CN104841422A - 低温催化剂/碳氢化合物捕集器 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于降低冷启动碳氢化合物排放物的低温催化剂。催化剂包含浸渍到储氧材料的铂族金属。催化剂可以单独使用或可以包括在其中含有碳氢化合物吸附材料的碳氢化合物捕集器中。催化剂/碳氢化合物捕集器定位在紧耦合催化剂下游的车辆尾气系统中以致于在催化剂位置处的尾气温度在正常车辆操作过程中不超过850℃，并且当与捕集器中碳氢化合物吸附材料结合时，尾气温度不超过700℃。
Description
背景技术
本发明描述的实施例涉及一种用于冷启动发动机排放物的催化剂，其包含储氧材料以在低温下提供用于碳氢化合物燃烧的氧源。更具体地，本发明的实施例涉及一种包括该催化剂的碳氢化合物捕集器。
近年来，已经做了相当大的努力来降低来自于车辆发动机的一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)排放物的水平。传统的尾气处理系统典型地包括三效催化剂(TWC)，其用来减少这些污染物，并防止来自于车辆尾气的未燃烧或部分燃烧的碳氢化合物排放物排出。然而，在发动机的初始起动过程中，三效催化剂没有足够热来变得催化地活跃，也就是说，它们没有达到它们的“起燃”温度。因此，污染物可以穿过发动机尾气系统，而不被处理。
已经开发出了碳氢化合物捕集器用于通过在低温时捕集/吸附碳氢化合物(HC)排放物并且在足够高的温度下(即在起燃温度处或起燃温度上)将它们从捕集器中释放/脱附，从而通过三效催化剂处理转换成CO2和水。三效催化剂可以位于捕集器的下游或者它可以与捕集器吸附材料结合，例如，通过在HC吸附材料(称为催化的碳氢化合物捕集器)上提供TWC涂层，其中TWC和HC吸附材料沉积在整体式载体上。典型地，催化的碳氢化合物捕集器包含具有吸附材料的三效催化剂，吸附材料比如为在冷启动过程中捕获碳氢化合物的沸石。
在操作中，尾气流然后按路线穿过碳氢化合物捕集器以致于HC物种吸附在捕集器上。从捕集器中一脱附，随着捕集器和催化剂的升温，碳氢化合物与三效催化剂就会接触转化成CO2和H2O。
在尾气系统中使用这样的碳氢化合物捕集器的一个最大的挑战是保持吸附的碳氢化合物直到当从捕集器中脱附时三效催化剂足够热以有效地转化HC。这典型地促进将HC捕获材料(比如沸石)和催化剂结合成单体，比如整料蜂窝状。然而，仍然可能的是，对于一些HC物种在200℃以下——典型的三效催化剂配方的起燃温度以下——从捕集器中脱附。此外，传统的尾气系统典型地包括上游的TWC催化剂，其紧耦合到排气岐管，并且因此比下游的HC捕集器升温更快。因此，氧通过在紧耦合的TWC催化剂上发生的氧化反应从尾气气流中显著地减少，所以经常会不能留下足够的氧来与从捕集器中释放的HC反应形成CO2和H2O。这可以导致HC未处理地从捕集器中逃脱，导致低的HC转化率。
这些问题增加了捕集器的老化。例如，在车辆操作过程中高温老化导致储存的碳氢化合物在低温下脱附，并且需要更高的温度来实现释放的碳氢化合物的氧化。尽管低操作温度已经通过将碳氢化合物捕集器置于车辆的车身底部转换器组件中而实现，需要使捕获的HC能够转换成CO2和H2O的尾气氧限制在这个位置。
进一步地，紧耦合催化剂上游的汽油尾气的典型温度一般在800℃以上。因此，用来作为碳氢化合物吸附剂的材料必须具有高温稳定性。而γ-氧化铝和沸石已经在传统的碳氢化合物捕集器中使用，它们在这样的高温下容易失去吸附能力。
