废气净化催化剂制造技术

本发明专利技术涉及废气净化催化剂。本发明专利技术的目的在于提供使废气特别是含有NOx的废气的净化性能提高的废气净化催化剂。本发明专利技术的废气净化催化剂包含载持有Rh并含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子、和载持有Rh的磷酸铝系载体粒子。另外，在本发明专利技术的废气净化催化剂中，相对于构成复合氧化物载体粒子和磷酸铝系载体粒子的金属的总摩尔数，构成磷酸铝系载体粒子的金属的摩尔数的比例为7.5％以上15.0％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废气净化催化剂。更详细而言，本专利技术涉及使废气特别是含有NOx的废气的净化性能提高的废气净化催化剂。
技术介绍
在从用于汽车等的内燃机例如汽油发动机或柴油发动机等内燃机排出的废气中，含有一氧化碳(CO)、烃(HC)和氮氧化物(NOx)等成分。因此，通常，在内燃机中设置用于分解除去这些成分的废气净化装置，利用该废气净化装置内配备的废气净化催化剂，这些成分基本上被分解。作为这样的废气净化催化剂，已知的有例如三元催化剂或NOx吸留还原催化剂。三元催化剂是在化学计量(理论空燃比)气氛中同时进行CO及HC的氧化与NOx的还原的催化剂。另外，NOx吸留还原催化剂是在稀气氛中吸留废气中的NOx，并在化学计量及浓气氛中将NOx还原成氮(N2)的催化剂，在该催化剂中，巧妙地利用了稀、化学计量和浓气氛的废气成分的变化。但是，即使在采用这些催化剂的情况下，废气的净化仍然是问题，并进行了各种研究。在专利文献1的废气净化用催化剂中，在含有Al、Zr和Ti的复合氧化物载体粒子上载持有催化剂贵金属以及选自碱金属、碱土金属和稀土元素的NOx吸留材料，上述复合氧化物载体粒子为多孔质，并且直径20nm以下的孔的容量为0.4cc/g以上。专利文献2的废气净化用催化剂载体粒子包含由通式MPO4(式中，M为Y、La或Al)表示的磷酸盐等。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2006－043637号公报专利文献2：特开2013－252465号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1的废气净化用催化剂中包含的氧化钛等以及专利文献2的废气净化用催化剂载体粒子中包含的金属磷酸盐特别是磷酸铝具有对催化剂的硫中毒的耐受性，由此能够使NOx净化性能提高，但存在使该NOx净化性能进一步提高的余地。因此，本专利技术的目的在于，提供使废气特别是含有NOx的废气的净化性能提高的废气净化催化剂。用于解决课题的手段本专利技术人发现，通过以下手段，可解决上述课题。＜1＞废气净化催化剂，其含有：载持有Rh并含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子，和载持有Rh的磷酸铝系载体粒子，上述磷酸铝系载体粒子是由磷酸铝或者Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子，相对于构成上述复合氧化物载体粒子和上述磷酸铝系载体粒子的金属的总摩尔数，构成上述磷酸铝系载体粒子的金属的摩尔数的比例为7.5％以上15.0％以下。＜2＞＜1＞项中记载的废气净化催化剂，其中，上述磷酸铝系载体粒子是由Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子。＜3＞＜2＞项中记载的废气净化催化剂，其中，上述由Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子由式AlαZr(1－α)PO4表示，并且α为0.80以上且小于1.00。＜4＞＜1＞～＜3＞项的任一项中记载的废气净化催化剂，其进一步含有载持有Pt的载体粒子。＜5＞＜4＞项中记载的废气净化催化剂，其中上述载持有Pt的载体粒子包含含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子，和/或含有Ce及Al的复合氧化物载体粒子。＜6＞＜1＞～＜5＞项的任一项中记载的废气净化催化剂，其是用于净化NOx的催化剂。＜7＞废气净化方法，其中，在稀气氛中使含有NOx的废气与＜1＞～＜6＞项的任一项中记载的废气净化催化剂接触以吸留NOx，然后，在化学计量气氛或浓气氛中还原并净化上述废气净化催化剂中吸留的上述NOx。专利技术效果根据本专利技术，可提供使废气特别是含有NOx的废气的净化性能提高的废气净化催化剂。附图说明图1是示出Al0.8Zr0.2PO4的X射线衍射谱的图。图2是示出对比较例1、实施例1～4和参考例1～2的废气净化催化剂进行硫中毒处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(x)与硫中毒量(质量％)的关系的图。图3是示出对比较例2、实施例5～8和参考例3～4的废气净化催化剂进行硫中毒处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(y)与硫中毒量(质量％)的关系的图。图4是示出对比较例1、实施例1～4和参考例1～2的废气净化催化剂进行硫中毒处理和硫中毒恢复处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(x)与硫中毒量(质量％)的关系的图。图5是示出对比较例2、实施例5～8和参考例3～4的废气净化催化剂进行硫中毒处理和硫中毒恢复处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(y)与硫中毒量(质量％)的关系的图。图6是示出对实施例2和6以及比较例1～2的废气净化催化剂进行硫中毒处理和硫中毒恢复处理情况下的硫中毒量(质量％)的图。图7是示出对比较例1、实施例1～4和9以及参考例1～2的废气净化催化剂进行硫中毒处理和硫中毒恢复处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(x)与NOx净化率(％)的关系的图。图8是示出对比较例2、实施例5～8和10以及参考例3～4的废气净化催化剂进行硫中毒处理和硫中毒恢复处理情况下的作为Rh催化剂中的载体粒子的AlPO4或Al0.8Zr0.2PO4的比例(y)与NOx净化率(％)的关系的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。予以说明，本专利技术不限于以下的实施方式，可在本专利技术的主旨范围内进行各种变形来实施。在本专利技术中，“复合氧化物载体粒子”是指至少2种金属氧化物至少部分地固溶的材料。因此，例如Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子是指氧化铝、氧化锆和氧化钛至少部分地固溶，特别是氧化铝、氧化锆和氧化钛至少部分地共同形成单一晶体结构的氧化物。即，例如，“Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子”不仅可以具有氧化铝、氧化锆和氧化钛固溶的部分，而且还可以具有氧化铝、氧化锆和氧化钛各自单独存在的部分。在本说明书中，有时将“含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子”表示为“Al－Zr－Ti复合氧化物”，并且有时将“含有Ce及Al的复合氧化物载体粒子”表示为“Ce－Al复合氧化物”。另外，在本说明书中，有时将含有催化剂金属和载持有催化剂金属的催化剂载体粒子的催化剂表示为“催化剂金属/催化剂载体粒子”。例如，有时将含有作为催化剂金属的Rh和作为载持有Rh的催化剂载体粒子的Al－Zr－Ti复合氧化物的催化剂表示为“Rh/Al－Zr－Ti复合氧化物”。《废气净化催化剂》以往的废气净化催化剂含有载持有Rh的载体粒子。作为废气净化催化剂中采用的催化剂金属，可举出铂族金属。在铂族金属中，Rh的废气净化能力特别是NOx的净化能力高。因此，可在废气净化催化剂中适当使用Rh。通过将上述催化剂金属载持于载体粒子，废气净化催化剂的性能提高。这是由于将催化剂金属载持于比表面积大的载体粒子的整个表面，由此可充分确保催化剂金属与废气之间的接触面积。但是，废气中存在硫氧化物(SOx)。该SOx在稀气氛中被催化剂金属进一步氧化，与水蒸汽进行反应，转变成亚硫酸根离子或硫酸根离子。可认为它们与NOx吸留材料反应，生成化学稳定的亚硫酸盐或硫酸盐，由此抑制了NOx在NOx吸留材料中的吸留。另外，在碱性的载体粒子中，SOx易于被吸附，由此有可能促进上述的亚硫酸盐或硫酸盐的生成。进而，在SOx被吸附于载体粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
废气净化催化剂，其含有：载持有Rh并含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子，和载持有Rh的磷酸铝系载体粒子，所述磷酸铝系载体粒子是由磷酸铝或者Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子，相对于构成所述复合氧化物载体粒子和所述磷酸铝系载体粒子的金属的总摩尔数，构成所述磷酸铝系载体粒子的金属的摩尔数的比例为7.5％以上15.0％以下。

【技术特征摘要】
2015.07.17 JP 2015-1434991.废气净化催化剂，其含有：载持有Rh并含有Al、Zr及Ti的复合氧化物载体粒子，和载持有Rh的磷酸铝系载体粒子，所述磷酸铝系载体粒子是由磷酸铝或者Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子，相对于构成所述复合氧化物载体粒子和所述磷酸铝系载体粒子的金属的总摩尔数，构成所述磷酸铝系载体粒子的金属的摩尔数的比例为7.5％以上15.0％以下。2.权利要求1所述的废气净化催化剂，其中，所述磷酸铝系载体粒子是由Al的一部分被Zr置换的磷酸铝构成的载体粒子。3.权利要求2所述的废气净化催化剂，其中，所述由Al的...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野充，稻富雄作，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP