本发明专利技术涉及耐硫钙钛矿负载的催化剂。具有可观ＮＯ和ＨＣ氧化能力的耐硫氧化催化剂已提出用于贫燃发动机的废气后处理系统的任意至少希望氧化ＮＯ的部件中。其中可以采用这种氧化催化剂的这种部件的数个非排它性实例包括ＤＯＣ和ＬＮＴ。氧化催化剂可包括钙钛矿氧化物颗粒，其负载钯颗粒。钙钛矿氧化物颗粒负载的钯同时氧化ＮＯ和ＨＣ的能力可显著减少或完全消除针对至少ＮＯ氧化在废气后处理系统中采用铂。而且，在某些情况下，氧化催化剂可显示出比铂更优的耐热性及较好的ＮＯ和ＨＣ氧化活性。
【技术实现步骤摘要】
本
通常涉及废气后处理系统(exhaust aftertreatment system)，尤其 涉及耐硫钙钛矿负载的氧化催化剂。
技术介绍
可向贫燃发动机提供空气和燃料的贫燃混合物(富氧混合物)作为手段来提高 车辆燃料经济性。在贫燃操作期间，从这种发动机释放的废气可以包括相对高含量的氧 (O2)、相对低含量的一氧化碳(CO)，以及未燃烧/部分燃烧的碳氢化合物(下文为HC)，可 能还有一些悬浮的颗粒物质，以及主要包括NO和NO2 (共同被称作NOx气体)的少量氮氧化 物。废气中NOx气体成分可在约50至1500ppm之间波动，且可能包括大于90wt. %的NO和 少于IOwt. %的N02。热的发动机废气温度能够达到最高大约900°C，通常需要在废气从车 辆尾管排入大气之前对其进行处理以减小一些或所有这些气体排放物的浓度。为此，可在贫燃发动机的下游安装废气后处理系统以控制包含在发动机废气中的 各种不想要的排放物和颗粒物质。典型的废气后处理系统通常致力于共同地(1)使CO氧 化为二氧化碳(CO2), (2)使HC氧化为CO2和水(H2O)，(3)使NOx气体转化为氮气(N2)和 O2，且移走任何其它不想要的物质。一直以来采用催化转化器来满足这种需要，所述催化转 化器采用主要包含钼的钼族金属(PGM)。但是贫燃发动机运行期间产生的废气的本质对传 统的催化转化器造成某种挑战。一个特定的挑战为热废气中相对高含量的O2和相对低含 量的CO和HC使得在PGM上将NOx气体转化为N2的反应动力学非常不利。不过，可以通过 一些已知的方法将NOx气体转化为N2。贫NOx捕集器，或LNT，仅仅是可采用的一个可用选项。LNT通常通过横跨和/或通 过LNT催化剂材料供应贫燃发动机排出的废气来运行，所述LNT催化剂材料表现出捕获和 转化NOx气体的能力。LNT催化剂材料通常包括氧化催化剂、NOx存储催化剂以及NOx还原 催化剂。当贫燃发动机正在燃烧空气和燃料的贫燃混合物时，氧化催化剂将NO氧化为NO2, NOx存储催化剂以硝酸盐物种形式捕获或“储存"NO2。氧化催化剂也可氧化发动机废气包含 的其它气体排放物(如果存在的话)，诸如CO和HC。然而，LNT催化剂材料的NOx存储容量 并不是无限的，且在某些点可能需要再生或清除所述源自NOx的硝酸盐化合物。例如，可通 过将供给贫燃发动机的空气和燃料的混合物短暂地由贫转化为富来再生LNT催化剂材料。 最终富燃废物流出物输送至LNT催化剂材料导致所述源自NOx的硝酸盐化合物变得热力学 不稳定，这进而又触发了 NOx气体的释放和未来NOx存储位点的再生。随后，通过流过NOx 还原催化剂上方的富燃发动机流出物中存在的过量还原剂，诸如C0、HC和/或吐，使释放的 NOx气体还原，大部分还原成N2。可用于废气后处理系统中将NOx气体转化为N2的另一种选项为尿素/氨选择催化剂还原系统(尿素-SCR)。尿素-SCR系统将尿素从车辆上可再填充的尿素储存箱中喷入贫 燃发动机排出的废气中。尿素在富氧废气中分解形成氨(NH3),氨进而在针对该反应的催化 剂材料上方存在O2的情况下选择性地将NOx气体还原为N2和H20。也可以将氨直接喷入废 气中以实现相同结果(如果需要的话)。柴油氧化催化剂(DOC)可位于LNT或尿素/氨-SCR系统的上游以尽可能多地氧 化发动机废气中的NO (转化为NO2)和残留CO和HC (转化为CO2和H2O)。DOC的初始氧化 影响可能相当具有帮助性，这是因为当总的NOx气体排放物中NO和NO2的比下降为约1 1 或更低时，LNT和尿素/氨系统通常都更加有效地将NOx气体转化为N2。由于这些和其他还 原剂的存在能促进NO2部分分解回N0，所以CO和HC的最初氧化也可帮助促使NOx气体转 化为N2。DOC可包括DOC催化剂材料，除了通常不包括NOx存储或NOx还原催化剂外，所述 DOC催化剂材料在组成上与LNT催化剂材料相似。DOC催化剂材料和LNT催化剂两者传统上都配备有耐火金属氧化物，在所述耐火 金属氧化物上，氧化催化剂，通常为钼，被分散以氧化N0、C0和HC。但是在传统的DOC和LNT 中应用钼，尤其相对大量的通常用来将NO氧化为NO2，是相当昂贵的。在某些情况下，当暴 露在较高操作温度的发动机废气中时，钼也已经显示出不良热耐用性以及丧失部分催化活 性。而且，当贫燃发动机燃烧含硫燃料，例如柴油燃料时，传统的DOC和LNT催化剂材 料显示出对硫中毒的通常敏感性。许多柴油燃料的硫含量典型地为大约50ppm或更少，且 对一些超低硫柴油燃料，硫含量大约为IOppm或更少。当含硫燃料被燃烧时，这少量的硫大 部分被氧化为S02。当暴露于钼或一些其他氧化催化剂时，SO2可被进一步氧化为S03。当 暴露于发动机废气内的水蒸气时，SO3然后可形成含硫酸的颗粒。S02、SO3以及含硫酸的颗 粒可作为包括各种硫酸盐和亚硫酸盐的硫物种化学吸附在钼和其他催化剂(PGM，NOx存储 催化剂等等)上，所述钼和其它催化剂可包括在DOC和LNT催化剂材料中。通过这种化学 吸附形成的较强金属硫键能够使得沉积的硫物种堵塞活性催化位点且逐渐降低DOC和/或 LNT的催化转化效率。已经研究可帮助从DOC和/或LNT催化剂材料中移走沉积的硫物种 的数种“deS0x(除SOx) ”途径。但是这些途径通常麻烦并易于损害贫燃发动机的燃料经济 性。因此，如下需求是普遍且迫切的可帮助改善贫燃发动机废气后处理系统以及其 他相关
的运行和效率的创新性发展。
技术实现思路
已经开发了耐硫氧化催化剂，其显示出可观的NO和HC氧化能力。氧化催化剂可 包括负载钯颗粒的钙钛矿氧化物颗粒。氧化催化剂可用于废气后处理系统的任何部件中， 在所述部件中至少贫燃发动机释放的废气所包含的NO被氧化。本专利技术进一步体现在如下方面1、用于废气后处理系统的部件中的氧化催化剂，在所述废气后处理系统的所述部 件中包含在贫燃发动机排出的废气中的至少NO被氧化，所述氧化催化剂包含钙钛矿氧化物颗粒；以及基于所述氧化催化剂的重量以约0. 5到约5. 0的重量百分比负载在所述钙钛矿氧 化物颗粒上的钯颗粒。2、根据方面1的氧化催化剂，其中，钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、Laa9SrafoC^ LaMnO3 或 Latl. 9SrQ. ^nO3 中的至少之一。3、根据方面1的氧化催化剂，其中，钯颗粒以基于所述氧化催化剂的重量约1. 0到 约2. 0的重量百分比负载在钙钛矿氧化物颗粒上。4、根据方面1的氧化催化剂，其中，所述废气后处理系统的所述部件为柴油氧化 催化剂。5、根据方面1的氧化催化剂，其中，所述废气后处理系统的所述部件为贫燃NOx捕集器。6、废气后处理系统中的部件，所述废气后处理系统接收燃烧空气和燃料的贫燃混 合物的贫燃发动机排出的发动机废气，该部件包括衬底表面，至少部分所述发动机废气通过该衬底表面；以及由所述衬底表面携带的氧化催化剂，其包括钙钛矿氧化物颗粒和负载在钙钛矿氧 化物颗粒上的钯颗粒，其中，钯颗粒以基于所述氧化催化剂的重量约0. 5到约5. 0的重量百 分比负载在钙钛矿氧化物颗粒上。7、根据方面6的部件，其中，钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于废气后处理系统的部件中的氧化催化剂，在所述废气后处理系统的所述部件中包含在贫燃发动机排出的废气中的至少ＮＯ被氧化，所述氧化催化剂包含：钙钛矿氧化物颗粒；以及基于所述氧化催化剂的重量以约０．５到约５．０的重量百分比负载在所述钙钛矿氧化物颗粒上的钯颗粒。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：CH金，W李，RJ布林特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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