因此，提供一种在低温下实现碳氢化合物氧化的改进催化剂和氧源以及提供一种在车辆整个使用寿命中保持良好碳氢化合物吸附能力和催化剂转化的催化剂/碳氢化合物捕集器是期望的。
发明内容
这些需求通过本发明的实施例满足，本发明提供一种用于降低冷启动车辆汽油机和柴油机或使用生物燃料的发动机的排放物的催化剂/碳氢化合物捕集器。催化剂/碳氢化合物捕集器包括在其中的具储氧能力(OSC)材料，以提供足够的氧气，在低温下实现碳氢化合物和一氧化碳(CO)的氧化。催化剂/碳氢化合物捕集器定位在车辆尾气系统中以致于尾气温度在正常的车辆操作过程中保持在低于850℃的温度下，优选低于700℃，来保持尾气系统全部使用寿命中的良好的碳氢化合物吸附能力。
根据本发明的一个方面，提供一种低温催化剂，其包含铂族金属，该铂族金属浸渍到储氧材料和煅烧使铂族金属粘结到储氧材料。通过“低温”催化剂，它是指该催化剂开始氧化碳氢化合物是在低于约200℃的温度下进行。优选地，催化剂开始氧化一氧化碳在低于约150℃的温度下，并且更优选地，低于约100℃。
包含粘结的铂族金属和储氧材料的催化剂可以包含在支撑结构上，其中支撑结构从堇青石，挤压沸石(extruded zeolite)，碳化硅和金属箔组成的群组中选择。支撑结构还可以包括支撑物，其包括预先应用的涂层，比如三效催化剂和/或沸石。催化剂适于定位在紧耦合的催化剂下游的车辆尾气流中，以致于使尾气流的温度，当与催化剂接触时，在正常的车辆操作过程中不超过850℃。通过“紧耦合催化剂”，它是指在紧靠尾气歧管之后安装的催化剂。紧耦合催化剂可以包含传统的三效催化剂，并且配置用于实质上同时去除一氧化碳，碳氢化合物和氮氧化物。
根据本发明的一个实施例，其中所述储氧材料从铈和锆的氧化物的混合物中选择。
根据本发明的一个实施例，其中所述储氧材料包含铈和锆的氧化物的固溶体。
根据本发明的一个实施例，包含按重量计至少50％的二氧化铈。
根据本发明的一个实施例，包含按重量计至少75％的二氧化铈。
根据本发明的一个实施例，其中所述的铂族金属从钯、铂和铑中选择。
根据本发明的一个实施例，其中所述铂族金属包含钯。
根据本发明的一个实施例，其中碳氢化合物的氧化在不存在气态氧的情况下在低于约200℃的温度下引发。
根据本发明的另一个方面，提供一种碳氢化合物捕集器，其包含低温催化剂，该低温催化剂包含铂族金属，该铂族金属浸渍到储氧材料和煅烧使铂族金属粘结到储氧材料，其中催化剂包含在支撑结构上，支撑结构从沸石，挤压沸石，和其壁涂覆有沸石的堇青石组成的群组中选择。捕集器适于定位在紧耦合催化剂下游的车辆尾气系统中。在一个实施例中，尾气流的温度，当与捕集器接触时，在正常车辆操作过程中不超过700℃。
在催化剂/碳氢化合物捕集器中使用的储氧材料从氧化铈，氧化锆，以及它们的混合物中选择。这种混合物通常称为混合的氧化物或固溶体，因为它们保持CeO2的萤石结构，但在结构中Ce阳离子被Zr阳离子部分替换。优选地，储氧材料包含氧化铈和氧化锆的混合物，其中该混合物包含按重量计至少50％的氧化铈(二氧化铈)。在另一个实施例中，混合物包含按重量计至少75％的二氧化铈。下文将这种材料描述为铈-锆或CZO。
其中支撑结构是沸石，沸石从β-沸石，ZSM-5(ZSM-5沸石)，或者它们的组合中选择。β-沸石优选具有约40到100的SiAl2比率。
铂族金属从钯，铂和铑中选择。在一个实施例中，铂族金属包含钯。在一个实施例中，铂族金属担载量小于或等于约100g/ft3，其中体积的测量是基于在整体式载体的外部尺寸。
根据本发明的一个实施例，其中碳氢化合物的氧化在不存在气态氧的情况下在低于约200℃的温度下引发。
根据本发明，提供一种尾气处理系统，包含：
紧耦合的催化剂；
定位在所述紧耦合催化剂下游位置的低温催化剂，所述催化剂包含铂族金属，该铂族金属浸渍到储氧材料和煅烧来使所述铂族金属粘结到所述储氧材料，所述催化剂在支撑结构上形成涂层；其中在所述催化剂位置处的来自于车辆发动机的尾气温度在正常车辆操作过程中不超过850℃。
根据本发明，提供一种尾气处理系统，包含：
紧耦合的催化剂；
定位在所述紧耦合催化剂下游位置的碳氢化合物捕集器，所述捕集器包含具有铂族金属的催化剂，该铂族金属浸渍到储氧材料和煅烧来使所述铂族金属粘结到所述储氧材料，所述催化剂在支撑结构上形成涂层，所述支撑结构从沸石，挤压沸石，和其壁涂覆有沸石的多孔堇青石组成的群组中选择。
根据本发明的一个实施例，在所述碳氢化合物捕集器位置处的尾气温度在正常车辆操作过程中不超过700℃。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于降低来自车辆发动机冷启动的碳氢化合物排放物的方法，其中低温催化剂/碳氢化合物捕集器定位在紧耦合催化剂下游的车辆尾气管道中，并且尾气通过催化剂/碳氢化合物捕集器。在一个实施例中，尾气流的温度，当与捕集器接触时，在正常车辆操作过程中不超过700℃。优选地，尾气流的温度在正常车辆操作过程中至少为400℃。当尾气通过尾气管道时，捕集器在尾气中吸附未燃烧的碳氢化合物排放物和保持碳氢化合物直到达到用于催化转化的足够温度，即，从约200℃到约600℃。在冷启动过程中没有在捕集器中被吸附的未燃烧的碳氢化合物和/或一氧化碳的至少一部分通过在低于约200℃的温度下的低温催化剂氧化。
因此，本发明实施例的一个特征是提供一种用于在低温下降低冷启动车辆尾气排放物的催化剂/碳氢化合物捕集器。本发明的其它特征和优点从下面的描述，附图，以及所附权利要求书中将显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的实施例在支撑物上的低温催化剂的示意图；
图2是根据本发明实施例的包括催化剂/碳氢化合物捕集器的尾气处理系统的示意图；
图3是说明了在结合的FTP和US06测试循环过程中的车辆尾气温度的曲线图，其中车辆包括紧耦合催化剂和催化的碳氢化合物捕集器，结合的FTP和US06测试循环中温度不超过700℃；
图4是说明了传统碳氢化合物捕集器与包含本发明实施例的催化剂配方的碳氢化合物捕集器的CO氧化比较的曲线图；
图5是说明了来自根据本发明的实施例制备的碳氢化合物捕集器的乙醇脱附的曲线图；
图6是说明了来自传统碳氢化合物捕集器的乙醇脱附的曲线图；
图7是说明了使用本发明实施例的催化剂配方与使用传统三效催化剂的CO转换为CO2比较的曲线图；以及
图8是说明了用于本发明实施例的催化剂配方与传统三效催化剂的乙醇排放物比较的曲线图。
具体实施方式
本发明的低温催化剂和碳氢化合物捕集器的实施例利用浸渍到储氧材料上的铂族金属。我们已经发现，通过在催化剂中包括含有大量二氧化铈的储氧材料，在车辆尾气流中未燃烧的碳氢化合物排放物可以在低于约200℃的温度下氧化，而一氧化碳可以在低于约100℃的温度下氧化。
在催化剂配方被用作独立的催化剂的情况下，它被定位在尾气系统的车身底部位置，以便当遇到催化剂时，尾气流的温度在正常车辆操作过程中低于约850℃。其中催化剂并入包含吸附材料(沸石)的碳氢化合物捕集器中，捕集器定位在尾气系统的区域中，在该区域中尾气温度在正常车辆操作过程中低于约700℃，其使碳氢化合物吸附材料的热劣化最小化，并提高其使用寿命。正常车辆操作定义为在标准驾驶循环——比如通过政府管理机构定义和链接到排放和燃油经济性标准的FTP，HWFET(公路燃油经济性测试)和US06(高加速度周期)循环——过程中在特定位置测量的温度。
