[发明专利]氧化锆系多孔体及其制造方法

说明书

本发明的提供一种氧化锆系多孔体，其具有适合载持贵金属等的催化剂活性种的细孔径，且细孔径的波动小，在以1000℃进行12小时的热处理后也具有充分的比表面积。具体而言，本发明提供一种颗粒的氧化锆系多孔体，其特征在于：(1)基于BJH法的细孔分布中，在20～100nm的细孔径具有峰，将由测得的细孔分布曲线求出的峰的半值宽度设为W、将峰的高度为P时，P/W比为0.05以上，总细孔容量为0.5cm³/g以上，(2)在以1000℃进行12小时的热处理后，在20～100nm的细孔径具有峰，上述P/W比为0.03以上，具有至少40m²/g的比表面积，总细孔容量为0.3cm³/g以上。

技术领域

本发明涉及氧化锆系多孔体及其制造方法。

背景技术

作为催化剂载体使用的氧化锆单体在400℃时的比表面积最多为 100m²/g左右。并且，比表面积超过100m²/g的氧化锆单体一般为不具有一定结构的非晶质。因此，将氧化锆单体作为催化剂载体使用时，在400℃以上的高温下比表面积变小，结果，无法得到在高温下稳定的性能。因此，为了作为催化剂载体使用，需要进一步改善耐热性(热稳定性)。

但是，最近，不仅重视比表面积的耐热性，细孔容积的分布及其耐热性等也得到重视。这是由于在考虑催化剂载体的颗粒载持有活性贵金属的情况下，由于热处理，发生催化剂载体颗粒的聚集，特别是直径100nm以上的细孔大幅度减少，并且，载持于其表面上的铂、铑、钯等贵金属埋入颗粒内部，无法有效地利用于表面上的反应。

具体而言，为了在具有10～100nm直径的细孔中以良好的分散性载持作为催化剂的活性种的贵金属，需要具有10～100nm的直径的细孔的细孔容积大、并且具有超过100nm的直径的细孔的细孔容积小。并且，需要即使在1000℃以上的高温下，该具有10～100nm的直径的细孔容积也大，即需要具有10～100nm的直径的细孔在高温下的耐热性。

专利文献1中，公开了一种耐热性优异的催化剂载体材料，通过将颗粒的大小控制为所期望的最佳的大小，即使在高温气氛下长时间使用，也能够维持高的比表面积。专利文献1的实施例的试样6公开了加热前的比表面积为64.5384m²/g、以1000℃进行5小时加热后的比表面积为36.7262m²/g的催化剂载体材料。但是，即使是该催化剂载体材料，比表面积的耐热性换算为加热前后的比表面积之比时，也不过为(A/B)×100＝56.9(％)。

A表示加热后的比表面积，B表示加热前的比表面积。

专利文献2中，公开了以1000℃烧制3小时后的比表面积至少为 30m²/g的氧化锆系多孔体。并且，公开了一种氧化锆系多孔体，该氧化锆系多孔体在基于BJH法的细孔分布中，在20～110nm的细孔径具有峰，且总细孔容量为0.4cm³/g以上，以1000℃烧制3小时后的比表面积至少为30m²/g。

专利文献3中，公开了一种多孔体氧化锆系粉末，其特征在于：以1000℃进行3小时热处理后的总细孔容积至少为0.75ml/g，且以 1000℃进行3小时热处理后的具有10～100nm的直径的细孔的合计容积为总细孔容积的至少30％。并且，公开了一种多孔体氧化锆系粉末，以1000℃烧制3小时后的比表面积至少为35m²/g，以1100℃烧制3小时后的比表面积至少为10m²/g。

专利文献4中，公开了一种锆系复合氧化物，其特征在于，以 1000℃烧制3小时后的总细孔容积至少为0.35ml/g，具有10～100nm 的直径的细孔容积为0.2ml/g以上，且具有100nm～10μm的直径的细孔容积为0.2ml/g以下。