摩尔比SiO₂∶W∶M为1∶12∶20～40，更优选的，第一催化剂携带层中的成分按照摩尔比SiO₂∶W∶M为1∶12∶25～35。

按照本发明的又一个优选的实施方案，所述第二催化剂携带层上的近端催化剂携带层中的第二催化成分可以负载在氧化铝、氧化锆等高空隙携带物上，优选的，第二催化成分负载在二氧化锆上。

当第二催化成分负载在二氧化锆上时，近端催化剂携带层中的成分按摩尔比Zr∶N∶Pd为1∶0.2～0.6∶0.01～0.05，所述N为Pr、La或Nd。优选的，所述近端催化剂剂携带层中的成分按照摩尔比Zr∶N∶Pd为1∶0.3～0.5∶0.01～0.05，更优选的，所述近端催化剂携带层中的成分按照摩尔比Zr∶N∶Pd为1∶0.3～0.5∶0.01～0.03。

按照本发明的优选实施方案，所述第二催化剂携带层中的远端催化剂携带层包括碱金属和过渡金属的氧化物，所述碱金属可以为Li、Na、Ka、Rb、Cs，所述过渡金属可以为Mn、Co、Ni或Ag。所述远端催化剂携带层中碱金属和过渡金属按照摩尔比优选为碱金属∶过渡金属＝1∶0.1～0.8，更优选的，所述远端催化剂携带层中的成分按照摩尔比碱金属∶过渡金属＝1∶0.1～0.6，更优选的，所述远端催化剂携带层中的成分按照摩尔比碱金属∶过渡金属＝1∶0.1～0.4。

按照本发明，催化剂载体上第一层催化剂携带层的涂载量优选为每升催化剂载体10克～40克，更优选的，第一层催化剂携带层的涂载量为每升催化剂载体15克～30克。催化剂载体上近端催化剂携带层的涂载量优选为每升催化剂载体15克～45克，更优选的，催化剂载体上近端催化剂携带层的涂载量按照为每升催化剂载体20克～30克。催化剂载体上远端催化剂携带层的涂载量优选为每升催化剂载体15克～55克，更优选的，催化剂载体上远端催化剂携带层的涂载量为每升催化剂载体20克～40克。

在催化剂载体上形成两层催化剂携带层的具体例子可以按照如下方法：以在催化剂载体上形成第一催化剂携带层为例，先提供第一催化剂携带层中的几种成分的可溶性盐，使用将该可溶性盐与溶剂制成溶液，溶剂可以为水。例如，可以采用硅酸钨(SiO₂-12WO₃)作为二氧化硅和钨的可溶性盐以及采用(NH₄)₆Mo₇O₂₄作为钼的可溶性盐溶于水中制成浆液，然后加热搅拌形成溶液。对于可溶性盐的形式，本发明并无特别的限制，可以为本领域技术人员熟知的包括第一催化剂携带层中的成分的可溶性盐。将第一催化剂携带层中的可溶性盐制成溶液后，将催化剂载体浸渍在溶液中，使溶液附着在催化剂载体上，再将催化剂载体干燥、烧结，从而形成带有第一催化剂携带层的催化剂载体。

按照上述方法，可以在第一催化剂携带层上形成第二催化剂携带层，由于第二催化剂携带层分为远端层和近端层。因此可以按照上述方法，形成第一催化剂携带层后，在催化剂载体的两端分别形成远端催化剂携带层和近端催化剂携带层。

在催化剂载体上形成催化剂携带层时，将催化剂载体在可溶性盐的溶液中浸渍后，干燥时，优选在空气中进行干燥，优选干燥温度为100℃～150℃，更优选的，干燥温度为110℃～130℃。对于干燥时间，优选不小于2小时，更优选的，干燥时间不小于6小时。干燥后将催化剂载体烧结，烧结气氛为含氧气体以形成具备催化作用的金属氧化物，优选的，烧结气氛为空气。烧结温度优选为600℃～700℃，更优选的，烧结温度优选为630℃～680℃。烧结时间优选为至少2小时，优选的，烧结时间至少为4小时。烧结设备可以使用本领域技术人员公知的电加热炉进行烧结。

按照本发明，所述第一催化剂层的长度与载体的长度基本相等，所述催化剂载体具有一个尾气进口端与尾气口端对应的尾气出口端，所述尾气进口端的端口到尾气出口端的端口之间的距离被定义为催化剂载体的长度。在一种优选的方案中，第一催化剂携带层的长度与催化剂载体的长度基本相等，第二催化剂携带层的长度与催化剂载体的长度基本相等，所述第二催化剂携带层的长度等于远端催化剂携带层和近端催化剂携带层的长度和。

在一种优选的实施方案中，所述近端催化剂携带层的长度为催化剂载体长度的1/4～3/4，所述远端催化剂携带层的长度为催化剂携带层长度的1/4～3/4。更优选的，所述近端催化剂携带层的长度为催化剂载体长度的1/2，所述远端催化剂携带层的长度为催化剂载体长度的1/2。

按照本发明的优选的实施方案，当将近端催化剂携带层所在的催化剂一端作为尾气入口端，而远端催化剂携带层所在的催化剂一端作为尾气出口端时，尾气进入催化剂后，在入口端，尾气中的大部分CO和HC首先发生氧化催化反应，生成无害气体。CO和HC发生催化氧化反应时，生成的热量被尾气带到出口端，此时由于尾气的温度被提高，因此有利于尾气中颗粒物在较低的起燃温度下在出口端发生催化反应，转变为无害气体。

请参见图1，为本发明提供的催化剂一种具体实施方式示意图。催化剂包括壁流式蜂窝状催化剂载体11，其包括大量几乎平行的孔道11a，孔道的侧壁上有大量的微孔，微孔的侧壁有大量的毛细孔。催化剂载体还包括相互对应的尾气入口端11b和尾气出口端11c。孔道11a的一部分在尾气入口端被堵塞、相邻部分在尾气出口端被堵塞，孔道11a在尾气入口端未被堵塞的部分作为尾气的入口，在尾气出口端未被堵塞的部分作为尾气出口。

尾气入口端11b到尾气出口端11c之间的距离被定义为催化剂载体的长度L，在孔道11a的壁上形成有第一催化剂携带层12a，第一催化剂携带层12a的长度与催化剂载体的长度基本相等；在第一催化剂携带层上有第二催化剂携带层，第二催化剂携带层包括连接的近端催化剂携带层12b和远端催化剂携带层12c，近端催化剂携带层12b具有长度L1，远端催化剂携带层12c具有长度L2，近端催化剂携带层12b和远端催化剂携带层12c的长度加和与催化剂载体的长度基本相等，图中小箭头13表示尾气的流动方向。

由于催化剂携带层分布在孔道侧壁毛细孔的壁上，当尾气13进入催化剂时，会穿过催化剂载体孔道的侧壁发生催化剂反应。在入口端的催化剂的作用下，尾气中的大部分CO和HC发生催化反应，转换为无害气体，同时产生较高的热量，将尾气进一步加热。被进一步加热的尾气达到远端催化剂携带层所在的部分，尾气中的颗粒物发生催化反应，转变为无害气体，从尾气出口端排出。在双层催化剂携带层的协同作用下，可以在较低温度下在一个催化转换器内去除一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物。

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求范围的限制。

实施例1

取28g(克)硅酸钨(SiO₂-12WO₃)和55g胺钼酸盐(NH₄)₆Mo₇O₂₄溶于1500毫升去离子水中得到浆液，然后将该浆液在水浴中加热到40℃～60℃，加热时持续搅拌浆液使所述硅酸钨和胺钼酸盐完全溶解得到溶液。

取壁流式蜂窝堇青石催化剂载体在120℃恒温干燥2小时，该催化剂载体直径为5cm、长度为6cm，催化剂载体孔隙率选择为60％，按照该催化剂载体的吸水量，取相同量的上述溶液，将催化剂载体浸渍在该溶液中10分钟。将浸渍后的催化剂载体在120℃、空气气氛下干燥7小时，然后将干燥后的催化剂载体在电加热炉中、空气气氛下在650℃下煅烧5小时，得到催化剂载体上第一层催化剂。

实施例2

取100g硝酸钾(KNO3)和92g硝酸钴(Co(NO₃)₂)溶于1500毫升去离子水中得到浆液，将该浆液在水浴中加热到40℃～60℃，持续搅拌浆液直到硝酸钾和硝酸钴完全溶解得到溶液。按照壁流式蜂窝陶瓷载体的吸水量，从上述溶液中量取所述吸水量的1/2，将实施例1中的带有第一层催化层的催化剂载体的出口端浸渍到所述溶液中，浸渍时间为5分钟，将浸渍后的载体在120℃的空气中干燥6小时后，置于电加热炉中650℃的空气中烧结煅烧6小时，得到催化剂载体出口段第二层催化剂。

实施例3

将66g硝酸镨(Pr(NO3)₃)、136g硝酸锆Zr(NO₃)₄、10毫升的11wt％的硝酸钯(Pd(NO3)₂)溶液加入1500毫升去离子水中得到浆液，将该浆液加热到40℃～60℃，持续搅拌该浆液直到得到完全溶解的溶液。按照壁流式蜂窝陶瓷载体的吸水量，从所述溶液中量取此吸水量的1/2，将实施例1制备的带有第一催化层的载体的入口端浸渍在该溶液中，浸渍时间为5分钟，将浸渍后的催化剂载体在120℃的空气中干燥6小时，将干燥后的催化剂载体在600℃的空气气氛下煅烧6小时，得到催化剂载体入口段上第二层催化剂。

实施例4

按照实施例1的方法制备带有第一层催化层的催化剂载体，将该催化层载体按照实施例2的浸渍方法在出口端浸渍实施例2中的溶液，然后在按照实施例3的浸渍方法在入口端浸渍实施例3中的溶液，将两端都浸渍后的催化剂载体在120℃的空气中干燥10小时，然后将干燥后的催化剂载体置于电加热炉中在650℃的空气气氛中煅烧6小时，得到载体上带有第一催化层和第二催化层的催化剂，并且第二催化层包括入口端的近端层和出口端的远端层。

实施例5

将实施例2制备的催化剂载体安装在不锈钢金属壳体内，制成实验用催化转换器，催化剂和金属壳体之间使用本领域技术人员熟知的紧固和隔热材料。实验时，将该催化转换器置于加热炉内以便控制操作温度，并在催化转换器的进口端和出口端分别安装取样管，用于采样分析进口端气体和出口端气体中的一氧化碳、碳氢化合物以及颗粒混合物的含量。然后由柴油机提供实验用尾气来源，尾气通过流量控制后从催化换转器的进口端引入。这里所说的催化换转器的进口端和入口端对应着实施例2，3，4中所说的催化剂载体的进口端和入口端。

控制尾气流量，使通过催化剂的气体空间速度为500001/小时，让尾气连续流过催化转化器10小时，达到老化催化剂目的，之后进行催化剂净化效率实验，实验结果见表1：

表1、实施例5实验结果

在本例中，催化剂载体上包括第一催化剂携带层和远端催化剂携带层，在远端催化剂携带层和第一催化剂携带层经过烧结后形成的化合物对于颗粒物的去除具有很好的催化氧化效果，颗粒起燃温度只有325℃。

实施例6

将实施例3制备的催化剂按照实施例5相同的实验方法进行实验，实验结果见表2：

表2、实施例6实验结果

在本例中，催化剂载体上包括第一催化剂携带层和近端催化剂携带层，近端催化剂携带层和第一催化剂携带层经过烧结后形成的化合物对于CO、HC具有很好的去除效果，与实施例5相比，大幅降低了CO和HC的转换率温度。

实施例7

将实施例4制备的催化剂按照实施例5相同的实验方法进行实验，实验结果见表3：

表3、实施例7实验结果

在本例中，催化剂载体上形成有第一催化剂携带层，并且在第一催化剂携带层上有相互连接的近端催化剂携带层和远端携带层，烧结时，第一催化剂携带层和近端催化剂携带层和远端催化剂携带层形成的化合物对于CO、HC和颗粒物具有很好的去除效果，与实施例5和实施例6相比，颗粒起燃温度被大幅降低，CO和HC的转换率温度也被降低，因此在同一个催化转换器内，可以在较低温度下去除CO、HC和颗粒物。

