本发明专利技术提供钯表面积大、耐热性及三元净化性能优异、制造容易且生产率也优异的废气净化用三元催化剂等。废气净化用三元催化剂的特征在于，至少含有：选自由按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子(A)、和按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La及Zr以及根据需要而含有的Nd作为构成金属元素的固溶有La的氧化锆系复合氧化物的母材粒子(B)组成的组中的至少1种母材粒子、和在该母材粒子上载带的Pd催化剂粒子。(固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物)ZrO2 50～75质量％，Nd2O3 25～50质量％；(固溶有La的氧化锆系复合氧化物)ZrO2 50～80质量％，La2O3 20～50质量％，Nd2O3 0～20质量％，La2O3和Nd2O3的总量为20～50质量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化用三元催化剂及其制造方法、以及废气净化用催化转化器
本专利技术涉及在特定的母材粒子上载带Pd催化剂粒子而成的废气净化用催化剂及其制造方法、以及废气净化用催化转化器。
技术介绍
从汽车等内燃机排放的烃(HC)、一氧化碳(CO)、及氮氧化物(NOx)的净化中，使用了钌、铑、钯、锇、铱、铂等铂族元素(PGM：PlatinumGroupMetal)作为催化活性成分的三元催化剂(TWC：Three-WayCatalyst)已被广泛使用。以往，作为三元催化剂，具有由氧化铝、氧化锆、氧化铈等金属氧化物形成的载体(母材粒子)、和在该载体上载带的Pt等催化剂粒子的三元催化剂广为人知。这种废气净化用催化剂中，为了在削减较昂贵的PGM的使用量的同时确保高催化活性，以微细粒子的状态将催化剂金属载带于载体上。然而，存在下述这样的问题：载体上的催化剂金属的粒子暴露于高温环境时，粒子彼此熔结(sintering)而使得粒子生长，由此导致催化活性位点显著减少。作为抑制所述催化剂金属的熔结的技术，例如专利文献1中公开了将Al2O3粒子和规定的金属氧化物的粒子的各自的一次粒子以纳米级进行混合而得到的混合物作为载体、并在该载体上载带铂族元素而成的废气净化用催化剂。认为通过该技术，由于Al2O3的一次粒子和规定的金属氧化物的一次粒子介在于各粒子间，因而，能抑制单独氧化物的一次粒子的粒子生长的进行，结果，能充分抑制表面积及细孔容积的下降，能充分保持载带的催化剂成分的分散性。另外，例如专利文献2中公开了具有由AZT氧化物或AZ氧化物形成的载体、和在该载体上载带的催化一氧化碳的氧化的贵金属的废气净化用氧化催化剂。认为通过该技术，在位于由AZT氧化物或AZ氧化物形成的载体的表面的碱点、即显示碱性性质的原子或原子团的位点，介由氧原子牢固地固定(载带)钯、铂等贵金属的原子(离子)，因此，抑制熔结的效果良好，能抑制贵金属的粒子生长。然而，专利文献1及2的废气净化用催化剂为使用了Al2O3作为母材粒子的柴油发动机用的废气净化用催化剂，在产生更高温度的废气的汽油发动机(gasolineengine)等内燃机用途中，存在耐热性不充分，催化性能快速下降这样的问题。另一方面，作为提高了耐热性的三元催化剂，专利文献3中公开了由钯含有率为0.05～7重量％的范围、Pr/(Zr+Pr)原子比为0.05～0.6的范围的ZrαPrβPdγO2-δ(其中，α+β+γ＝1.000，δ是为了满足电荷中性条件而规定的值。)固溶体成分形成的废气净化三元催化剂。另一方面，专利文献4及5中，作为具有储氧能力(OSC：OxygenStorageCapacity)的助催化剂(储氧材料)，公开了掺杂有钇、镧、钕、镨及钆等稀土类元素的氧化铈-氧化锆系金属氧化物。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/121085号小册子专利文献2：国际公开第2012/137930号小册子专利文献3：日本特开2013-166130号公报专利文献4：国际公开第2011/083157号小册子专利文献5：国际公开第2010/097307号小册子
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，对于专利文献3中记载的废气净化三元催化剂而言，为了得到具有特殊的晶体结构的固溶体，需要在空气中于800～1100℃进行长达数十小时的热处理，生产率差。另外，专利文献4及5中，仅公开了作为储氧材料的氧化铈-氧化锆系金属氧化物。本专利技术是鉴于上述课题而作出的。即，本专利技术的目的在于提供钯表面积大、耐热性及三元净化性能优异、制造容易且生产率也优异的废气净化用三元催化剂及其制造方法、以及废气净化用催化转化器等。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究。结果发现，通过采用在特定的母材粒子上载带Pd催化剂粒子而成的新型结构，能解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供如下所示的各种具体方式。(1)废气净化用三元催化剂，其特征在于，至少含有选自由母材粒子(A)及母材粒子(B)组成的组中的至少1种、和Pd催化剂粒子，所述母材粒子(A)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～75质量％，Nd2O325～50质量％，所述母材粒子(B)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La及Zr以及根据需要而含有的Nd作为构成金属元素的固溶有La的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～80质量％，La2O320～50质量％，Nd2O30～20质量％，La2O3和Nd2O3的总量为20～50质量％，所述Pd催化剂粒子被载带于选自由前述母材粒子(A)及前述母材粒子(B)组成的组中的至少1种之上。(1A)废气净化用三元催化剂，其特征在于，至少含有：按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～75质量％，Nd2O325～50质量％；以及在前述母材粒子上载带的Pd催化剂粒子。(2A)如(1A)所述的废气净化用三元催化剂，其按照换算为金属钯计包含0.1～10质量％的前述Pd催化剂粒子。(3A)如(1A)或(2A)所述的废气净化用三元催化剂，其中，前述固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物按照换算为氧化物计包含合计大于0质量％且为20质量％以下的选自由钇、钪、镧、及镨组成的组中的至少1种以上稀土类元素作为构成金属元素。(4A)如(1A)～(3A)中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，前述固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La作为构成金属元素，La2O3大于0质量％且为18质量％以下。(5A)如(1A)～(4A)中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，前述母材粒子具有1～100μm的平均粒径D50。(6A)如(1A)～(5A)中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，利用一氧化碳气体脉冲吸附法算出的钯表面积为15～30(m2/Pd_g)。(7A)如(1A)～(6A)中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，BET比表面积为10～50m2/g。(8A)废气净化用三元催化剂的制造方法，其特征在于，至少具有下述工序：准备按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子的工序，ZrO250～75质量％，Nd2O325～50质量％；向前述母材粒子的表面赋予至少含有Pd离子的水溶液的工序；以及对处理后的前述母材粒子进行热处理或化学处理，在前述母材粒子的表面载带Pd催化剂粒子的工序。(9A)废气净化用催化转化器，其特征在于，至少具备催化剂载体、被设置在前述催化剂载体上的储氧层、和被设置在前述储氧层上的催化剂层，前述催化剂层包含(1A)～(7A)中任一项所述的废气净化用三元催化剂。(1B)废气净化用三元催化剂，其特征在于，至少含有：按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La及Zr以及根据需要而含有的Nd作为构成金属元素的固溶有La的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～80质量％，La2O320～50质量％，Nd2O30～20质量％，La2O3和Nd2O3的总量为20～50质量％；以及在前述母材粒子上载带的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.废气净化用三元催化剂，其特征在于，至少含有选自由母材粒子(A)及母材粒子(B)组成的组中的至少1种、和Pd催化剂粒子，所述母材粒子(A)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO2 50～75质量％，Nd2O3 25～50质量％，所述母材粒子(B)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La及Zr以及根据需要而含有的Nd作为构成金属元素的固溶有La的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO2 50～80质量％，La2O3 20～50质量％，Nd2O3 0～20质量％，La2O3和Nd2O3的总量为20～50质量％，所述Pd催化剂粒子被载带于选自由所述母材粒子(A)及所述母材粒子(B)组成的组中的至少1种之上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.11 JP 2016-220916;2016.12.26 JP 2016-250611.废气净化用三元催化剂，其特征在于，至少含有选自由母材粒子(A)及母材粒子(B)组成的组中的至少1种、和Pd催化剂粒子，所述母材粒子(A)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含Nd及Zr作为构成金属元素的固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～75质量％，Nd2O325～50质量％，所述母材粒子(B)是按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La及Zr以及根据需要而含有的Nd作为构成金属元素的固溶有La的氧化锆系复合氧化物的母材粒子，ZrO250～80质量％，La2O320～50质量％，Nd2O30～20质量％，La2O3和Nd2O3的总量为20～50质量％，所述Pd催化剂粒子被载带于选自由所述母材粒子(A)及所述母材粒子(B)组成的组中的至少1种之上。2.如权利要求1所述的废气净化用三元催化剂，其按照换算为金属钯计包含0.1～10质量％的所述Pd催化剂粒子。3.如权利要求1或2所述的废气净化用三元催化剂，其中，所述固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物按照换算为氧化物计包含合计大于0质量％且为20质量％以下的选自由钇、钪、镧、及镨组成的组中的至少1种以上稀土类元素作为构成金属元素。4.如权利要求1～3中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，所述固溶有Nd的氧化锆系复合氧化物按照换算为氧化物计以下述质量比例包含La作为构成金属元素，La2O3大于0质量％且为18质量％以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的废气净化用三元催化剂，其中，所述母材粒子...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥祯宪，高山豪人，原浩幸，
申请(专利权)人：NE化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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