廢氣凈化催化劑及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種廢氣凈化催化劑，其含有氧化物1和氧化物2。該廢氣凈化催化劑具有細孔P1－260，該細孔P1－260具有可以通過氮吸附法進行測定的1nm～260nm的細孔直徑，該細孔的細孔容積PV1－260的總和ΣPV1－260為0.79cm3/g以上。氧化物1是具有氧氣釋放能力的氧化物。氧化物2由LaxM1－xM’O3－δ…(2)表示(式中的M是選自Ba、Sr及Ca中的至少一種元素，M'是選自Fe、Co、Ni及Mn中的至少一種元素，δ表示氧缺失量，x滿足0≤x≤1，δ滿足0≤δ≤1的關系)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及廢氣凈化催化劑及其制造方法，更詳細地說，涉及具有適當的細孔容積，且氣體擴散性優異的廢氣凈化催化劑及其制造方法。
技術介紹
目前，使LaMM’Ox(M表示Ba、Sr及Ca等，M’表示Fe、Co、Ni及Mn等)擔載在儲氧材料(OSC材料)上，使氧化還原功能得到了提高的廢氣凈化催化劑是公知的(例如，參照專利文獻1)。現有技術文獻專利文獻1:國際公開2012/133526號說明書
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題但是，本專利技術人進一步研究的結果發現，在如上所述的現有技術中，使OSC材料擔載或含浸于上述La系氧化物時，由于La系氧化物所具有的影響氣體擴散性的100nm左右的細孔破壞，在高的空間速度中，有時固有的催化劑功能變差。本專利技術是鑒于該見解而開發的，其目的在于提供氣體擴散性優異，能夠發揮固有的催化劑功能的廢氣凈化催化劑及其制造方法。解決技術問題的技術方案為了實現上述目的，本專利技術者反復進行了專心研究，結果發現，通過適當控制指定的細孔的細孔容積，可以實現上述目的，直至完成了本專利技術。即，本專利技術的廢氣凈化催化劑是含有氧化物1和氧化物2的廢氣凈化催化劑。其特征在于，具有細孔P1－260，該細孔P1－260具有可以通過氮吸附法測定的1nm～260nm的細孔直徑，該細孔的細孔容積PV1－260的總和ΣPV1－260為0.79cm3/g以上。另外，本專利技術的廢氣凈化催化劑的制造方法，是制造如上所述的廢氣凈化催化劑的方法。其特征在于，對氧化物1進行燒成前，對氧化物2的前體與氧化物1進行混合，接著，對該混合物進行燒成。專利技術的效果根據本專利技術，由于對指定的細孔的細孔容積進行了適當控制，因此能夠提供氣體擴散性優異，可發揮固有的催化劑功能的廢氣凈化催化劑及其制造方法。附圖說明圖1是示出各例的廢氣凈化催化劑的HC功能保持率的標繪圖；圖2是示出各例的廢氣凈化催化劑的HC功能保持率的標繪圖。具體實施方式以下，對本專利技術的廢氣凈化催化劑進行說明。(1)本專利技術的廢氣凈化催化劑含有氧化物1和氧化物2。在此，作為氧化物1只要是具有氧氣儲存釋放功能的儲氧材料(OSC材料)即可，沒有特別限定，可以列舉含有鈰(Ce)和/或鋯(Zr)的氧化物或復合氧化物。另一方面，作為氧化物2而言，可以列舉氧化物2含有選自鑭(La)、鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)及錳(Mn)中的至少一種元素的氧化物。另外，具體而言，可以列舉由下面的通式(2)表示的氧化物。LaxM1－xM’O3－δ…(2)(式中的M是選自Ba、Sr及Ca中的至少一種元素，M’是選自Fe、Co、Ni及Mn中的至少一種元素，δ表示氧缺失量，x滿足0≤x≤1，δ滿足0≤δ≤1的關系)。(2)本專利技術的廢氣凈化催化劑具有細孔(P1－260)，所述細孔(P1－260)具有可以通過氮(N2)吸附法測定的1nm～260nm的細孔直徑，該細孔的細孔容積(PV1－260)的總和(ΣPV1－260)為0.79cm3/g以上。如上所述，本專利技術的廢氣凈化催化劑由于細孔直徑1nm～260nm的細孔容積為0.79cm3/g以上，因此在高的空間速度時(高SV時)也可以有效地保持催化劑功能。(3)典型而言，本專利技術的廢氣凈化催化劑是將氧化物2擔載或含浸于氧化物1的粉末中而得到的。該情況下，本專利技術的廢氣凈化催化劑由于上述擔載而產生的具有100～260nm的細孔直徑的細孔的細孔容積總和的增加率(ΔΣPV100－260)滿足ΔΣPV100－260≥1，該細孔容積總和的增加率(ΔΣPV100－260)由下述式(1)表示。ΔΣPV100－260＝(擔載后的廢氣凈化催化劑的細孔容積的總和(σPV100－260))÷0.11…(1)典型而言，就100～260nm的細孔容積總和的增加率(ΔΣPV100－260)而言，只要由氧化物1形成的催化劑層的指定細孔徑范圍的細孔容積(ΣPV100－260)、與氧化物2擔載于氧化物1而形成的催化劑層的規定細孔徑范圍的細孔容積(σPV100－260)進行對比即可，若該增加率(ΔΣPV100－260)為1以上，高SV時的HC(碳化氫)氧化功能則提高。