[发明专利]催化剂、排气净化催化剂以及催化剂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂、排气净化催化剂以及催化剂的制造方法，特别涉及对从内燃机排出的排气进行净化的排气净化用催化剂。

背景技术

汽车的排气限制正全球性扩大，因而，将铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属微粒负载于作为多孔体的氧化铝(Al₂O₃)等载体上并将该载体涂敷到堇青石制的蜂窝等基材上得到的三元催化剂，被用于净化排气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)。

作为催化活性部位的贵金属由于在数百℃水平的高温下产生烧结，活性部位的表面积降低。为了抑制烧结，可列举控制贵金属微粒间的距离以及控制贵金属微粒的粒径，有效的是将贵金属微粒以一定程度的大小、并均匀地分散负载于载体表面。但是，由于汽车用催化剂通常暴露于800～900℃的高温，有时为超过1000℃的高温，因而以微粒的状态维持制作催化剂时的催化活性是困难的。

因此，在日本特许第3466856号公报中提出了一种催化剂，其催化活性颗粒以露出于载体表面的状态被负载，并且催化活性颗粒被载体覆盖。此外，日本特开2003-80077号公报中提出了一种催化剂，其用贵金属或贵金属氧化物包覆纳米级催化剂基础颗粒表面的至少一部分，进而在催化剂基础颗粒的表面具有防烧结剂。

发明内容

但是，上述专利文献1所公开的技术中，虽然制作时的催化剂载体的表面积大，但如果温度变高，则载体成分热劣化导致催化剂载体的表面积减小，作为活性成分的催化活性颗粒的烧结会进展。此外，由于催化活性颗粒被载体成分覆盖，因此催化活性颗粒与气体的接触率降低。并且，在上述专利文献2所公开的技术中，由于使用浸渍法制作催化剂，因而贵金属和防烧结剂仅仅为被负载于催化剂基础颗粒表面上的状态。因此，无法有效地抑制贵金属的烧结。

本发明是为解决上述课题而进行的，作为第1发明的催化剂，其要点在于，该催化剂具有：耐热性载体，其选自Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂以及TiO₂之中；和复合颗粒，其包含选自Pt、Pd和Rh中的贵金属以及过渡金属，所述复合颗粒被负载于所述载体的外表面，并且在至少一部分露出的状态下，被包含所述载体成分的包合材包合。

作为第2发明的催化剂的制造方法，其要点在于，制备选自Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂以及TiO₂中的耐热性载体，用包含载体成分的包合材包含第一金属而形成催化剂前体，将催化剂前体浸渍于所述载体的外表面。

作为第3发明的排气净化催化剂，其要点在于，该排气净化催化剂具有由第1发明的催化剂形成的催化剂层。

附图说明

图1之(a)为表示本发明具体实施方式的催化剂的要部截面图。图1之(b)为表示本发明具体实施方式的其它例子的催化剂的要部截面图。

图2为说明本发明具体实施方式的催化剂的制造方法的流程图。

图3为实施例4中得到的催化剂的透射式电子显微镜照片。

图4为表示各实施例中催化剂前体和耐热性载体的组成、烧成后的贵金属的粒径、露出率以及T50的图。

图5为表示比较例2、实施例1、实施例7以及实施倒15的T50的图。

具体实施方式

以下，基于具体实施方式对本发明的催化剂、排气净化催化剂以及催化剂的制造方法进行详细说明。

(催化剂)

对本发明的催化剂的具体实施方式进行说明。本具体实施方式的催化剂的特征在于，具有：耐热性载体，其选自Al₂O₃(氧化铝)、SiO₂(二氧化硅)、ZrO₂(氧化锆)以及TiO₂(二氧化钛)之中；第一金属，其被负载于载体外表面，且被包含载体成分的包合材包合。