[發明專利]廢氣凈化用催化劑及其制造方法

在審

• 申請號: 201380047426.6
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104619415A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 井元瑠伊;佐藤大地;長尾諭;井部將也
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;B01D53/94;B01J32/00;B01J35/02;B01J37/08
• 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，進一步特別涉及廢氣凈化用載持鉑族金屬和賤金屬的磷酸鋁催化劑，例如，凈化從汽車等內燃機排出的廢氣中所含有的有害成分的載持鉑族金屬和賤金屬的磷酸鋁催化劑及其制造方法。

背景技術

近年，從地球環境保護的觀點考慮，世界性地逐年強化排氣限制。

作為其對策，在內燃機中使用廢氣凈化用催化劑。在該廢氣凈化用催化劑中，為了有效地凈化廢氣中的碳氫化合物(以下，有時也略記為HC)、CO和氮氧化物，使用含有Pt、Pd、Rh等鉑族元素等作為催化劑成分的各種催化劑。

專利文獻1記載了一種廢氣凈化用催化劑(專利文獻1的權利要求1)，其特征在于，包含具有鱗石英型晶體結構、BET比表面積為50～150m²/g的耐熱性AlPO₄化合物和該AlPO₄化合物所載持的選自Pt、Pd和Rh的至少一種貴金屬成分。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利第4505046號公報

發明內容

發明所要解決的技術課題

正在尋求一種減少廢氣凈化催化劑中所含的貴金屬的量、以及不易因從發動機排出的熱和燃料中所含的硫成分等而劣化的廢氣凈化用催化劑。另外，為了適應廢氣凈化基準，需要即使在發動機起動時、低速運轉時那樣的廢氣溫度低的條件下也能夠更好地除去上述成分的廢氣凈化裝置。

對于現有技術中所示的載持Pd的AlPO₄催化劑在熱耐久處理后的活性，取決于化學藥液中的所載持的Pd的平均粒徑，Pd進行晶粒成長，顯示出比其它現有的催化劑低的活性，為了提高活性，有改善的余地。

用于解決課題的手段

本發明人進行專心努力的結果發現，在將具有鱗石英型晶體結構的AlPO₄作為載體的載持有鉑族金屬的催化劑中，通過在催化劑制造時控制鉑族金屬的平均粒徑，可解決上述課題，可得到非常優異的結果。

本發明的方式如以下。

(1)一種廢氣凈化用催化劑，其是在鱗石英型磷酸鋁燒成體上載持具有0.50nm以上、2.0nm以下的平均粒徑的鉑族金屬而成，該鉑族金屬選自Pt、Rh、Pd中的至少一種。

(2)根據(1)所述的廢氣凈化用催化劑，其中，所述鉑族金屬為Pd。

(3)根據(1)或(2)所述的廢氣凈化用催化劑，其中，所述鉑族金屬相對于燒成體的載持量為0.0001wt％～2.0wt％。

(4)一種廢氣凈化用催化劑的制造方法，其包括：將由調整成pH為3.5～4.5的水溶液得到的磷酸鋁于1000℃～1200℃的溫度燒成2小時以上，得到磷酸鋁燒成體的工序；和

在所述磷酸鋁燒成體上載持選自Pt、Rh、Pd中的至少一種鉑族金屬的工序。

(5)根據(4)所述的廢氣凈化用催化劑的制造方法，其中，所述鉑族金屬為Pd。

(6)根據(4)或(5)所述的廢氣凈化用催化劑的制造方法，其中，所述鉑族金屬相對于燒成體的載持量為0.0001wt％～2.0wt％。

發明效果

本發明的廢氣凈化用催化劑減少了廢氣凈化用催化劑中所含的貴金屬的量，并且在對于從發動機排出的熱的耐熱性和對于磷酸鋁具有的硫等的抗毒性方面發揮了優異的性能，并且即使在熱耐久處理后，不僅可顯現低溫下非常優異的催化劑活性，而且可顯示比現有的催化劑更高的活性。

附圖說明

圖1是表示催化劑的活性評價時的升溫圖形的曲線圖；

圖2是對于NOx凈化特性相對于剛制造后的Pd粒子的平均粒徑(nm)繪制的曲線圖，即對于剛制造后的載持Pd的AlPO₄催化劑的具有各Pd的平均粒徑((a)實施例1：0.70nm、(b)實施例2：1.0nm、(c)實施例3：2.0nm)、(d)比較例1：0.3nm、(e)比較例2：2.3nm)的各樣品，測定熱耐久處理后的NOx氣體的凈化率，相對于剛制造后的Pd粒子的平均粒徑(nm)繪制的曲線圖。

圖3是對于剛制造后的載持Pd的AlPO₄催化劑的具有各Pd的平均粒徑((a)實施例1：0.70nm、(b)實施例2：1.0nm、(c)實施例3：2.0nm、(d)比較例1：0.3nm、(e)比較例2：2.3nm)的各樣品，測定熱耐久處理后的鈀的微晶粒徑(nm)，相對于剛制造后的Pd粒子的平均粒徑(nm)繪制的曲線圖；