废气净化用组合物和包含其的废气净化用催化剂以及废气净化用催化剂结构体制造技术

本发明专利技术的废气净化用组合物包含在氧化铝中含有镧而成的第一氧化铝以及在氧化铝中含有镧而成的第二氧化铝。镧的含量为第一氧化铝高于第二氧化铝。粒径为第二氧化铝大于第一氧化铝。第一氧化铝中含有的镧量以氧化物换算计相对于第一氧化铝中的氧化铝与氧化镧的总质量适合为2质量％以上且12质量％以下。第二氧化铝中含有的镧量以氧化物换算计相对于第二氧化铝中的氧化铝与氧化镧的总质量适合为9质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化用组合物和包含其的废气净化用催化剂以及废气净化用催化剂结构体
本专利技术涉及废气净化用组合物。此外，本专利技术涉及包含该废气净化用组合物的废气净化用催化剂和使用了该废气净化用催化剂的废气净化用催化剂结构体。
技术介绍
近年来，为了提高在发动内燃机时产生的废气的净化性能，作为废气净化用组合物而寻求点火性能高的组合物。点火性能是指表现出废气净化用组合物的净化性能的温度特性。作为废气成分之中尤其在低温下难以净化的成分、即NOx的净化对策，通常使用NOx吸附剂。尤其是，进行了在低温时使NOx吸附，并在催化剂的温度升高后释放NOx而加以净化的操作。与前述技术不同的是，关于作为废气净化用催化剂的载体而使用的无机多孔材料，为了提高热稳定性，已知对用作载体的氧化铝修饰镧(例如参照专利文献1)。在该文献中，修饰有镧的氧化铝是出于发挥耐热性的目的而使用的。但是，该氧化铝的设计中并未考虑到NOx吸附性。专利文献2也存在使用修饰有镧的氧化铝的废气净化用催化剂的相关记载。在该文献中，修饰有镧的氧化铝被用作OSC(oxygenstoragecapacity，储氧性能)材料。但是，该氧化铝与专利文献1同样地在设计中未考虑到NOx吸附性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-69380号公报专利文献2：日本特开2016-185531号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于内燃机的废气净化用组合物的改良，更详细而言，在于提供不仅热稳定性优异且在低温下NOx吸附性也优异的废气净化用组合物。本专利技术人为了解决前述课题而进行深入研究的结果，本专利技术人发现：作为含有镧而成的氧化铝，通过采用不同的两种的特定组合，不仅能够提高耐热性，还能够提高NOx吸附性。本专利技术是基于该见解而进行的，通过提供下述废气净化用组合物而解决了前述课题，所述废气净化用组合物包含在氧化铝中含有镧而成的第一氧化铝以及在氧化铝中含有镧而成的第二氧化铝，镧的含量为第一氧化铝高于第二氧化铝，粒径为第二氧化铝大于第一氧化铝。此外，本专利技术提供一种包含前述废气净化用组合物和催化活性成分的废气净化用催化剂。进而，本专利技术提供一种废气净化用催化剂结构体，其具有催化剂支承体和在该催化剂支承体的表面形成的催化剂层，该催化剂层包含前述废气净化用催化剂。附图说明图1是变更氧化铝的粒径来示出氧化镧的修饰量与比表面积的保持率之间的关系的图。图2是示出第一氧化铝与第二氧化铝的混合比率与NOx的吸附量之间的关系的图。图3是示出第一氧化铝与第二氧化铝的混合比率与比表面积的保持率之间的关系的图。具体实施方式以下，基于优选实施方式来说明本专利技术。本专利技术的废气净化用组合物用于净化由内燃机产生的废气。本专利技术的废气净化用组合物在使用互不相同的两种氧化铝的粉体这一点上具有一个特征。两种氧化铝均由含有镧而成的颗粒形成。氧化铝含有镧包括例如氧化铝的颗粒用镧进行了修饰的情况、在氧化铝中固溶有镧的情况。此处，氧化铝的颗粒用镧进行了修饰是指在氧化铝的颗粒的表面存在有含镧化合物的状态，其包括负载的概念。若考虑到制成废气净化用组合物时的热稳定性，则与氧化铝中固溶有镧的状态相比，优选修饰有镧的状态。需要说明的是，在氧化铝修饰有镧的情况下，可以是一部分镧固溶于氧化铝。在氧化铝用镧进行了修饰的情况下，含镧化合物例如可以均匀地分散存在于氧化铝的颗粒的表面、或者也可以不均匀地偏重存在。作为含镧化合物，可列举出例如镧氧化物、镧盐、镧与除镧之外的元素的复合化合物(例如复合氧化物)等，但不限定于它们。特别优选的化合物是仅包含镧作为金属元素的化合物(例如氧化物、盐)。需要说明的是，氧化铝的颗粒的表面在镧的基础上还用除镧之外的元素进行了修饰在本专利技术中没有任何影响。互不相同的两种氧化铝的粉体根据镧的含量和粒径来加以区分。在以下的说明中，为了方便将互不相同的两种氧化铝的粉体称为第一氧化铝和第二氧化铝。在以下的说明中，称为“第一氧化铝”和“第二氧化铝”时，根据文理存在指代各个氧化铝颗粒的情况和指代氧化铝颗粒的集合体即氧化铝的粉体的情况。关于镧的含量，第一氧化铝高于第二氧化铝。此处提及的“镧的含量”是指：关于第一氧化铝，以氧化物换算计氧化镧在第一氧化铝中的氧化铝与氧化镧(La2O3)的总质量中所占的比例(质量％)。关于第二氧化铝，以氧化物换算计氧化镧在第二氧化铝中的氧化铝与氧化镧(La2O3)的总质量中所占的比例(质量％)。镧的含量利用下述方法进行测定。即，利用扫描型电子显微镜(以下也称为“SEM”)对本专利技术的废气净化用组合物进行观察(加速电压为10kV、观察倍率为500倍)，并利用SEM附带的能量色散型X射线分析装置(以下也称为“EDX”)针对每个颗粒定量分析所有元素，基于其分析结果来算出镧的含量。根据镧的含量，严格区分第一氧化铝和第二氧化铝，针对各氧化铝的20个以上的颗粒算出加权平均值，将该值作为各氧化铝中的镧的含量。另一方面，关于粒径，第二氧化铝大于第一氧化铝。该粒径是指含有镧的氧化铝的颗粒的粒径，是利用SEM测得的值。具体而言，对在催化剂支承体上形成有催化剂层的废气净化用催化剂结构体进行切割，对存在于其剖面的催化剂层的颗粒进行SEM观察，利用SEM附带的EDX，针对每个颗粒测定镧的含量。并且，根据镧的含量，严格区分第一氧化铝和第二氧化铝。分别针对严格区分的第一氧化铝和第二氧化铝，以20个以上的颗粒作为对象而测定费雷直径。并且，将费雷直径的加权平均值作为各氧化铝的颗粒的粒径。本专利技术中，使用具有上述镧含量和粒径的第一氧化铝和第二氧化铝的理由如下所示。即，通过使氧化铝含有镧，能够提高本专利技术的废气净化用组合物的耐热性。此时，通过增大含有镧的氧化铝的粒径，能够进一步提高本专利技术的废气净化用组合物的耐热性。此外，通过使氧化铝含有镧，还能够提高本专利技术的废气净化用组合物的NOx吸附性。然而，镧是价格较高的材料，因此，增加其用量从成本的观点出发可以说是不利的。因而，在本专利技术中，通过增大氧化铝的粒径来确保废气净化用组合物的耐热性，且关于粒径大的氧化铝，从成本的观点出发相对减少镧的含量，而关于粒径小的氧化铝，相对增加镧的含量，从而确保耐热性和NOx吸附性。像这样，在本专利技术中，通过采用镧的含量和粒径不同的两种氧化铝，从而提高废气净化用组合物的耐热性和NOx吸附性，且抑制成本变高。进而，通过这样地使用粒径不同的两种氧化铝，小的氧化铝颗粒进入至大的氧化铝颗粒的间隙中，不仅能够抑制大的氧化铝颗粒彼此的聚集，还能够抑制小的氧化铝颗粒彼此的聚集，能够确保通过单纯地对氧化铝进行镧修饰而得到的热稳定性以上的热稳定性。需要说明的是，作为NOx吸附剂，除了镧之外还已知例如Ba、Sr和Ce等各种物质。这些物质之中，镧在较低温度即300℃～400℃附近具备特别适合的NOx释放能力。由此，在多种NOx吸附剂之中，镧的耐热性与低温环境下的NOx净化性能的平衡优异。从进一步提高耐热性和NOx吸附性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废气净化用组合物，其包含在氧化铝中含有镧而成的第一氧化铝以及在氧化铝中含有镧而成的第二氧化铝，/n镧的含量为第一氧化铝高于第二氧化铝，/n粒径为第二氧化铝大于第一氧化铝。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 JP 2018-0634131.一种废气净化用组合物，其包含在氧化铝中含有镧而成的第一氧化铝以及在氧化铝中含有镧而成的第二氧化铝，
镧的含量为第一氧化铝高于第二氧化铝，
粒径为第二氧化铝大于第一氧化铝。


2.根据权利要求1所述的废气净化用组合物，其中，第一氧化铝中的氧化铝所含有的镧的量以氧化物换算计相对于所述氧化铝与氧化镧的总质量为2质量％以上且12质量％以下，
第二氧化铝中的氧化铝所含有的镧的量以氧化物换算计相对于所述氧化铝与氧化镧的总质量为9质量％以下。


3.根据权利要求1或2所述的废气净化用组合物，其中，第二氧化铝的粒径相对于第一氧化铝的粒径之比为1.5以上且15以下。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：岛本康宏，岩仓大典，星野尾知也，
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