排气净化材料的制造方法和排气净化装置的制造方法制造方法及图纸

提供即使在暴露于高温环境后也能够高效地除去有害成分的排气净化材料的制造方法和排气净化装置的制造方法。一种排气净化材料的制造方法，依次包含(a)：使金属氧化物载体浸渗铑化合物溶液；(b)：将浸渗了所述铑化合物溶液的所述金属氧化物载体干燥，得到包含所述金属氧化物载体和担载于所述金属氧化物载体上的铑粒子的含铑催化剂；(c)：在惰性气氛下将所述含铑催化剂加热至700～900℃的温度范围；以及(d)：将所述含铑催化剂与碱性比所述金属氧化物载体高的材料混合。物载体高的材料混合。

【技术实现步骤摘要】
排气净化材料的制造方法和排气净化装置的制造方法


[0001]本专利技术涉及排气净化材料的制造方法和排气净化装置的制造方法。

技术介绍

[0002]从汽车等车辆所使用的内燃机排出的排气中含有一氧化碳(CO)、烃(HC)和氮氧化物(NOx)等有害成分。对这些有害成分的排放量的限制逐年强化，为了除去这些有害成分，使用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属作为催化剂。
[0003]另一方面，从资源风险的观点出发，要求降低贵金属的使用量。在排气净化装置中，作为降低贵金属使用量的方法之一，已知将贵金属以微细粒子的形式担载于载体上的方法。例如，专利文献1公开了一种排气净化材料的制造方法，其包含：在氧化物载体上担载贵金属粒子而制成贵金属担载催化剂的工序；以及在还原气氛中对贵金属担载催化剂进行加热处理，将贵金属的粒径控制在预定范围的工序。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1：日本特开2016
‑
147256号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术人通过深入研究，发现了采用专利文献1记载的制造方法得到的排气净化材料在高温环境下使用时，催化剂活性会降低。
[0007]因此，本专利技术的目的在于提供一种排气净化材料及排气净化装置的制造方法，该排气净化材料即使在暴露于高温环境后也能够高效地除去有害成分。
[0008]作为本专利技术的方式，例如可以举出以下项目的方式。
[0009][项目1][0010]一种排气净化材料的制造方法，依次包含：<br/>[0011]步骤(a)：使金属氧化物载体浸渗铑化合物溶液；
[0012]步骤(b)：将浸渗了所述铑化合物溶液的所述金属氧化物载体干燥，得到包含所述金属氧化物载体和担载于所述金属氧化物载体上的铑粒子的含铑催化剂；
[0013]步骤(c)：在惰性气氛下将所述含铑催化剂加热至700～900℃的温度范围；以及
[0014]步骤(d)：将所述含铑催化剂与碱性比所述金属氧化物载体高的材料混合。
[0015][项目2][0016]根据项目1所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为1.5～18nm，粒径分布的标准偏差小于1.6nm。
[0017][项目3][0018]根据项目2所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为4～14nm。
[0019][项目4][0020]根据项目2所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂
中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为2～8nm。
[0021][项目5][0022]根据项目1～4中任一项所述的排气净化材料的制造方法，所述含铑催化剂以所述金属氧化物载体与所述铑粒子的总重量为基准含有0.01～2重量％的所述铑粒子。
[0023][项目6][0024]根据项目1～5中任一项所述的排气净化材料的制造方法，所述金属氧化物载体是含有氧化锆作为主成分的氧化物、含有氧化锆和氧化铝作为主成分的复合氧化物或者含有氧化锆、氧化铝和氧化铈作为主成分的复合氧化物。
[0025][项目7][0026]根据项目1～6中任一项所述的排气净化材料的制造方法，所述金属氧化物载体是含有氧化锆、氧化铝和氧化铈作为主成分的复合氧化物，碱性比所述金属氧化物载体高的材料是含有氧化铈和氧化锆作为主成分的复合氧化物。
[0027][项目8][0028]根据项目1～7中任一项所述的排气净化材料的制造方法，所述惰性气氛是氮气气氛。
[0029][项目9][0030]一种排气净化装置的制造方法，包含：
