一种活性组分梯度分布的尾气净化催化剂的制备
我国汽车保有量超过一亿辆，对国民经济起到了巨大的推进作用，给人们的生活 提供了便利，然而汽车尾气中的有害物质的排放物如一氧化碳、未燃碳氢、氮氧化物和微粒 等对环境造成了较为恶劣的影响，需要通过先进的技术手段实现汽车尾气零污染物排放。通常对尾气净化催化剂的要求包括：高活性，尾气排放量大，催化转化器安装空间 有限，决定了净化催化剂必须在高空速下使用，然而在高空速下使用催化剂必须具备相当 高的活性；良好的选择性，能对尾气中有害物质进行转化；良好的热稳定性，能在尾气的高 温条件下正常使用。传统的尾气净化催化剂中活性金属在载体中均匀分布，由于尾气排放 过程中氮氧化物随尾气的排放在整体式催化剂中的浓度在不断的变换，因此，传统的催化 剂中活性组分不能达到充分利用，且负载量大，净化成本高。
一种活性组分梯度分布的尾气净化催化剂其较好的催化效果得到了认可，其制备方法为：1) 分别配制浓度为l〇g/L、8g/L、5g/L和3g/L的硝酸钯溶液，备用； 2) 将称量好的硝酸铈和硝酸锆加入去离子水中，搅拌混合得到混合溶液，其中以CeO2 和ZrOJf,铺与锫的摩尔比为1 :1,向该溶液中加入2ml分析纯乙醇溶液,搅拌分散后再加 入Ig聚乙二醇，将混合溶液置于70°C水浴中加热，搅拌30分钟，得到混合溶液，该混合溶液 的体积为待浸渍堇青石蜂窝陶瓷载体体积的1. 5倍； 3) 取尺寸为50mmX25mmX30mm堇青石蜂窝陶瓷作为载体，将该载体置于步骤2)的混 合溶液中，充分浸渍30分钟，取出后置于烘箱中180°C干燥2小时； 4) 将步骤3)干燥后的载体置于马弗炉中500°C焙烧2小时，自然冷却至室温，获得具 有铈锆涂层的催化剂载体； 5) 取步骤1)配制的浓度为3g/L的硝酸钯溶液，将步骤4)的载体完全浸入该溶液中， 浸渍30分钟，取出后置于烘箱中120°C干燥2小时； 6) 取步骤1)配制的浓度为5g/L的硝酸钯溶液，将步骤5)干燥后的半成品延长度方 向插入该溶液，使3/4长度的载体浸入溶液中，浸渍30分钟，取出后置于烘箱中120°C干燥 2小时； 7) 取步骤1)配制的浓度为8g/L的硝酸钯溶液，将步骤6)获得的半成品延长度方向插 入该溶液，插入一端与步骤6)相同，并使1/2长度的载体浸入溶液中，浸渍30分钟，取出后 置于烘箱中120°C干燥2小时； 8)取步骤1)配制的浓度为10g/L的硝酸钯溶液，将步骤7)获得的半成品延长度方向 插入该溶液，插入一端与步骤7)相同，并使1/4长度的载体浸入溶液中，浸渍30分钟，取出 后置于烘箱中120°C干燥2小时，而后将干燥后的产品置于马弗炉中800°C焙烧3小时，获 得催化剂产品。
此催化剂采用了分步梯度式浸渍不同浓度的活性金属浸渍液，使整体式催化剂从一端到另一端活性金属组分呈梯度递增的方式分布，通过上述制备方法制得的整体式催化剂，不仅降低了催化剂中活性金属组分的用量，同时能够达到甚至优于现有技术中已有催化剂的催化活性、选择性和转化率。