[发明专利]废气净化催化剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于用来对内燃机排放的废气进行净化的废气净化催化剂及其制造方法。

背景技术

近年来，为了除去内燃机排放的废气中所含的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)等有害物质，由金属氧化物载体担载贵金属粒子的废气净化催化剂得到了广泛应用。为了提高贵金属粒子抵御周围气体氛围变化的耐久性，在传统的废气净化催化剂中使用了大量贵金属。然而，从保护地球资源的角度出发，并不希望大量使用贵金属。

鉴于这样的背景，公开了将作为氧吸留材料发挥功能的铈(Ce)、作为活性氧供给材料发挥功能的锰(Mn)等过渡金属采用含浸法配置在贵金属粒子附近的催化剂(参照专利文献1)。在该催化剂中，利用过渡金属抑制贵金属粒子周围的气体氛围变化，从而提高贵金属粒子的耐久性。此外，采用这样的方法制造的废气净化催化剂不但贵金属粒子的耐久性提高，还可以期待贵金属粒子的活性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-000829号公报

发明内容

然而，在采用含浸法制造的废气净化催化剂中，即使能够使贵金属粒子与过渡金属粒子相接触，但双方不会成为微粒。或者，即使贵金属粒子与过渡金属粒子双方都成为微粒，但不能使其接触、或能够使其接触的量少。这样，如设计地在贵金属粒子附近配设过渡金属粒子是困难的，耐久性的提高不充分。

本发明正是有鉴于这样的传统技术中的问题而完成的。本发明的目的在于：将贵金属粒子与过渡金属粒子的配置最优化、提供耐久性以及净化性能得以提高的废气净化催化剂及其制造方法。

本发明的第一方面的废气净化催化剂含有贵金属粒子、担载所述贵金属粒子的第1化合物、以及与所述贵金属粒子非接触地配设、且具有氧吸留能力的第2化合物，其中，所述第1化合物与所述第2化合物之间的平均距离是5nm～300nm。

本发明的第二方面的废气净化催化剂的制造方法具有：将第1化合物和第2化合物单独或一起粉碎的步骤、以及将粉碎后的所述第1化合物和第2化合物用第3化合物的前驱体同时包封的步骤。

附图说明

图1是显示本发明的实施方式的废气净化催化剂的示意图，图1(a)是显示废气净化催化剂的立体图，图1(b)是将图1(a)的符号B部分放大后的示意图，图1(c)是显示催化剂粉末的示意图。

图2是显示催化剂粉末中的第1化合物与第2化合物之间的距离的显微镜照片。

图3是显示第1化合物与第2化合物之间的距离、与出现频率之间的关系的图表。

图4是显示第1化合物与第2化合物之间的距离、与出现频率之间的关系的图表。

图5是显示分散度不同的催化剂粉末的例子的示意图。

图6是显示分散度与NOx转化率之间的关系的图表。

]图7是显示第1化合物与第2化合物之间的距离、与NOx转化率之间的关系的图表。

发明的具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施方式进行具体说明。而且，有些情况下，为了便于说明，对附图的尺寸比例进行了调整，可能与实际比例不符。

[废气净化催化剂]

图1中示出了本发明的实施方式的废气净化催化剂(以下也称催化剂。)1。如图1(a)所示，废气净化催化剂1具备具有多个小室2a的蜂窝式载体(耐火性无机载体)2。废气沿废气流通方向F在各小室2a内流通，并在此通过与催化剂层接触而得到净化。

如图1(b)所示，上述废气净化催化剂1是在载体2的内表面上形成多个催化剂层3，4而成的。于是，图1(c)如所示，上述催化剂层具有催化剂粉末5，该催化剂粉末5含有贵金属粒子6、担载贵金属粒子6的第1化合物7、与贵金属粒子6非接触地配设且具有氧吸留能力的第2化合物9。而且，所述第1化合物7与第2化合物9之间的平均距离是5nm～300nm。这里，第1化合物7与贵金属粒子6接触、并具有抑制贵金属粒子的移动的效果，以下将具有这样的效果的材料称作锚定材料。

一般而言，在汽车用废气净化催化剂中，向贵金属粒子充分地供给活性氧对废气的净化而言是极其重要的。因此，为了提高催化剂的净化性能，配设在贵金属粒子的附近、在废气气体氛围变化时进行活性氧的吸附和脱出的氧吸留材料(OSC材料)是特别必要的材料。