[发明专利]废气净化用催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂及其制造方法，更详细地涉及含有包含金和钴的二元金属粒子的废气净化用催化剂及其制造方法。

背景技术

从汽油发动机、柴油发动机等汽车的内燃机排出的废气中含有一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)及氮氧化物(NOx)等有害成分。因此，一般在车辆中设置有用于将这些有害成分分解去除的废气净化装置，通过配备在该废气净化装置内的废气净化用催化剂使这些有害成分无害化。以往，作为这样的废气净化用催化剂，广泛公知的是使用同时进行废气中的CO及HC的氧化和NOx的还原的三元催化剂，具体地，在氧化铝(Al₂O₃)等多孔氧化物载体上载持贵金属，特别是铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等铂族元素的催化剂。

但是，这些铂族元素的出产地域少，其产出集中于南非、俄罗斯等特定的地域，因此是非常高价的稀有金属。另外，这些铂族元素随着汽车的排气规定的强化，使用量增加，因而会担心资源的枯竭。因此，有必要减少铂族元素的使用量，并且将来用其它金属等代替该铂族元素的作用。因此，对用于减少铂族元素的使用量或代替它的催化剂成分进行了大量的研究。

特开2005-185959号公报中记载了废气净化用催化剂，其特征在于，在同一多孔载体上载持选自Ru、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt及Au的至少一种以上的贵金属A、和选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu及Zn的至少一种以上的过渡金属化合物B，一部分或全部的上述贵金属A与上述过渡金属化合物B形成复合物。另外，特开2005-185959号公报中作为贵金属A与过渡金属化合物B的复合物，例如，具体公开了Pt 与Co的组合。另外，特开2005-185959号公报中记载了根据上述的废气净化用催化剂，过渡金属化合物B显现出催化活性，所以即使减少高价的贵金属A的量，也可以维持高的催化活性。

特开2006-043634号公报中记载了废气净化用催化剂，其特征在于，具有贵金属、一部分或全部与上述贵金属形成复合物的过渡金属化合物、与上述复合物接触且电负性为1.5以下的第三成分元素、载持上述贵金属、上述过渡金属化合物及上述第三成分元素且一部分或全部与上述第三成分元素形成复合氧化物的多孔载体。另外，特开2006-043634号公报中作为贵金属与过渡金属化合物的复合物，例如，具体地公开了Pt与Co的组合。另外，特开2006-043634号公报中记载了根据上述废气净化用催化剂，过渡金属化合物显现催化活性，所以催化活性提高，可以减少贵金属的使用量。

特表2001-524030号公报中记载了含有包含由金及还原性过渡金属氧化物形成的微细团簇的活性络合物、和包含铈及钛的氧化物的多孔性支持体的、同时进行一氧化碳及碳化氢的氧化、一氧化二氮的还原以及臭氧的分解的金催化剂。另外，特表2001-524030号公报中作为上述的还原性过渡金属氧化物具体公开了Co₂O₃。另外，特表2001-524030号公报中作为要点记载了根据上述的金催化剂，在低温及高温下可以同时进行一氧化二氮的还原和一氧化碳及碳化氢的氧化。

发明内容

发明所要解决的课题

在上述现有技术文献中作为催化剂成分或助催化剂成分提出的Co(钴)特别是在金属的状态下具有对NO进行离解的能力，这是已知的。因而，是可代替铂族元素的几个具有可能性的催化剂成分中的一个。但是，已知钴等贱金属与铂族元素相比，一般容易被氧化。因而，即使将这样的贱金属作为废气净化用催化剂的催化剂成分使用，该贱金属也比较容易被废气中所含的氧等氧化性成分氧化。在该情况下， 该贱金属的金属化不充分，作为结果，不能实现废气净化，特别是对于NOx的还原净化不能实现充分的催化活性。

因此，为了不是以氧化物的状态而是以金属的状态维持钴等贱金属，实现对于废气的净化高的催化活性，典型地需要将废气的空燃比控制在例如比理论空燃比(化学计量比)更充分富裕的空燃比。但是，这样的富燃料气氛下的运行因招致燃料费用的大幅度恶化，所以一般不优选。

因此，本发明的目的在于，提供一种作为催化剂成分含有钴的新的废气净化用催化剂，即废气的净化活性，特别是NOx的还原活性得到了改善的废气净化用催化剂及其制造方法。

用于解决课题的手段

解决上述课题的本发明如下。

(1)一种废气净化用催化剂，其特征在于，在催化剂载体上载持多个包含金和钴并且具有大于0nm且100nm以下的平均粒径的二元金属粒子。