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_2

文档序号:9290691阅读:来源:国知局
以上组合使用,优选为铂、钯、铑或铱,更优选为铂、钯或铑。
[0048] 当采用两种的组合的情况下,从提升HC、CO氧化性能的观点出发,优选为铂以及 钯。当催化剂成分由铂以及钯组成时,铂与钯的质量比优选为50 :1~1 :1,更优选为40 : 1~1 :1,进一步优选为30 :1~L 1 :1,更进一步优选为20 :1~1.3 :1,最优选为5 :1~ 1. 5 :1。随着铂与钯的质量比的范围趋于优选,从而具有提升CO净化效率的效果。
[0049] 所述贵金属的使用量为,每1升载体的贵金属换算后优选为0. 01~20g,更优选 为0. 05~10g,最优选为0. 3~10g。另外,在组合两种以上而使用的情况下,优选为总计 量在上述范围内。
[0050] 所述基质A与基质B的总计量(氧化物换算)每100质量份的所述贵金属的量 为,0. 01~100质量份,优选为0. 1~50质量份,更优选为0. 5~20质量份,进一步优选为 〇. 8~3质量份。在不足0. 01质量份的情况下,存在催化剂性能降低的可能,另一方面,当 超过100质量份时,高温耐久性容易降低。
[0051] 作为贵金属源,只要为通常被使用的原料即可,能够使用贵金属黑、水溶性贵金属 盐、贵金属络合物、贵金属胶体等,这些能够对应调制催化剂的方法而变更使用。
[0052] 如果作为具体示例来例示优选的贵金属的原料,则在采用铂的情况下,可列举出: 溴化铂、氯化铂等卤化物;铂的六羟基酸盐、四硝基酸盐等的无机盐类;醋酸盐等的羧酸 盐;氢氧化物、四氨铂、六氨铂的卤化物;无机盐类;羧酸盐;以及氢氧化物、醇盐、二硝基二 氨铂、氧化物等。优选原料可列举出:二硝基二氨铂、四氨铂以及六氨铂的硝酸盐、羧酸盐、 氢氧化物、六羟基酸盐,其中,更优选为,二硝基二氨铂、四氨铂以及六氨铂的硝酸盐、羧酸 盐、氢氧化物、六羟基酸盐等。
[0053] 在采用钯的情况下,可列举出:氯化钯等卤化物;钯的硝酸盐、硫酸盐等无机盐 类;醋酸盐等的羧酸盐;氢氧化物、四氨钯、六氨钯的卤化物;无机盐类;羧酸盐;以及氢氧 化物、醇盐、二硝基二氨钯、氧化物等。优选原料可列举出:硝酸盐、二硝基二氨钯、四氨钯、 六氨钯的硝酸盐;羧酸盐;以及氢氧化物,其中,更优选为,硝酸盐(硝酸钯)、四氨钯以及六 氨钯的硝酸盐;羧酸盐;氢氧化物。
[0054] 在采用铑的情况下,可列举出:铑、氯化铑等的卤化物;铑的硝酸盐、硫酸盐、六氨 盐、六氰盐等的无机盐类;醋酸盐等的羧酸盐;以及氢氧化物、醇盐、氧化物等。优选原料可 列举出:硝酸盐、六氨盐,其中,更优选为,硝酸盐(硝酸铑)。
[0055] (基质 A)
[0056] 基质A为,选自铝、锆以及钛中的至少两种元素。基质A仅由一种组成时,存在耐 热性降低的问题。
[0057] 如上所述,所述基质A为至少两种元素,在本发明的废气用催化剂中,基质A以氧 化物的形态被使用。虽然基质A的氧化物可以为铝、锆以及钛的氧化物的任意组合,但本发 明的催化剂如果包含铝的氧化物以及锆的氧化物,则从提升耐热性的观点出发为优选。
[0058] 基质A的比率只要是作为催化剂而体现出作用的比率则为哪种比率均可,在将所 述基质A的质量的总计(氧化物换算)设为质量百分比100%时,如果锆的氧化物为质量百 分比0. 1~20%则从提升耐热性的观点出发为优选。
[0059] 此外,如果在作为所述基质A的铝的氧化物以及作为所述基质A的锆的氧化物之 外,还包含作为所述基质A的所述钛的氧化物,则从提升耐热性的观点出发为优选。而且, 在将基质A的质量的总计(氧化物换算)作为质量百分比100%时,钛的氧化物为质量百分 比0. 1~20%时从提升耐热性的观点出发为优选。
[0060] 此外,虽然如上所述,基质A的比率(氧化物换算)只要是作为催化剂而体现出作 用的比率则为哪种比率均可,但是如果当考虑高比表面积、高温耐热性,则具体而言,在将 基质A的质量的总计(氧化物换算)设为质量百分比100%时,优选为,Al2O3为质量百分比 60~96%,ZrO2为质量百分比4~20%,TiO 2为质量百分比0~20%。此外,从耐热性的 观点出发,优选为,Al2O3为质量百分比70~97%,ZrO2为质量百分比2. 5~20%,TiO 2为 质量百分比1. 5~10%。此外,从耐热性的观点出发,更优选为,Al2O3为质量百分比75~ 95%,ZrO2为质量百分比3~20%,TiO2为质量百分比2~5%。
[0061 ] 此外,在除了作为所述基质A的铝以及作为所述基质A的锆的氧化物之外,还包含 作为所述基质A的钛的氧化物的情况下,锆的氧化物(质量百分比)/钛的氧化物(质量百 分比)从提升耐热性的观点出发,优选为1. 2~3. 0,较优选为1. 4~2. 6,更优选为1. 6~ 2. 3。
[0062] 此处,作为铝(Al)源,除了能够使用γ氧化铝、δ氧化铝、Θ氧化铝等氧化铝之 外,还能够使用通过烧结而成为氧化铝的硫酸铝(硫酸盐)、硝酸铝(硝酸盐)、盐酸铝(盐 酸盐)、醋酸铝(醋酸盐)等,优选为硝酸铝。另外,这些物质也可以为水合物的形态。此 外,还可以使用勃姆石等的具有氢氧基的铝源。
[0063] 作为锆(Zr)源,除了能够使用氧化锆、氧化锆胶体溶液等的氧化物之外,还能够 使用通过烧结而成为氧化锆的硫酸锆(硫酸盐)、硝酸锆(硝酸盐)、盐酸锆(盐酸盐)、醋 酸锆(醋酸盐)、碳酸锆(碳酸盐)、氯化锆(氯化物)、水氧化锆(氢氧化物)。这些物质 优选为以水溶液的形态而使用。
[0064] 作为钛(Ti)源,除了二氧化钛、二氧化钛胶体溶液的氧化物之外,还能够使用通 过烧结而成为氧化物的硫酸钛(硫酸盐)、氯化钛(氯化物)、钛醇盐。
[0065] (基质 B)
[0066] 基质B为选自硅、铈、镨以及镧中的至少一种元素,这些元素也能够同时使用。在 本发明的废气用催化剂中,基质B以氧化物的形态而被使用。
[0067] (a)在基质B为硅时,基质比⑴为,质量百分比0.01~8%。如果不足质量百分 比0. 01 %,则会出现CO的点火温度(CO转化率50%温度,CO点火性)将升高且CO转化率 也降低的问题。另一方面,在超过质量百分比8%的情况下,存在CO转化率降低的问题。关 于基质B为硅时的基质比,从提升CO低温净化性能的观点出发,优选为质量百分比0. 07~ 6%,更优选为质量百分比0.08~5%,进一步优选为1~5%。
[0068] [式 3]
[0069]
[0070] 另外,作为娃源,能够使用氧化娃或其盐、娃酸或其盐、偏娃酸或其盐、二氧化硅胶 体溶液等。此外,作为盐,优选为钠、钾等。
[0071] 当⑶所述基质B为铈时,所述基质比为0. 01~2质量%。在有关范围外时,CO 点火性降低。基质B为铈时的基质比为,从提升CO低温净化性能向上的观点,优选为0. 3~ 1.7质量%,更优选为0.5~1.5质量%。
[0072] 另外,作为铺源,能够使用氧化铺、硝酸铺、硫酸铺、碳酸铺等。这些,还可以为水合 物的形态。
[0073] (c)所述基质B为镨时,所述基质比为,质量百分比0.01以上且小于2。当在所述 范围以外时,CO点火性将降低。关于基质B为镨时的基质比,从提升CO低温净化性能的观 点出发,优选为质量百分比〇. 2~1. 7%,更优选为质量百分比0. 7~1. 3。
[0074] 另外,作为镨源,能够使用氧化镨、硝酸镨、硫酸镨、碳酸镨等。这些物质也可以采 用水合物的形态。
[0075] (d)所述基质B为镧时,所述基质比为质量百分比0. 01~10%。如果在所述范围 以外,则CO点火性将降低。关于基质B为镧时的基质比,从提升CO低温净化性能的观点出 发,优选为质量百分比〇. 5~9%,更优选为质量百分比3~6%。
[0076] 另外,作为镧源,能够使用氧化镧、硝酸镧、硫酸镧、碳酸镧等。这些物质也可以采 用水合物的形态。
[0077] (基质A、基质B的比表面积)
[0078] 在本发明中,作为废气净化用催化剂的催化剂成分而包含:包含选自铝、锆以及钛 中的至少两种元素(基质A)的氧化物,和包含选自硅、铈、镨以及镧中的至少一种元素(基 质B)的氧化物。另外,基质A的氧化物以及基质B的氧化物可以是混合物(混合氧化物) 或复合氧化物。然而,从提升CO低温净化性能及维持耐久性的观点出发,优选为混合物(混 合氧化物)。
[0079] 此外,作为基质A以及基质B的比表面积(基质A以及基质B的总计的比表面积), 虽然只要是通常的废气处理用的催化剂中所使用的面积则没有特别的限制,但各自独立地 优选为100~250m2/g,更优选为150~250m2/g,进一步优选为160~250m 2/g,最优选为 180~250m2/g。另外,在小于IOOmVg的情况下,存在高温耐久性容易降低的可能,如果超 过250m2/g,则存在CO净化率容易降低的可能。另外,在本说明书中,比表面积是指,通过
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