NO321689B1 - Treveis-katalysatorblanding, fremgangsmate for a katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen og anvendelse av katalysatorblandingen. - Google Patents

Treveis-katalysatorblanding, fremgangsmate for a katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen og anvendelse av katalysatorblandingen. Download PDF

Info

Publication number
NO321689B1
NO321689B1 NO20006550A NO20006550A NO321689B1 NO 321689 B1 NO321689 B1 NO 321689B1 NO 20006550 A NO20006550 A NO 20006550A NO 20006550 A NO20006550 A NO 20006550A NO 321689 B1 NO321689 B1 NO 321689B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
carrier
catalyst mixture
oxide
catalyst
rhodium
Prior art date
Application number
NO20006550A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20006550D0 (no
NO20006550L (no
Inventor
Paul Joseph Andersen
Original Assignee
Johnson Matthey Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Matthey Plc filed Critical Johnson Matthey Plc
Publication of NO20006550D0 publication Critical patent/NO20006550D0/no
Publication of NO20006550L publication Critical patent/NO20006550L/no
Publication of NO321689B1 publication Critical patent/NO321689B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/63Platinum group metals with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Denne oppfinnelse vedrører en katalysatorblanding og en fremgangsmåte for katalysering av en kjemisk reaksjon hvor katalysatoren anvendes, og anvendelse av katalysatorblandingen.
Rhodium anvendes ofte som et katalytisk aktivt materiale ved reduksjon av nitrogenoksider (NOx) til nitrogen. Av denne grunn anvendes det som en katalytisk aktiv komponent i en treveiskatalysator ("TWC") for behandling av motoravgasser. Treveis-katalysatorer virker ved å omdanne NOx til nitrogen, CO til C02og hydrokarboner (HC) til CO2og H20 ved eller omtrent støkiometriske motorarbeids-betingelser. TWC oppnår høye omdannelser av CO og NOx ved å inneholde en stor mengde palladium som katalytisk aktivt materiale, foreksempel (3,53 x 10<3>g rn*3), eller en kombinasjon av en liten mengde rhodium, for eksempel (211 g rn<*3>), med en moderat mengde palladium, for eksempel (1,91 x 10<3>g rn*3), eller med en moderat mengde platina, for eksempel (1,17 x 10<3>g m"<3>) eller med moderate mengder av palladium og platina. Edelmetallkomponentene platina, palladium og rhodium er imidlertid sjeldne og dyre og svarer for en stor andel av den totale pris på en katalysator.
Det er nå funnet at ved å understøtte rhodium alene på et bæremiddel som inkluderer ceriumoksid, zirkoniumoksid og lantanoksid, idet dette bæremiddel er fritt for platina og palladium, kan sammenlignbar tre-veis katalytisk aktivitet oppnås uten nærvær av palladium sammenlignet med kjente tre-veis katalysator-blandinger som inkluderer både rhodium og palladium.
Ifølge ett aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en tre-veis katalysatorblanding omfattende rhodium på et bæremiddel som er fritt for platina og palladium, idet bæremidlet omfatter:
(a) 52-88% zirkoniumoksid
(b') 10-40% ceriumoksid, og
(b") 2-8% lantanoksid
basert på den totale vekt av (a), (b<1>) og (b"), idet konsentrasjonen av rhodium på bæremidlet er 0,035%-0,35% basert på den totale vekt av rhodium og bæremidlet, idet katalysatoren inneholder (73-244 x 10"<3>g cm<*3>) totalt av (a), (b') og (b") og hvori (a), (b') og (b") utgjør 90-100 vekt-% av bæremidlet.
Denne kombinasjon av trekk tilveiebringer den fordel at katalysatoren er billigere å fremstille pga. at ikke bare er palladium unødvendig, men den nødvendige rhodiummengde er mindre enn i tidligere kjente katalysatorer.
En ytterligere fordel er at katalysatoren ifølge oppfinnelsen er mindre følsom overfor forgiftning av svovelholdige forbindelser i motoravgasser.
Ifølge et ytterligere aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for katalysering av en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen, idet fremgangsmåten omfatter at nitrogenoksidet bringes i kontakt med en katalysatorblanding ifølge oppfinnelsen.
Det er publisert mye om tidligere kjente katalysatorer, men ingen har vist den foreliggende katalysator.
Et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er anvendelsen av katalysatorblandingen ifølge oppfinnelsen for å redusere nitrogenoksider til nitrogen, oksidere karbonmonoksid til karbondioksid og/eller oksidere hydrokarboner til karbondioksid og vann, idet nitrogenoksidene, hydrokarbonene og karbonmonoksid er tilstede i avgassen fra en støkiometrisk arbeidende indre forbrennings-bensinmotor.
US patentskrift 5057483 lærer en katalysatorblanding omfattende en bærer hvorpå det er anbrakt et katalytisk materiale, idet det katalytiske materialet omfatter: et første belegg påført bæreren og omfattende et første aktivert aluminiumoksidbæremiddel, en katalytisk effektiv mengde av en første platinakatalytisk komponent dispergert på det første aluminiumoksidbæremiddel, og en katalytisk effektiv mengde av bulkceriumoksid; og et andre belegg påført bæreren og omfattende et samtidig dannet sjeldent jordartoksid-zirkoniumoksidbæremiddel, en katalytisk effektiv mengde av en første rhodiumkatalytisk komponent dispergert på det samtidig dannede sjeldne jordartoksid-zirkoniumoksidbæremiddel, et andre aktivert aluminiumoksidbæremiddel, og en katalytisk effektiv mengde av en andre platinakatalytisk komponent dispergert på det andre aluminiumoksid-bæremiddel.
PCT-patentansøkning WO 98/03251 lærer en metode for fremstilling av en platinagruppemetall tre-veis katalysatorblanding som inneholder en høytemperatur katalytisk komponent og en lavtemperatur katalytisk komponent, hvor hver katalytisk komponent er tilstede i katalysatorblandingen som separate distinkte partikler i det samme keramiske heftovertrekklag ("washcoat layer") idet metoden omfatter (a) tildannelse på et ikke-porøst substrat av et kombinert keramisk heftovertrekk av et høytemperatur katalysatorbæremiddelmateriale og et lavtemperatur katalysatorbæremiddelmateriale fra en slurry hvori hvert av katalysator bæremiddelmaterialer har tilstrekkelig stor partikkelstørrelse slik at hvert katalysatorbæremiddelmateriale hindres i å danne en oppløsning eller en sol med det flytende medium i slurryen; og (b) et eller flere platinagruppemetaller impregneres inn i hvert katalysatorbæremiddelmateriale enten etter dannelse av det keramiske heftovertrekk på det ikke-porøse substrat eller før den keramiske heftovertrekkslurry dannes.
Katalysatorblandingen ifølge den foreliggende oppfinnelse har overraskende høy aktivitet, særlig for reduksjonen av nitrogenoksid til nitrogen, særlig i kombinasjon med oksidasjonen av CO til C02. Det er også høy aktivitet for oksidasjon av HC til C02og H20. Den har høy termisk bestandighet. Den er således særlig effektiv som TWC. Den krever ikke nærvær av Pt eller Pd. Den foreliggende katalysator inneholder bare en lav konsentrasjon av Rh på bæremidlet, mens utelatelse av Pt og Pd fra tidligere kjente katalysatorer og med bare denne lave konsentrasjon av Rh resulterer i forholdsvis lav NOx-omdannelse og lave CO- og HC-omdahnelser. Den foreliggende katalysator kan tilveiebringe den samme omdannelse av CO til C02og av NOx til nitrogen som tidligere kjente katalysatorer inneholdende den samme mengde Rh, men som i tillegg inneholder Pd. Den foreliggende katalysator er mindre følsom overfor S-forgiftning enn katalysatorer basert primært på Pd i stor mengde.
Katalysatorblandingen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter en lav konsentrasjon av rhodium på et spesielt bæremiddel hvis essensielle komponenter er til stede i høy konsentrasjon i katalysatoren.
Katalysatoren kan være i konvensjonell form, for eksempel et pelletlag eller skum, men foretrukket en honeycomb-monolitt med hull hvorigjennom motoravgass strømmer og hvor rhodium på et bæremiddel inneholdes i hullene. Katalysatoren, uansett om denne er en monolitt eller et pelletlag eller skum eller annet vil ha et visst totalt volum, og det er til dette volum at (73 - 244 x 10"<3>g cm'<3>) konsentrasjon av rhodium-bæremidlet er relatert. Volumet inkluderer hulrommene inne i katalysatoren, for eksempel de fri deler av en monolitt hvorigjennom gassen strømmer; dette er en grei måte for å uttrykke konsentrasjonen.
Katalysatorblandingen inneholder (73 - 244 x 10"<3>g cm'<3>), foretrukket (73 - 195 x 10"<3>g cm"<3>) totalt regnet på rhodiumbæremidlet. Konsentrasjonen av rhodium på bæremidlet er 0,035 - 0,35%, foretrukket 0,1 - 0,35%, basert på den totale vekt av rhodium og bæremidlet.
Bæremidlet ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter:
(a) 52-88% zirkoniumoksid
(b') 10-40% ceriumoksid, og
(b") 2-8% lantanoksid
basert på den totale vekt av (a), (b<*>) og (b").
Foretrukket omfatter bæreren:
(a) 72-82% zirkoniumoksid
(b') 15-25% ceriumoksid, og
(b") 3-5% lantanoksid
basert på den totale vekt av (a), (b') og (b").
(a), (b<*>) og (b") utgjør foretrukket 100% av bæremidlet selv om andre materialer også kan være tilstede. Aluminiumoksid unngås imidlertid foretrukket slik at det unngås rhodium-aluminiumoksidvekselvirkninger. (a), (b') og (b") utgjør 90-100 vekt-% av bæremidlet. Særlig foretrukket er bæremidlet som essensielt består av
(a) 72-82% zirkoniumoksid
(b') 15-25% ceriumoksid, og
(b") 3-5% lantanoksid
basert på den totale vekt av (a), (b<*>) og (b").
Katalysatorblandingen omfatter rhodium på bæremidlet. Den kan inneholde ytterligere materialer, som i seg selv kan være konvensjonelle. For eksempel kan rhodium på bæremidlet være i blanding med H2S-undetrrykkende materiale, for eksempel én eller flere av NiO, Fe203, Co304og Mn02; NiO foretrekkes. Alternativt kan det H2S-undertrykkende materialet være i et lag over rhodium på bæremidlet. Innholdet av H2S-undertrykkende materiale er vanlig 3,1-30,5 x IO-3 gorn3.
Rhodium på bæremidlet i blandingen kan være i blanding med materiale for å forbedre adhesjon av et keramisk heftovertrekkslag inneholdende rhodium på bæremidlet, for eksempel adhesjon til en monolitt, eller med materiale for å stabilisere det keramiske heftovertrekkslag mot sintring ved høye temperaturer. Et foretrukket materiale som utøver begge funksjoner er partikkelformet oksid som er en blanding av aluminiumoksid og lantanoksid, foretrukket inneholdende 2-7% lantanoksid basert på den totale vekt av aluminiumoksidet og lantanoksidet.
Rhodium på bæremidlet i blandingen kan være i blanding med annet katalytisk aktivt materiale, særlig omfattende én eller flere av Rh, Pt og Pd, på et separat bæremiddel. Foretrukket er imidlertid ikke noe annet Rh tilstede. Ved å ha Pt og/eller Pd på dette separate bæremiddel er de distinkte fra Rh på det foreliggende bæremiddel. Det separate bæremiddel kan være et konvensjonelt oksid-bæremiddel. Alternativt kan det andre katalytisk aktive materialet på et bæremiddel være i et lag som er separat frå rhodium på bæremidlet.
Katalysatorblandingen inneholder vanlig (35,3 - 882,9 g rn<*3>), for eksempel (35,3 - 317,8 g rn<*3>) rhodium på bæreren omfattende (a), (b') og (b").
Katalysatorblandingen kan inneholde promotere. Når den inneholder Pd
kan uedle metallpromotere som jordalkalimetall, for eksempel Ba, promotere eller La eller Nd promotere være tilstede.
Katalysatorblandingen kan fremstilles på en hvilken som helst passende måte, for eksempel en måte som i seg selv er konvensjonell. Rh-foriøperen avsettes foretrukket på bæremidlet omfattende (a), (b') og (b") og bæremidlet som inneholder Rh-forløperen kalsineres. Før eller etter tildannelse av bæremidlet inneholdende Rh blir bæremidlet foretrukket påført en bærer som f.eks. en honeycomb monolitt. Belegningen kan foretas ved å dyppe monolitten ned i en vandig slurry av bæremidlet eller ved å føre monolittbæreren gjennom en rennende slurryfilm. Slunyen kan inneholde ytterligere materialer, eller forløpere derfor, som katalysatoren skal inneholde, som for eksempel de materialer som er drøftet i det foregående. Alternativt eller i tillegg kan ytterligere materialer, eller forløpere derav, innføres i et lag over eller under laget omfattende rhodium på bæremidlet, men dette foretrekkes ikke. Det overliggende eller underliggende lag kan innføres på en analog måte som den hvorpå rhodium på bæremidlet innføres, vanlig ved hjelp av en vandig slurry.
Rh-forløperen kan avsettes på bæremidlet ved å impregnere en vandig oppløsning av Rh-forløper, som for eksempel RhCI3, eller foretrukket Rh(N03)3inn i bæremidlet. Alternativt kan Rh-forløper avsettes på bæremidlet ved utfelling, for eksempel ved hydrolyse av et Rh-salt som Rh(N03)3. Foretrukket impregneres en vandig oppløsning av Rh-forløper inn i bæremidlet, det impregnerte bæremiddel tildannes i en vandig slurry, den vandige slurry belegges på bæreren, og den belagte bærer kalsineres.
Rh-forløperen som avsettes på bæremidlet kan være i blanding med andre materialer (eller forløpere derfor) som skal være tilstede i det samme lag som Rh. Alternativt kan slike andre materialer eller forløpere avsettes separat på bæremidlet, for eksempel etter å ha påført bæremidlet som belegg å bæreren.
Katalysatorblandingen er nyttig for å katalysere en kjemisk reaksjon
omfattende reduksjonen av nitrogenoksid til nitrogen, ved å bringe nitrogenoksidet i kontakt med katalysatoren. Katalysatorblandingen er særlig nyttig for å bekjempe luftforurensning fra motoravgass inneholdende nitrogenoksid, karbonmonoksid og hydrokarboner, ved å bringe avgassen i kontakt med katalysatoren. Motoren er foretrukket en motor i et kjøretøy, særlig en bil. Motoren er foretrukket en bensinmotor. Katalysatorblandingen kan anbringes nær forbundet til motoren eller foretrukket under kjøretøyets gulv. Katalysatorblandingen kan anvendes sammen med andre katalysatorer, for eksempel kan den anvendes som en katalysator under gulvet i forbindelse med en nærmere tilkoblet katalysator.
Oppfinnelsen illustreres ved hjelp av de følgende eksempler.
EKSEMPEL 1
Et CeLa-stabilisert zirkoniumoksid/Rh-materiale ble fremstilt ved å impregnere en vandig oppløsning av Rh{N03)3inn i et CeLa-stabilisert zirkoniumoksidmateriale ved hjelp av utgangs-vanninnholdmetoden ("incipient wetness technique") til en konsentrasjon på 0,22 vekt-% Rh. Metoden med utgangsvanninhhold er en kjent metode hvor en prøve at materialet som skal impregneres bringes i kontakt med økende volum av vann inntil ikke mer vann absorberes slik at det maksimale volum vann som materialet vil holde på bestemmes og deretter bringes materialet som skal impregneres i kontakt med dette volum av vandig oppløsning av det impregnerende middel. Det CeLa-stabiliserte zirkonium-oksidmaterialet hadde en sammensetning 4% La203,20% Ce02og 76% Zr02. Bulk NiO ble oppslemmet i vann ved en sammensetning med omtrent 4 vekt-% faststoffer og våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 6 mikrometer. Etter at NiO-slurryen var blitt våtmalt ble det CeLa-stabiliserte zirkoniumoksid/Rh tilsatt dertil og den resulterende slurry ble ytterligere våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 5 mikrometer til å danne slurry (A) med en faststoffsammensetning på omtrent 65 vekt-%. Separat ble La-stabilisert aluminiumoksid med sammensetning 4 vekt-% La203og 96 vekt-% Al203oppslemmet i vann med en sammensetning på omtrent 40 vekt-% faststoff og deretter våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 5 mikrometer for å danne slurry (B). Slurry (A) og slurry (B) ble blandet i vektforholdet (A):(B) = 2,42:1 på en faststoffbasis og innstilt til en faststoffsammensetning på omtrent 50 vekt-% og belagt på en konvensjonell kordieritt honeycomb monolitt med 62 hull pr. cm<2>ved dypping. Etter avblåsing av overskudd av keramisk heftovertrekk med komprimert luft ble det belagte substrat så tørket ved 60°C og kalsinert ved 500°C
i strømmende luft.
Det totale innhold var 145 x IO"<3>g cm'<3>med en vektsammensetning av 29,21 % La-stabilisert aluminiumoksid, 66,87% CeLa-stabilisert zirkoniumoksid, 3,77% NiO og 0,15% Rh. Følgelig omfattet katalysatoren rhodium på et bæremiddel bestående av 76% zirkoniumoksid, 20% ceriumoksid og 4% lantanoksid og inneholdt 97,6 x 10'<3>g cm<*3>total mengde av zirkoniumoksid og sjelden jordartoksid av bæremidlet av zirkoniumoksid pluss sjelden jordartoksid.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 1
Bulk NiO ble oppslemmet i vann med en sammensetning på omtrent 4 vekt-% faststoffer og våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 6 mikrometer. Zr-stabilisert ceriumoksid ble tilsatt den resulterende NiO-slurry som så ble ytterligere våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 5 mikrometer for å danne en slurry (A) med en faststoffsammensetning på omtrent 65 vekt-%. Det Zr-stabiliserte ceriumoksid hadde en sammensetning av 58% Ce02og 42% Zr02. Separat ble La-stabilisert aluminiumoksid med den samme sammensetning som i eksempel 1 oppslemmet i vann ved en sammensetning på omtrent 40 vekt-% faststoffer og deretter våtmalt til en midlere partikkelstørrelse på omtrent 5 mikrometer for å danne slurry (B). Slurry (A) og slurry (B) ble blandet i et vektforhold av A:B = 2,42:1 på en faststoffbasis og innstilt til en faststoffsammensetning med omtrent 50 vekt-% og belagt på en monolittbærer identisk med den tilsvarende i eksempel 1 ved dypping. Etter avblåsing av overskudd av keramisk heftovertrekk med komprimert luft ble det belagte substrat deretter tørket ved 60°C og kalsinert ved 500°C i strømmende luft. Det resulterende belagte substrat ble impregnert med Pd:Rh:Nd fra en Pd(N03)2:Rh(N03)3:Nd(N03)3-oppløsning som også inneholdt 150 g/liter sitronsyre, og deretter på nytt tørket ved 60°C og kalsinert ved 500°C i strømmende luft. Substratet ble så impregnert med barium fra en barium-acetatoppløsning og ennå en gang tørket ved 60°C og kalsinert ved 500°C i strømmende luft.
Det totale innhold var 186 x 10'<3>g cm"<3>med en vektbasert sammensetning av 23,0% La-stabilisert aluminiumoksid, 52,5% Zr-stabilisert ceriumoksid, 3,0% NiO, 7,0% Nd203) 13,4% BaO, og 0,99% Pd og 0,11 % Rh. Følgelig omfattet katalysatoren rhodium på et bæremiddel bestående av 58% ceriumoksid og 42% zirkoniumoksid, og inneholdt 97,6 x 10"<3>g cm<*3>total mengde zirkoniumoksid og sjelden jordartoksid i bæremidlet av zirkoniumoksid pluss sjelden jordartoksid. Denne katalysator er en kommersielt tilgjengelig TWC.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 2
Sammenligningseksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at det ikke ble anvendt noe Pd(N03)2slik at produktet ikke inneholdt noe Pd.
Det totale innhold var 183,7 x 10"<3>g cm'<3>med en vektbasert sammensetning på 23,19% La-stabilisert aluminiumoksid, 53,10% Zr-stabilisert ceriumoksid, 2,99% NiO, 6,98% Nd203,13,62% BaO og 0,12% Rh. Følgelig omfattet katalysatoren rhodium på et bæremiddel bestående av 58% ceriumoksid og 42% zirkoniumoksid og inneholdt 97,6 x 10"<3>g cm'<3>zirkoniumoksid og sjeldent jordartoksid av bæremidlet av zirkoniumoksid pluss sjelden jordartoksid.
EKSEMPEL 2 OG SAMMENLIGNINGSEKSEMPLER 3 OG 4
Katalysatorene beskrevet i eksempel 1 og sammenligningseksempler 1 og 2 ble hver aldret med en motordynamometersyklus som simulerte 100.000 miles
aldring ved kjøring på vei. Syklusen hadde katalysatortemperaturer i området fra 850°C til 1000°C og en varighet på 120 timer. Etter denne aldring ble katalysatoren montert til et prøvemotor-dynamometer og den prosentvise omdannelse av hydrokarbon (HC), karbonmonoksid (CO) og nitrogenoksid (NOx) i avgassen målt ved forskjellige luft/drivstoff-forhold med en avgasstemperatur ved kataiysatorinnløpet på 450°C. Ved et spesielt forhold luft/drivstoff (som er nær det støkiometriske forhold) er CO og NOx prosentvise omdannelser like og denne omdannelsesverdi benevnes heri som CO/NOx-krysningspunktet "COP" ("cross-over point"). COP for hver katalysator etter aldring er vist i tabell 1 sammen med HC-effektiviteten ved det samme luft/drivstoff-forhold ved hvilken COP opptrer. COP og HC-effektiviter representerer sammen TWC-aktiviteten.
Hver av katalysatorene inneholdt hovedsakelig den samme mengde Rh, men det kan fra tabellen sees at katalysatoren i eksempel 1 hadde CO og NOx-omdannelsesaktiviteter som var ekvivalent med de tilsvarende for en standard TWC som i tillegg inneholdt en signifikant mengde av det dyre edelmetall Pd. Det kan også sees at ved enkelt å utelate Pd fra den standard TWC resulterte dette i et drastisk aktivitetstap.
EKSEMPEL 3
Prosedyren i eksempel 1 ble fulgt bortsett fra at konsentrasjonen av Rh i det impregnerte CeLa-stabiliserte zirkoniumoksid var 0,11 vekt-% og det totale innhold var 286,8 x 10'<3>g cm"<3>, idet blandingen vektbasert bestod av 68,09% CeLa-stabilisert zirkoniumoksid, 29,78% La-stabilisert aluminiumoksid, 1,92% NiO og 0,076% Rh.
EKSEMPEL 4
Katalysatoren i eksempel 3 ble testet ved prosedyren beskrevet i eksempel 2 og ga de følgende resultater:
Innenfor standardavvik erfart i disse tester er resultatene vist i tabell 2 ekvivalent resultatene vist for eksempel 2 i tabell 1.

Claims (9)

1. Treveis-katalysatorblandingkarakterisert vedat den omfatter rhodium på et bæremiddel som er fritt for platina og palladium, idet bæremidlet omfatter: (a) 52-88% zirkoniumoksid (b') 10-40% ceriumoksid, og (b") 2-8% lantanoksid basert på den totale vekt av (a), (b<*>) og (b"), idet konsentrasjonen av rhodium på bæremidlet er 0,035% - 0,35% basert på den totale vekt av rhodium og bæremidlet, idet katalysatoren inneholder (73 - 244 x 10"<3>g cm'<3>) total mengde av (a), (b<*>) og (b") og hvori (a), (b') og (b") utgjør 90-100 vekt-% av bæremidlet.
2. Katalysatorblanding ifølge krav 1,karakterisert vedat bæremidlet omfatter: (a) 72-82% zirkoniumoksid (b') 15-25% ceriumoksid, og (b") 3-5% lantanoksid basert på den totale vekt av (a), (b') og (b").
3. Katalysatorblanding ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den inneholder 35,3 • 882,9 g m'<3>rhodium.
4. Katalysatorblanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den inneholder et H2S-undertrykkende materiale.
5. Katalysatorblanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den ytterligere inkluderer et partikkerformet oksid.
6. Katalysatorblanding ifølge krav 5,karakterisert vedat det partikkerformede oksid er et blandet oksid av lantan og aluminium.
7. Katalysatorblanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den ytterligere omfatter platina og/eller palladium på et bæremiddel.
8. Fremgangsmåte for å katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjonen av nitrogenoksid til nitrogen,karakterisert vedat den omfatter å bringe nitrogenoksidet i kontakt med en katalysatorblanding ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7.
9. Anvendelse av en katalysatorblanding ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7 for å redusere nitrogenoksider til nitrogen, oksidere karbonmonoksid til karbondioksid og/eller oksidere hydrokarboner til karbondioksid og vann, idet nitrogenoksidene, hydrokarbonene og karbonmonoksid er tilstede i avgassen fra en støkiometrisk arbeidende indre forbrennings-bensinmotor.
NO20006550A 1998-06-22 2000-12-21 Treveis-katalysatorblanding, fremgangsmate for a katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen og anvendelse av katalysatorblandingen. NO321689B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9813367.1A GB9813367D0 (en) 1998-06-22 1998-06-22 Catalyst
PCT/GB1999/001914 WO1999067020A1 (en) 1998-06-22 1999-06-16 Exhaust gas catalyst comprising rhodium, zirconia and rare earth oxide

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20006550D0 NO20006550D0 (no) 2000-12-21
NO20006550L NO20006550L (no) 2001-02-22
NO321689B1 true NO321689B1 (no) 2006-06-19

Family

ID=10834114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20006550A NO321689B1 (no) 1998-06-22 2000-12-21 Treveis-katalysatorblanding, fremgangsmate for a katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen og anvendelse av katalysatorblandingen.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6692712B1 (no)
EP (1) EP1098702B1 (no)
JP (1) JP4454855B2 (no)
KR (1) KR100604139B1 (no)
CN (1) CN1152743C (no)
AU (1) AU737460B2 (no)
BR (1) BR9911494B1 (no)
CA (1) CA2335812C (no)
CZ (1) CZ297085B6 (no)
DE (1) DE69910791T2 (no)
ES (1) ES2207236T3 (no)
GB (1) GB9813367D0 (no)
IN (1) IN2001MU00029A (no)
MX (1) MX220384B (no)
NO (1) NO321689B1 (no)
NZ (1) NZ509109A (no)
PL (1) PL198392B1 (no)
WO (1) WO1999067020A1 (no)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081431B2 (en) * 2000-09-08 2006-07-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha NOx absorbent and absorption reduction-type NOx purifying catalyst
US6930073B2 (en) * 2001-11-05 2005-08-16 Delphi Technologies, Inc. NiO catalyst configurations, methods for making NOx adsorbers, and methods for reducing emissions
US6946013B2 (en) * 2002-10-28 2005-09-20 Geo2 Technologies, Inc. Ceramic exhaust filter
JP5096003B2 (ja) * 2003-12-19 2012-12-12 セラニーズ・インターナショナル・コーポレーション 触媒のためのハロゲン化物フリー前駆体
JP4959129B2 (ja) 2004-02-16 2012-06-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP4465352B2 (ja) 2004-03-11 2010-05-19 株式会社キャタラー 排ガス浄化触媒
DE102004024026A1 (de) * 2004-03-11 2005-09-29 W.C. Heraeus Gmbh Katalysator zur N2O-Zersetzung beim Ostwaldprozess
US20050202966A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 W.C. Heraeus Gmbh Catalyst for the decomposition of N2O in the Ostwald process
JP4199691B2 (ja) * 2004-03-25 2008-12-17 田中貴金属工業株式会社 触媒
US7601671B2 (en) * 2004-10-28 2009-10-13 Umicore Ag & Co. Kg Drying method for exhaust gas catalyst
US8080494B2 (en) * 2004-12-14 2011-12-20 Nissan Motor Co., Ltd. Catalyst, exhaust gas purifying catalyst, and method of producing the catalyst
JP4737984B2 (ja) * 2004-12-15 2011-08-03 株式会社キャタラー 耐熱性酸化物
JP4654746B2 (ja) * 2005-04-14 2011-03-23 マツダ株式会社 排気ガス浄化触媒装置
US8115373B2 (en) 2005-07-06 2012-02-14 Rochester Institute Of Technology Self-regenerating particulate trap systems for emissions and methods thereof
US20070078053A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 U.S.A. As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Catalyst for decomposition of nitrogen oxides
JP4830624B2 (ja) * 2006-05-15 2011-12-07 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP2007301526A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP4826337B2 (ja) * 2006-05-23 2011-11-30 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法
JP4265626B2 (ja) 2006-07-12 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 触媒担体粒子及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒
US7550124B2 (en) * 2006-08-21 2009-06-23 Basf Catalysts Llc Layered catalyst composite
US7758834B2 (en) * 2006-08-21 2010-07-20 Basf Corporation Layered catalyst composite
US7648675B2 (en) * 2006-10-06 2010-01-19 Zhang Shi C Reaction sintered zirconium carbide/tungsten composite bodies and a method for producing the same
JP5140987B2 (ja) * 2006-10-24 2013-02-13 トヨタ自動車株式会社 触媒担体及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒
TW200914267A (en) * 2007-01-16 2009-04-01 Dow Global Technologies Inc Stretch fabrics and garments of olefin block polymers
US8007750B2 (en) 2007-07-19 2011-08-30 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
US7802420B2 (en) * 2007-07-26 2010-09-28 Eaton Corporation Catalyst composition and structure for a diesel-fueled autothermal reformer placed in and exhaust stream
US7879755B2 (en) * 2007-08-09 2011-02-01 Basf Corporation Catalyst compositions
US7922988B2 (en) * 2007-08-09 2011-04-12 Michel Deeba Multilayered catalyst compositions
US8038951B2 (en) 2007-08-09 2011-10-18 Basf Corporation Catalyst compositions
US7622096B2 (en) * 2007-08-09 2009-11-24 Basf Catalysts Llc Multilayered catalyst compositions
US20090175773A1 (en) * 2008-01-08 2009-07-09 Chen Shau-Lin F Multilayered Catalyst Compositions
EP2368630A4 (en) * 2008-12-19 2013-07-31 Cataler Corp CATALYST FOR THE PURIFICATION OF EXHAUST GASES
JP2010149015A (ja) 2008-12-24 2010-07-08 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化触媒及び排気浄化装置
US8940242B2 (en) * 2009-04-17 2015-01-27 Basf Corporation Multi-zoned catalyst compositions
US8530372B2 (en) * 2009-07-22 2013-09-10 Basf Corporation Oxygen storage catalyst with decreased ceria reduction temperature
US8943811B2 (en) * 2010-12-22 2015-02-03 GM Global Technology Operations LLC Perovskite-based catalysts, catalyst combinations and methods of making and using the same
US8617496B2 (en) 2011-01-19 2013-12-31 Basf Corporation Three way conversion catalyst with alumina-free rhodium layer
CN102728395B (zh) * 2011-04-02 2014-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 用于富氧气氛中还原氮氧化合物的催化剂及其制备和应用
US9011784B2 (en) * 2011-08-10 2015-04-21 Clean Diesel Technologies, Inc. Catalyst with lanthanide-doped zirconia and methods of making
EP3369481A4 (en) 2015-10-27 2019-06-12 Cataler Corporation EXHAUST GAS CLEANING CATALYST AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND EXHAUST GAS CLEANING DEVICE USING THEREOF
EP3434362A4 (en) * 2016-03-25 2019-11-27 Cataler Corporation EXHAUST GAS PURIFYING CATALYST AND PRODUCTION METHOD THEREFOR, AND EXHAUST GAS PURIFYING DEVICE USING THE SAME
CN111032194A (zh) 2017-09-18 2020-04-17 福特全球技术公司 用于汽车排放控制的催化器
BR112020026548A2 (pt) * 2018-07-27 2021-03-23 Johnson Matthey Public Limited Company Composição catalisadora, artigo catalisador para o tratamento de gás de escape, sistema de tratamento de emissão para tratar um fluxo de um gás de escape de combustão, e, método de tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna
JP7184743B2 (ja) * 2019-12-26 2022-12-06 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
US11788450B2 (en) * 2020-10-30 2023-10-17 Johnson Matthey Public Limited Company TWC catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63116742A (ja) * 1986-11-04 1988-05-21 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
DE68916285D1 (de) 1988-03-12 1994-07-28 Akira Igarashi Verfahren zur Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen.
US5015617A (en) 1988-04-14 1991-05-14 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Catalyst for purifying exhaust gas and method for production thereof
CA2027422A1 (en) 1989-11-08 1991-05-09 Samuel J. Tauster Three way conversion catalyst including a ceria-containing zirconia support
US5254519A (en) * 1990-02-22 1993-10-19 Engelhard Corporation Catalyst composition containing platinum and rhodium components
US5057483A (en) 1990-02-22 1991-10-15 Engelhard Corporation Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components
JP2628798B2 (ja) * 1991-03-14 1997-07-09 エヌ・イーケムキャット株式会社 耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
FR2701472B1 (fr) * 1993-02-10 1995-05-24 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation de compositions à base d'oxydes mixtes de zirconium et de cérium.
US6497851B1 (en) 1994-12-06 2002-12-24 Englehard Corporation Engine exhaust treatment apparatus and method of use
GB9615123D0 (en) 1996-07-18 1996-09-04 Johnson Matthey Plc Three-way conversion catalysts and methods for the preparation therof

Also Published As

Publication number Publication date
GB9813367D0 (en) 1998-08-19
WO1999067020A1 (en) 1999-12-29
JP4454855B2 (ja) 2010-04-21
JP2002518171A (ja) 2002-06-25
AU4518199A (en) 2000-01-10
MX220384B (es) 2004-05-13
PL198392B1 (pl) 2008-06-30
US6692712B1 (en) 2004-02-17
ES2207236T3 (es) 2004-05-16
EP1098702B1 (en) 2003-08-27
AU737460B2 (en) 2001-08-23
PL345033A1 (en) 2001-11-19
CN1152743C (zh) 2004-06-09
EP1098702A1 (en) 2001-05-16
IN2001MU00029A (no) 2005-08-19
DE69910791T2 (de) 2004-07-01
CZ297085B6 (cs) 2006-09-13
MXPA00012923A (es) 2001-09-01
CN1313787A (zh) 2001-09-19
NZ509109A (en) 2002-09-27
BR9911494B1 (pt) 2011-04-19
KR20010053142A (ko) 2001-06-25
DE69910791D1 (de) 2003-10-02
NO20006550D0 (no) 2000-12-21
CA2335812C (en) 2008-03-25
BR9911494A (pt) 2001-09-18
NO20006550L (no) 2001-02-22
CZ20004881A3 (cs) 2001-08-15
CA2335812A1 (en) 1999-12-29
KR100604139B1 (ko) 2006-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO321689B1 (no) Treveis-katalysatorblanding, fremgangsmate for a katalysere en kjemisk reaksjon omfattende reduksjon av nitrogenoksid til nitrogen og anvendelse av katalysatorblandingen.
EP2104567B1 (en) Method of making a NOx storage material
EP2611535B1 (en) Catalyst for gasoline lean burn engines with improved no oxidation activity
JP5119178B2 (ja) エンジン排気処理装置および使用方法
EP2398587B1 (en) Palladium-supported catalyst composites
JP5322526B2 (ja) 自動車から排出される排気ガスを浄化するためのハニカム構造型触媒及びその製造方法、並びに、その触媒を使用した排気ガス浄化方法
EP2127729A1 (en) Exhaust gas purification catalyst
US20120055141A1 (en) Catalyst For Gasoline Lean Burn Engines With Improved NO Oxidation Activity
EP1048341B1 (en) Catalyst made from a mixture of particles of platinum on alumina and manganese-zirconium composite oxide
EP0460730A1 (en) Base metal automotive exhaust catalysts with improved activity and stability
AU2063199A (en) Thermally durable, low h2S three way catalysts
WO2013136821A1 (ja) 排気ガス浄化用触媒組成物および自動車用排気ガス浄化用触媒
EP1016447A1 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification catalyst
EP1053778A1 (en) Method for manufacturing a three-way catalyst
JPWO2017203863A1 (ja) ガソリンエンジン排気ガスの浄化用三元触媒
US5593933A (en) Refractory oxides based silver-tungsten lean-NOx catalyst
JP2578219B2 (ja) 排ガス浄化用触媒の製造方法
JP2023519053A (ja) 酸素吸蔵能材料
JPH09248462A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP2004000978A (ja) 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒
JPH0523599A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP3264696B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒およびこれを用いてなる浄化システム
JPH1085604A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JPH10272357A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JPH10272364A (ja) 排気ガス浄化用触媒