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_5

文档序号:9290691阅读:来源:国知局
11的量进行了变更的催化剂,并研究了 Pr W11效果(表1)。作为催化剂,在实施例4中将Pr6O1J^量变更为质量百分比2%、质量百分比 〇 %,并进行了与实施例4相同的处理而获得催化剂。另外,Pr6O11的增减量通过Al 203的增 减而进行了补充。表1表示CO转化率成为50%的时刻的温度、Pr6O11的百分比量。越为低 温则越表现出较好的CO点火性(低温燃烧性)。
[0132] (实施例5)
[0133] 在实施例3中,改变为基质B的硝酸铈六水合物,并使用硝酸镧六水合物141. 5g, 且变更了硝酸锆水溶液以及硫酸钛的硫酸溶液的量,且调节氧化铝-氧化锆-二氧化 钛-氧化镧(氧化铝质量百分比87. 5%、氧化锆质量百分比5%、二氧化钛质量百分比 2.5%以及氧化镧质量百分比5% ;比表面积:154m2/g),从而获得了催化剂。
[0134] 接下来在实施例3中,除了将氧化铝-氧化锆-二氧化钛-氧化铈变更为氧化 铝-氧化错-二氧化钛-氧化镧(氧化铝质量百分比87. 5 %、氧化错质量百分比5 %、二氧 化钛质量百分比2. 5%以及氧化镧质量百分比5% )之外,用相同的方法而获得了催化剂e。
[0135] 除了催化剂e之外还调制了对La2O3的量进行了变更的催化剂,并研究了 La 203效 果(表1)。作为催化剂,在实施例5中将La2O3的量变更为质量百分比0%、质量百分比1 %、 质量百分比10%,并进行了与实施例5相同的处理而获得了催化剂。另外,La2O3的减量通 过Al2O3的增量而进行了补充。表1表示CO转化率成为50%的时刻的温度、La2O 3的百分 比量。越为低温则越表现出较好的CO点火性(低温燃烧性)。
[0136] (实施例6)
[0137] 将硝酸铝9水合物((Al (NO3)3 · 9H20))6917. Og完全溶解在脱离子水4. 5L中,再 加入硝酸锆水溶液(换算ZrO2为浓度质量百分比20% ) 266. 7g、硝酸铈六水合物26. 6g并 搅拌均匀,从而制作出混合水溶液。将该混合水溶液滴入用偏硅酸钠139. 2g与氨调整为 PHlO的温度25°C的水溶液IOL中。在滴入过程中,以溶液的pH在7到10的范围的方式而 调整了 pH。将生成的沉淀取出并用脱离子水洗净后,在120°C下干燥8小时,在400°C下烧 制5小时、且在700°C下烧制5小时,从而获得氧化铝-氧化错-二氧化娃-氧化铺(氧化 铝质量百分比89%、氧化锆质量百分比5%、二氧化硅质量百分比5%以及氧化铈质量百分 比1% ;比表面积:230m2/g)。此外,作为催化剂,在实施例6中,将CeO2的量变更为质量百 分比〇%,并进行与实施例6相同的处理,从而获得了催化剂。另外,CeO2的减量通过Al 203的增量而进行了补充。
[0138] 另外,如实施例6这样,当基质B被使用了两个种类以上时,认为属于"基质B为硅 时"以及"基质B为铈时"。即,二氧化硅为质量百分比5%,氧化铈为质量百分比1 %,从而 本发明满足"(a)基质B为硅时,为质量百分比0. 01~8%"," (B)基质B为铈时,为质量百 分比0.01~2%"的规定。
[0139] 接下来,在将相当于铂24. 5g的量的二硝基二氨铂水溶液以及相当于钯12. 3g 的硝酸钯溶液用脱离子水进行稀释而获得的混合水溶液1482. Ig中,注入氧化铝-氧化 锆-二氧化硅-氧化铈2071. 9g之后,将所述氧化铝-氧化锆-二氧化硅-氧化铈在120 °C 下干燥8小时而获得粉末,进一步将所述粉末在500°C下烧制1小时,从而获得负载有贵金 属的氧化铝-氧化锆-二氧化硅-氧化铈(贵金属负载氧化铝-氧化锆-二氧化硅-氧化 铈)。将该贵金属负载氧化铝-氧化锆-二氧化硅-氧化铈、β沸石(二氧化硅/氧化铝 比(摩尔比)35、平均粒子直径0. 6 μ m) 607. 2g、脱离子水2000mL进行混合,并通过进行湿 式粉碎而制成浆液。将该浆液涂敷在切割成直径24mm、长度67mm的圆柱状的0. 0303L的堇 青石载体(网眼的数量:截面积每平方英寸网眼400个)上,并在150°C下干燥5分钟后, 在500°(:下进行1小时的空气烧制,进一步在氢5%、氮95%气流下,在500°(:下处理3小 时,从而获得了每IL载体涂敷有147. 45g (铂I. 3g、钯0. 65g以及氧化铝-氧化锆-二氧化 娃-氧化铺105. 5g、β沸石40g)的催化剂成分的催化剂f。评价结果表示在表1中。
[0140] (比较例1)
[0141] 除了在实施例1中不使用硅源以外进行与实施例1相同的处理从而获得了比较催 化剂h。催化剂h的结果表现为,改变了 5102的量的图1的SiO 2量为质量百分比0%。
[0142] (评价试验)
[0143] 对于所获得的各个催化剂,在实施例2中,在800°C的发动机废气中暴露20小时, 在除此之外的实施例、比较例中,在700°C的发动机废气中暴露50小时之后,进行了 CO的点 火试验。
[0144] 在以下所示的废气浓度下,将废气温度从100°C以20°C /分钟的速度而进行提升, 并将对CO转化率达到50%时的温度进行测量而得的所述温度作为纵轴(CO T50[°C ])、将 各基质B的基质比作为横轴而获得了坐标图。由所述坐标图可知基质B所赋予的CO点火 性。
[0145] 可以看出纵轴温度越低则CO点火性越高。另外基质B为质量百分比0%的情况为 比较催化剂h。另外,图示了催化剂c、h。其他催化剂表示在表1中。
[0146] 作为废气浓度条件,使用模型气体的条件为,CO浓度为1000体积ppm,NO浓度为 80体积ppm,HC浓度为350体积ppm(换算为碳数1的浓度)、CO2浓度为6%、氧浓度为 12%、H20为6%、剩余为氮、空间速度设定为40000hr 1C
[0147] 使用发动机的条件为,使用废气温度的升温反复的可变行驶模式下的综合CO净 化率,而对催化剂的CO净化特性进行了比较。CO浓度为100~1400体积ppm、N0xS 50~ 1100体积ppm、HC为100~650体积ppm(换算为碳数1的浓度)、空间速度为30000~ 1000 OOhr 1O
[0148] [表 1]
[0149]
[0150] 产业上的可利用性
[0151] 本发明能够用于废气净化用催化剂、净化方法中,尤其适合于包含CO的废气处 理。
[0152] 另外,本申请为,以2013年2月25日提出的日本专利申请第2013-034837号为基 础,其公开内容通过参照而被整体引用至本发明中。
【主权项】
1. 一种废气净化用催化剂,包含: 贵金属; 作为基质A而包含选自侣、错W及铁中的至少两种元素的氧化物; 作为基质B而包含选自娃、姉、错W及铜中的至少一种元素的氧化物, 其中,关于由下述数学式狂)所表示的基质比, (a)当基质B为娃时,该基质比为质量百分比0. 01~8%, 化)当基质B为姉时,该基质比为质量百分比0.01~2%, (C)当基质B为错时,该基质比为质量百分比0. 01 %W上且小于质量百分比2%, (d)当基质B为铜时,该基质比为质量百分比0.01~10%, [式1]2. 如权利要求1所述的废气净化用催化剂,其中, 包含作为所述基质A的所述侣的氧化物、和作为所述基质A的所述错的氧化物。3. 如权利要求2所述的废气净化用催化剂,其中, 在将所述基质A的氧化物换算的质量的总计设为质量百分比100%时,所述错的氧化 物为质量百分比0. 1~20%。4. 如权利要求2或3所述的废气净化用催化剂,其中, 还包含作为所述基质A的所述铁的氧化物。5. 如权利要求4所述的废气净化用催化剂,其中, 在将所述基质A的氧化物换算的质量的总计设为质量百分比100%时,所述铁的氧化 物为质量百分比0. 1~20%。6. -种废气净化方法,其使用了权利要求1至5中任一项所述的废气净化用催化剂。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种催化剂和废气处理技术,其不仅能够在较低的废气温度下有效地对CO进行处理,即使是在高温且包含HC、CO、NOX、水蒸气等的发动机废气中被放置较长时间的情况下,也能够发挥低温废气中的CO净化效率。本发明为一种废气净化用催化剂,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,基质A与基质B满足特定的数学式。
【IPC分类】F01N3/10, F01N3/28, B01D53/94, B01J29/74
【公开号】CN105008046
【申请号】CN201480010473
【发明人】后藤洋介, 加藤尚弘, 赤坂优太, 川岛翔太
【申请人】优美科触媒日本有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】WO2014129634A1
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