排气净化用催化剂的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及排气净化用催化剂。
【背景技术】
[0002] 从发动机等内燃机排出的排气中，包含烃（HC)、一氧化碳（CO)、氮氧化物（NOx)等 有害物质。由于这些物质成为大气污染的原因，因此需要净化排气。
[0003] 排气可以使用排气净化用催化剂来净化。排气净化用催化剂通常由基材和配置于 该基材上的催化剂层构成，催化剂层包含载体和担载于该载体上的催化剂金属。作为催化 剂金属，一般使用钼、钯、铭等贵金属。
[0004] 例如，专利文献1公开了一种用于净化NOx的排气净化用催化剂。所述催化剂包 含基材和配置于该基材上的下层催化剂层和上层催化剂层，下层催化剂层包含铑，上层催 化剂层包含铂和钯中的至少一种以及铑。
[0005] 另外，专利文献2也公开了一种用于净化NOx的排气净化用催化剂。所述催化剂 包含基材和配置于该基材上的下层催化剂层和上层催化剂层，下层催化剂层包含铑，上层 催化剂层包含铂和钯。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2009-285604号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2010-201284号公报
【发明内容】
[0010] 如专利文献1和2所公开的那样，已知许多的用于净化排气净化用催化剂。 但是，仍然需要进一步提高NOx净化性能。
[0011] 因此，本发明的目的是提供NOx净化性能优异的新的排气净化用催化剂。
[0012] 排气的净化所使用的铂，如果长期使用则会发生烧结，粒径变大。由此，铂的催化 活性降低，NOx净化性能降低。在此，本发明人等认真研讨的结果，发现通过将铂和钯以一 定的比率担载于同一载体上，能够大幅度抑制铂的烧结。其结果，能够抑制铂的催化活性降 低，实现优异的NOx净化性能。
[0013] S卩，本发明包括以下内容。
[0014] [1] -种排气净化用催化剂，包含基材和配置于所述基材上的催化剂层，
[0015] 所述催化剂层包含第1载体和担载于该第1载体上的铂和第1钯，
[0016] 所述铂与所述第1钯的重量比为3:1~8:1。
[0017] [2]根据[1]所述的排气净化用催化剂，担载于第1载体上的铂相对于该第1载体 的重量比为0.04以下。
[0018] [3]根据[1]或[2]所述的排气净化用催化剂，催化剂层还包含第2载体和担载于 该第2载体上的第2钯，在所述第2载体上未担载铂。
[0019] 本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本国专利申请2013-088405号中所 记载的全部内容。
[0020] 根据本发明，能够提供NOx净化性能优异的新的排气净化用催化剂。
【附图说明】
[0021] 图1表示排气净化用催化剂的一例。
[0022] 图2表示排气净化用催化剂的截面图的一部分。
[0023] 图3表示排气净化用催化剂的截面图的一部分。
[0024] 图4表示第1载体上的铂与第1钯的重量比、和啤净化率的关系。
[0025] 图5表示第1载体上的铂相对于第1载体的重量比、和叽净化率的关系。
[0026] 图6表示第2钯的有无和啤净化率的关系。
[0027] 图7表示第1载体上的铂与第1钯的重量比、和铂的粒径的关系。
[0028] 图8表示第1载体上的铂与第1钯的重量比、和NO2的生成量的关系。
【具体实施方式】
[0029] 以下，对本发明进行详细说明。
[0030] 本发明涉及一种排气净化用催化剂，该排气净化用催化剂包含基材和配置于所述 基材上的催化剂层，所述催化剂层包含第1载体和担载于该第1载体上的铂和第1钯，所述 铂与所述第1钯的重量比为3:1~8:1。
[0031] 本发明涉及的排气净化用催化剂，通过在同一载体上以一定的比率担载有铂和 钯，可大幅度抑制该铂的烧结。其结果，可抑制铂的催化活性降低，得到优异的NOx净化性 能。
[0032] 本发明涉及的排气净化用催化剂，即使在稀气氛中也能够优先地净化NOx。在使用 稀燃发动机的情况下，HC和CO的排出量少，但排出量非常多，因此一般的三元催化剂 不能够充分净化NOx。但是，通过使用本发明涉及的排气净化用催化剂，能够抑制铂的催化 活性降低，并且高效地净化从稀燃发动机排出的N0X。
[0033] 作为本发明涉及的排气净化用催化剂的基材，可举出在排气净化用催化剂中一般 所使用的基材。例如，可举出直流型或壁流型的整炔基材等。基材的材质不作特别限定，例 如，可举出陶瓷、碳化硅、金属等基材。
[0034] 配置于基材上的催化剂层，包含第1载体和担载于该第1载体上的铂和第1钯。
[0035] 担载于第1载体上的铂相对于该第1载体的重量比不作特别限定，但优选为0. 04 以下。通过以这样的重量比担载铂，能够进一步提高NOJf化性能。该铂的重量比的下限 不作特别限定，例如可举出〇. 001、〇. 005等。
[0036] 担载于第1载体上的铂的量不作特别限定，但从高效净化NOx的观点和制造成本 的观点出发，相对于IL基材优选为0. 1~2g，更优选为0.5~1.8g，特别优选为0.8~ I. 6g〇
[0037] 配置于基材上的催化剂层，除了第1载体和担载于该第1载体上的铂和第1钯以 外，还可以包含任意的其它成分。
[0038] 催化剂层也可以还包含第2载体和担载于该第2载体上的第2钯。优选在第2载 体上未担载铂。另外，催化剂层也可以还包含铑。在催化剂层包含铑的情况下，优选在与第 1载体和第2载体不同的载体上担载有铭。第1载体、第2载体和担载铑的载体各自可以是 相同种类的载体，也可以是不同种类的载体。
[0039] 第1钯与第2钯的重量比不作特别限定，但优选为1:0. 5~1:3。通过设为这样的 重量比，能够进一步提高NOx净化性能。
[0040] 催化剂层中所含的钯的合计量不作特别限定，但从高效净化观点和制造成 本的观点出发，相对于IL基材优选为0. 1~lg，更优选为0. 2~0. 8g，特别优选为0. 4~ 0. 6g〇
[0041] 催化剂层中所含的铑的量不作特别限定，但从高效净化NOx的观点和制造成本的 观点出发，相对于IL基材优选为0. 1~2g，更优选为0. 1~I. 5g，特别优选为0. 1~I. 2g。
[0042] 作为载体，可举出氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化镁等。另 外，作为载体，也可举出铈与选自错、铪、钕、纪、镧、镨和镍中的至少1种的复合氧化物等。 载体可以单独使用1种，也可以组合2种以上来使用。
[0043] 催化剂层也可以还包含具有吸藏NOx的功能的物质（以下称为"勵观藏物质"）。 作为NOxK藏物质，可举出碱金属、碱土金属、稀土元素等。作为碱金属，可举出锂、钠、钾、 铷、铯和钫。作为碱土金属，可举出铍、镁、钙、锶、钡和镭。作为稀土元素，可举出钪、钇、镧、 铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。NOx吸藏物质可以担载于载体上，也可以 不担载于载体上而是存在于催化剂层中。NOxK藏物质可以单独使用1种，也可以组合2种 以上来使用。
[0044] NOx吸藏物质的量不特别限定，但从高效净化NOx的观点出发，相对于IL基材优选 为0? 01~5mol，更优选为0? 05~lmol，特别优选为0? 1~0? 5mol。
[0045] 担载于第1载体上的铂和第1钯的重量比如上所述为3:1~8:1。通过使用以这 样的重量比担载的铂和第1钯，能够提高NOx的氧化性能，高效生成NO2。由于在稀气氛中 过量地存在氧，因此难以将NOx净化（还原）。但是，通过在稀气氛中使NOx氧化为NO2，并 使NOx吸藏物质吸藏NO2，能够减少NOx的排出。而且，在变化为浓气氛时，通过从NO^及藏 物质放出NO2，使其与还原剂（HC、CO等）反应，能够净化为N2。也就是说，通过提高啤的 氧化性能，能够提高NOx的净化性能。
[0046] 本发明涉及的排气净化用催化剂，主要由基材和催化剂层构成，但也可以在不损 害本发明的效果的范围内包含任意的层。例如，可以在基材与催化剂层之间等包含任意的 层。
[0047]催化剂层可以是单一的催化剂层（图2)，也可以由多个催化剂层构成构成。并不 特别限定，但优选催化剂层包含配置于基材上的下层催化剂层、和配置于该下层催化剂层 上的上层催化剂层（图3)。
[0048] 在此，在催化剂层包含铑的情况下，优选铑与铂和第1钯存在于不同的催化剂层 中。特别优选铑存在于下层催化剂层中，铂和第1钯存在于上层催化剂层中。
[0049] 在催化剂层包含第2钯的情况下，优选第2钯与铂和第1钯存在于同一催化剂层 中。特别优选第2钯与铂和第1钯存在于上层催化剂层中。
[0050] 在催化剂层包含NOx吸藏物质的情况下，优选上层催化剂层和下层催化剂层的任 一者中都存在NOx吸藏物质。
[0051] 作为本发明的一实施方式，可举出下述排气净化用催化剂，所述排气净化用催化 剂包含基材、下层催化剂层和上层催化剂层，
[0052] 所述下层催化剂层配置于所述基材上，包含载体、担载于该载体上的铑、和NOxK 藏物质，
[0053] 所述上层催化剂层配置于所述下层催化剂层上，包含第1载体、担载于该第1载体 上的铂以及第1钯、和NOx吸藏物质，
[0054] 所述铂与所述第1钯的重量比为3:1~8:1。
[0055] 作为本发明的另一实施方式，可举出下述排气净化用催化剂，所述排气净化用催 化剂包含基材、下层催化剂层和上层催化剂层，
[0056] 所述下层催化剂层配置于所述基材上，包含载体、担载于该载体上的铑、和NOxK 藏物质，
[0057] 所述上层催化剂层配置于所述下层催化剂层上，包含第1载体、担载于该第1载体 上的铂以及第1钯、第2载体、担载于该第2载体上的第2钯、和NOx吸藏物质，
[0058] 所述铂与所述第1钯的重量比为3:1~8:1，在所述第2载体上未担载铂。实施例
[0059] 以下，利用实施例和比较例对本发明进行更详细地说明，但本发明的技术范围并 不限定于此。
[0060] 〈排气净化用催化剂的制造〉
[0061] [实施例1]
[0062] (1)使氧化锆（30g)悬浮于水中，然后添加了硝酸铑。将混合物蒸发干固，得到了 担载有铑的粉末。铑相对于氧化锆的担载量为1重量％。
[0063] 将所得到的担载有铑的粉末、氧化铝（140g)和水混合，得到了涂布材料[1-1]。