[發明專利]廢氣凈化用催化劑及其制造方法

無效

• 申請號: 201280075138.7
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN104519996A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 新田巖;澤田直孝
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01D53/94;B01J23/889;B01J23/89
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李英

技術領域

本發明涉及廢氣凈化用催化劑及其制造方法，更詳細而言涉及被暴露于高溫后，即使在低的環境溫度下也可基本上保持一氧化碳(CO)等未反應物的凈化能力的不使用鉑系貴金屬的廢氣凈化用催化劑及其制造方法。

背景技術

從內燃機例如汽車發動機排出的廢氣中，在運轉開始時等低的環境溫度下作為燃料的汽油或煤油的氧化進行不完全，廢氣中包含有作為未反應物的CO、碳化氫(HC)。

作為去除包含于廢氣中的CO、HC的催化劑，Pt、Pd、Rh等鉑系貴金屬被作為必需成分使用，但從資源的觀點出發，正在尋求存在量少的這些鉑系貴金屬以外的金屬或金屬氧化物催化劑。

作為顯示CO凈化能力的催化劑，已知有在載體上載持Co₃O₄等非貴金屬元素的氧化物的催化劑，但催化劑的凈化活性，特別是低的環境溫度下的活性不足，正在尋求其改良。

另一方面，作為廢氣凈化用催化劑，因為存在根據運轉時的條件廢氣凈化用催化劑被暴露于高溫下的情況，所以要求即使被暴露于高溫后，也基本上保持催化活性。

例如，在特開平2-269669號公報中記載了使氧化銅、氧化鈷、氧化鐵或氧化鎳固溶在氧化鋁中而成的氮氧化物凈化催化劑，作為具體例子，公開了通過將使氧化銅、氧化鈷、氧化鐵或氧化鎳以1.6摩爾％、6.25摩爾％或12.5摩爾％固溶在氧化鋁中而成的氮氧化物凈化催化劑熱處理至800℃而暴露于高溫后顯示約50％的NO_X最大凈化活性。

另外，在特開平9-225264號公報中記載了廢氣凈化用催化劑，其設置有第1層和第2層，所述第1層含有包含選自鐵、鈷、鎳、錳的至少一種、以及鋇和鑭的復合氧化物，在所述第1層上是不包含該復合氧化物的、含有載持了選自鉑、鈀、銠的至少一種貴金屬的金屬鋁酸鹽的第2層。

另外，在特開2004-167299號公報中記載了CO降低催化劑，其是含有銅、氧化鋁及具有抑制氧化鋁的α化能力的儲氧材料(OSC材料)而成的CO降低催化劑，上述儲氧材料含有形成堿性氧化物的元素，作為具體例子示出了使氧化鋁載持銅和OSC材料(Mg或La)的CO降低催化劑，示出了上述的銅優選是銅-鋁酸鹽的形式。但是，上述催化劑在暴露于由高于600℃的溫度下的熱處理而產生的高溫后的CO降低效果不清楚。

另外，在特開2005-185956號公報中記載了具有貴金屬A和錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等過渡金屬B和氧化鋁等多孔體氧化物C，上述貴金屬A和多孔體氧化物C形成復合體D，上述貴金屬A存在于復合體D上的催化劑粉末、以及將混合貴金屬A和過渡金屬B而形成的微粒載持于氧化鋁等多孔體氧化物C的催化劑的制造方法。但是，上述催化劑在暴露于由高于700℃的溫度下的熱處理而產生的高溫后顯示何種程度的凈化作用不清楚。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:特開平2-269669號公報

專利文獻2:特開平9-225264號公報

專利文獻3:特開2004-167299號公報

專利文獻4:特開2005-185956號公報

發明內容

發明所要解決的課題

這樣，利用以往公知的技術，也難以得到在被暴露于900℃以上的高溫后，在低溫環境下例如低于150℃的溫度環境下，基本上保持廢氣中的CO等未反應物的凈化能力，不將鉑系貴金屬作為必需成分的廢氣凈化用催化劑。

因此，本發明的目的在于，提供一種被暴露于900℃以上的高溫后，即使在低溫環境下，也可基本上保持廢氣中的CO等未反應物的凈化能力的不將鉑系貴金屬作為必需成分的廢氣凈化用催化劑。

另外，本發明的其它目的是提供所述廢氣凈化用催化劑的制造方法。

用于解決課題的手段

本發明涉及廢氣凈化用催化劑，在具有氧吸收放出能力的載體上，經由含有Al及O的薄層載持包含M(M為選自Cu、Mn、Ni、Fe、Mg及Ag的金屬元素)、Co和O的固態物而形成。

另外，本發明涉及廢氣凈化用催化劑的制造方法，包括：

準備具有氧吸收放出能力的載體的工序；

將所述載體的表面由用于賦予含有Al及O的薄層的前體被覆而得到前體被覆載體的工序；

準備Co的酸鹽及金屬M的酸鹽(M為選自Cu、Mn、Ni、Fe、Mg及Ag的金屬元素)的工序；

由所述Co的酸鹽及金屬M的酸鹽生成包含M、Co和O的固態物的前體的工序；及

在所述前體被覆載體的前體被覆表面沉積所述固態物的前體的工序。

發明效果