蜂窝催化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝催化剂，其是在蜂窝结构体中负载贵金属而成的蜂窝催化剂，该蜂窝结构体中，多个贯通孔隔着隔壁在长度方向并列设置，其特征在于，上述蜂窝结构体包含二氧化铈‑氧化锆复合氧化物和氧化铝，上述隔壁包含：配置在隔壁的表面且负载有Pd的第1负载层、以及配置在与上述第1负载层相比的隔壁的内侧且负载有Rh的第2负载层。

Honeycomb catalyst

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝催化剂
本专利技术涉及蜂窝催化剂。
技术介绍
从汽车等的内燃机中排出的尾气中包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、烃(HC)等有害气体。对这样的有害气体进行分解的尾气净化催化剂也被称为三元催化剂，通常为将包含具有催化活性的贵金属颗粒的浆料洗涂至由堇青石等形成的蜂窝状的整料基材而设有催化剂层的催化剂。另一方面，专利文献1中公开了一种尾气净化催化剂，该催化剂中，在多孔质基材中负载有Pd，在该多孔质基材上具有由负载有Rh的二氧化铈-氧化锆固溶体形成的涂层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-39069号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，需要一种比专利文献1所记载的尾气净化催化剂的尾气净化性能更高的蜂窝催化剂。专利技术人对专利文献1中记载的尾气净化催化剂进行了深入研究，结果可知，多孔质基材中所负载的Pd的催化活性未得到充分利用。专利文献1中，在负载有显示出CO、HC的氧化作用的Pd的多孔质基材上形成了在二氧化铈-氧化锆固溶体中负载有显示出NOx还原作用的Rh的涂层。此处，由于HC的分子尺寸大于NOx、CO，因此认为HC不容易从由二氧化铈-氧化锆固溶体形成的涂层的表面扩散至多孔质基材侧，该HC不能充分到达存在有Pd的多孔质基材的内部。本专利技术是为了解决上述课题而完成的专利技术，本专利技术的目的在于提供能够进一步提高HC净化性能的蜂窝催化剂。用于解决课题的手段即，本专利技术的蜂窝催化剂是在蜂窝结构体中负载贵金属而成的蜂窝催化剂，该蜂窝结构体中，多个贯通孔隔着隔壁在长度方向并列设置，其特征在于，上述蜂窝结构体包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝，上述隔壁包含：配置在隔壁的表面且负载有Pd的第1负载层、以及配置在与上述第1负载层相比的隔壁的内侧且负载有Rh的第2负载层。本专利技术的蜂窝催化剂中，由于在容易与尾气接触的第1负载层负载有Pd，因此HC和CO与Pd的接触机会充分，能够发挥出作为氧化催化剂的充分功能。Rh被负载于第2负载层，但由于NOx的分子尺寸小于HC，因此该NOx容易到达第2负载层，NOx还原催化剂的功能也得以充分发挥。另外，通过使Pd和Rh的颗粒不相邻，能够防止Pd和Rh合金化而降低催化作用。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述第2负载层的上述第1负载层侧的Rh浓度优选比上述第2负载层的中心处的Rh浓度高。第2负载层的第1负载层侧的Rh浓度比第2负载层的中心处的Rh浓度高(即，Rh偏在于第1负载层侧)时，即使在NOx未到达第2负载层的深部的情况下，也能够发挥出Rh的催化活性，因此容易提高尾气净化性能。本说明书中，负载于第2负载层的Rh偏在于第1负载层侧的情况可以通过利用电子探针显微分析仪(也称为EPMA)等对于将隔壁沿与蜂窝催化剂的长度方向垂直的方向切断时的截面进行元素分布成像来确认。具体地说，首先，从隔壁的元素分布图像的第2负载层部分随机地选择10组第2负载层的中心(厚度方向的中央)处的10μm×10μm的区域和相对于该区域位于第1负载层侧的第2负载层的表面处的10μm×10μm的区域的组合。接着，在区域的各组合中对于第2负载层的中心处的10μm×10μm的区域的Rh浓度和第2负载层的表面处的10μm×10μm的区域的Rh浓度进行比较。在全部的组合中，第2负载层的表面处的10μm×10μm的区域的Rh浓度均高于第2负载层的中心处的10μm×10μm的区域的Rh浓度的情况下，视作第2负载层的第1负载层侧的Rh浓度比第2负载层的中心处的Rh浓度高。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述蜂窝结构体优选进一步包含无机粘结剂。蜂窝结构体进一步包含无机粘结剂时，能够提高蜂窝结构体的机械强度。本专利技术的蜂窝催化剂中，优选上述第1负载层为包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物、氧化铝和Pd的涂层，上述第2负载层由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒和氧化铝颗粒的挤出成型体形成。