CN105964253A - 一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法，在载体的进气端内部骨架上涂覆有第一涂层，载体的出气端内部骨架上涂覆有第二涂层，第一涂层和第二涂层的高度为载体高度的50~100%，第一涂层和第二涂层的涂覆量均为10~90g/L，第一涂层中负载有贵金属Rh负载量为0.75~9.1g/ft3，第二涂层中负载有贵金属Pd和Rh，贵金属Rh的负载量为0.09~2.5g/ft3，Pd的负载量为5~50g/ft3。本发明制备方法简单，制备得到的催化剂具有很好的降低颗粒物数量（PN），而且将单Rh涂层放在进气端，避免了钯铑合金的产生，同时在出气端Pd涂层中引入少量贵金属Rh，能提高涂层的储氧能力，同时也保证了催化剂的高活性和抗高温老化能力，提高了催化剂处理氮氧化物（NOx）能力。

Description

一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。
背景技术
有关数据显示，在北京雾霾颗粒中机动车尾气占到了22.2％，机动车的尾气是雾霾颗粒组成的最主要的成分。汽车尾气中的污染物主要是由一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)和颗粒物组成，其中机动车排放的颗粒物是PM2.5的主要元凶之一，这些对环境和人类的健康造成了极大的威胁，在汽车的三元催化剂附近安装一个颗粒捕集催化剂能有效地将一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)有害成分转化成二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、水(H2O)和减少颗粒物数量(PN)。颗粒捕集催化剂主要是由带有涂层的壁流式堇青石捕集器组成，带涂层的颗粒捕集催化剂能很好的降低颗粒数量(PN)和氮氧化物(NOx)。
在欧六排放法规中对缸内直喷发动机的轻型车增加了颗粒物数量的限制(6×1011个/km)，这就要求在整车无法满足此限值要求时，必须增加颗粒物处理装置。2012年美国加州正式确定LEVⅢ排放标准，要求从2017年开始实施，该排放标准要求轻型车排放颗粒重量(PM)不高于1.86mg/km，在整车没法满足该标准的情况下，可能要求汽油车必须增加颗粒处理装置。我国国六排放法规预计在2016年底完成，根据当前环境保护的形势要求，国六标准会进一步加严氮氧化物和颗粒物的排放限值，总体目标是在国五标准基础上加严30％左右，这要求汽油车后处理系统具有更优异的处理氮氧化物和颗粒物的能力。
发明内容
本发明的目的是为了解决汽车尾气中颗粒状的污染物增多现有催化剂处理不完全问题，提供了一种汽油车颗粒捕集催化剂及其制备方法，制备方法简单，制备得到的催化剂具有较高的催化活性、抗高温老化能力和处理氮氧化物(NOx)能力。
本发明采用如下技术方案：一种汽油车颗粒捕集催化剂，在载体的进气端内部骨架上涂覆有第一涂层，第一涂层的高度为载体高度的50～100％，载体的出气端内部骨架上涂覆有第二涂层，第二涂层的高度为载体高度的50～100％，所述第一涂层和第二涂层的涂覆量均为10～90g/L，所述第一涂层中负载有贵金属Rh，所述第二涂层中负载有贵金属Pd和Rh，所述第一涂层中贵金属Rh的负载量为0.75～9.1g/ft3，所述第二涂层中贵金属Rh的负载量为0.09～2.5g/ft3，Pd的负载量为5～50g/ft3。
进一步的，所述载体为壁流式蜂窝载体，载体的目数为100～300目。
进一步的，所述第一涂层和第二涂层中包括铈锆复合氧化物和活性氧化铝，所述铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量比为1:2～9:1。
进一步的，所述铈锆复合氧化物中的组分按质量百分数计为：20～60％的ZrO2、20～70％的CeO2和10～20％的La2O3、Pr6O11、Y2O3、Nd2O3中的一种或几种。
进一步的，所述活性氧化铝中掺杂有0～10wt％的La2O3。
汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法：包括如下步骤：
(1)首先将溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝按质量比为1:2～9:1依次加入到去离子水中，充分搅拌得到悬浊液，均匀分成两份备用，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20～50％；
(2)按第一涂层中贵金属Rh的涂覆量为0.75～9.1g/ft3，根据所用载体的大小计算出所需贵金属Rh的量，将贵金属Rh溶液加入到步骤(1)其中一份悬浊液中，充分搅拌30～60min后调节悬浊液的pH为5.0～8.5，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为10～40％；
(3)向步骤(2)悬浊液中加入溶液总重1.5～2.5％的分散剂，制备得到第一涂层浆液；
(4)将第一涂层浆液涂覆到目数为100～300壁流式蜂窝载体的进气端，涂覆高度为载体高度的50～100％，涂覆量为10～90g/L；
(5)将带有第一涂层的载体在150～200℃烘干35～60min备用；
(6)按第二涂层中贵金属Rh的负载量为0.09～2.5g/ft3，贵金属Pd的负载量为5～50g/ft3，根据所用载体的大小计算所需贵金属Rh和贵金属Pd的量，将贵金属Pd溶液和贵金属Rh溶液依次加入到步骤(1)另一份悬浊液中充分搅拌30～60min后调节悬浊液的pH在5.0～8.5，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量百分比浓度为10～40％；
(7)向步骤(6)悬浊液中加入溶液总重1.5～2.5％的分散剂制成第二涂层浆液；
(8)将第二涂层浆液涂覆到载体的出气端的内部骨架上，涂覆高度为载体高度的50～100％，涂覆量为10～90g/L；
(9)将带有第二涂层的载体在150～200℃的烘箱中烘干35～60min，再将带有第二涂层的载体在300～650℃焙烧60～180min。
进一步的，所述步骤(2)和步骤(6)中采用Ca(OH)2、Ba(OH)2、Sr(OH)2、NH3·H2O、HNO3、HAc溶液进行pH值的调节。
进一步的，所述分散剂为含氧化铝为5～10％的氧化铝溶胶。
进一步的，所述贵金属Pd溶液中Pd的摩尔浓度为2～20mol/L。
进一步的，所述贵金属Rh溶液中Rh的摩尔浓度为2～20mol/L。
本发明制备方法简单，在壁流式催化剂进气端和出气端分别涂上一层为载体高度50～100％的带有催化活性的涂层，具有很好的降低颗粒物数量(PN)，而且将单Rh涂层放在进气端，避免了钯铑合金的产生，同时在出气端Pd涂层中引入少量贵金属Rh，能提高涂层的储氧能力，同时也保证了催化剂的高活性和抗高温老化能力，提高了催化剂处理氮氧化物(NOx)能力。
附图说明
图1为本发明的汽油车颗粒捕集催化剂的结构示意图，其中第一涂层和第二涂层的高度为载体高度的50％。
图2为本发明的汽油车颗粒捕集催化剂的结构示意图，其中第一涂层和第二涂层的高度为载体高度的100％。
附图标记：载体1、第一涂层2、第二涂层3。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
对比例实施例1：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L；在载体涂上一层Pd、Rh涂层，涂覆高度为100％，涂覆量为120g/L，Pd的负载量为16g/ft3，Rh的负载量量为4g/ft3。
将3000g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝和适量去离子水混合，铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，搅拌后加入Pd、Rh溶液球磨，将得到的浆液涂覆到上述蜂窝载体上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂，其中铈锆复合氧化物主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3。
实施例2：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体的一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的50％，涂覆量为60g/L，第一涂层中Rh的负载量为3g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层中的涂覆高度为载体高度的50％，涂覆量为60g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为16g/ft3，贵金属Rh的负载量为1g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取12.89ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按60g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为50％，在200℃烘干35min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取4.29ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，6.71ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3。
实施例3：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的100％，涂覆量为60g/L，第一涂层中贵金属Rh的负载量为3g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层的涂覆高度为100％，涂覆量为60g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为16g/ft3，贵金属Rh的负载量为1g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取12.89ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按60g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为50％，在200℃烘干35min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取4.29ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，67.1ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3。
实施例4：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体的一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的100％，涂覆量为80g/L，第一涂层中贵金属Rh的负载量为3.6g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层的涂覆高度为载体高度的100％，涂覆量为80g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为16g/ft3，贵金属Rh的负载量为0.4g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取1.16ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按60g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为50％，在200℃烘干35min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取1.29ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，10.04ml摩尔浓度为10mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3。
