CN111491714B - 单层3元催化转化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于从用化学计量的空气‑燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物的催化转化器,其中催化转化器包括长度为L的基材和催化涂层,其特征在于,所述涂层位于所述基材的壁上,并且在对应于L的至少50%的长度上从所述基材的一端开始延伸,并且包括活性氧化铝、彼此不同的两种铈/锆/稀土金属混合氧化物以及至少一种铂族金属。

Description

单层3元催化转化器
本发明涉及一种三元催化转化器,该三元催化转化器特别适合从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物。其特征在于,其在老化后具有高储氧能力,并且仅由单个催化活性层组成。
用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机(即,以汽油或天然气为燃料的发动机)的废气在常规方法中借助于三元催化转化器进行清洁。此类催化转化器能够同时将发动机的三种主要气态污染物(即,烃类、一氧化碳和氮氧化物)转化为无害的组分。化学计量表示平均正好有与完全燃烧所需的量一样多的空气可用于汽缸中存在的燃料的燃烧。燃烧空气比λ(A/F比;空气/燃料比)设定了实际上可用于燃烧的空气质量mL,实际与化学计量空气质量mL,化学计量的关系:
Figure BDA0002543155020000011
如果λ<1(例如,为0.9),则表示“空气不足”并且论及富含废气混合物;λ>1(例如,为1.1)表示“过量空气”并且废气混合物被称为贫燃。表述λ=1.1表示存在比化学计量反应所需的多10%的空气。
通常,铂族金属用作催化活性材料,特别是铂、钯和铑,它们例如存在于作为载体材料的γ氧化铝上。此外,三元催化转化器含有储氧材料,例如铈/锆混合氧化物。在后一种情况下,氧化铈(一种稀土金属氧化物)构成氧储存的基本组分。除了氧化锆和氧化铈之外,这些材料还可含有附加组分,诸如另外的稀土金属氧化物或碱土金属氧化物。储氧材料通过施加催化活性材料(诸如铂族金属)而被活化,并因此也用作铂族金属的载体材料。
三元催化转化器的组分可以单一涂层存在于惰性催化剂载体上。此类催化转化器的区别在于与多层催化转化器相比的较低的涂覆成本。
EP1541220B1描述了一种单层三元催化转化器,其中钯和铑主要以非合金形式存在。
EP1974810B1描述了一种单层三元催化转化器,其中用铑活化第一铈/锆混合氧化物,并且用钯活化第二铈/锆混合氧化物,第一铈/锆混合氧化物具有比第二铈/锆混合氧化物高的氧化锆含量。
EP2948653A1描述了一种单层三元催化转化器,其中用铑活化耐温金属氧化物和任选的第一铈/锆混合氧化物,用钯活化第二铈/锆混合氧化物,铈/锆混合氧化物在层中的比例等于或大于耐温金属氧化物在层中的比例。
本发明涉及一种用于从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机、特别是具有进气歧管喷射的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物的三元催化转化器,该三元催化转化器包括长度为L的陶瓷流通式基材和催化涂层,其中涂层位于基材的壁上并且在L的至少50%的长度上从基材的一端延伸,并且包括活性氧化铝、彼此不同的至少两种铈/锆/稀土金属混合氧化物以及至少一种铂族金属。
令人惊奇的是,已经发现某些不同铈/锆/稀土金属混合氧化物的组合可在硬老化之后大大改进对气体污染物的转化。
涂层具有催化活性,特别是在250℃至1100℃的工作温度下。涂层通常含有固定在一种或多种载体材料上的一种或多种贵金属以及彼此不同的两种储氧组分。储氧组分相对于所含的组分中的至少一种是不同的。储氧材料的相同组分可以相同或不同的量存在。
铈/锆/稀土金属混合氧化物特别适合作为储氧组分。在本发明的含义内,术语“铈/锆/稀土金属混合氧化物”不包括氧化铈、氧化锆和稀土氧化物的物理混合物。相反,“铈/锆/稀土金属混合氧化物”的特征在于大体上均匀的三维晶体结构是理想的不含纯氧化铈、氧化锆或稀土氧化物的相。然而,取决于制造工艺,可能产生具有>80重量%的均质度的不完全均匀的产品,该产品通常可毫无缺点地使用。
在全部其他方面,本发明含义内的术语“稀土金属”或“稀土金属氧化物”不包括铈或氧化铈。
氧化镧、氧化钇、氧化镨、氧化钕和/或氧化钐可例如被认为是铈/锆/稀土金属混合氧化物中的稀土金属氧化物。
氧化镧、氧化钇和/或氧化镨是优选的,并且氧化镧和氧化钇、氧化钇和氧化镨以及氧化镧和氧化镨是非常特别优选的。
在本发明的实施方案中,储氧组分优选地不含氧化钕。
在本发明的实施方案中,在涂层中,氧化铝与两种铈/锆/稀土金属混合氧化物的总和的重量比在10:90至60:40的范围内,优选地在20:80至50:50的范围内,并且特别优选地在25:75至35:65的范围内。在优选的实施方案中,在每种情况下基于涂层中的氧化铝和储氧组分的重量的总和,涂层在每种情况下包含量为10重量%至60重量%、优选地20重量%至50重量%、特别优选地25重量%至35重量%的镧稳定的氧化铝,以及量为40重量%至90重量%、优选地50重量%至80重量%、特别优选地65重量%至75重量%的储氧组分。
在实施方案中,涂层优选地包含彼此不同的两种储氧组分,其中第一铈/锆/稀土金属混合氧化物与第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量比在4:1至1:4的范围内,优选地在3:1至1:3的范围内,并且特别优选地在2:1至1:2的范围内。
在本发明的实施方案中,涂层包含第一储氧组分和第二储氧组分,其中第一储氧组分具有比第二储氧组分更高的氧化锆含量。
根据本发明,铈/锆/稀土金属混合氧化物中氧化铈与氧化锆的质量比可在宽限值内变化。其量等于例如0.1至1.5、优选地0.2至1.25或0.3至1。此外,优选的是第一储氧组分的氧化铈与氧化锆的重量比为0.7至0.1,该重量比小于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物中氧化铈与氧化锆的重量比,该第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈与氧化锆的重量比为0.5至1.5。其他更优选的实施方案包括氧化铈与氧化锆的重量比为0.6至0.2的第一储氧组分和氧化铈与氧化锆的重量比为0.6至1.2的第二储氧组分。其他最优选的实施方案包括第一储氧组分的氧化铈与氧化锆的重量比为0.5至0.3,并且第二储氧组分的氧化铈与氧化锆的重量比为0.7至1.0。
在一个优选的实施方案中,根据本发明的三元催化转化器被设计成使得基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈含量为10%至40%,更优选地为15%至35%,并且基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,非常特别优选地为20%至30%。
相反,基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第一铈/锆/稀土金属混合氧化物中的氧化锆含量为40%至90%。有利的是,如果基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第一铈/锆/稀土金属混合氧化物中的氧化锆含量为50%至75%,非常优选地为55%至65%。
同样,基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第二铈/锆/稀土金属混合氧化物中的氧化铈含量应占25%至60%。更有利的是,如果在第二铈/锆/稀土金属混合氧化物中,基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,存在30%至55%、非常优选地为35%至50%的氧化铈含量。
在另一个优选的实施方案中,基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化锆含量为20%至70%。在此更优选的是,如果基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化锆含量为30%至60%,并且非常特别优选地为40%至55%。
根据本发明优选的是,如果两种铈/锆/稀土金属混合氧化物都掺杂有氧化镧,使得基于铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,氧化镧的含量优选地为>0%至10%。特别有利地,这些含氧化镧的储氧组分的氧化镧与氧化铈的质量比为0.05至0.5。
在本发明的实施方案中,涂层包含镧稳定的氧化铝以及铑、钯或钯和铑和两种不同的储氧组分,所述储氧组分包含氧化锆、氧化铈、氧化镧和氧化钇或氧化镨。
