專利名稱：用于凈化內(nèi)燃機尾氣和/或工業(yè)廢氣的催化劑及其制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于凈化汽車尾氣、摩托車尾氣和/或工業(yè)有機廢氣的催化劑及其制備方法。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，促進了技術與經(jīng)濟的繁榮，但汽車排氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物已成為大氣污染的主要來源，是大城市中最大的環(huán)境公害。汽車排氣催化技術是隨著汽車排放法規(guī)的實施而發(fā)展起來的。多年實踐證明采用催化劑對汽車排氣進行凈化處理是一種控制汽車排放污染最有經(jīng)濟效益及最持久的方法，該技術在世界各國得到日益廣泛的關注與實際應用研究。國外催化劑采用貴金屬，以鉑、鈀、銠為主要原料，目前也開始使用少量稀土金屬氧化物作為貴金屬催化劑的添加劑，以提高催化劑的性能和降低催化劑成本。如發(fā)明專利公開號CN1053899A。貴金屬價格昂貴且資源有限，我國稀土資源豐富、價格低廉，但純稀土催化劑的性能與貴金屬催化劑比還存在著不少差距。國內(nèi)催化劑研究者結(jié)合我國國情，在稀土催化劑研究方面做了大量工作。如發(fā)明專利公開號CN1060793A，CN1129146A。本發(fā)明旨在以多元氧化物和輕稀土為(重量)主成分、添加微量貴金屬的催化劑研究。
本發(fā)明提供一種整體形、多元金屬氧化物和輕稀土為(重量)主成分、添加微量貴金屬的氧化還原型催化劑，及其特殊的催化劑制備工藝。該催化劑適用于治理汽車、摩托車污染物的排放，以及工業(yè)有機廢氣和惡臭的凈化處理。本發(fā)明之特點首先在于以多元金屬氧化物替代貴金屬銠的還原作用；其次，發(fā)明特殊的制備工藝，使百萬分之一至萬分之五的貴金屬鉑一鈀或鈀，達到高于本發(fā)明一個數(shù)量級用量的貴金屬催化劑還要優(yōu)良的催化性能；第三，在催化劑使用壽命、空速性能、耐高溫穩(wěn)定性及抗毒物能力等方面，均有國內(nèi)領先的貢獻。
本發(fā)明催化劑是一種用于凈化內(nèi)燃機尾氣和/或工業(yè)廢氣的催化劑。它是一種整體形、多元金屬氧化物和輕稀土為重量主成分，添加微量貴金屬鉑一鈀或鈀的氧化還原型催化劑。其由(1)載體，(2)結(jié)合層結(jié)合層漿料附著在載體孔壁上，(3)二步法多元金屬氧化物A組附著在結(jié)合層上，多元金屬氧化物B組附著在多元金屬氧化物A組上；或一步法多元金屬氧化物AB組附著在結(jié)合層上，然后將上述整體通氫氣進行還原處理所得催化劑主體，即主催化劑單獨構(gòu)成，或和由第二載體、附著在第二載體上的多元金屬氧化物C組物所得煙炱預處理塊組合構(gòu)成。
本發(fā)明的一種凈化汽車尾氣的催化劑，其組成包括
(1)蜂窩陶瓷載體，主要成分堇青石含量＞90％，直徑或單邊長度≤260mm，孔目≤400孔/英寸2，開孔率35～60％，比表面積0.5～2.0m2/g，體積密度0.5～0.7g/cm3，吸水率21～30％。
(2)結(jié)合層結(jié)合層以膜的形式附著在蜂窩陶瓷載體孔壁上，其中所含的金屬元素可有4～8種，選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中。結(jié)合層的重量為蜂窩陶載體重量的3～15％。
(3)多元金屬氧化物A組附著在結(jié)合層上，其中所含的金屬元素可有6～10種，選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中。選定的多種金屬元素總重量為結(jié)合層載體總重量的4～15％。
(4)多元金屬氧化物B組主要附著在多元金屬氧化物A組上，其中所含的金屬元素可有8～10種，選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中，選定的多種金屬元素總重量為含(3)在內(nèi)的結(jié)合層載體總重量的2～12％。
其中優(yōu)選的結(jié)合層金屬氧化物及其金屬元素組成(1)2～4種金屬氧化物的金屬元素選自鈰、硼、一水氧化鋁、高嶺土，其重量與蜂窩陶瓷載體重量的百分比為鈰 0.1～10％硼 0.2～3％一水氧化鋁 3～20％高嶺土 1～15％(2)再有2～6種金屬氧化物的金屬元素選自鑭、鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、鋰、銣、鉀、鎳、鋅、鈦、鋯、釩、銅、鉻、錳、鈷、鐵、鋁、硅中，選定的多種金屬元素總重量為蜂窩陶瓷載體重量的0.01～6％。
其中優(yōu)選的多元金屬氧化物A組的金屬元素(1)至少4種金屬氧化物的金屬元素選自鑭、鈰、鈷、鈦、鍶、錳、銅七種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％Sr 0.5～8％Ce 0.5～12％Mn 0.4～10％Co 1～8％ Cu 0.1～4％Ti 0.15～12％(2)再有2～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、釩、鉻、鎳、鐵、鈀、鉑中，選定的金屬元素其重量與含結(jié)合層載體總重量的百分比為Pt、Pd0.0001～0.05％其余 0.05～6％其中優(yōu)選的多元金屬氧化物B組的金屬元素(1)鑭、鈰、鐵、鈀四種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為
La0.1～5％ Fe1～10％Ce0.2～10％ pd0.0001～0.05％(2)再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、銅、錳、鎳、鈷、鉑中，選定的金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為Pt 0.0001～0.05％其余 0.05～6％本發(fā)明的一種凈化摩托車尾氣的催化劑，其組成包括(1)煙炱予處理塊(2)主催化劑煙炱予處理塊其組成(1)200孔/英寸2蜂窩陶瓷作第二載體，其余特征與前述載體相同。
(2)多元金屬氧化物C組附著在第二載體孔壁上，其中所含的金屬元素可有3-8種，選自鑭、鈰、鐠、釹、鋇、鍶、鈣、鎂、鋅、鈦、釩、鉻、銅、錳、鎳、鈷、鐵、鈀中，選定的多種金屬元素總重量為第二載體重量的1～5％。
凈化摩托車尾氣的主催化劑其組成的結(jié)合層及多元金屬氧化物A組的金屬元素與本發(fā)明的凈化汽車尾氣的催化劑相同，但結(jié)合層的重量為蜂窩陶瓷載體重量的5～20％；多元金屬氧化物B組，其優(yōu)選的金屬元素(1)鑭、鈰、銅、鈀四種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％Cu 0.1～1.5％Ce 0.2～6％ Pd 0.0001～0.05％(2)再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、鐵、錳、鈷、鎳、鉑中，選定的金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為Pt 0.0001～0 05％其余 0.05～8％本發(fā)明的一種凈化工業(yè)有機廢氣的催化劑其組成的結(jié)合層及多元金屬氧化物A組的金屬元素與本發(fā)明的凈化汽車尾氣的催化劑相同，但載體為顆粒狀氧化鋁小球或其他規(guī)格的蜂窩陶載體；復合金屬氧化物B組，其優(yōu)選的金屬元素(1)鑭、鈰、錳、鈀四種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％Mn 0.5～10％Ce 0.1～8％ Pd 0.0001～0.05％(2)再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、銅、鎳，鐵、鈷中，選定的金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為0.05～6％。
本發(fā)明的一種凈化汽車尾氣的催化劑、凈化摩托車尾氣的催化劑、凈化工業(yè)有機廢氣的催化劑制備工藝包括(1)在蜂窩陶瓷第二載體孔壁上附著多元金屬氧化物C組(僅用于煙炱預處理塊)將前所述的多元金屬氧化物C組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，將200孔/英寸2蜂窩陶瓷第二載體塊在其中浸漬30～60分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，100～750℃ 焙燒2～8小時。
(2)在蜂窩陶瓷載體孔壁上附著結(jié)合層將前所述的結(jié)合層所含的多元金屬氧化物中各金屬元素對應的硝酸鹽或氧化物按所需量配制成混合液，球磨18～24小時成漿液，蜂窩陶瓷載體在其中浸漬2～20分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～4小時，低溫焙燒2～8小時。
(3)在結(jié)合層上附著多元金屬氧化物A組將前所述的多元金屬氧化物A組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，加入絡合劑(Y)。將附著了結(jié)合層的載體浸漬規(guī)定量的A溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時。
(4)在多元金屬氧化物A組上附著多元金屬氧化物B組將前所述的多元金屬氧化物B組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，將上述附著了多元金屬氧化物A組的載體浸漬規(guī)定量的B溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時。
(5)將上述附著了多元金屬氧化物A組和多元金屬氧化物B組的載體在還原容器中于300～500℃通入氫氣還原2～5小時。
另一種制備方法包括(1)在蜂窩陶瓷載體孔壁上附著多元金屬氧化物C組(僅用于煙炱預處理塊)與前述(1)相同。
(2)在蜂窩陶瓷載體孔壁上附著結(jié)合層與前述(2)相同。
(3)采用一步法在結(jié)合層上附著多元金屬氧化物AB組將前所述的多元金屬氧化物A組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，將前所述的多元金屬氧化物B組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配置成混合水溶液，B組溶液摻入A組溶液中，加入絡合劑(Y)形成勻相AB組溶液，將附著了結(jié)合層的載體浸漬規(guī)定量的AB組溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時。
(4)還原與前述(5)相同。
制備方法中的浸漬規(guī)定量溶液均為特殊定量浸漬法，即含結(jié)合層的載體吸入全部規(guī)定量溶液。A組溶液、B組溶液、AB組溶液的規(guī)定量根據(jù)A組金屬元素其重量與含結(jié)合層載體總重量的百分比、B組金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比確定。
制備方法中的低溫焙燒溫度為100～500℃。
制備方法中所述的絡合劑(Y)可為有機酸，如檸檬酸、羥基丁二酸、葡糖酸、酒石酸等，以及能導致催化活性組分在載體上具有良好負載和分布的有機或無機絡鹽。
經(jīng)以上步驟即可制得本發(fā)明的三種凈化催化劑，其中結(jié)合層有效地提高了活性組分在載體上的結(jié)合牢度；稀土多組分多元金屬氧化物A組、B組具有良好的活性、熱穩(wěn)定性及抗熱沖擊性，而且有較強的抗鉛中毒能力，在使用含鉛汽油和車況較差的情況下，使用壽命仍可達3～5萬公里；微量貴金屬明顯地提高了催化劑的低溫活性，A-B復合催化劑價格低廉，其優(yōu)異的CO、HC、NOx三效凈化效果可與純貴金屬鉑一銠催化劑相媲美。凈化摩托車尾氣的催化劑組成之一煙炱予處理塊有效地擋住摩托車啟動時產(chǎn)生的大量煙粒，對煙粒進行分解氣化；并防止油氣粘連在主催化劑表面上，避免主催化劑高溫燒結(jié)；同時使進氣氣流分配均勻，更有利于主催化劑對污染物的氧化還原作用。
按本發(fā)明制得的催化劑裝在無錫市力達消聲器公司生產(chǎn)的JJX型汽車尾氣凈化消聲器內(nèi)，多次在二汽技術中心、天津汽車研究中心、各省環(huán)保監(jiān)測站進行了大量的排放測試，下面列出在國家環(huán)境保護局汽車排放控制設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行嚴格檢測的結(jié)果。
報告編號WTP-96-28試驗情況十五工況排放比對試驗及怠速排放比對試驗在一輛女神牌JB6480F型汽車上進行，首先進行原車十五工況排放試驗和怠速排放試驗，然后拆下原車消聲器換上JJX型汽車尾氣凈化消聲器再進行十五工況排放試驗和怠速排放試驗。
試驗依據(jù)GB11642-89《輕型汽車排氣污染物測試方法》GB4759-84《內(nèi)燃機排氣消聲器測量方法》GB/T3845-93《汽油車排氣污染物的測量、怠速法》JB3743-84《汽車發(fā)動機性能試驗方法》試驗設備排氣分析儀 美國MILTON ROY定容取樣器CVS-103 日本YANACO底盤測功機DCE-80 美國CLAYTON電力測功機FEB-DHC 日本明電油耗儀DF-312 日本小野怠速排氣分析儀MEXA-324F 佛山分析儀器廠。
試驗結(jié)果十五工況排放試驗 單位g/試驗
JJX型汽車尾氣凈化消聲器對使用含鉛汽油排出的三種有害排放物凈化效果為HC凈化率為85.3％、CO凈化率為81.9％、NOx凈化率為86.6％。HC+NOx凈化率為86％。怠速排放試驗
列舉以下實施例(對本發(fā)明的范圍無任何限制)下列所述的任一種金屬氧化物或金屬硝酸鹽、氯化鹽的重量比，可換算出該金屬元素在活性組分中的重量百分比及其重量與蜂窩陶瓷載體重量的百分比或與含結(jié)合層載體總重量的百分比。
實例1將20份一水氧化鋁6份高嶺土12份鋁膠2份V2O51份B2O30.5份Fe(NO3)3·9H2O1.8份Ce(NO3)3·6H2O50份H2O配制成混合液，在球磨罐中球磨20小時成為漿液，200孔/英寸2的蜂窩陶瓷載體浸漬在漿液中5～20分鐘，取出后用壓縮空氣吹去余漿，于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒6小時即得到含結(jié)合層載體。
將含結(jié)合層載體浸入含有5份La(NO3)3·6H2O7.4份Ce(NO3)3·6H2O10份Co(NO3)26H2O2份Ni(NO3)26H2O3.2份Cu(NO3)2·3H2O5.6份Zr(NO3)4·5H2O2.4份Sr(NO3)2，9.5份Ticl3(20％)
1.5份Cr(NO3)3·9H2O1.5份絡合劑(Y)的規(guī)定量A組溶液20分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒5小時，使含結(jié)合層載體附著復合金屬氧化物A組.再將之浸入含有62份La(NO3)3·6H2O3.1份Ce(NO3)3·6H2O30份Fe(NO3)3·9H2O0.08份Pd(NO3)2·2H2O1.8份Zn(NO3)2·6H2O3.2份Cu(NO3)2·3H2O11份Ba(NO3)20.02份Ptcl4的規(guī)定量B組溶液20分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒6小時，使復合金屬氧化物A組上附著復合金屬氧化物B組。然后于還原容器中300～500℃通入氫氣還原3小時。制得本發(fā)明的汽車尾氣凈化催化劑。
實例2將200目/英寸2蜂窩陶瓷載體浸入含有1.25份La(NO3)3·6H2O6份Co(NO3)2·6H2O5份Ni(NO3)2·6H2O0.02份Pd(NO3)2·2H2O的C組溶液中60分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，100～400℃焙燒2小時，再將之浸入含有1.25份La(NO3)3·6H2O6份Co(NO3)2·6H2O5份Ni(NO3)2·6H2O的C組溶液中60分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，500～750℃焙燒2～4小時。制得本發(fā)明的摩托車尾氣凈化催化劑中的煙炱予處理塊。
與實例1類似只是將5份La(NO3)3·6H2O7.4份Ce(NO3)3·6H2O10份Co(NO3)2·6H2O2份Ni(NO3)2·6H2O10份Mn(NO3)2·6H2O(50％)5.6份Zr(NO3)4·5H2O2.4份Sr(NO3)24.6份Cr(NO3)3·9H2O配制成A組溶液。
將6.2份La(NO3)3·6H2O3.1份Ce(NO3)3·6H2O
11份Cu(NO3)2·3H2O0.1份Pd(NO3)2·2H2O40份Mn(NO3)2·6H2O(50％)6份LiNO31.8份Zn(NO3)2·6H2O0.01份Ptcl4配制成B組溶液。
B組溶液摻入A組溶液，并加入1.5份絡合劑(Y)，將含結(jié)合層載體浸入AB組的規(guī)定量溶液20分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒6小時，使含結(jié)合層載體附著復合金屬氧化物AB組。然后于還原容器中300～500℃通入氫氣還原3小時。制得本發(fā)明的摩托車尾氣凈化催化劑中的主催化劑。
實例3與實例1類似，只是將含結(jié)合層載體浸入含有；5份La(NO3)3·6H2O7.4份Ce(NO3)3·6H2O10份Co(NO3)2·6H2O2份Ni(NO3)2·6H2O3.2份Cu(NO3)2·3H2O8.4份Zr(NO3)4·5H2O3.8份Sr(NO3)21.5份Cr(NO3)3·9H2O1.5份絡合劑(Y)的規(guī)定量水溶液20分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒5小時，使含結(jié)合層載體附著復合金屬氧化物A組，再將之浸入含有6.2份La(NO3)3·6H2O3.1份Ce(NO3)3·6H2O30份Ni(NO3)2·6H2O0.15份Pd(NO3)2·2H2O20.8份Mn(NO3)2·6H2O(50％)8份Cr(NO3)3·9H2O10份Co(NO3)2·6H2O1份RbNO3的規(guī)定量B組溶液20分鐘，取出于80～160℃烘烤干燥3小時，200～500℃焙燒6小時，使復合金屬氧化物A組上附著復合金屬氧化物B組。然后于還原容器中300～500℃通入氫氣還原3小時。制得本發(fā)明的凈化工業(yè)有機廢氣催化劑。
