在支撑体上掺杂锰的氧化催化剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可以通过在支撑体上掺杂锰而改善氧化活性的氧化催化剂组合物，尤其涉及一种可以通过利用在固态支撑体上掺杂锰或锰以及铈的化合物的改性支撑体替代传统的活性氧化铝支撑体而显著改善氧化活性的催化剂组合物，所述催化剂组合物可以通过涂布到载体上而适用于如柴油机氧化催化器（DOC）或柴油机颗粒过滤器（DPF）等的催化剂结构体。颗粒过滤器（DPF）等的催化剂结构体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在支撑体上掺杂锰的氧化催化剂组合物


[0001]本专利技术涉及一种可以通过在支撑体上掺杂锰而改善氧化活性的氧化催化剂组合物，尤其涉及一种可以通过利用在固态支撑体上掺杂锰或锰以及铈的化合物的改性支撑体替代传统的活性氧化铝支撑体而显著改善氧化活性的催化剂组合物，所述催化剂组合物可以通过涂布到载体上而适用于如柴油机氧化催化器(DOC)或柴油机颗粒过滤器(DPF)等的催化剂结构体。

技术介绍

[0002]压缩点火式柴油发动机因为在低速状态下的固有的较高热效率而在作为车辆动力源使用时具有优势。但是，柴油发动机是在极度稀薄的燃料条件下即高空燃比(A/F)条件下工作，因此柴油发动机与汽油发动机相比释放出较少的HC以及CO，但同时会因为排放出相对较多的NOx以及颗粒状物质(PM)而诱发大气污染。
[0003]作为用于改善如上所述的问题的后处理技术方案，可以考虑使用i)用于对颗粒状物质(PM)中的高沸点碳氢化合物进行净化的氧化催化器(DOC)和ii)用于在氧气过剩的环境下对NOx进行分解或还原的脱硝催化器(DeNOx)以及iii)利用过滤器对颗粒状物质(PM)进行过滤的颗粒状物质去除用过滤器(DPF)。
[0004]柴油车辆在HC以及CO排放方面表面比较良好，但是为了满足日益严格的监管要求，需要安装可以去除HC和CO并去除高活性氮氧化物(NOx)的下游自然再生方式的过滤系统即氧化催化器(DOC)。在柴油发动机的排放气体通过柴油机氧化催化器(DOC)的过程中，在氧气过剩的环境下可以将CO以及HC氧化成CO2以及H2O，但是很难达成较高的NOx转换。NOx是为了对包含一氧化氮(NO)以及二氧化氮(NO2)在内的各种类型的氮氧化物进行说明而使用的术语。因为较高的NOx转换通常是将富还原剂作为必要条件，因此在如柴油发动机等稀薄燃烧发动机中很难有效地降低NOx的排放。为了将排放气体中的NOx成分转换成无害成分，通常在燃料稀薄条件下会使用NOx的选择性催化还原(SCR)方式，这包括有选择性催化还原(SCR)催化剂，例如基于氧化钒
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二氧化钛的催化剂或含有如Cu、Fe或其他贱金属等贱金属的沸石上的还原剂(例如尿素)存在的条件下的NOx反应。尤其是在低温范围(即，＜250℃)内，因为当供应到选择性催化还原(SCR)催化剂的气体中有适当比例的NO2/NOx存在的情况下可以实现性能的提升，因此需要在柴油机氧化催化器(DOC)中实现较高的NO2转换。
[0005]可以参阅现有的与柴油机氧化催化器(DOC)相关的多个先行资料。
[0006]在二氧化铈
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氧化铝氧化催化剂及其使用方法(注册第361419号)中，公开了一种在具有一定表面积的二氧化铈以及氧化铝上，作为催化剂成分包含足以促进气相CO以及HC(碳氢化合物)氧化的足量的白金以及一定量的钯的氧化催化剂组合物。但是，现有的氧化催化剂会因为催化剂的失活因素即积碳(carbon deposit)以及硫毒性而造成比表面积的下降，从而在实际车辆中导致其活性伴随时间的流逝逐渐下降的问题。在柴油发动机用氧化催化剂组合物(注册第279938号)中，公开了一种包含由含浸有0.5～1.0重量％的铂化合物且形成有较大细孔的活性氧化铝以及金属化合物构成的催化剂成分的柴油发动机用氧