第一铈/锆/稀土金属混合氧化物除了掺杂有氧化镧之外,优选地还掺杂有氧化钇。基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,优选的催化转化器在第一铈/锆/稀土金属混合氧化物中的氧化钇含量为2%至25%。更优选地,基于第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化钇含量为4%至20%,非常优选地为10%至15%。
其中第二铈/锆/稀土金属混合氧化物不仅掺杂有氧化镧而且还掺杂有稀土金属氧化物组中的另一种金属氧化物、优选地掺杂有镨的实施方案也是有利的。基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第二铈/锆/稀土金属混合氧化物中第二稀土金属的含量可为2%至15%。更有利的是,如果基于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的第二稀土金属的含量为3%至10%,非常优选地为4%至8%。
在涂层中,基于储氧组分的重量,第一储氧组分的氧化钇含量特别为5重量%至15重量%。氧化镧与氧化钇的重量比特别为0.1至1,优选地为0.15至0.8,并且非常优选地为0.2至0.5。
在涂层中,基于储氧组分的重量,第二储氧组分的镨含量特别地为2重量%至10重量%。氧化镧与氧化镨的重量比特别为0.1至2.0,优选地0.2至1.8,并且非常优选地0.5至1.5。
在本发明的实施方案中,在涂层中,在每种情况下基于相应的储氧组分,含氧化钇的储氧组分的氧化锆含量大于含氧化镨的储氧组分的氧化锆含量。
在一个实施方案中,涂层含有贵金属作为催化活性元素。铂、钯和铑或它们的混合物特别适合此目的,钯、铑、钯和铑或铂、钯和铑是优选的,并且钯和铑是特别优选的。此外,两种铈/锆/稀土金属混合氧化物都可用钯和铑、铂和铑或铂、钯和铑活化。
催化活性涂层位于流通式基材的通道中的壁上。如果在本发明的上下文中提到在壁上的涂层,这意味着在流通式基材的壁中仅存在至多20重量%、更优选地至多15重量%、并且非常特别优选地至多10重量%并且最优选地至多5重量%的小比例的涂层。
由陶瓷或金属制成并且具有体积V和用于内燃机废气的平行流动通道的蜂窝状主体适合作为催化惰性的催化剂载体。根据本发明,催化活性涂层位于流通式基材的通道中的壁上。可根据本发明使用的陶瓷蜂窝状主体是已知的流通式基材并且可在市场上获得。它们例如由碳化硅、钛酸铝或堇青石组成,并且例如具有每平方英寸(cpsi)200至900个孔的孔密度,并且通常具有在2密耳至12密耳或0.051mm至0.305mm之间的壁厚。
基于陶瓷蜂窝状主体的体积,贵金属的用量通常为0.1g/l至15g/l,优选地0.15g/l至10g/l。在一个优选的实施方案中,贵金属以相等的量度存在于氧化铝和储氧组分上。
本领域技术人员熟悉的用于此目的的所有材料都可用作贵金属的载体材料。此类材料特别是BET表面积为30m2/g至250m2/g、优选地100m2/g至200m2/g(根据DIN 66132(截至申请日的最新版本)确定)的金属氧化物。
用于贵金属的特别合适的载体材料选自由以下各项组成的系列:氧化铝、掺杂的氧化铝、氧化硅、二氧化钛以及这些物质中的一种或多种的混合氧化物。
掺杂的氧化铝是例如掺杂有氧化镧、氧化钡、氧化锆和/或氧化钛的氧化铝。有利地使用镧稳定的氧化铝,其中在每种情况下按La2O3计算并且基于稳定的氧化铝的重量,镧的用量为1重量%至10重量%,优选地为3重量%至6重量%。
基于蜂窝状主体的体积,涂层通常含有量为30g/l至225g/l、优选地40g/l至200g/l并且特别优选地50g/l至160g/l的储氧组分。
涂层中的载体材料和储氧组分的质量比通常优选地为0.2至1.5,例如0.3至0.8。
术语“活性氧化铝”是本领域技术人员已知的。特别地描述了具有100m2/g至200m2/g的表面的γ氧化铝。活性氧化铝经常在文献中描述并且可商购获得。
在本发明的实施方案中,涂层含有一种或多种碱土金属化合物,诸如氧化锶、氧化钡或硫酸钡。每个涂层的硫酸钡的量特别地为陶瓷蜂窝状主体的2g/l至20g/l体积。
涂层特别含有氧化锶或氧化钡。
在本发明的其他实施方案中,涂层含有添加剂(诸如稀土化合物,例如氧化镧)和/或粘结剂(诸如铝化合物)。这些添加剂的用量可在宽限制内变化,并且本领域的技术人员能够通过简单的方法在特定情况下确定。
根据本发明,涂层在基材的长度L的至少50%、优选地至少70%并且非常优选地100%上从陶瓷蜂窝状主体的第一端延伸。基于载体的体积,具有催化涂层的基材的负载为40g/l至300g/l,优选地50g/l至260g/l,并且特别优选地60g/l至220g/l。根据本发明的催化剂包含呈层状或分区阵列的其他类型的涂层。
在本发明的实施方案中,涂层不含有沸石或分子筛。