实施例7的结果也进一步表明，当在催化剂中两部分含有不同的催化成分时，在进行复杂的催化反应时，不同成分的催化成分对于CO、HC和颗粒物的去除产生了协同作用，例如相对于实施例5，虽然在都含有远端催化剂携带层，但是颗粒物的起燃温度却相差10度；相对于实施例6，虽然都具有远端催化剂携带层，但是CO和HC的转换率温度却都有所降低。

实施例8

将实施例7的实验方法进行了改变，即将催化转化器的出口端作为入口端，也就是说实验气体在催化转化器中的流动方向与实施例7相反.实验结果见表4：

表4、实施例8实验结果

在本例中，虽然催化剂与实施例7相同，但实验结果稍差。其原因可能是在进行复杂的催化反应时，不同成分的催化剂对于CO、HC和颗粒物的协同反应作用未能像在实施例7中一样得到发挥.另一种可能的原因是由于颗粒物在催化转化器的进口段未能与催化剂紧密接触而造成起燃温度增高；同时，部分CO和HC气体则有可能在进口段流过滤壁而未能在出口段的催化剂上发生转化因而使得其转化温度升高。

以上对本发明所提供的尾气催化剂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种尾气催化剂，包括：

催化剂载体；

在所述第一催化剂携带层上形成的第二催化剂携带层，所述第二催化剂携带层包括连接的近端催化剂携带层和远端催化剂携带层；所述近端催化剂携带层含有第二催化成分，所述第二催化成分包括钯氧化物和选自镨氧化物、镧氧化物或钕氧化物中的一种；所述远端催化剂携带层包括碱金属和过渡金属的混合氧化物；

所述第一催化成分负载在二氧化硅上；所述第一催化剂携带层中摩尔比Si∶W∶M＝1∶10～14∶20～40，所述M为Mo、Tc或Ru；

所述近端催化剂携带层中的第二催化成分负载在氧化锆上；所述近端催化剂携带层中摩尔比Zr∶N∶Pd＝1∶0.3～0.5∶0.01～0.03，所述N为Pr，La，或Nd；

所述近端催化剂携带层所在的一端作为尾气催化剂的尾气入口端，所述远端催化剂携带层所在的一端作为尾气催化剂的尾气出口端。

2.根据权利要求1所述的尾气催化剂，其特征在于所述远端催化剂携带层中的过渡金属选择锰、钴、镍或银中的一种。

3.根据权利要求2所述的尾气催化剂，其特征在于所述远端催化剂携带层中的碱金属选择Li、Na、K、Rb、或Cs。

4.根据权利要求3所述的尾气催化剂，其特征在于所述碱金属与过渡金属的摩尔比为1∶0.1～0.8。

5.根据权利要求1至4任一项所述的尾气催化剂，其特征在于所述远端催化剂携带层的长度为整个尾气催化剂长度的1/4～3/4或所述近端催化剂携带层的长度为整个尾气催化剂长度的1/4～3/4。

6.根据权利要求1至4任一项所述的尾气催化剂，其特征在于所述催化剂载体为多孔壁流式蜂窝材料或者多孔泡沫材料。

7.根据权利要求1至4任一项所述的尾气催化剂，其特征在于所述催化剂载体为堇青石、富铝红柱石、碳化硅、莫来石、铝钛酸盐、氧化铝-氧化钛、不锈钢、铁铬合金或镍铬合金。

8.根据权利要求1至4任一项所述的尾气催化剂，其特征在于所述催化剂载体的截面形状为圆形、正方形、长方形或跑道形。

9.根据权利要求1至4任一项所述的尾气催化剂，其特征在于所述催化剂载体内包括细小孔道，所述细小孔道的截面形状为圆形、正方形，六边形，或其它不规则形状。

10.一种尾气催化转换器，包括权利要求1至9任一项所述的尾气催化剂。