2013年第4期废气净化
国外内燃机
抑制热老化的三效催化剂技术的开发【日】高橘晶士菊池敲二岩知道均一池田正惠筱藤秀樹
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摘要：减少三效催化转化器中的铂族金属使用量，并在严酷的催化反应气体环境中保持其净化性能，这已成为研究人员的共识。根据最近关于钯、佬催化剂热老化研究的报道，可得出以下结论：（1）氧化钇是避免靶烧结现象的关键，而在氧化铝材料上均匀地分散银则可有效地保持氧化钯的形态：(2)用多孔质氧化铝在三维纳米结构中分散钯粒子，对预防的烧结有较大的作用；(3)利用锅添加氧化铝的材料包裹饰-铬-钱复合体的结构，可以抑制钱的烧结。
关键词：三效催化转化器废气净化钯佬烧结
0前言
三效催化转化器是一种性能优异的后处理装置，能净化汽油车排出的高达99.5%以上的有害气体成分。当然，这也归功于研究人员对催化剂层和蜂宽状载体的不懈改进。
然而，在冷起动阶段不利于催化剂升温的排气系统中，有时为了确保催化转化器的废气净化性能，不得不加大催化剂的贵金属承载量。
另一方面，为了获得更清洁的空气环境，世界各国都将进一步强化相关的排放法规（图1）。此外，目前正在探讨中的全球统一轻型车试验方法（WLTP）及实际行驶排放（RDE)标准中，也提出要降低更高车速及更高负荷工况下的废气排放。
2005
欧盟美国美国加州中国
2009
2013
放4
5
2017
6
第2阶段低排放车2
第3阶段
LEV3
款3、秋4
欧5
图1未来的排放法规
在这一环境下，保持并改善三效催化转化器的性能，并减少其贵金属等稀有元素的使用量已成为目前极为重要的课题。
对三效催化剂热老化性能的研究结果表明；在贵金属中添加储氧材料，再用多孔质载体将其包裹，可抑制钯和的烧结，从而有效地改善装置的废气
万方数据
净化性能。
1抑制热老化的途径
三效催化转化器在长时间使用后会发生性能恶化的现象，其主要原因是贵金属粒子会因烧结而变大，针对这一问题，发表了许多相关的研究报告[1-]。然而，虽然在三效催化转化器所使用的贵金属中，钯所占的比率最大，但有关其热老化特性的研究报道却比铂、的少，因而迫切需要开发出能有效抑制钯粒子粗大化的相关技术。
以实际应用为前提，将具有高氮氧化物（NO,）净化性能的佬作为三效催化转化器的必需成分，分别针对钯-佬双层催化剂中钯和佬的热老化抑制方法进行了探讨。
1.1在钯中添加钡的效果
众所周知，在钯催化剂中添加钡能够提高其废气净化效果，这已成为一项常用技术。就其添加效果而言，还有抑制钯粒子过度吸附碳氢化合物(HC)[S}和改善氧化钯的效果*)。曾对在钯催化剂层是否添加钡的钯结晶形态进行过对比，结果表明，将锁添加在钯催化剂的载体材料上后，氧化钯（相比钯，氧化钯被认为更不易在载体材料上移动)的存在几率有所提高")。图2为应用X射线衍射（XRD)分析钯存在形态的结果，在不添加领的催化剂中，40° 左右的钯（金属)衍射强度较高，另一方面，却没有检测出在33.3°出现的氧化钯峰值。而在添加钡的催化剂中，钯金属的衍射强度较低，同时却显示出明显的氧化钯峰值。
进一步对在钯催化剂中添加锁的效果进行详细分析。采用透射型电子显微镜-能量分散性X射线