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1、(10)申请公布号 CN 103561850 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103561850 A (21)申请号 201280024838.3 (22)申请日 2012.05.25 1201218.3 2012.01.25 GB 2011-117314 2011.05.25 JP 61/586,447 2012.01.13 US B01D 53/94(2006.01) B01J 23/40(2006.01) B01J 23/48(2006.01) B01J 23/63(2006.01) B01J 37/02(2006.01) F01N 3/28(2006.01) F01。
2、N 3/08(2006.01) F01N 3/10(2006.01) (71)申请人 庄信万丰股份有限公司 地址 英国伦敦 (72)发明人 角野健史 角屋聪 汪利峰 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 王健 (54) 发明名称 废气氧化催化剂 (57) 摘要 废气氧化催化剂, 其特征在于废气氧化催化 剂包含催化剂基底其中已形成多个废气通 道, 和在催化剂基底中的废气通道表面上形成的 催化剂层 ; 其中提供由底催化剂层、 暴露在废气 通道中的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化 剂层之间的中间催化剂层构成的催化剂层以覆盖 不小于 25% 的废气通道表面。
3、, 且其中底催化剂层 至少含有氧吸留剂作为催化剂组分但不含烃吸附 剂, 中间催化剂层至少含有负载在金属氧化物载 体上的催化剂金属和烃吸附剂作为催化剂组分, 顶催化剂层至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催 化剂组分。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.22 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/GB2012/051190 2012.05.25 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/160391 EN 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专。
4、利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103561850 A CN 103561850 A 1/1 页 2 1. 废气氧化催化剂, 其特征在于包含催化剂基底, 其中已形成多个废气通道, 和在催化 剂基底中的废气通道表面上形成的催化剂层 ; 其中设有由底催化剂层、 暴露在废气通道中 的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化剂层之间的中间催化剂层构成的催化剂层以覆 盖不小于 25% 的废气通道表面, 且其中底催化剂层至少含有氧吸留剂作为催化剂组分但不 含烃吸附剂, 中间催化剂层至少含有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属和烃吸附剂作 为催化剂组分, 顶催化剂层至少含有氧。
5、吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分。 2. 根据权利要求 1 的废气氧化催化剂, 其中中间催化剂层由具有不同催化剂组分和 / 或含量的两个或更多个层构成。 3.权利要求1或2的废气氧化催化剂, 其中除氧吸留剂和烃吸附剂外, 顶催化剂层还含 有负载在金属氧化物载体上的催化剂金属。 4.根据权利要求3的废气氧化催化剂, 其中总催化剂金属含量的l-10重量%包含在顶 催化剂层中。 5. 根据权利要求 1、 2、 3 或 4 的废气氧化催化剂, 其中所述催化剂金属是铂、 钯、 铱、 金、 银或、 铂和钯的混合物。 6. 根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中中间催化剂层和顶催化剂层各自含 有占催化剂。
6、金属和金属氧化物的总重量的 0.2-5.0 重量 % 的催化剂金属。 7. 根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中顶催化剂层或中间催化剂层中的烃 吸附剂是沸石或沸石晶格中的硅或铝被过渡金属替代的金属硅酸盐结构。 8. 根据权利要求 7 的废气氧化催化剂, 其中所述沸石是 BEA、 FAU、 MFI、 FER 或 CHA 类型 或其中任何两种或更多种的混合物。 9. 根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中顶催化剂层和底催化剂层中的氧吸 留剂是氧化铈、 铈和锆的复合氧化物、 或其中已添加了镧、 镨或钕的氧化铈或铈和锆的复合 氧化物。 10.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其包含。
7、10-20g/L氧吸留剂、 5-30g/L烃 吸附剂和 0.1-5.0g/L 催化剂金属。 11.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中总氧吸留剂含量的20-50重量%包 含在底层中。 12.根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中总烃吸附剂含量的30-50重量%包 含在顶催化剂层中。 13. 根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中所述催化剂基底是蜂窝圆柱体形 式, 其中废气通道从所述圆柱体的一面贯穿至另一面 ; 或纤维形式、 片形式或陶瓷形式的多 孔体。 14. 根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂, 其中催化剂基底和底催化剂层作为蜂 窝圆柱体整体形成。 15. 根据权利要求。
8、 1 至 13 任一项的废气氧化催化剂, 其中在催化剂基底上由浆料涂料 形成底层。 16. 柴油内燃机的排气系统, 其包含根据任一前述权利要求的废气氧化催化剂。 17. 根据权利要求 16 的排气系统, 其包含柴油机微粒过滤器。 权 利 要 求 书 CN 103561850 A 2 1/9 页 3 废气氧化催化剂 0001 本发明涉及用于净化内燃机、 尤其是柴油机排放的废气的废气氧化催化剂。 0002 废气净化催化剂用于防止内燃机排放的废气造成的污染, 为柴油机开发的催化剂 包括氧化催化剂和氮氧化物吸留还原催化剂。 0003 氧化催化剂使废气中的有毒物质, 如一氧化碳 (CO) 、 未燃烃 (。
9、HC) 和可溶有机成分 (SOF) 通过分解成二氧化碳、 水等变无害。美国专利 no.5627124 和 5491120 公开了使用在 带有许多废气通道的蜂窝形式的基底的废气通道中形成的催化剂层的氧化催化剂, 其中所 述催化剂层含有金属氧化物, 如氧化铈、 氧化铝、 氧化钛和氧化锆及其络合物并进一步含有 贵金属, 如铂和钯。由于在废气温度低 (如在低速行进中) 时氧化催化剂的氧化有毒物质如 HC 的功能不足, 已设计出各种手段以在低温下吸附 HC, 然后在废气达到足够高的温度时氧 化释放的 HC ; 提出的一种手段是构造催化剂层以提高 HC 吸附量 (参见例如美国专利公开 No.2010/01。
10、80582) 。 0004 为了提高在低废气温度下吸留的HC量, 在美国专利公开No.2010/0180582中公开 的氧化催化剂中的废气通道中提供的催化剂层由三层构成 : 含有至少分子筛的底层、 含有 负载在耐火金属氧化物上的贵金属但不含分子筛的中间层和含有至少分子筛的顶层。但 是, 尽管美国专利公开 No.2010/0180582 中公开的氧化催化剂提供改进的在低速行进中的 HC 吸附, 但这种催化剂的问题在于, HC 吸附效力在低温连续行进中 (如在空转中) 倾向于变 差, 且 CO 脱除水平几乎不令人满意, 因为催化剂从硫中毒 (由于废气中的硫化合物) 中复原 的能力被认为不足。为解决。
11、上述现有技术的废气氧化催化剂的问题而设计出本发明, 其目 标是提供可借以解决现有问题的废气催化剂。 0005 根据第一方面, 本发明提供废气氧化催化剂, 其特征在于包含催化剂基底其 中已形成多个废气通道, 和在催化剂基底中的废气通道表面上形成的催化剂层 ; 其中提供 由底催化剂层、 暴露在废气通道中的顶催化剂层和位于底催化剂层与顶催化剂层之间的中 间催化剂层构成的催化剂层以覆盖不小于 25% 的废气通道表面, 且其中底催化剂层至少含 有氧吸留剂作为催化剂组分但不含烃吸附剂, 中间层至少含有负载在金属氧化物载体上的 催化剂金属和烃吸附剂作为催化剂组分, 顶催化剂层至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催。
12、 化剂组分。 0006 在一个实施方案中, 中间催化剂层包含不少于两层具有不同催化剂组分和 / 或催化剂含量。 0007 在进一步实施方案中, 除氧吸留剂和烃吸附剂外, 顶催化剂层还含有负载在金属 氧化物载体上的催化剂金属。 0008 在进一步实施方案中, 烃吸附剂是沸石。 0009 根据第二方面, 本发明提供柴油内燃机的排气系统, 其包含根据任一前述权利要 求的废气氧化催化剂。 0010 本发明的废气氧化催化剂具有出色的除 CO 和 HC 效力, 防止低速行进中 HC 吸附的 下降, 从催化剂的硫中毒中快速复原并可有效氧化废气中的有毒物质以使它们无害。 0011 为了更充分理解本发明, 参照。
13、附图描述本发明的实施方案, 其中 : 说 明 书 CN 103561850 A 3 2/9 页 4 0012 图 1 是显示本发明的废气氧化催化剂的一个实施方案的纵剖面视图 ; 0013 图 2 是显示催化剂层的构造的放大剖视图 ; 且 0014 图 3 是显示本发明的废气氧化催化剂的另一实施方案中的催化剂层的构造的放 大剖视图。 0015 图 1 显示本发明的废气氧化催化剂的一个实施方案 ; 所示废气氧化催化剂具体体 现了一种构造 : 其中在含有多个废气通道 2 的催化剂基底 3 中的废气通道 2 的壁 4 上提供 如图 2 中所示的催化剂层 5。所用催化剂基底 3 包含堇青石、 金属、 碳。
14、化硅、 氮化硅、 氮化铝 等。尽管通常可以使用具有从该圆柱体的一面贯穿至另一面的多个废气通道 2 的蜂窝圆柱 形式的催化剂基底 3, 但该基底也可以是纤维形式、 片形式、 陶瓷形式等等的多孔体。 0016 如图2中所示, 催化剂层5由三层构成 : 至少含有氧吸留剂但不含烃吸附剂作为催 化剂组分的底催化剂层 6、 至少含有作为催化剂组分的负载在金属氧化物载体上的催化剂 金属和烃吸附剂的中间催化剂层 7 和至少含有氧吸留剂和烃吸附剂作为催化剂组分的顶 催化剂层 8。提供底催化剂层 6 以覆盖废气通道 2 的壁 4, 顶催化剂层 8 暴露在废气通道 2 内, 中间催化剂层 7 位于底催化剂层 6 与。
15、顶催化剂层 8 之间。 0017 可通过施加催化剂层成形浆料 (其中已将催化剂组分分散在水中) 的涂层、 然后干 燥和煅烧来形成各催化剂层。对催化剂基底 3 施加浆料涂层的方法可列为包括将催化剂基 底 3 浸在该浆料中或将该浆料灌入催化剂基底 3 的废气通道 2 中。在该浆料已涂布在催化 剂基底 3 上并干燥后, 其通常在 700或更低的温度下煅烧以形成催化剂层。 0018 可以使用分散在水中的氧吸留剂的催化剂组分作为用于形成底催化剂层 6 的浆 料。尽管可以使用氧化铈、 铈和锆的复合氧化物和已将 La、 Pr 或 Nd 之类的元素添加到所述 氧化物中的化合物的任一种作为氧吸留剂, 但铈和锆的。
16、复合氧化物是优选的。由于使用不 含烃吸附剂或催化剂金属的浆料形成底催化剂层 6, 在底催化剂层 6 中不含烃吸附剂, 但其 中可能含有已从在底催化剂层 6 上形成的中间催化剂层 7 迁移来的催化剂金属。如果在底 催化剂层 6 中含有已从中间催化剂层 7 迁移来的催化剂金属, 其比例通常不大于总催化剂 金属含量的 5 重量 %。 0019 可通过在其上已形成底催化剂层 6 的催化剂基底 3 上的底催化剂层 6 上涂布分散 在水中的催化剂金属化合物、 用于负载该催化剂金属的金属氧化物载体和烃吸附剂的浆料 或分散在水中的其上已负载催化剂金属的金属氧化物载体和烃吸附剂的浆料、 然后干燥和 煅烧来形成中。
17、间催化剂层 7。中间催化剂层 7 中的催化剂金属作为负载在金属氧化物上的 催化剂金属存在。 使用铂、 钯、 铱、 金或银之类金属的硝酸盐、 乙酸盐、 盐酸盐、 氨合物盐等作 为用于形成中间催化剂层 7 的浆料中的催化剂金属化合物 ; 硝酸铂、 氨合铂和硝酸钯是优 选的。使用氧化铝, 如 - 氧化铝或 - 氧化铝、 氧化锆、 氧化硅、 氧化钛、 它们的混合物和 它们的复合氧化物作为金属氧化物载体 ; 氧化铝和含有氧化铝的混合物或复合氧化物是优 选的, - 氧化铝和含有 - 氧化铝的混合物或复合氧化物尤其优选。含有 - 氧化铝的 混合物或复合氧化物中其它金属氧化物的比例优选落在 1-30 重量 %。
18、 的范围内。优选使用 平均粒度为 1-10 微米的粉末作为金属氧化物载体。对于其中分散着催化剂金属化合物和 催化剂氧化物载体的浆料, 催化剂金属化合物与金属氧化物载体的比例优选落在金属氧化 物化合物占两者总重量的 0.2-5.0 重量 % 的范围内。可用的烃吸附剂包括介孔材料或微孔 材料, 如沸石或结构为其沸石晶格中的硅或铝被过渡金属替代的金属硅酸盐, 尽管沸石是 说 明 书 CN 103561850 A 4 3/9 页 5 优选的。可列举 BEA、 FAU、 MFI、 FER、 CHA 等类型的沸石作为沸石, 其中一种或两种或更多种 可以一起使用, 尽管具有三维孔隙率的沸石是优选的。具有与废。
