废气净化用催化剂制造技术

废气净化用催化剂，其为包含催化剂载体和在其上载持的氧化铈的、将氮氧化物净化的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂载体包括：选自菱沸石、SAPO‑34、SSZ‑13中的至少一种以上的沸石，和以所述催化剂为基准1～10wt％的铜或铁或它们的混合物；并且所述氧化铈以所述催化剂为基准为1～30wt％的量，并具有0.1nm以上、2.5nm以下的微晶粒径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废气净化用催化剂，更特别地涉及将氮氧化物接触还原的废气净化用催化剂。
技术介绍
当发动机在氧过剩气氛下燃烧时，排放气体中包含一氧化碳、烃、氮氧化物(NOx)。其中，作为使用氨等还原剂将在氧气氛下所排放的NOx还原的催化剂，已知的有选择还原型(SelectiveCatalyticReduction，SCR)催化剂。专利文献1记载了一种氮氧化物的选择接触还原用催化剂，其特征在于，包含：以沸石或类沸石化合物的全部质量为基准，含有1～10质量％的铜的沸石或类沸石化合物；以及均质的铈－锆混合氧化物和/或氧化铈；该催化剂在350℃以上的温度下提高NOx净化率(专利文献1，权利要求1，段落[0015])。专利文献2记载了一种废气净化用助催化剂的制造方法，其为将氧化铈载持于与该氧化铈不同的金属氧化物而成的废气净化用助催化剂的制造方法，其特征在于，包括制备含有铈配合物、用于溶解该铈配合物的有机溶剂及所述金属氧化物的混合溶液的工序，该铈配合物包含铈及与该铈配位的配体；和使所述混合溶液干燥，将得到的生成物烧成的工序；氧化铈的平均粒径为5nm以下(专利文献2，权利要求1，权利要求5)等。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2011-121055号公报专利文献2：特开2013-154261号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在以往技术中，通过使用例如30wt％～50w％的铈－锆混合氧化物和/或氧化铈，即使在高于350℃的高温下也不会使NOx的转化劣化(专利文献1)，但由于铈－锆混合氧化物原本不显示NOx还原活性，因此在350℃以下的温度范围使用所需量的具有催化活性的铜沸石催化剂时，催化剂的体积增大，不适合载置在汽车中。另外，如果铈－锆混合氧化物的量多至30wt％～50w％，则在铈－锆混合氧化物上，在350℃以上的温度下还原剂的氨被过度地氧化而形成额外的N2O，由此导致N2O排放量增多。进而，由于并不是氧化铈自身具有NOx净化催化能力，因此氧化铈的载持量增加时，非活性的氧化铈的比例提高，导致每单位质量的催化剂的活性下降。另一方面，专利文献2的专利技术是对于氧吸留放出材料的公开，对于SCR催化剂则没有公开。用于解决课题的手段本专利技术人进行了专心研究，结果发现，可通过使特定的微晶粒径的氧化铈载持在包含铜和/或铁的特定的沸石载体上等来解决上述课题，从而使本专利技术得以完成。本专利技术的实施方案如下。(1)废气净化用催化剂，其为包含催化剂载体和在其上所载持的氧化铈的、将氮氧化物净化的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂载体包括：选自菱沸石、SAPO-34、SSZ-13中的至少一种以上的沸石，和以所述催化剂为基准1～10wt％的铜或铁或者它们的混合物，并且所述氧化铈以所述催化剂为基准为1～30wt％的量，并具有0.1nm以上、2.5nm以下的微晶粒径。(2)(1)中记载的废气净化用催化剂，其中，所述氧化铈分散载持在催化剂载体上。(3)(1)中记载的废气净化用催化剂，其中，所述氧化铈以所述催化剂为基准为1～25wt％的量。(4)(1)中记载的废气净化用催化剂，其中，所述氧化铈以所述催化剂为基准为1～10wt％的量。专利技术效果根据本专利技术的载持有氧化铈的沸石催化剂与沸石催化剂及将氧化铈与沸石催化剂混合而成的催化剂相比，即使在高温下也具有优异的NOx净化率，并且也可有效抑制作为温室效应气体的N2O的排放。附图说明图1是示出根据实施例1、4、比较例2的催化剂的截面STEM－EDS分析结果的图。图2是表示根据实施例1～4、比较例2的氧化铈(相对于催化剂为5wt％的含量)的微晶粒径(nm)的图。图3是关于根据实施例1～4、比较例1、2的催化剂绘制的NOx净化率(％)相对于催化剂中的氧化铈的wt％的图。图4是关于根据实施例1～4、比较例1、2的催化剂绘制的N2O生成率(％)相对于催化剂中的氧化铈的wt％的图。具体实施方式在本说明书中，孔径或细孔径是指孔的直径，在孔不是圆形的情况下，是指相当于具有相同面积的圆形的孔的直径。在本说明书中，粒径是指粒子的直径，在粒子不是球形的情况下，是指粒子的最大直径。在本说明书中，“分散载持”是指以包含催化剂载体及在催化剂载体上的氧化铈的催化剂为基准，在催化剂载体上以30wt％以下的量载持有平均粒径0.5μm以下的氧化铈，该催化剂载体包含沸石以及铜和/或铁。根据本专利技术的催化剂包含催化剂载体及在催化剂载体上的氧化铈(CeO2)，该催化剂载体包含沸石及铜和/或铁。作为根据本专利技术的沸石，优选这样的沸石：与含有氧化硅、氧化铝以及磷等作为主要构成元素的结构类似，并且可将具有1.0nm以下的平均细孔径、例如被认为具有纳米级的粒子直径的氧化铈载持在催化剂载体上而不是埋入内部；并且由于具有这样的共通性质，因此可使用菱沸石、SAPO-34、SSZ-13或它们的混合物而不特别限制。作为根据本专利技术的催化剂载体中的金属，优选在元素周期表中位于邻接的位置且性质类似、对金属的氧化铈不直接起作用、并且不作为氧化物留在表面、被离子交换并以亚纳米级的水平载持在沸石中；由于具有这样的共通性质，可使用铜(Cu)、铁(Fe)或它们的混合物而不特别限制。根据本专利技术的催化剂载体以催化剂为基准，可包含如下量的铜和/或铁：约0.10wt％以上、约0.50wt％以上、约0.60wt％以上、约0.70wt％以上、约0.80wt％以上、约0.90wt％以上、约1.0wt％以上、约1.1wt％以上、约1.2wt％以上、约1.3wt％以上、约1.4wt％以上、约1.5wt％以上、约2.0wt％以上、约2.5wt％以上、约3.0wt％以上、约3.5wt％以上、约4.0wt％以上，约20wt％以下、约18wt％以下、约15wt％以下、约14wt％以下、约13wt％以下、约12wt％以下、约11wt％以下、约10wt％以下、约9.5wt％以下、约9.0wt％以下、约8.5wt％以下、约8.0wt％以下、约7.5wt％以下、约7.0wt％以下。根据本专利技术的氧化铈(CeO2)以催化剂为基准，可以以如下的量载持在催化剂载体上：约0.1wt％以上、约0.5wt％以上、约0.60wt％以上、约0.70wt％以上、约0.80wt％以上、约0.90wt％以上、约1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
废气净化用催化剂，其为包含催化剂载体和在其上载持的氧化铈的、将氮氧化物净化的废气净化用催化剂，其中，所述催化剂载体包括：选自菱沸石、SAPO‑34、SSZ‑13中的至少一种以上的沸石，和以所述催化剂为基准，1～10wt％的铜或铁或者它们的混合物，并且所述氧化铈以所述催化剂为基准为1～30wt％的量，并具有0.1nm以上、2.5nm以下的微晶粒径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.28 JP 2013-2463911.废气净化用催化剂，其为包含催化剂载体和在其上载持的氧化
铈的、将氮氧化物净化的废气净化用催化剂，其中，
所述催化剂载体包括：
选自菱沸石、SAPO-34、SSZ-13中的至少一种以上的沸石，和
以所述催化剂为基准，1～10wt％的铜或铁或者它们的混合物，并
且
所述氧化铈以...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸星圭，宫崎达也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP