排气净化用催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供含有复合氧化物催化剂和耐热性载体的同时即使在高温且氧浓度高的气氛中使用时也难以产生活性下降的排气净化用催化剂。本发明专利技术的排气净化用催化剂，含有复合氧化物催化剂和耐热性载体，其中，所述复合氧化物催化剂含有稀土元素、碱土元素和贵金属，稀土元素的一部分与碱土元素的一部分形成复合氧化物，该复合氧化物与贵金属的一部分形成固溶体，所述耐热性载体负载所述复合氧化物催化剂，并且包含选自由通式ＡＢ↓［２］Ｏ↓［４］表示的第一复合氧化物、由通式ＬＭＯ↓［３］表示的钙钛矿结构的第二复合氧化物和由通式Ｘ↓［２］Ｙ↓［２］Ｏ↓［７］表示的烧绿石结构的第三复合氧化物组成的组中的至少一种复合氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及排气净化用催化剂。
技术介绍
以往，作为处理汽车排气的排气净化用催化剂，广泛使用在二氧 化铈或氧化铝等无机氧化物上负载铂等贵金属的三效催化剂。该三效 催化剂中，贵金属起着促进氮氧化物的还原反应以及一氧化碳和烃的 氧化反应的作用。另外，无机氧化物起着在增大贵金属的比表面积的 同时使反应放热消散而抑制贵金属的烧结的作用。特别是二氧化铈具 有储氧能力，可以将前述的还原反应及氧化反应实现最佳。不过，近年来，汽车等自动推进车辆随着其发动机性能提高，高 速行驶的机会增加。此外，为了防止大气污染，排气规定的强化也在 进行之中。根据这样的背景，自动推进车辆的排气温度倾向于越来越另外，为了抑制地球变暖，对于自动推进车辆来说，要求二氧化 碳排出量减少。因此，在排气净化用催化剂加热到高温的状态下，停 止向发动机供给燃料的机会增加。艮P，排气净化用催化剂在比以往更高的温度下使用，同时高温下 曝露于氧过剩气氛下的机会增加。因此，为了实现在这样的使用气氛 下也实现发挥充分性能的排气净化用催化剂，进行了积极的研究开发。例如，日本特开平5-168926号公报、日本特公平6-75675号公报 以及日本特开2000-169148号公报中，记载了提高二氧化铈的热稳定性、抑制其储氧能力等下降。具体而言，日本特开平5-168926号公报中记载了含有铂族元素、活性氧化铝、氧化铈、钡化合物及锆化合物的排气净化用催化剂。日本特公平6-75675号公报中记载了催化剂负载 层包含铈氧化物与锆氧化物与催化剂金属，这些铈氧化物及锆氧化物 的至少一部分以复合氧化物或固溶体的形式存在的排气净化用催化 剂。日本特开2000-169148号公报中记载了由通式Cewa,ZraYb02-b,2 表示的钸类复合氧化物。另外，日本特开平10-358号公报及日本特开2001-129399号公报 中，记载了通过使铂以铂复合氧化物的形式存在，抑制铂烧结。具体 而言，日本特开平10-358号公报中，记载了使用含有铂和选自碱土金 属元素或IIIA族元素中的一种以上元素的高耐热性复合氧化物的排气 净化用催化剂。日本特开2001-129399号公报中记载了在无机氧化物载 体上具有含有铂元素和碱土金属元素的铂复合氧化物层，在它们之间 介在有金属X (X为选自Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Ce中的一种以上元 素)的氧化物层的排气净化用催化剂。但是，仅仅单纯提高二氧化铈的热稳定性，在将排气净化用催化 剂曝露于高温例如IOO(TC至120(TC的氧过剩气氛时，铂发生烧结，不 能得到充分的活性。另外，为了生成热稳定性优良的铂复合氧化物， 高温煅烧是必须的。因此，使用铂复合氧化物的排气净化用催化剂多 数比表面积小，活性不充分。针对该问题，本专利技术人提出了例如含有稀土元素和碱土元素和 贵金属、稀土元素的一部分与碱土元素的一部分形成复合氧化物、并 且该复合氧化物与贵金属的一部分形成固溶体的复合氧化物催化剂。 该复合氧化物催化剂单独使用时，即使在高温并且氧浓度高的气氛中 使用的情况下也显示优良的活性。但是，该复合氧化物催化剂如果与 包含氧化铝的耐热性载体一起使用，则根据情况有可能产生活性下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供含有复合氧化物催化剂和耐热性载体的同 时即使在高温且氧浓度高的气氛中使用时也难以产生活性下降的排气 净化用催化剂。