用以净化柴油机尾气的催化剂
本发明涉及一种用以净化柴油机尾气的催化剂，更具体的说，本发明涉及一种应用在捕集式尾气净化系统或开放式直流尾气净化系统内清除有害成份如：包含在柴油机尾气中的一氧化碳(CO)、烃类(HC)及可溶性有机(此后称“SOF”)成份的催化剂。捕集式尾气净化系统或捕集式尾气净化工艺是指一种用壁流式蜂窝体(柴油机微粒滤清器(DPF))作为催化剂载体的尾气净化系统或过程。这种壁流式是将单元槽开口在一端或另一端以交错方式插入形成的一种蜂窝状结构。开放式尾气净化系统或过程是一种用直流式蜂窝体作为催化剂载体的尾气净化系统或过程。就汽油机而言，因为对尾气的排放有严格的管制，排出尾气中的有害成份正不断地减少，技术的进步也确保了符合这些管制。另一方面，柴油机尾气排放的管制相比汽油机而言要较为宽松，而且，迄今为止，处理柴油机尾气方面的技术发展不如处理汽油机尾气方面的快，这是由于一些特殊条件造成的，即：柴油机排出的有害物质大部分是微粒，因此净化柴油机排出尾气中的有害物质需要一个较长的过程。如今常用柴油机尾气净化工艺可以大致分为捕集式和开放式两种，捕集式可进一步分为带催化剂和不带催化剂两种。带有催化剂的捕集过程和开放式“SOF”氧化催化剂都采用一种常用的催化剂以净化尾气，结果，不论是装有催化剂的捕集过程还是开放式“SOF”氧化催化剂都很难减少柴油机微粒的排放，这是由于用于净化尾气的常用催化剂上形成的活性氧化铝有一种吸收SO2的特性，柴油机尾气中的SO2会吸附在活性氧化铝层上，当常用催化剂被加热至一个较高温度时，吸附的SO2会被载负在活性氧化铝层上的催化成份氧化，结果SO2以SO3的形式排出，增加了柴油机微粒的数量，此结果是由于SO2不作为烟粒看待而SO3则是作为烟粒看待的。具体说，由于柴油机排出的尾气中存在足够数量的气态氧使得SO2很有可能被氧化，此外，SO3很容易和尾气中大量存在的水蒸气反应形成硫酸雾。当SO2以SO2形式排出时，SO2仍有可能和空气中的O3反应产生SO3，但是，SO2和O3在空气中反应的可能性很小，需要经过较长时间才能产生SO3，因而，以SO2形式排入大气造成的问题远不如以SO3形式排出产生的问题严重，因此，人们希望尽可能地减少排入大气的SO3量。
本文介绍一种用于净化柴油机排出的尾气的催化剂，它能抑制柴油机烟粒和硫酸盐的排出，同时以一个较高的效率转化HC、CO。该催化剂包括：催化剂载体；在该催化剂载体上形成的催化剂携带层，该层由一个表层和一个处于表层下的内层组成，包括一种活性氧化铝粉和一种耐热无机氧化物；该耐热无机氧化物包括转变为无定形态的双链结构的粘土矿，并构成了该催化剂携带层的表层，而且，所述催化剂携带层上至少载负了一种选自铂、铑、钯的催化成份。催化剂中作为耐热无机氧化物的双链结构的粘土矿最好是已转变为无定形态的海泡石，或是通过离子交换法载负了铁元素的无定形海泡石。覆盖在催化剂载体上的催化剂携带层由一种无定形双链结构的粘土矿和一种活性氧化铝组成、或由一种载负了铁元素的无定形双链结构的粘土矿和活性氧化铝组成，而且在催化剂携带层上至少应载负一种催化剂成份。组成催化剂携带层的无定形双链结构的粘土矿的主要成份是二氧化硅，其对催化剂载体的附着力较差，但是一种内含Al(OH3)形式羟基的活性氧化铝(具体如γ-氧化铝粉)对催化剂载体的附着力fcb很好。鉴于此，本催化剂将活性氧化铝作为催化剂携带层的内层，而将无定形态双链结构粘土矿作为表层。因此本催化剂不存在由于振动和类似情况使催化剂携带层从催化剂载体上剥落这样的问题。