[发明专利]耐热性氧化物

说明书

技术领域

本发明涉及作为气相或液相的反应催化剂使用的耐热性氧化物。 

背景技术

以前，作为可同时净化在废气中含有的一氧化碳(CO)、烃(HC)以及氮氧化物(NOx)的三元催化剂，广泛使用Pt(铂)、Rh(铑)、Pd(钯)等的贵金属作为催化剂活性成分。 

例如，提出了以下的方案，即在得到钇(Y)-锆(Zr)的复合氧化物后，加入二硝基二氨合铂水溶液，蒸发、干燥，得到负载有铂(Pt)的废气净化用催化剂(例如参见下述专利文献1)。 

专利文献1：特开2000-262898号公报 

发明内容

在上述文献1中记载的废气净化用催化剂，存在以下的缺点，即因在Y-Zr的复合氧化物的表面上负载Pt，因此Pt对Y-Zr的复合氧化物的固熔率低，故在高温条件下长期使用时，不能抑制Pt的粒子成长，不能防止催化剂活性的降低。 

本发明的目的是提供耐热性以及高温耐久性优异、活性高的耐热性氧化物。 

本发明的耐热性氧化物，其特征为，其具有由锆、选自稀土类元素、碱土类元素、铝以及硅的至少一种配位元素、和选自铂、铑以及钯的至少一种贵金属构成的氧化物结晶结构，所述贵金属对所述氧化物结晶结构的固熔率为50％以上。 

另外，本发明的耐热性氧化物的氧化物结晶结构优选为萤石型结晶结构。 

另外，本发明的耐热性氧化物，特征是由下述通式(1)表示。 

Zr_1-(x+y)A_xN_yO_2-z      (1)

(式中，A表示选自稀土类元素、碱土类元素、铝以及硅的至少一种的配位元素，N表示选自铂、铑以及钯的至少一种的贵金属，x表示0.01＜x＜0.4的A的原子比例，y表示0.0001＜y＜0.02的N的原子比例，z表示缺氧量> 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述稀土类元素是只取3价的稀土类元素。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述稀土类元素优选为选自La、Nd以及Y的至少一种。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述配位元素优选是稀土类元素。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述配位元素优选为选自Ce以外的元素。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述贵金属优选为Rh以及/或者Pt。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述贵金属优选为Rh。 

另外，本发明的耐热性氧化物，上述固熔率优选为80％以上。 

另外，本发明的耐热性氧化物优选通过将含上述贵金属的贵金属原料和含锆的锆原料以及含上述配位元素的配位元素原料混合后，进行热处理得到。 

另外，本发明的耐热性氧化物，优选通过在650℃以上对含上述锆、上述配位元素以及上述贵金属的前体组合物进行热处理得到。 

本发明的耐热性氧化物即使在高温气氛下长期暴露，也能维持贵金属的催化活性在高水平，因此，如果将这种耐热性氧化物作为废气净化用催化剂使用，可实现优异的废气净化性能。 

具体实施方式

本发明的耐热性氧化物，具有由锆、选自稀土类元素、碱土类元素、铝以及硅的至少一种配位元素、和选自铂、铑以及钯的至少一种贵金属构成的氧化物结晶结构，贵金属对具有氧化物结晶结构的耐热性氧化物固熔。 

这种耐热性氧化物，例如由下述通式(1)所示。 

Zr_1-(x+y)A_xN_yO_2-z      (1) 

(式中，A表示选自稀土类元素、碱土类元素、铝以及硅的至少一种的配位元素，N表示选自铂、铑以及钯的至少一种的贵金属，x表示0.01<x<0.4的A的原子比例，y表示0.0001<y<0.02的N的原子比例，z表示缺氧量。) 

在通式(1)中，A表示的稀土类元素，可例举例如Sc(钪)、Y(钇)、La(镧)、Nd(钕)、Pm(钷)、Gd(钆)、Dy(镝)、Ho(钬)、Er(铒)、Lu(镥)等的只取3价的稀土类元素，例如Ce(铈)、Pr(镨)、Tb(铽)等的在3价或者4价中价数变动的稀土类元素，例如Sm(钐)、Eu(铕)、Tm(铥)、Yb(镱)等的在2价或者在3价中价数变动的稀土类元素等。优选的可例举除了3价以外价数不变动的稀土类元素，更优选的可例举La、Nd、Y。这些稀土类元素可单独使用，也可以2种以上并用。