废气净化用催化剂以及使用该废气净化用催化剂的废气净化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废气净化用催化剂以及使用了该废气净化用催化剂的废气净化 方法。尤其涉及一种用于对从汽油内燃机、柴油发动机被排出的废气进行净化的催化剂以 及使用了该催化剂的废气净化方法。
【背景技术】
[0002] 关于对由内燃机产生的废气的处理技术，目前提出了较多的技术。尤其是，关于来 自柴油发动机的废气处理，以减少废气中所含有的粒状物质（PM)或NOx的排出为目的而提 出了各种技术。例如，作为用于对废气进行净化的催化剂，提出有将一氧化碳（以下，亦称 为"C0"）和碳氢化合物（以下，亦称为"HC"）氧化成OVFPH2O的氧化催化剂、对氮氧化合 物（以下，亦称为"N0X"）进行吸留的NOx吸留催化剂、以及将NO X、C0以及HC同时去除的三 元催化剂等。
[0003] 近年来，随着废气限制的强化，需求一种废气低温时的效率较好的CO处理技术， 例如提出了一种通过同时使用氧化铝、粒径细小的氧化锆、氧化铈等氧化物、铂等贵金属， 从而使低温时的CO处理效率提升的技术（专利文献1)。作为其他技术，提出了一种通过利 用贵金属、铝、锆的复合氧化物或铝、锆、钛的复合氧化物，从而即使在较低的废气温度中也 能够有效地处理CO的技术（专利文献2)。并且公开了贵金属优选为具有纳米级的粒径的 钯，从而即使是较小粒子的钯也能够在低温下对CO进行净化。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :国际公开第2012/121085号 [0007] 专利文献2 :国际公开第2012/137930号
【发明内容】
[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 本发明的目的在于，提供一种即使为较低的废气温度也能够有效地实施废气处 理、尤其能够实施CO净化的废气净化用催化剂以及使用该废气净化用催化剂的废气净化 方法。
[0010] 本发明的其他目的在于，提供一种尤其是即使在长时间被暴露于高温的废气中也 能够维持并发挥较高的CO活性的废气净化用催化剂、以及使用了该催化剂的废气净化方 法。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 上述各种目的通过提供如下的废气净化用催化剂而得以解决。（1)废气净化用催 化剂包含：贵金属；作为基质A而包含选自铝、锆以及钛中的至少两种元素的氧化物；作为 基质B而包含选自硅、铈、镨以及镧中的至少一种元素的氧化物，其中，
[0013] 关于由下述数学式（X)所表示的基质比，（a)当基质B为硅时，该基质比为质量百 分比0.01~8%，（b)当基质B为铈时，该基质比为质量百分比0.01~2%，（c)当基质B 为镨时，该基质比为质量百分比0.01%以上且小于质量百分比2%，（d)当基质B为镧时， 该基质比为质量百分比〇. 01~10%。此外，通过提供使用了（1)所述的废气净化用催化剂 的废气净化方法来解决问题。
[0014] [式 1]
[0015]
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明，能够提供一种即使为较低的废气温度，也能够有效地实施废气处理、 尤其是实施CO净化的废气净化用催化剂以及使用该废气净化用催化剂的废气净化方法。
[0018] 此外，根据本发明能够提供一种尤其是即使被长时间暴露在高温的废气（尤其是 包含HC、C0、NOx、水蒸气等）（尤其是发动机废气）中时，也能够维持并发挥（尤其是低温 废气中的）较高的CO活性的废气净化用催化剂以及使用了该催化剂的废气净化方法。
【附图说明】
[0019] 图1为表示关于添加了二氧化硅的催化剂的评价的坐标图。
[0020] 图2为表示二氧化钛添加量的依存性的坐标图。
[0021] 图3为表示关于添加了铈的催化剂的评价试验2中的CO净化的坐标图。
【具体实施方式】
[0022] 以下，对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并非仅限制于以下的实施方 式。此外，在本说明书中，表示范围的"X~Y"表示"X以上Y以下"，"重量"与"质量"，"重 量百分比％ "与"质量百分比％"以及"重量份"与"质量份"作为同义词而使用。此外，如 果没有特别记载，则操作以及物性等的测量是在室温（20~25°C )/相对湿度40~50%的 条件下进行测量。
[0023] 本发明的第一方式为如下的废气净化用催化剂，（1)其包含：贵金属；作为基质A 而包含选自铝、锆以及钛中的至少两种元素的氧化物；作为基质B而包含选自硅、铈、镨以 及镧中的至少一种元素的氧化物，其中，
[0024] 关于由下述数学式（X)所表示的基质比，（a)当基质B为硅时，该基质比为质量百 分比0.01~8%，（b)当基质B为铈时，该基质比为质量百分比0.01~2%，（c)当基质B 为镨时，该基质比为质量百分比0.01%以上且小于质量百分比2%，（d)当基质B为镧时， 该基质比为质量百分比〇. 01~10%。
[0025] [式 2]
[0026]
[0027]另外，在本说明书中将"废气净化用催化剂"简称为"催化剂"。此外，在"作为基质 A而包含选自铝、锆以及钛中的至少两种元素的氧化物"中的"氧化物"中，不包含基质B的 氧化物。
[0028] 如上所述，在废气净化用催化剂中，通过作为基质B而包含特定量的选自硅、铈、 镨以及镧中的至少一种元素，从而抑制了由PGM (Precious group of metal :贵金属）的移 动而产生的烧结（烧结），其中，所述PGM的移动由于废气的热、以及由HC等进行氧化而因 催化剂表面的局部的高温从而产生的热而被促进，此外，通过利用对向PGM活性点的HC中 毒进行抑制的电子的相互作用来确保PGM的CO反应点，从而即使为较低的废气温度，也能 够有效地进行废气处理、尤其是CO净化。由此，即使是特别长时间地暴露在高温的废气（尤 其被包含HC、C0、NOx、水蒸气等）（尤其是发动机废气）中，也能够维持并发挥（尤其在低 温废气中的）较高的CO活性。然而，所涉及的上述的机制只不过是推断，并不通过所涉及 的机制来限制本发明的技术范围。
[0029] 此外，根据本发明，提供了以下⑵~（14)的优选方式。
[0030] (2)在（1)所述的催化剂中，所述贵金属为，选自金、银、铂、钯、铑、铱、钌以及锇中 的至少一种。
[0031] (3)在⑴或⑵所述的催化剂中，所述贵金属为，选自钼、钯、铑以及铱中的至少 一种。
[0032] (4)在⑴~⑶中的任一项所述的催化剂中，所述贵金属为，选自钼、钯以及铑中 的至少一种。
[0033] (5)在（1)~（4)中的任一项所述的催化剂中，在将所述基质A与所述基质B的总 计量（氧化物换算）设为100质量份时，所述贵金属的量为0. 5~20质量份。
[0034] (6)在⑴~（5)中的任一项所述的催化剂中，所述基质A的氧化物为所述两种元 素的混合氧化物或复合氧化物。
[0035] (7)在⑴~（6)中的任一项所述的废气净化用催化剂中，包含作为所述基质A的 所述铝的氧化物、和作为所述基质A的所述锆的氧化物。
[0036] (8)在（7)所述的废气净化用催化剂中，在将所述基质A的质量的总计（氧化物换 算）设为100质量％时，所述锆的氧化物为〇. 1~20质量％。
[0037] (9)在（7)或（8)所述的废气净化用催化剂中，还包含作为所述基质A的所述钛的 氧化物。
[0038] (10)在（9)所述的废气净化用催化剂中，在将所述基质A的质量（氧化物换算） 的总计作为质量百分比100%时，所述钛的氧化物为质量百分比〇. 1~20%。
[0039] (11)在权利要求⑴~（10)中的任一项所述的废气净化用催化剂中，所述贵金 属、所述基质A的氧化物以及所述基质B的氧化物被负载在作为载体的三维结构体上。
[0040] (12)在⑴~（11)中的任一项所述的废气净化用催化剂中，还包含其他的添加成 分。
[0041] (13)在（12)所述的废气净化用催化剂中，所述其他的添加成分为沸石。
[0042] (14)在（12)或（13)所述的废气净化用催化剂中，将所述其他的添加成分负载在 作为载体的三维结构体上。
[0043] (15)在（12)~（14)中的任一项所述的废气净化用催化剂中，所述其他添加成分 在每1升所述载体中包含1~150g。
[0044] (16)使用了⑴~（15)中的任一项所述的废气净化用催化剂的废气净化方法。
[0045] -废气净化用催化剂-
[0046] (贵金属）
[0047] 以本发明为依据的催化剂中所使用的贵金属优选为，选自金（Au)、银（Ag)、铂 (Pt)、钯（Pd)、铑（Rh)、铱（IR)、钌（Ru)以及锇（Os)中的一种以上。这些贵金属可以单独 使用或将两种