用于冷启动技术的三效柴油催化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于处理柴油废气的催化剂，尤其是三效柴油催化剂，该催化剂包含基材和分配于其上的两个特定涂层，其中该第一涂层特别包含负载于第一氧化物载体材料上的第一铂族金属组分、负载于第二氧化物载体材料上的第二铂族金属组分和第一储氧组分，其中至少30重量％的该第一储氧组分由作为CeOa计算的二氧化铈构成，并且其中该第二涂层特别包第三铂族金属组分和第四铂族金属组分，其中该第三铂族金属组分和该第四铂族金属组分负载于第三氧化物载体材料上。此外，公开了一种制备该催化剂的方法及其用途。化剂的方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷启动技术的三效柴油催化剂


[0001]本专利技术涉及一种用于处理柴油废气的催化剂，该催化剂包含基材和分配于其上的两个特定涂层，其中该第一涂层特别包含两种各自负载于氧化物载体材料上的铂族金属组分和特定储氧化合物，其中至少30重量％的所述储氧化合物由作为CeO2计算的二氧化铈构成，并且其中该第二涂层特别包含两种均负载于另一氧化物载体材料上的铂族金属组分。此外，本专利技术涉及一种制备该催化剂的方法。
[0002]引言
[0003]在汽车工业中持续需要降低发动机NOx排放，因为这些排放可能是有害的。因此，感兴趣的是避免NOx排放并符合现行法规。当前的研究和开发特别聚焦于降低冷启动期间产生的NOx排放，尤其是因为此时在该催化系统中NOx转化的温度通常相对低。因此，本专利技术的目的是要降低总NOx排放，并且尤其要改进冷启动期间的NOx吸附和转化，即尤其是在低于300℃后置涡轮增压器温度的温度下。
[0004]与随后的驾驶模式相比，在冷启动期间SCR起燃通常在180
‑
200℃之间的温度下开始，该温度可以被认为是SCR前温度。对于冷态发动机而言，SCR起燃通常在驾驶6
‑
10km之后开始，例如在城市驾驶中。尤其是就即将出台的Euro7立法而言，可以预计需要在冷启动期间就已经转化NOx以实现NOx排放目标。
[0005]实现SCR提前起燃的加热方法—特别适合节约CO2—通常包括将发动机燃烧的λ调节为约1。所述条件也可以被认为是类似三效柴油催化剂的条件。按照本专利技术，其中λ为1的条件也可以表示为λ＝1条件。然而，在λ＝1条件下，柴油机通常排放较为大量的CO和需要转化的总烃(THC)。此外，λ＝1条件不能在冷启动后直接应用于典型的发动机。通常需要大约50
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100秒以达到稳定的λ＝1条件。因此，相应地应避免在包括λ＝1在内的启动条件下的NOx释放。
[0006]EP 0904482 B2涉及一种从内燃机排出或排放的废气的净化设备。公开了该废气净化设备包括负载于载体上的催化剂组分，其中所述催化剂组分包含至少一种碱金属、至少一种钡以外的碱土金属、钛和硅中的至少一种以及至少一种贵金属。EP 3170553 A2涉及一种多区催化转化器，尤其涉及一种废气处理制品。WO 95/35152A1涉及包括两层的层状催化剂复合材料。WO 2014/116897 A1涉及具有双金属层的汽车催化剂复合材料。US 2016/0067690A1涉及一种废气净化催化剂及其生产方法。
[0007]因此，需要一种三效柴油催化剂，尤其是作为与即将出台的Euro7立法相匹配的最先催化剂的可能解决方案，该催化剂特别适合大规模生产。
[0008]详细描述
[0009]因此，本专利技术的目的是要提供一种用于处理柴油废气的改进催化剂，优选三效柴油催化剂，该催化剂尤其就NOx、CO和总烃(THC)中一种或多种的转化表现出改进的性能，特别是在柴油机的冷启动期间以及尤其是在达到λ＝1之前的条件下的一段时间内和/或在λ＝1条件下的一段时间内。此外，本专利技术的目的是要提供一种制备该催化剂的方法。
[0010]因此，惊人地发现一种用于处理柴油废气的催化剂—特别可以被视为三效柴油催
化剂—可以解决上述问题中的一个或多个，尤其是就有关NOx、CO和总烃(THC)中一种或多种的转化的改进性能而言，其中该催化剂结合了柴油氧化催化剂功能和三效柴油催化剂功能。因此，发现尤其可以提供一种用于处理柴油废气的包括两个特定涂层的改进催化剂，其中该第一(底)涂层包含特定储氧材料。惊人地发现所述两种功能一起可以转化CO、烃和NOx，尤其是在λ＝1条件期间。因此，惊人的是本专利技术的催化剂允许改进的催化活性。本专利技术的催化剂还就NOx释放和NOx吸附而言显示出优异性能，尤其是冷启动期、在达到λ＝1条件之前以及在λ＝1条件期间的一个或多个期间中。
[0011]因此，本专利技术涉及一种用于处理柴油废气的催化剂，优选三效柴油催化剂，该催化剂包含：
[0012](i)基材，其包括入口端、出口端、从该基材的入口端延伸到出口端的基
[0013]材轴长和多个贯穿其中的由该基材内壁限定的通道；
[0014](ii)分配于该基材的内壁表面上并且在至少50％该基材的轴长上从入口端
[0015]延伸到出口端的第一涂层，其中该第一涂层包含负载于第一氧化物载体材料上的第一铂族金属组分、负载于第二氧化物载体材料上的第二铂族金属组分—其中该第一铂族金属组分不同于该第二铂族金属组分—以及第一储氧化合物，其中至少30重量％的该第一储氧化合物由
[0016]作为CeO2计算的二氧化铈构成；和
[0017](iii)在至少50％该基材的轴长上从出口端延伸到入口端并且分配于该基材
[0018]的内壁表面上或者该基材的内壁表面和该第一涂层上或者该第一涂层上的第二涂层，其中该第二涂层包含第三铂族金属组分和第四铂族金属组分，其中该第三铂族金属组分和该第四铂族金属组分负载于第三氧化物载体材料上，并且其中该第三铂族金属组分不同于该第四铂族金属组分。
