[发明专利]制备废气净化催化剂的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及制备废气净化催化剂的方法。更具体地讲，本发明 涉及制备废气净化催化剂的方法，其中催化剂组分直接在金属材料 载体上形成，但具有优异的抗脱除能力(下文中可能称为“抗催化剂脱 除性”)。所述催化剂即使在酷热条件和振动条件下也能在较长时间内 展示优异的气体净化性能；例如在如摩托车等的内燃机所排放的废 气中较长时间内展示优异气体净化性能的废气净化催化剂。

[背景技术]

汽车等的内燃机所排放的废气中包含有毒组分如碳氢化合物 (HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_x)。迄今已采用三元催化剂来对 这些有毒组分进行净化和解毒。

某些三元催化剂通过将贵金属(如Pt、Pd或Rh)与氧化铝、氧化 铈、氧化锆或其复合氧化物的组合物涂敷到例如陶瓷或金属材料蜂 窝载体上来制备。例如，曾提出过一种包含复合氧化物的废气净化 催化剂，所述复合氧化物具有磷灰石型结构(参见例如专利文献1和 2)。

然而，当这种催化剂直接负载在金属材料(如不锈钢)载体上时， 所述催化剂随着例如温度变化或振动而容易脱除。这就带来了问 题。为解决上述问题，例如已提出如下一种技术：在微粒存在下对 金属载体施加机械能，从而在所述金属载体上形成具有不规则性而 展示抗氧化性的表面层，由此阻止催化剂层与所述金属载体接触， 并由于这些层之间界面的不规则性而使得催化剂层不容易从表面层 脱除(参见例如专利文献3)。

[专利文献1]日本专利申请公开(kokai)No.H06-055075。 [专利文献2]日本专利申请公开(kokai)No.H11-197507。 [专利文献3]日本专利申请公开(kokai)No.2004-321906。

[发明内容]

[本发明所解决的问题]

本发明的一个目的是提供一种制备废气净化催化剂的方法，其 中催化剂组分直接在金属材料载体上形成，但具有优异的抗催化剂 脱除性，所述催化剂即使在酷热条件和振动条件下也能在较长时间 内展示优异的气体净化性能。

[解决所述问题的技术方案]

本发明的发明人为实现上述目的进行了大量的研究，结果发现通 过将包含固体组分的浆料直接涂敷在金属材料载体上可实现所述目 的，所述固体组分的平均粒径和所述浆料的粘度都在特定范围内。 在此发现的基础上得以完成本发明。

因此，本发明提供了一种制备废气净化催化剂的方法，其特征在 于所述方法包括将浆料直接涂敷在金属材料载体上，其中所述浆料 包含耐热氧化铝和氧化铈-氧化锆复合氧化物作为固体组分，并包含 粘合剂、粘度调节剂和水，粘度为300-2,000mPa·s，其中所述固体 组分的平均粒径为3-10μm；干燥所得产物；烧制已干燥产物；将已 烧制产物浸入包含贵金属催化剂组分的溶液中；干燥所得产物；并 烧制已干燥产物。

[发明效果]

通过本发明方法制备的废气净化催化剂直接提供在金属材料载体 上，但展示优异的抗催化剂脱除性。因此，即使在催化剂反复经历 热处理循环(室温→900℃以上→室温)时，催化剂组分的脱除也得到 抑制。因此，所得催化剂即使在酷热条件和振动条件下也能在较长 时间内展示优异的气体净化性能。

制备本发明的废气净化催化剂的方法(下文中称为本发明的制备 方法)采用包含耐热氧化铝和氧化铈-氧化锆复合氧化物(用作贮氧剂) 作为固体组分并包含粘合剂、粘度调节剂和水的浆料，所述浆料的 粘度为300-2,000mPa·s，其中所述固体组分的平均粒径为3-10μm。

当将包含耐热氧化铝和氧化铈-氧化锆复合氧化物作为固体组分 并包含粘合剂、粘度调节剂和水的浆料直接涂敷在金属材料载体(下 文中所述载体可简称为“金属载体”)上，其中所述固体组分的平均粒 径小于3μm或大于10μm，或者浆料的粘度小于300mPa·s或大于 2,000mPa·s时，所得废气净化催化剂层展示较差的抗催化剂脱除 性。当这种催化剂在酷热条件或振动条件下使用时，将发生催化剂 组分的脱除，因此所述催化剂不能展示优异的气体净化性能。因 此，本发明的制备方法采用包含耐热氧化铝和氧化铈-氧化锆复合氧 化物(用作氧气贮存剂)作为固体组分并包含粘合剂、粘度调节剂和水 的浆料，所述浆料的粘度为300-2,000mPa·s，其中所述固体组分的 平均粒径为3-10μm。