權利要求
1.一種用于凈化內(nèi)燃機尾氣和或工業(yè)廢氣的催化劑，本發(fā)明的特征是所述的催化劑是一種整體形，多元金屬氧化物和輕稀土為重量主成份，添加微量貴金屬鉑一鈀或鈀的氧化還原型催化劑，其由載體、附著在載體孔壁上的結(jié)合層，分二步，先附著在結(jié)合層上的多元金屬氧化物A組物，再附著在A組物層上的多元金屬氧化物B組物，或一步法附著在結(jié)合層上的多元金屬氧化物AB組物，將附著物層的整體通氫氣進行還原處理所得催化劑主體，即主催化劑單獨構(gòu)成，或和由第二載體、附著在第二載體上的多元金屬氧化物C組物所得煙炱預處理塊組合構(gòu)成，其中(1)載體蜂窩陶瓷載體主要成分堇青石含量)90％，直徑或單邊長度≤260mm，孔目≤400孔/英寸2，開孔率35～60％，比表面積0.5～2.0m2/g，體積密度0.5～0.7g/cm3，吸水率21～30％，或顆粒狀氧化鋁小球(2)結(jié)合層其中所含的金屬元素可有4～8種，選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中，結(jié)合層的重量為載體重量的3～20％，其優(yōu)選的金屬氧化物及金屬元素包括2～4種金屬氧化物的金屬元素選自鈰、硼、一水氧化鋁、高嶺土、其重量與載體重量的百分比為鈰 0.1～10％ 一水氧化鋁 3～20％硼 0.2～3％高嶺土 1～15％再有2～6種金屬氧化物的金屬元素選自鑭、鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、鋰、銣、鉀、鎳、鋅、鈦、鋯、釩、鉻、銅、錳、鈷、鐵、鋁、硅中，選定的多種金屬元素總重量為載體重量的0.01～6％(3)多元金屬氧化物A組其中所含的金屬元素可有6～10種。選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中，選定的多種金屬元素總重量為含結(jié)合層載體總重量的4～15％，其優(yōu)選的金屬元素為至少4種金屬氧化物的金屬元素選自鑭、鈰、鈷、鈦、鍶、錳、銅7種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％ Sr 0.5～8％Ce 0.5～12％ Mn 0.4～10％Co 1～8％ Cu 0.1～4％Ti 0.15～12％再有2～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、釩、鉻、鎳、鐵、鈀、鉑中，選定的金屬元素其重量與含結(jié)合層載體總重量的百分比為Pt、Pd0.0001～0.05％其余0.05～6％(4)多元金屬氧化物B組；其中所含的金屬元素可有8～10種，選自稀土金屬、堿金屬或堿土金屬、過渡金屬元素中，選定的多種金屬元素總重量為含由主催化劑單獨構(gòu)成，其(1)載體；蜂窩陶瓷載體(2)結(jié)合層重量為載體重量的3～15％(3)多元金屬氧化物B組，其優(yōu)選的金屬元素為鑭、鈰、鐵、鈀4種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為La0.1～5％ Fe1～10％Ce0.2～10％ Pd0.0001～0.05％再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、銅、錳、鎳、鈷、鉑中，選定的金屬元素，其重量與含A組，結(jié)合層載體總重量的百分比為；Pt 0.0001～0.05％ 其余0.05～6％。
3.按照權利要求1所述的催化劑，其特征為用于凈化摩托車尾氣的催化劑，由煙炱預處理塊和主催化劑組合構(gòu)成，其(1)煙炱預處理塊；用200孔/英寸2的蜂窩陶瓷作第二載體，多元金屬氧化物C組；附著在第二載體孔壁上，其中所含的金屬元素可有3～8種，選自鑭、鈰、鐠、釹、鋇、鍶、鈣、鎂、鋅、鈦、釩、鉻、銅、錳、鎳、鈷、鐵、鈀中，選定的多種金屬元素總重量為第二載體重量的1～5％(2)結(jié)合層重量為載體重量的5～20％(3)多種金屬氧化物B組，其優(yōu)選的金屬元素為鑭、鈰、銅、鈀4種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組，結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％Cu 0.1～1.5％Ce 0.2～6％ Pd 0.0001～0.05％再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、鐵、錳、鎳、鈷、鉑中，選定的金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為Pt 0.0001～0.05％ 其余0.05～8％。
4.按照權利要求1所述的催化劑，其特征為用于凈化工業(yè)有機廢氣的催化劑，由主催化劑單獨構(gòu)成，其(1)載體選用顆粒狀氧化鋁小球或蜂窩陶瓷載體(2)結(jié)合層重量為載體總重量的3～15％(3)多元金屬氧化物B組，其優(yōu)選的金屬元素為鑭、鈰、錳、鈀4種金屬氧化物的金屬元素，其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為La 0.1～10％Mn 0.5～10％Ce 0.1～8％ Pd 0.0001～0.05％再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、Ce0.1～8％Pd 0.0001～0.05％再有4～6種金屬氧化物的金屬元素選自鐠、釹、釤、銪、鋇、鍶、鈣、鎂、銣、鋰、鉀、鋯、鋅、鈦、釩、鉻、銅、鐵、鈷、鎳中，選定的金屬元素其重量與含A組、結(jié)合層載體總重量的百分比為0.05～6％
5.一種用于凈化內(nèi)燃機尾氣和/或工業(yè)廢氣的催化劑的制備方法，本發(fā)明的特征為，所述的方法包括制作主催化劑(1)附著結(jié)合層將選定的結(jié)合層多元金屬氧化物中各金屬元素對應的硝酸鹽或氧化物按所需量配制成混合液，球磨18～24小時成漿液，將載體在其中浸漬2～20分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～4小時，低溫焙燒2～8小時(2)附著多元金屬氧化物A組將選定的多元金屬氧化物A組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，加入絡合劑(Y)，將附著了結(jié)合層的載體浸漬規(guī)定量的A溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時(3)附著多元金屬氧化物B組將選定的多元金屬氧化物B組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，將附著了A組物的載體浸漬規(guī)定量的B溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時(4)氫氣還原處理將附著了A組物、B組物的載體在還原容器中于300～500℃通入氫氣還原2～5小時制作煙炱預處理塊將多元金屬氧化物C組附著在第二載體上，選定的多元金屬氧化物C組中各金屬元素對應的硝酸鹽按所需量配制成混合水溶液，將第二載體蜂窩陶瓷塊在其中浸漬30～60分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，100～750℃焙燒2～8小時。
6.如權利要求5所述的制備方法，其特征為附著A組物、B組物，采用一步法附著多元金屬氧化物AB組將選定的A組物、B組物中各金屬元素對應的硝酸鹽，按所需量分組配制成A、B兩組混合水溶液，將B組溶液摻入A組溶液中，加入絡合劑(Y)形成勻相AB組溶液，將附著了結(jié)合層的載體浸漬規(guī)定量的AB溶液2～30分鐘，取出于80～200℃烘烤干燥2～6小時，低溫焙燒2～8小時。
7.按照權利要求5、6所述的制備方法，其特征在于所述的浸漬規(guī)定量溶液均為特殊定量浸漬法，即附著了結(jié)合層的載體吸入全部規(guī)定量溶液。
8.按照權利要求5、6所述的制備方法，其特征在于所述的低溫焙燒，焙燒溫度為100～500℃。
9.按照權利要求5、6所述的制備方法，其特征在于所述的絡合劑(Y)可為有機酸，如檸檬酸、羥基丁二酸、葡糖酸、酒石酸等，以及能導致催化活性組分在載體上具有良好負載和分布的有機或無機絡鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種整體形、多元金屬氧化物和輕稀土為(重量)主成分，添加微量貴金屬的氧化還原型催化劑，及其特殊的催化劑制備工藝。該催化劑適用于治理汽車、摩托車污染物的排放，以及工業(yè)有機廢氣和惡臭的凈化處理。本發(fā)明之特點首先在于以多元金屬氧化物替代貴金屬銠的還原作用；其次，發(fā)明特殊的制備工藝，使百萬分之一至萬分之五的貴金屬鉑一鈀或鈀，達到高于本發(fā)明一個數(shù)量級用量的貴金屬催化劑還要優(yōu)良的催化性能；第三，在催化劑使用壽命、空速性能、耐高溫穩(wěn)定性及抗毒物能力等方面，均有國內(nèi)領先的貢獻。
文檔編號B01J23/00GK1227136SQ9811115
公開日1999年9月1日 申請日期1998年2月22日 優(yōu)先權日1998年2月22日
發(fā)明者潘旭初, 尹勝利 申請人:無錫市力達消聲器有限責任公司