[發明專利]廢氣凈化催化劑用載體和廢氣凈化催化劑

有效

• 申請號: 201480057582.5
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105682793B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 阿部晃;佐藤隆廣;法師人央記;永尾有希;中原祐之輔
• 申請（專利權）人: 三井金屬礦業株式會社
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94;B01J23/44;B01J35/10;F01N3/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成

本發明為了提供新的催化劑載體，提出了一種廢氣凈化催化劑用載體。所述新的催化劑載體在負載Pd作為催化劑活性成分的情況下，能夠有效抑制由于廢氣中的硫(S)成分而導致的Pd的催化劑性能下降。所述廢氣凈化催化劑用載體具有硼酸鋁顆粒，所述硼酸鋁顆粒在利用壓汞測孔儀測定的對數微分空隙容積分布中在空隙容積徑為20nm～100nm的范圍具有強度最高的峰(微孔峰)。

技術領域

本發明涉及廢氣凈化催化劑和用于該廢氣凈化催化劑的廢氣凈化催化劑用載體，所述廢氣凈化催化劑能夠用于凈化從二輪汽車或四輪汽車等的內燃機排出的廢氣。

背景技術

在以汽油為燃料的汽車等的內燃機的廢氣中含有烴(THC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分，因此需要使用氧化還原反應同時凈化各種有害成分并進行排氣。例如需要使烴(THC)發生氧化而轉化為水和二氧化碳，使一氧化碳(CO)發生氧化而轉化為二氧化碳，使氮氧化物(NOx)發生還原而轉化為氮，從而進行凈化。

作為用于處理這種來自內燃機的廢氣的催化劑(以下稱作“廢氣凈化催化劑”)，使用可以對CO、THC和NOx進行氧化還原的三元催化劑(Three Way Catalysts：TWC)。

作為這種三元催化劑，已知組合Pt、Pd、Rh等貴金屬與氧化鋁、二氧化鈰、氧化鋯或它們的復合氧化物，并涂布于陶瓷或金屬等蜂窩基材上而成的三元催化劑。近年來，作為貴金屬的Pt、Rh的價格高漲，因此開發了使用比較便宜的Pd作為催化劑活性成分的廢氣凈化用催化劑(參考例如專利文獻1、2、3)。

作為催化劑活性成分的貴金屬與蜂窩基材的結合力并不強，此外，蜂窩基材本身的比表面積也并不大，因此即使想要在蜂窩基材上直接負載貴金屬，也難以高分散地負載充足的負載量。因此，為了使充足量的催化劑活性成分高分散地負載于蜂窩基材的表面，進行了使貴金屬負載于具有高比表面積的顆粒狀的催化劑載體。

作為這種廢氣凈化催化劑用載體(也稱為“催化劑載體”或“載體”)，已知例如由二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦化合物等耐火性無機氧化物構成的多孔質顆粒。

最近，公開了使用硼酸鋁作為催化劑載體的技術。例如專利文獻4中公開了下述技術：通過使催化劑成分負載于包含粉狀體的壓粉體上，來實現氣體擴散性的提高，所述壓粉體利用硼酸鋁晶須覆蓋外側，其內部形成有中空部。

但是，上述硼酸鋁晶須為針狀，因此比表面積小，存在耐久后的貴金屬的凝集不可避免這樣的耐久性的問題。

因此，專利文獻5(日本特開2012-16685號公報)記載的發明提出了一種廢氣凈化用催化劑，作為高溫耐久后的廢氣凈化性能優異，貴金屬、特別是Pd的分散度優異的廢氣凈化用催化劑，其包含載體和負載于該載體上Pd，該載體包含經La₂O₃修飾的以式9Al₂O₃·2B₂O₃表示的硼酸鋁，該La₂O₃的量以硼酸鋁的質量為基準為0.3～2質量％。

此外，專利文獻6(日本特開2013-075286號公報)記載的發明提出了一種廢氣凈化用催化劑以及廢氣凈化用催化劑構成體，作為儲氧能力優異、且高溫耐久后的廢氣凈化性能、特別是富集區域處的NO_X凈化性能優異的廢氣凈化用催化劑，其包含載體和負載于該載體上的Pd，該載體包含硼酸鋁中的鋁原子的2.5～11.5at％被Fe、Co、Ga或Ni置換的置換硼酸鋁。所述廢氣凈化用催化劑構成體包含由陶瓷或金屬材料構成的催化劑支撐體和負載于該催化劑支撐體上的上述廢氣凈化用催化劑的層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平06-099069號公報

專利文獻2：日本特開平07-171392號公報