CN109985624A - 三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法 - Google Patents

三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法，在蜂窝载体的进气端涂覆有第一贵金属涂层，在蜂窝载体的出气端涂覆有第二贵金属涂层，在第二贵金属涂层的外表面涂覆有第三贵金属涂层；第一贵金属涂层由贵金属及其负载贵金属的氧化铝组成，贵金属为Pd、Pt‑Pd、Pd‑Rh或者Pt‑Pd‑Rh中的一种；第二贵金属涂层由贵金属、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Pd、Pt‑Pd中的一种；第三贵金属涂层由贵金属Rh、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Rh。其制备方法包括：第一贵金属涂层制备、第二贵金属涂层制备与第三贵金属涂层制备步骤。本发明的催化剂提升HC在冷启动阶段的转化效率，同时兼顾CO和NOx转化率，使各污染物都能满足欧五阶段的排放限值。

Description

三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂，本发明还公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法，本发明属于催化剂制备技术领域。
背景技术
摩托车尾气的主要污染物为碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化合物(NOx)，安装在摩托车排气系统中的催化剂可以将碳氢化合物、一氧化碳氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)，同时可以使氮氧化物还原成氮气(N2)，从而实现尾气中三种主要污染物的同步净化。该催化剂通常有二部分组成：蜂窝状的金属或陶瓷载体，以及附着在载体上的催化剂涂层。催化剂涂层通常有比较大比表面积的无机氧化物材料(如氧化铝和储氧材料)和负载在氧化物表面的贵金属活性组分(通常为Pt(铂)、Pd(钯)、Rh(铑)中的一种或几种)组成。
目前，国内外摩托车尾气排放限值为“欧四(国四)”，各污染物的限值分别为：CO＝1140mg/km，HC＝380mg/km，NOx＝70mg/km。欧洲拟定于2020年开始实行第五阶段排放法规，各污染物的限值变成CO＝1000mg/km，HC＝100mg/km，NOx＝68mg/km，可以看出其重点是针对HC的排放，由第四阶段的380mg/km降至100mg/km，降幅高达73.68％。而HC的排放主要出现在冷启动阶段，现有的国四催化剂已满足不了对HC的催化能力。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种能提升HC在冷启动阶段的转化率同时还能兼顾CO和NOx转化率的三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法。
本发明的另一目的是提供一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述三次涂覆的摩托车催化剂，在蜂窝载体的进气端涂覆有10～150g/L的第一贵金属涂层，在蜂窝载体的出气端涂覆有10～120g/L的第二贵金属涂层，在第二贵金属涂层的外表面涂覆有5～80g/L的第三贵金属涂层；
所述第一贵金属涂层由贵金属及其负载贵金属的氧化铝组成，贵金属为Pd、Pt-Pd、Pd-Rh或者Pd-Pt-Rh中的一种，且贵金属的使用量为5～200g/ft3，剩下的为氧化铝；
所述第二贵金属涂层由贵金属、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Pd、Pt-Pd中的一种，贵金属的使用量为5～200g/ft3，储氧材料为铈锆固溶体；
所述第三贵金属涂层由贵金属Rh、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属Rh的使用量为1～200g/ft3，储氧材料为铈锆固溶体。
作为优选：在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为(0.5～3):1；在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为1:(0.5～3)。
作为优选：所述氧化铝为γ-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3、La2O3-Al2O3中的一种或几种。
作为优选：所述La2O3-Al2O3中，La2O3的质量含量为1％～5％。
作为优选：所述铈锆固溶体中含有重量百分含量为5％～70％的CeO2、20％～90％的ZrO2和5％～10％的其他氧化物，且其他氧化物为La2O3、Pr6O11、Y2O3、Nd2O3中的一种或几种。
作为优选：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Pt与贵金属Pd的质量比为1:(1～200)。
作为优选：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Rh与贵金属Pd的质量比为1:(1～200)。
作为优选：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Pt、贵金属Pd与贵金属Rh的质量比为1:(1～200):1。
作为优选：在第二贵金属涂层中，贵金属Pt与贵金属Pd的质量比为(1～200):(1～200)。
所述第一贵金属涂层和第二贵金属涂层涂覆高度比为1:20～20:1。
所述第一贵金属涂层和第二贵金属涂层可分别涂覆在不同载体上，只要保证气流先经过涂覆有第一贵金属涂层的载体。
一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法包括以下步骤：
(1)第一贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量10～150g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的进气端上，将涂覆好的蜂窝载体在80～200℃烘干0.5～20h，使得在蜂窝载体进气端上形成第一贵金属涂层；
(2)第二贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝、储氧材料和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量10～120g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的出气端上，将涂覆好的蜂窝载体在80～200℃烘干0.5～20h，将烘干的蜂窝载体在400～600℃中焙烧0.5～20h，使得在蜂窝载体出气端上形成第二贵金属涂层；
(3)第三贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝、储氧材料和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量5～80g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的第二贵金属涂层上，将涂覆好的蜂窝载体在80～200℃烘干0.5～20h，将烘干的蜂窝载体在400～600℃中焙烧0.5～20h，使得在第二贵金属涂层上形成第三贵金属涂层。
本发明的催化剂提升HC在冷启动阶段的转化效率，同时兼顾CO和NOx转化率，使各污染物都能满足欧五阶段的排放限值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种三次涂覆的摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，蜂窝状金属载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pd的使用量为50g/ft3；在所述金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为20g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入9.644g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在200℃温度下烘干0.5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.857g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在200℃温度下烘干0.5h，在600℃中焙烧0.5h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在200℃温度下烘干0.5h，在600℃中焙烧0.5h。
实施例2
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，蜂窝状金属载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pt的使用量为10g/ft3，Pd的使用量为40g/ft3；在所述金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为20g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入7.715g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.943g硝酸铂(浓度为12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在80℃温度下烘干20h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.857g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在80℃温度下烘干20h，在400℃中焙烧20h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在80℃温度下烘干20h，在400℃中焙烧20h。
实施例3
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，蜂窝状金属载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pt的使用量为5g/ft3，Pd的使用量为40g/ft3，Rh的使用量为5g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为20g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入7.715g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和1.471g硝酸铂(浓度为12.00％)和1.554g硝酸铑(浓度为11.36％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.857g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
实施例4
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，蜂窝状金属载体规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pt的使用量为10g/ft3，Pd的使用量为40g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为10g/ft3，Pt的使用量为10g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入7.715g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.943g硝酸铂(浓度为12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.929g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.943g硝酸铂(12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
实施例5
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状陶瓷载体，蜂窝状陶瓷载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pd的使用量为50g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为10g/ft3，Pt的使用量为10g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入9.644g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.929g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.943g硝酸铂(12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
实施例6
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状陶瓷载体，蜂窝状陶瓷载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为100g/L，Pt的使用量为5g/ft3，Pd的使用量为40g/ft3，Rh的使用量为5g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为100g/L，Pd的使用量为10g/ft3，Pt的使用量为10g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为40g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入7.715g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和1.471g硝酸铂(浓度为12.00％)和1.554g硝酸铑(浓度为11.36％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.929g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.943g硝酸铂(12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
实施例7
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状陶瓷载体，蜂窝状陶瓷载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为25g/L，Pt的使用量为20g/ft3，Pd的使用量为160g/ft3，Rh的使用量为20g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为120g/L，Pd的使用量为8.3g/ft3，Pt的使用量为8.3g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:7；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为10g/L，Rh的使用量为20g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入30.86g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和5.884g硝酸铂(浓度为12.00％)和6.216g硝酸铑(浓度为11.36％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为25g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为15mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.607g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和2.453g硝酸铂(12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为120g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为105mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入14.988g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为10g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
实施例8
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状陶瓷载体，蜂窝状陶瓷载体的规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，第一贵金属涂层的涂敷量为150g/L，Pt的使用量为5g/ft3，Pd的使用量为26.67g/ft3，Rh的使用量为3.333g/ft3；在金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，第二贵金属涂层的涂覆量为20g/L，Pd的使用量为41.5g/ft3，Pt的使用量为41.5g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为3:1；在第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，第三贵金属涂层的涂覆量为80g/L，Rh的使用量为5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入5.143g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和1.471g硝酸铂(浓度为12.00％)和1.036g硝酸铑(浓度为11.36％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为150g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为90mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入9.642g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和14.718g硝酸铂(12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为120g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为30mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.874g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为10g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
对比例1
一种三次涂覆摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体进气端上涂覆第一贵金属涂层，涂层的涂敷量为100g/L，Pd的含量为50g/ft3；在所述金属载体出气端上涂覆第二贵金属涂层，涂层的涂覆量为100g/L，Pd的含量为20g/ft3，第一贵金属涂层和第二贵金属涂层的涂覆高度为1:1,；在第一贵金属涂层和第二贵金属涂层上涂覆第三贵金属涂层，涂层的涂覆量为40g/L，Rh的含量为2.5g/ft3。
所述摩托车三次涂覆催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将98.234g的γ-Al2O3和350g去离子水混合，然后加入9.644g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的进气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.647g的γ-Al2O3、49.647g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.857g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体的出气端上，涂覆高度为60mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(3)所述第三贵金属涂层制备：将49.890g的γ-Al2O3、49.890g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.873g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第一贵金属和第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
对比例2
一种双涂层摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体上涂覆第一贵金属涂层，涂覆量为100g/L，Pd的含量为35g/ft3，在所述第一贵金属涂层上涂覆第二贵金属涂层，涂覆量为40g/L，Rh的含量为2.5g/ft3。
所述双涂层摩托车催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将49.382g的γ-Al2O3、49.382g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入6.751g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体上，涂覆高度为120mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.890g的γ-Al2O3、49.890g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.873g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
对比例3
一种双涂层摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体上涂覆第一贵金属涂层，涂覆量为100g/L，Pd的含量为30g/ft3，Pt的含量为5g/ft3，在所述第一贵金属涂层上涂覆第二贵金属涂层，涂覆量为40g/L，Rh的含量为2.5g/ft3。
所述双涂层摩托车催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将49.382g的γ-Al2O3、49.382g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入5.786g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和1.471g硝酸铂(浓度为12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体上，涂覆高度为120mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.890g的γ-Al2O3、49.890g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入1.873g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
对比例4
一种双涂层摩托车催化剂，包括蜂窝状金属载体，规格为φ48.6*130*120，孔密度为：300CPSI，体积为0.205L；在所述金属载体上涂覆第一贵金属涂层，涂覆量为100g/L，Pd的含量为30g/ft3，Pt的含量为2.5g/ft3，在所述第一贵金属涂层上涂覆第二贵金属涂层，涂覆量为40g/L，Rh的含量为5g/ft3。
所述双涂层摩托车催化剂的制备方法，采用以下工艺步骤：
(1)所述第一贵金属涂层制备：将49.426g的γ-Al2O3、49.426g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入5.786g硝酸钯(浓度为18.31％)溶液和0.736g硝酸铂(浓度为12.00％)，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为100g/L涂覆到金属载体上，涂覆高度为120mm，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
(2)所述第二贵金属涂层制备：将49.779g的γ-Al2O3、49.779g的铈锆固溶体(50％wtCeO2、40％wtZrO2、5％La2O3、5％Pr2O5)和350g去离子水混合，然后加入3.747g硝酸铑(浓度为11.78％)溶液，经行星球磨机球磨后得到涂层浆液，按涂覆量为40g/L涂覆到第二贵金属涂层上，在120℃温度下烘干5h，在400℃中焙烧2h。
将实施例1～实施例8和对比实施例1～对比实施例4制备得到的催化剂在光阳ALJ8车型进行整车测试，排量为163cc，采用WMTC循环，测试曲线为Class2-1(分为低速段和高速段两个阶段)，得到实验数据如催化剂性能参数表1所示：
表1
如表1所示，催化剂整车测试情况表明，与对比例1～3相比，本发明实施例1～8所制备的三次涂覆摩托车催化剂能显著降低冷启动HC的排放，同时也能兼顾CO和NOx的转化效率。

Claims (10)

1.一种三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在蜂窝载体的进气端涂覆有10~150g/L的第一贵金属涂层，在蜂窝载体的出气端涂覆有10~120g/L的第二贵金属涂层，在第二贵金属涂层的外表面涂覆有5~80g/L的第三贵金属涂层；
所述第一贵金属涂层由贵金属及其负载贵金属的氧化铝组成，贵金属为Pd、Pt-Pd、Pd-Rh或者Pt-Pd- Rh中的一种，且贵金属的使用量为5~200g/ft3，剩下的为氧化铝；
所述第二贵金属涂层由贵金属、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属为Pd、Pt-Pd中的一种，贵金属的使用量为5~200g/ft3，储氧材料为铈锆固溶体；
所述第三贵金属涂层由贵金属Rh、负载贵金属的氧化铝和储氧材料组成，贵金属Rh的使用量为1~200g/ft3，储氧材料为铈锆固溶体。
2.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为（0.5~3）:1；在第二贵金属涂层中，氧化铝和储氧材料的质量比为1:（0.5~3）。
3.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：所述氧化铝为γ-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3、La2O3-Al2O3中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：所述La2O3-Al2O3中，La2O3的质量含量为1%~5%。
5.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：所述铈锆固溶体中含有重量百分含量为5%~70%的CeO2、20%~90%的ZrO2和5%~10%的其他氧化物，且其他氧化物为La2O3、Pr6O11、Y2O3、Nd2O3中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Pt与贵金属Pd的质量比为1:（1~200）。
7.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Rh与贵金属Pd的质量比为1:（1~200）。
8.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在所述第一贵金属涂层中，贵金属Pt、贵金属Pd与贵金属Rh的质量比为1:（1~200）:1。
9.如权利要求1所述的三次涂覆的摩托车催化剂，其特征是：在第二贵金属涂层中，贵金属为Pt-Pd，贵金属Pt与贵金属Pd的质量比为（1~200）:（1~200）。
10.一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
（1）第一贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量10~150g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的进气端上，将涂覆好的蜂窝载体在80~200℃烘干0.5~20h，使得在蜂窝载体进气端上形成第一贵金属涂层；
（2）第二贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝、储氧材料和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量10~120g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的出气端上，将涂覆好的蜂窝载体在80~200℃烘干0.5~20h，将烘干的蜂窝载体在400~600℃中焙烧0.5~20h，使得在蜂窝载体出气端上形成第二贵金属涂层；
（3）第三贵金属涂层制备：将贵金属溶液、氧化铝、储氧材料和去离子水混合，经球磨后配制成涂层浆液，按涂覆量5~80g/L将浆液涂覆到蜂窝载体的第二贵金属涂层上，将涂覆好的蜂窝载体在80~200℃烘干0.5~20h，将烘干的蜂窝载体在400~600℃中焙烧0.5~20h，使得在第二贵金属涂层上形成第三贵金属涂层。
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