实施例5：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体的一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为80g/L，第一涂层中贵金属Rh的负载量为3.6g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为80g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为16g/ft3，贵金属Rh的负载量为0.4g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取1.16ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌40min后调节悬浊液的pH为6.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按60g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为50％，在200℃烘干35min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取1.29ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，10.04ml摩尔浓度为10mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌30～60min后调节悬浊液的pH为5.0～8.5，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为8％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：95wt％的γ-Al2O3，5wt％La2O3。
实施例6：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为12mil，孔隙率为65％，平均孔径为20um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体的一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为90g/L，第一涂层中贵金属Rh的负载量为9.1g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为90g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为50g/ft3，贵金属Rh的负载量为2.5g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为9:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取2.61ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌30min后调节悬浊液的pH为5.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为5％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按90g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为90％，在200℃烘干35min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至6000g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为3:1，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取2.86ml摩尔浓度为5mol/L的贵金属Rh溶液，14.15ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌30min后调节悬浊液的pH为5.0，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为5％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在200℃烘干35min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在650℃焙烧60min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：100wt％的γ-Al2O3，0wt％La2O3。
实施例7：
一种汽油车颗粒捕集催化剂，选用规格Ф118.4mm×119mm，孔密度为300cpsi，孔壁厚为6mil，孔隙率为48％，平均孔径为12um，体积为1.31L的壁流式蜂窝载体；在载体的一端先涂上第一涂层，第一涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为10g/L，第一涂层中贵金属Rh的负载量为0.75g/ft3。
在载体的另一端涂上第二涂层，第二涂层的涂覆高度为载体高度的80％，涂覆量为10g/L，第二涂层中贵金属Pd的负载量为5g/ft3，贵金属Rh的负载量为0.09g/ft3。
制备方法如下：
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至1500g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为1:2，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为50％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Rh的量，取1.94ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Rh溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌60min后调节悬浊液的pH为8.5，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数为5％的氧化铝溶胶，得到第一涂层浆液，将得到的第一涂层浆液按10g/L涂覆到上载体上，涂覆高度为90％，在150℃烘干60min，即可得到第一涂层。
