[发明专利]铂类氧化催化剂以及使用其的废气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及铂类氧化催化剂以及使用其的废气净化方法，更具体涉及一种铂类氧化催化剂以及使用其的废气净化方法，该铂类氧化催化剂具有促进对从稀薄燃烧器排出的含硫氧化物的废气中所含的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳烟等的颗粒成分之中，特别是烃进行氧化净化的性能。

背景技术

在从锅炉、燃气轮机、稀薄燃烧型汽油发动机、柴油机等的稀薄燃烧器排出的废气中，含有来源于燃料、燃烧空气的各种各样的有害物质。作为这样的有害物质，有烃(HC)、可溶性有机成分(也被称为Soluble Organic Fraction:SOF)、碳烟(Soot)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等，每年对这些有害成分的排出量的限制都更严格。作为这些有害成分的净化方法，实际应用着使加热后的废气与催化剂接触从而进行净化的方法。

削减如此对人体、环境造成恶劣影响的废气中的有害成分的排出量的尝试主要在以欧美、日本等为中心的国家主导下进行，为了满足这些有害物质的排出基准，除了改良催化剂以外，也削减作为使用的轻油等燃料中的催化剂中毒物质的硫(S)的量。

另一方面，虽然在美洲、中南美、中东、包括俄罗斯的北亚、中国、包括印度的南亚、中亚、东南亚等也有进行低硫化的国家、区域，但限制本身就很缓慢，针对所使用的轻油等燃料中的硫，也使用精炼程度低的物质。

作为阻碍催化剂性能的原因，一般列举出因在高温下长时间暴露而造成的贵金属的烧结(颗粒成长)，但因硫、磷、烃等的催化剂中毒成分所造成的贵金属、贵金属负载基材以及催化助剂成分的催化剂中毒等也是活性降低的原因。

在欧美、日本等国中，由于减少燃料中的硫的量，故贵金属的烧结成为主要阻碍催化剂性能的原因，在燃料中的硫的量很多的其他国家，硫等催化剂中毒物质造成的贵金属成分的催化剂中毒被称为催化剂性能降低的主要原因，成为了很大的问题。

因此，欲谋求一种催化剂，其即使在燃料中的硫的量很多的条件下，也能够高效地净化。

在硫氧化物在废气中共存的条件下，关于通过氧化催化剂来抑制HC以及CO的氧化性能降低的方法，至今尝试了数种催化剂。

作为其中之一，提出了一种氧化催化剂，其为具有含氧化钛和沸石的载体、负载于该载体上的贵金属而形成的废气净化用氧化物催化剂，该沸石的含量相对于该催化剂为35～50重量％。具体来说，更进一步，氧化钛的含量相对于该催化剂整体为35～60重量％，沸石为ZSM-5型的沸石和/或β型的沸石，贵金属为铂，其量为0.3～6.0重量％(参照专利文献1)。

另外，提出了一种柴油机发动机用废气净化用催化剂，其特征在于，将(A)负载铂和/或钯的耐火性无机氧化物粉末和(B)催化剂组合物覆盖在三维结构体上而成，关于该(A)负载铂和/或钯的耐火性无机氧化物粉末，是将铂和/或钯以及从由钨、锑、钼、镍、钒、锰、铁、铋、钴、锌以及碱土类金属构成的群组中选出的至少一种金属的催化剂活性氧化物负载于第一耐火性无机氧化物粉末(a)而形成的，(B)催化剂组合物由第二耐火性无机氧化物粉末(b)构成，该铂和/或钯相对于上述第一耐火性无机氧化物粉末(a)在5～50重量％的范围内。在此，适用以粉末状赋予具有耐硫特性的三氧化钨的催化剂制备法(参照专利文献2)。

但是，这样的催化剂无法得到充分的耐硫性，所以谋求更进一步的催化剂的改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-81988号公报

专利文献2：日本特开平7-24260号公报

发明内容

发明想要解决的课题

鉴于上述以往的课题，本发明的目的在于提供一种铂类氧化催化剂以及使用其的废气净化方法，该铂类氧化催化剂具有促进对由稀薄燃烧器排出的含硫氧化物的废气中所含的有害物质(HC、CO、NOx、碳烟等)中，特别是烃进行氧化净化的性能。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述以往的课题而反复进行深入研究，发现如下事实，以至完成本发明：一种铂类废气净化用催化剂，其对作为从柴油机等稀薄燃烧器排出的含有硫氧化物的废气中的有害物质的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳烟等进行氧化，适当地负载于负载在金属氧化物上的铂(Pt)颗粒附近的钨氧化物颗粒抑制铂的硫氧化物催化剂中毒并且在温度上升时能够发挥促进硫脱离的作用，即使长时间暴露于含有高浓度硫氧化物的废气中，也可抑制硫氧化物对铂的氧化物中毒，故特别能够抑制氧化HC的能力的降低。