吸留还原型催化剂及其制造方法_4

文档序号:9606580阅读:来源:国知局
3)、氧化姉(Ce〇2)、氧化 错狂r〇2)、氧化姉-氧化错(Ce〇2-Zr〇2)、氧化铁灯i〇2)及它们的组合等。
[0115] 例如,在载持工序中,首先将含有在之前的还原工序中合成的包含销和金的固溶 体的催化剂金属的溶液W销和/或金的量(金属换算载持量)相对于催化剂载体通常成为 0.01~lOwt%范围的量添加至在规定量的溶液中分散的金属氧化物(催化剂载体)的粉 末中。接着,将其在规定的溫度和时间(特别是对于分解除去杂质、任意选择的保护剂等且 将催化剂金属载持在催化剂载体上而言足够的溫度和时间)下进行干燥和烧成,由此能够 将催化剂金属载持于催化剂载体。通常,上述的干燥能够在减压下或常压下于约80°C~约 25(TC的溫度下实施持续约1小时~约24小时。另一方面,上述的烧成能够在氧化性气氛 中(例如空气中)于约300°C~约800°C的溫度下实施持续约30分钟~约10小时。
[0116] 接着,将NOy吸留材料进一步载持于载持有催化剂金属的催化剂载体。具体而言, 首先,使用W规定的浓度含有构成NOy吸留材料的金属的盐(例如乙酸盐或硝酸盐等)的溶 液并通过公知的含浸法等,可将NOy吸留材料载持于催化剂载体。最后,将载持有催化剂金 属和NO,吸留材料的催化剂载体经历规定的溫度和时间进行干燥和烧成,由此可得到本发 明的NOy吸留还原型催化剂。不特别限定,但例如上述的干燥也可W使用微波等进行。通 过使用微波进行干燥,可将NOy吸留材料均匀一致地载持在催化剂载体上。
[0117] 如上述那样操作得到的本发明的NOy吸留还原型催化剂可根据需要例如在高压下 压制W成形为片状,或者加入规定的粘合剂等而浆料化并将其涂覆在堇青石制蜂窝基材等 的催化剂基材上来使用。予W说明,在后者的情况下,例如,也可W在将载持有催化剂金属 的催化剂载体的粉末作为载体涂覆(washcoat)在上述的催化剂基材上之后,将NOy吸留 材料含浸载持在得到的催化剂层上。
[0118]W下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受运些实施例的任何限制。 [011引 实施例
[0120] [例1(参考例)]
[0121] [Au含量Imol%的Pt-Au催化剂金属的合成]
[0122] 首先,将3. 448g的作为保护剂的聚乙締化咯烧酬(PVPK-25)导入至加入有适合 尺寸的揽拌子的IL的分离烧瓶(s巧arat油Ieflask)中,加入300mL蒸馈水一边对其揽拌 一边使其溶解(溶液1)。接着,将1. 818g的作为销离子源的氯销酸化学液体(HzPtClA,浓度 33. 02wt% )和0. 0204g的作为金离子源的氯金酸化学液体(HAuCl"浓度29. 988wt% )加 入200ml的烧杯中并混合(溶液。。接着,在将该溶液2加入到上述溶液1中之后,用50mL 的蒸馈水共洗。为了将该混合溶液中的氧赶出去W形成易于还原销和金的条件,对得到的 混合溶液一边用氮进行鼓泡一边在室溫下进行揽拌。接着,用50mL的蒸馈水稀释0. 470g 的作为还原剂的棚氨化钢(NaBH4),将其添加至上述的分离烧瓶中的混合溶液中。添加后, 混合溶液的颜色立刻变黑,其后,进一步揽拌该混合溶液30分钟左右。
[0123] 接着,将约化的丙酬加入化的烧杯中,其后一次性投入W上得到的溶液。接着, 用离屯、分离机(30(K)rpm)处理该混合溶液5分钟,由此提取金属粒子成分(沉淀物)。接 着,擬弃上清液,除去残留的棚氨化钢等。最后,将约300mL的乙醇加入至得到的沉淀物中, 得到Au含量为Imol%的包含Pt-Au催化剂金属的溶液。
[0124] [Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Au含量Imol% )的制备]
[0125] 接着,WPt的载持量相对于氧化姉-氧化错(Ce〇2-Z;r〇2)载体成为Iwt%的量将 上面得到的包含Pt-Au催化剂金属(Au含量Imol% )的溶液导入该氧化姉-氧化错载体, 接着使其蒸发干燥。接着,通过干燥炉干燥12小时后,将其放入研鉢用研棒捣碎,将得到的 粉末在烧成炉中在空气中于500°C下烧成2小时。
[0126] 接着,从烧成炉取出试样,放入研鉢用研棒捣碎,将得到的粉末投入放有揽拌子的 1000血的烧杯中。接着,将6. 14g的乙酸领((CHsCOO)ZBa)投入放有揽拌子的100血的另外 烧杯中,接着慢慢地加入离子交换水直至乙酸领溶解。在揽拌5分钟左右之后,将其加入之 前的1000血的烧杯中并揽拌。揽拌一会之后,使用微波在室溫下使其干燥(1. 5kWX30分 钟)。干燥结束之后,将得到的粉末放入相蜗,将该相蜗置于烧成炉中,在50(TC下烧成30分 钟,由此得到?1-411,8曰/^6〇厂2'〇2(411含量1111〇1%,口1载持量1*1%和8曰载持量11*1%) 的NOy吸留还原型催化剂。
[0127][例 2]
[0128] [Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Au含量5mol% )的制备]
[0129] 不改变氯销酸化学液体和乙酸领的添加量,W金含量成为5mol%的量加入氯金酸 化学液体,并根据其适当地改变聚乙締化咯烧酬和棚氨化钢的量,除此W外,与例1同样地 操作,得到Pt-Au,Ba/Ce〇2-Zr〇2(Au含量5mo1 %,Pt载持量1Wt%和Ba载持量11Wt% )的 NOy吸留还原型催化剂。
[0130][例引
[0131] [Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Au含量IOmol% )的制备]
[0132] 不改变氯销酸化学液体和乙酸领的添加量,W金含量成为IOmol%的量加入氯金 酸化学液体,并根据其适当地改变聚乙締化咯烧酬和棚氨化钢的量,除此W外,与例1同样 地操作,得到Pt-Au,Ba/Ce〇2-Zr〇2(Au含量IOmol%,Pt载持量Iwt%和Ba载持量 11Wt% ) 的NOy吸留还原型催化剂。
[0133][例 4]
[0134] [Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Au含量20mol% )的制备]
[0135] 不改变氯销酸化学液体和乙酸领的添加量,W金含量成为20mol%的量加入氯金 酸化学液体,并根据其适当地改变聚乙締化咯烧酬和棚氨化钢的量,除此W外,与例I同样 地操作,得到?1:-411,83/〔6〇2-21'〇2(411含量2〇1]1〇1%,?1:载持量1¥1%和83载持量11¥1%) 的NOy吸留还原型催化剂。
[0136] [例5 (参考例)]
[0137] [Pt-Au,Ba/Ce(VZr02(Au含量 30mol% )的制备]
[013引不改变氯销酸化学液体和乙酸领的添加量,W金含量成为30mol%的量加入氯金 酸化学液体,并根据其适当地改变聚乙締化咯烧酬和棚氨化钢的量,除此W外,与例1同样 地操作,得到?1:-411,83/〔602-21'02(411含量301]1〇1%,?1:载持量1¥1%和83载持量11¥1%) 的NOy吸留还原型催化剂。
[0139] [例6(参考例)]
[0140] [Pt,Ba/Ce02-Zr02(Au含量Omol% )的制备]
[0141] 不加入氯金酸化学液体,根据其适当地改变聚乙締化咯烧酬和棚氨化钢的量,除 此^外,与例1同样地操作,得到?1,83/〔6〇2-2啤(411含量〇111〇1%,?1载持量^^%和8曰 载持量llwt% )的NOy吸留还原型催化剂。
[0142] [比较例1]
[014引[利用还原析出法的Pt-Au,Ba/Ce02-Z;r02(Au含量Imol% )的制备]
[0144] 利用特开2001-104804号公报中所公开的还原析出法,制备Pt-Au,Ba/ Ce〇2-Zr〇2(Au含量Imol% )。具体而言,首先,将Ce〇2-Zr〇2粉末添加至溶解了 9. 98X102Wt%的Pt(N02)2(畑3)2的水溶液中,揽拌3小时后,在大气中进行120°CX24 小时的干燥。干燥后,在大气中进行300°CX2小时的热处理,得到载持Iwt%的Pt 的粉末。将规定量的HA11CI4? 4&0、作为还原剂的NazSzOs? 5&0 (9. 40X102Wt% )、 Na2S2〇3(2. 41X10Vt% )、CeH7Na〇6(9. 45X10Vt% )添加至Ij分散有该粉末的 60°C的离子交 换水中,一边揽拌24小时一边使Au还原析出。该还原析出后,进行过滤,用60°C的离子交 换水进行洗净。将洗净的粉末在大气中进行12(TCX2小时的干燥。干燥后,在大气中进行 500°CX2小时的热处理。
[0145] 接着,将烧成后的试样放入研鉢并用研棒捣碎,将得到的粉末投入放有揽拌子的 1000 mL的烧杯中。接着,将规定量的乙酸领((CHsCOO)ZBa)投入放有揽拌子的IOOmL的另 外烧杯中,接着慢慢地加入离子交换水直至乙酸领溶解。揽拌5分钟左右之后,将其加入之 前的1000 mL的烧杯中并揽拌。揽拌一会之后,使用微波在室溫下使之干燥(1. 5kWX30分 钟)。干燥结束之后,将得到的粉末放入相蜗,将该相蜗置于烧成炉中,在50(TC下烧成30分 钟,由此得到?1-411,8曰/^6〇厂2'〇2(411含量1111〇1%,口1载持量1*1%和8曰载持量11*1%) 的NOy吸留还原型催化剂。
[0146] [比较例2~5]
[0147] [利用还原析出法的Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Au含量 5、10、20 和 30mol% )的制备] [014引除了改变HAuCl4,4H20的量W外,与比较例1同样地操作,得到Au含量分别为 5、10、20和30mol%的比较例2~5的Pt-Au,Ba/Ce02-Zr02(Pt载持量lwt%和Ba载持量 llwt%)的NOx吸留还原型催化剂。
[0149] [比较例6]
[0150] [Pt,Ba/Ce02-Zr02(Au含量Omol% )的制备]
[0151]在比较例I中,不进行Au的还原析出,仅将Ba载持于载持Iwt%Pt的载持粉末, 由此制备了Pt,Ba/Ce〇2-Z;r〇2(Au含量Omol%,Pt载持量Iwt%和Ba载持量llwt% )的N〇x 吸留还原型催化剂。
[01閲[利用STEM-EDX的催化剂的分析]
[015引对例1~3和6的NO跟留还原型催化剂,通过带有能量色散型X射线分析装置的 扫描透射电子显微
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