第1负载层为包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物、氧化铝和Pd的涂层时，能够充分发挥第1负载层中的Pd的催化作用(尾气净化性能)。另外，通过使第2负载层由挤出成型体形成，能够将蜂窝催化剂整体用于尾气净化。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述隔壁的厚度优选为0.10～0.25mm。通过使隔壁的厚度为上述范围，容易兼顾蜂窝催化剂的机械强度和尾气净化性能。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述隔壁中的上述第2负载层的厚度优选为0.05～0.20mm。通过使第2负载层的厚度为上述范围，能够在维持高强度的同时将第2负载层整体用于尾气净化。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述蜂窝催化剂的长度相对于直径之比(长度/直径)优选为0.5～1.1。蜂窝催化剂的形状为上述范围时，容易在将蜂窝催化剂的压力损失抑制在低值的同时满足所需要的尾气净化性能。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述蜂窝催化剂的直径优选为130mm以下。通过使蜂窝催化剂的直径为130mm以下，能够使其不容易发生由热冲击所致的破损。本专利技术的蜂窝催化剂中，二氧化铈-氧化锆复合氧化物所占的比例优选为25～75重量％。通过将二氧化铈-氧化锆复合氧化物所占的比例设定在上述范围，能够提高蜂窝催化剂的储氧能力(OSC)。附图说明图1是示意性示出本专利技术的蜂窝催化剂的一例的立体图。图2是示意性示出构成本专利技术的蜂窝催化剂的隔壁的一例的截面图。图3是示意性示出构成本专利技术的蜂窝催化剂的隔壁的另一例的截面图。具体实施方式[蜂窝催化剂]首先对本专利技术的蜂窝催化剂进行说明。本专利技术的蜂窝催化剂是在蜂窝结构体中负载贵金属而成的，该蜂窝结构体中，多个贯通孔隔着隔壁在长度方向并列设置。本专利技术的蜂窝催化剂中，蜂窝结构体包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物(以下也称为CZ)和氧化铝。本专利技术的蜂窝催化剂具有上述成分的情况可以利用X射线衍射(XRD)进行确认。图1是示意性示出本专利技术的蜂窝催化剂的一例的立体图。图1所示的蜂窝催化剂10具有多个贯通孔12隔着隔壁13在长度方向并列设置的单一的蜂窝结构体11。蜂窝结构体11包含CZ和氧化铝，负载有贵金属。本专利技术的蜂窝催化剂中，隔壁包含：配置在隔壁的表面且负载有钯(Pd)的第1负载层、以及配置在与上述第1负载层相比的隔壁的内侧且负载有铑(Rh)的第2负载层。本专利技术的蜂窝催化剂中，由于在隔壁的表面存在可使不容易扩散到隔壁内部的HC氧化的催化剂(Pd)，因此HC净化性能优异。图2是示意性示出构成本专利技术的蜂窝催化剂的隔壁的一例的截面图。如图2所示，隔壁13包含：配置在隔壁13的表面(贯通孔12侧)的第1负载层13a、以及配置在与第1负载层13a相比的隔壁13的厚度方向(图2中由双箭头t所表示的方向)的内侧的第2负载层13b。第1负载层13a中负载有作为贵金属的钯14a，第2负载层13b中负载有作为贵金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝催化剂，其是在蜂窝结构体中负载贵金属而成的蜂窝催化剂，该蜂窝结构体中，多个贯通孔隔着隔壁在长度方向并列设置，其特征在于，/n所述蜂窝结构体包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝，/n所述隔壁包含：配置在隔壁的表面且负载有Pd的第1负载层、以及配置在与所述第1负载层相比的隔壁的内侧且负载有Rh的第2负载层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 JP 2017-1864741.一种蜂窝催化剂，其是在蜂窝结构体中负载贵金属而成的蜂窝催化剂，该蜂窝结构体中，多个贯通孔隔着隔壁在长度方向并列设置，其特征在于，
所述蜂窝结构体包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝，
所述隔壁包含：配置在隔壁的表面且负载有Pd的第1负载层、以及配置在与所述第1负载层相比的隔壁的内侧且负载有Rh的第2负载层。


2.如权利要求1所述的蜂窝催化剂，其中，所述第2负载层的所述第1负载层侧的Rh浓度比所述第2负载层的中心处的Rh浓度高。


3.如权利要求1或2所述的蜂窝催化剂，其中，所述蜂窝结构体进一步包含无机粘结剂。


4.如权利要求1～3中任一项所述的蜂窝催化剂，其中，所述第1负载层为包含二氧化铈-氧化锆...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤真之助，吉田健，东条巧，铃木宏昌，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP