本发明专利技术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。本发明专利技术的催化剂提升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。
Motorcycle catalyst coated three times and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法
本专利技术公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂，本专利技术还公开了一种三次涂覆的摩托车催化剂的制备方法，本专利技术属于催化剂制备
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。按照本专利技术提供的技术方案，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。本专利技术的催化剂提升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专利技术作进一步说明。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，本文档来自技高网...
【技术保护点】
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/ft
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员：浦琦伟，于鹏飞，孙亮，王卫东，刘杰，韩田朋，李小明，谢鼎峰，王德冰，潘其建，岳军，贾莉伟，徐岘，陈颖，王家明，
申请(专利权)人：无锡威孚环保催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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