專利名稱：廢氣純化催化劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的廢氣純化催化劑及其生產(chǎn)方法，更尤其涉及用于純化由內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣以去除包含在廢氣中的烴(HC)、一氧化碳(CO)和氧化氮(NOX)，特別是有效地去除烴的廢氣純化催化劑。該廢氣純化催化劑例如能有效地純化由汽車或類似物的發(fā)動機(jī)在發(fā)動機(jī)起動后不久在冷發(fā)動機(jī)操作范圍內(nèi)(其中廢氣溫度低)排出的廢氣，特別是高效去除烴。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)開發(fā)出一種所謂HC吸附催化劑以去除在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)起動過程中在低發(fā)動機(jī)溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的大量烴。HC吸附催化劑包括包含沸石作為主要組分的HC吸附材料層、以及涂覆在整體基材上的三元催化劑組分層。利用這種HC吸附催化劑，HC吸附材料能夠暫時吸附和保留在低廢氣溫度范圍內(nèi)或在發(fā)動機(jī)起動過程中產(chǎn)生的大量HC，其中三元催化劑不能有效地發(fā)揮作用。然后，被吸附和保留的HC由該HC吸附材料層逐漸釋放或解吸，并在廢氣溫度升高以活化該三元催化劑組分時被氧化去除。
現(xiàn)在，在上述的HC吸附催化劑中，廢氣中的烴(HC)的種類與沸石的孔徑之間存在一種相互關(guān)系，因此要求所用沸石具有適合所要吸附的烴的種類的孔徑?？紤]到此，將MFI(沸石)作為主要組分與具有不同孔徑的其它沸石(例如，USY型沸石)進(jìn)行共混，這樣得到一種孔徑分布得到調(diào)整的HC吸附催化劑組分。但由于晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和孔的變形度在溫度條件下和在水蒸氣的存在下隨著沸石種類而不同，沸石種類之間在吸附和解吸上的差異在長期使用(或耐久性試驗)之后增大，因此對廢氣中烴的吸附和保留能力可能變得不足。
考慮到以上情況，為了保證對烴的吸附性能，已經(jīng)提出使用具有高硅石-礬土比(Si/2Al比率)的耐熱性沸石。這種沸石稱作“高硅石沸石”。
關(guān)于三元(three way)催化劑組分，已經(jīng)提出，貴金屬如銠(Rh)、鉑(Pt)和鈀(Pd)共存于涂覆在基材上的同一層中，或Rh、Pt和Pd分別存在于涂覆在基材上的不同層中。關(guān)于此，日本專利暫時出版物№2-56247已經(jīng)提出一種廢氣純化催化劑，其中包含貴金屬如銠、鉑和鈀作為主要組分的第二層在包含沸石作為主要組分的第一層上形成。
另外，為了降低在低發(fā)動機(jī)溫度條件下在發(fā)動機(jī)起動后不久排出的廢氣中的HC濃度，已經(jīng)提出，將HC暫時儲存在HC吸附材料中并在位于HC吸附材料下游的三元催化劑被活化之后釋放，這樣將所釋放的HC氧化。這種方案公開于日本專利暫時出版物№6-74019、7-144119、6-142457、5-59942和7-102957。
本發(fā)明的公開內(nèi)容不過，對于上述的常規(guī)HC吸附催化劑來說，在長期使用之后的HC吸附材料層中，如果沸石的晶體結(jié)構(gòu)被破壞且沸石中的孔發(fā)生變形，被吸附的HC就不可避免地在作為上層的三元催化劑組分層中的三元催化劑組分被活化之前由沸石釋放。因此，被釋放的HC的氧化效率急劇下降，這樣該HC吸附催化劑不能用作廢氣純化催化劑。
另外，為了提高沸石的耐熱性，可以有效地增加沸石的Si/2Al比率并向沸石骨架中引入多價金屬。但高硅石沸石的應(yīng)用增加了沸石顆粒表面的憎水性能，因此極大地降低了沸石顆粒與無機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)能力。因此，沸石不可避免地分離并沉降在含水淤漿中，從而降低了該淤漿的涂布特性。另外，在長期使用之后，HC吸附材料層與三元催化劑組分層之間的粘結(jié)力急劇下降，結(jié)果三元催化劑組分層可能從基材上剝離并分離開。這樣，不可能同樣有效地去除所有的HC、CO和NOX。
另外，對于包括公開于上述日本專利暫時出版物的HC吸附催化劑的廢氣純化體系，HC吸附材料的耐久性不足，因此該HC吸附材料的HC吸附能力在長期使用之后下降。另外，吸附在上游階段HC吸附材料中的HC在下游階段三元催化劑被活化之后釋放，這樣惡化了廢氣排放狀態(tài)。關(guān)于此，為了提高HC吸附材料的吸附能力并延遲HC釋放，已經(jīng)提出使高溫廢氣流過一個具有HC吸附材料的旁路通道，或在廢氣加入三元催化劑之前利用熱交換器預(yù)熱包含所釋放的HC的廢氣。
但這些措施使得廢氣純化體系變得復(fù)雜，同時極大地增加了該體系的生產(chǎn)成本，而且不能足夠有效地同樣去除HC、CO和NOX。即，非常需要開發(fā)出具有高耐久性和HC吸附能力的HC吸附材料。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的廢氣純化催化劑和一種生產(chǎn)該催化劑的方法，它可有效地克服在常規(guī)廢氣純化催化劑中遇到的缺陷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的廢氣純化催化劑和一種生產(chǎn)該催化劑的方法，它可長期有效地純化廢氣。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的廢氣純化催化劑和一種生產(chǎn)該催化劑的方法，它可有效地氧化或去除在冷發(fā)動機(jī)操作范圍內(nèi)或在發(fā)動機(jī)起動后不久釋放的高濃度HC，同時有效地防止HC吸附材料(HC吸附催化劑組分)從基材上剝離和分離開，即使在長期使用該廢氣純化催化劑之后。
本發(fā)明的一個方面涉及一種包含基材的廢氣純化催化劑。用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層作為下層在基材上形成并包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石。該膠態(tài)硅石在煅燒之前和之后處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)。另外，催化劑組分層作為上層在烴吸附材料層上形成。該催化劑組分層包含一種催化劑金屬。
