复合氧化物催化剂、多孔质复合体以及复合氧化物催化剂的制造方法技术

本发明专利技术提供复合氧化物催化剂、多孔质复合体以及复合氧化物催化剂的制造方法，复合氧化物催化剂中，作为含有金属，包含作为第一金属的Ce、作为第二金属的La、以及第三金属。第三金属为过渡金属或除了Ce及La以外的稀土金属。该含有金属中的Ce的含有率为5mol％以上且95mol％以下。含有金属中的La的含有率为2mol％以上且93mol％以下。含有金属中的第三金属的含有率为2mol％以上且93mol％以下。根据该复合氧化物催化剂，能够使粒子状物质等对象物的氧化开始温度降低。

【技术实现步骤摘要】
复合氧化物催化剂、多孔质复合体以及复合氧化物催化剂的制造方法
本专利技术涉及复合氧化物催化剂及其制造方法、以及包含该复合氧化物催化剂的多孔质复合体。
技术介绍
搭载有柴油发动机或汽油发动机的车辆中，设置有对尾气中的烟灰等粒子状物质(PM)进行捕集并使其燃烧(即、氧化除去)的过滤器。日本特开2016－36782号公报(文献1)中，作为担载于尾气净化过滤器的粒子状物质燃烧催化剂，提出了如下催化剂，该催化剂具有：相互处于层叠状态的多个层状氧化铝、以及在这些层状氧化铝之间进行分散的Ag合金。该Ag合金为选自由AgZr合金、AgPt合金以及AgPd合金的组中的至少1种。日本特开2014－124631号公报(文献2)中，提出了用于对来自稀燃发动机的尾气中包含的粒子状物质进行氧化除去的尾气净化催化剂。该尾气净化催化剂含有第一金属氧化物和第二金属氧化物，其中，该第一金属氧化物选自由氧化镨、氧化铽以及它们的组合构成的组，该第二金属氧化物选自由氧化镧、氧化钕、氧化钇以及它们的组合构成的组。日本特开2014－200771号公报(文献3)中提案的尾气净化催化剂含有第一金属氧化物、第二金属氧化物、第三金属氧化物以及第四金属氧化物，其中，该第一金属氧化物选自由氧化镨、氧化铽以及它们的组合构成的组，该第二金属氧化物为氧化钕，第三金属氧化物为氧化锆或氧化锆与二氧化铈的组合，该第四金属氧化物选自由氧化镧、氧化钇、氧化钡、氧化钙、氧化锶、氧化硅以及它们的组合构成的组。然而，文献1的粒子状物质燃烧催化剂中，因使用铂族元素而导致粒子状物质燃烧催化剂的制造成本增加。另外，该粒子状物质燃烧催化剂中，经高温耐久试验发现PM燃烧速度的降低较大。文献2及文献3的尾气净化催化剂还含有铂、铱等铂族元素，因此，制造成本增加。目前，要求有一种无需使用像铂族元素这样的高价材料就能够以低温使尾气中的粒子状物质等对象物燃烧(即、氧化)的催化剂。
技术实现思路
本专利技术适用于复合氧化物催化剂，其目的在于，使对象物的氧化开始温度降低。本专利技术的优选的一个方案所涉及的复合氧化物催化剂中，作为含有金属，包含作为第一金属的铈、作为第二金属的镧、以及第三金属。所述第三金属为过渡金属或除了铈及镧以外的稀土金属。所述含有金属中的铈的含有率为5mol％以上且95mol％以下。所述含有金属中的镧的含有率为2mol％以上且93mol％以下。所述含有金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且93mol％以下。根据本专利技术，能够使对象物的氧化开始温度降低。优选为，所述含有金属中的铈的含有率为50mol％以上且95mol％以下。所述含有金属中的镧的含有率为2mol％以上且48mol％以下。所述含有金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且48mol％以下。更优选为，所述第三金属为锰或镨。所述含有金属中的镧的含有率与所述含有金属中的所述第三金属的含有率相等。优选为，所述复合氧化物催化剂包含在倍率5000倍的SEM图像中内部具有空洞的粒子。更优选为，所述空洞的直径为0.2μm以上且5μm以下。本专利技术还适用于多孔质复合体。优选的一个方案所涉及的多孔质复合体具备：多孔质的基材、以及形成在所述基材上的多孔质的捕集层。所述捕集层包含上述的复合氧化物催化剂。优选为，所述基材具有内部由隔壁隔成多个隔室的蜂窝结构。所述多个隔室中的至少一部分隔室的内侧面由所述捕集层被覆。更优选为，所述多孔质复合体为对从汽油发动机、柴油发动机排出的尾气中的粒子状物质进行捕集的过滤器。本专利技术还适用于复合氧化物催化剂的制造方法。优选的一个方案所涉及的复合氧化物催化剂的制造方法包括：将原料金属的硝化物和柠檬酸混合而制备混合水溶液的工序、对所述混合水溶液进行加热而得到前驱体的工序、以及将所述前驱体烧成而得到复合氧化物催化剂的工序。所述原料金属包含：作为第一金属的铈、作为第二金属的镧、以及第三金属。所述第三金属为过渡金属或除了铈及镧以外的稀土金属。所述原料金属中的铈的含有率为5mol％以上且95mol％以下。所述原料金属中的镧的含有率为2mol％以上且93mol％以下。所述原料金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且93mol％以下。上述的目的及其他目的、特征、方案以及优点通过以下参照附图而进行的本专利技术的详细说明来加以明确。附图说明图1是一个实施方式所涉及的多孔质复合体的俯视图。图2是多孔质复合体的截面图。图3是表示多孔质复合体的制造流程的图。图4是表示复合氧化物催化剂的制造流程的图。图5是实施例1的复合氧化物催化剂的SEM图像。图6是实施例11的复合氧化物催化剂的SEM图像。符号说明1…多孔质复合体、2…基材、3…捕集层、22…隔壁、23…隔室、S21～S23…步骤。具体实施方式图1是简化地示出本专利技术的一个实施方式所涉及的多孔质复合体1的俯视图。多孔质复合体1为在一个方向上较长的筒状部件，图1中示出多孔质复合体1的长度方向上的一侧的端面。图2是表示多孔质复合体1的截面图。图2中示出沿着该长度方向的截面的一部分。多孔质复合体1被用作对从例如汽车等的汽油发动机排出的尾气中的烟灰等粒子状物质进行捕集的汽油颗粒过滤器(GPF)。多孔质复合体1具备多孔质的基材2和多孔质的捕集层3。图1及图2所示的例子中，基材2为具有蜂窝结构的部件。基材2具备筒状外壁21和隔壁22。筒状外壁21为在长度方向(即、图2中的左右方向)上延伸的筒状的部位。与长度方向垂直的筒状外壁21的截面形状为例如大致圆形。该截面形状可以为多边形等其他形状。隔壁22为设置于筒状外壁21的内部且将该内部隔成多个隔室23的格子状的部位。多个隔室23分别为在长度方向上延伸的空间。与长度方向垂直的各隔室23的截面形状为例如大致正方形。该截面形状可以为多边形或圆形等其他形状。多个隔室23原则上具有相同的截面形状。多个隔室23中可以包含不同截面形状的隔室23。基材2为内部由隔壁22隔成多个隔室23的隔室结构体。筒状外壁21及隔壁22分别为多孔质的部位。筒状外壁21及隔壁22由例如陶瓷形成。筒状外壁21及隔壁22的主材料优选为堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)。筒状外壁21及隔壁22的材料可以为堇青石以外的陶瓷，也可以为陶瓷以外的材料。筒状外壁21的长度方向上的长度为例如50mm～300mm。筒状外壁21的外径为例如50mm～300mm。筒状外壁21的厚度为例如30μm(微米)以上，优选为50μm以上。筒状外壁21的厚度为例如1000μm以下，优选为500μm以下，更优选为350μm以下。隔壁22的长度方向上的长度与筒状外壁21大致相同。隔壁22的厚度为例如30μm以上，优选为50μm以上。隔壁22的厚度为例如1000μm以下，优选为500μm以下，更优选为350μm以下。隔壁22的气孔率为例如20％以上，优选为30％以上。隔壁22的气孔率为例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合氧化物催化剂，其特征在于，/n作为含有金属，包含作为第一金属的铈、作为第二金属的镧、以及第三金属，/n所述第三金属为过渡金属或除了铈及镧以外的稀土金属，/n所述含有金属中的铈的含有率为5mol％以上且95mol％以下，/n所述含有金属中的镧的含有率为2mol％以上且93mol％以下，/n所述含有金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且93mol％以下。/n

【技术特征摘要】
20190927 JP 2019-1765561.一种复合氧化物催化剂，其特征在于，
作为含有金属，包含作为第一金属的铈、作为第二金属的镧、以及第三金属，
所述第三金属为过渡金属或除了铈及镧以外的稀土金属，
所述含有金属中的铈的含有率为5mol％以上且95mol％以下，
所述含有金属中的镧的含有率为2mol％以上且93mol％以下，
所述含有金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且93mol％以下。


2.根据权利要求1所述的复合氧化物催化剂，其特征在于，
所述含有金属中的铈的含有率为50mol％以上且95mol％以下，
所述含有金属中的镧的含有率为2mol％以上且48mol％以下，
所述含有金属中的所述第三金属的含有率为2mol％以上且48mol％以下。


3.根据权利要求2所述的复合氧化物催化剂，其特征在于，
所述第三金属为锰或镨，
所述含有金属中的镧的含有率与所述含有金属中的所述第三金属的含有率相等。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的复合氧化物催化剂，其特征在于，
所述复合氧化物催化剂包含在倍率5000倍的SEM图像中内部具有空洞的粒子。


5.根据权利要求4所述的复合氧化物催化剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛拓哉，泉有仁枝，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP