本发明专利技术提供有利于提高长期使用后的NOx净化性能的技术。废气净化用催化剂(1)包括基材和由所述基材支撑的催化剂层(3)。催化剂层(3)含有：由氧化铝构成的载体(31)；储氧材料(33)；选择性地负载于载体(31)的表面并且在载体(31)的表面上分散的碱土金属和/或碱土金属的化合物(32)；以及负载于载体(31)的表面的贵金属(34)。催化剂层(3)中的碱土金属的摩尔数相对于废气净化用催化剂的容积的比在0.0004mol/L～0.35mol/L的范围内。
【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。
技术介绍
大多数的汽车等机动车辆搭载有三元催化剂作为废气净化用催化剂。三元催化剂含有贵金属作为催化金属。贵金属促进碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化反应以及氮氧化物(NOx)的还原反应。但是，贵金属、特别是钯和钼容易因HC而发生中毒。如果发生上述中毒，则NOx的还原反应将难以发生。日本特开平11-207183号公报中公开了一种废气净化用催化剂，其含有耐热性无机氧化物；负载有钯的铈系复合氧化物；对因HC而引起的钯中毒进行抑制的硫酸盐。作为耐热性无机氧化物，记载有氧化锆、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛和氧化镁。作为硫酸盐，记载有钡、钙、锶、铯、钾、镁、钇和镧的硫酸盐。该废气净化用催化剂如下得到将整体式基材浸溃到含有耐热性无机氧化物、负载有钯的铈系复合氧化物和硫酸盐的浆液中，再对从浆液中取出的整体式基材进行干燥。
技术实现思路
采用上述构成的废气净化用催化剂即使在长期使用后仍发挥出优良的NOx净化性能。但是，本专利技术人认为能够实现更加优良的性能。因此，本专利技术的目的在于，提供对于提高长期使用后的NOx净化性能有利的技术。根据本专利技术的第一方面，提供一种废气净化用催化剂，具备基材和由所述基材支撑的第一催化剂层，其特征在于，所述第一催化剂层含有由氧化铝构成的第一载体；第一储氧材料；选择性地负载于所述第一载体的表面且分散在所述第一载体的所述表面上的碱土金属和/或碱土金属的化合物；以及负载于所述第一载体的所述表面的贵金属，所述第一催化剂层中的碱土金属的摩尔数相对于所述废气净化用催化剂的容积的比在0. 0004mol/L 0. 35mol/L 的范围内。根据本专利技术的第二方面，提供一种不含储氧材料的废气净化用催化剂用粉末材料，含有由氧化铝构成的载体；以及负载于所述载体的表面且分散在所述载体的所述表面上、且平均粒径在5nm 200nm的范围内的碱土金属和/或碱土金属的化合物。根据本专利技术的第3方面，提供一种废气净化用催化剂的制造方法，包含如下步骤向不含储氧材料、含有由氧化铝构成的载体、有机溶剂和羧酸的第一浆液中，添加碱土金属化合物并且任选地添加钠水溶液；对添加了所述碱土金属化合物的所述第一浆液进行干燥和煅烧，得到含有所述载体和负载于所述载体的表面的所述碱土金属化合物的粉末材料；制备含有所述粉末材料和储氧材料的第二浆液；在所述第一和第二浆液中的至少一者中添加贵金属化合物的水溶液；以及对所述第二浆液进行干燥和煅烧。附图说明图I是示意地表示本专利技术的一个实施方式所涉及的废气净化用催化剂的透视图。图2是将图I所示的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图3是将图I所示的废气净化用催化剂的一部分进一步放大表示的图。图4是将一个变形例的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图5是将另一个变形例的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图6是表示碱土金属的量对耐久试验后的NOx净化性能带来的影响的例子的图。图7是本专利技术例的催化剂的显微镜照片。图8是比较例的催化剂的显微镜照片。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，在所有附图中，对发挥相同或类似的功能的结构要素赋予相同的参照标记，并省略重复的说明。图I是示意地表示本专利技术的一个实施方式所涉及的废气净化用催化剂的透视图。图2是将图I所示的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图3是进一步将图I所示的废气净化用催化剂的一部分放大表示的截面图。图I 图3所示的废气净化用催化剂I为整体式催化剂。该废气净化用催化剂I含有整体式蜂窝基材等基材2。典型而言，基材2为堇青石等陶瓷制品。基材2的间壁上形成有催化剂层3。催化剂层3含有载体31、碱土金属和/或其化合物32、储氧材料33和贵金属34。载体31是由氧化铝构成的粒子。载体31承担着使贵金属34的比表面积增大、并且使由催化反应引起的发热消散从而抑制贵金属34的烧结的作用。载体31的平均粒径例如在0. 5iim 50iim的范围内，典型而言在I ii m 20 y m的范围内。需要说明的是，该“平均粒径”表示通过以下的方法而得到的值。首先，从废气净化用催化剂I将催化剂层3的一部分除去。然后，使用扫描电子显微镜(SEM)，以1000倍至50000倍的范围内的倍率对该试样的SEM图像进行拍摄。然后，从该SEM图像所拍摄到的氧化铝粒子中选择能够观察到整体的粒子，并求出所选择的各粒子的面积。分别算出具有与这些粒子面积相等的面积的圆的直径，然后，求出这些直径的算术平均值。将该算术平均值作为平均粒径。碱土金属和/或其化合物32负载于载体31的表面。而且，碱土金属和/或其化合物32分散在载体31的表面上。典型而言，碱土金属和/或其化合物32以粒子的形态均匀地分散在载体31的表面上。碱土金属和/或其化合物32对贵金属34、特别是钯和/或钼的HC中毒进行抑制。碱土金属为例如钡、钙、锶或它们的组合。碱土金属的化合物32例如为碱土金属的盐。碱土金属的盐为，例如硫酸钡等硫酸盐、硝酸钡等硝酸盐、醋酸钡等醋酸盐、碳酸钡等碳酸盐或它们的组合。碱土金属的化合物也可以是盐以外的碱土金属化合物。盐以外的碱土金属化合物例如为氧化钡等氧化物。碱土金属化合物也可以是混合物，该混合物含有含有硫酸钡和醋酸钡的混合物等盐、和氧化钡等盐以外的化合物。与载体31相比，碱土金属和/或其化合物32的平均粒径更小。碱土金属和/或其化合物32的平均粒径，例如在5nm 400nm的范围内，典型而言，在IOnm 200nm的范围内。此外，碱土金属和/或其化合物32的平均粒径相对于载体31的平均粒径的比，例如在0.0001 0.8的范围内，典型而言在0.0005 0.02的范围内。需要说明的是，该“平均粒径”表示通过以下的方法而得到的值。首先，从废气净化用催化剂I将催化剂层3的一部分除去。然后，以50000倍至200000倍的范围内的倍率对该试样的SEM图像进行拍摄。然后，从该SEM图像所拍摄到的碱土金属粒子和碱土金属化合物粒子中选择能够观察到整体的粒子，并求出所选择的各粒子的面积。分别算出具有与这些粒子面积相等的面积的圆的直径，然后，求出这些直径的算术平均值。将该算术平均值作为平均粒径。催化剂层3中的碱土金属的摩尔数相对于废气净化用催化剂I的容积的比在0. 0004mol/L 0. 35mol/L的范围内，例如在0. 000428mol/L 0. 343mol/L的范围内，典型而言在0. 0129mol/L 0. 0857mol/L的范围内。当该比较小或较大时，难以同时实现优良的NOx净化性能以及优良的HC和CO净化性能。如上所述，碱土金属和/或其化合物32，典型而言以粒子的形态均匀地分散在载体31的表面上。而且，如后所述，典型而言大部分的碱土金属和/或其化合物32负载于载体31。此时,通过以下的方法而得到的相关系数P A1,AE例如为0. 55以上,典型而言为0.79以上。此外，该相关系数PA1,AE例如为0.90以下，典型而言为0.85以下。首先，作出与催化剂层3的主面平行且对催化剂层3进行351等分的350个面。然后，作出上述350个面与垂直于催化剂层20的主面的直线的350个交点。以下，将上述350个交点分别称为交点Pi。需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：薮崎祐司，平井章雅，泷健一，水上友人，松枝悟司，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：
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