19、气中所含的烃类相配的捕 获功能的烃吸附剂优选被选用作烃吸附剂。 0020 可通过在中间催化剂层 7 上涂布含有氧吸留剂和烃吸附剂的浆料、 干燥和烧制来 形成顶催化剂层8。 可用的氧吸留剂和烃吸附剂与底催化剂层6和中间催化剂层7中相同。 0021 如果必要, 在用于形成底催化剂层 6、 中间催化剂层 7 和顶催化剂层 8 的浆料中可 掺入粘合剂、 无机纤维等。 也充当金属氧化物载体的氧化铝常用作粘合剂, 尽管也可以使用 氧化钛、 氧化硅等。 可以使用莫来石纤维、 二氧化钛纤维、 二氧化硅纤维、 纤维状勃姆石等作 为无机纤维。 0022 上述实例例示通过在催化剂基底 3 中的废气通道 2 的壁 4。
20、 上涂布含有催化剂金属 化合物和金属氧化物载体 (或负载催化剂金属的金属氧化物载体) 、 然后干燥和煅烧来形成 底催化剂层 6 的情况, 但也可以通过将底催化剂层浆料模制到例如蜂窝圆柱体中、 然后干 燥和煅烧来整体形成催化剂基底 3 和底催化剂层 6。 0023 尽管上述实例例示作为单层构造中间催化剂层 7 的情况, 但中间催化剂层 7 也可 以如图 3 中所示作为两层第一层 7a 和第二层 7b 或多个两层或更多层构造。当作为多 个两层或更多层构造中间催化剂层 7 时, 各层 (第一层 7a、 第二层 7b, 以此类推) 可以由具有 不同催化剂金属及其含量、 不同金属氧化物载体等的浆料或由不。
21、同含量的相同催化剂金属 的浆料形成。通过作为其催化剂金属、 金属氧化物载体及其含量等不同的多个层构造中间 催化剂层 7, 可以增强在处理含有不同比例有毒物质的废气中的多用性。 0024 本发明的废气氧化催化剂1可以在顶催化剂层8中含有催化剂金属以及氧吸留剂 和烃吸附剂。当如此包含催化剂金属时, 其负载在金属氧化物载体上。在顶催化剂层 8 中 包含催化剂金属不仅改进抑制低速行进过程中 HC 捕获功能下降的性能, 其还可以改进 DPF 强制再生过程中的燃料燃烧性质。 0025 相对于废气氧化催化剂 1 的体积 (L) , 上述氧吸留剂、 烃吸附剂和催化剂金属在 本发明的废气氧化催化剂 1 中的含量。
22、优选为 10-20g/L 氧吸留剂、 5-30g/L 烃吸附剂和 0.1-5.0g/L 催化剂金属。氧吸留剂的含量优选使得总氧吸留剂含量的 20-50 重量 % 包含 在底催化剂层 6 中, 总氧吸留剂含量的 50-80 重量 % 包含在顶催化剂层 8 中。烃吸附剂的 含量优选使得总烃吸附剂含量的 30-50 重量 % 包含在中间催化剂层 7 中, 总烃吸附剂含量 的 50-70 重量 % 包含在顶催化剂层 8 中。如果顶催化剂层 8 中另外含有催化剂金属, 其中 所含的催化剂金属的比例优选设定为总催化剂金属含量的 1-10 重量 %。 0026 不需要在从废气入口端到废气出口端的整个废气通道。
23、 2 上提供本发明的废气氧 化催化剂 1 中的包含底催化剂层 6、 中间催化剂层 7 和顶催化剂层 8 的催化剂层 5 : 尽管其 可以连续或非连续提供, 只要其在废气通道2总长度的表面的不小于25%上提供, 但其优选 在废气通道 2 总长度的表面的不小于 30%, 更优选不小于 40%, 特别优选不小于 50% 上提供。 催化剂层 5 优选在从废气通道 2 的废气入口端到废气出口端的废气通道 2 总长度的表面的 不小于 25% 上提供, 特别优选在其上连续提供。如果在从废气通道 2 的废气入口端到废气 出口端的废气通道 2 总长度的不到 100% 长度上提供催化剂层 5, 通常可以在不带有催。
24、化剂 层 5 的那部分废气通道 2 上提供此前已知的催化剂层, 在这种情况下允许催化剂层 5 中的 中间催化剂层延伸到不带有包含底催化剂层6、 中间催化剂层7和顶催化剂层8的催化剂层 说 明 书 CN 103561850 A 5 4/9 页 6 5 的那部分上。 0027 仅作为举例说明, 下面用实施例更详细描述本发明。 0028 实施例 1 0029 制备用于形成各催化剂层的下列浆料。 0030 1) 底催化剂层 : 含有作为氧吸留剂的氧化铈 - 氧化锆络合物和氧化铝的浆料 (氧 吸留剂 63 重量 %, 氧化铝 37 重量 %) 。 0031 2)中间催化剂层浆料:含有-沸石作为烃吸附剂、。
25、 铂和钯作为催化剂金属 (作为 硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (烃吸附剂 11.2 重量 %, 铂 1.6 重量 %, 钯 0.8 重量 %, 氧化铝 86.4 重量 %) 。 0032 3) 顶催化剂层浆料 : 含有氧化铈 - 氧化锆络合物作为氧吸留剂、 铂作为催化剂金 属 (作为硝酸铂加入) 、 - 沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料 (氧吸留剂 27 重量 %, - 沸 石烃吸附剂 45 重量 %, 铂 0.1 重量 %, 氧化铝 27.9 重量 %) 。 0033 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 49g/L 的沉积物, 干燥,。
