[发明专利]催化剂载体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在蜂窝体基材上担载对废气具有净化性能的催化剂涂层而成的催化剂载体。

背景技术

为了对汽车的废气中含有的烃（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）等有害成分进行净化，使用催化剂载体（参照专利文献1及2）。

作为该催化剂载体，例如使用将含有含Pt、Pd、Rh等贵金属的催化剂成分和氧化铝等载体成分的催化剂涂层担载于由堇青石等构成的多孔质蜂窝体基材的单元壁而成的载体。当使用这种催化剂载体时，能够对废气中含有的烃、一氧化碳及一氧化氮（NO）进行净化。

这种催化剂载体要求重量轻、压力损失小及对废气的净化性能提高。为了使其重量轻及压力损失小，开发了减小蜂窝体基材的单元壁的厚度或增大气孔率的技术。另外，为了提高净化性能，还开发了在催化剂涂层上形成空隙的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-184937号公报

专利文献2：日本特开2002-210370号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

但是，为了提高净化性能，如上所述当在催化剂涂层上形成空隙时，有催化剂涂层从多孔质的蜂窝体基材的单元壁上剥离、进而降低净化性能的可能性。特别是，当将催化剂涂层的空隙率增加至例如20体积%以上时，易于发生自多孔质蜂窝体基材的单元壁上的剥离。因此，难以通过提高催化剂涂层的空隙率来充分地提高净化性能。

本发明是鉴于该背景而完成的，本发明希望提供对废气的净化性能优异的催化剂载体及其制造方法。

用于解决技术问题的方法

本发明的一个方式为一种催化剂载体，其为在具有配置成网格状的单元壁和被该单元壁划分出来的多个单元的气孔率为40～60体积%的多孔质蜂窝体基材的至少上述单元壁上担载对废气具有净化性能的催化剂涂层而成的催化剂载体，其特征在于，上述催化剂涂层由空隙率为50～63体积%的多孔体构成，上述催化剂涂层在担载于上述单元壁的表面的同时、以40体积%以上的填充率填充于上述单元壁的细孔内（权利要求1）。

本发明的另一方式为上述催化剂载体的制造方法，其特征在于，具有以下工序：将上述蜂窝体基材浸渍于分散有在烧成后形成上述催化剂涂层的催化剂材料和烧失材料（burned-away material）的催化剂浆料中的浸渍工序；和对该浸渍工序后的上述蜂窝体基材进行干燥、烧成，从而形成上述催化剂涂层的烧成工序；在上述浸渍工序中，按照表示上述蜂窝体基材的细孔径与细孔的累积频率（其中为从细孔径大的一侧开始的累积频率）之间的关系的细孔分布图、和表示上述催化剂浆料中的粒子的粒径与上述催化剂浆料中的粒子的累积频率（其中为从粒径小的一侧开始的累积频率）之间的关系的粒度分布图的交点处的累积频率达到80%以上的方式，确定上述蜂窝体基材与上述催化剂浆料的组合（权利要求7）。

发明效果

上述催化剂载体是在气孔率为40～60体积%的多孔质蜂窝体基材的至少上述单元壁上担载对废气具有净化性能的催化剂涂层而成的。进而，上述催化剂涂层由空隙率为50～63体积%的多孔体构成。因此，上述催化剂载体在上述催化剂涂层内的废气扩散性优异、废气净化性能优异。其中，催化剂涂层中的多孔体的空隙率更优选为53体积%～63体积%的范围。

另外，上述催化剂涂层在担载于上述蜂窝体基材的上述单元壁的表面的同时，以40体积%以上的填充率填充于上述单元壁的细孔内。因此，上述催化剂涂层充分地被上述蜂窝体基材保持至上述蜂窝体基材的细孔内部。因此，能够将50～63体积%的空隙率高的上述催化剂涂层充分地保持于上述蜂窝体基材中，能够防止上述催化剂涂层的剥离，能够提高耐热冲击性。因此，上述催化剂载体对废气可以发挥优异的净化性能。其中，上述催化剂涂层在上述蜂窝体基材的单元壁的细孔内的填充率更优选为57～85体积%的范围、进一步优选为74～85体积%的范围。

接着，在上述制造方法中通过进行浸渍工序和烧成工序来制造上述催化剂载体。