摩托车尾气净化催化剂能有效地将摩托车尾气中的HC、CO、NOx成分转化成CO2、H2O、N2，从而消除污染。满足国Ⅱ排放标准的摩托车尾气净化催化剂为三元催化剂（TWC）；满足欧Ⅲ及以上排放标准（欧Ⅳ、欧Ⅴ、欧Ⅵ和零排放）的催化剂由密偶催化剂（CCC）+三元催化剂（TWC）组成。摩托车尾气净化催化剂的技术特征如下：

　　a）三元催化剂（TWC）：1）高性能稀土储氧材料的制备技术；2）耐高温高比表面材料的制备技术；3）贵金属及助剂的负载技术；4）耐久性涂层的制备技术。

　　b）蜜偶催化剂（CCC）：1)耐高温高比表面材料的制备技术；2）贵金属及助剂的负载技术；3）耐久性涂层的制备技术。

　　摩托车尾气净化催化剂是高技术密集型产品，需要高水平的基础研究为支撑，技术来源于对科学规律的掌握。因此，要制备出高性能的摩托车尾气净化催化剂，决不是所谓的调整催化剂配方就可以办到的，必须要在催化剂研究实力及掌握科学规律的基础上才能完成，这些技术均适用于以汽油为燃料，以理论空燃比运行的汽车和摩托车尾气净化催化剂。由于摩托车尾气净化催化剂是以金属蜂窝体为基体，在其上制备催化剂涂层，因此必须具备金属基本的表面氧化技术和连接层技术，才能防止催化剂层脱落，保证催化剂使用寿命。

　　以高性能稀土储氧材料的制备技术、耐高温高比表面材料的制备技术、贵金属及助剂的负载技术和耐久性涂层的制备技术这4大技术为基础的三元催化剂的基本技术框架，在1990年就已形成，如今已取得长足的进步，现已发展到满足欧Ⅳ排放标准的三元催化剂4大技术，并正向着满足欧Ⅴ排放标准的三元催化剂4大技术发展。以耐高温高比表面材料的制备技术、贵金属及助剂的负载技术、耐久性涂层的制备技术3大技术为基础的密偶型催化剂基本技术框架是在1998年左右形成的，如今也均取得了长足的进步，并在不断发展中。从满足欧Ⅲ排放标准的蜜偶型催化剂3大技术，到目前满足欧Ⅳ排放标准的密偶催化剂3大技术，正向着满足欧Ⅴ排放标准的密偶型催化剂3大技术发展。

　　满足国Ⅲ排放标准的摩托车尾气净化催化剂有2种配置方式：1）密偶催化剂+三元催化剂配置方式，其中密偶催化剂靠近发动机，主要净化冷起动期间排出的HC；密偶催化剂后面为三元催化剂，主要转化正常运行时排放出的CO和NOx。2）中偶催化剂配置方式，即用一级催化剂解决国Ⅲ排放问题。但中偶催化剂与三元催化剂不同，制备时必须使用密偶和三元2种催化剂制备技术，同时具有密偶催化剂和三元催化剂性能，即同时具有快速起燃和三效性能。

　　在尾气净化催化剂所包含的技术中，高性能稀土储氧材料制备技术是高性能尾气净化催化剂的核心技术，没有高性能稀土储氧材料，要制备出具有市场竞争力的尾气净化催化剂是不可能的。近年来，尾气净化催化剂技术的发展主要领先的是高性能稀土储氧材料制备技术，为此也受到了各国技术人员的高度重视。已有研究表明，在催化燃烧、催化氧化、催化还原、氢甲酰化等众多催化反应中，稀土储氧材料在电极材料、光学材料、半导体材料、结构材料、传感器材料和低温制冷材料等领域，均具有良好的应用前景。

　　在近几年内，石油资源枯竭之前，汽车、摩托车等交通工具将仍以石化燃料为主要能源，汽车尾气净化催化剂将进一步发展，排放标准将从欧Ⅲ、欧Ⅳ、欧Ⅴ、欧Ⅵ一直到零排放，催化剂基本上在3～5年之内左右就上一个档次，需要更进一步的基础研究和由此产生的技术作为支撑，稀土储氧材料将成为各国尾气净化催化剂领域竞争的焦点。

　　值得特别指出的是，尾气净化催化剂的工作条件是高温高空速，温度有时达1100℃，空速达100000 h-1 左右，因此对催化剂载体要求高比表面，大孔容并在高温下能工作稳定，稀土储氧材料是功能载体，除要求高比表大孔容并抗高温老化外，还要具有高储氧性能，这些要求非常苛刻，是典型的由排放标准导向引发的研究课题。制备出高性能稀土储氧材料难度远不只是材料的组成和结构问题，还要满足催化剂功能性载体材料要求，优异的组织结构和储氧性能。对于相同组成和结构的稀土储氧材料，既可以是织构和储氧性能很差，根本不能用于催化剂的制备或制备出性能差的催化剂，也可以是具有优异的织构和储氧性能及抗老化性能，能制备出性能优异的尾气净化催化剂。所以，要发高性能稀土储氧材料，必须深入研究稀土储氧材料的制备规律，搞清制备过程中的物相，组织结构和储氧等性能的变化规律，并在此基础上发展制备技术。我国是稀土资源大国和生产大国，但是在稀土储氧材料和尾气净化催化剂方面走了不少弯路，如果不在稀土储氧材料方面赶上国际步伐，我国机动车尾气净化催化剂产业在严格环保法规下要占有一席之地是困难的。

　　四川大学催化材料研究所，对高性能稀土储氧材料、耐高温高比表面材料和汽车尾气净化催化剂的制备科学和技术方面进行了系统的研究，取得了如下进展：掌握了高铈、低铈和氧离子传导型等4大类稀土储氧材料的制备科学规律，并对储氧材料的物相，组织结构和储氧性能与制备过程的关系进行了深入研究。储氧材料的织构和储氧性能，可以看出，3组分储氧材料具有良好的织构性能和抗高温老化性能，完全能满足尾气净化催化剂的要求。

　　耐高温高比表面材料的制备技术的形成与掌握，对于制备出满足国Ⅲ排放标准的尾气净化催化剂也非常重要。列出的是La稳定的氧化铝（La2O3的质量分数为3％），由硝酸铝和硝酸镧共沉淀制备，经900℃和1000℃水热化5h后，仍保持较高的比表面积和较大的孔容，表明所制备的La/Al2O3，具有良好的抗老化性能。四川大学催化材料研究所与四川中自尾气净化有限公司共同研制的摩托车尾气净化催化剂在样车上的检测结果。

　　催化剂具有较高的净化效率，这与该催化剂所用的高性能稀土储氧材料密切相关，高性能稀土储氧材料具有的高比表面和储氧量以及优异的高温稳定性使催化剂对NOX的净化性能更加优越。另外，还研究了以储氧材料为载体的汽油车、摩托车、压缩天然气车、柴油车（氧化催化剂）和通机尾气净化催化剂以及天然气燃烧催化剂的催化性能，进行了大量表征工作，形成了雄厚了基础积累，并掌握了能承受高温老化的高性能稀土储氧材料，耐高温高比表面材料和尾气净化催化剂的制备技术。用高性能稀土储氧材料制备的满足国Ⅲ排放标准的尾气净化催化剂已与多家整车企业的车型实现了匹配，目前正在进行满足未来更高排放标准的高性能稀土储氧材料的研究。

出处：中国摩托车网