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，该蜂窝催化剂的特征在于，上述隔壁包含基材部以及涂层，该基材部由包含二氧化铈‑氧化锆复合氧化物和氧化铝的挤出成型体构成，该涂层形成在上述基材部的表面，包含上述贵金属；上述隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0～8.0×10

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(以下也称为蜂窝催化剂)，该催化剂中，在蜂窝结构的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所记载的蜂窝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所记载的蜂窝催化剂进行了深入研究，结果可知，专利文献1所记载的蜂窝催化剂中，在使用中涂层容易发生剥离、或涂层容易产生裂纹。关于其理由，认为是由于构成蜂窝催化剂的基材与涂层的热膨胀系数之差大的原因所致的。专利文献1中，在包含约70重量％的二氧化铈-氧化锆固溶体的多孔质基材的表面形成有包含约98重量％的二氧化铈-氧化锆固溶体的涂层。认为，由于二氧化铈-氧化锆固溶体(CZ固溶体)的热膨胀系数大，因此包含约98重量％的CZ固溶体的涂层的热膨胀率与包含约70重量％的CZ固溶体的多孔质基材的热膨胀率之差大，容易发生涂层的剥离和裂纹。若发生涂层的剥离，则催化剂量减少、尾气净化性能降低。另外，若涂层产生裂纹，则涂层内的尾气的扩散容易变得不均匀，因此尾气净化性能降低。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尾气净化性能不容易降低的蜂窝催化剂。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，该蜂窝催化剂的特征在于，上述隔壁含有基材部以及涂层，该基材部由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的挤出成型体构成，该涂层形成在上述基材部的表面，包含上述贵金属；上述隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0～8.0×10-6/℃。本专利技术的蜂窝催化剂中，隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0～8.0×10-6/℃。关于这一点，作为含有二氧化铈-氧化锆复合氧化物的蜂窝催化剂的隔壁，热膨胀率低。另外，在涂层的热膨胀率高的情况下，可预测包含涂层的隔壁在长度方向的热膨胀率大于8.0×10-6/℃，因此隔壁在长度方向的热膨胀率为上述范围时，表明基材部与涂层的热膨胀率之差小。因此，本专利技术的蜂窝催化剂中，在使用中涂层不容易从基材部的表面剥离、涂层不容易产生裂纹，不容易引起尾气净化性能的降低。隔壁在长度方向的热膨胀系数大于8.0×10-6/℃的情况下，涂层容易发生剥离。另一方面，隔壁在长度方向的热膨胀系数小于7.0×10-6/℃的情况下，涂层容易产生裂纹。使用从蜂窝催化剂中以5×5×20mm的尺寸切割隔壁而得到的试样，依据JISR1618(2002)测定隔壁在长度方向的热膨胀系数。本专利技术的蜂窝催化剂中，优选在上述基材部负载有上述贵金属。通过不仅使涂层、而且使基材部也负载有贵金属，能够将隔壁整体用于尾气净化，能够提高尾气净化性能。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述基材部优选进一步包含无机粘结剂。基材部进一步包含无机粘结剂时，能够提高隔壁的机械强度。本专利技术的蜂窝催化剂中，上述隔壁的厚度优选为0.05～0.25mm。通过使隔壁的厚度处于上述范围，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。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。本专利技术的蜂窝催化剂中，构成蜂窝结构体的隔壁含有基材部以及涂层，该基材部由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物颗粒(以下也称为CZ颗粒)和氧化铝颗粒的挤出成型体构成，该涂层形成在基材部的表面，包含贵金属。本专利技术的蜂窝催化剂中，隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0～8.0×10-6/℃。本专利技术的蜂窝催化剂中，作为含有二氧化铈-氧化锆复合氧化物的蜂窝催化剂的隔壁，热膨胀率低。另外表明基材部与涂层的热膨胀率之差小。因此，在本专利技术的蜂窝催化剂中，在使用时涂层不容易从基材部的表面剥离、涂层不容易产生裂纹，不容易引起尾气净化性能的降低。隔壁在长度方向的热膨胀系数大于8.0×10-6/℃的情况下，涂层容易发生剥离。另一方面，隔壁在长度方向的热膨胀系数小于7.0×10-6/℃的情况下，涂层容易产生裂纹。使用从蜂窝催化剂中以5×5×20mm的尺寸切割隔壁而得到的试样，依据JISR1618(2002)测定隔壁在长度方向的热膨胀系数。图1为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具备多个贯通孔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。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由基材部13b和包含贵金属14的涂层13a构成。基材部13b由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的挤出成型体构成。需要说明的是，在基材部13b也可以负载有贵金属14。本专利技术的蜂窝催化剂中，优选在基材部也负载有贵金属。通过不仅使涂层、而且使基材部也负载有贵金属，能够将隔壁整体用于尾气净化，能够提高尾气净化性能。从提高耐热冲击性的方面出发，构成本专利技术的蜂窝催化剂的CZ颗粒的平均粒径优选为1～50μm。另外，CZ颗粒的平均粒径更优选为1～30μm。CZ颗粒的平均粒径为1～50μm时，在制成蜂窝催化剂时表面积增大，因此能够提高OSC。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所述隔壁包含基材部和涂层，该基材部由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的挤出成型体构成，该涂层形成在所述基材部的表面并包含所述贵金属，/n所述隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 JP 2017-1864751.一种蜂窝催化剂，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，
所述隔壁包含基材部和涂层，该基材部由包含二氧化铈-氧化锆复合氧化物和氧化铝的挤出成型体构成，该涂层形成在所述基材部的表面并包含所述贵金属，
所述隔壁在长度方向的热膨胀系数为7.0×10-6/℃～8.0×10-6/℃。


2.如权利要求1所述的蜂窝催化剂，其中，在所述基材部负载有所述贵金属。


3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤真之助，东条巧，吉田健，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