废气净化催化剂及其制备方法
车辆废气等具有极高的气体流速。因此，废气净化催化剂必须在与废 气的短时间接触中将其净化。然而，在这种情况下，废气不可能扩散到废 气净化催化剂的催化剂涂层的内部。另 一方面，通常要求废气净化催化剂即使在空燃比(air-to-fliel ratio)波动 的情况下仍显示出高的净化性能。例如，在氧化气氛下（稀薄气氛(lean atmosphere)),邻近贵金属配置具有储氧能力（虽然缩写为OSC，就功能而言 其含义为氧气储藏和排放能力）的助催化剂(共催化剂），以致确保净化性能
本发明的一个目的是提供废气扩散性能优异并能够抑制贵金属烧结的 废气净化催化剂。废气净化催化剂包括： 一体式载体 (integrated carrier);和形成在该一体式载体上的催化剂涂层。该催化剂涂层 包含催化剂成分并满足以下表达式(A)P 2 0.17W-0.04…（A)。 P表示单位 质量(g)催化剂涂层的孔隙容积总和(ml)。所述孔隙的孔径为0.1 (am〜1 pm。 W表示单位质量(g)催化剂涂层的催化剂涂层体积(ml)。第 一 方面的废气净化催化剂的制备方法包 括：制备浆料，该浆料包含：催化剂成分，以及成孔剂(poreformer)和平均粒径为1.0 nm或以下的活性碳中的至少一种；将该浆料涂覆在一体式载 体上；以及对该浆料进行烧结。
本发明的废气净化催化剂3包括一体式载体5和形成在一体式载体5 上的催化剂涂层4。而且，该催化剂涂层4包含催化剂成分4A并且满足以 下表达式(A):P 2 0.17W-0.04-—(A)，其中P表示单位质量(g)催化剂涂层4的孔隙7(其孔径为0.1 pm〜1 pm) 容积总和(ml)， W表示单位质量(g)催化剂涂层4的催化剂涂层4体积(ml)。一体式栽体5可为常规可用的一体式载体，其实例包括： 如堇青石等陶瓷材料制成的蜂窝载体，和由不锈金属制成的蜂窝载体等。此外，催化剂涂层4涂覆在一体式载体5上并满足表达式(A)。本发明的废气净化催化剂3的粒状催化剂成分4A优选在1 nm〜100nm 的范围内具有孔径分布峰。在孔径分布小于1 nm的情况下，通过催化剂涂层4的孔隙7进行扩散 的废气6未能在催化剂成分4A中进一步扩散，由此造成的情况可能是降低 废气净化效率。同时，在孔径分布超过100nm的情况下，尽管通过催化剂 涂层4的孔隙7进行扩散的废气6可在催化剂成分4A中扩散，但在这种情 况下，超过100 nm的大孔径使得废气6和催化剂成分4A之间的接触面积 减小，由此降低了废气净化效率，并降低了源于颗粒生长的耐热性，从而 造成活性下降。制备浆料，该浆料包含i)催化剂成分4A和ii)平均粒径为1.0 pm或以下的活性碳，然后将该浆料涂覆在一体式载体5上，随后进行烧结。在本发明中，平均粒径为1.0 pm或以下的活性碳旨在在催化剂涂层4中形成孔径为0.1 |im~1.0 )im的孔隙7。活性碳的平均粒径大于1.0 pm使得催化剂涂层4中的孔隙7过大，导致物理强度降低如催化剂涂层4脱落等，从而造成催化剂涂层4的耐久性下降。对烧结温度没有特殊限制，其实例包括300。C〜50(TC。 此外，除活性碳以外，可使用成孔剂，其能够在催化剂涂层4中形成孔隙7(孔径为0.1 jLim〜1.0jLim)。例如，允许使用表面活性剂（成孔剂），其在浆料中形成孔隙7并保留孔隙7直至烧结。对表面活性剂没有特殊限制，其实例包括阴离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂。