用于汽車用途的先進催化劑的制作方法

專利名稱：用于汽車用途的先進催化劑的制作方法
用于汽車用途的先進催化劑對相關_請的交叉引用本申請要求2009年12月15日提交的名稱為“材料加工”的美國臨時專利申請序號No. 61/284，329的優先權，其全文經此引用并入本文，如本文中所述。
背景技術：
汽車的催化轉化器使用催化劑將汽車廢氣中的例如三種有害化合物轉化成不那么有害的化合物。這三種有害化合物包括未燃汽油形式的烴、通過汽油燃燒形成的ー氧化碳和在發動機中的熱迫使空氣中的氮與氧結合時產生的氮氧化物。在催化轉化器中使用兩種主要結構——蜂窩和陶瓷珠。目前大多數汽車使用蜂窩結構。該蜂窩結構裝在位于排氣管之前的類似消音器的包裝中。催化劑有助于將ー氧化碳轉化成ニ氧化碳，將烴轉化成ニ氧化碳和水和將氮氧化物轉化回氮和氧。 在本領域中存在多種制造在催化轉化器中使用的催化劑的方法。圖IA顯示了制造催化劑的第一常規方法。所述第一方法被稱作一浸法。在步驟105，使微米級鉬(Pt)離子滲透到微米級氧化鋁(Al2O3)離子中，從而產生微粒子。該微粒子具有在氧化鋁離子上的鉬原子。在步驟110，使用包括小尺寸氧化鋁和小尺寸ニ氧化硅(SiO2)的微米級氧化物、一定量的氧化鋁的穩定劑和一定量的助催化劑制造洗涂料(wash coat)。在步驟115，將微粒子與洗涂料混合在一起。在步驟120，獲得圓柱形陶瓷整料。該整料的橫截面含有300-600個通道/平方英寸。這些通道是從整料正面到背面的直線四方通道。在步驟125，用洗涂料涂布該整料。這可以通過將整料浸在洗涂料中來實現。由此該整料的通道被洗涂料層涂布。在步驟130，將整料干燥。該洗涂料層具有不規則表面，其表面積遠大于平的表面。此夕卜，該洗涂料在干燥時是多孔結構。不規則表面和多孔結構是合意的，因為它們提供了大約100-250平方米/克的高的表面積和因此更多的供微粒子結合到其上的位置。隨著整料干燥，微粒子沉積在整料的表面和孔隙上。在步驟135，煅燒整料。煅燒使洗涂料的組分通過氧化物-氧化物偶聯結合到整料上。形成催化劑。圖IB顯示了整料140通道的顯微視

圖145，所述通道涂有具有鉬原子155的洗涂料層150。圖2A顯示了制造催化劑的第二常規方法。所述第二方法被稱作ニ浸法。在步驟205，使用包括小尺寸氧化鋁和小尺寸ニ氧化硅的微米級氧化物、一定量的氧化鋁的穩定劑和一定量的助催化劑制造洗涂料。在步驟210，獲得圓柱形陶瓷整料。在步驟215，例如通過浸潰用該洗涂料涂布整料。由此通道也被洗涂料層涂布。通常，該洗涂料層具有不規則表面，其表面積遠大于平的表面。圖2B顯示了涂有洗涂料層255的整料245通道的顯微視圖250。回到圖2A，在步驟220，將整料干燥。該洗涂料在干燥時是多孔結構。在步驟225，煅燒整料。煅燒使洗涂料的組分通過氧化物-氧化物偶聯結合到整料上。然后使用本領域中公知的方法用微米級鉬離子和其它助催化劑浸潰微米級氧化鋁。具體而言，在步驟230中，將鉬硝酸化以形成鹽(PtN03)。將PtNO3溶解在溶剤(例如水)中，由此產生分散體。在步驟235中，將整料浸到該溶液中。在步驟240中，將整料干燥。在步驟245中，煅燒整料。形成催化劑。圖2C顯示了整料245’通道的另ー顯微視圖250’，所述通道涂有具有鉬原子260的洗涂料層255’。
圖3A顯示了洗涂料層的表面在煅燒后的顯微視圖305。鉬原子310連接到氧化鋁的氧原子上。在廢氣經過催化轉化器時，鉬原子310通過將有害化合物轉化成不那么有害的化合物而有助于減少有害化合物。但是，這些制造催化轉化器中所用的催化劑的各種方法具有許多缺點。例如，鉬原子310沒有固定到它們鍵合的氧化鋁氧原子上，井能如圖3B-3C中所示移向其它可用的氧原子。隨著鉬原子310移動，鉬原子310開始與其它鉬原子聚結，以產生如圖3D中所示的較大粒子315和更積極的狀態。可以理解的是，隨著鉬粒子變大，其不利地影響催化劑，因為鉬原子的表面積降低。在高溫用途中，例如在老化催化轉化測試中，鉬原子的移動增強。此外，由于鉬的成本極昂貴，不希望過度使用鉬。本發明致力于解決現有技術中的至少這些局限。發明概沭一方面，催化轉化器包括蜂窩結構，在所述蜂窩結構上具有至少ー種納米粒子。在一些實施方案中，所述至少ー種納米粒子包括納米活性材料和納米載體。納米活性材料通常在納米載體上。該納米活性材料是鉬、鈀、銠或合金。該合金是鉬、鈀和銠的合金。該納 米載體是氧化鋁。在另ー些實施方案中，納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。另ー方面，催化轉化器中的堇青石基底包括第一類型的納米粒子、第二類型的納米粒子和第三類型的納米粒子。在一些實施方案中，第一類型的納米粒子包括納米活性材料和納米載體。納米活性材料是鉬且納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。在另ー些實施方案中，第二類型的納米粒子包含納米活性材料和納米載體。納米活性材料是鈀且納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。在另ー些實施方案中，第三類型的納米粒子包含納米活性材料和納米載體。納米活性材料是銠且納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。再一方面，制造催化轉化器的方法包括使用至少ー種納米粒子制造分散體和獲得洗涂料。在一些實施方案中，所述至少ー種納米粒子包括納米活性材料和納米載體。該納米活性材料是鉬、鈀、銠或合金。該納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。在另ー些實施方案中，所述制造步驟包括在高溫冷凝技術中將擔載材料和不同的催化劑材料混合，由此產生所述至少一種納米粒子，并將其與液體合井。該擔載材料是氧化鋁。所述不同的催化劑材料包括鉬、鈀和銠。通常，該高溫冷凝技術是等離子體。或者，所述制造步驟包括在高溫冷凝技術中混合擔載材料和第一催化劑材料，由此產生第一類型的納米粒子，在高溫冷凝技術中混合擔載材料和第二催化劑材料，由此產生第二類型的納米粒子，在高溫冷凝技術中混合擔載材料和第三催化劑材料，由此產生第三類型的納米粒子，將第一類型的納米粒子、第二類型的納米粒子和第三類型的納米粒子收集在一起，并與液體合井。該擔載材料是氧化鋁。第一催化劑材料是鉬。第二催化劑材料是鈀。第三催化劑材料是銠。在再一些實施方案中，所述制造催化轉化器的方法進ー步包括將所述分散體與所述洗涂料混合、將所述混合物施用到整料上、干燥所述整料和煅燒所述整料。或者，所述制造催化轉化器的方法進ー步包括將所述洗涂料施用到整料上、干燥所述整料、煅燒所述整料、將所述分散體施用到所述整料上、干燥所述整料和煅燒所述整料。再一方面，制造三元催化轉化器的方法包括使用不同類型的納米粒子制造分散體、獲得洗涂料、將所述分散體與所述洗涂料混合、將所述混合物施用到整料上、干燥所述整料和煅燒所述整料。所述制造步驟包括使用高溫冷凝技木。在一些實施方案中，該高溫冷凝技術是等離子體。所述不同類型的納米粒子各自包含納米活性材料和納米載體。該納米活性材料是鉬、鈀、銠或合金。該納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。再一方面，制造三元催化轉化器的方法包括使用不同類型的納米粒子制造分散體、獲得洗涂料、將所述洗涂料施用到整料上、干燥所述整料、煅燒所述整料、將所述分散體施用到所述整料上、干燥所述整料、和煅燒所述整料。所述制造步驟包括使用高溫冷凝技木。在一些實施方案中，該高溫冷凝技術是等離子體。所述不同類型的納米粒子各自包括納米活性材料和納米載體。該納米活性材料是鉬、鈀、銠或合金。該納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。 