废气净化用催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种低温～中温下的废气净化性能(尤其是NO

Catalyst for waste gas purification

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化用催化剂


[0001]本专利技术涉及一种废气净化用催化剂。

技术介绍

[0002]从汽车、摩托车等的内燃机排出的废气中含有烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO
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)等有害成分。出于净化这些有害成分使其无害化的目的，使用三元催化剂。作为三元催化剂，使用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属催化剂，Pt和Pd主要参与HC和CO的氧化净化，Rh主要参与NO
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的还原净化。
[0003]供给内燃机的空气/燃料比(空燃比A/F)期望控制在理论空燃比(理想配比)附近。但是，由于实际的空燃比会因车辆的行驶条件等，以理想配比为中心向富集(燃料过剩气氛)侧或贫乏(燃料稀薄气氛)侧波动，因此废气的空燃比也会同样地向富集侧或贫乏侧波动。因此，为了减缓废气中氧浓度的波动，提高催化剂的废气净化能力，使用具有在废气中的氧浓度高时储存氧、在废气中的氧浓度低时放出氧的能力(即储氧能力(OSC：Oxygen Storage Capacity))的材料(以下有时称作“OSC材料”)，例如使用CeO2‑
ZrO2系复合氧化物。
[0004]已知废气中不仅含有HC、CO、NO
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等有害成分，还含有颗粒状物质(PM：Particulate Matter)，是大气污染的原因。例如，已知配备汽油发动机的车辆中所采用的直喷发动机(GDI：Gasoline Direct Injection engine)虽然低油耗且高输出，但与以往的进气道喷射式发动机相比，废气中的PM排出量大。为了应对涉及PM的环保规定，配备GDI等汽油发动机的车辆中，也要求与配备柴油发动机的车辆同样地设置具有PM捕集功能的过滤器(GPF：Gasoline Particulate Filter)。
[0005]作为GPF，例如使用具有被称作壁流型的结构的基材。壁流型基材中，从室入口流入的废气通过分隔室的多孔质的分隔壁部从室出口流出时，废气中的PM被捕集在分隔壁部内部的细孔内。
[0006]一般来说，废气净化用催化剂的配置空间有限，因此，研究将Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂负载于GPF，在进行PM捕集的同时进行HC、CO、NO
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等有害成分的净化。
[0007]例如，专利文献1中记载了一种废气净化用催化剂，其以含钯层和含铑层中的一者位于分隔壁的内部，另一者位于分隔壁的表面的方式，层叠有含钯层和含铑层。
[0008]另外，专利文献2中记载了一种废气净化用催化剂，其具备壁流结构的基材、设于分隔壁部的内部的上游侧催化剂层和设于分隔壁部的内部的下游侧催化剂层，其中，基材具有仅废气流入侧的端部开口的入侧室、与入侧室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出侧室、以及分隔入侧室和出侧室的多孔质的分隔壁；上游侧催化剂层和下游侧催化剂层分别含有载体和负载于载体上的铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)中的至少1种贵金属，上游侧催化剂层中所含的贵金属与下游侧催化剂层中所含的贵金属不同。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2009
‑
82915号公报
[0012]专利文献2：日本特开2016
‑
78016号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]但是，以往的废气净化用催化剂的低温～中温下的废气净化性能(尤其是NO
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净化性能)并不算充分。
[0015]为此，本专利技术的目的在于，提供一种低温～中温下的废气净化性能(尤其是NO
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净化性能)提高的废气净化用催化剂。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种废气净化用催化剂，其具备基材和设置于所述基材的催化剂层，所述催化剂层包含铑元素、磷元素和除铈元素以外的稀土元素，所述催化剂层中所含的所述磷元素的质量相对于所述催化剂层中所含的所述铑元素的质量之比为1.0以上且10以下，所述催化剂层中所含的所述除铈元素以外的稀土元素的氧化物换算的质量相对于所述催化剂层中所含的所述铑元素的质量之比为1.0以上且5.0以下。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术，可提供低温～中温下的废气净化性能(尤其是NO
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净化性能)提高的废气净化用催化剂。
附图说明
[0020]图1为示出本专利技术的第1实施方式涉及的废气净化用催化剂配置于内燃机的排气通道的状态的局部剖视图。
[0021]图2为图1的A
‑
A线剖视图。
[0022]图3为示出本专利技术的第2实施方式涉及的废气净化用催化剂配置于内燃机的排气通道的状态的局部剖视图。
[0023]图4为图3的B
‑
B线剖视图。
具体实施方式
[0024]以下，对本专利技术的废气净化用催化剂进行说明。
[0025]本专利技术的废气净化用催化剂具备基材和设置于该基材的本专利技术的催化剂层。
[0026]基材可从作为废气净化用催化剂的基材通常所使用的基材中适当选择。作为基材，可列举出例如壁流型基材，流通型基材等。
[0027]构成基材的材料可从作为废气净化用催化剂的基材的材料通常所使用的材料中适当选择。构成基材的材料优选为即使在基材暴露于高温(例如400℃以上)的废气中时也能够稳定地保持基材的形状的材料。作为基材的材料，可列举出例如堇青石、碳化硅(SiC)、钛酸铝等陶瓷；不锈钢等合金等。
[0028]设置于基材的本专利技术的催化剂层的量可以考虑废气净化性能与成本的平衡等适当调整。
[0029]本专利技术的催化剂层包含铑(Rh)元素、磷(P)元素和除铈(Ce)元素以外的稀土元素，本专利技术的催化剂层中所含的磷元素的质量相对于本专利技术的催化剂层中所含的铑元素的质
量之比为1.0以上且10以下，本专利技术的催化剂层中所含的除铈元素以外的稀土元素的氧化物换算的质量相对于本专利技术的催化剂层中所含的铑元素的质量之比为1.0以上且5.0以下。由此，本专利技术的废气净化用催化剂能够在低温～中温下发挥优异的废气净化性能(尤其是NO
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净化性能)。低温～中温下的废气净化性能可基于起燃温度T50进行评价。起燃温度T50为净化率达到50％的温度，可以按照本说明书的实施例中所述的条件进行测定。需要说明的是，本说明书中，“低温至中温”指的是200℃以上且400℃以下的温度。
[0030]本专利技术的催化剂层包含铑元素。铑元素是主要参与NO
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的还原净化的催化活性成分。铑元素以可作为催化活性成分发挥作用的形态例如金属铑、包含铑元素的化合物(例如，铑元素的氧化物)等形态包含在本专利技术的催化剂层中。从提高废气净化性能的角度出发，催化活性成分优选为颗粒状。
[0031]本专利技术的催化剂层可以包含除铑元素以外的催化活性成分。除铑元素以外的催化活性成分可以选自例如铂(Pt)元素、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种废气净化用催化剂，其具备基材和设置于所述基材的催化剂层，所述催化剂层包含铑元素、磷元素和除铈元素以外的稀土元素，所述催化剂层中所含的所述磷元素的质量相对于所述催化剂层中所含的所述铑元素的质量之比为1.0以上且10以下，所述催化剂层中所含的所述除铈元素以外的稀土元素的氧化物换算的质量相对于所述催化剂层中所含的所述铑元素的质量之比为1.0以上且5.0以下。2.根据权利要求1所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂层中所含的所述除铈元素以外的稀土元素的氧化物换算的质量相对于所述催化剂层中所含的所述磷元素的质量之比为0.50以上且5.0以下。3.根据权利要求1或2所述的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂层还含有无机氧化物颗粒，所述铑元素、所述磷元素和所述除铈元素以外的稀土元素负载于所述无机氧化物颗粒。4.根据权利要求1～3中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场誉士，谏山彰大，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：