即，通過提高在高SV時的催化劑層的氣體擴散性，HC氧化功能的保持率得到提高。另外，這意味著在氧化物2擔載于氧化物1的情況下，可以不降低與氧化物1的細孔直徑100～260nm的細孔對應的細孔容積而擔載氧化物2。另外，(1)式中的0.11是作為氧化物1能夠獲得的上述細孔直徑范圍的細孔容積的基準值所定義的值。接著，對本專利技術的廢氣凈化催化劑的制造方法進行說明。(4)該制造方法是制造上述的本專利技術的廢氣凈化催化劑的方法，在對氧化物1進行燒成前，對氧化物2的前體與氧化物1進行混合，接著，對該混合物進行燒成。如上所述，在本專利技術的制造方法中，在對氧化物1進行燒成前添加氧化物2的成分，形成細孔。若形成(燒成)氧化物1之后再擔載氧化物2，有時氧化物2會填滿氧化物1的細孔，因此不理想。作為氧化物2的前體，可以例示鑭(La)和選自鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)及錳(Mn)中的至少一種元素的羧酸鹽。它們的羧酸鹽的溶液具有一定程度的粘性，易含浸于氧化物1。另外，作為羧酸可以列舉具有1～4個羧基的羧酸，例如，葡糖酸、蘋果酸、馬來酸、乙酸、琥珀酸、富馬酸、丙酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、檸檬酸、酒石酸、衣康酸、甲酸及丙二酸等。實施例以下，通過實施例及比較例更詳細地說明本專利技術，但本專利技術不限定于這些實施例。(實施例1～3)制備表1所示的氧化物2的羧酸鹽，將其與氧化物1的前體混合并進行干燥，將進一步在700℃下進行燒成，使得到的粉末漿料化，并涂布于整體型蜂窩狀載體上進行干燥，在400℃下進行燒成，由此獲得各例的廢氣凈化催化劑。(比較例1及2)對于比較例1，將氧化物2的羧酸鹽含浸于對表1所示的氧化物1的前體進行干燥并進一步在700℃下進行燒成而得到的粉末中，進行干燥，在700℃下進行燒成而獲得粉末。通過使所得的粉末催化劑漿料化，涂布在整體型蜂窩狀載體上，進行干燥，并在400℃下進行燒成，得到廢氣凈化催化劑。另外，對于比較例2，對表1所示的氧化物1的前體進行干燥，將進一步在700℃下燒成而得到的粉末催化劑漿料化，涂布在蜂窩載體上進行干燥，在400℃下進行燒制，由此獲得廢氣凈化催化劑。將氧化物1和氧化物2的配合比、氧化物1、氧化物2的組成、蜂窩載體的形態、HC凈化試驗條件等集中示于表1。＜功能評價＞[總細孔容積]是通過氮吸附法測定得到的1～260nm直徑的細孔容積的總和。對粉末進行加熱、減壓等，去除吸附氣體，在已冷卻的狀態下，通過氮氣導入、和氮氣吸附于材料表面成為相對壓力時的吸附量計算出總細孔容積。[100－260nm直徑的細孔容積的總和]是上述測定得到的總細孔容積中，具有100nm～260nm以下的細孔直徑的細孔容積的總和。[100－260nm直徑的細孔容積的總和的增加率]是將100～260nm直徑的細孔容積的基準值(實際上是氧化物1的平均值)定義為0.11，本專利技術制作的催化劑的100～260nm直徑的細孔容積的總和(ΣPV100－260)除以0.11得到的值若為1以上，則表示ΣPV100－260增加的值。[功能保持率]按本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種廢氣凈化催化劑，其含有氧化物1和氧化物2，且具有細孔P1－260，該細孔P1－260具有可以通過氮吸附法測定的1nm～260nm的細孔直徑，該細孔的細孔容積PV1－260的總和ΣPV1－260為0.79cm3/g以上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種廢氣凈化催化劑，其含有氧化物1和氧化物2，且具有細孔P1－260，該細孔P1－260具有可以通過氮吸附法測定的1nm～260nm的細孔直徑，該細孔的細孔容積PV1－260的總和ΣPV1－260為0.79cm3/g以上。2.如權利要求1所述的廢氣凈化催化劑，其中，所述廢氣凈化催化劑是在氧化物1上擔載氧化物2而得到的，由于所述擔載而產生的具有100～260nm的細孔直徑的細孔的細孔容積總和的增加率ΔΣPV100－260滿足ΔΣPV100－260≥1，該細孔容積總和的增加率ΔΣPV100－260由下式(1)表示，ΔΣPV100－260＝(擔載后的廢氣凈化催化劑的細孔容積的總和σPV100－260)÷0.11…(1)。3.如權利要求1或2所述的廢氣凈化催化劑，其中，氧化物1是具有氧氣釋放能力的氧化物。4.如權利要求3所述的廢氣凈化催化劑，其中，氧化物1含有鈰(Ce)和/或鋯(Zr)。5.如權利要求3所述的廢氣凈化催化劑，其中，氧化物1是含有鈰(C...

【專利技術屬性】
技術研發人員：藤本美咲，花木保成，
申請(專利權)人：日產自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP