CN115111032A - 一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，属于摩托车尾气处理技术领域。单级双芯体尾气净化催化器包括第一芯体、第二芯体、壳体和催化剂涂层。第一芯体的卷制方式为同心圆型或双螺旋型。第二芯体的卷制方式为纵向紊流结构。壳体具有轴向，壳体内限定出腔体，第一芯体和第二芯体沿轴向依次设置于腔体中。催化剂涂层负载于第一芯体和第二芯体。第一芯体起到导流作用，第二芯体起到紊流作用，本申请的单级双芯体尾气净化催化器通过采用卷制方式为同心圆型或双螺旋型的第一芯体和纵向紊流结构的第二芯体组合的方式，改善了同心圆型或双螺旋型的芯体紊流程度不够、纵向紊流结构芯体排气背压较大的问题，实现排气背压和气流均匀性的平衡。
Description
技术领域
本申请涉及摩托车尾气处理技术领域，具体而言，涉及一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法。
背景技术
摩托车产业发展带来经济效益和便利性的同时，其排放的污染物也成为大气污染源之一。
对于摩托车尾气的处理方法包括加装尾气净化催化器，为了提高尾气净化催化器的催化性能和改善气流不均匀性的问题，常常在尾气净化催化器中增加紊流结构，但是加入此紊流结构后尾气净化催化器存在排气背压增大的问题。
发明内容
本申请提供了一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，其能够实现排气背压和气流均匀性的平衡。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种单级双芯体尾气净化催化器，其包括：第一芯体、第二芯体、壳体和催化剂涂层。
第一芯体的卷制方式为同心圆型或双螺旋型。
第二芯体的卷制方式为纵向紊流结构。
壳体具有轴向，壳体内限定出腔体，第一芯体和第二芯体沿轴向依次设置于腔体中。
催化剂涂层负载于第一芯体和第二芯体。
在上述技术方案中，第一芯体起到导流作用，第二芯体起到紊流作用，本申请的单级双芯体尾气净化催化器通过采用卷制方式为同心圆型或双螺旋型的第一芯体和纵向紊流结构的第二芯体组合的方式，改善了同心圆型或双螺旋型的芯体紊流程度不够、纵向紊流结构芯体排气背压较大的问题，实现了排气背压和气流均匀性的平衡。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述催化剂涂层包括改性氧化铝、贵金属材料和储氧材料；
第一芯体负载有60～90wt％改性氧化铝、60～90wt％贵金属材料和10～40wt％储氧材料。
第二芯体负载有10～40wt％改性氧化铝、10～40wt％贵金属材料和60～90wt％储氧材料。
在上述示例中，本申请的单级双芯体尾气净化催化器在第一芯体中增加改性氧化铝和贵金属材料的占比，降低储氧材料的占比，在第二芯体中降低改性氧化铝和贵金属材料的占比，增加储氧材料的占比，能够降低单级双芯体尾气净化催化器的起燃温度，并拓宽单级双芯体尾气净化催化器工作窗口，提高单级双芯体尾气净化催化器的耐久性能。并且，在达到满足相同排放标准的前提下，降低车辆发动机功率损失和贵金属使用量，从而降低了单级双芯体尾气净化催化器的成本。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述壳体具有进气端和出气端，第一芯体靠近进气端，第二芯体靠近出气端。
在上述示例中，尾气能够先经过第一芯体催化反应，再经过第二芯体催化反应。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述第一芯体和第二芯体满足以下条件a～c中的至少一项：
a、第一芯体具有第一通气孔，第一通气孔的密度为100～300目。
b、第二芯体具有第二通气孔，位于端面的第二通气孔的密度为100～300目。
c、第二芯体具有第二通气孔，位于内部的第二通气孔的密度为200～600目。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述第一芯体和第二芯体满足以下条件d～e中的至少一项：
d、第一芯体为圆柱形，第一芯体的长度为30～150mm，第一芯体的直径为30～100mm。
e、第二芯体为圆柱形，第二芯体的长度为30～150mm，第二芯体的直径为30～100mm。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述第一芯体和第二芯体之间配置有缓冲间隙，缓冲间隙沿轴向的长度为0.1～20mm。
在上述示例中，缓冲间隙具有一定的紊流作用，能够提高排气气流的均匀性。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的示例中，上述壳体的材料为SUS444或SUS441，第一芯体和第二芯体的材料0Cr21Al6。
第二方面，本申请示例提供了一种单级双芯体尾气净化催化器的制备方法，其包括：将第一芯体和第二芯体沿轴向依次固定于腔体中制得第一半成品，将第一半成品经第一次焙烧制得第二半成品，在第二半成品的第一芯体和第二芯体中设置催化剂涂层浆料，干燥后制得第三半成品，将第三半成品经第二次焙烧制得单级双芯体尾气净化催化器。
在上述技术方案中，本申请的单级双芯体尾气净化催化器的制备方法简便，制得的单级双芯体尾气净化催化器结构稳定，且能够实现排气背压和气流均匀性的平衡。
结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的示例中，满足以下条件f～g中的至少一项：
f、第一次焙烧包括在500～950℃的含氧氛围中保温1～5h。
g、第二次焙烧包括在400～600℃下保温1～3h。
结合第二方面，在本申请的第二方面的第二种可能的示例中，在第二半成品的第一芯体和第二芯体中设置催化剂涂层浆料的方法包括喷涂，且在完成喷涂后，用负压抽吸。
在上述示例中，负压抽吸有利于催化剂涂层浆料均匀涂覆于第一芯体和第二芯体中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例的单级双芯体尾气净化催化器的结构示意图；
图2为本申请实施例的第一种第一芯体的截面图；
图3为本申请实施例的第二种第一芯体的截面图；
图4为本申请实施例的第二芯体的截面图；
图5为本申请实施例的第二芯体的内部结构图；
图6为本申请对比例1的单级双芯体尾气净化催化器的结构示意图；
图7为本申请对比例2的单级双芯体尾气净化催化器的结构示意图；
图8为本申请对比例3的单级双芯体尾气净化催化器的结构示意图。
图标：10-单级双芯体尾气净化催化器；100-第一芯体；200-第二芯体；300-壳体；301-腔体；302-进气端；303-出气端；304-缓冲间隙；
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下针对本申请实施例的单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法进行具体说明：
请参阅图1，本申请提供一种单级双芯体尾气净化催化器10，其包括：第一芯体100、第二芯体200、壳体300和催化剂涂层。
壳体300具有轴向，壳体300内限定出腔体301，第一芯体100和第二芯体200沿轴向依次设置于腔体301中，催化剂涂层负载于第一芯体100和第二芯体200。
可选地，壳体300具有进气端302和出气端303，第一芯体100靠近进气端302，第二芯体200靠近出气端303。尾气能够先经过第一芯体100催化反应，再经过第二芯体200催化反应。
可选地，壳体300为圆柱形。
壳体300的材料为SUS444或SUS441。
请参阅图2，第一芯体100的卷制方式包括同心圆型，即以一个中心进行卷制成柱状结构的第一芯体100。
请参阅图3，第一芯体100的卷制方式包括双螺旋型，即以两个中心进行卷制成柱状结构的第一芯体100，且两个中心呈中心对称分布。
可选地，第一芯体100具有第一通气孔，第一通气孔的密度为100～300目。
作为示例，第一通气孔的密度可以为100目、120目、150目、180目、200目、230目、150目、270目或300目。
可选地，第一芯体100为圆柱形。
第一芯体100的长度为30～150mm。
作为示例，第一芯体100的长度可以为30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。
第一芯体100的直径为30～100mm。
作为示例，第一芯体100的直径可以为30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。
第一芯体100远离第二芯体200的端面与壳体300的端口的距离为0～10mm。
作为示例，第一芯体100远离第二芯体200的端面与壳体300的端口的距离可以为0、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
第一芯体100的材料0Cr21Al6。
请参阅图4～5，第二芯体200的卷制方式为纵向紊流结构。紊流结构载体技术，又被称为金属纵向结构薄板技术，该技术由一个相反的波纹状组成以形成紊流区。在通道中，相反的波纹，它破坏了层流形成一类紊流区。
可选地，第二芯体200具有第二通气孔，位于端面的第二通气孔的密度为100～300目。
作为示例，位于端面的第二通气孔的密度可以为100目、120目、150目、180目、200目、230目、250目、270目或300目。
可选地，位于内部的第二通气孔的密度为200～600目。
作为示例，位于内部的第二通气孔的密度可以为200目、240目、300目、360目、400目、460目、500目、540目或600目。
可选地，第二芯体200为圆柱形。
第二芯体200的长度为30～150mm。
作为示例，第二芯体200的长度可以为30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。
第二芯体200的直径为30～100mm。
作为示例，第二芯体200的直径可以为30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。
第二芯体200远离第一芯体100的端面与壳体300的端口的距离为0～10mm。
作为示例，第二芯体200远离第一芯体100的端面与壳体300的端口的距离可以为0、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
第二芯体200的材料0Cr21Al6。
可选地，第一芯体100和第二芯体200之间配置有缓冲间隙304，缓冲间隙304沿轴向的长度为0.1～20mm。缓冲间隙304具有一定的紊流作用，能够提高排气气流的均匀性。
作为示例，缓冲间隙304沿轴向的长度可以为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、8mm、10mm、13mm、15mm、17mm或20mm。
催化剂涂层包括改性氧化铝、贵金属材料、储氧材料、粘接剂和助剂。
第一芯体100负载有60～90wt％改性氧化铝、60～90wt％贵金属材料、10～40wt％储氧材料、40～60wt％粘接剂和40～60wt％助剂。
第二芯体200负载有10～40wt％改性氧化铝、10～40wt％贵金属材料、60～90wt％储氧材料、40～60wt％粘接剂和40～60wt％助剂。
需要说明的是，第一芯体100负载有60～90wt％改性氧化铝是指单级双芯体尾气净化催化器10中全部改性氧化铝的60～90wt％，同理，60～90wt％贵金属材料、10～40wt％储氧材料、40～60wt％粘接剂和40～60wt％助剂分别是指，单级双芯体尾气净化催化器10中全部贵金属材料的60～90wt％，单级双芯体尾气净化催化器10中全部储氧材料的10～40wt％，单级双芯体尾气净化催化器10中全部粘接剂的40～60wt％，单级双芯体尾气净化催化器10中全部助剂的40～60wt％。
第二芯体200负载有10～40wt％改性氧化铝是指单级双芯体尾气净化催化器10中全部改性氧化铝的10～40wt％，10～40wt％贵金属材料和60～90wt％储氧材料分别是指单级双芯体尾气净化催化器10中全部贵金属材料的10～40wt％，以及单级双芯体尾气净化催化器10中全部储氧材料的60～90wt％。
可选地，改性氧化铝为具有耐高温、高比表面积的改性氧化铝。
可选地，改性氧化铝为La-Al2O3，其中La氧化物含量3～5wt％。
可选地，贵金属材料为Pt、Pd和Rh中的任意一种或多种。
可选地，储氧材料为Ce-Zr-La-Y氧化物，其中Ce氧化物的质量分数为10～80wt％，Zr氧化物的质量分数为10～80wt％，La氧化物的质量分数为1～10wt％，Y氧化物的质量分数为1～10wt％。
可选地，粘接剂为拟薄水铝石。
可选地，助剂为Ce、Zr、Ba的醋酸盐或硝酸盐。
第一芯体100起到导流作用，第二芯体200起到紊流作用，本申请的单级双芯体尾气净化催化器10通过采用卷制方式为同心圆型或双螺旋型的第一芯体100和纵向紊流结构的第二芯体200组合的方式，改善了同心圆型或双螺旋型的芯体紊流程度不够、纵向紊流结构芯体排气背压较大的问题，实现了排气背压和气流均匀性的平衡。同时，本申请的单级双芯体尾气净化催化器10在第一芯体100中增加改性氧化铝和贵金属材料的占比，降低储氧材料的占比，在第二芯体200中降低改性氧化铝和贵金属材料的占比，增加储氧材料的占比，能够降低单级双芯体尾气净化催化器10的起燃温度，并拓宽单级双芯体尾气净化催化器10工作窗口，提高单级双芯体尾气净化催化器10的耐久性能。并且，在达到满足相同排放标准的前提下，降低车辆发动机功率损失和贵金属使用量，从而降低了单级双芯体尾气净化催化器10的成本。
本申请还提供一种单级双芯体尾气净化催化器的制备方法，其包括：将第一芯体100和第二芯体200沿轴向依次固定于腔体301中制得第一半成品，将第一半成品经第一次焙烧制得第二半成品，在第二半成品的第一芯体100和第二芯体200中设置催化剂涂层浆料，干燥后制得第三半成品，将第三半成品经第二次焙烧制得单级双芯体尾气净化催化器10。
可选地，将第一芯体100和第二芯体200沿轴向依次固定于腔体301中的方式包括钎焊。
在第一次焙烧前，对第一半成品进行预处理。
可选地，预处理包括用高压气枪载体吹扫第一半成品，以去除第一芯体100和第二芯体200的灰尘。
第一次焙烧包括在500～950℃的含氧氛围中保温1～5h。第一次焙烧能够去除残留油渍，并在第一芯体100和第二芯体200的表面形成金属氧化物薄膜。
作为示例，第一次焙烧的温度可以为500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃或950℃。
作为示例，第一次焙烧的保温时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h。
可选地，含氧氛围包括空气氛围。
在第二半成品的第一芯体100和第二芯体200中设置催化剂涂层浆料的方法包括喷涂，且在完成喷涂后，用负压抽吸，使得催化剂涂层浆料均匀涂覆于第一芯体100和第二芯体200中，并且堵孔率小于1％。
完成喷涂后，对第一芯体100和第二芯体200作烘干处理，使得烘干失水率＞80％，然后冷却至室温。
可选地，烘干处理包括用40～100℃的热风吹扫第一芯体100和第二芯体200。
可选地，热风的流量为300～600m3/min。
需要说明的是，在第二半成品的第一芯体100和第二芯体200中设置催化剂涂层浆料的方法可以是先在第一芯体100中设置催化剂涂层浆料，烘干后，再在第二芯体200中设置催化剂涂层浆料，烘干；或先在第二芯体200中设置催化剂涂层浆料，烘干后，再在第一芯体100中设置催化剂涂层浆料，烘干；或同时在第一芯体100和第二芯体200中设置催化剂涂层浆料，再烘干。
第二次焙烧包括在400～600℃下保温1～3h。
作为示例，第二次焙烧的温度可以为400℃、450℃、500℃、550℃或600℃。
作为示例，第二次焙烧的保温时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h或3h。
本申请的单级双芯体尾气净化催化器的制备方法简便，制得的单级双芯体尾气净化催化器结构稳定，且能够实现排气背压和气流均匀性的平衡。且单级双芯体尾气净化催化器在第一芯体中增加改性氧化铝和贵金属材料的占比，降低储氧材料的占比，在第二芯体中降低改性氧化铝和贵金属材料的占比，增加储氧材料的占比，能够降低单级双芯体尾气净化催化器的起燃温度，并拓宽单级双芯体尾气净化催化器工作窗口，提高单级双芯体尾气净化催化器的耐久性能。并且，在达到满足相同排放标准的前提下，降低车辆发动机功率损失和贵金属使用量，从而降低了单级双芯体尾气净化催化器的成本。
以下结合实施例对本申请的一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，其包括以下步骤：
S1、制备第一半成品
请参阅图1、3和4，将第一芯体100和第二芯体200沿壳体300的轴向钎焊于腔体301中，制得第一半成品。
壳体300为圆柱形，且选用SUS444不锈钢材料制成；第一芯体100和第二芯体200也均为圆柱形，且选用0Cr21Al6的FeCrAl合金材料制成。
壳体300的直径为63.5mm，壳体300的长度为150mm；第一芯体100和第二芯体200的直径均为60.5mm，长度均为60mm，且第一芯体100远离第二芯体200的端面与壳体300的端口的距离为5mm，第二芯体200远离第一芯体100的端面与壳体300的端口的距离为5mm，第一芯体100和第二芯体200之间形成缓冲间隙304，缓冲间隙304沿壳体300的轴向的长度为20mm。