[0031]采用项目1～8中任一项所述的排气净化材料的制造方法得到排气净化材料；以及
[0032]将所述排气净化材料配置在基材上。
[0033]通过本专利技术的方法制造的排气净化材料和排气净化装置即使在暴露于高温环境后也能够高效地除去有害成分。
具体实施方式
[0034]以下，对本公开的实施方式进行说明。本专利技术不限定于以下实施方式，在不脱离专利请求保护的范围所记载的本专利技术精神的范围内，可以进行各种设计变更。在本申请中，使用记号"～"表示的数值范围，包括记号"～"前后所记载的数值分别作为下限值和上限值。本申请中记载的数值范围的上限值和下限值可以任意组合。
[0035](1)排气净化材料
[0036]首先，对采用实施方式的方法制造的排气净化材料进行说明。排气净化材料是含有金属氧化物载体和担载于金属氧化物载体上的Rh粒子的含Rh催化剂、与碱性高于金属氧化物载体的材料的混合物。
[0037]作为金属氧化物载体，例如可举出选自元素周期表的第3族、第4族和第13族的金属以及镧系元素金属中的至少1种金属的氧化物。在金属氧化物载体含有2种以上金属元素的情况下，金属氧化物载体可以是这2种以上金属元素的氧化物的混合物，可以是含有这2种以上金属元素的复合氧化物，也可以是至少1种金属元素的氧化物与至少1种复合氧化物的混合物。
[0038]金属氧化物载体例如可以是选自钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、镥(Lu)、钛(Ti)、锆(Zr)和铝(Al)中的至少一种金属的氧化物，优选选自Y、La、Ce、Ti、Zr和Al中的至少一种金属的氧化物，更优选选自Al、Ce和Zr中的至少一种金属的氧化
物。金属氧化物载体可以是含有氧化锆(ZrO2)作为主成分的氧化物，可以是含有氧化锆和氧化铝(Al2O3)作为主成分的复合氧化物(Al
‑
Zr系复合氧化物)，或者也可以是含有氧化锆、氧化铝和氧化铈(CeO2)作为主成分的复合氧化物(Al
‑
Ce
‑
Zr系复合氧化物)。氧化锆可具有维持Rh粒子的催化剂活性的功能。氧化铈可作为在氧过剩气氛下吸藏气氛中的氧并在氧缺乏气氛下放出氧的OSC(Oxygen Storage Capacity)材料发挥作用。氧化铝可具有抑制Rh粒子扩散的功能。金属氧化物载体可以是作为主成分含有氧化铝、氧化铈和氧化锆，还含有氧化钇(Y2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化钕(Nd2O3)和氧化镨(Pr6O
11
)中的至少一种的复合氧化物的粒子。氧化钇、氧化镧、氧化钕和氧化镨使复合氧化物的耐热性提高。再者，在本申请中，"作为主成分含有"是指该成分的含量为总重量的50重量％以上、70重量％以上、80重量％以上或90重量％以上，在存在多种主成分的情况下，是指这些成分的含量合计为50重量％以上、70重量％以上、80重量％以上或90重量％以上。
[0039]金属氧化物载体可以是粒状的，根据目的可以具有任意的粒径。
[0040]担载于金属氧化物载体上的Rh粒子作为用于除去排气所含的有害成分的催化剂发挥作用。Rh粒子的粒径分布的平均值可以在1.5～18nm的范围。一般而言，Rh粒子的粒径越小，Rh粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排气净化材料的制造方法，依次包含：步骤(a)：使金属氧化物载体浸渗铑化合物溶液；步骤(b)：将浸渗了所述铑化合物溶液的所述金属氧化物载体干燥，得到包含所述金属氧化物载体和担载于所述金属氧化物载体上的铑粒子的含铑催化剂；步骤(c)：在惰性气氛下将所述含铑催化剂加热至700～900℃的温度范围；以及步骤(d)：将所述含铑催化剂与碱性比所述金属氧化物载体高的材料混合。2.根据权利要求1所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为1.5～18nm，粒径分布的标准偏差小于1.6nm。3.根据权利要求2所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为4～14nm。4.根据权利要求2所述的排气净化材料的制造方法，在步骤(c)之后的所述含铑催化剂中，所述铑粒子的粒径分布的平均值为2～8nm。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尾昂大，白川翔吾，高木信之，相川智将，二桥裕树，野口贵弘，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：