400
500
2 theta, degree
temperature/℃
XRD
H2-TPR
Catalyst Technology
600 700 800
1、纳米多元稀土高储氧稀土复合物
26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 100
d c a
200
b
26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 100 200
电极加热阻件
金属压膜
金属载体
排放控制结果不理想：
控制系统复杂—温度传感器、油料调压器、 燃烧器点火装置、二次空气泵、大量微控制 阀、电控装置 设计原则： EHC质量小，用电量少，预热量小，快速加热 EHC和主催化剂表面。 自体排放较高
Catalyst Technology
系统技术对策（2）- EU4
趋势：针对用量越来越大的贵金属Pd，研究SO2物种对含Pd催化剂的性能影响 及物种变化是很有必要的，是提高催化剂抗S性的重要研究课题。
Catalyst Technology
技术现状(5)— 应对EOBD
（1）常温冷启动排放试验； （2）低温（-7度）排放试验； （3）曲轴箱排放试验； （4）汽车双怠速排放试验； （5）燃油蒸发排放试验； （6）催化转化器耐久性试验； （7）OBD试验。
Catalyst Technology
2、贵金属掺杂稀土氧化物材料
La Mn Rh
贵金属分布示意图 贵金属原子取代稀土 ABO3中B位示意图
Pt Pd Rh
Catalyst Technology
技术现状(3)—贵金属非均匀分布
稀土/贵金属催化材料结构设计；
washcoat2 washcoat1 substrate
降低 起燃温度
载体结构
欧3/欧4 排放标准
耐久性 高温稳定性
Ⅳ型试验
Ⅴ型试验 Ⅵ型试验 车载诊断 （OBD）试验
确定蒸发排放量
确定污染控制装置耐久性 低温冷起动后（-7℃）排 气中CO和HC平均排放量 监督产品一致性和排放过 程可靠性
系统设计
一致性 （OBD） 成本
Catalyst Technology
1、欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准对催化剂的要求
2、催化剂技术对策
3、国产催化剂技术现状
4、国产催化剂技术的发展
Catalyst Technology
系统技术对策（1）- EU3
1、前置催化剂技术
2、前级催化剂技术
3、紧密耦合技术
Catalyst Technology
系统技术对策（2）- EU4
1、电加热催化剂技术（EHC） 2、燃烧加热催化剂技术
技术现状(4)—催化剂抗硫
中国2002年 (GB17930-99) 硫含量,％不 大于 苯含量,％不 大于 芳烃含量,％ 不大于 烯烃含量,％ 不大于 氧含量,％不 大于 铅含量,％不 大于 0.08 欧1 (1992年) 0.04 欧2 (1996年) 0.04 欧3 (2000年) 0.01 欧4 (2005年) 0.005
300 700.4
(a) CZLP-1000
426.8
Hydrogen consumption/a.u.
234
CZLP-1000 643 CZLP-650
Intensity,a.u.
190
471
537
CZLP-650
CZLP-500
CZLP-500
20
25
30
35
40
45
50
55
60
0
100
200
300
800 7 00
Lo w O S C
Voltage (mv)
6 00 5 00
L / R T ra n s it i o n
4 00 3 00 2 00 100
P o s t-O 2 S e n s or
0
Catalyst Technology
HC、CO和NOx下降的百分率
80
60
40
美国标准
20 USA 欧2 欧3 欧4
0
1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008
年份
Catalyst Technology
欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准对催化剂的要求
型式认证试 验项目 Ⅰ型试验 Ⅱ型试验 Ⅲ型试验 试验目的 常温冷启动排放 双怠速排放 确定曲轴箱排放物
系统技术对策（2）- EU4
5、排气点火 & 二次空气技术
CO、HC、Air
热排气与电子喷射空气混合富氧燃烧——二次空气控制阀、二次空气气泵技术已实用化 二次燃烧可降低混合气CO、HC排放，同时提高催化剂入口排气温度、利于起燃； 促进CO氧化反应放热，提高HC催化转化效率。
Catalyst Technology
14.45
300
14.40
75
S'1-800 S'1-500 S'1-150
14.35 0 20 40 60 80 100
290 0 20 40 60 80 100
70 0 20 40 60 80 100
时间 （h）
时间 h
时间 h
现状：
油品中含硫量在500ppm或以上时，空速特性和温度特性表现出衰减很快，不 能获得有效控制，这时配方设计甚至还需要兼顾到考虑贵金属含量因素。 硫中毒是存在于不同燃料车用催化剂的共性科学问题。
EU1/EU2
Catalyst Technology
1、欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准对催化剂的要求
2、催化剂技术对策
3、国产催化剂技术现状
4、国产催化剂技术的发展
Catalyst Technology
技术现状(1)—改变载体结构
气流扩散动力学 Flow Diffusing Kinetics 600cpsi 改变载体结构
Temperature(° C)
含不同含量的MnO复合氧化物的H2-TPR谱图（aCexZryO2Fe0.02Mn0.12; b-CexZryO2Fe0.03Mn0.09; c-CexZryO2Fe0.04Mn0.06; d-CexZryO2Fe0.05Mn0.03）
图27.稀土-过渡金属复合氧化物H2-TPR
国产三元催化剂技术现状及发展
昆明贵研催化剂有限责任公司
Catalyst Technology
1、欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准对催化剂的要求
2、催化剂技术对策
3、国产催化剂技术现状
4、国产催化剂技术的发展
Catalyst Technology
排放法规的发展进程
100
GB11641-89
欧洲标准 EU GB14761-93 欧1 中国标准 GB
系统技术对策（3）- 催化材料技术
快速起燃、热稳定/化学稳定性、降低成本、提高转化率 1、提高贵金属量、改变贵金属构成 2、应用薄壁载体、金属载体 3、高热稳定性/高储氧稀土纳米复合材料
EU3/EU4
4、贵金属掺杂稀土氧化物材料
5、应用HC、NOx吸附催化剂 1、低贵金属量（<30g/ft3） 2、应用普通载体 3、具备热稳定性的稀土氧化物材料
不同硫含量对催化剂起燃温度的影响
350 含硫800（S'1-800） 含硫500（S'1-500） 含硫150（S'1-150）
100
窗口中心（CO NOX转化率交点）的变化
14.70
340
95
14.65
330
90
空燃比 A/F
起燃温度 OC
14.55
320
转化率 %
14.60
85
14.50
310
80
H2-consumption
H2-consumption
a
b c d
300
400
500
600
700
300
400
500
600
700
Temperature(° C)
含不同含量的CuO复合氧化物的H2-TPR谱图（aCexZryO2Fe0.01; b-CexZryO2Fe0.02Cu0.03; c-CexZryO2Fe0.03Cu0.06; d-CexZryO2Fe0.06Cu0.12）
汽车催化剂中的催 化行为及应用研究 ，探索获得应用于 汽车催化剂上高纯 度、纳米级复合氧 化物材料的制备方 法。
更宽工作窗口 更高热稳定性
更低起燃温度
开发及应用
清华大学核能院 法国Rhodia公司 日本Anan公司 Technology
Catalyst
1、纳米多元稀土高储氧稀土复合物
TEM
226
H2-TPR
贵金属非均匀分布技术的应用；
1 2
Catalyst Technology
DW-1(T1)
110 100 90 80
图10：连续温度试验转化率曲线
CO THC 20 10 0 180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
DW-1(A/F1)
110 100 90 80 70
入口温度（℃） 连续空燃比试验转化率曲线
CO转化率
THC转化率
NOx转化率
I型
转化率
60 50 40 30 20 10 0 13.6
13.7
13.8
13.9
14
14.1