[0019]优选本专利技术涉及一种用于处理柴油废气的催化剂，该催化剂包含：
[0020](i)基材，其包括入口端、出口端、从入口端延伸到出口端的基材轴长和
[0021]多个贯穿其中的由该基材内壁限定的通道；
[0022](ii)分配于该基材的内壁表面上并且在至少55％该基材的轴长上从入口端
[0023]延伸到出口端的第一涂层，该第一涂层包含负载于第一氧化物载体材料上的第一铂族金属组分、负载于第二氧化物载体材料上的第二铂族金属组分—其中该第一铂族金属组分不同于该第二铂族金属组分—以及第一储氧化合物，其中至少30重量％的该第一储氧化合物由作为
[0024]CeO2计算的二氧化铈构成；和
[0025](iii)至少部分分配于该第一涂层上并且在至少55％该基材的轴长上从出口
[0026]端延伸到入口端的第二涂层，该第二涂层包含第三铂族金属组分和第四铂族金属组分，其中该第三铂族金属组分和该第四铂族金属组分负载于第三氧化物载体材料上，并且其中该第三铂族金属组分不同于该第四铂族金属组分。
[0027]优选根据该催化剂的(i)的基材包含陶瓷和/或金属物质，更优选陶瓷物质，更优选由其构成，更优选陶瓷物质为氧化铝、二氧化硅、硅酸盐、铝硅酸盐、铝钛酸盐、碳化硅、堇青石、莫来石、二氧化锆、尖晶石、氧化镁和二氧化钛中的一种或多种，更优选α
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氧化铝、铝钛酸盐、碳化硅和堇青石中的一种或多种，更优选铝钛酸盐、碳化硅和堇青石中的一种或多
种，其中更优选该基材包含堇青石，更优选由堇青石构成。
[0028]优选根据该催化剂的(i)的基材为整块料，更优选蜂窝状整块料，其中该蜂窝状整块料更优选为壁流或直通型整块料，更优选直通型整块料。
[0029]优选根据该催化剂的(i)的基材具有在0.1
‑
4l，更优选0.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】1.一种用于处理柴油废气的催化剂，所述催化剂包含：(i)基材，其包括入口端、出口端、从所述基材的入口端延伸到出口端的基材轴长和多个贯穿其中的由所述基材内壁限定的通道；(ii)分配于所述基材的内壁表面上并且在至少55％所述基材的轴长上从入口端延伸到出口端的第一涂层，其中所述第一涂层包含负载于第一氧化物载体材料上的第一铂族金属组分、负载于第二氧化物载体材料上的第二铂族金属组分—其中所述第一铂族金属组分不同于所述第二铂族金属组分—以及第一储氧化合物，其中至少30重量％的所述第一储氧化合物由作为CeO2计算的二氧化铈构成；和(iii)在至少50％所述基材的轴长上从出口端延伸到入口端并且分配于所述基材的内壁表面上或者所述基材的内壁表面和所述第一涂层上或者所述第一涂层上的第二涂层，其中所述第二涂层包含第三铂族金属组分和第四铂族金属组分，其中所述第三铂族金属组分和所述第四铂族金属组分负载于第三氧化物载体材料上，并且其中所述第三铂族金属组分不同于所述第四铂族金属组分。2.权利要求1的催化剂，其中所述第一储氧组分进一步包含氧化铝和二氧化锆中一种或多种。3.权利要求1或2的催化剂，其中基于所述第一储氧组分的重量至少80重量％的所述第一储氧组分由作为CeO2计算的二氧化铈以及作为Al2O3计算的氧化铝和作为ZrO2计算的二氧化锆中一种或多种构成。4.权利要求2或3的催化剂，其中所述第一储氧组分进一步包含氧化铝。5.权利要求1
‑
3中任一项的催化剂，其中所述第一储氧组分进一步包含二氧化锆以及氧化镧和氧化镨中的一种或多种。6.根据权利要求1
‑
5中任一项的催化剂，在所述第一涂层中进一步包含不同于所述第一储氧组分的第二储氧组分，所述第二储氧组分包含二氧化铈。7.权利要求1
‑
6中任一项的催化剂，其中所述第一铂族金属组分、所述第二铂族金属组分、所述第三铂族金属组分和所述第四铂族金属组分相互独立地包含Ru、Os、Rh、Ir、Pd和Pt中的一种或多种。8.权利要求1
‑
7中任一项的催化剂，其中所述第一氧化物载体材料和所述第三氧化物载体材料相互独立地包含氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化镧、氧化铝
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二氧化锆、氧化铝
‑
二氧化硅、氧化铝
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二氧化钛、氧化铝
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氧化镧、二氧化硅
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二氧化锆、二氧化硅
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二氧化钛、二氧化硅
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氧化镧、二氧化锆
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二氧化钛、二氧化锆
‑
氧化镧和二氧化钛
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氧化镧中一种或多种。9.权利要求1
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8中任一项的催化剂，其中所述第二氧化物载体材料包含氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：