根据本发明的催化转化器可通过本领域技术人员已知的方法来制备,例如通过借助于常用的浸涂方法或泵吸涂覆方法中的一种将涂层悬浮液(通常称为修补基面涂料)施加到陶瓷基材上。通常遵循热后处理或煅烧。
本领域技术人员已知催化活性材料的平均粒度必须与特定的陶瓷基材匹配。在本发明的实施方案中,将用于制备涂层的涂层悬浮液研磨至d50=2μm至8μm,优选地3μm至7μm并且特别优选地4μm至6μm,并且d90=7μm至25μm,优选地8μm至23μm,并且特别优选地9μm至20μm(根据DIN66160((截至申请日的最新版本)的平均粒度d50和d90分别为Q3分布[https://de.wikipedia.org/wiki/Partikelgr%C3%B6%C3%9Fenverteilung])。
根据本发明的催化转化器完全适合于从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物。
因此,本发明还涉及一种用于从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物的方法,其特征在于,使废气通过根据本发明的催化转化器。
图1示出了根据本发明的催化转化器,该催化转化器包括长度为L的陶瓷基材(1)以及在基材的第一端(2)与第二端(3)之间平行延伸并被壁(4)隔开的通道。涂层(5)位于陶瓷基材(1)的壁上。
本发明在接下来的实施例中有更详细的解释。
实施例:
三个催化转化器各自设置有不同的催化活性涂层。使用直径为4英寸且长度为6英寸且孔密度为600cpsi且壁厚为4.3密耳的堇青石陶瓷流通式基材作为基材。基于陶瓷蜂窝状主体的体积,每个催化转化器设置有161g/l的涂层。
比较例1
将用氧化镧稳定的氧化铝与含有25重量%的氧化铈、68重量%的氧化锆、3.5重量%的氧化镧和4重量%的氧化钇的储氧组分一起悬浮在水中。氧化铝与储氧组分的重量比为50:50。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于161g/l;贵金属负载等于1.509g/l,钯与铑的比率为9:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
比较例2
将用氧化镧稳定的氧化铝与含有40重量%的氧化铈、50重量%的氧化锆、5重量%的氧化镧和5重量%的氧化镨的储氧组分一起悬浮在水中。氧化铝与储氧组分的重量比为50:50。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于161g/l;贵金属负载等于1.509g/l,钯与铑的比率为9:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
根据本发明的实施例1
将用氧化镧稳定的氧化铝与包含40%重量的氧化铈、50%的氧化锆、5%的氧化镧和5%的氧化镨的第一储氧组分以及包含24%的氧化铈、60%的氧化锆、3.5%的氧化镧和12.5%的氧化钇的第二储氧组分一起悬浮在水中。两种储氧组分以相等份数使用。氧化铝与储氧组分的重量比为30:70。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于161g/l;贵金属负载等于1.509g/l,钯与铑的比率为9:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
为了确定根据本发明的催化转化器的催化特性,将比较例1、比较例2和实施例1中的每一者的催化转化器在发动机测试台老化中进行老化。该老化过程包括超限截止老化过程,在催化剂输入之前废气温度为950℃(最高床温为1030℃)。老化时间为38小时。
随后,使用发动机测试台来测试恒定平均空气比λ下的起燃性能,并且测试随λ变化的动态转化。
表1包含50%的所考虑的组分分别被转化的温度T50。在这种情况下,确定具有化学计量的废气组成的起燃性能(λ=0.999,振幅为±3.4%)。
化学计量的T<sub>50</sub> HC 化学计量的T<sub>50</sub> CO 化学计量的T<sub>50</sub> NOx
比较例1 421 433 432
比较例2 427 436 437
实施例1 418 427 427
表1:实施例1以及比较例1和2在老化之后的起燃性能的结果
与两个比较例相比,根据本发明的实施例1显示出起燃性能有明显改善。
在510℃的恒定温度下,在0.99至1.01的λ范围内确定动态转化性能。在这种情况下,λ的振幅等于±6.8%。表2含有CO和NOx转化曲线的交点处的转化率以及相关的HC转化率。
交点处的CO/NOx转化率 CO/NOx交点的λ处的HC转化率
比较例1 73% 95%
比较例2 88% 97%
实施例1 95% 97%
表2:实施例1以及比较例1和2在老化之后的动态转化性能的结果
与两个比较例相比,根据本发明的实施例1显示出老化后动态CO/NOx转化率有明显改善。
OSC特性
在两个不同的实验中确定储氧能力。表3示出表征静态储氧能力的λ步骤测试的值。催化转化器之前的空气/燃料比λ从浓(λ=0.96)变稀(λ=1.04)。根据催化后λ探头与催化前λ探头相比的延迟时间来计算储存的氧气量。
储氧能力(mg/l)
比较例1 132
比较例2 252
实施例1 277
表3:实施例1以及比较例1和2在老化之后的静态储氧能力
另外的实施例
比较例1
将用氧化镧稳定的氧化铝与含有40重量%的氧化铈、50重量%的氧化锆、5重量%的氧化镧和5重量%的氧化镨的储氧组分一起悬浮在水中。氧化铝与储氧组分的重量比为30:70。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于76.27g/l;贵金属负载等于1.271g/l,钯与铑的比率为5:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
比较例2
将用氧化镧稳定的氧化铝与含有24重量%的氧化铈、60重量%的氧化锆、3.5重量%的氧化镧和12.5重量%的氧化钇的储氧组分一起悬浮在水中。氧化铝与储氧组分的重量比为30:70。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于76.27g/l;贵金属负载等于1.271g/l,钯与铑的比率为5:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
根据本发明的实施例1
将用氧化镧稳定的氧化铝与包含40%重量的氧化铈、50%的氧化锆、5%的氧化镧和5%的氧化镨的第一储氧组分以及包含24%的氧化铈、60%的氧化锆、3.5%的氧化镧和12.5%的氧化钇的第二储氧组分一起悬浮在水中。两种储氧组分以相等份数使用。氧化铝与储氧组分的重量比为30:70。然后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的基材,该涂层在基材长度的100%上涂覆。该催化转化器的总负载等于76.27g/l;贵金属负载等于1.271g/l,钯与铑的比率为5:1。将由此获得的经涂覆的催化转化器干燥,并且然后煅烧。
动压
600m<sup>3</sup>/h 900m<sup>3</sup>/h
比较例1 52.9毫巴±0.2毫巴 107.4毫巴±0.3毫巴
比较例2 53.3毫巴±0.4毫巴 107.2毫巴±0.5毫巴
实施例1 53.0毫巴±0.6毫巴 105.9毫巴±0.6毫巴
为了确定根据本发明的催化转化器的催化特性,将比较例1、比较例2和实施例1中的每一者的催化转化器在发动机测试台老化中进行老化。该老化过程包括超限截止老化过程,在催化剂输入之前废气温度为950℃(最高床温为1030℃)。老化时间为19小时。
随后,使用发动机测试台来测试恒定平均空气比λ下的起燃性能,并且测试随λ变化的动态转化。
表1包含50%的所考虑的组分分别被转化的温度T50。在这种情况下,确定具有化学计量的废气组成的起燃性能(λ=0.999,振幅为±3.4%)。
化学计量的T<sub>50</sub> HC 化学计量的T<sub>50</sub> CO 化学计量的T<sub>50</sub> NOx
比较例1 391 399 406
比较例2 370 377 377
实施例1 374 379 379
表1:实施例1以及比较例1和2在老化之后的起燃性能的结果
在510℃的恒定温度下,在0.99至1.01的λ范围内确定动态转化性能。这样,λ的振幅为±6.8%。表2含有CO和NOx转化曲线的交点处的转化率以及相关的HC转化率。
交点处的CO/NOx转化率 CO/NOx交点的λ处的HC转化率
比较例1 82% 96%
比较例2 81.5% 97%
实施例1 90% 97%
表2:实施例1以及比较例1和2在老化之后的动态转化性能的结果
根据本发明的实施例1显示出老化后动态CO/NOx转化率有明显改善,同时起燃性能与比较例2同样好,但是比比较例1好。
OSC特性
在两个不同的实验中确定储氧能力。表3示出表征静态储氧能力的λ步骤测试的值。催化转化器之前的空气/燃料比λ从浓(λ=0.96)变稀(λ=1.04)。根据催化后λ探头与催化前λ探头相比的延迟时间来计算储存的氧气量。
储氧能力(mg/l)
比较例1 182
比较例2 132