本發(fā)明的另一方面涉及一種包含基材的廢氣純化催化劑。用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層作為下層在基材上形成并包含沸石和硅石顆粒。該硅石顆粒粘附到沸石的表面上并處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)。另外，催化劑組分層作為上層在烴吸附材料層上形成。該催化劑組分層包含一種催化劑金屬。
本發(fā)明的另一方面涉及一種包含基材的廢氣純化催化劑。用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層作為下層在基材上形成并包含沸石和硅石顆粒。烴吸附材料層通過將包含沸石和處于鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)的膠態(tài)硅石的涂布液體涂布在基材上而形成。另外，催化劑組分層作為上層在烴吸附材料層上形成。該催化劑組分層包含一種催化劑金屬。
本發(fā)明的另一方面涉及一種包含基材的廢氣純化催化劑。用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層作為下層在基材上形成并包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石。該沸石已用中孔硅石進(jìn)行處理以提供憎水性能。該膠態(tài)硅石在煅燒之前和之后處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或一種球狀結(jié)構(gòu)。該膠態(tài)硅石在煅燒之前的平均粒徑為5-100納米。該膠態(tài)硅石在煅燒之后相對烴吸附材料層的含量為1-50％重量。另外，催化劑組分層作為上層在烴吸附材料層上形成。該催化劑組分層包含一種催化劑金屬。
本發(fā)明的另一方面涉及一種生產(chǎn)廢氣純化催化劑的方法。該方法包括(a)在基材上涂布第一涂布液體，形成作為下層的烴吸附材料層，所述第一涂布液體包含沸石和處于鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)的膠態(tài)硅石；和(b)在烴吸附材料層涂布第二涂布液體，形成作為上層的催化劑組分層，所述第二涂布液體包含催化劑金屬。
附圖的簡要描述

圖1A示意地給出了涉及本發(fā)明廢氣純化催化劑的膠態(tài)硅石顆粒的原子結(jié)構(gòu)；圖1B是說明圖1A原子結(jié)構(gòu)的一部分的放大示意圖；圖2A示意地給出了一種其中在涉及本發(fā)明廢氣純化催化劑時膠態(tài)硅石球狀顆粒被粘附到沸石顆粒表面上的狀態(tài)；圖2B示意地給出了一種其中在涉及本發(fā)明廢氣純化催化劑時膠態(tài)硅石的鏈顆粒包圍沸石顆粒的狀態(tài)；圖3A是本發(fā)明廢氣純化催化劑的一個例子的斷面視圖，給出了在整體基材的泡孔上形成的涂層結(jié)構(gòu)；圖3B是類似于圖3A的斷面視圖，但給出了本發(fā)明廢氣純化催化劑的另一例子；和圖4是用以評估本發(fā)明廢氣純化催化劑(在釋放性能上)的釋放性能評估體系的視圖。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式按照本發(fā)明，廢氣純化催化劑包含基材。用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層作為下層在基材上形成并包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石。該膠態(tài)硅石在煅燒之前和之后處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)。另外，催化劑組分層作為上層在烴吸附材料層上形成。該催化劑組分層包含一種催化劑金屬。
本發(fā)明廢氣純化催化劑通過首先在基材上形成烴吸附材料層并隨后形成催化劑金屬層而制成。換句話說，本發(fā)明廢氣純化催化劑通過包括以下步驟的方法而制成(a)在基材上涂布第一涂布液體，形成作為下層的烴吸附材料層，所述第一涂布液體包含沸石和處于鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)的膠態(tài)硅石；和(b)在烴吸附材料層涂布第二涂布液體，形成作為上層的催化劑組分層，所述第二涂布液體包含催化劑金屬。
現(xiàn)在參照圖3A，給出了本發(fā)明廢氣純化催化劑的一個實施方案的一部分。在該實施方案中，廢氣純化催化劑包括一個蜂窩型整體基材10，由多個軸向延伸的泡孔C形成。每個泡孔C由薄壁10a確定。烴(HC)吸附材料層11在泡孔壁10a的表面上形成或涂覆以用作第一層或下層。HC吸附材料層11包含β-沸石作為主要組分。另外，催化劑(三元催化劑)組分層12在HC吸附材料層11的表面上形成或涂覆以用作第二層或上層。催化劑組分層12包含一種能夠氧化HC和CO并還原NOX的三元催化劑。氣體通道14確定在催化劑組分層12的內(nèi)部或表面上，這樣廢氣流過該氣體通道14。因此，廢氣純化催化劑可有效地同時表現(xiàn)出用于吸附和釋放烴的烴吸附和釋放能力以及用于氧化已釋放的烴的HC氧化能力。換句話說，HC吸附材料層用作捕集器以捕集HC，同時催化劑組分層12可用于吸收或捕集NOX并用作三元催化劑。即，本發(fā)明廢氣純化催化劑充分用作三元催化劑，這樣不僅在冷發(fā)動機(jī)操作范圍(其中預(yù)熱尚未完成，因此廢氣溫度低)內(nèi)，而且在熱發(fā)動機(jī)操作范圍(其中預(yù)熱已完成，因此廢氣溫度高)內(nèi)減少廢氣排放。在這種情況下，廢氣由汽車的內(nèi)燃機(jī)排出。
另外，多孔材料層13可在泡孔壁10a的表面上形成或涂覆以位于HC吸附材料層11之下，如圖3B所示。多孔材料層13包含載有各種催化劑組分的多孔材料(例如礬土粉末)。優(yōu)選地，該多孔材料耐熱性高，因此是一種比表面積為50-300米2/克的活化礬土(粉末)。
以下詳細(xì)討論上述HC吸附材料層11。
