【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂，尤其涉及一种三效催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、汽车尾气中的一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)、氮氧化物(nox)等有害气体污染物给人们的健康带来了极大的威胁。三效催化剂(three-way catalysts,twcs)可以同时将汽车尾气中有害的co、hc和nox转化为无毒的co2和h2o，是目前轻型汽车气态污染物排放控制的重要组成部件。
2、近年来，随着汽车发动机燃烧控制技术的进步以及三效催化剂技术近50年的不断发展，三效催化剂的贵金属用量已经下降到1g/l排量左右的低水平。受到国际经济形势不景气的影响，汽车企业的经营也遇到了很大的挑战，争先恐后地压低成本以扩大市场份额，因此进一步要求催化剂企业降低贵金属用量。三效催化剂涂层平均厚度虽然在0.1毫米以下，但是在高气流速度的应用场景下，由于涂层的阻隔，尾气不太容易靠近载体孔道表面的涂层，因而载体孔道表面的涂层就难以与尾气接触进而发生催化反应，这部分贵金属的有效利用率就比较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种三效催化剂，通过添加涂层结构调节剂，其一可以缔合贵金属从而协助贵金属的分散和稳定，其二可以充当致孔剂，进而制备出的三效催化剂老化后仍具备很高的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化能力。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种三效催化剂，其中：催化剂包括载体及涂覆于所述载体上的涂层，所述载体为蜂窝状载体，所述涂层包括
4、优选的是，所述的三效催化剂，其中：铂族金属一选自铂、钯中的一种或两种，所述钯的负载量为5～200g/ft3，铂的负载量为0.1～100g/ft3。
5、优选的是，所述的三效催化剂，其中：镧铝复合物为氧化镧掺杂的氧化铝，按重量百分比计为，镧铝复合物包括1wt％～5wt％的氧化镧和95wt％～99wt％的氧化铝；所述第一铈锆复合氧化物包括35wt％～75wt％的zro2、20wt％～50wt％的ceo2和5wt％～15wt％的掺杂氧化物，所述掺杂氧化物选自la2o3、y2o3、pr6o11、nd2o3中的一种或几种。
6、优选的是，所述的三效催化剂，其中：铂族金属二选自铂、铑中的一种或两种，铂的负载量为0.1～100g/ft3，铑的负载量为0.1～50g/ft3。
7、优选的是，所述的三效催化剂，其中：铈铝复合物为氧化铈掺杂的氧化铝，按重量百分比计，铈铝复合物包括5wt％～40wt％的ceo2和60wt％～95wt％的al2o3；所述第二铈锆复合氧化物包括60wt％～90wt％的zro2、5wt％～25wt％的ceo2和5wt％～15wt％的掺杂氧化物，所述掺杂氧化物选自la2o3、y2o3、pr6o11、nd2o3等中的一种或几种。
8、优选的是，所述的三效催化剂，其中：涂层结构调节剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇甲基醚、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。
9、优选的是，所述的三效催化剂，其中：所述涂层结构调节剂的添加量为涂层上载量的5wt％～15wt％；第一催化涂层的涂覆量为50～200g/l；所述第二催化涂层的涂覆量为50～150g/l。
10、一种三效催化剂的制备方法，其中：包括以下步骤：
11、(1)第一催化涂层的涂覆过程：将第一铈锆复合氧化物、la2o3-al2o3、涂层结构调节剂和适量去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆液，再将铂族金属一的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～200g/l将第一涂层浆液涂覆到蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的载体在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的载体在550℃-750℃温度下焙烧3-7h；
12、(2)第二催化涂层的涂覆过程：将第二铈锆复合氧化物、ceo2-al2o3和适量去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆液，再将铂族金属二的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～150g/l将第二涂层浆液涂覆到涂覆了第一催化涂层的蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的催化剂在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的催化剂在550℃-750℃温度下焙烧3-7h，得到三效催化剂。
13、一种三效催化剂的制备方法，其中：包括以下步骤：
14、(1)第一催化涂层的涂覆过程：将第一铈锆复合氧化物、la2o3-al2o3和适量去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆液，再将铂族金属一的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～200g/l将第一涂层浆液涂覆到蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的载体在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的载体剂在550℃-750℃温度下焙烧3-7h；
15、(2)第二催化涂层的涂覆过程：将第二铈锆复合氧化物、ceo2-al2o3、涂层结构调节剂和适量去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆液，再将铂族金属二的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～150g/l将第二涂层浆液涂覆到涂覆了第一催化涂层的蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的催化剂在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的催化剂在550℃-750℃温度下焙烧3-7h，得到三效催化剂。