第一芯体100的卷制方式为双螺旋型，且第一芯体100具有第一通气孔，第一通气孔的密度为300目。
第二芯体200的卷制方式为纵向紊流结构，且第二芯体200具有第二通气孔，位于端面的第二通气孔的密度为300目，位于内部的第二通气孔的密度为600目。
S2、制备第二半成品
用高压气枪载体吹扫第一半成品，以去除第一芯体100和第二芯体200的灰尘，然后将第一半成品置于焙烧设备中，在550℃的空气氛围中保温3h，以去除残留油渍，并在第一芯体100和第二芯体200的表面形成金属氧化物薄膜，制得第二半成品。
S3、制备催化剂涂层浆料
制备第一芯体100催化剂涂层浆料：将60wt％改性氧化铝、80wt％贵金属材料、40wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第一芯体100的催化剂涂层浆料。
制备第二芯体200催化剂涂层浆料：将40wt％改性氧化铝、20wt％贵金属材料、60wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第二芯体200的催化剂涂层浆料。
改性氧化铝为La-Al2O3，贵金属材料包括Pt和Rh，储氧材料为Ce-Zr-La-Y氧化物，粘接剂为拟薄水铝石，助剂为醋酸铈、醋酸锆和醋酸钡。
S4、制备第三半成品
涂覆第一芯体100催化剂涂层浆料：将制得的第一芯体100催化剂涂层浆料定量喷涂至第一芯体100中，然后用负压抽吸，使得第一芯体100催化剂涂层浆料均匀涂覆于第一芯体100中，且堵孔率小于1％，然后用70℃热风作烘干处理，热风的流量为400m3/min，至烘干失水率＞80％，然后冷却至室温。
涂覆第二芯体200催化剂涂层浆料：将制得的第二芯体200催化剂涂层浆料定量喷涂至第二芯体200中，然后用负压抽吸，使得第二芯体200催化剂涂层浆料均匀涂覆于第二芯体200中，且堵孔率小于1％，然后用70℃热风作烘干处理，热风的流量为400m3/min，至烘干失水率＞80％，然后冷却至室温，制得第三半成品。
S5、制备单级双芯体尾气净化催化器10
将第三半成品置于焙烧设备中，在500℃中保温2h。制得单级双芯体尾气净化催化器10。
对比例1
本申请对比例提供了一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，请参阅图3和6，其和实施例1存在以下区别：
1、第二芯体200的卷制方式为双螺旋型，第二芯体200具有第二通气孔，第二通气孔的密度为300目。
2、第一芯体100催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第一芯体100的催化剂涂层浆料。
第二芯体200催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第二芯体200的催化剂涂层浆料。
其他和实施例1相同。
对比例2
本申请对比例提供了一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，请参阅图3和7，其和实施例1存在以下区别：
1、第二芯体200的卷制方式为双螺旋型，第二芯体200具有第二通气孔，第二通气孔的密度为600目。
2、第一芯体100催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第一芯体100的催化剂涂层浆料。
第二芯体200催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第二芯体200的催化剂涂层浆料。
其他和实施例1相同。
对比例3
本申请对比例提供了一种单级双芯体尾气净化催化器及其制备方法，请参阅图4和8，其和实施例1存在以下区别：
1、第一芯体100的卷制方式为纵向紊流结构，第一芯体100具有第一通气孔，位于端面的第一通气孔的密度为300目，位于内部的第一通气孔的密度为600目。
2、第一芯体100催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第一芯体100的催化剂涂层浆料。
第二芯体200催化剂涂层浆料包括50wt％改性氧化铝、50wt％贵金属材料、50wt％储氧材料、50wt％粘接剂和50wt％助剂混合制得第二芯体200的催化剂涂层浆料。
