废气净化催化剂的制造方法技术

提供通过实现铂对载体的高吸附率能够大幅提高生产率、并且能够防止由强酸导致的对载体的损伤的废气净化催化剂的制造方法。提供一种废气净化催化剂的制造方法，其特征在于，其包含：在包含氢氧化铂聚合物的溶液中添加Zr离子的工序；使用醋酸铵水溶液将前述添加Zr离子后的溶液稀释的工序；将由Al2O3、SiO2、CeO2或ZrO2或者它们的复合氧化物形成的载体浸渍于前述稀释后的溶液中，在60~70℃下加热，从而将前述氢氧化铂聚合物负载于前述载体的工序；和将前述负载后的载体在150~800℃下焙烧的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机中的。
技术介绍
汽车用催化剂具有分解除去废气中的有害成分碳化氢(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)的功能。这种催化剂是以利用堇青石等无机材料、金属成型为蜂窝状的材料作为基材而制造的，废气通过其内部从而被分解除去。为了提高该催化剂与废气的接触效率，在基材的表面上涂布多孔的无机材料，再在其表层部负载微量的贵金属作为活性成分。作为贵金属，使用钼、钯、铑等钼族金属。近年来，为了快速地处理启动汽车的发动机时的废气，要求使催化剂在低温下活性化，正在尝试通过增加贵金属的用量来提高净化性能(低温活性)。但是，增加昂贵的贵金属的用量关系到汽车的成本升高，导致消费者的不利，因此需要提高净化性能而不增加贵金属的用量。氢氧化钼聚合物是钼原子通过几个至几十个左右的氧原子交联而成的氢氧化物。在该氢氧化钼聚合物的制作中，使用六氢氧化钼酸(H2Pt (OH)6)作为原料。氢氧化钼聚合物是如下生成的:将六氢氧化钼酸溶解于强酸溶液中，从而使其以羟基络合物的形态存在，该配合物由于受到来自酸的质子的影响而形成反应性单体，发生聚合反应，从而生成氢氧化钼聚合物。由于聚合反应剧烈发生，因此在反应途中难以控制。但是，将酸浓度、反应温度、原料浓度设为特定的条件时，能够具有依赖于该条件的聚合度，并且能够形成反应暂时停止的亚稳定状态。另外，聚合反应为不可逆的反应，因此，即使在降低反应温度时也能保持聚合状态。对于这样制备的氢氧化钼聚合物，根据聚合度的不同，聚合物中所含的钼原子的数量不同。因此，可以将该聚合 物作为例如用于控制废气催化剂等中使用的贵金属的粒径的前体材料来利用。但是，氢氧化钼聚合物对由氧化铝(A1203)、氧化铈(CeO2) /氧化锆(ZrO2)系复合氧化物等形成的载体的吸附率低，因此难以负载期望的钼量。因此，包含氢氧化钼聚合物的溶液难以作为批量生产催化剂的材料来利用。对于专利文献I中报告的包含调整了粒度的氢氧化钼聚合物的溶液、以及在该溶液中添加了 Zr离子的、使聚合物尺寸稳定化的溶液，以其原本的状态，氢氧化钼聚合物难以对载体吸附，只有溶液中的一部分钼吸附于载体。因此，为了得到钼负载催化剂，只有将载体浸溃于高钼浓度的溶液中数分钟，再焙烧浸入了溶液的载体的方法(吸水负载法)。通过吸水负载法负载钼时，难以将吸水量设为固定量，另外，由于使用高钼浓度的溶液，即使由微小的吸水量的差别也会导致钼负载量差别很大。另外，将载体浸溃在钼溶液中时，由于至少一部分钼吸附于载体，因此比由吸水量估算的钼负载量更多的钼被负载。因此，难以通过吸水负载法负载期望的钼量，难以将包含氢氧化钼聚合物的溶液作为批量生产催化剂的材料来利用。另外,吸水负载法中使用的氢氧化钼溶液的pH值为O以下，酸度非常强。因此,浸溃蜂窝状的载体时，基材的堇青石成分溶出，机械强度降低等，对载体造成损伤。另一方面，将由氧化铝、氧化铈/氧化锆系复合氧化物等形成的载体浸溃于广泛用作钼的负载溶液的稀二硝基二胺钼(dinitrodiamine platinum)溶液一昼夜,溶液中的钼几乎全部吸附于载体，焙烧该载体，从而得到钼负载催化剂(浸渗负载法)。因此，根据使用二硝基二胺钼溶液的浸渗负载法，能够通过适宜地改变溶液的钼浓度、溶液量等来得到负载有期望的钼量的催化剂。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特愿2011-105106号
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够通过实现钼对载体的高吸附率来大幅提高生产率、并且能够防止由强酸导致的对载体的损伤的。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术人等发现，可以将载体浸溃于包含氢氧化钼聚合物的溶液中，加热至6(T70°C左右，从而提高钼对载体的吸附率。另外，本专利技术人等发现，为了进一步提高钼的吸附率，在加热的基础上，需要将稀释溶液的PH值设为5 7左右的弱酸性 中性附近。即，在本专利技术中， 提供一种，其特征在于，其包含:在包含氢氧化钼聚合物的溶液中添加Zr离子的工序；使用醋酸铵水溶液将前述添加Zr离子后的溶液稀释的工序；将由A1203、SiO2, CeO2或ZrO2或者它们的复合氧化物形成的载体浸溃于前述稀释后的溶液中，在6(T70°C下加热，从而将前述氢氧化钼聚合物负载于前述载体的工序；和将前述负载后的载体在15(T800°C下焙烧的工序。优选在前述添加Zr离子的工序中，按照Zr/Pt比以摩尔浓度比计为5.(Γ40的方式添加Zr离子，在前述稀释的工序中，前述醋酸铵水溶液的浓度为0.5mol/L以上。优选前述Zr/Pt比以摩尔浓度比计为5.(Γ20，前述醋酸铵水溶液的浓度为1.0mol/L 以上。优选前述Zr离子的添加是使用硝酸氧锆溶液或醋酸锆溶液来进行的。专利技术的效果根据本专利技术的，能够通过实现钼对载体的高吸附率来大幅提高生产率，并且能够防止由强酸导致的对载体的损伤。附图说明图1是表示实施例f 18和比较例f 4中的、Pt吸附率与Zr添加量和醋酸铵的关系的图表。图2是表示实施例11和比较例5 8中的、Pt吸附率与稀释溶液和浸渗负载时的温度的关系的图表。图3是比较实施例19和比较例9的催化剂的各成分(一氧化碳、碳化氢、氮氧化物)的净化率达到50%的温度(T50)的图表。具体实施例方式以下，对本专利技术的进行说明。首先，制备包含氢氧化钼聚合物的溶液。氢氧化钼聚合物是通过使作为原料的六氢氧化钼酸在酸性溶液中进行聚合反应来得到的。对酸性溶液没有特别限定，例如，可以使用调制成酸浓度为4.5^6.5mol/L、优选为6.0mol/L的溶液，例如可以使用硝酸、硫酸、盐酸等、优选使用硝酸。这是因为其为该范围的酸浓度时，作为原料的钼可以溶解。另外，这是因为，对于硫酸、盐酸而言，担心溶液中源自阴离子的成分残留在焙烧后的催化剂中而使性能降低，而对于硝酸而言，随着焙烧，源自阴离子的成分被除去，因此不存在性能降低的担心。对于六氢氧化钼酸，例如，可以按照钼浓度为r20g/L、优选为12 14g/L的方式添加在酸性溶液中。这是因为，其为该范围的钼浓度时，能够溶解于上述所选择的酸浓度，在后述的反应温度范围内能够进行良好的聚合控制。对于反应温度，例如为5(T80°C的范围，优选为70°C。这是应为，为该温度范围时，聚合反应不会过度进行，在溶液中氢氧化钼聚合物以微粒的形式单分散，能够保持稳定的状态。氢氧化钼聚合物的尺寸(粒径)优选为60nm以下，更优选为2(T50nm的范围。为该范围时，不仅在酸性溶液中，而且在后述的稀溶液中也能保持稳定的状态。粒径的测定方法例如可以使用动态光散射法(DLS)等。需要说明的是，本说明书中使用的粒径的数值是基于DLS的强度基准的测定值。这是因为，从DLS的特性方面来看，基于强度基准的测定值的重复性优异。基于强度基准的测定值被表示得大于实际粒径(实际粒径的61倍左右)。例如，基于强度基准的测定值为2(T60nm时，实际粒径成为3 7nm。接着，在得到的包含氢氧化钼聚合物的溶液中添加Zr离子。通过添加Zr离子，能够抑制氢氧化钼聚合物的聚合反应，因此溶液中变得不易发生浑浊和沉淀。在溶液中，氢氧化钼聚合物具有正电荷而存在，因此通过使具有正电荷的异种的阳离子共存在溶液中，从而氢氧化钼聚合物与阳离子之间产生静电排斥力。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气净化催化剂的制造方法，其特征在于，其包含：在包含氢氧化铂聚合物的溶液中添加Zr离子的工序；使用醋酸铵水溶液将所述添加Zr离子后的溶液稀释的工序；将由Al2O3、SiO2、CeO2或ZrO2或者它们的复合氧化物形成的载体浸渍于所述稀释后的溶液中，在60~70℃下加热，从而将所述氢氧化铂聚合物负载于所述载体的工序；和将所述负载后的载体在150~800℃下焙烧的工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：津田丰史，木俣文和，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：