[发明专利]排气气体净化用催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及排气气体净化用催化剂及其制造方法，更详细地，涉及Pd的分散度优异，高温耐久后的排气气体净化性能优异的排气气体净化用催化剂，例如，对由汽车等的内燃机排出的排气气体中含有的有害成分进行净化的催化剂及其制造方法。

背景技术

由汽车等的内燃机排出的排气气体中含有烃（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO_X）等有害成分。因此，现有技术中使用将这些有害成分净化而无害化的三元催化剂。

在这样的三元催化剂中，作为催化剂活性成分使用Pt、Pd、Rh等贵金属，作为载体使用氧化铝、二氧化铈、氧化锆或具有储氧能力的二氧化铈-氧化锆复合氧化物等，作为催化剂支持体使用由陶瓷或金属材料制成的蜂窝、板、颗粒等形状的支持体。随着汽车排气气体的规章制度的严格，受内燃机排气气体净化用催化剂的主要催化剂活性成分即贵金属Pt和Rh的价格上涨的影响，利用比较便宜的Pd作为催化剂活性成分来削减排气气体净化用催化剂的成本受到研究，提出了各种方法（例如，参照专利文献1、2、3）。另外，为了使Pd本身的排气气体净化性能提高，正广泛进行作为载体使用的Al₂O₃，CeO₂，ZrO₂等金属氧化物的功能性的研究。但是，为了应对今后使用量的增大导致的市场上的价格波动、来自汽车制造商的成本削减要求，需要开发出以少的使用量显示出有效的排气气体净化性能的催化剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06－099069号公报

专利文献2：日本特开平07－171392号公报

专利文献3：日本特开平08－281071号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

已知三元催化剂的贵金属类暴露于高温时，由其贵金属氧化物发生氧解离而转变为金属，由此会加速烧结(シンタリング)。其中，认为Pd由于氧解离温度低而容易烧结，是性能劣化的主要原因。通常即使使用被认为耐热性高的镧稳定化氧化铝（La－Al₂O₃）作为Pd的载体，加速耐久处理中Pd也会急剧地烧结，导致显著的性能降低。作为三元催化剂中的Pd的载体，使用耐热性更高的材料是抑制Pd的烧结的一个方案，研究了各种高耐热性材料。

本发明的目的是提供Pd的分散度优异，高温耐久后的排气气体净化性能优异的排气气体净化用催化剂及其制造方法。

用于解决技术问题的方法

本发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，使用六铝酸钡作为载体，通过以特定的量比担载钯和钡，可得到Pd的分散度优异，高温耐久后的排气气体净化性能优异的排气气体净化用催化剂，从而完成了本发明。

即，本发明的排气气体净化用催化剂的特征在于，含有担载了钯和钡的六铝酸钡，以六铝酸钡的质量为基准，钯的担载量换算为Pd金属的质量为0.2～3.5质量%，钡的担载量换算为BaO的质量为1～20质量%，钡的担载量和钯的担载量的摩尔比为Ba/Pd＝（0.5～10）/1。

本发明的排气气体净化用催化剂的特征在于，优选含有担载了钯和钡的六铝酸钡，以六铝酸钡的质量为基准，钯的担载量换算为Pd金属的质量为1～3.5质量%，钡的担载量换算为BaO的质量为2～15质量%，钡的担载量和钯的担载量的摩尔比为Ba/Pd＝（2～4.5）/1。

另外，本发明的排气气体净化用催化剂构成体的特征在于，包括由陶瓷或金属材料制成的催化剂支持体，和担载于该催化剂支持体上的以上述排气气体净化用催化剂为主成分的层。

本发明的排气气体净化用催化剂构成体的制造方法的特征在于，使进行了湿式粉碎处理的六铝酸钡浆料分散于含有水溶性钯化合物和水溶性钡化合物的水溶液中，制成浆料，将得到的浆料涂布于由陶瓷或金属材料制成的催化剂支持体，使之干燥，进行烧成。

发明效果

本发明的排气气体净化用催化剂和本发明的排气气体净化用催化剂构成体的Pd的分散度优异，高温耐久后的排气气体净化性能优异，本发明的制造方法适用于制造本发明的排气气体净化用催化剂。

具体实施方式

本发明中作为载体使用的六铝酸钡是公知化合物，可通过各种制造方法制造。例如，可通过日本特开平6－239613号公报、日本特开平7－187664号公报、日本特开平7－187665号公报、日本特开平10－287419号公报等记载的制造方法制造。