化催化剂组合物。此外，伴随着柴油发动机排放监管要求变得日益严格，柴油机氧化催化器(DOC)中含有的铂含量也快速增加并因此导致成本的上升，而为了解决如上所述的问题，公开了一种可以将一部分铂替换成钯的方法以及催化剂(注册第681334号)。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]在美国专利申请编号13/624,524中，提供一种作为钯支撑体物质含有二氧化铈的柴油机氧化催化剂，并提供HC以及CO性能优秀的柴油机氧化催化器(DOC)，但是其NOx转换率仍然较低。因此，提供一种可以提升从柴油发动机排放出来的排放气体的NO2转换率的柴油机氧化催化器(DOC)为宜。为了提升下游NOx去除性能尤其是为了提升下游选择性催化还原(SCR)催化剂的性能，要求提升NO2的含量，因此提供一种可以进一步降低HC以及CO的起燃温度的柴油机氧化催化剂为宜。
[0009]技术方案
[0010]本专利技术涉及一种用于减少从包括柴油发动机在内的稀薄燃烧发动机排出的排放气体的氧化催化剂组合物，尤其是提供一种可以降低HC以及CO的起燃温度并提升NOx转换率的氧化催化剂组合物，为此，公开如下所述的实施形态。
[0011]在第一实施形态中，本专利技术作为包含担载有铂的固态支撑体的氧化催化剂组合物，涉及一种所述固态支撑体利用以支撑体总重量为基准的1重量％至5重量％的锰进行掺杂的组合物。
[0012]在第二实施形态中，涉及一种所述固态支撑体进一步利用20重量％以下的铈进行掺杂的氧化催化剂组合物。
[0013]在第三实施形态中，提供一种所述固态支撑体为非
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沸石物质即氧化铝或活性氧化铝、二氧化硅
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氧化铝、氧化锆或二氧化钛
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氧化铝的氧化催化剂组合物。
[0014]在第四实施形态中，提供一种在所述固态支撑体中未担载除铂之外的贵金属的氧化催化剂组合物。
[0015]在第五实施形态中，所述氧化催化剂组合物可以通过涂布到载体上而适用于柴油机氧化催化器(DOC)或柴油机颗粒过滤器(DPF)的催化剂结构体。
[0016]在第六实施形态中，所述柴油机氧化催化器(DOC)或柴油机颗粒过滤器(DPF)除了第一实施形态至第四实施形态的氧化催化剂组合物之外，还可以包含负载在催化剂结构体的贵金属中担载有20重量％以下(较佳地为10重量％以下)的贵金属(较佳地为钯)的支撑体。
具体实施方式
[0017]根据一个以上的实施形态，本专利技术的催化剂组合物可以为了提升HC以及CO氧化性能并促进位于柴油机氧化催化器下游的选择性催化还原(SCR)催化剂中的低温选择性催化还原(SCR)反应而排放出更多量的NO2。
[0018]本专利技术人确认了通过在固态支撑体上掺杂锰，可以改善HC以及CO的氧化活性并提升NOx转换率，从而制造出可以提升下游选择性催化还原(SCR)反应的氧化催化剂组合物。进而，确认了通过在所述固态支撑体上掺杂锰以及20重量％以下的铈，可以进一步提升如
上所述的特性。在适用本专利技术的一个以上的实施形态中，氧化催化剂组合物可以有效地减少稀薄燃烧发动机排放气体流中的碳氢化合物以及一氧化碳并将NO氧化成NO2。
[0019]接下来，将对现有的柴油机氧化催化器(DOC)催化剂组合物进行记述，并介绍本专利技术的经过改良的支撑体。在本说明书中，催化剂组合物是指在支撑体中担载有特定成分的粉末形态或包含其他添加物的浆料形态的组合物，催化剂结构体是指催化剂组合物被涂布到如蜂窝状基质或过滤器等一般载体上的形态的结构体，也被称之为催化剂制品。众所周知，可以通过将如上所述的催化剂制品进行串联或并联组合而形成车辆后处理用催化剂系统。在本说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧化催化剂组合物，其特征在于：作为包含担载有铂的固态支撑体的氧化催化剂组合物，所述固态支撑体利用以支撑体总重量为基准的1重量%至5重量%的锰进行掺杂。2.根据权利要求1所述的氧化催化剂组合物，其特征在于：所述固态支撑体还利用1重量%至20重量%的铈进行掺杂。3.根据权利要求1所述的氧化催化剂组合物，其特征在于：所述固态支撑体为非
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沸石物质即氧化铝或活性氧化铝、二氧化硅
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氧化铝、氧化锆或二氧化钛<...

【专利技术属性】
技术研发人员：全俊红，金垠锡，
申请(专利权)人：喜星触媒株式会社，
类型：发明
国别省市：