将1500g的铈锆复合氧化物、活性氧化铝依次加入至1500g去离子水中制得悬浊液，其中铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量比为1:2，铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为50％，根据载体的体积，计算出所需贵金属Pd、Rh的量，取2.32ml摩尔浓度为2mol/L的贵金属Rh溶液，12.70ml摩尔浓度为20mol/L的贵金属Pd溶液，加入到上述悬浊液搅拌后球磨，充分搅拌60min后调节悬浊液的pH为8.5，加入溶液总重2％的分散剂，分散剂为氧化铝质量分数10％的氧化铝溶胶，得到第二涂层浆液，将得到的第二涂层浆液涂覆到涂有第一涂层载体的另一端上，在150℃烘干60min，再将烘干的带有涂层的蜂窝载体在500℃焙烧180min，即可得到一种汽油车颗粒捕集催化剂。
铈锆复合氧化物中的主要组成为：70wt％的CeO2，20wt％的ZrO2，3wt％La2O3，7wt％Pr6O11；活性氧化铝的主要组成为：90wt％的γ-Al2O3，10wt％La2O3。
将实施例1-4制备得到的催化剂样品分别安装于带有三元催化的整车底盘位置中，整车排放测试按ECE+EUDC循环进行，测试车辆发动机排量为1.5TL，其排放量测试结果如下表1所示。
表1
由表1中催化剂排放测试结果可知，本发明制备得到的汽油车颗粒捕集催化剂不仅具有优异的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)处理能力，还能很好的降低颗粒物数量；尤其是氮氧化物(NOx)和颗粒物(PN)处理能力。

Claims (10)

1.一种汽油车颗粒捕集催化剂，其特征在于：在载体（1）的进气端内部骨架上涂覆有第一涂层（2），第一涂层（2）的高度为载体高度的50~ 100%，载体（1）的出气端内部骨架上涂覆有第二涂层（3），第二涂层（3）的高度为载体高度的50~ 100%，所述第一涂层（2）和第二涂层（3）的涂覆量均为10 ~ 90g/L，所述第一涂层（2）中负载有贵金属Rh，所述第二涂层（3）中负载有贵金属Pd和Rh，所述第一涂层（2）中贵金属Rh的负载量为0.75 ~ 9.1g/ft3，所述第二涂层（3）中贵金属Rh的负载量为0.09 ~ 2.5g/ft3，Pd的负载量为5 ~ 50g/ft3。
2.如权利要求1所述的汽油车颗粒捕集催化剂，其特征在于：所述载体（1）为壁流式蜂窝载体，载体的目数为100~ 300目。
3.如权利要求1所述的汽油车颗粒捕集催化剂，其特征在于：所述第一涂层（2）和第二涂层（3）中包括铈锆复合氧化物和活性氧化铝，所述铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量比为1:2 ~ 9:1。
4.如权利要求3所述的汽油车颗粒捕集催化剂，其特征在于：所述铈锆复合氧化物中的组分按质量百分数计为：20 ~ 60 %的ZrO2、20 ~ 70 %的CeO2和10~20%的La2O3、Pr6O11、Y2O3 、Nd2O3 中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的汽油车颗粒捕集催化剂，其特征在于：所述活性氧化铝中掺杂有0 ~10 wt%的La2O3。
6.权利要求1所述的汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）首先将溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝按质量比为1:2 ~ 9:1依次加入到去离子水中，充分搅拌得到悬浊液，均匀分成两份备用，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为20 ~ 50%；
（2）按第一涂层中贵金属Rh的涂覆量为0.75 ~ 9.1g/ft3，根据所用载体的大小计算出所需贵金属Rh的量，将贵金属Rh溶液加入到步骤（1）其中一份悬浊液中，充分搅拌30~60min后调节悬浊液的pH为5.0 ~ 8.5，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝的质量百分比浓度为10 ~ 40%；
（3）向步骤（2）悬浊液中加入溶液总重1.5~2.5%的分散剂，制备得到第一涂层浆液；
（4）将第一涂层浆液涂覆到目数为100~ 300壁流式蜂窝载体的进气端，涂覆高度为载体高度的50 ~ 100%，涂覆量为10 ~ 90g/L；
（5）将带有第一涂层的载体在150~200℃烘干35~60min备用；
（6）按第二涂层中贵金属Rh的负载量为0.09 ~ 2.5g/ft3，贵金属Pd的负载量为5 ~ 50g/ft3，根据所用载体的大小计算所需贵金属Rh和贵金属Pd的量，将贵金属Pd溶液和贵金属Rh溶液依次加入到步骤（1）另一份悬浊液中充分搅拌30~60 min后调节悬浊液的pH在5.0~8.5，其中溶质铈锆复合氧化物和活性氧化铝质量百分比浓度为10~ 40%；
（7）向步骤（6）悬浊液中加入溶液总重1.5~2.5%的分散剂制成第二涂层浆液；
（8）将第二涂层浆液涂覆到载体的出气端的内部骨架上，涂覆高度为载体高度的50 ~ 100%，涂覆量为10 ~ 90g/L；
（9）将带有第二涂层的载体在150~200℃的烘箱中烘干35~60min，再将带有第二涂层的载体在300~650℃焙烧60~180min。
7.如权利要求6所述的汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）和步骤（6）中采用Ca(OH)2、Ba(OH)2、 Sr(OH)2、NH3•H2O、HNO3、HAc溶液进行pH值的调节。
8.如权利要求6所述的汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法，其特征在于：所述分散剂为含氧化铝为5~10%的氧化铝溶胶。
9.如权利要求6所述的汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法，其特征在于：所述贵金属Pd溶液中Pd的摩尔浓度为2 ~ 20mol/L。
10.如权利要求6所述的汽油车颗粒捕集催化剂的制备方法，其特征在于：所述贵金属Rh溶液中Rh的摩尔浓度为2 ~ 20mol/L。
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