其他和实施例1相同。
试验例1
取实施例1和对比例1～3的单级双芯体尾气净化催化器，在某321R国IV摩托车开展催化器性能对比测试，包括发动机最大功率、实施例1的新鲜态和35000km耐久排放数据、以及对比例1～3的新鲜态排放数据，对比结果如表1所示。
表1实施例1和对比例1～3的单级双芯体尾气净化催化器应用于某321R国IV摩托车开展催化器性能对比测试结果
由表1可知，实施例1的单级双芯体尾气净化催化器可以满足国IV排放要求，对比例1～2的单级双芯体尾气净化催化器的新鲜态HC排放已经超出国IV限值；对比例3的单级双芯体尾气净化催化器的新鲜态HC排放已经接近国IV限值，因此没有对三个对比实施例开展耐久性能验证。
综合考虑发动机最大功率和排放性能，实施例1的单级双芯体尾气净化催化器的性能更优，满足国IV排放要求还有进一步降低成本的空间。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述单级双芯体尾气净化催化器包括：
第一芯体，所述第一芯体的卷制方式为同心圆型或双螺旋型；
第二芯体，所述第二芯体的卷制方式为纵向紊流结构；
壳体，所述壳体具有轴向，所述壳体内限定出腔体，所述第一芯体和所述第二芯体沿所述轴向依次设置于所述腔体中；
催化剂涂层，所述催化剂涂层负载于所述第一芯体和所述第二芯体。
2.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述催化剂涂层包括改性氧化铝、贵金属材料和储氧材料；
所述第一芯体负载有60～90wt％所述改性氧化铝、60～90wt％所述贵金属材料和10～40wt％所述储氧材料；
所述第二芯体负载有10～40wt％所述改性氧化铝、10～40wt％所述贵金属材料和60～90wt％所述储氧材料。
3.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述壳体具有进气端和出气端，所述第一芯体靠近所述进气端，所述第二芯体靠近所述出气端。
4.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述第一芯体和所述第二芯体满足以下条件a～c中的至少一项：
a、所述第一芯体具有第一通气孔，所述第一通气孔的密度为100～300目；
b、所述第二芯体具有第二通气孔，位于端面的所述第二通气孔的密度为100～300目；
c、所述第二芯体具有第二通气孔，位于内部的所述第二通气孔的密度为200～600目。
5.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述第一芯体和所述第二芯体满足以下条件d～e中的至少一项：
d、所述第一芯体为圆柱形，所述第一芯体的长度为30～150mm，所述第一芯体的直径为30～100mm；
e、所述第二芯体为圆柱形，所述第二芯体的长度为30～150mm，所述第二芯体的直径为30～100mm。
6.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述第一芯体和所述第二芯体之间配置有缓冲间隙，所述缓冲间隙沿所述轴向的长度为0.1～20mm。
7.根据权利要求1所述的单级双芯体尾气净化催化器，其特征在于，所述壳体的材料为SUS444或SUS441，所述第一芯体和所述第二芯体的材料0Cr21Al6。
8.一种权利要求1～7任一项所述的单级双芯体尾气净化催化器的制备方法，其特征在于，所述单级双芯体尾气净化催化器的制备方法包括：将所述第一芯体和所述第二芯体沿所述轴向依次固定于所述腔体中制得第一半成品，将所述第一半成品经第一次焙烧制得第二半成品，在所述第二半成品的所述第一芯体和所述第二芯体中设置催化剂涂层浆料，干燥后制得第三半成品，将所述第三半成品经第二次焙烧制得所述单级双芯体尾气净化催化器。
9.根据权利要求8所述的单级双芯体尾气净化催化器的制备方法，其特征在于，满足以下条件f～g中的至少一项：
f、所述第一次焙烧包括在500～950℃的含氧氛围中保温1～5h；
g、所述第二次焙烧包括在400～600℃下保温1～3h。
10.根据权利要求8所述的单级双芯体尾气净化催化器的制备方法，其特征在于，在所述第二半成品的所述第一芯体和所述第二芯体中设置催化剂涂层浆料的方法包括喷涂，且在完成所述喷涂后，用负压抽吸。
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