26、 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 50g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0034 实施例 2 0035 制备用于形成各催化剂层的下列浆料。 0036 1) 底催化剂层 : 含有作为氧吸留剂的氧化铈 - 氧化锆络合物和氧化铝的浆料 (氧 吸留剂 63 重量 %, 氧化铝 37 。
27、重量 %) 。 0037 2) 中间催化剂层浆料 : 含有 - 沸石和 ZSM5 沸石作为烃吸附剂、 铂和钯作为催 化剂金属 (作为硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (- 沸石 5 重量 % 和 ZSM5 沸石 5 重 量 % 作为烃吸附剂, 铂 1.1 重量 %, 钯 0.5 重量 %, 氧化铝 88.4 重量 %) 。 0038 3)顶催化剂层浆料:氧化铈-氧化锆络合物作为氧吸留剂、 铂作为催化剂金属 (作 为硝酸铂加入) 、 -沸石和ZSM5沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料 (氧吸留剂27.4重量%, - 沸石 22.5 重量 % 和 ZSM5 沸石 22.5 重量 % 作为烃吸附剂,。
28、 铂 0.1 重量 %, 氧化铝 27.5 重量 %) 。 0039 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 49g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 60g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0040 实施例。
29、 3 0041 制备用于形成各催化剂层的下列浆料。 0042 1) 底催化剂层 : 含有作为氧吸留剂的氧化铈 - 氧化锆络合物和氧化铝的浆料 (氧 吸留剂 63 重量 %, 氧化铝 37 重量 %) 。 说 明 书 CN 103561850 A 6 5/9 页 7 0043 2)中间催化剂层浆料:含有-沸石作为烃吸附剂、 铂和钯作为催化剂金属 (作为 硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (- 沸石 9 重量 % 作为烃吸附剂, 铂 1.1 重量 %, 钯 0.5 重量 %, 氧化铝 89.4 重量 %) 。 0044 3) 顶催化剂层浆料 : 含有氧化铈 - 氧化锆络合物作为氧吸留剂、 铂作。
30、为催化剂金 属 (作为硝酸铂加入) 、 - 沸石作为烃吸附剂和氧化铝的浆料 (氧吸留剂 31 重量 %, 作为烃 吸附剂的 - 沸石 36 重量 %, 氧化铝 33 重量 %) 。 0045 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 55g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 60g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层。
31、, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0046 对比例 1 0047 制造废气氧化催化剂, 不形成含有氧吸留剂的底催化剂层, 使用下列浆料形成催 化剂金属层和顶催化剂层。 0048 1) 用于形成含催化剂金属的层的浆料 : 含有铂和钯作为催化剂金属 (作为硝酸铂 和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (铂 1.0 重量 %, 钯 0.5 重量 %, 无机载体 98.5 重量 %) 。 0049 2)顶催化剂层浆料:含有-沸石作为烃吸附剂、 铂作为催化剂金属 (作为硝酸铂 加入) 和氧化铝的浆料 (作为烃吸附剂的 - 沸石 63.9 。