根据本专利技术的第一方面，提供一种排气净化用催化剂，其具有复 合氧化物催化剂和耐热性载体，所述复合氧化物催化剂含有稀土元素、 碱土元素和贵金属，稀土元素的一部分与碱土元素的一部分形成复合 氧化物，该复合氧化物与贵金属的一部分形成固溶体，所述耐热性载 体负载所述复合氧化物催化剂，并且包含选自由通式AB204表示的第一复合氧化物、由通式LM03表示的钙钛矿结构的第二复合氧化物和由 通式乂2￥207表示的烧绿石结构的第三复合氧化物组成的组中的至少一 种复合氧化物；并且元素A是碱土元素和/或过渡金属元素，元素B是 选自由铝、镁和过渡金属元素组成的组中的至少一种元素且与元素A 不同，元素L是稀土元素和/或碱土元素，元素M是铝和/或过渡金属 元素，元素X是稀土元素，元素Y是锆和/或钛。根据本专利技术的第二方面，提供一种排气净化用催化剂，其具有复 合氧化物催化剂和耐热性载体，所述复合氧化物催化剂含有稀土元素、 碱土元素、锆和贵金属，稀土元素的一部分与锆的一部分与碱土元素 的至少一部分形成复合氧化物，该复合氧化物与贵金属的一部分形成 固溶体，所述耐热性载体负载所述复合氧化物催化剂，并且包含选自 由通式AB204表示的第一复合氧化物、由通式LM03表示的钙钛矿结构的第二复合氧化物和由通式X2Y207表示的烧绿石结构的第三复合氧化物组成的组中的至少一种复合氧化物；并且元素A是碱土元素和/或 过渡金属元素，元素B是选自由铝、镁和过渡金属元素组成的组中的 至少一种元素并且与元素A不同，元素L是稀土元素和/或碱土元素， 元素M是铝和/或过渡金属元素，元素X是稀土元素，元素Y是锆和/ 或钛。附图说明图1是示意地表示本专利技术的第一实施方式的排气净化用催化剂的图。图2是示意地表示图1的排气净化用催化剂在高温条件下显示的状态变化的示意图。图3是示意地表示本专利技术的第二方式的排气净化用催化剂的图。 图4是表示对于耐久试验后的排气净化用催化剂得到的X射线衍射光谱的图形。具体实施例方式以下，对本专利技术的方式进行说明。图1是示意地表示本专利技术的第一实施方式的排气净化用催化剂的 图。该排气净化用催化剂，是使粒状的复合氧化物催化剂1与粒状的耐热性载体2的混合物聚集而形成的颗粒催化剂，图1中描述了其一部分。复合氧化物催化剂1包含载体11、部分被覆其表面的复合氧化物12和在载体11上负载的贵金属13a。载体11含有稀土氧化物作为主要成分，复合氧化物12含有稀土 元素与碱土元素的复合氧化物作为主成分。形成该复合氧化物12的稀 土元素，与形成载体11的稀土元素相同。另外，复合氧化物12含有 与贵金属13a相同的贵金属，形成固溶体。在此，作为一例，载体11包括二氧化铈(Ce02)，复合氧化物 12包括由化学式BaCe03表示的复合氧化物，该复合氧化物所含的贵金 属和贵金属13a为铂(Pt) 。 g卩，使用铈作为稀土元素，使用钡作为碱 土元素，使用铂作为贵金属。另外，上面的复合氧化物与铂的固溶体， 可以由化学式Ba(Ce,Pt)03和/或(Ba，Pt)Ce03表示。耐热性载体2负载复合氧化物催化剂1。耐热性载体2含有以下 的第一至第三复合氧化物的至少一种，典型地，由第一至第三复合氧 化物的至少一种构成。第一复合氧化物，是由通式AB204表示的复合氧化物。该通式中， 元素A为碱土元素和/或过渡金属元素。另外，元素B为选自由铝和镁 和过渡金属元素构成的组中的至少一种元素，并且与元素A不同。第 一复合氧化物典型地具有尖晶石结构，但是也可以具有金绿石结构等 其它结晶结构。元素A和B中可以使用的过渡金属元素，可以列举例如原子序 数为21 30范围内的金属元素。作为元素A，可以使用例如镁、锶、 钡等。典型地，元素B为铝、或者元素B的大部分为铝。可以作为元 素B的一部分使用铝，作为元素B的另外一部分可以使用铁和/或钴等 过渡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化用催化剂，其具有：　　　　复合氧化物催化剂，所述复合氧化物催化剂含有稀土元素、碱土元素和贵金属，稀土元素的一部分与碱土元素的一部分形成复合氧化物，该复合氧化物与贵金属的一部分形成固溶体，和　　　　耐热性载体，所述耐热性载体负载所述复合氧化物催化剂，并且包含选自由通式ＡＢ↓［２］Ｏ↓［４］表示的第一复合氧化物、由通式ＬＭＯ↓［３］表示的钙钛矿结构的第二复合氧化物和由通式Ｘ↓［２］Ｙ↓［２］Ｏ↓［７］表示的烧绿石结构的第三复合氧化物组成的组中的至少一种复合氧化物；　　　　并且元素Ａ是碱土元素和／或过渡金属元素，元素Ｂ是选自由铝、镁和过渡金属元素组成的组中的至少一种元素并且与元素Ａ不同，元素Ｌ是稀土元素和／或碱土元素，元素Ｍ是铝和／或过渡金属元素，元素Ｘ是稀土元素，元素Ｙ是锆和／或钛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松枝悟司，木村希夫，成田庆一，
申请(专利权)人：卡塔勒公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]