16、一种三效催化剂的制备方法，其中：包括以下步骤：
17、(1)第一催化涂层的涂覆过程：将第一铈锆复合氧化物、la2o3-al2o3、涂层结构调节剂和适量去离子水混合，经球磨后得到第一涂层浆液，再将铂族金属一的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～200g/l将第一涂层浆液涂覆到蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的载体在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的载体在550℃-750℃温度下焙烧3-7h；
18、(2)第二催化涂层的涂覆过程：将第二铈锆复合氧化物、ceo2-al2o3、涂层结构调节剂和适量去离子水混合，经球磨后得到第二涂层浆液，再将铂族金属二的硝酸盐溶液加入到浆液中，按涂层上载量为50～150g/l将第二涂层浆液涂覆到涂覆了第一催化涂层的蜂窝状陶瓷载体上，将涂覆后的催化剂在150-250℃温度下烘干1-4h，然后将烘干的催化剂在550℃-750℃温度下焙烧3-7h。
19、本专利技术的优点：
20、本专利技术的三效催化剂及其制备方法，简单易操作，制备出的三效催化剂涂层具有微观微米级孔道，减小了尾气的扩散阻力，有利于涂层尤其是载体孔道表面涂层与尾气的接触，提高了贵金属的有效利用率，进而有助于催化剂贵金属总体用量的降低，提高三效催化剂的成本优势；由于扩散阻力的降低及贵金属有效利用率的提升，催化剂的催化能力进一步增强，老化后仍具备很高的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三效催化剂，其特征在于：催化剂包括载体及涂覆于所述载体上的涂层，所述载体为蜂窝状载体，所述涂层包括涂覆在蜂窝状载体上的第一催化涂层，以及涂覆在第一催化涂层上面的第二催化涂层，所述第一催化涂层包括铂族金属一、镧铝复合物、第一铈锆复合氧化物，所述第二催化涂层包括铂族金属二、铈铝复合物、第二铈锆复合氧化物，所述第一催化涂层和/或第二催化涂层中含有涂层结构调节剂。
2.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：铂族金属一选自铂、钯中的一种或两种，所述钯的负载量为5~200g/ft3，铂的负载量为0.1~100 g/ft3。
3.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：镧铝复合物为氧化镧掺杂的氧化铝，按重量百分比计为，镧铝复合物包括1wt%~5wt%的氧化镧和95wt%~99wt%的氧化铝；所述第一铈锆复合氧化物包括35wt%~75wt%的ZrO2、20wt%~50wt%的CeO2和5wt%~15wt%的掺杂氧化物，所述掺杂氧化物选自La2O3、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于
5.如权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：铈铝复合物为氧化铈掺杂的氧化铝，按重量百分比计，铈铝复合物包括5wt%~40wt%的CeO2和60wt%~95wt%的Al2O3；所述第二铈锆复合氧化物包括60wt%~90wt%的ZrO2、5wt%~25wt%的CeO2和5wt%~15wt%的掺杂氧化物，所述掺杂氧化物选自La2O3、Y2O3、Pr6O11、Nd2O3等中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：涂层结构调节剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇甲基醚、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：所述涂层结构调节剂的添加量为涂层上载量的5wt%~15wt%；第一催化涂层的涂覆量为50~200g/L；所述第二催化涂层的涂覆量为50~150g/L。
8.根据权利要求1～7任一项所述的三效催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.根据权利要求1～7任一项所述的三效催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求1～7任一项所述的三效催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种三效催化剂，其特征在于：催化剂包括载体及涂覆于所述载体上的涂层，所述载体为蜂窝状载体，所述涂层包括涂覆在蜂窝状载体上的第一催化涂层，以及涂覆在第一催化涂层上面的第二催化涂层，所述第一催化涂层包括铂族金属一、镧铝复合物、第一铈锆复合氧化物，所述第二催化涂层包括铂族金属二、铈铝复合物、第二铈锆复合氧化物，所述第一催化涂层和/或第二催化涂层中含有涂层结构调节剂。
2.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：铂族金属一选自铂、钯中的一种或两种，所述钯的负载量为5~200g/ft3，铂的负载量为0.1~100 g/ft3。
3.根据权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：镧铝复合物为氧化镧掺杂的氧化铝，按重量百分比计为，镧铝复合物包括1wt%~5wt%的氧化镧和95wt%~99wt%的氧化铝；所述第一铈锆复合氧化物包括35wt%~75wt%的zro2、20wt%~50wt%的ceo2和5wt%~15wt%的掺杂氧化物，所述掺杂氧化物选自la2o3、y2o3、pr6o11、nd2o3中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的三效催化剂，其特征在于：铂族金属二选自铂、铑中的一种或两种，铂的负载量为0.1~100 g/ft3，铑的负载量...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晨鼎，王德冰，韩飞，薛大为，李小明，毛冰斌，邱祎源，王俊，沈逸飞，盛丽萍，饶婷，林帅帅，王云锋，王卫东，岳军，
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：
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