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用于改善OSC和TWC性能的过渡金属掺杂的氧化铝

摘要

本发明公开了涉及三元催化剂组合物的催化剂组合物、制品、系统和方法,所述三元催化剂组合物包含掺杂有过渡金属的氧化铝。

著录项

  • 公开/公告号CN112805089A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 庄信万丰股份有限公司;

    申请/专利号CN201980065789.X

  • 发明设计人 小林真之;长冈修平;

    申请日2019-12-11

  • 分类号B01J23/06(20060101);B01J23/34(20060101);B01J23/60(20060101);B01J23/63(20060101);B01J23/656(20060101);B01J23/72(20060101);B01J23/89(20060101);B01J23/00(20060101);B01J21/06(20060101);B01J35/00(20060101);B01J37/02(20060101);B01J23/58(20060101);B01D53/94(20060101);

  • 代理机构11205 北京同立钧成知识产权代理有限公司;

  • 代理人马爽;臧建明

  • 地址 英国伦敦

  • 入库时间 2023-06-19 10:58:46

说明书

背景技术

内燃式引擎产生废气,该废气包含多种污染物,包括烃(HC)、一氧化碳(CO)、和氮氧化物(“NO

当汽油引擎在化学计量条件(空气/燃料比,λ=1)或接近化学计量条件下操作时,TWC催化剂通常表现最好。然而,通常引擎在操作循环期间的各个阶段在λ=1的任一侧上操作,当λ<1时通常称为“富油”条件,其对应于具有低氧含量的废气,并且当λ>1时通常称为“贫油”条件,其对应于具有高氧含量的废气。当引擎富油运行时,例如在加速期间,总废气组合物不是氧化的,而是本质上还原的,并且更难以在催化剂表面上进行氧化反应。因此,已开发了TWC以掺入组分,所述组分在操作循环的贫油阶段期间储存氧气,并且在操作循环的富油阶段释放氧气,因此延长了有效操作窗口。出于此类目的,基于氧化铈(例如,氧化铈-氧化锆混合氧化物)的材料在绝大多数当前商业TWC中用作储氧组分(OSC)。

对于移动应用,诸如汽车和卡车,将TWC催化剂涂覆到基底的壁上,然后将其集成到废气处理系统中。一般来讲,增加涂覆到基底上的催化剂的量将增加系统的催化活性。然而,高催化剂载体涂层载量可引起背压和热质量问题。因此,为了以较低催化剂载量满足强排放目标,已付出了相当大的努力来提高催化剂组分(包括OSC材料)的效率。

在我们的申请WO 02/40151中,我们描述了包括含锰OSC和至少一种任选掺杂的氧化铝的TWC组合物,其中氧化铝可掺杂有稀土材料、硅、锗、磷、砷、钙、锶和/或钡。本申请公开了使用含锰OSC的有益效果;具体地讲,与锰作为混合氧化物相存在的情况相比,包括作为游离氧化物的锰提供优异的储氧特性。值得注意的是,WO 02/40151公开了含锰OSC与掺杂的氧化铝的组合的用途,即作为两种单独的组分。

尽管在TWC技术方面取得了进展,但仍需要用于某些引擎平台的改善的催化转化器,该催化转化器在不增加载体涂层载量的情况下产生高转化率。本发明尤其解决了这些需求。

发明内容

根据本发明,三元催化剂组合物可包括掺杂有过渡金属的氧化铝。过渡金属可包括例如Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni或它们的组合;或Mn、Cu或它们的组合。在一些方面,过渡金属以相对于掺杂的氧化铝的总重量计约2重量%至约8重量%的量存在。

三元催化剂可包括铂族金属组分。铂族金属组分可包括例如Pd、Rh、Pt或它们的组合。

在一些方面,氧化铝是La稳定的氧化铝。

在一些方面,掺杂的氧化铝以三元催化剂组合物的约0.1重量%至约10重量%的量存在。

在一些方面,三元催化剂组合物可包括储氧组分(OSC)材料,该储氧组分(OSC)材料包括例如铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物或它们的组合。

在一些方面,三元催化剂组合物可包括碱金属或碱土金属。合适的碱金属或碱土金属可包括例如钡、锶或它们的组合。

根据本发明,用于处理废气的催化剂制品可包括(a)基底;和(b)如本文所述的三元催化剂组合物。

根据本发明,用于处理废气的催化剂制品可包括(a)基底;和(b)三元催化剂组合物,所述三元催化剂组合物包含掺杂有过渡金属的氧化铝。在一些方面,催化剂制品包括第一层和第二层,该第一层和第二层被布置成使得废气将在接触该第一层之前接触该第二层,其中该第一层包含三元催化剂组合物,该三元催化剂组合物包含掺杂有过渡金属的氧化铝。催化剂制品还可包括第三层,该第三层被布置成使得废气将在接触第二层之前接触第三层。

根据本发明,处理来自内燃式引擎的废气的方法可包括使废气与如本文所述的催化剂制品接触。

附图说明

图1示出了本发明的催化剂制品的构造。

图2示出了本发明催化剂和参考催化剂的OSC性能。

具体实施方式

本发明涉及燃烧废气(诸如由汽油引擎或其他引擎产生的废气)的催化处理,并且涉及相关的催化剂、催化制品和系统。更具体地讲,本发明涉及同时处理车辆排气系统中的NO

三元催化剂的一个重要特征是在废气的变化条件下(诸如变化的空气/燃料比)有效操作的能力。对这一挑战的传统反应是包含Ce/Zr混合氧化物材料作为储氧组分。然而,此类催化剂在空气/燃料比稳健性方面的改善可能受到载体涂层载量增加的不利影响(诸如背压和热质量)的限制。

虽然氧化铝材料已在三元催化剂中用作粘结剂材料,但已令人惊讶地发现,当氧化铝材料掺杂有过渡金属时,它们可改善催化剂的空气/燃料比稳健性。本文进一步详细描述了包括过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物,其可用作处理废气的三元催化剂。

本发明的催化剂组合物包括过渡金属掺杂的氧化铝。在一些方面,本发明的过渡金属掺杂的氧化铝可充当和用作例如TWC中的储氧组分。合适类型的氧化铝可包括例如γ-δ-氧化铝、θ-氧化铝和α-氧化铝。氧化还原活性过渡金属可掺杂到氧化铝上以提供本文所述的有益效果。在一些方面,合适的过渡金属包括Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni或它们的组合。在一些方面,合适的过渡金属包括Ti、Mn、Fe、Cu、Zn或它们的组合。在一些方面,合适的过渡金属包括Mn、Cu或它们的组合。催化剂组合物可包括掺杂有多于一种过渡金属的氧化铝。催化剂组合物可包括不同过渡金属掺杂的氧化铝的混合物或共混物。例如,催化剂组合物可包括Cu掺杂的氧化铝和Mn掺杂的氧化铝;Cu掺杂的氧化铝和Ti掺杂的氧化铝;Cu掺杂的氧化铝和Fe掺杂的氧化铝;Cu掺杂的氧化铝和Zn掺杂的氧化铝;Cu掺杂的氧化铝和Ni掺杂的氧化铝;Mn掺杂的氧化铝和Ti掺杂的氧化铝;Mn掺杂的氧化铝和Fe掺杂的氧化铝;Mn掺杂的氧化铝和Zn掺杂的氧化铝;Mn掺杂的氧化铝和Ni掺杂的氧化铝;Fe掺杂的氧化铝和Ni掺杂的氧化铝;Fe掺杂的氧化铝和Ti掺杂的氧化铝;Fe掺杂的氧化铝和Zn掺杂的氧化铝;Zn掺杂的氧化铝和Ni掺杂的氧化铝;和/或Ni掺杂的氧化铝和Ti掺杂的氧化铝。在一些方面,氧化铝掺杂有相对于掺杂的氧化铝的总重量计以下量的过渡金属:约0.5重量%至约10重量%;约2重量%至约8重量%;约3重量%至约7重量%;约4重量%至约6重量%;约2重量%至约6重量%;小于10重量%;小于8重量%;小于6重量%;小于5重量%;大于1重量%;大于2重量%;大于3重量%;大于4重量%;约1重量%;约2重量%;约3重量%;约4重量%;约5重量%;约6重量%;约7重量%;约8重量%;约9重量%;或约10重量%。本领域中应当理解,过渡金属掺杂的氧化铝在化学上和物理上不同于过渡金属/铝混合氧化物(例如,MnAlO

在一些方面,过渡金属可掺杂到La稳定的氧化铝上。氧化铝可包括例如以下量的La:约0.5重量%至约10重量%;约1重量%至约8重量%;约2重量%至约6重量%;约3重量%至约5重量%;约2重量%至约5重量%;小于10重量%;小于8重量%;小于6重量%;小于5重量%;小于4重量%;大于0.5重量%;大于1重量%;大于2重量%;大于3重量%;大于4重量%;约1重量%;约2重量%;约3重量%;约4重量%;约5重量%;约6重量%;约7重量%;约8重量%;约9重量%;或约10重量%。

基于特定目标和内容,过渡金属掺杂的氧化铝可以任何合适的量包括在催化剂组合物中。在一些方面,催化剂组合物包括以下量的过渡金属掺杂的氧化铝:约0.1重量%至约10重量%;约0.1重量%至约8重量%;约0.1重量%至约6重量%;约0.1重量%至约4重量%;约0.1重量%至约2重量%;约0.1重量%至约1重量%;约0.2重量%至约0.8重量%;约0.3重量%至约0.5重量%;小于10重量%;小于8重量%;小于6重量%;小于4重量%;小于2重量%;小于1重量%;大于0.1重量%;大于0.2重量%;大于0.3重量%;大于0.5重量%;大于1重量%;大于2重量%;大于4重量%;大于6重量%;约0.1重量%;约0.2重量%;约0.3重量%;约0.4重量%;约0.5重量%;约0.6重量%;约0.7重量%;约0.8重量%;约0.9重量%;约1重量%;约2重量%;约3重量%;约4重量%;约5重量%;约6重量%;约8重量%;或约10重量%。

可通过本领域已知的任何合适的方法来制备本发明的掺杂的氧化铝。例如,可通过使用氧化铝/La前体与相应金属硝酸盐(即Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni)例如Mn(NO

已令人惊讶地发现,当氧化铝掺杂有一种或多种过渡金属时,其可改善催化剂的空气/燃料比稳健性,这意味着催化剂在变化的空气/燃料比上保持有效性。由于与过渡金属掺杂的氧化铝相关联的良好低温储氧容量性能,本发明的催化剂组合物可提供改善的空气/燃料比稳健性。与具有相同配方但不具有过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物相比,包括过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物可提供改善的空气/燃料比稳健性。与具有相同配方但不具有过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物相比,包括过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物可提供改善的储氧容量性能。如本文所用,储氧容量可由组合物中的CO消耗量决定。在一些方面,在低废气温度下展示出了与过渡金属掺杂的氧化铝相关联的性能的改善,所述较低废气温度诸如约200℃至约400℃;约250℃至约350℃;约275℃至约325℃;或约300℃。

在一些方面,与具有相同配方但不具有过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物相比,包括过渡金属掺杂的氧化铝的催化剂组合物可在300℃下提供改善的储氧容量性能,其中改善为约25%至约700%;约40%至约690%;约40%至约650%;约40%至约600%;约40%至约550%;约40%至约500%;约40%至约400%;约40%至约300%;约40%至约200%;约40%至约150%;约40%至约100%;约25%至约50%;约40%至约100%;约50%至约100%;约100%至约150%;约150%至约200%;约200%至约250%;约250%至约300%;约300%至约350%;约350%至约400%;约400%至约450%;约450%至约500%;约500%至约550%;约550%至约600%;约600%至约650%;约650%至约690%;约650%至约700%;大于25%;大于40%;大于50%;大于75%;大于100%;大于150%;大于200%;大于250%;大于300%;大于350%;大于400%;大于450%;大于500%;大于550%;大于600%;或大于650%。

此外,已发现过渡金属掺杂的氧化铝不仅提供储氧组分功能和相关联的空气/燃料比稳健性,而且可保持氧化铝的其他有益特性诸如高比表面积和不与铂族金属发生负相互作用。

催化剂组合物还可包含与过渡金属掺杂的氧化铝分离的储氧容量(OSC)材料和/或碱金属或碱土金属组分。

所述OSC材料优选地选自铈氧化物、锆氧化物、氧化铈-氧化锆混合氧化物、以及氧化铝-氧化铈-氧化锆混合氧化物。更优选地,所述OSC材料包括氧化铈-氧化锆混合氧化物。所述氧化铈-氧化锆混合氧化物还可包含一些掺杂物,诸如La、Nd、Y、Pr等。

所述氧化铈-氧化锆混合氧化物可具有如下氧化锆与氧化铈的摩尔比:至少50:50,优选地,高于60:40,更优选地,高于75:25。此外,OSC材料可用作PGM组分的载体材料。

基于催化剂组合物的总重量计,OSC材料(例如,氧化铈-氧化锆混合氧化物)可为10重量%至90重量%,优选地25重量%至75重量%,更优选地35重量%至65重量%。

在一些方面,OSC材料和过渡金属掺杂的氧化铝可具有以下重量比:不大于10:1;不大于8:1或5:1;不大于4:1或3:1;或不大于2:1。

另选地,OSC材料和过渡金属掺杂的氧化铝可具有以下重量比:10:1至1:10;8:1至1:8;5:1至1:5;4:1至1:4;3:1至1:3;或2:1至1:2。

在一些方面,碱金属或碱土金属可沉积在OSC材料上。

碱金属或碱土金属可包括例如钡或锶。在一些方面,基于催化剂组合物的总重量计,钡或锶(当存在时)以约0.1重量%至约15重量%的量存在;或以约3重量%至约10重量%的量存在。

在一些方面,钡作为BaCO

本发明的催化剂组合物还可包括铂族金属(PGM)组分。在一些方面,PGM组分包括Pd、Rh、Pt或它们的组合。在一些方面,PGM组分包括Pd、Rh或它们的组合。在一些方面,PGM组分是Pd。

催化剂组合物可包含按催化剂组合物的重量计至多20重量%;约0.05重量%至约10重量%或约0.2重量%至约5重量%的量的PGM组分。

本发明的催化剂组合物可包含技术人员已知的另外组分。例如,本发明的组合物还可包含至少一种粘结剂和/或至少一种表面活性剂。在一些方面,除了过渡金属掺杂的氧化铝之外,催化剂还可包含粘结剂。

本发明的催化剂制品可包括如本文所述的催化剂组合物和基底。催化剂组合物可通过任何已知的方式施加到基底,包括施加载体涂层。合适的基底可包括流通式整料或壁流式汽油颗粒过滤器。优选地,基底是流通式整料。

流通式整料基底可具有第一面和第二面,该第一面和第二面限定二者之间的纵向方向。所述流通式整料基底具有在第一面和第二面之间延伸的多个通道。所述多个通道在纵向方向上延伸并提供多个内表面(例如,限定每个通道的壁的表面)。所述多个通道中的每个通道在第一面处具有开口并且在第二面处具有开口。为了避免疑惑,所述流通式整料基底不是壁流式过滤器。

所述第一面通常处于所述基底的入口端,并且所述第二面处于所述基底的出口端。

所述通道可具有恒定的宽度,并且多个通道各自可具有均匀的通道宽度。

优选地,在正交于纵向方向的平面内,所述整料基底具有100至900个通道/平方英寸,优选地300至750个通道/平方英寸。例如,在所述第一面上,开放的第一通道和闭合的第二通道的密度为300至750个通道/平方英寸。所述通道可具有如下横截面:矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、六边形、或其他多边形形状。

整料基底充当用于保持催化材料的载体。用于形成整料基底的合适的材料包括陶瓷样材料,诸如堇青石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅氧化镁或硅酸锆、或多孔耐火金属。此类材料以及它们在制造多孔整料基底中的用途是本领域所熟知的。

应当指出的是,本文所述的流通式整料基底为单个部件(即,单个砖形物)。尽管如此,当形成排放处理系统时,所使用的整料可通过将多个通道粘附在一起或通过将多个较小的整料粘附在一起而形成,如本文所述。此类技术以及排放处理系统的合适壳体和构型是本领域所熟知的。

在其中本发明的催化剂制品包含陶瓷基底的方面,该陶瓷基底可由任意合适的耐火材料制成,例如氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化镁、沸石、氮化硅、碳化硅、硅酸锆、硅酸镁、铝硅酸盐和金属铝硅酸盐(诸如堇青石和锂辉石)或者它们中的任意两种或更多种的混合物或混合氧化物。堇青石、铝硅酸镁和碳化硅是特别优选的。

在其中本发明的催化剂制品包含金属基底的方面,该金属基底可由任意合适的金属制成,并且具体地讲由耐热金属和金属合金制成,诸如钛和不锈钢以及除其他痕量金属之外还含有铁、镍、铬和/或铝的铁素体合金。

在一些方面,催化剂组合物直接承载/沉积在基底上。

本发明的催化剂制品可包括具有一层或多层催化剂组合物的基底。在一些方面,催化剂制品可包括基底,该基底具有直接承载/沉积在基底上的第一层,该第一层包括过渡金属掺杂的氧化铝。在一些方面,催化剂制品包括仅该第一层。在一些方面,第一层还可包括如本文所述的附加组分,诸如OSC材料、碱金属或碱土金属组分和/或PGM组分。在一些方面,第一层包括过渡金属掺杂的氧化铝但不包括OSC材料、碱金属或碱土金属组分和/或PGM组分。

在一些方面,除了第一层之外,催化剂制品还可包括一个或多个层。该一个或多个附加层可与第一层相邻和/或部分地或完全地覆盖第一层。在一些方面,催化剂制品包括第一层和第二层,该第一层和第二层被布置成使得废气将在接触第一层之前接触第二层。在一些方面,催化剂制品还包括第三层,该第三层被布置成使得废气将在接触第二层或第一层之前接触第三层。在一些方面,该一个或多个附加层可根据需要包括三元催化剂组合物或其他催化剂组合物。在该一个或多个附加层包含三元催化剂组合物的情况下,此类组合物可包括例如过渡金属掺杂的氧化铝、OSC材料、碱金属或碱土金属组分和/或PGM组分。

在一个具体实施方案中,催化剂制品如图1所示构造。图1示出了包括过渡金属掺杂的氧化铝的第一层;包括氧化铝、OSC材料、PGM组分(Pd)和碱金属或碱土金属组分(Ba)的第二层;以及包括PGM组分(Rh)、OSC材料和氧化铝的第三层。

如本文所用,术语“催化剂组合物”可理解为指催化剂组合物的单层,或者可总体指代被构造为多层的催化剂组合物。

本公开的另一方面涉及使用本文所述的催化剂制品处理包含NO

本公开的另一方面涉及用于处理车辆废气的系统,所述系统包含本文所述的催化剂制品,连同用于将所述废气转移通过所述系统的导管。

术语“载体涂层”是本领域熟知的,并且是指通常在催化剂生产期间施加到基底的粘附涂层。

如本文所用,首字母缩略词“PGM”是指“铂族金属”。术语“铂族金属”一般是指选自Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt的金属,优选地选自Ru、Rh、Pd、Ir和Pt的金属。一般来讲,术语“PGM”优选地是指选自Rh、Pt和Pd的金属。

如本文所用,术语“混合氧化物”一般是指呈单相形式的氧化物混合物,如本领域通常已知的那样。如本文所用,术语“复合氧化物”一般是指具有多于一个相的氧化物的组合物,如本领域通常已知的那样。

如本文所用,通常在区域、层或区的含量的语境下针对材料所使用的表述“基本上不含”是指少量的材料,诸如≤5重量%,优选地≤2重量%,更优选地≤1重量%。表达“基本上不含”涵盖表达“不包含”。

如本文所用,通常在区域、层或区的含量的语境下针对材料所使用的表述“基本不含”是指材料处于痕量,诸如≤1重量%,优选地≤0.5重量%,更优选地≤0.1重量%。表达“基本不含”涵盖表达“不包含”。

如本文所用,以重量%表示的对掺杂物量(具体地讲总量)的任何提及均是指载体材料或其耐火金属氧化物的重量。

如本文所用,术语“载量”是指基于金属重量计以g/ft

在本公开中,除非内容另有明确说明,否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代,并且对特定数值的指代包括至少该特定值。因此,例如,提及“材料”是指此类材料中的至少一种以及本领域技术人员已知的其等同物等。

当通过使用描述符“约”将值表示为近似值时,应当理解,该特定值形成另一个实施方案。一般来讲,术语“约”的使用表示近似值,这些近似值可根据本发明所公开的主题试图获得的所需特性而变化,并且基于其功能在使用该近似值的特定内容中进行解释。本领域的技术人员将能够将此解释为例行程序。在一些情况下,用于特定值的有效数字的数量可以是确定字词“约”的程度的一种非限制性方法。在其他情况下,在一系列值中使用的梯度可用于确定可用于每个值的术语“约”的预期范围。当存在时,所有范围是包括端值在内的并且是可组合的。也就是说,对范围内规定的值的引用包括该范围内的每个值。

应当理解,为清楚起见,本文在不同实施方案或方面的内容中描述的本发明的某些特征也可在单个实施方案或方面中以组合方式提供。也就是说,除非明显不相容或明确排除在外,否则认为每个单独实施方案可与任何其他实施方案或方面组合,并且此类组合被认为是另一个实施方案。反之,为简化起见,在单个实施方案或方面的内容中描述的本发明的多个特点也可以分别提供或以任何子组合提供。最后,虽然实施方案或方面可被描述为一系列步骤的一部分或更一般结构的一部分,但是每个所述步骤本身也可被认为是可与其他步骤组合的独立实施方案方面。

过渡术语“包含”、“基本上由……组成”和“由……组成”旨在暗示它们在专利词汇中的普遍接受的含义;也就是说,(i)与“包括”、“含有”或“特征在于”同义的“包含”是包含性的或开放式的,并且不排除另外的未列举的要素或方法步骤;(ii)“由……组成”不包括未在权利要求中指定的任何要素、步骤或成分;以及(iii)“基本上由……组成”将权利要求的范围限制于指定的材料或步骤以及那些不会实质上影响受权利要求书保护的本发明的基本特征和新型特征的材料或步骤。以短语“包含”(或其等同形式)描述的实施方案还提供以“由……组成”和“基本上由……组成”独立描述的那些作为实施方案。对于以“基本上由……组成”提供的那些实施方案,基本特征和新型特征是催化剂组合物能够同时有效地处理车辆排气系统中的NO

除非另行指出,否则当呈现列表时,应当理解,该列表的每个单独要素以及该列表的每个组合是不同的实施方案。例如,呈现为“A、B或C”的实施方案或方面的列表将被解释为包括实施方案“A”、“B”、“C”、“A或B”、“A或C”、“B或C”或“A、B或C”。

在整个说明书中,相关领域的技术人员将会理解,字词被赋予它们的正常含义。然而,为了避免误解,某些术语的含义将被具体地定义或阐明。

“任选的”或“任选地”是指随后描述的情况可发生或可不发生,使得所述描述包括其中情况发生的实例和其中情况不发生的实例。类似地,涉及“任选地存在”组分或步骤的实施方案,那些实施方案包括其中存在或不存在所述步骤或组分的单独的独立实施方案。描述“任选的”允许但不需要发生任选的条件。

以下实施例仅示出本发明。本领域的技术人员将认识到本发明的实质和权利要求的范围内的许多变型形式。

除非另外指明,否则所有材料均可商购获得并且可购自已知的供应商。

通过用催化剂组合物涂覆堇青石基底来制备催化剂制品。催化剂组合物包括3重量%Pd承载的氧化铝/OSC材料,其中Ba的含量=4.5重量%。

用上述配方制备催化剂制品,该配方含有以下氧化铝组分:

1.常规氧化铝

2.Ti掺杂的氧化铝

3.Mn掺杂的氧化铝

4.Cu掺杂的氧化铝

5.Zn掺杂的氧化铝

通过使催化剂与如表1所示的包括CO和O

在OSC测试中,使1体积%的CO气体和0.5体积%的O

如图2所示,当与含有常规氧化铝的催化剂相比时,发现测试过的过渡金属元素掺杂的氧化铝系统在300℃下的OSC性能显著改善。与常规氧化铝催化剂相比,300℃下的OSC性能的改善在40%至690%的范围内。

催化剂1是具有双层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层由承载在第一CeZr混合氧化物的载体涂层上的Pd、La稳定的氧化铝、Ba促进剂组成。底层的载体涂层载量为约2.0g/in

催化剂2是具有三层结构的三元(Pd-Rh)催化剂。底层包括TM掺杂的氧化铝。在催化剂2a中,TM掺杂的氧化铝是具有8重量%Fe的Fe掺杂的氧化铝。在催化剂2b中,TM掺杂的氧化铝是具有8重量%Mn的Mn掺杂的氧化铝。底层的载体涂层载量为约1.0g/in

在950℃的峰值温度下,通过燃料切断老化循环,将比较催化剂1和催化剂2台架老化75小时,车辆排放是在具有1.5升引擎的商用车辆上进行的。在催化剂之前和之后测量排放。

如表2所示,与比较催化剂1相比,催化剂2显示出HC和NO

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