天然气汽车排气净化催化转化器
一种用于天然气汽车排气净化的催化转化器，其包括前催化剂和后催化剂，天然气汽车排气一次经过前催化剂，后催化剂净化达到天然气汽车的排放要求。通过优化前后催化剂的组合方式能有效提高催化转化器的净化效率，降低催化转化器的贵金属用量和成本，并且通过改变前、后催化剂的间隙能有效降低催化转化器的背压。前、后催化剂以堇青石蜂窝状陶瓷为载体、以活性氧化铝、铈锆固溶体、稀土氧化物、碱土金属氧化物、粘结剂和作为活性组分的过渡金属复合氧化物或过渡金属-稀土复合氧化物为涂层，最后在涂层上浸渍铂族金属活性组分。本发明的催化转化器具有对烃类化合物的高催化活性和稳定性，除可用于天然气发动机排气净化催化转化器外，还可用于燃料为汽油和液化石油气的机动车排气净化催化转化器。
石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各 国经济的持续发展，而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存。天然气是当今世界能源 的重要组成部分，它与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。据研宄资料显示，世界已探 明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40-70年。而已探明的天然气储量，预计 可以开采200年。从这个意义上讲，天然气汽车是21世纪汽车工业发展的一个重要方向。
天然气是一种洁净的能源，主要成分是甲烷，其余为乙烷、丙烷、丁烷及少量其它 物质，其具有较高的辛烷值和热值，性质稳定、燃烧比较完全，燃烧后的主要生成物为二氧 化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的1/2,是石油的2/3。天然气汽车则是以天然气作 为燃料的汽车，近年来，在全球得到了迅速的发展。与汽油动力汽车相比，它的尾气排放中 CO下降约90%，HC下降约50%，NOx下降约30%，SO2下降约70%，CO 2下降约23%，微粒排放可 降低约40%，铅化物可降低100%。可见天然气对环境造成的污染远远小于石油和煤炭，是一 种优良的汽车发动机绿色代用燃料。同时，天然气汽车的使用成本较低，比燃油汽车节约燃 料费约50%。此外，与电动汽车相比，天然气汽车的续驶里程长。有关专家认为天然气汽车 是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。目前，它 已在世界上得到广泛应用。
但是，天然气汽车排气中的NOx、CO和未完全燃烧的CH4仍然需要净化，并且天然 气汽车排气中CO浓度较低、NOx含量高和HC多为饱和烃不易被完全氧化，因此传统的汽油 车排气净化催化转化器不能很好的满足天然气汽车排气净化的要求。必须开发适用于天然 气汽车排气特点的催化转化器，而目前专门研宄天然气汽车排气净化催化剂及催化转化器 的国内外专利和文献不多。
目前，天然气汽车排气净化催化剂主要以氧化铝为活性涂层，贵金属Pt/Pd/Rh为 活性组分。为了改进其催化性能，尤其是针对甲烷的高稳定性，需在较高温度下才能完全氧 化，国内外研宄的重点是通过引入其它金属氧化物对涂层材料改性，提高涂层的热稳定性 和甲烷的起燃温度，如 Al2O3-NiCK Al2O3-CeO2、Al2O3-MgCK Al2O3-BaCK Al2O3-La2O3等。