再一方面，制造ニ元催化轉化器的方法包括使用相同類型的納米粒子制造分散體、獲得洗涂料、將所述分散體與所述洗涂料混合、將所述混合物施用到整料上、干燥所述整料、和煅燒所述整料。所述制造步驟包括使用高溫冷凝技木。在一些實施方案中，該高溫冷凝技術是等離子體。所述相同類型的納米粒子各自包括納米活性材料和納米載體。該納米活性材料是鉬。該納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。再一方面，制造ニ元催化轉化器的方法包括使用相同類型的納米粒子制造分散體、獲得洗涂料、將所述洗涂料施用到整料上、干燥所述整料、煅燒所述整料、將所述分散體施用到所述整料上、干燥所述整料和煅燒所述整料。所述制造步驟包括使用高溫冷凝技術。在一些實施方案中，該高溫冷凝技術是等離子體。所述相同類型的納米粒子各自包括納米活性材料和納米載體。該納米活性材料是鉬。該納米載體是氧化鋁。該納米載體包括部分還原的氧化鋁表面，其限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。附圖簡述圖1A-1B顯示制造催化劑的第一常規方法。圖2A-2C顯示制造催化劑的第二常規方法。圖3A-3C顯示使用第一常規方法和第二常規方法在整料上的洗涂料層的表面上的活性。圖4顯示根據本發明制造先進催化劑的第一發明方法。圖5顯示根據本發明制造先進催化劑的第一發明方法。圖6A顯示根據本發明制造分散體的第一方法。圖6B顯示根據本發明的納米粒子。圖7A顯示根據本發明制造分散體的第二方法。圖7B顯示根據本發明的不同納米粒子的集合。發明詳述現在詳細參考如附圖中顯示的本發明的實施方案。附圖可以不按比例。在附圖和下列詳述中各處使用相同參考標記指示相同或類似要素。為清楚起見，沒有顯示和描述本文所述的實施方案的所有常規特征。當然要認識到，在任何這樣的實際實施方案的開發中，必須作出實施方案特有的許多決策以實現開發者的特定目標，如與用途、安全規章和業務相關約束相符，且這些特定目標隨實施方案而變和隨開發者而變。此外，要認識到，這種開發努力將是獲益于本公開的本領域普通技術人員的常規工程工作。提供下列發明描述以教導如何實施，這包括目前公知的實施方案。相關領域，包括但不限于化學、物理和材料科學領域中的技術人員會認識到，可以對所述實施方案作出許多變動，同時仍獲得本發明的有益結果。還顯而易見地，可以通過選擇本發明的ー些要素而不利用其它要素來獲得本發明的一些所需益處。因此，本領域工作人員會認識到，可以對本發明作出許多修改和改變，并在某些情況下甚至可能是合意的，并且是本發明的一部分。因此，提供下列描述作為本發明的原理的示例而非其限制，因為由權利要求書規定本發明的范圍。來自內燃機的有害化合物包括一氧化碳(CO)、烴(HaCb)和氮氧化物(N0X)。內燃機的兩種形式是柴油機和煤氣發動機。催化轉化器被設計成通過將有害化合物轉化成不那么有害的化合物來減少這些有害化合物。如上論述，催化轉化器中所用的常規催化劑使用 微粒子，例如微米級氧化物和微米級催化劑材料(例如鉬)。本發明的實施方案使用納米級氧化物和納米級催化劑材料，制造可用在柴油機和煤氣發動機的催化轉化器中的先進催化齊 。術語“納米粒子”通常被普通技術人員理解為包括具有納米級直徑的粒子，如本文所述。柴油坑柴油機包括柴油氧化催化劑(DOC)、獨立的NOx還原技術和柴油微粒過濾器(DPF)0 DOC是ニ元催化轉化器，其將(I) CO和O2轉化成CO2和將(2) HaCb和O2轉化成CO2和H20。DOC使用鉬作為氧化劑。制造DOC的常規方法使用微米級鉬離子。而本發明的實施方案使用納米級鉬粒子。圖4-5顯示根據本發明制造先進DOC催化劑的兩種發明方法。獨立的NOx還原技術使用脲作為還原劑以減少NOx排放。DPF從柴油機廢氣中捕集亞粒子(例如非氣態烴)。圖4顯示根據本發明制造先進DOC催化劑的第一發明方法400。在步驟405，使用高溫冷凝技術，例如等離子體槍，將納米活性材料固定或附加到納米載體上，以形成納米粒子。在一些實施方案中，納米活性材料是氣態鉬原子，且納米載體是一定形式的氧化鋁，例如鋁+氧。為簡潔起見，在本文中將論述鉬，但本領域普通技術人員顯而易見，可以使用不同的鉬族金屬以利用它們的不同性質。由于納米活性材料牢固地附著到納米載體上，因而限制和/或防止了納米活性材料的移動或聚結/團聚。然后將該納米粒子與液體合并，形成分散體。使用2007年12月11日提交的美國專利申請No. 12/001,643中詳細描述的方法制造該納米粒子和該分散體，該專利申請經此引用并入本文。在步驟410，獲得洗涂料。該洗涂料是購買的或制造的。通常，該洗涂料是漿料。使用包括氧化鋁和ニ氧化硅的微米級氧化物制造洗涂料。在一些實施方案中，也將一定量的氧化鋁的穩定劑和一定量的助催化劑添加到洗涂料中。通常，購得的洗涂料和制成的洗涂料之間沒有差異。在步驟415，將該分散體與該洗涂料混合。在步驟420，獲得圓柱形陶瓷整料。該整料含有大比例的堇青石，因為堇青石具有高的抗熱震性。在一些實施方案中，該整料是蜂窩結構。該整料的橫截面優選含有300-600個通道/平方英寸。這些通道優選是從整料正面到背面的直線四方通道。在步驟425，用洗涂料層涂布該整料。這可以通過將整料浸在洗涂料中來實現。整料的通道也被洗涂料層涂布。由于該洗涂料含有納米粒子，因此納米鉬粒子也在整料表面上。在步驟430，將整料干燥。在步驟435，煅燒整料。煅燒使洗涂料的組分通過氧化物-氧化物偶聯結合到整料上。此外，由于納米載體具有部分還原的氧化鋁表面，因此煅燒使納米活性材料牢固地附著到納米載體上。由此形成該先進DOC催化劑。圖5顯示根據本發明制造先進DOC催化劑的第二發明方法500。在步驟505，使用高溫冷凝技術，例如等離子體槍，將納米活性材料固定或附加到納米載體上，以形成納米粒子。在一些實施方案中，納米活性材料是氣態鉬原子且納米載體是一定形式的氧化鋁，例如鋁+氧。由于納米活性材料牢固地附著到納米載體上，因此限制和/或防止了納米活性材料的移動或聚結/團聚。然后將該納米粒子與液體合并，形成分散體。在步驟510，獲得洗涂料。該洗涂料是購買的或制造的。使用包括氧化鋁和ニ氧化硅的微米級氧化物制造洗涂料。在一些實施方案中，也將一定量的氧化鋁的穩定劑和一定量的助催化劑添加到洗涂料 中。通常，購得的洗涂料和制成的洗涂料之間沒有差異。在步驟515，獲得圓柱形陶瓷整料。在步驟520，例如通過浸潰用洗涂料層涂布該整料。這樣，整料的通道也被洗涂料層涂布。在步驟525，將整料干燥。在步驟530，煅燒整料。在步驟535，通過浸潰將該分散體施用到該整料上。在步驟540，將整料干燥。在步驟545，煅燒整料。煅燒使洗涂料的組分通過氧化物-氧化物偶聯結合到整料上。由此形成該先進DOC催化劑。為使洗涂料良好結合到整料上，該洗涂料的pH水平和粘度必須在一定范圍內。通常，pH水平必須在4至5之間以實現氧化物-氧化物偶聯。如果pH水平太低，則粘度太高；這樣，洗涂料就是膏而不是漿料。如果PH水平太高，則粘度太低；這樣，甚至在煅燒后，該洗涂料也沒有結合到整料上。盡管描述了納米材料用于該先進DOC催化劑的用途，納米材料也能用于柴油機中所用的DPF和NOx還原技木。也考慮自動化領域中的其它催化劑。煤氣發動機煤氣發動機從富氧到貧氧(例如氧化態到還原態)循環。因此，用于煤氣發動機的常規催化轉化器包括氧化催化劑和還原催化劑。還原催化劑是常規催化轉化器中的第一階段。還原催化劑使用鉬和銠以助于減少NOx排放。例如，銠催化CO和NO2轉化成N2和CO2的反應。氧化催化劑是常規催化轉化器中的第二階段。其通過使用鉬和鈀將未燃烴和ー氧化碳氧化而減少它們。例如，鉬催化CO和O2轉化成CO2的反應，并催化HaCb和O2轉化成CO2和H2O的反應。鈀催化H2和O2轉化成C2O的反應。氧化催化劑有助于ー氧化碳和烴與殘留氧在排氣管中的的反應。因此，該煤氣發動機使用三元催化轉化器減少這三種有害化合物。制造三元催化轉化器的常規方法使用如上所述的微米級催化材料和載體。此外，常規方法使用多次浸潰以在整料上提供鈀離子、銠離子和鉬離子，因為包括例如鈀離子和銠離子的浸料會產生在某些條件和/或用途中無益處的鈀-銠合金。而本發明的實施方案使用納米級催化材料和載體。此外，本發明的實施方案允許浸料包括鈀離子、銠離子和鉬離子而不產生鈀-銠合金，因為不同離子具有不同固相。制造用于煤氣發動機的先進三元催化劑的方法類似于如上所述的制造DOC的方法。差異分別在于圖4-5的初始步驟405和505。具體而言，不是在分散體中僅使用氣態鉬原子,還使用氣態鈀原子和氣態銠原子。圖6A顯示根據本發明制造分散體的第一方法。催化劑材料包括鉬615、鈀620和銠625。其它催化劑材料也是可行的。擔載材料包括氧化鋁630。將催化劑材料615、620、625和擔載材料630在等離子體槍中混合。在氣化該催化劑材料和擔載材料以形成蒸氣云和驟冷該蒸氣云后，該蒸氣云凝結出納米粒子。圖6B顯示了根據本發明的納米粒子600。納米粒子600包含納米活性材料610和納米載體605。由于等離子體槍極混亂，因此催化劑材料形成為合金。這樣，納米活性材料610是合金。由于由鉬、鈀和銠構成的納米活性材料610的比率取決于所用的各催化劑材料的初始比率，因此在納米載體605上形成不同形式的合金。將納米粒子600與液體合并形成分散體。圖7A顯示根據本發明制造分散體的第二方法。不是將鉬615、鈀620、銠625和氧化鋁630在等離子體槍中混合，而是將各催化劑材料分別與氧化鋁630在等離子體槍中混合。因此，在氣化和驟冷各催化劑材料后，形成三種不同的納米粒子。將收集到的不同的納 米粒子與液體合并，形成分散體。這三種不同的納米粒子顯示在圖7B中。第一納米粒子600’是在氧化鋁納米載體605上的鉬納米活性材料635。第二納米粒子600〃是在氧化鋁納米載體605上的鈀納米活性材料640。第三納米粒子600〃’是在氧化鋁納米載體605上的銠納米活性材料645。能夠基于最初置于等離子體槍中的納米活性材料的量控制納米活性材料的尺寸。能夠逐一和/或一起控制各不同納米粒子600’、600〃、600〃’的濃度。在使用第一方法(如圖6A中所示)或第二方法(如圖7A中所示)制造分散體后，分別如圖4-5中所示，第一發明方法400以步驟410繼續且第二發明方法500以步驟510繼續。盡管已參照許多具體細節描述了本發明，但本領域普通技術人員會認識到，可以在不背離本發明的實質的情況下以其它具體形式具體實施本發明。因此，本領域普通技術人員會理解，本發明不受上述示例性細節限制，而是由所述權利要求書規定。
權利要求
1.催化轉化器，其包含蜂窩結構，在所述蜂窩結構上具有至少ー種納米粒子。
2.權利要求I的催化轉化器，其中所述至少ー種納米粒子包含納米活性材料和納米載體。
3.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米活性材料是鉬。
4.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米活性材料是鈀。
5.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米活性材料是銠。
6.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米活性材料是合金。
7.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米載體是氧化鋁。
8.權利要求2的催化轉化器，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
9.催化轉化器中的堇青石基底，其包含 a.第一類型的納米粒子； b.第二類型的納米粒子；和 c.第三類型的納米粒子。
10.權利要求9的堇青石基底，其中第一類型的納米粒子包含納米活性材料和納米載體。
11.權利要求10的堇青石基底，其中所述納米活性材料是鉬。
12.權利要求10的堇青石基底，其中所述納米載體是氧化鋁。
13.權利要求10的堇青石基底，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
14.權利要求9的堇青石基底,其中第二類型的納米粒子包含納米活性材料和納米載體。
15.權利要求14的堇青石基底，其中所述納米活性材料是鈀。
16.權利要求14的堇青石基底，其中所述納米載體是氧化鋁。
17.權利要求14的堇青石基底，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
18.權利要求9的堇青石基底，其中第三類型的納米粒子包含納米活性材料和納米載體。
19.權利要求18的堇青石基底，其中所述納米活性材料是銠。
20.權利要求18的堇青石基底，其中所述納米載體是氧化鋁。
21.權利要求18的堇青石基底，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
22.制造催化轉化器的方法，其包括 a.使用至少ー種納米粒子制造分散體；和 b.獲得洗涂料。
23.權利要求22的方法，其中所述至少ー種納米粒子包含納米活性材料和納米載體。
24.權利要求23的方法，其中所述納米活性材料是鉬。
25.權利要求23的方法，其中所述納米活性材料是鈀。
26.權利要求23的方法，其中所述納米活性材料是銠。
27.權利要求23的方法，其中所述納米活性材料是合金。
28.權利要求23的方法，其中所述納米載體是氧化鋁。
29.權利要求23的方法，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
30.權利要求22的方法，其中所述制造包括 a.在高溫冷凝技術中將擔載材料和不同的催化劑材料混合，由此產生所述至少ー種納米粒子；和 b.與液體合井。
31.權利要求30的方法，其中所述擔載材料是氧化鋁。
32.權利要求30的方法，其中所述不同的催化劑材料包括鉬、鈀和銠。
33.權利要求30的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
34.權利要求22的方法，其中所述制造包括 a.在高溫冷凝技術中將擔載材料和第一催化劑材料混合，由此產生第一類型的納米粒子; b.在高溫冷凝技術中將擔載材料和第二催化劑材料混合，由此產生第二類型的納米粒子; c.在高溫冷凝技術中將擔載材料和第三催化劑材料混合，由此產生第三類型的納米粒子; d.將第一類型的納米粒子、第二類型的納米粒子和第三類型的納米粒子收集在一起；和 e.與液體合并。
35.權利要求34的方法，其中所述擔載材料是氧化鋁。
36.權利要求34的方法，其中第一催化劑材料是鉬。
37.權利要求34的方法，其中第二催化劑材料是鈀。
38.權利要求34的方法，其中第三催化劑材料是銠。
39.權利要求34的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
40.權利要求22的方法，進ー步包括 a.將所述分散體與所述洗涂料混合； b.將所述混合物施用到整料上； c.干燥所述整料；和 d.煅燒所述整料。
41.權利要求22的方法，進ー步包括 a.將所述洗涂料施用到整料上； b.干燥所述整料； c.煅燒所述整料； d.將所述分散體施用到所述整料上； e.干燥所述整料；和 f.煅燒所述整料。
42.制造三元催化轉化器的方法，其包括a.使用不同類型的納米粒子制造分散體； b.獲得洗涂料； c.將所述分散體與所述洗涂料混合； d.將所述混合物施用到整料上； e.干燥所述整料；和 f.煅燒所述整料。
43.權利要求42的方法，其中所述制造包括使用高溫冷凝技木。
44.權利要求42的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
45.權利要求42的方法，其中所述不同類型的納米粒子各自包含納米活性材料和納米載體。
46.權利要求45的方法，其中所述納米活性材料是鉬。
47.權利要求45的方法，其中所述納米活性材料是鈀。
48.權利要求45的方法，其中所述納米活性材料是銠。
49.權利要求45的方法，其中所述納米活性材料是合金。
50.權利要求45的方法，其中所述納米載體是氧化鋁。
51.權利要求45的方法，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
52.制造三元催化轉化器的方法，其包括 a.使用不同類型的納米粒子制造分散體； b.獲得洗涂料； c.將所述洗涂料施用到整料上； d.干燥所述整料； e.煅燒所述整料； f.將所述分散體施用到所述整料上； g.干燥所述整料；和 h.煅燒所述整料。
53.權利要求52的方法，所述制造包括使用高溫冷凝技木。
54.權利要求53的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
55.權利要求52的方法，其中所述不同類型的納米粒子各自包含納米活性材料和納米載體。
56.權利要求55的方法，其中所述納米活性材料是鉬。
57.權利要求54的方法，其中所述納米活性材料是鈀。
58.權利要求55的方法，其中所述納米活性材料是銠。
59.權利要求55的方法，其中所述納米活性材料是合金。
60.權利要求55的方法，其中所述納米載體是氧化鋁。
61.權利要求55的方法，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
62.制造ニ元催化轉化器的方法，其包括 a.使用相同類型的納米粒子制造分散體；b.獲得洗涂料； c.將所述分散體與所述洗涂料混合； d.將所述混合物施用到整料上； e.干燥所述整料；和 f.煅燒所述整料。
63.權利要求62的方法，其中所述制造包括使用高溫冷凝技木。
64.權利要求63的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
65.權利要求62的方法，其中所述相同類型的納米粒子各自包含納米活性材料和納米載體。
66.權利要求65的方法，其中所述納米活性材料是鉬。
67.權利要求65的方法，其中所述納米載體是氧化鋁。
68.權利要求65的方法，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
69.制造ニ元催化轉化器的方法，其包括 a.使用相同類型的納米粒子制造分散體； b.獲得洗涂料； c.將所述洗涂料施用到整料上； d.干燥所述整料； e.煅燒所述整料； f.將所述分散體施用到所述整料上； g.干燥所述整料；和 h.煅燒所述整料。
70.權利要求69的方法，其中所述制造包括使用高溫冷凝技木。
71.權利要求70的方法，其中所述高溫冷凝技術是等離子體。
72.權利要求69的方法，其中所述相同類型的納米粒子各自包含納米活性材料和納米載體。
73.權利要求72的方法，其中所述納米活性材料是鉬。
74.權利要求71的方法，其中所述納米載體是氧化鋁。
75.權利要求72的方法，其中所述納米載體包含部分還原的氧化鋁表面，所述部分還原的氧化鋁表面被構造成限制納米活性材料在納米載體表面上的移動。
全文摘要
本發明的實施方案涉及先進催化劑。該先進催化劑包括蜂窩結構，在所述蜂窩結構上具有至少一種納米粒子。柴油機中所用的該先進催化劑是二元催化劑。煤氣發動機中所用的該先進催化劑是三元催化劑。在二元催化劑和三元催化劑中，所述至少一種納米粒子包括納米活性材料和納米載體。納米載體通常是氧化鋁。在二元催化劑中，納米活性材料是鉑。在三元催化劑中，納米活性材料是鉑、鈀、銠或合金。該合金是鉑、鈀和銠的合金。
文檔編號B01J27/13GK102844113SQ201080063588
公開日2012年12月26日 申請日期2010年12月9日 優先權日2009年12月15日
發明者Q·尹, X·齊, M·A·比博格 申請人:Sdc材料公司