HC吸附材料層11包含沸石和處于已干燥和已燒制狀態(tài)的膠態(tài)硅石。該膠態(tài)硅石是指處于膠態(tài)下的硅石顆粒，其中負(fù)電無定形硅石顆粒分散在水中。每個硅石顆粒一般是球狀的。HC吸附材料層11中的膠態(tài)硅石處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)，且在膠態(tài)下或在進(jìn)行煅燒之前的平均粒徑優(yōu)選為5-100納米。鏈結(jié)構(gòu)膠態(tài)硅石1b的平均粒徑小于100納米并附著到沸石顆粒2的表面上，如圖2B所示。球狀結(jié)構(gòu)膠態(tài)硅石1a的平均粒徑小于10-20納米并粘附到沸石顆粒2的表面上，如圖2A所示。平均粒徑使用半導(dǎo)體光源通過激光衍射散射法來測定。在此，利用粘附到每個沸石顆粒的整個表面上的膠態(tài)硅石顆粒，在沸石顆粒的表面區(qū)域上形成了一層甲硅烷醇(SiOH和類似物)和羥基(OH-)在沸石顆粒的表面區(qū)域上形成。膠態(tài)硅石的顆粒呈現(xiàn)一種如圖1A和1B所示的原子結(jié)構(gòu)(原子骨架)，其中在堿離子的作用下形成電雙層。結(jié)果，沸石顆粒(具有膠態(tài)硅石)相互排斥以穩(wěn)定化?？梢岳斫猓琀C吸附材料層11中的膠態(tài)硅石即使在煅燒之后也處于鏈結(jié)構(gòu)和/或球狀結(jié)構(gòu)，這樣可甚至在煅燒之后或在廢氣純化催化劑的最終產(chǎn)物中保持膠態(tài)硅石在煅燒之前的形態(tài)，但膠態(tài)硅石在煅燒之后尺寸稍有收縮。
在煅燒HC吸附材料層11之后得到的狀態(tài)下，上述膠態(tài)硅石相對HC吸附材料層總量的含量為1-50％重量(以SiO2計算)。因此，膠態(tài)硅石均勻粘附到沸石顆粒的表面上。換句話說，膠態(tài)硅石顆粒粘附到用作核的沸石顆粒的整個表面上，其中形成了上述電雙層。結(jié)果，膠態(tài)硅石用作無機(jī)粘結(jié)劑組分。
因此，即使具有膠態(tài)硅石的沸石形成為一種包含高度憎水沸石的含水淤漿，沸石顆粒和水(或水溶液)不能相互分離，因此有可能實現(xiàn)沸石在基材或類似物上的均勻涂布。另外，可以防止沸石顆粒在沸石淤漿中過分相互粘附以免增加淤漿粘度，而且可在長期儲存過程中控制沸石淤漿的膠凝和沸石顆粒的聚集。另外，HC吸附材料層11與基材10和與催化劑組分層12的吸附力增加，即使廢氣純化催化劑經(jīng)歷長期熱歷史，這樣可防止HC吸附材料層11從基材(如整體基材)上剝離并防止相鄰層從HC吸附層上剝離。即，可以抑制HC吸附材料層在整個長期過程中的性能下降。
在此，用于HC吸附材料層11的沸石合適地選自已知沸石，且在從普通溫度至較高溫度(例如100℃)的較寬溫度范圍內(nèi)優(yōu)選具有高HC吸附能力，但溫度范圍隨著評估條件而變化，即使在包含水的氣氛中，具有可適應(yīng)具有不同分子尺寸的各種烴分子的寬HC吸附能力、以及在長期使用或耐久性試驗之后的高耐久性(結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性)。這種優(yōu)選沸石的一個例子是β-沸石，尤其是Si/2Al比率為20-2000的β-沸石。如果Si/2Al比率不低于20，β-沸石具有高耐熱性。如果Si/2Al比率不超過2000，可得到進(jìn)一步提高耐熱性的效果，同時HC由β-沸石的釋放不會極大地加速，這樣提高了廢氣純化催化劑的HC氧化能力。
另外，包含在HC吸附材料中的沸石可輔助材料如MFY(沸石)、Y型沸石、USY型沸石和/或絲光沸石結(jié)合使用，它們在形成于沸石中的細(xì)孔的直徑和結(jié)構(gòu)上不同。換句話說，包含HC吸附材料中的沸石包含β-沸石，其中混有輔助材料，包括至少一種根據(jù)發(fā)動機(jī)所排廢氣的組成進(jìn)行選擇的MFY(沸石)、Y型沸石、USY型沸石和/或絲光沸石。在這種安排下，HC吸附材料層可具有能夠適應(yīng)具有不同分子尺寸或直徑的各種烴的寬范圍HC吸附能力。優(yōu)選地，HC吸附材料層11包含相對包含在HC吸附材料層中的總沸石，5-50％重量的輔助材料(包括MFY、Y型沸石、USY型沸石和/或絲光沸石)。如果輔助材料的量低于5％重量，添加輔助材料的效果不能充分實現(xiàn)。如果輔助材料的量超過50％重量，可能降低HC吸附材料層所吸附的HC的總量。
另外，上述各種沸石優(yōu)選用中孔沸石進(jìn)行處理以提供憎水性能。更優(yōu)選，Si/2Al比率為20-2000的β-沸石進(jìn)行憎水性能賦予處理，這樣該沸石可提高耐熱性并具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，因此在整個寬范圍內(nèi)表現(xiàn)出高烴吸附能力，包括從起始使用至長期使用(或耐久性試驗)之后的某個時候。如果Si/2Al比率低于20，提供給沸石(β-沸石)的粘附性不足。即使Si/2Al比率超過2000，提高耐久性的效果得到飽和，同時HC吸附能力可能下降。“利用中孔硅石的憎水性能賦予處理”是指這樣一種處理，其中沸石(顆粒)由中孔硅石的細(xì)顆粒填充，使得中孔硅石被承載在硅石(顆粒)上。
上述各種沸石可包含鈀(Pd)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Si)、鋇(Ba)、銀(Ag)、鐿(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鈮(Nb)、磷(P)、硼(B)和/或鋯(Zr)?？梢岳斫?，這些元素的任何混合物可包含在沸石中。利用這些元素，沸石可提高對具有小分子直徑的HC的吸附能力，該HC難以單個被沸石吸附，同時在整個寬范圍內(nèi)表現(xiàn)出高HC吸附能力，包括從起始使用至長期使用(或耐久性試驗)之后的某個時候。另外，利用這些元素，可以延遲釋放所吸附的HC，因此可以提高沸石的HC釋放抑制能力，這樣進(jìn)一步提高了廢氣純化催化劑的HC氧化能力。上述元素Pd、Mg、Ca、Si、Ba、Ag、Y、La、Ce、Nb、P、B和/或Zr相對HC吸附材料層中總沸石量的含量優(yōu)選為1-20％重量。如果該量(含量)低于1％重量，上述改進(jìn)效果不能實現(xiàn)。如果該量超過20％重量，沸石的細(xì)孔往往被堵塞，因此HC吸附能力下降。上述元素可通過常規(guī)方法如離子交換法，填充法和浸漬法而承載在沸石上。
以下詳細(xì)討論催化劑組分層12。
催化劑組分層12優(yōu)選包含鈀(Pd)、鉑(Pt)和/或銠(Rh)?？梢岳斫?，這些元素的任何混合物可包含在催化劑組分層12中。這些用于氧化HC的催化劑(金屬)組分與HC吸附材料層中的沸石緊密接觸，因此由HC吸附材料層釋放的HC容易高效氧化。換句話說，如果催化劑組分層12包含對HC具有良好低溫活性的Pd，可優(yōu)先氧化由沸石釋放的HC。另外，如果催化劑組分層12同時包含Pd和Rh，CO和NOX可在高余量下被氧化和還原，即使其空氣-燃料比率相對化學(xué)計量值稍微移向富區(qū)的廢氣流向該廢氣純化催化劑。另外，如果催化劑組分層12包含Pt，可有效地防止廢氣純化催化劑的毒化。上述催化劑金屬組分具有用于氧化HC和CO并還原NOX的三元催化劑的作用，且含量優(yōu)選為0.01-10克/升廢氣純化催化劑或整體基材(在HC吸附材料層11和催化劑組分層12在整體基材上形成的情況下)。如果該量(含量)低于0.01克/升催化劑，上述改進(jìn)效果不能充分實現(xiàn)。即使該量(含量)超過10克/升催化劑，上述改進(jìn)效果可能變得飽和。
另外，催化劑組分層12可包含堿金屬和/或堿土金屬。這特別減弱了由于HC吸附而對鈀的毒化，這樣提高了催化劑組分層在低溫下的催化活性。堿金屬和堿土金屬的例子為鉀(K)、鈉(Na)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)和鋇(Ba)。可以理解，這些金屬的任何混合物可包含在催化劑組分層12中。在這些金屬中，Ba最優(yōu)選。
如上所述，在廢氣純化催化劑中，HC吸附材料層11和催化劑組分層12形成一種洗涂層結(jié)構(gòu)(在基材上)，它很好地兼顧了氧化HC和CO以及還原NOX的性能。該基材優(yōu)選一種整體基材如由耐火材料(陶瓷)形成或由金屬形成的蜂窩型整體基材。特別是為了純化由汽車內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣，優(yōu)選將如圖3A和3B所示的蜂窩型整體基材10用于廢氣純化催化劑，這樣催化劑和廢氣之間的接觸面擴(kuò)大，同時抑制了經(jīng)過廢氣純化催化劑的廢氣的壓力損失的升高，而且可經(jīng)受震動和摩擦。蜂窩型整體基材10優(yōu)選由堇青石陶瓷形成且可以是鐵氧體不銹鋼。另外，包含催化劑(金屬)組分的粉末材料可直接成型為一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這樣形成類似于本發(fā)明的廢氣純化催化劑。
盡管本發(fā)明廢氣純化催化劑本身可具有高廢氣純化性能，它可如圖4所示與常見或常規(guī)三元催化劑結(jié)合使用，構(gòu)成一種用于進(jìn)一步提高廢氣純化性能的廢氣純化體系。更具體地，本發(fā)明的廢氣純化催化劑23在連接到汽車內(nèi)燃機(jī)20的廢氣通道21中用作一種催化轉(zhuǎn)化器。常規(guī)的三元催化劑22在位于廢氣純化催化劑23上游的廢氣通道21中用作一種催化轉(zhuǎn)化器。換句話說，三元催化劑22位于發(fā)動機(jī)20和催化劑23之間。利用如此排列的廢氣純化體系，可在例如發(fā)動機(jī)起動時產(chǎn)生的廢氣的所謂冷貧區(qū)中表現(xiàn)出對HC和NOX的高吸附和去除性能，這樣明顯提高了對廢氣的純化效率。
為了生產(chǎn)本發(fā)明的廢氣純化催化劑，首先將包含沸石和膠態(tài)硅石的涂布液體或淤漿涂布在基材上，這樣形成HC吸附材料層。然后，將包含催化劑(金屬)組分的涂布液體或淤漿涂布在HC吸附材料層上，這樣形成催化劑組分層。涂布液體通過將(膠態(tài))硅石顆?；虼呋瘎┙饘倥c水或類似物進(jìn)行混合，隨后攪拌而得到。
實施例本發(fā)明通過以下實施例更容易理解；但這些實施例用于說明本發(fā)明而非理解為對本發(fā)明范圍的限定。
實施例1向陶瓷球磨機(jī)裝入475克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝50)、125克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和1000克純水，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在體積為1.3升、每平方英寸具有600個(軸向延伸)泡孔且壁(用于確定每個泡孔)的厚度為4密耳的堇青石陶瓷蜂窩型整體基材上，這樣泡孔的壁就涂有該淤漿。然后，用空氣流吹該涂布整體基材以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成涂層(沸石基層)。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為250克/升整體基材。這樣制備出催化劑1a。
包含3％摩爾Ce的礬土粉末用硝酸鈀的水溶液浸漬，隨后在150℃下干燥24小時。將如此干燥的礬土粉末在400℃下燒制1小時并隨后在600℃下燒制1小時，這樣得到一種Pd濃度為8.0％重量的載有Pd的礬土粉末(粉末a)。
包含1％摩爾La和32％摩爾Zr的氧化鈰粉末用二硝基二氨鈀的水溶液浸漬，隨后在150℃下干燥24小時。將如此干燥的氧化鈰粉末在400℃下燒制1小時并隨后在600℃下燒制1小時，這樣得到一種Pd濃度為4.0％重量的載有Pd的氧化鈰粉末(粉末b)。
向陶瓷球磨機(jī)裝入400克載有Pd的礬土粉末(粉末a)、141克載有Pd的氧化鈰粉末(粉末b)、64克碳酸鋇粉末、9.3克硝酸-酸性礬土溶膠(或通過向10％重量勃姆石礬土中加入10％硝酸而得到的溶膠)、和1000克純水，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在上述催化劑1a上。然后，用空氣流吹該涂布催化劑1a以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成涂層。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為60克/升整體基材。這樣制備出催化劑1b。
包含3％摩爾Zr的礬土粉末用硝酸銠的水溶液浸漬，隨后在150℃下干燥24小時。將如此干燥的礬土粉末首先在400℃下燒制1小時并隨后在600℃下燒制1小時，這樣得到一種Rh濃度為5.0％重量的載有Rh的礬土粉末(粉末c)。
包含3％摩爾Ce的礬土粉末用二硝基二氨鈀的水溶液浸漬，隨后在150℃下干燥24小時。將如此干燥的氧化鈰粉末首先在400℃下燒制1小時并隨后在600℃下燒制1小時，這樣得到一種Pt濃度為5.0％重量的載有Pt的礬土粉末(粉末d)。
向陶瓷球磨機(jī)裝入283克載有Rh的礬土粉末(粉末c)、94克載有Pt的礬土粉末(粉末d)、100克包含1％摩爾La和20％摩爾Ce的氧化鋯粉末、和23克硝酸-酸性礬土溶膠，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在上述催化劑1b上。然后，用空氣流吹該涂布催化劑1b以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成涂層。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為50克(涂層的總重變成360克)/升整體基材。這樣制備出實施例1的廢氣純化催化劑(催化劑1c)。
實施例2向陶瓷球磨機(jī)裝入400克γ-礬土、1000克硝酸-酸性礬土溶膠(通過向10％重量勃姆石礬土中加入10％重量硝酸而制成)和500克純水，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在體積為1.3升、每平方英寸具有600個(軸向延伸)泡孔且壁(用于確定每個泡孔)的厚度為4密耳的堇青石陶瓷蜂窩型整體基材上，這樣泡孔的薄壁就涂有該淤漿。然后，用空氣流吹該涂布整體基材以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成涂層(礬土基層)。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為100克/升整體基材。這樣制備出催化劑2a。
向陶瓷球磨機(jī)裝入450克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝1500)、250克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和1000克純水，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在催化劑2a上，這樣泡孔的薄壁就涂有該淤漿。然后，用空氣流吹該涂布催化劑2a以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成包含沸石的涂層(沸石基層)。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為150克(涂層的總重變成250克)/升整體基材。這樣制備出催化劑2b。
向陶瓷球磨機(jī)裝入283克載有Rh的礬土粉末(實施例1中的粉末c)、94克載有Pt的礬土粉末(實施例1中的粉末d)、100克包含1％摩爾La和20％摩爾Ce的氧化鋯粉末、和23克硝酸-酸性礬土溶膠，隨后進(jìn)行混合和粉碎，這樣得到一種淤漿。該淤漿涂布在上述催化劑2b上。然后，用空氣流吹該涂布催化劑2b以去除泡孔中的過多淤漿，然后干燥并隨后在400℃下燒制1小時，這樣形成涂層。重復(fù)以上由涂布至煅燒的步驟，直到涂層重量為50克(涂層的總重變成360克)/升整體基材。這樣制備出實施例2的廢氣純化催化劑(催化劑2c)。
實施例3實施例3的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用450克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝25)、200克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和50克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為10-20納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-O，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例4實施例4的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用450克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝300)、150克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和67克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為8-11納米的膠態(tài)硅石(固體含量為30％重量且商品名為ST-S，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例5實施例5的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用300克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝150)、150克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、50克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為10-2納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-O，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和50克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為8-11納米的膠態(tài)硅石(固體含量為30％重量且商品名為ST-S，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例6實施例6的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用250克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝75)和1667克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為15％重量且商品名為ST-OUP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例7實施例7的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用300克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝75)、25克MFI(Si/2Al比率＝200)粉末、25克絲光沸石粉末、750克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由NissanChemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例8實施例8的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用200克β-沸石粉末(Si/2Al比率＝300)、50克MFI(Si/2Al比率＝200)粉末、50克Y型沸石粉末(Si/2Al比率＝30)、50克USY型沸石粉末(Si/2Al比率＝80)、50克絲光沸石粉末、500克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和250克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為10-20納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-O，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例9實施例9的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用350克已載有1％重量Ag和0.5％重量P的β-沸石粉末(Si/2Al比率＝75)、50克已載有0.5％重量Pd的MFI粉末、和500克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例10實施例10的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用340克已載有1％重量Ag和0.5％重量P的β-沸石粉末(H型，Si/2Al比率＝75)、10克已載有0.01％重量Mg、0.01％重量Ce、0.01％重量Zr的β-沸石粉末(H型，Si/2Al比率＝75)、10克已載有0.01％重量Ca、0.01％重量Y和0.01％重量B的MFI粉末、10克已載有0.01％重量Sr和0.01％重量La的Y型沸石粉末、10克已載有0.01％重量Ba和0.01％重量Nd的USY型沸石粉末、和500克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由NissanChemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例1中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例11實施例11的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例6的步驟而生產(chǎn)，只是使用500克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為10-20納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-O，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、250克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為4-6納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-XS，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))、和500克的其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan ChemicalIndustries，Ltd生產(chǎn))替代實施例6中的β-沸石粉末和膠態(tài)硅石。
實施例12實施例12的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例6的步驟而生產(chǎn)，只是使用125克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為4-6納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-XS，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例6中的膠態(tài)硅石。
實施例13實施例13的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例6的步驟而生產(chǎn)，只是使用125克的其顆粒為球狀且其平均粒徑為80-120納米的膠態(tài)硅石或硅石溶膠(固體含量為20％重量且由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))替代實施例6中的膠態(tài)硅石。
對比例1對比例1的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是沒有使用其顆粒為鏈且其平均粒徑為40-100納米的膠態(tài)硅石(固體含量為20％重量且商品名為ST-UP，由Nissan Chemical Industries，Ltd生產(chǎn))。
對比例2對比例2的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用礬土溶膠替代實施例1中的膠態(tài)硅石。
實施例14實施例14的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用6000克膠態(tài)硅石(ST-UP)替代實施例1中的125克膠態(tài)硅石(ST-UP)。
實施例15實施例15的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用50克β-沸石粉末和350克MFI替代實施例1中的475克β-沸石粉末。
實施例16實施例16的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用400克Y型沸石替代實施例1中的475克β-沸石粉末。
實施例17實施例17的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用包含25％重量Ag和5％重量P的β-沸石替代實施例1中的475克β-沸石粉末。
對比例3對比例3的廢氣純化催化劑通過重復(fù)實施例1的步驟而生產(chǎn)，只是使用50克平均粒徑為2-4μm的SiO2粉末替代實施例1中的125克膠態(tài)硅石(ST-UP)。
表1和2給出了在實施例中得到的廢氣純化催化劑的細(xì)節(jié)，其中表1包括基材、礬土基層和烴吸附材料層，而表2包括催化劑組分層?！癵/l”表示每升整體載體(或廢氣純化催化劑)的重量(克)。
廢氣純化體系的性能評估(1)耐久性試驗首先，將實施例和對比例的廢氣純化催化劑進(jìn)行耐久性試驗，其中廢氣純化催化劑放在連接到內(nèi)燃機(jī)上的廢氣通道中。在耐久性試驗中，發(fā)動機(jī)在以下測試條件下操作發(fā)動機(jī)的排氣量3000毫升；燃料“Nisseki Dasshu Gasline”，由Nippon Oil Co.，Ltd生產(chǎn)且Pb含量為0mg/usg(美國加侖)和S含量不超過30ppm；供給催化劑的廢氣溫度650℃；和發(fā)動機(jī)的操作時間50小時。
在耐久性試驗之后，測定每種廢氣純化催化劑的“在耐久性試驗過程中的涂層(在耐久性試驗過程中損失的那部分涂層的量)”，然后轉(zhuǎn)化成每升催化劑或整體基材的值(重量)，如表3所示。
(2)LA-4CH(A-袋)試驗在耐久性試驗之后，在用于美國的測試模式“LA-4CH(A-袋)”條件下，測定實施例和對比例的廢氣純化催化劑的“在冷發(fā)動機(jī)操作下的HC吸附比率(％)”和“解吸HC的氧化比率(％)”，在該試驗中，將每種廢氣純化催化劑加入圖4所示的評估發(fā)動機(jī)體系。在該評估發(fā)動機(jī)體系中，每種廢氣純化催化劑放在催化劑23的位置上，其中發(fā)動機(jī)在以下條件下操作催化劑的體積三元催化劑(22)1.3升；和廢氣純化催化劑(23)1.3升；發(fā)動機(jī)由Nissan Motor Co.，Ltd.生產(chǎn)的V型6缸發(fā)動機(jī)(排氣量為3.3升)；和在發(fā)動機(jī)起動過程中由發(fā)動機(jī)排出的烴(碳數(shù))C2-C321.0％C4-C633.0％C7-C940.0％在冷發(fā)動機(jī)操作下的HC吸附比率(％)是指被廢氣純化催化劑(圖4中的23)吸附的HC的量相對在所謂冷起動(在發(fā)動機(jī)冷狀態(tài)下的發(fā)動機(jī)起動)過程中由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的HC的量的比率。解吸HC的氧化比率(％)是指被廢氣純化催化劑(23)氧化的HC的量相對被廢氣純化催化劑(23)吸附的HC的量的比率。
(3)排放性能評估試驗排放性能評估試驗針對實施例和對比例的廢氣純化催化劑來進(jìn)行，其中將每種廢氣純化催化劑在催化劑23的位置上加入評估發(fā)動機(jī)體系中，如圖4所示。在排放性能評估試驗中，發(fā)動機(jī)在測試模式“LA-4CH(A-袋)”和在以下條件下操作發(fā)動機(jī)的排氣量2000毫升；燃料“Nisseki Dasshu Gasline”，由Nippon Oil Co.，Ltd生產(chǎn)且Pb含量為0mg/usg(美國加侖)和S含量不超過30ppm；供給催化劑(23)的廢氣的溫度450℃；和供給發(fā)動機(jī)的空氣-燃料混合物的空氣-燃料比率(A/F)中心(A/F)＝14.6；和幅度(ΔA/F)＝±1.0在使用圖4的評估發(fā)動機(jī)體系的試驗中，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣中的每種氣體組分(HC、CO和NOX)的濃度A(累計或總值)在其中沒有提供廢氣純化催化劑(23)的狀態(tài)下測定，且測定由廢氣純化催化劑(23)釋放的廢氣中的每種氣體組分的濃度B(累計或總值)，這樣確定出相應(yīng)氣體組分的“轉(zhuǎn)化率(％)”，如表3所示。濃度測定為“ppm”。相應(yīng)氣體組分的轉(zhuǎn)化率(％)由以下等式計算HC轉(zhuǎn)化率(％)＝[(氣體組分(HC)的濃度A-氣體組分(HC)的濃度B/(氣體組分(HC)的濃度A)×100]；CO轉(zhuǎn)化率(％)＝[(氣體組分(CO)的濃度A-氣體組分(CO)的濃度B/(氣體組分(CO)的濃度A)×100]；和NOX轉(zhuǎn)化率(％)＝[(氣體組分(NOX)的濃度A-氣體組分(NOX)的濃度B/(氣體組分(NOX)的濃度A)×100]。
由表1-3顯然看出，實施例1-13的廢氣純化催化劑在冷發(fā)動機(jī)操作范圍內(nèi)具有優(yōu)異的HC吸附性能和對解吸HC的氧化比率，且在耐久性試驗過程中出現(xiàn)較少剝離量的涂層。另外，實施例1-13的廢氣純化催化劑即使在耐久性試驗之后也具有對HC、CO和NOX的高轉(zhuǎn)化率。
對比例1的廢氣純化催化劑沒有使用膠態(tài)硅石，且對比例2的廢氣純化催化劑沒有在HC吸附材料層中包含膠態(tài)硅石。因此，它們在冷發(fā)動機(jī)操作范圍內(nèi)具有低HC吸附比率和在耐久性試驗中具有高剝離量的涂層，而且與實施例1-13相比，對廢氣組分的轉(zhuǎn)化率低。
實施例14的廢氣純化催化劑包含50％重量的膠態(tài)硅石(具體地，SiO2)；實施例15的廢氣純化催化劑包含超過相對總沸石50％重量的β-沸石；實施例16的廢氣純化催化劑沒有使用β-沸石；且實施例17的廢氣純化催化劑包含其元素(Ag和P)含量達(dá)到20％重量的沸石。但它們具有足夠的使用性能，即使它們與實施例1-13的廢氣純化催化劑相比性能較低。對比例3的廢氣純化催化劑包含粒徑太小的氧化物粉末，因此它與實施例相比具有低HC吸附比率。
