[发明专利]废气净化催化剂用载体和废气净化催化剂

说明书

本发明为了提供新的催化剂载体，提出了一种废气净化催化剂用载体。所述新的催化剂载体在负载Pd作为催化剂活性成分的情况下，能够有效抑制由于废气中的硫(S)成分而导致的Pd的催化剂性能下降。所述废气净化催化剂用载体具有硼酸铝颗粒，所述硼酸铝颗粒在利用压汞测孔仪测定的对数微分空隙容积分布中在空隙容积径为20nm～100nm的范围具有强度最高的峰(微孔峰)。

技术领域

本发明涉及废气净化催化剂和用于该废气净化催化剂的废气净化催化剂用载体，所述废气净化催化剂能够用于净化从二轮汽车或四轮汽车等的内燃机排出的废气。

背景技术

在以汽油为燃料的汽车等的内燃机的废气中含有烃(THC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分，因此需要使用氧化还原反应同时净化各种有害成分并进行排气。例如需要使烃(THC)发生氧化而转化为水和二氧化碳，使一氧化碳(CO)发生氧化而转化为二氧化碳，使氮氧化物(NOx)发生还原而转化为氮，从而进行净化。

作为用于处理这种来自内燃机的废气的催化剂(以下称作“废气净化催化剂”)，使用可以对CO、THC和NOx进行氧化还原的三元催化剂(Three Way Catalysts：TWC)。

作为这种三元催化剂，已知组合Pt、Pd、Rh等贵金属与氧化铝、二氧化铈、氧化锆或它们的复合氧化物，并涂布于陶瓷或金属等蜂窝基材上而成的三元催化剂。近年来，作为贵金属的Pt、Rh的价格高涨，因此开发了使用比较便宜的Pd作为催化剂活性成分的废气净化用催化剂(参考例如专利文献1、2、3)。

作为催化剂活性成分的贵金属与蜂窝基材的结合力并不强，此外，蜂窝基材本身的比表面积也并不大，因此即使想要在蜂窝基材上直接负载贵金属，也难以高分散地负载充足的负载量。因此，为了使充足量的催化剂活性成分高分散地负载于蜂窝基材的表面，进行了使贵金属负载于具有高比表面积的颗粒状的催化剂载体。

作为这种废气净化催化剂用载体(也称为“催化剂载体”或“载体”)，已知例如由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛化合物等耐火性无机氧化物构成的多孔质颗粒。

最近，公开了使用硼酸铝作为催化剂载体的技术。例如专利文献4中公开了下述技术：通过使催化剂成分负载于包含粉状体的压粉体上，来实现气体扩散性的提高，所述压粉体利用硼酸铝晶须覆盖外侧，其内部形成有中空部。

但是，上述硼酸铝晶须为针状，因此比表面积小，存在耐久后的贵金属的凝集不可避免这样的耐久性的问题。

因此，专利文献5(日本特开2012-16685号公报)记载的发明提出了一种废气净化用催化剂，作为高温耐久后的废气净化性能优异，贵金属、特别是Pd的分散度优异的废气净化用催化剂，其包含载体和负载于该载体上Pd，该载体包含经La₂O₃修饰的以式9Al₂O₃·2B₂O₃表示的硼酸铝，该La₂O₃的量以硼酸铝的质量为基准为0.3～2质量％。

此外，专利文献6(日本特开2013-075286号公报)记载的发明提出了一种废气净化用催化剂以及废气净化用催化剂构成体，作为储氧能力优异、且高温耐久后的废气净化性能、特别是富集区域处的NO_X净化性能优异的废气净化用催化剂，其包含载体和负载于该载体上的Pd，该载体包含硼酸铝中的铝原子的2.5～11.5at％被Fe、Co、Ga或Ni置换的置换硼酸铝。所述废气净化用催化剂构成体包含由陶瓷或金属材料构成的催化剂支撑体和负载于该催化剂支撑体上的上述废气净化用催化剂的层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06-099069号公报

专利文献2：日本特开平07-171392号公报