[發(fā)明專利]廢氣凈化催化劑及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480066003.3
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105792929B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 立見明生;香川勝;板谷和人;武田和剛
• 申請（專利權(quán)）人: 田中貴金屬工業(yè)株式會社
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94;B01J37/02;F01N3/10
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 魯雯雯;金龍河

本發(fā)明的目的在于提供在包含多種催化金屬且催化劑層由單一層構(gòu)成的廢氣凈化催化劑中催化金屬的分散度高且催化性能高的催化劑。另外，本發(fā)明的目的在于提供能夠在不使用堿溶液的情況下可靠地進(jìn)行負(fù)載的催化劑的制造方法作為所述催化劑的制造方法。本發(fā)明涉及一種廢氣凈化催化劑，其為在支撐體上形成單一的催化劑層而成的廢氣凈化催化劑，其中，催化劑層是在由氧化鋁等無機氧化物與氧化鈰?氧化鋯復(fù)合氧化物混合而成的載體上負(fù)載有鈀和銠的催化層，并且催化劑層的表面的鋯濃度與鈰濃度之比(S_Zr/S_Ce)相對于催化劑層的與支撐體的界面的鋯濃度與鈰濃度之比(C_Zr/C_Ce)為1.05～6.0倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢氣凈化催化劑及其制造方法，特別是涉及適合作為凈化廢氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锏娜呋瘎┑拇呋瘎?/p>

背景技術(shù)

作為廢氣凈化催化劑，利用將廢氣中含有的有害物質(zhì)即一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(NOx)氧化或還原并同時進(jìn)行凈化的三元催化劑。關(guān)于該催化劑的構(gòu)成，作為負(fù)載催化金屬的載體，除氧化鋁等一般的金屬氧化物載體外，還使用氧化鈰-氧化鋯復(fù)合氧化物等儲氧物質(zhì)。含有儲氧物質(zhì)(OSM)的催化劑中，利用基于OSM的氧的吸收排出能力，可容易有效地進(jìn)行3種有害物質(zhì)(CO、HC、和NOx)的氧化還原反應(yīng)。另外，三元催化劑中，作為催化金屬，多含有2種以上的鉑、鈀、銠等貴金屬。對于這些貴金屬而言，各自易于凈化的有害物質(zhì)不同，因此通過組合多種不同的貴金屬，能夠有效地除去3種有害物質(zhì)。

在此，含有多種貴金屬作為催化金屬的催化劑中成為問題的是，在發(fā)生催化金屬之間的合金化時，無法充分發(fā)揮出目標(biāo)催化性能。因此，在應(yīng)用多種催化金屬的情況下，通常形成使催化劑層為由多層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)、并在各催化劑層分別配置催化金屬的廢氣凈化催化劑。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了在第一被覆層配置有鈀、在第二被覆層配置有鉑和銠的廢氣凈化催化劑。

但是，這樣形成有多種催化劑層的催化劑在催化劑的制作時需要對所形成的催化劑層分別進(jìn)行漿料的制備、在支撐體上的涂布和煅燒等制造工序，與由單一的催化劑層構(gòu)成的催化劑相比，制造工序數(shù)增多，成為成本高的催化劑。

在這樣的背景下，作為使用多種催化金屬且使催化劑層為單一層的催化劑，在專利文獻(xiàn)2中記載了如下的催化劑：使用銠和鈀作為催化金屬，使用2種氧化鈰-氧化鋯復(fù)合氧化物作為載體。所述的催化劑通過在2種載體上分別負(fù)載不同的催化金屬來抑制催化金屬合金化。

作為用于制造以上所說明的廢氣凈化催化劑的方法，一般而言應(yīng)用如下的方法：在包含載體的漿料中添加催化金屬鹽后，利用堿溶液使?jié){料的pH上升，從而使催化金屬以不溶性化合物的形式析出。通過利用堿溶液使由于催化金屬鹽的添加而呈酸性的漿料的pH上升，由此使催化金屬固定在載體上。關(guān)于這一點，在專利文獻(xiàn)2中記載了使用四乙基氫氧化銨(TEAH)作為堿溶液的催化金屬的負(fù)載方法。具體而言，為了在2種載體上分別負(fù)載不同的催化金屬，首先，在包含第一種載體的漿料中添加銠鹽而呈強酸性時，添加TEAH而使pH上升，從而使銠析出。接著，使第二種載體混懸在該漿料中，在添加鈀鹽而再次呈酸性的漿料中添加TEAH而使pH再次上升，使鈀析出。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-151439號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特表2010-521302號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

但是，專利文獻(xiàn)2的催化劑在作為廢氣凈化催化劑的實際應(yīng)用時不具有充分的凈化性能，因而期待催化活性的進(jìn)一步提高。特別地，作為所述催化劑的制造方法，通過使用堿溶液使催化金屬析出而成的催化劑難以成為催化活性高的催化劑。