如上所述，按照本發(fā)明，廢氣純化催化劑包括含有沸石和膠態(tài)硅石(處于已燒制狀態(tài))的HC吸附材料層。因此，該廢氣純化催化劑能夠有效地氧化或去除在冷發(fā)動機(jī)操作范圍內(nèi)或在發(fā)動機(jī)起動后不僅釋放的高濃度HC，同時有效地防止HC吸附材料(包括HC吸附催化劑組分)和/或催化劑組分(包括三元催化劑組分)從基材上剝離或分離開，即使是長期使用該廢氣純化催化劑，這樣能夠有效地長期純化廢氣。
日本專利申請P2000-125696(2000年4月26日遞交)的整個內(nèi)容在此作為參考并入本發(fā)明。
盡管以上已根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述的實施方案或?qū)嵤├１绢I(lǐng)域熟練技術(shù)人員根據(jù)以上教導(dǎo)顯然得出上述實施方案或?qū)嵤├母倪M(jìn)或變化。本發(fā)明的范圍根據(jù)以下權(quán)利要求書來確定。
表1

表1(續(xù))

表2

表3

權(quán)利要求
1.一種廢氣純化催化劑，包括基材；用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層，所示烴吸附材料層在所述基材上作為下層形成且包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石，所述膠態(tài)硅石在煅燒之前和之后處于鏈結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu)中的至少一種；和在所述烴吸附材料層上作為上層形成的催化劑組分層，所述催化劑組分層包含催化劑金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的廢氣純化催化劑，其中所述膠態(tài)硅石在煅燒之前的平均粒徑為5-100納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所要求的廢氣純化催化劑，其中所述膠態(tài)硅石在煅燒之后的含量為相對所述烴吸附材料層的1-50％重量。
4.根據(jù)任何權(quán)利要求1-3所要求的廢氣純化催化劑，其中所述催化劑金屬是至少一種選自鈀、鉑和銠的金屬。
5.根據(jù)任何權(quán)利要求1-4所要求的廢氣純化催化劑，其中所述沸石包括Si/Al比率為20-2000的β-沸石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所要求的廢氣純化催化劑，其中所述沸石包括至少一種選自Si/Al比率為20-2000的β-沸石、Y型沸石、USY型沸石、和絲光沸石的沸石。
7.根據(jù)任何權(quán)利要求1-6所要求的廢氣純化催化劑，其中所述沸石已用中孔硅石進(jìn)行處理以提供憎水性能。
8.根據(jù)任何權(quán)利要求1-7所要求的廢氣純化催化劑，其中所述沸石包含至少一種選自鈀、鎂、鈣、鍶、鋇、銀、鐿、鑭、鈰、鈮、磷、硼和鋯的元素。
9.根據(jù)任何權(quán)利要求1-8所要求的廢氣純化催化劑，其中所述催化劑組分層包含至少一種選自堿金屬和堿土金屬的金屬。
10.一種廢氣純化催化劑，包括基材；用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層，所示烴吸附材料層在所述基材上作為下層形成且包含沸石和硅石顆粒，所述硅石顆粒粘附到沸石的表面上并處于鏈結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu)中的至少一種；和在所述烴吸附材料層上作為上層形成的催化劑組分層，所述催化劑組分層包含催化劑金屬。
11.一種廢氣純化催化劑，包括基材；用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層，所示烴吸附材料層在所述基材上作為下層形成且包含沸石和硅石顆粒，所述烴吸附材料層通過將包含沸石和處于至少一種鏈結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu)的膠態(tài)硅石的涂布液體涂布在所述基材上而形成；和在所述烴吸附材料層上作為上層形成的催化劑組分層，所述催化劑組分層包含催化劑金屬。
12.一種廢氣純化催化劑，包括基材；用于吸附包含在廢氣中的烴的烴吸附材料層，所述烴吸附材料層作為下層在所述基材上形成并包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石，所述沸石已用中孔硅石進(jìn)行處理以提供憎水性能，所述膠態(tài)硅石在煅燒之前和之后處于一種鏈結(jié)構(gòu)和/或一種球狀結(jié)構(gòu)，所述膠態(tài)硅石在煅燒之前的平均粒徑為5-100納米，所述膠態(tài)硅石在煅燒之后相對所述烴吸附材料層的含量為1-50％重量；和作為上層在所述烴吸附材料層上形成的催化劑組分層，所述催化劑組分層包含催化劑金屬。
13.一種生產(chǎn)廢氣純化催化劑的方法，包括在基材上涂布第一涂布液體以形成作為下層的烴吸附材料層，所述第一涂布液體包含沸石和處于至少一種鏈結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu)的膠態(tài)硅石；和在所述烴吸附材料層上涂布第二涂布液體以形成作為下層的催化劑組分層，所述第二涂布液體包含催化劑金屬。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于由汽車內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣的廢氣純化催化劑。該催化劑包括基材,其上形成有作為下層的烴吸附材料層以吸附包含在廢氣中的烴。所述烴吸附材料層包含沸石和已經(jīng)歷煅燒的膠態(tài)硅石。所述膠態(tài)硅石在燒制之前和之后處于鏈結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu)中的至少一種。另外,催化劑組分層作為上層在所述烴吸附材料層上形成。所述催化劑組分層包含催化劑金屬。
文檔編號B01J29/068GK1366467SQ01801083
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月26日
發(fā)明者山本伸司, 高谷真弘 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社