[发明专利]耐热性钌复合体以及作为NOx存储以及还原催化剂的用途

说明书

本发明涉及一种耐热性钌复合体，尤其涉及一种作为由含有多个核心的基质（matrix）构成的耐热性钌复合体（composite），核心中的钌是以金属状态存在，而基质中包含含有Ru钙钛矿（PV，perovskite）的Ru复合氧化物的耐热性钌复合体以及利用所述耐热性钌复合体的催化剂、排气系统。

技术领域

本发明涉及一种耐热性钌复合体，尤其涉及一种作为由含有多个核心的基质(matrix)构成的耐热性钌复合体(composite)，核心中的钌是以金属状态存在，而基质中包含含有Ru钙钛矿(PV，perovskite)的Ru复合氧化物的耐热性钌复合体以及利用所述耐热性钌复合体的催化剂、排气系统。

背景技术

虽然钌(Ru)作为铂族元素在多种催化剂反应中具有较高的活性，尤其是在De-NOx反应中具有催化剂活性，但是因为会在700℃以上的高温氧化环境中形成RuO₄并挥发，即没有高温稳定性，因此在作为催化剂使用时存在一定的问题。具体来讲，Ru金属的熔点为2,300℃而沸点为4,100℃，在金属状态下极其稳定，但是因为RuO₂的沸点为1,200℃，尤其是RuO₄的沸点为100℃以下，因此为了应用Ru的催化剂特性而需要通过将Ru维持在金属状态而使其具有高温耐久性。作为如上所述的用于解决Ru挥发性的结构，已经有报告提出了Ru钙钛矿(PV，perovskite)。

在WO2009/129356(巴斯夫)的稳定化铱以及钌催化剂中，提供一种表面区域包含一个以上的Ru以及丰富的Ir的非单相钙钛矿型散装物质以及利用所述散装物质的排放气体处理方法。具体来讲，所述散装物质为由内部的钙钛矿(PV)结构物质以及表面区域的AMO3+钙钛矿(PV)结构物质构成的非单相物质，利用含Ru水溶液，例如亚硝酰硝酸钌(ruthenium nitrosyl nitrate)水溶液进行制造，其散装物质在800℃以上的高温下不会呈现出Ru或Ir的挥发性。此外，在美国专利编号4,182,694号(含Ru钙钛矿催化剂)中，公开了一种具有化学式A[Ru_xB_y¹B_z²]O₃以及钙钛矿(PV)结晶结构的催化剂组合物，并报告其对气体氧化以及还原反应有用。作为原料使用钌氧化物并通过热处理进行制造。

发明内容

技术问题

但是，仍然需要开发出一种可以利用与现有的铂族元素相比更加低廉的钌呈现出高温耐久性，尤其是可以在维持Ru的金属状态的同时具有对NOx的吸附或存储以及还原能力的催化剂。

技术方案

本发明提供一种作为由含有多个核心的基质(matrix)构成的耐热性钌复合体(composite)，核心中的钌是以金属状态存在，而基质中包含含有Ru钙钛矿(PV，perovskite)的Ru复合氧化物的耐热性钌复合体。

有益效果

本发明为了提升Ru的高温耐久性而生成钌复合体，而利用与其他铂族元素相比更加低廉的钌的复合体可以作为NOx存储还原(NSR)、稀燃NOx捕集(LNT)、氧化催化转化(DOC)以及三元催化转化(TWC)的催化剂成分的一部分适用。

附图说明

图1是对适用本发明的钌复合体进行概要性图示的示意图。

图2是在实施例中制造的钌复合体的X射线衍射(XRD)结果。

图3是以在实施例中制造的催化剂作为对象执行的NOx转换率试验结果，可以确认在包含钌复合体的NOx存储还原(NSR)催化剂中其转换率得到了大幅提升。

图4是对实施例的催化剂测定结果进行图示的示意图。

图5是以在实施例中制造的催化剂作为对象执行的引擎老化后全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)结果。