本发明专利技术包含用通式MPO4（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆的排气净化用催化剂载体，另外，包含担载于该载体的至少包含Rh的贵金属的排气净化用催化剂，以及包含由陶瓷或金属材料制成的催化剂支撑体和在该催化剂支撑体上担载的上述排气净化用催化剂的层的排气净化用催化剂构成体。
Catalyst carrier for exhaust purification and catalyst for exhaust purification
The invention comprises a catalyst carrier for exhaust purification of phosphate expressed in general MPO4 (in formula M is Y, La or Al) or zirconium phosphate expressed in formula ZrP2O7, a catalyst for exhaust purification containing at least Rh on the carrier, a catalyst support made of ceramic or metal materials and the above-mentioned exhaust carried on the catalyst support. A catalyst composition for exhaust purification of a catalyst layer for gas purification.
【技术实现步骤摘要】
排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂本申请是2012年8月27日申请的专利技术名称为“排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂”、申请号为201280054235.8的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，更详细而言，尤其是涉及如下排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，其作为用于担载Rh的排气净化用催化剂载体是有效的，作为担载有Rh的排气净化用催化剂，在从过量空气系数λ为1的化学计量区域（ストイキ領域）至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化活性均高，与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高。
技术介绍
从汽车等的内燃机中排放的排气中包含碳化氢（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX）等有害成分。因而，一直以来，为了净化这些有害成分以进行无害化，使用了三元催化剂。在上述那样的三元催化剂中，作为催化剂活性成分而使用了Pt、Pd、Rh等贵金属，作为载体而使用了氧化铝、氧化铈、氧化锆、具备吸氧能力的氧化铈-氧化锆复合氧化物等，另外，作为催化剂支撑体而使用了由陶瓷或金属材料制成的蜂窝、板、粒料等形状的支撑体。通常来说，汽油汽车中使用的三元催化剂在过量空气系数λ=1附近对CO、HC、NOX均能够保持高的净化性能，但在过量空气系数λ大于1的贫相区域中氧气变得过多，NOX净化性能极度恶化。为了提高在过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化性能，通常使用NOX捕集催化剂，但据称使用了含有高浓度S的汽油时，容易受到S的损害，NOX捕集功能降低。提出了一种排气净化催化剂，其中，作为载体具有如下二层结构：包含将耐S毒性优异的磷酸盐（磷酸镁、磷酸银、磷酸镍、磷酸铜、磷酸铁、磷酸锌、磷酸锡）作为HC改性材料的催化剂层，以及包含担载RhWO3修饰的氧化铝（或氧化硅氧化铝）的催化剂层，通过HC改性材料以贫相区域的空燃比将排气中的HC部分氧化，从而生成含氧化合物，即使在低HC/NOX比的排气气氛下，也能够以高效率净化NOX而基本不生成N2O（参照专利文献1。）。另外，提出了一种脱氮催化剂，其是将铱作为活性金属担载于由选自金属碳酸盐和金属硫酸盐和金属磷酸盐中的至少1种化合物制成的载体而成的（参照专利文献2。）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-042415号公报专利文献2：日本特开平11-267509号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，上述专利文献1中记载的技术方案所使用的磷酸盐的BET值均低，需要使其担载于氧化铝、β沸石等具有高BET值的载体材料而进行高分散，且形成二层结构，因此制法变得复杂。另外，上述专利文献2中记载的技术方案中使用铱作为活性金属，耐久性并不一定能够满足。本专利技术的目的在于，提供新型的排气净化用催化剂载体、尤其是作为用于担载Rh的排气净化用催化剂载体是有效的载体，提供如下排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，其作为担载有Rh的排气净化用催化剂，在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化活性均高，与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高。需要说明的是，过量空气系数λ是表示相对于理论混合比（化学计量）进入了几倍的空气的倍率，λ=1为化学计量、λ＜1为富相区域、λ＞1为贫相区域。另外，若由文献SAEPaperNumber950256中记载的λ（O/R）和A/F的图表进行换算，则过量空气系数λ为理论混合比λ=1（化学计量）时，空燃比A/F为理论空燃比A/F=14.6。用于解决问题的手段本专利技术人等为了达成上述的目的而进行了深入研究，结果发现，在将耐S毒性优异的用通式MPO4（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆用作Rh的载体时，能够得到在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化活性均高、与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高的排气净化用催化剂，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为排气净化用催化剂载体，其特征在于，其包含用通式MPO4（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆。另外，特别优选的是，包含用通式MPO4（式中，M为Y或La）表示的磷酸盐。另外，优选还包含SiO2。另外，本专利技术的排气净化用催化剂的特征在于，其包含：包含用通式MPO4（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆的载体、以及担载于该载体的至少包含Rh的贵金属。另外，本专利技术的排气净化用催化剂的特征在于，其包含：包含用通式MPO4（式中，M为Y或La）表示的磷酸盐的载体、以及担载于该载体的至少包含Rh的贵金属。另外，特别优选的是，前述载体还包含SiO2。进而，本专利技术的排气净化用催化剂构成体，其特征在于，其包含：由陶瓷或金属材料制成的催化剂支撑体、以及在该催化剂支撑体上担载的上述本专利技术的排气净化用催化剂的层。专利技术的效果本专利技术的排气净化用催化剂在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化活性均高、与担载Rh的氧化锆相比可实现性能的大幅提高。附图说明图1是表示担载有Rh的各样品的Fresh品的FT-IR测定结果的图。图2是表示各样品在过量空气系数λ=1.2（空燃比A/F=14.7）的贫相区域中的L/O性能测定（C3H6的净化率）的结果的图。图3是表示各样品在过量空气系数λ=1.2（空燃比A/F=14.7）的贫相区域中的L/O性能测定（NO的净化率）的结果的图。图4是表示各样品在过量空气系数λ=1.2（空燃比A/F=14.7）的贫相区域中的L/O性能测定（CO生成浓度）的结果的图。具体实施方式本专利技术的排气净化用催化剂载体由用通式MPO4（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆（也将两者合并称为本专利技术的磷酸盐）形成。上述的用通式MPO4表示的磷酸盐和用式ZrP2O7表示的磷酸锆例如如后述参考例所示那样地可以用公知的共沉淀法制造。另外，本专利技术的排气净化用催化剂载体优选还包含SiO2。像这样，含有SiO2的排气净化用催化剂载体可以是通过将上述本专利技术的磷酸盐粉末与SiO2粉末混合而制造的，也可以是通过在利用水热合成法来生成磷酸盐时使SiO2粉末共存而制造的，尤其是，在本专利技术的磷酸盐之中，优选含有磷酸镧。像这样，含有SiO2的排气净化用催化剂载体与上述磷酸盐相比起到进一步提高耐热性的效果。尤其是，通过制成使磷酸盐分散担载于SiO2颗粒的状态的载体，则即使在高热环境下进行热处理，所担载的贵金属的埋没等也得以降低，即使在高温环境耐久后，CO、HC、NOx的低温活性的降低也得以降低。需要说明的是，以磷酸镧作为磷酸盐时，磷酸盐相对于SiO2与磷酸盐的合计的比率优选为5~40mol%。本专利技术的排气净化用催化剂是使Rh等贵金属担载于上述包含用通式MPO4表示的磷酸盐或用式ZrP2O7表示的磷酸锆的载体而成的。尤其是通过使Rh担载于上述载体，会成为在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NOX净化活性均高、与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高的排气净化用催化剂。Rh的担载量换算成Rh金属的质量并以载体的质量为基准时优选为0.05~2质量%、更优选为0.1~1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.排气净化用催化剂，其特征在于，其包含：在SiO2颗粒上分散担载有磷酸盐的载体、以及担载于该载体的至少包含Rh的贵金属，该磷酸盐包含用通式MPO4表示的磷酸盐，所述式MPO4中，M为La，所述Rh的担载量换算成Rh金属的质量并以上述载体的质量为基准时为0.05~2质量%，磷酸盐相对于上述SiO2颗粒与磷酸盐的合计的比率为10~30mol%。
【技术特征摘要】
2011.09.06 JP 2011-194239;2012.04.03 JP 2012-084841.排气净化用催化剂，其特征在于，其包含：在SiO2颗粒上分散担载有磷酸盐的载体、以及担载于该载体的至少包含Rh的贵金属，该磷酸盐包含用通式MPO...
【专利技术属性】
技术研发人员：永尾有希，佐藤隆广，中原祐之辅，町田正人，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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