催化剂配方提供比使用传统TWC或氧化催化剂优良的低温氧化能力，其中传统TWC或氧化催化剂典型地包含在氧化铝支撑物上的铂族金属和其设计针对约1000℃老化温度。与此相反，本发明的低温催化剂配方的实施例利用铂族金属，其在基于二氧化铈的储氧材料上高度分散，这些材料在高达850℃下稳定，并适于在很少超过850℃的尾气条件下使用。我们已经发现，这样的储氧材料在低温下表现出高的氧化活性，尤其是在氧气显著减少的尾气流中。不希望受理论的束缚，在初始发动机操作过程中，氧从OSC材料传递到PGM颗粒以致于氧与吸附在PGM(铂族金属)颗粒上的HC分子反应，从而将HC分子转化为CO2和H2O。
可选地(或者除了上述反应之外)，一氧化碳与储氧材料中的氧气反应，从而减少了与HC分子对在尾气流中有限量的气态氧的竞争，并且因此，间接地促进HC分子转化成CO2和H2O。这些过程消耗OSC材料的氧气，但是，一旦催化剂/碳氢化合物捕集器升温到其正常的操作温度，则氧气含量被恢复，这种情况在稀薄燃烧的条件，减速燃料切断，或通过发动机关闭后发动机以及尾气系统抽吸空气的情况下发生。
我们还发现，通过利用浸渍到富含铈的氧化铈锆(CZO)OSC材料的铂族金属，获得相比于典型地在传统TWC催化剂中使用的富含氧化锆的CZO材料增加的总氧容量。此外，我们已经发现，因为铂族金属浸渍到储氧材料，所以当它与沸石支撑物结合时，铂族金属不会迁移。因为PGM浸渍的CZO材料可以使用来自CZO的氧气，所以低温氧化很容易实现。这是相对于传统的TWC催化剂，其中PGM在CZO和氧化铝支撑材料之间典型地分配。由于氧化铝是非还原的支撑材料，所以与氧化铝关联的PGM汲取不到氧源以用于低温氧化，导致降低的催化剂活性。
然而，应当理解的是，使用与传统的三效催化剂结合的本发明描述的催化剂配方是可能的。例如，包含浸渍到储氧材料的PGM的催化剂可以与包含在具有储氧材料的氧化铝上的PGM的三效催化剂结合。这样的组合将在车辆的底部位置在低温和高温下提供有效转化，无论是包含还是不包含碳氢化合物捕集材料。
除非另有说明，在说明书和权利要求书中的任何范围内的公开内容应该被理解为包括范围本身以及包含在其中的任何值，以及端点。
用于在催化剂/碳氢捕集器捕集器中使用的合适的铂族金属(PGM)包括铂，钯和铑。钯是优选使用，并且可以包含按重量计高达铂族金属的100％。然而，应当理解的是，在涂层中使用铂族金属和支撑材料的组合来促进HC转化以及三效催化剂功能的全部范围是可能的。
优选地，在催化剂/捕集器中的PGM担载量应该在涂层的约0.5wt％(重量百分比)到约2wt％之间，并且更优选地，从约0.5wt％到约1.5wt％。在约1.5wt％的PGM担载量下，我们得到了在从约150到200℃的低温度下大于50wt％的HC转化率和大于50wt％的CO转化成CO2。更大的担载量是可能的，但会导致成本的增加。但是应当理解的是，应用的PGM涂层的数量可以改变是为了实现期望的担载量水平。
合适的储氧材料包括铈和锆的氧化物的固溶体。储氧材料优选包含按重量计从约50％到100％的二氧化铈，并且更优选地，按重量计约75％的二氧化铈。
催化剂优选通过浸渍铂族金属到储氧材料，接着在空气中约500℃或更高温度下煅烧来进行制备。催化剂可以通过用粘合剂材料涂布提供在堇青石基底上，和以这种形式作为定位在尾气流中的独立的催化剂，其中粘合剂材料比如是氧化铝。
可选地，催化剂可以作为涂层应用到沸石支撑结构，以用作碳氢捕集器。其中，催化剂可以作为涂层应用到沸石支撑物，催化剂与粘合剂材料比如氧化铝或本领域公知的其它粘合剂材料混合。涂层然后应用到沸石。沸石可以以颗粒和粘合剂的煅烧的涂层浆料的形式提供，其中浆料涂覆到整体式支撑物的壁上，挤压为整体式支撑物，或在高多孔率整体式支撑物的内部和壁上涂覆。用于使用的优选沸石材料包括β-沸石，ZSM-5沸石，或它们的组合。沸石优选具有大约40到100的Si/Al2比率。
其中，沸石是挤压的形式，催化剂材料(包含煅烧的铂族金属/OSC材料)，沸石材料和粘合剂可以通过挤压模具以包含按重量计从约40到80％沸石的浆料的形式挤出，其中挤压模具配置是为了产生具有约40到70％的开口率(open frontal area，OFA)的整料。通过“开口率”它是指可以用于气体流动的总基底的横截面面积的一部分。OFA表示为总基底横截面或基底空隙率的百分比。
其中，催化剂作为涂层应用到沸石，催化剂材料与粘合剂混合，然后应用到沸石。可选地，催化剂可以与沸石和/或粘合剂结合，然后涂覆到包含堇青石的支撑物上。在涂层中使用的合适的粘合剂包括氧化铝，和本领域中已知的其它粘合剂材料。
现在参照图1，低温催化剂10被示出，其包括含有煅烧的铂族金属和OSC材料的催化剂材料12。如图所示，催化剂材料12优选定位在可以包含沸石材料或堇青石材料的支撑物14上。
现在参照图2，用于机动车辆的尾气系统20被示出，其包括定位在车辆底部位置的催化剂/碳氢化合物捕集器10。如图所示，尾气处理系统耦合到发动机(未示出)的排气岐管22。尾气装置进一步包括定位在催化剂/碳氢化合物捕集器的上游位置的紧耦合催化剂24，和定位在捕集器的下游位置的共振器或消声器26。该催化剂可以定位在共振器的入口处或入口的进一步上游位置。同时图中说明了催化剂/碳氢化合物捕集器的最佳定位，但是应当理解的是，特定的定位可以根据安装催化剂/捕集器的特定车辆而变化。其中催化剂在尾气系统中定位为独立的催化剂，它被优选地定位在典型的车身底部位置或远至在后桥(未示出)的前方的前方消声器的位置。
在催化剂包括在碳氢化合物捕集器中的实施例中，捕集器优选地安装在的车辆尾气中的位置，在该位置，在约55到80mph的高速公路行驶条件过程中被保持在低于700℃的温度下。这可以防止包含捕集器的材料的劣化。
在催化剂用作独立的催化剂(没有任何沸石)的实施例中，催化剂优选地安装为车辆尾气在正常的车辆操作过程中保持在低于850℃的温度下。
在操作过程中，当通过发动机产生的尾气通过催化剂/碳氢化合物捕集器10时，碳氢化合物的冷启动排放物被吸附并存储在捕集器中，而发动机/催化剂是冷的。排放物保持在捕集器中直到发动机和尾气达到足够高的温度来加热捕集器并在从约100℃直到约400℃的温度下引起显著地脱附。碳氢化合物然后通过在低于约200℃的温度下启动的碳氢化合物捕集器10中的催化剂材料进行脱附和氧化。这提供了比使用传统三效催化剂材料显著的优势，传统三效催化剂材料中脱附和氧化反应发生在约200℃及以上的温度下。
为了确保储存在吸附材料(沸石)的冷启动碳氢化合物的除去，在约35到50mph的驾驶条件过程中车辆尾气应该保持在至少400℃的温度下。我们已经发现，碳氢化合物捕集器可以安装在尾气系统的位置中，该位置实现这些最佳温度条件，无需使用特殊的旁路回路或排气阀门。
我们已经发现，在氧气的耗竭时，具有最佳的低温CO和HC氧化的催化剂配方包含大于在含有大于50wt％二氧化铈的OSC材料上的0.50wt％Pd。尽管不希望受理论的束缚，但是令人相信的是，在CeO2上的钯的组合可以直接地和快速地从CeO2中获得氧气并在非常低的温度(即大约100℃)下氧化CO和HC。
为了使本发明可以更容易地理解，参考以下实施例，其旨在说明本发明，但不应当理解为限制其范围。
实施例1
在运行在底盘测功机上的结合的FTP和US06驾驶循环过程中，从2.0升福特福克斯车辆的尾气中测量来自于两个传统TWC催化剂和两个车身底部碳氢化合物捕集器的排放物。碳氢化合物捕集器定位在紧耦合三效催化剂的下游约40英寸和距尾气岐管头凸缘约57英寸。FTP(联邦测验程序)驾驶循环用来确定催化剂系统是否能够满足在特定的车辆上规定的排放量标准。US06驾驶循环是用来表示高速公路驾驶的测试循环，其中车辆在对比于典型的不太激进的驾驶循环更高的速度和负荷条件下操作。图3说明了在结合的测试循环过程中在紧耦合TWC(CCTWC)和车身底部HC捕集器位置的车辆上测量的尾气温度。可以看出，由于捕集器的定位，HC捕集器入口的温度在测试过程中不会超过700℃。
实施例2
根据本发明的实施例制备了催化剂配方。约1.5wt％钯以75:25的重量比分散在CZO支撑物上。催化剂经受实验室测试，与传统催化的碳氢化合物捕集器进行比较，传统催化的碳氢化合物捕集器通过用沸石浆料涂覆堇青石整料支撑物，随后通过热处理，用TWC浆料涂覆，接着通过焙烧，然后涂上TWC催化剂和热处理，然后用PGM溶液浸渍制备。HC捕集器进一步包括含有按重量计大于60％的氧化锆的CZO材料。传统的HC捕集器设计针对老化条件高达1000℃，这将典型地被在正常老化条件下的发动机遇到。
两个样品的老化条件由4-模式循环构成，其中样品的中间温度是在无硫的异辛烷的燃烧气体中50h的760℃(740℃到840℃的范围)的有效值(加权平均数)。老化过程中的近似的气体组成为约400-800ppmHC，约600-1000ppm NOx，约2000-18,000CO，约0-10,000ppm O2，以及约10％的水和氮气。这些量根据在约0.91和1.00的λ之间循环的燃烧空气/燃料比而变化。
图4说明了随温度变化的两种催化剂的CO(CO2生成)的氧化。没有碳氢化合物或O2包括在气体混合物中。可以看出，传统的HC捕集器的低温CO氧化活性明显小于利用CZO(75:25比率)储氧材料的催化剂配方。令人注意的是，由于测试是在没有O2和H2O的条件下实施的，所以唯一的氧源来自于储存在OSC材料中的氧。
实施例3
催化剂配方如包括在含有沸石的CZO支撑物上的钯的实施例2中被制备(碳氢化合物捕集器)。捕集器定位在具有25(Zeolyst公司CP814E)的Si/Al2比率的β沸石的基层的下游位置。评估捕集器对乙醇的脱附，与包括如实施例2中所描述的催化剂和CZO材料的传统碳氢化合物捕集器进行比较。样品经受包含30秒的900ppm的乙醇的供给，接着从供给中除去乙醇。样品然后加热并根据出口温度测试其出口排放物。
可以看出，乙醇脱附发生在催化剂的升温过程中100℃到350℃的温度下。如图5所示，包含CZO材料上的钯的碳氢化合物捕集器氧化90％以上的储存的乙醇为CO2和8％的为CH4，几乎没有未转化的乙醇溜出。
如图6所示，在传统的HC捕集器中，约20％储存的乙醇溜出未转化以及约44％的储存的乙醇被氧化成CO2，18％被氧化成CO和71.5％被氧化成CH4。
实施例4
根据本发明的实施例制备催化剂配方。钯的不同量(1.5wt％，0.35wt％和0.7wt％)分散在包含相同数量的储氧材料的CZO支撑物上。催化剂然后经受实验室测试和与包含1.5wt％钯的传统催化的碳氢化合物捕集器比较。所有的催化剂在750℃在4-模式循环条件下老化。
催化剂在650℃下使用1200ppm O2的预清腔处理测试10分钟，随后冷却至室温。每个测试在室温下开始，具有在进气中1000ppm的恒定的CO浓度。催化剂以60℃/分钟的加热速率加热至650℃。没有氧气存在于进气中；因此CO只能通过催化剂中储存的氧气氧化。图7说明了使用浸渍在储氧材料中的钯导致与传统催化剂相比具有更好的低温氧化活性，特别是在0.7wt％数量和以上的Pd。与此相反，包括1.5wt％Pd担载量的传统催化剂在低温(低于150℃)下表现出差的CO的氧化。
实施例5
根据本发明的实施例，制备如实施例4中所描述的催化剂配方。钯的不同量(1.4wt％，0.35％和0.7％)分散在包含相同数量的储氧材料的CZO支撑物上。催化剂然后经受实验室测试，与包含1.4wt％钯的传统催化的碳氢化合物捕集器进行比较。所有催化剂在750℃在4-模式循环下老化。这些催化剂在包括含有450ppm乙醇，300ppm CO，1500ppm O2和10％H2O的进气的条件下进行试验。催化剂也在600℃下经受1200ppmO2的预清腔处理10分钟。催化剂以60℃/分钟的加热速率从30℃加热至600℃。图8说明了使用储氧材料上的钯导致与传统催化剂相比具有更好的低温氧化活性。与此相反，包括1.4wt％Pd担载量的传统催化剂在低温下表现出差的乙醇的氧化。
已经参照其优选实施例已经详细描述了本发明，显而易见的是，在不脱离在所附的权利要求限定的本发明主旨的范围的情况下，修改和变化是可能的。更具体地，尽管本发明的一些方面在本文中确定为优选的或特别有益，但是可以预期的是，本发明不一定限制于本发明的这些优选方面。
Claims (9)
1.一种用于降低冷启动车辆尾气排放物的低温催化剂，包含：
铂族金属，其浸渍到储氧材料和经煅烧来使所述催化剂粘结到所述储氧材料，所述粘结的铂族金属和储氧材料包含在支撑结构上；其中所述催化剂适于定位在紧耦合催化剂下游的车辆尾气系统中，以致所述催化剂处的尾气温度在正常车辆操作过程中不超过850℃。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述支撑结构从堇青石，挤压沸石，碳化硅和金属箔组成的群组中选择。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述储氧材料从铈和锆的氧化物的混合物中选择。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述储氧材料包含铈和锆的氧化物的固溶体。
5.根据权利要求3所述的催化剂，包含按重量计至少50％的二氧化铈。
6.根据权利要求3所述的催化剂，包含按重量计至少75％的二氧化铈。
7.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述的铂族金属从钯、铂和铑中选择。
8.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述铂族金属包含钯。
9.根据权利要求1所述的催化剂，其中碳氢化合物的氧化在不存在气态氧的情况下在低于约200℃的温度下引发。
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