32、重量 %, 铂 0.1 重量 %, 氧化铝 36 重 量 %) 。 0050 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在用于形成含催化剂金属的层的浆料中, 其 涂布产生干燥时为178g/L的沉积物, 干燥, 然后在500下煅烧形成含催化剂金属的层。 然 后在含催化剂金属的层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 60g/L 的沉积物, 干燥, 然 后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有双催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气通 道表面的比例, 双催化剂层覆盖率 100%) 。 0051 对比例 2 0052 在蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 上涂布含有 - 沸石作为烃吸附剂、。
33、 铂和钯作为 催化剂金属 (作为硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (作为烃吸附剂的 - 沸石 47.72 重量 %, 铂 1.44 重量 % 和钯 0.72 重量 % 作为催化剂金属, 氧化铝 50.12 重量 %) 以产生干燥 时为 180g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成催化剂层 ; 由此获得具有含催化剂金 属的单催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气通道表面的比例, 单催化剂层覆盖率 100%) 。 0053 对比例 3 0054 制备下列浆料以形成各催化剂层。 0055 1) 底催化剂层浆料 : 含有氧化铝 100 重量 %(不含氧吸留剂) 的浆料。 0056 2)。
34、中间催化剂层浆料:含有-沸石作为烃吸附剂、 铂和钯作为催化剂金属 (作为 硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (- 沸石 11.2 重量 % 作为烃吸附剂, 铂 1.6 重量 %, 钯 0.8 重量 %, 氧化铝 86.4 重量 %) 。 0057 3) 顶催化剂层浆料 : 含有 - 沸石作为烃吸附剂、 铂作为催化剂金属 (作为硝酸 铂加入) 和氧化铝的浆料 (不含氧吸留剂 ; 作为烃吸附剂的 - 沸石 63.9 重量 %, 铂 0.1 重 说 明 书 CN 103561850 A 7 6/9 页 8 量 %, 氧化铝 36 重量 %) 。 0058 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L。
35、) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 49g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 50g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0059 对比例 4 0060 制备下列浆料以形成各催化剂层。 0061 1)底催化剂层浆料:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆。
36、复合氧化物和氧化铝的 浆料 (氧吸留剂 63 重量 %, 氧化铝 37 重量 %) 。 0062 2) 中间催化剂层浆料 : 含有 - 沸石作为烃吸附剂、 铂和钯作为催化剂金属 (作 为硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (- 沸石 11.2 重量 % 作为烃吸附剂 , 铂 1.6 重 量 %, 钯 0.8 重量 %, 氧化铝 86.4 重量 %) 。 0063 3) 顶催化剂层浆料 : 含有 - 沸石作为烃吸附剂、 铂作为催化剂金属 (作为硝酸 铂加入) 和氧化铝的浆料 (不含氧吸留剂 ; 作为烃吸附剂的 - 沸石 63.9 重量 %, 铂 0.1 重 量 %, 氧化铝 36 重量 %) 。
37、。 0064 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 49g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 50g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0065 对比例 5 0066 制备用于形成各催化剂层的下列浆料。 00。
38、67 1)底催化剂层:含有氧化铈-氧化锆复合氧化物作为氧吸留剂、 氧化铝、 铂作为催 化剂金属 (作为硝酸铂加入) 和 - 沸石作为烃吸附剂的浆料 (作为烃吸附剂的 - 沸石 47 重量 %, 氧吸留剂 29 重量 %, 氧化铝 23.9 重量 %, 铂 0.1 重量 %) 。 0068 2) 中间催化剂层浆料 : 含有铂和钯作为催化剂金属 (作为硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (铂 2.4 重量 %, 钯 1.2 重量 %, 氧化铝 96.4 重量 %) 。 0069 3) 顶催化剂层浆料 : 含有 - 沸石作为烃吸附剂、 氧化铈 - 氧化锆复合氧化物作 为氧吸留剂、 铂作为催化剂金属。
39、 (作为硝酸铂加入) 和氧化铝的浆料 (氧吸留剂 37.5 重量 %, 作为烃吸附剂的 - 沸石 37.5 重量 %, 铂 0.1 重量 %, 氧化铝 24.9 重量 %) 。 0070 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 52g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 72g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催化 剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 81g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提。
40、供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气 通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 说 明 书 CN 103561850 A 8 7/9 页 9 0071 对比例 6 0072 制备下列浆料以形成各催化剂层。 0073 1)底催化剂层浆料:含有作为氧吸留剂的氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的 浆料 (氧吸留剂 63 重量 %, 氧化铝 37 重量 %) 。 0074 2) 中间催化剂层浆料 : 含有铂和钯作为催化剂金属 (作为硝酸铂和硝酸钯加入) 和氧化铝的浆料 (铂 1.1 重量 %, 钯 0.5 重量 %, 氧化铝 98.4 重量 %) 。 0075 3) 顶催化剂层浆料 :。
41、 含有 - 沸石和 ZSM-5 作为烃吸附剂、 氧化铈 - 氧化锆复 合氧化物作为氧吸留剂、 铂作为催化剂金属 (作为硝酸铂加入) 和氧化铝的浆料 (氧吸留剂 27.4 重量 % ; - 沸石 25 重量 % 和 ZSM5 沸石 20 重量 % 作为烃吸附剂, 铂 0.1 重量 %, 氧化 铝 27.5 重量 %) 。 0076 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 49g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 110g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形。
42、成中间催 化剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 67g/L 的沉积物, 干 燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为 废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 100%) 。 0077 对比例 7 0078 制备下列浆料以形成各催化剂层。 0079 1) 底催化剂层浆料 : 含有氧化铝 100 重量 % 作为粘合剂 (不含氧吸留剂) 的浆料。 0080 2) 中间催化剂层浆料 : 含有铂作为催化剂金属 (作为硝酸铂加入) 和氧化铝的浆 料 (不含烃吸附剂 ; 铂 3.3 重量 %, 氧化铝 97.9 重量 %) 。 0081。
43、 3) 顶催化剂层浆料 : 含有 100 重量 % 氧化铝 (不含氧吸留剂和不含烃吸附剂) 的 浆料。 0082 将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布产生干燥时为 73g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在底催化剂层上涂布中 间催化剂层浆料以产生干燥时为 55g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成中间催化 剂层。然后在中间催化剂层上涂布顶催化剂层浆料以产生干燥时为 47g/L 的沉积物, 干燥, 然后在 500下煅烧形成顶催化剂层, 以提供具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气 通道表面的比例, 三催化剂层。
