合物或復(fù)合材料。
[0057] 然而，已經(jīng)觀察到鈰氧化物可以與氧化鋁支撐物發(fā)生化學(xué)相互作用或鍵合。當鈰 氧化物與氧化鋁支撐物形成復(fù)合物時，可用于穩(wěn)定鉬族金屬的鈰氧化物較少，這最終將導(dǎo) 致催化活性發(fā)生不希望的降低。因此，需要保護層或安定層來防止形成這種稀土氧化物/ 氧化鋁復(fù)合物。因此，本發(fā)明的阻礙層用于保護稀土氧化物（例如鈰氧化物）免于與多孔 氧化鋁支撐物相互作用。因此，阻礙層允許更多的稀土氧化物可用于穩(wěn)定鉬族金屬且抑制 PGM氧化物向PGM轉(zhuǎn)化，使得催化性能得以改良。
[0058] 稀土氧化物可以通過首先浸漬含有稀土金屬氧化物前驅(qū)鹽的可溶性溶液和進行 干燥/煅燒以轉(zhuǎn)化成所需氧化物而沉積在阻礙層周圍的層中。可以通過任何合適的方法 實現(xiàn)煅燒以獲得催化劑載體，包括但不限于旋轉(zhuǎn)煅燒、托盤煅燒、輥式爐底煅燒、急驟煅燒 和垂直煅燒。另外，根據(jù)一個或多個實施方案，稀土氧化物稀土氧化物組合物可以共沉積到 "鈍化"的氧化鋁支撐物上。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明實施方案的包括上述多孔氧化鋁支撐物和阻礙層的催化劑載體還可 以包含至少一種分散在所述載體上的貴金屬，如鉬族金屬。催化劑載體將包含催化有效量 的鉬族金屬。鉬族金屬是選自鉬、鈀、銠、釕、銥、鋨及其混合物。一般來說，鉬族金屬將以約 0. 5重量％至多達15重量％的負載量存在。
[0060] 先前描述的催化劑載體可以類似于用以在催化劑載體上沉積稀土氧化物的工藝 負載貴金屬鹽，更具體地說，鉬族金屬鹽?？梢杂觅F金屬鹽溶液浸漬催化劑載體，然后熱固 定所得的經(jīng)過浸漬的催化劑載體或干燥/煅燒以去除游離水分，并且還使鹽分解以形成活 性貴金屬組分?？梢酝ㄟ^任何合適的方法實現(xiàn)煅燒以獲得催化劑載體，包括但不限于旋轉(zhuǎn) 煅燒、托盤煅燒、輥式爐底煅燒、急驟煅燒和垂直煅燒。替代地，鉬族金屬可以用適當?shù)乃峄?堿進行化學(xué)固定。如本文中所使用，"非常接近"一詞意味著鉬族金屬在稀土氧化物附近、在 稀土氧化物上或接近稀土氧化物。
[0061] 在一個或多個實施方案中，本發(fā)明的包括上述多孔氧化鋁支撐物、阻礙層和稀土 氧化物的催化劑載體包含至少一種分散且熱固定或化學(xué)固定在催化劑載體上的鉬族金屬。 在一個或多個實施方案中，鉬族金屬被分散且熱固定或化學(xué)固定在非常接近稀土氧化物 處。
[0062] 在一個或多個實施方案中，鉬族金屬包含鈀。一般來說，鈀將以約0. 5重量％至多 達15重量％的負載量存在。
[0063] 在一個或多個實施方案中，鈀催化劑載體包括多孔氧化鋁支撐物且具有處于所述 氧化鋁支撐物上的阻礙層，所述阻礙層包含鋇氧化物（或硫酸鹽或碳酸鹽或氫氧化物）、鍶 氧化物（或硫酸鹽或碳酸鹽或氫氧化物）和鈣氧化物（或硫酸鹽或碳酸鹽或氫氧化物）中 的一種或多種，所述催化劑載體還任選地包括能改變價態(tài)以穩(wěn)定鈀氧化物且減緩鈀氧化物 分解成鈀金屬的稀土氧化物，其中所述阻礙層能有效防止所述稀土氧化物與所述氧化鋁形 成復(fù)合物，且其中鈀被固定于稀土氧化物。在一個或多個實施方案中，稀土氧化物是鈰。在 一個或多個實施方案中，鈰與鋯復(fù)合。在一個或多個實施方案中，鈰包括選自La、Pr、Nd和 Zr及其混合物的其它氧化物稀釋劑。
[0064] 在一個或多個實施方案中，鉬族金屬催化劑載體包括硫酸鋇（BaSO4)和具有高濃 度鉬族金屬的氧化鋁支撐物，所述鉬族金屬被分散且熱固定或化學(xué)固定于所述支撐物。一 般來說，鉬族金屬以至少6重量％或更高的負載量存在以穩(wěn)定/鈍化支撐物。在一個具體 實施方案中，鉬族金屬以至少10重量％的負載量存在。在另一個實施方案中，鉬族金屬以 至少12重量％的負載量存在。催化劑載體還包括能改變價態(tài)以穩(wěn)定鉬族金屬氧化物和減 緩鉬族金屬氧化物分解成鉬族金屬的稀土氧化物。在一個或多個實施方案中，鉬族金屬包 含鈀。在一個或多個實施方案中，稀土氧化物包括鈰氧化物、鐠氧化物或鑭氧化物。鈀氧化 物可有效地防止稀土氧化物與氧化鋁支撐物形成復(fù)合物。
[0065] 根據(jù)具體實施方案，可能需要向鉬族金屬催化劑載體中摻入額外量的儲氧組分 (OSC)以提高催化劑性能。如本文中所使用，術(shù)語"儲氧組分"（OSC)是指具有多價態(tài)并且 可以積極地在還原條件下與諸如一氧化碳（CO)或氫氣等還原劑反應(yīng)，然后在氧化條件下 與諸如氧氣或氮氧化物等氧化劑反應(yīng)的實體。合適的儲氧組分的實例包括稀土元素氧化 物，特別是氧化鋪。除了氧化鋪以外，OSC還可以包含氧化鑭、氧化鐠、氧化釹、氧化銀、氧化 銪、氧化釤、氧化鐿、氧化釔、氧化鋯及其混合物中的一種或多種。附加稀土氧化物可以呈散 態(tài)（例如微粒）形式。儲氧組分可以包括呈表現(xiàn)出儲氧性能的形式的鈰氧化物（氧化鈰， CeO2)。氧化鈰的晶格氧可以在富A/F條件下與一氧化碳、氫氣或烴反應(yīng)。在貧暴露后，經(jīng) 過還原的氧化鈰能夠從空氣和/或NOx物質(zhì)奪回氧，從而促進NOx的轉(zhuǎn)化。稀土氧化物鈰 和鐠表現(xiàn)出了多個氧化態(tài)。鈰和鐠各自能夠改變其氧化態(tài),從而容易地允許其操縱氧物質(zhì)。 由于氧化態(tài)能從+4變到+3并且能從+3變到+4,所以鈰氧化物能夠在富排氣（氧缺乏）中 供應(yīng)氧且在貧排氣（氧過量）中捕獲氧物質(zhì)。
[0066] 舉例來說，氧化鈰呈在貧排氣條件（其中排氣流中存在過量氧）下被氧化成Ce4+ 且在存在富排氣條件時在其被還原成Ce3+氧化態(tài)時釋放氧的形式。
[0067] 不希望受理論束縛，如針對鈰所說明，所發(fā)生的化學(xué)平衡反應(yīng)如下：
【主權(quán)項】
1. 一種催化劑材料，其包括催化劑載體，所述催化劑載體包括多孔氧化鋁支撐物且具 有處于所述氧化鋁支撐物上的阻礙層，所述阻礙層包含硫酸鋇、硫酸鍶、硫酸鋯和硫酸鈣中 的一種或多種，所述催化劑載體還包括稀土氧化物和固定在非常接近所述稀土氧化物處的 鈀氧化物，其中所述阻礙層能有效防止所述稀土氧化物與所述氧化鋁支撐物形成復(fù)合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其中所述稀土氧化物改變價態(tài)以穩(wěn)定所述鈀氧化 物且減緩鈀氧化物分解成鈀金屬。
3. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其中所述稀土氧化物是選自Ce的氧化物、Pr的氧 化物、La的氧化物及其混合物。
4. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其中所述稀土氧化物包括鈰氧化物。
5. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其中所述稀土氧化物包括鑭氧化物與鎳、鐵、錳、 銅和鋁中的一種或多種的呈鈣鈦礦相的復(fù)合物。
6. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其還包含呈顆粒形式的附加儲氧催化劑。
7. 如權(quán)利要求6所述的催化劑材料，其中所述附加儲氧組分包含氧化鈰。
8. 如權(quán)利要求7所述的催化劑材料，其中所述儲氧組分還包含選自鋯、釔、鑭、鐠、釹、 銪、釤、鐿及其混合物的至少一種氧化物。
9. 如權(quán)利要求8所述的催化劑材料，其中所述鈰氧化物與釹、鐠和鋯的混合物形成復(fù) 合物。
10. 如權(quán)利要求1所述的催化劑材料，其中所述阻礙層是硫酸鋇。
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種催化劑材料，其包括催化劑載體，所述催化劑載體包括多孔氧化鋁支撐物和處于所述氧化鋁支撐物上的阻礙層，所述阻礙層包含硫酸鋇、硫酸鍶、硫酸鋯和硫酸鈣中的一種或多種。所述催化劑載體還包括稀土氧化物。所述催化劑材料還可以包括鉑族金屬氧化物。所述阻礙層可以防止所述稀土金屬氧化物與所述載體形成復(fù)合物。所述催化劑材料可用于減少來自汽車排氣的污染物的方法和系統(tǒng)。
【IPC分類】B01J21-06, B01J23-02, B01J23-44
【公開號】CN104640626
【申請?zhí)枴緾N201380048728
【發(fā)明人】G·A·格拉米喬尼, S·西蒙德, S-L·F·陳, K·布朗
【申請人】巴斯夫公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年7月24日
【公告號】EP2877280A1, US8835346, US20140031197, WO2014018648A1