实施例1 194
表3:实施例1以及比较例1和2在老化之后的静态储氧能力
在另一个测试中,确定动态储氧能力。在平均值λ=1时,使废气经受频率为1Hz的各种λ振幅。用催化后λ探头的振幅信号除以催化前λ探头的幅度信号。值越小,动态储氧能力越好。结果在表4中示出。
2%振幅 3.4%振幅 6.8%振幅
比较例1 0.24 0.37 0.41
比较例2 0.08 0.13 0.28
实施例1 0.09 0.14 0.23
表4:实施例1以及比较例1和2在老化之后的动态储氧能力
根据本发明的实施例在老化之后显示出高静态储氧能力和非常好的动态储氧能力。

Claims (15)

1.催化转化器,所述催化转化器用于从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物,所述催化转化器包括长度为L的陶瓷流通式基材和催化涂层,
其特征在于,
所述涂层位于所述基材的壁上,并且在L的至少50%的长度上从所述基材的一端延伸并且具有活性氧化铝、彼此不同的至少两种铈/锆/稀土金属混合氧化物以及至少一种铂族金属,并且第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈与氧化锆的重量比为0.7至0.1,所述重量比小于第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈与氧化锆的重量比,所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈与氧化锆的重量比为0.5至1.5,这两种铈/锆/稀土金属混合氧化物用钯和铑、铂和铑或铂、钯和铑活化。
2.根据权利要求1所述的催化转化器,
其特征在于所述氧化铝与所述两种铈/锆/稀土金属混合氧化物的总和的重量比在10:90至60:40的范围内。
3.根据权利要求1所述的催化转化器,
其特征在于,
所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物与所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量比在4:1至1:4的范围内。
4.根据权利要求3所述的催化转化器,
其特征在于,
所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物具有比所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物更高的氧化锆含量。
5.根据权利要求4所述的催化转化器,
其特征在于,
基于所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈含量为10%至40%。
6.根据权利要求5所述的催化转化器,
其特征在于,
基于所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化锆含量为40%至90%。
7.根据权利要求3所述的催化转化器,
其特征在于,
基于所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化铈含量为25%至60%。
8.根据权利要求7所述的催化转化器,
其特征在于,
基于所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物的氧化锆含量为20%至70%。
9.根据权利要求1所述的催化转化器,
其特征在于,
两种铈/锆/稀土金属混合氧化物都掺杂有氧化镧。
10.根据权利要求9所述的催化转化器,
其特征在于,
基于相应的铈/锆/稀土金属混合氧化物的重量,所述氧化镧含量为不含零点的0%至10%。
11.根据权利要求10所述的催化转化器,
其特征在于,
所述第一铈/锆/稀土金属混合氧化物除了掺杂有氧化镧之外,还掺杂有氧化钇。
12.根据权利要求10所述的催化转化器,
其特征在于,
所述第二铈/锆/稀土金属混合氧化物不仅掺杂有氧化镧,而且还掺杂有稀土金属氧化物组中的另一种金属氧化物。
13.根据权利要求12所述的催化转化器,其特征在于,所述另一种金属氧化物的金属是镨。
14.根据权利要求1至13任一项所述的催化转化器,
其特征在于,
催化活性涂层含有贵金属铂、钯、铑或它们的混合物。
15.用于从用化学计量的空气-燃料混合物操作的内燃机的废气中去除一氧化碳、烃类和氮氧化物的方法,
其特征在于,
所述废气被引导通过根据权利要求1至14中任一项所述的催化转化器。
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