44、覆盖率 100%) 。 0083 将实施例 1-2 和对比例 1-6 的废气氧化催化剂在炉中在 700下热处理 50 小时, 然后安装在直列式 4 气缸柴油机的排气管中。使用添加了 500ppm 有机硫化合物的轻燃料 油在 300下进行硫中毒试验。硫的吞吐量设定为 4.6g/L。然后通过使用商业轻油 (JIS2) 在 600下强制再生 15 分钟复原该催化剂。 0084 然后进行模拟 EC 模式试验并评估催化剂性能。结果显示在表 1 中。 0085 表 1 0086 说 明 书 CN 103561850 A 9 8/9 页 10 0087 根据表1中的结果, 实施例1具有比对比例1-5高的CO。
45、转化率, 实施例2具有比对 比例 5 高的 CO 转化率, 证实本发明的废气氧化催化剂具有比现有技术好的废气净化效力。 0088 将实施例 3 和对比例 7 的废气氧化催化剂在炉中在 700下热处理 50 小时, 然后 安装在直列式 4 气缸柴油机的排气管中。使用商业轻油 (JIS2) , 在实际废气中进行模拟模 式试验并记录 CO 转化率达到 50% 时的温度 (COT50) 。结果列在表 2 中。 0089 表 2 0090 COT50 实施例 3 203 对比例 7 212 0091 根据表 2 中的结果, 实施例 3 的废气氧化催化剂具有比对比例 6 的废气氧化催化 剂低的 COT50。
46、, 证实本发明具有更优的废气净化效力。 0092 实施例 4 0093 使用与实施例 1 中相同的底催化剂层浆料、 中间催化剂层浆料和顶催化剂层浆 料获得具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 80%) : 首先将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1 L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布至催化剂基 底中的废气通道长度的 80% 的底催化剂层浆料覆盖率, 干燥 (干燥时的沉积物为 49 g/L) , 然后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在其上涂布中间催化剂层浆料至废气通道长度 的100%的覆盖率, 干燥 (干燥时的沉积物为110 g/L) , 然后在50。
47、0下煅烧形成中间催化剂 说 明 书 CN 103561850 A 10 9/9 页 11 层。然后在与底催化剂层浆料涂层的位置重叠的位置, 在其上涂布顶催化剂层浆料至等于 废气通道长度的80%的长度, 干燥 (干燥时的沉积物为50 g/L) , 然后在500下煅烧形成顶 催化剂层。 0094 实施例 5 0095 使用与实施例 1 中相同的底催化剂层浆料、 中间催化剂层浆料和顶催化剂层浆 料获得具有三催化剂层的废气氧化催化剂 (作为废气通道表面的比例, 三催化剂层覆盖率 50%) : 首先将蜂窝催化剂基底 (NGK 产品, 1L) 浸在底催化剂层浆料中, 其涂布至底催化剂层 浆料覆盖率等于催化。
48、剂基底中的废气通道长度的 50%, 干燥 (干燥时的沉积物为 49g/L) , 然 后在 500下煅烧形成底催化剂层。然后在其上涂布中间催化剂层浆料至废气通道长度的 100% 的覆盖率, 干燥 (干燥时的沉积物为 110g/L) , 然后在 500下煅烧形成中间催化剂层。 然后在与底催化剂层浆料涂层的位置重叠的位置在其上涂布顶催化剂层浆料至等于废气 通道长度的 50% 的长度, 干燥 (干燥时的沉积物为 50g/L) , 然后在 500下煅烧形成顶催化 剂层。 0096 在与实施例 1 中相同的条件下测试实施例 4 和 5 的废气氧化催化剂。结果显示在 表 3 中。 0097 表 3 0098。
49、 CO 转化率 (%)THC 转化率 (%) 实施例 459.779.2 实施例 556.275.6 对比例 154.379.8 0099 根据表 3 中的结果, 实施例 4 和 5 的废气氧化催化剂具有比对比例 1 的废气氧化 催化剂高的 CO 转化率, 证实它们具有更优的废气净化效力。 0100 为避免疑问, 本文中提到的任何和所有专利或其它出版物全文经此引用并入本 文。 0101 附图关键词 : 0102 1 废气氧化催化剂 0103 2 废气通道 0104 3 催化剂基底 0105 4 废气通道表面 0106 5 催化剂层 0107 6 底催化剂层 0108 7 中间催化剂层 0109 8。