[发明专利]尾气净化用催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾气净化用催化剂及其制备方法。

背景技术

迄今为止，将Rh(铑)负载在复合氧化物上来构成的催化剂用作三元催化剂，该三元催化剂作为汽车的尾气净化用催化剂而已为人所知。但是，如果催化剂长期被暴露在高温尾气中，则Rh可能会凝集在一起而结块(sintering)导致催化剂的活性降低。

作为解决该问题的尾气净化用催化剂，专利文献1中记载了一种通过使由Nd(钕)、Al(铝)、Ce(铈)、Zr(锆)、La(镧)无机混合氧化物形成的载体负载Rh而构成的催化剂。

根据专利文献1，其制备方法大致如下。将在纯水中溶解硝酸铝、硝酸铈、硝酸氧锆、硝酸镧而形成的溶液滴在氨水中。将所得到的沉淀物干燥、焙烧，由此得到第一粒子和第二粒子混合、凝集在一起的二次粒子的粉末，其中，所述第一粒子由添加La的CeO₂－ZrO₂构成，所述第二粒子由添加La的Al₂O₃构成。将该粉末与硝酸钕的水溶液混合、搅拌后进行干燥、焙烧，由此得到Nd偏析在第一粒子和第二粒子的表面层上的粉末状无机混合氧化物。将该无机混合氧化物浸渍在硝酸铑水溶液中后进行焙烧，从而得到该催化剂。

专利文献2中记载了一种由氧化物载体负载贵金属的催化剂，并记载了下述内容：在氧化气氛下，上述催化剂具有贵金属以高氧化状态存在于载体的表面上并且经由载体表面上的氧而与载体的阳离子结合而成的表面氧化物层，在还原气氛下，贵金属以金属状态存在于载体的表面上，并且露在载体表面上的贵金属的量在由载体负载的贵金属的总量中所占的比例为，以原子比率计10％以上。

此外，在专利文献2中，作为上述氧化物载体的例子而记载了CeO₂－ZrO₂－Y₂O₃、ZrO₂－La₂O₃、CeO₂－ZrO₂、CeO₂－ZrO₂－La₂O₃－Pr₂O₃各复合氧化物，作为催化剂的制造方法而记载了如下内容，即：在离子交换水中将复合氧化物搅拌，使向上述的溶液添加硝酸钕而形成的混合溶液蒸发干固，进而对其进行干燥、焙烧后浸渍到硝酸铑水溶液中进行过滤、清洗后进行干燥、焙烧，从而得到催化剂。

专利文献3中记载了一种由复合氧化物形成的催化剂，上述复合氧化物由氧化锆、至少一种配位元素和贵金属形成，上述配位元素选自由稀土元素、碱土元素、铝以及硅组成的组，贵金属在该复合氧化物的晶体结构中的固溶率在50％以上。

在专利文献3中，作为上述催化剂的制造方法之一例而记载了共沉淀法。共沉淀法是一种如下所述的方法，即：将包含Zr和配位元素的盐的混合盐水溶液添加到中和剂中而使它们共沉淀后，对所得的共沉淀物进行干燥，然后进行热处理(1次焙烧)，然后向其混合含贵金属盐的溶液，对所得的前驱体组成物进行热处理(2次焙烧)，由此得到耐热性氧化物。或者，向包含Zr、配位元素以及贵金属盐的混合盐水溶液中添加中和剂而使它们共沉淀，对所得的前驱体组成物进行干燥后进行热处理，由此得到耐热性氧化物。

作为如上所述的耐热性氧化物之例，在专利文献3中列举了ZrLaRh复合氧化物、ZrYRh复合氧化物、ZrNdRh复合氧化物、ZrLaNdRh复合氧化物、ZrLaSrRh复合氧化物以及ZrCeLaRh复合氧化物。

专利文献1：日本公开专利公报特开2011－136319号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2007－289920号公报

专利文献3：日本公开专利公报特开2006－169035号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

在专利文献1、2中记载了主要通过在CeZr系复合氧化物的表面上负载Nd后进一步负载Rh来利用Nd抑制Rh的移动的内容，在专利文献2中还记载了通过还原处理使Rh处于金属状态的内容。在专利文献3中记载了如下内容，即：主要通过热处理而使Rh固溶在Zr系复合氧化物的晶体结构内，由此对当在高温条件下使用了催化剂的情况下Rh的粒子生长的情况进行抑制。