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分层催化制品制造技术

技术编号:39662020 阅读:12 留言:0更新日期:2023-12-11 18:24
本发明专利技术涉及分层催化制品,特别是可用于三元转化的分层催化制品,其包含

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分层催化制品


[0001]本专利技术涉及分层
Pt/Pd/Rh
三金属催化制品

包含该催化制品的废气处理系统和用该分层催化制品或该废气处理系统处理废气流的方法


技术介绍

[0002]为了满足未燃烧烃
(HC)、
一氧化碳
(CO)
和氮氧化物
(NO
x
,如
NO

/

NO2)
污染物的排放标准,含有三元转化
(TWC)
催化剂
(
下文中可互换地称为
TWC
催化剂或
TWC)
的催化转化器已经使用了数年

众所周知的是,
TWC
催化剂同时氧化未燃烧的烃和一氧化碳并减少来自内燃机

尤其是汽油发动机的废气流中的氮氧化物

[0003]TWC
催化剂利用铂族金属
(PGM)
作为催化活性物类

特别地,钯通常与少量铑一起用作主要的铂族金属

近年来,
TWC
催化剂领域的巨大挑战是制造成本的增加,因为市场上钯的严重供应短缺推动钯价格的持续增长,其现在是铂的大约
2.6


同时,由于通常使用含有铂作为主要催化活性物类的柴油机氧化催化剂的柴油动力车辆的生产量减少,预期铂的价格将降低

因此,包含铂代替至少一部分钯的
TWC
催化剂对于显著降低催化剂的成本是合意的

但是,预期用铂简单代替钯将导致催化剂的性能不合意或不令人满意

在过去几十年中已经开发了包含一定量的铂的各种
TWC
催化剂

[0004]随着对发动机废气排放的法规越来越严格,仍然需要提供有效去除
HC、CO

NO
x
并可以以降低的成本生产的
TWC
催化剂


技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种催化制品,其包含铂代替一定量的原本用于
TWC
催化剂的钯,在减少
HC、CO

NO
x
方面具有相当或甚至改善的总体催化性能

[0006]因此,本专利技术提供了一种分层催化制品,其包含:
[0007]a)
顶层,其包含钯组分

铂组分和铑组分,其中钯组分

铂组分和铑组分以负载形式存在,并且其中至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在一种或多种载体上;
[0008]b)
底层,其包含负载形式的钯组分作为唯一的铂族金属组分;和
[0009]c)
基底,顶层和底层承载在该基底上,
[0010]其中钯组分按钯元素计算以高于
1:1
的比例负载在顶层与底层中

[0011]在另一方面,本专利技术提供了一种废气处理系统,其包含位于内燃机下游的如本文中所描述的分层催化制品

[0012]在又一方面,本专利技术提供了处理废气流的方法,包括使废气流与本文中所描述的分层催化制品或废气处理系统接触

附图说明
[0013]图
1A
是根据实施例1制备的具有示例性分层构造的
Pd/Rh
双金属催化制品的示意图;
[0014]图
1B
是根据实施例2制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0015]图
1C
是根据实施例3制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0016]图
2A、2B、2C

2D
分别是根据实施例
4、5、6
和7制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0017]图
3A

3B
是分别根据实施例8和9制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0018]图4是根据实施例
10
制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0019]图5是根据实施例
11
制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0020]图6是根据实施例
12
制备的具有示例性分层构造的
Pd/Pt/Rh
三金属催化制品的示意图;
[0021]图7是显示用根据实施例的催化制品处理废气后的排气管
HC
排放的图;
[0022]图8是显示用根据实施例的催化制品处理废气后的排气管
CO
排放的图;
[0023]图9是显示用根据实施例的催化制品处理废气后的排气管
NO
x
排放的图

具体实施方式
[0024]下面将详细描述本专利技术

要理解的是,本专利技术可以以许多不同的方式实现,并且不应解释为限于本文阐述的实施方案

[0025]除非上下文另行明确规定,单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指示物

术语“包含
(comprise)”、“包含
(comprising)”等可以与“含有
(contain)”、“含有
(containing)”等互换使用,并且应以非限制性

开放的方式解释

也就是说,例如,可以存在其它组件或元素

表述“由
……
组成”或“基本上由
……
组成”或同源词可以涵盖在“包含”或同源词内

[0026]根据本专利技术的一个方面,提供了一种分层催化制品,其包含:
[0027]a)
顶层,其包含钯
(Pd)
组分


(Pt)
组分和铑
(Rh)
组分,其中钯组分

铂组分和铑组分以负载形式存在,并且其中至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在一种或多种载体上;
[0028]b)
底层,其包含负载形式的钯组分作为唯一的铂族金属组分;和
[0029]c)
基底,顶层和底层承载在该基底上,
[0030]其中钯组分按钯元素计算以高于
1:1
的比例负载在顶层与底层中

[0031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.
分层催化制品,其包含:
a)
顶层,其包含钯
(Pd)
组分


(Pt)
组分和铑
(Rh)
组分,其中钯组分

铂组分和铑组分以负载形式存在,并且其中至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在一种或多种载体上;
b)
底层,其包含负载形式的钯组分作为唯一的铂族金属组分;和
c)
基底,顶层和底层承载在所述基底上,其中钯组分按钯元素计算以高于
1:1
的比例负载在顶层与底层中
。2.
根据权利要求1的分层催化制品,其中所述顶层基本不含除
Pd、Pt

Rh
以外的任何
PGM。3.
根据权利要求1或2的分层催化制品,其中顶层中的所述至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在不同于氧化铝的一种或多种载体上
。4.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其中所述至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在选自下组的一种或多种载体上:二氧化铈掺杂的氧化铝

氧化锆掺杂的氧化铝

二氧化铈

氧化锆掺杂的氧化铝

氧化镧

氧化锆掺杂的氧化铝

氧化钡

氧化镧掺杂的氧化铝

氧化钡

氧化镧

氧化钕掺杂的氧化铝

氧化锆

氧化镧掺杂的氧化锆

氧化钇掺杂的氧化锆

氧化钕掺杂的氧化锆

氧化镨掺杂的氧化锆

二氧化钛掺杂的氧化锆

二氧化钛

氧化镧掺杂的氧化锆

氧化镧

氧化钇掺杂的氧化锆

二氧化铈

二氧化铈

氧化锆复合氧化物和稀土稳定的二氧化铈

氧化锆复合氧化物
。5.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其中所述至少部分铂组分和至少部分铑组分一起负载在选自下组的一种或多种载体上:二氧化铈掺杂的氧化铝

二氧化铈

氧化锆复合氧化物和稀土稳定的二氧化铈

氧化锆复合氧化物
。6.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其中在顶层中,至少
70


优选所有铂组分与至少部分铑组分一起负载在一种或多种载体上
。7.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其中在顶层中,至少
10


至少
30
%或至少
50
%的铑组分与铂组分一起负载在一种或多种载体上
。8.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其中钯组分以高于
1:1
且不大于
10:1、
优选
1.2:1

6:1、
更优选
1.5:1

4:1、
最优选
2:1

4:1
的比例负载在顶层和底层中,按钯元素计算
。9.
根据前述权利要求任一项的分层催化制品,其包含:
a)
顶层,其包含钯组分

铂组分和铑组分,其中钯组分

铂组分和铑组分以负载形式存在,并且其中所有铂组分和至少部分铑组分一起负载在选自下组的一种或多种载体上:二氧化铈掺杂的氧化铝

氧化锆掺杂的氧化铝

二氧化铈

氧化锆掺杂的氧化铝

氧化镧

氧化锆掺杂的氧化铝

【专利技术属性】
技术研发人员:王伟亮郑晓来陈春雨A
申请(专利权)人:巴斯夫公司
类型:发明
国别省市:

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