用于净化废气的催化剂制造技术

本发明专利技术提供用于净化废气的催化剂，其包含：贵金属；氧化铝载体粒子；以及二氧化锆(ZrO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于净化废气的催化剂
本专利技术涉及用于净化废气的催化剂。
技术介绍
从内燃机排出的废气中含有对于环境和人体有害的物质，例如，一氧化碳(CO)、碳氢化合物(THC，Totalhydrocarbon)、氮氧化物(NOx)等。最近，随着全球环境意识的提高，需要进一步提高用于处理废气的催化剂性能，以便将废气转换成二氧化碳、氮、氧、水等来排出。作为上述用于处理废气的催化剂的相关目的之一，可例举防止催化剂的老化现象并提高催化剂使用寿命。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一实例提供防止因贵金属凝集引起的催化剂老化现象并确保耐久性的同时提高催化剂性能的用于净化废气的催化剂。技术方案本专利技术的一实例提供用于净化废气的催化剂，其包含：贵金属；氧化铝载体粒子；以及二氧化锆(ZrO2)半导体粒子，担载在上述氧化铝载体粒子的表面上。专利技术的效果上述用于净化废气的催化剂通过防止因贵金属的凝集及生长引起的催化剂的老化现象来提高催化剂的使用寿命。附图说明图1为本专利技术一实例的用于净化废气的催化剂的示意图。具体实施方式以下，详细说明本专利技术的实例。但是，这仅作为示例公开，本专利技术并不限定于此，本专利技术仅通过专利技术要求保护范围的范畴定义。本专利技术一实例提供用于净化废气的催化剂，其包含：贵金属；氧化铝载体粒子；以及二氧化锆半导体粒子，担载在上述氧化铝载体粒子的表面上。上述用于净化废气的催化剂具有将二氧化锆半导体粒子担载在氧化铝载体粒子的表面上的新型粒子结构。上述贵金属可担载在上述二氧化锆半导体粒子。在本说明书中，将担载有上述贵金属的上述二氧化锆半导体粒子称为复合纳米粒子。在上述用于净化废气的催化剂中，上述复合纳米粒子担载在上述氧化铝载体粒子，尤其，担载在上述氧化铝载体的表面。在上述用于净化废气的催化剂中，上述复合纳米粒子担载在上述氧化铝载体粒子，上述复合纳米粒子具有贵金属担载在二氧化锆半导体粒子的结构。这种结构为贵金属将上述二氧化锆半导体粒子作为中间担载介质来担载在上述氧化铝载体粒子的结构。如上所述，上述用于净化废气的催化剂通过包含上述二氧化锆半导体粒子作为中间担载介质来使得担载在上述二氧化锆半导体粒子的贵金属维持着均匀地分散在上述氧化铝载体粒子表面上的状态，尤其，可有效维持纳米粒子状态。若上述贵金属直接担载在上述氧化铝载体粒子，而并非直接担载在上述二氧化锆半导体粒子，则因在高温的行驶环境中产生的高温废气而导致多个贵金属粒子容易相互凝集或生长。并且，因氧化铝载体的多孔表面结构被高温废气所破坏而使得担载的贵金属粒子埋入或损失，从而减少催化剂反应的表面积。与此相反，即使长时间暴露在如车辆用废气的高温废气中，担载在上述二氧化锆半导体粒子的贵金属也可抑制贵金属粒子之间的凝集及生长。因此，上述用于净化废气的催化剂通过防止因贵金属的凝集及生长引起的催化剂的老化现象来提高催化剂的使用寿命。并且，在表面担载上述复合纳米粒子的上述氧化铝载体粒子在高温的废气环境中形成有利于抑制表面结构崩解的结构。结果，由于上述用于净化废气的催化剂具有上述结构，可进一步有效分散并维持贵金属，当催化剂作用时，可防止因高温环境引起的贵金属的凝集，或者，可有效防止因氧化铝载体粒子的表面结构变形引起的性能降低。图1为本专利技术一实例的上述用于净化废气的催化剂的示意图。在图1中，上述用于净化废气的催化剂10表示如下结构，即，由贵金属1和二氧化锆半导体粒子2形成的复合纳米粒子4，上述复合纳米粒子4担载在氧化铝载体粒子3的表面上。在一实例中，相对于100重量份的上述氧化铝载体粒子3，上述用于净化废气的催化剂10可包含40重量份～70重量份的上述二氧化锆半导体粒子2，具体地，相对于100重量份的上述氧化铝载体粒子3，可包含50重量份～60重量份的上述二氧化锆半导体粒子2。当上述用于净化废气的催化剂10因大于上述范围而包含大量的上述二氧化锆半导体粒子2时，可产生如下问题。第一，由于应担载在氧化铝载体粒子表面的上述二氧化锆半导体粒子变多，可产生它们之间的聚集及凝集，由于可发生担载有上述贵金属的上述二氧化锆半导体粒子，即，复合纳米粒子的损失，具有降低催化剂性能的隐患。第二，在烧成及高温老化(aging)过程中，上述二氧化锆半导体粒子自身产生凝集(sintering)的概率增加。因此，具有降低催化剂性能的隐患。第三，当上述二氧化锆半导体粒子变多时，催化剂变得容易受潮而导致性能降低。由于汽车在实际行驶过程中也产生水分，因此，在此过程中，可对催化剂性能产生不利的影响。因此，当对用于净化废气的催化剂进行性能评价时，应进行水分条件的高温老化(hydrothermalaging)。第四，具有成本上升的隐患。当使用用于净化废气的催化剂时，在发挥等同性能的同时减少其制造费用，尤其，在材料费用的方面减少成本的性价比尤为重要。当上述用于净化废气的催化剂因小于上述范围而包含少量的上述二氧化锆半导体粒子时，可产生如下问题。第一，无法充分获得防止产生上述说明的贵金属粒子的凝集及氧化铝载体的多孔表面结构的变形/崩解的效果。第二，为了以规定水平调节用于净化废气的催化剂的总贵金属比率来确保催化剂性能，在相同氧化铝载体的质量中，担载在二氧化锆半导体粒子的贵金属的比率应随着上述二氧化锆半导体粒子的比率降低而提高。若变成这样，则随着担载在二氧化锆半导体粒子的贵金属之间的间隔变窄，贵金属被凝集的概率将提高，因此，具有降低催化剂性能的隐患。第三，在相同观点上，担载在二氧化锆半导体粒子的贵金属的比率应随着二氧化锆半导体粒子的比率降低而提高，比较难以将贵金属以高比率担载在二氧化锆半导体粒子，并且，可具有增加工序时间或成本的问题。具体地，上述复合纳米粒子4形成如下的纳米对纳米(nano-on-nano)结构，即，比纳米尺寸的二氧化锆半导体粒子2更小的纳米尺寸的贵金属粒子1担载在上述二氧化锆半导体粒子2表面的形态。上述二氧化锆半导体粒子2可具有约10nm～500nm的平均直径，具体地，可具有约10nm～200nm的平均直径。上述复合纳米粒子4的尺寸主要根据上述二氧化锆半导体粒子2的尺寸决定，因此，上述复合纳米粒子4可具有约10nm～500nm的平均直径，具体地，可具有约10nm～200nm的平均直径。上述复合纳米粒子4及上述二氧化锆半导体粒子2的平均直径可通过如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)图像分析的电子显微镜测定来计算。上述贵金属1起到废气净化反应的催化剂作用。废气净化反应为用于将废气所包含的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等废气成分转换为二氧化碳、氮、氧、水等的氧化·还原反应。上述贵金属1用作上述氧化·还原反应的催化剂。例如，上述贵金属1可包含选自由钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)，铱(Ir)，铂(Pt)及它们的组合组成的组中的一种。可根据废气净化反应的种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于净化废气的催化剂，其特征在于，包含：/n贵金属；/n氧化铝载体粒子；以及/n二氧化锆半导体粒子，担载在上述氧化铝载体粒子的表面上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180906 KR 10-2018-01067241.一种用于净化废气的催化剂，其特征在于，包含：
贵金属；
氧化铝载体粒子；以及
二氧化锆半导体粒子，担载在上述氧化铝载体粒子的表面上。


2.根据权利要求1所述的用于净化废气的催化剂，其特征在于，相对于100重量份的上述氧化铝载体粒子，包含40重量份～70重量份的上述二氧化锆半导体粒子。


3.根据权利要求1所述的用于净化废气的催化剂，其特征在于，上述用于净化废气的催化剂包含复合纳米粒子，上述复合纳米粒子为担载有上述贵金属的上述二氧化锆半导体粒子。


4.根据权利要求3所述的用于净化废气的催化剂，其特征在于，相对于上述用于净化废气的催化剂所包含的贵金属的总重量，至少包含90重量百分比的上述复...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔京禹，金荷娜，玄元智，李东一，崔好镇，
申请(专利权)人：乐金华奥斯有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR