本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00980133779.1，申請(qǐng)日為2009年6月8日，申請(qǐng)人為日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社，發(fā)明名稱為“廢氣凈化用催化劑及其制造方法”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢氣凈化用催化劑及其制造方法。更具體而言，本發(fā)明涉及適用于對(duì)稀薄混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)等排出的廢氣中的氮氧化物(NOx)進(jìn)行凈化、可減少貴金屬使用量、并且經(jīng)過耐久后凈化性能不易下降的廢氣凈化用催化劑及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，基于石油資源枯竭問題及地球變暖問題，對(duì)于低燃料消耗汽車的要求越來越高，特別是稀薄燃燒汽車已備受關(guān)注。就所述稀薄燃燒汽車中使用的催化劑而言，必須具有對(duì)氧過量氣體氛圍中的氮氧化物(NOx)的凈化作用。然而，對(duì)于常規(guī)的三元催化劑而言，受到過量存在的氧的影響，無法達(dá)到對(duì)氮氧化物的充分凈化。為此，期待一種能夠在氧過量的稀薄區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物凈化的催化劑。此外，現(xiàn)有技術(shù)中已提出了一種在稀薄區(qū)捕獲氮氧化物以實(shí)現(xiàn)凈化的所謂稀薄NOx捕獲催化劑(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-301530號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，上述的傳統(tǒng)稀薄NOx捕獲催化劑存在的問題在于：經(jīng)過耐久試驗(yàn)后，作為催化劑成分的貴金屬發(fā)生聚集，貴金屬的活性表面積減小，催化劑性能降低。

本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而完成。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種廢氣凈化用催化劑及其制造方法，所述廢氣凈化用催化劑經(jīng)過耐久后其催化劑性能也不易下降，且可以實(shí)現(xiàn)催化劑成分的使用量的減少。

解決問題的方法

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及廢氣凈化用催化劑，該催化劑含有銠、含鋯氧化物及NOx吸附材料，所述含鋯氧化物含有鋯和選自鈣、鑭、鈰、釹及釔中的至少1種元素，且擔(dān)載上述銠，所述NOx吸附材料選自鎂、鋇、鈉、鉀及銫中的至少1種，其中，在空氣中、900℃下焙燒3小時(shí)后，上述銠的分散度為20％以上。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及廢氣凈化用催化劑的制造方法，該方法包括下述步驟：將含鋯氧化物與水混合，制備上述含鋯氧化物的水溶液的步驟，所述含鋯氧化物含有鋯和選自鈣、鑭、鈰、釹及釔中的至少1種元素；以及混合上述含鋯氧化物的水溶液和銠鹽的水溶液，將銠擔(dān)載于上述含鋯氧化物的步驟。其中，使上述銠鹽的水溶液與上述含鋯氧化物的水溶液的混合溶液的pH為7以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式中涉及的廢氣凈化用催化劑的立體圖及部分放大圖。

符號(hào)說明

1整體式載體

2催化劑層(內(nèi)層)

3催化劑層(外層)

具體實(shí)施方式

以下，針對(duì)本發(fā)明的廢氣凈化用催化劑進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的廢氣凈化用催化劑是含有銠(Rh)、擔(dān)載上述銠的含鋯氧化物及NOx吸附材料的催化劑。并且，在空氣中、900℃下焙燒3小時(shí)后，上述催化劑中的銠的分散度為20％以上。

這里，作為NOx吸附材料，只要是在燃料稀薄于理論空燃比的稀薄區(qū)(lean range)可吸附氮氧化物(NOx)，在化學(xué)計(jì)量比區(qū)(理論空燃比區(qū))、或燃料 濃于理論空燃比的濃厚區(qū)(rich range)可釋放NOx的材料即可。具體而言，可使用鎂(Mg)、鋇(Ba)、鈉(Na)、鉀(K)或銫(Cs)、以及它們的任意混合物作為NOx吸附材料。

作為上述含鋯氧化物，可使用含有鈣(Ca)、鑭(La)、鈰(Ce)、釹(Nd)或釔(Y)及它們的混合物、并含有鋯(Zr)的氧化物。尤其優(yōu)選使用在氧化鋯(ZrO₂)中添加有鑭(La)的加鑭氧化鋯(La-ZrO₂)。

在本發(fā)明中，使用所述含鋯氧化物的理由如下所述。首先，作為銠等貴金屬發(fā)生凝聚的機(jī)理，已知有：(1)伴隨在熱作用下貴金屬的遷移而發(fā)生的凝聚；和(2)伴隨擔(dān)載有貴金屬的載體本身的凝聚而發(fā)生的貴金屬的凝聚。現(xiàn)有技術(shù)中，為了抑制(1)的凝聚，使用表面積大的氧化鋁(Al₂O₃)作為貴金屬載體，以預(yù)先增大貴金屬之間的距離。但已知會(huì)因氧化鋁的凝聚而引發(fā)貴金屬凝聚、或發(fā)生銠固溶于氧化鋁，進(jìn)而導(dǎo)致銠的催化劑活性下降。對(duì)此，為了抑制銠固溶于氧化鋁的情況，已開始使用氧化鋯(ZrO₂)。但由于氧化鋯的耐熱性低，因此在氧化鋯之間易發(fā)生凝聚。作為其結(jié)果，已知會(huì)引發(fā)(2)的凝聚，進(jìn)而導(dǎo)致銠的催化劑活性降低。