JP2006181484A - Catalyst, exhaust gas cleaning catalyst and method for preparing the catalyst - Google Patents

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Masaki Nakamura
雅紀 中村
Katsuo Suga
克雄 菅
Toshifumi Fukushige
敏文 福重
Toshiharu Miyamura
利春 宮村
Makoto Aoyama
誠 青山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent durable catalyst which is for cleaning exhaust gas, in particular, cleaning the exhaust gas exhausted from an internal engine. <P>SOLUTION: The catalyst has alumina with a size of 30-1,000 nm and a noble metal carried by the alumina with a carrying concentration of 0.001-0.3 wt%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、触媒、排ガス浄化触媒、及び触媒の製造方法に関し、特に内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用の触媒に関する。   The present invention relates to a catalyst, an exhaust gas purification catalyst, and a catalyst manufacturing method, and more particularly to an exhaust gas purification catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

自動車の排ガス規制は世界的に拡大している。このため、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の貴金属粒子を多孔体酸化物であるアルミナ(Al)等の担体に担持させ、さらに耐火性無機担体等にコーティングした触媒が、燃料改質触媒、自動車排ガス浄化触媒を目的として開発が進められ、使用されている。そして、排ガスの規制強化に対応して自動車1台あたりに使用される触媒量が増加していることから、自動車1台あたりに使用される貴金属量も増加し、自動車のコストが増加するという問題がある。また、昨今のエネルギ資源問題、二酸化炭素排出に伴う地球温暖化問題の解決する手段として注目されている燃料電池技術においても触媒として貴金属が使用されているため、資源枯渇の問題がある。このため、触媒に使用する貴金属量を減らす必要がある。 Automobile emission regulations are expanding worldwide. Therefore, noble metal particles such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) are supported on a carrier such as alumina (Al 2 O 3 ) which is a porous oxide, and further coated on a refractory inorganic carrier or the like. The developed catalysts are being developed and used for the purpose of fuel reforming catalysts and automobile exhaust gas purification catalysts. And since the amount of catalyst used per vehicle is increasing in response to the tightening of exhaust gas regulations, the amount of precious metals used per vehicle is also increased, which increases the cost of the vehicle. There is. In addition, there is a problem of resource depletion because noble metals are used as a catalyst in the fuel cell technology, which is attracting attention as a means for solving the recent energy resource problem and the global warming problem associated with carbon dioxide emissions. For this reason, it is necessary to reduce the amount of noble metal used for the catalyst.

貴金属の触媒活性は、貴金属表面で反応が進む接触反応であるため、貴金属の持つ表面積にほぼ比例する。このため、少ない貴金属量から最大限の触媒活性を得るためには、粒径が小さく高比表面積の貴金属粒子を作製し、その粒径を維持しつつ多孔質体等の担体上に均一に分散させることが望ましい。しかしながら、貴金属粒径1[nm]以下の微粒子の場合には、貴金属粒子の表面反応性が高く、貴金属粒子は大きな表面エネルギを持っているため非常に不安定である。このため、貴金属粒子は互いに接近して凝集(シンタリング)しやすい。特に、Ptは加熱すると凝集が著しいことから、担体上に分散担持してもPtが凝集して粒径が大きくなり、触媒活性が低下する。自動車用の触媒は通常800〜900[℃]、場合によっては1000[℃]を越える高温にさらされるため、微粒子の状態で触媒活性を維持するのは困難である。このため、貴金属粒子の凝集は、少ない貴金属量で排ガス浄化触媒を成立させる上での最大の難点となっている。   Since the catalytic activity of the noble metal is a catalytic reaction in which the reaction proceeds on the surface of the noble metal, it is almost proportional to the surface area of the noble metal. Therefore, in order to obtain the maximum catalytic activity from a small amount of noble metal, precious metal particles with a small particle size and a high specific surface area are produced, and uniformly dispersed on a support such as a porous body while maintaining the particle size. It is desirable to make it. However, in the case of fine particles having a noble metal particle size of 1 [nm] or less, the surface reactivity of the noble metal particles is high, and the noble metal particles have a large surface energy and are very unstable. For this reason, the noble metal particles tend to aggregate and sinter together. In particular, Pt agglomerates when heated, so even if dispersed and supported on the support, Pt agglomerates to increase the particle size and reduce the catalytic activity. Since a catalyst for an automobile is usually exposed to a high temperature exceeding 800 to 900 [° C.] and sometimes exceeding 1000 [° C.], it is difficult to maintain the catalyst activity in a fine particle state. For this reason, agglomeration of noble metal particles is the greatest difficulty in establishing an exhaust gas purification catalyst with a small amount of noble metal.

貴金属粒子の凝集を防止するためには、貴金属粒子の表面エネルギを下げることが考えられる。しかし、表面エネルギを抑えるためには貴金属粒子の粒径を50[nm]、100[nm]等の大きな粒子にする必要があり、この粒径の場合には触媒活性自体を失う問題がある。   In order to prevent aggregation of the noble metal particles, it is conceivable to reduce the surface energy of the noble metal particles. However, in order to suppress the surface energy, it is necessary to make the particle size of the noble metal particles large particles such as 50 [nm], 100 [nm], and in this case, there is a problem that the catalyst activity itself is lost.

そこで、例えば、平均粒径が1〜100[nm]の第一担体粒子に貴金属を担持し、次いで第一担体粒子と同等以上及び/又は同等未満の平均粒径を有する第二担体粒子を混合することにより、貴金属粒子の凝集を抑制した排ガス浄化触媒が提案されている(特許文献1参照。)。
特開平10−249198公報
Therefore, for example, precious metal is supported on the first carrier particles having an average particle diameter of 1 to 100 [nm], and then the second carrier particles having an average particle size equal to or larger than and / or less than the first carrier particles are mixed. By doing so, an exhaust gas purification catalyst that suppresses aggregation of noble metal particles has been proposed (see Patent Document 1).
JP-A-10-249198

しかしながら、貴金属担持濃度が耐火性無機担体にコーティング可能な量にすると耐久後の貴金属粒子径が大きくなりすぎるため活性低下が大きい。逆に、貴金属担持濃度を触媒性能低下が少ない量にすると、耐火性無機担体へのコーティングが不可能となる。   However, if the noble metal support concentration is an amount that can be coated on the refractory inorganic support, the diameter of the noble metal particles after durability becomes too large, and the activity is greatly reduced. On the contrary, if the noble metal support concentration is set to an amount that causes a small decrease in catalyst performance, coating on the refractory inorganic support becomes impossible.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第1の発明である触媒は、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナと、アルミナ上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属と、を有することを要旨とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The catalyst according to the first invention includes alumina having a particle size of 30 to 1000 [nm], and a supported concentration of 0.001 to 0 on the alumina. And 3 [wt%] supported noble metal.

また、第2の発明である触媒の製造方法は、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末を作製するアルミナ微粉末作製工程と、アルミナ微粉末を水中で分散する分散工程と、分散工程の後にアルミナ微粉末に貴金属塩を担持させる担持工程と、担持工程の後に、さらにアルミナ微粉末と同量以上の第二担体を混合する混合工程と、混合工程の後に100〜150[℃]の温度で乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程の後に500[℃]未満の温度で焼成する焼成工程と、を有することを要旨とする。   Further, the method for producing a catalyst according to the second invention includes an alumina fine powder production step for producing an alumina fine powder having a particle size of 30 to 1000 [nm], a dispersion step for dispersing the alumina fine powder in water, A supporting step for supporting the noble metal salt on the alumina fine powder after the dispersion step, a mixing step for mixing the second carrier in the same amount or more with the alumina fine powder after the supporting step, and 100 to 150 [° C. after the mixing step. And a firing step of firing at a temperature of less than 500 [° C.] after the drying step.

さらに、第3の発明である排ガス浄化触媒は、第1の発明である触媒がコーティングされた耐火性無機担体とを有する排ガス浄化触媒であって、耐火性無機担体容量1[L]当たりの触媒のコート量が600[g]以下であることを要旨とする。   Further, the exhaust gas purification catalyst according to the third invention is an exhaust gas purification catalyst having a refractory inorganic carrier coated with the catalyst according to the first invention, and the catalyst per 1 [L] of the refractory inorganic carrier capacity. The gist is that the coating amount is 600 [g] or less.

第1の発明によれば、この触媒では、アルミナ上の貴金属全てが凝集しても粒径が10[nm]以下の大きさになる量のみをアルミナに担持しているため、熱耐久によりアルミナ上の貴金属全てが凝集しても触媒性能が著しく低下することはない。このため、貴金属の使用量を減らしても触媒作製時の触媒活性能が維持され、かつ、耐火性無機担体へのコーティングが可能な触媒が得られる。   According to the first invention, in this catalyst, even when all the precious metals on the alumina are aggregated, only the amount of which the particle size is 10 nm or less is supported on the alumina. Even if all the above precious metals are aggregated, the catalyst performance is not significantly reduced. For this reason, even if it reduces the usage-amount of a noble metal, the catalyst activity ability at the time of catalyst preparation is maintained, and the catalyst which can be coated to a refractory inorganic support | carrier is obtained.

第2の発明によれば、アルミナに、アルミナ上の貴金属が凝集しても粒径が10[nm]以下の大きさになる量のみを均一に分散担持させることが可能となる。   According to the second invention, it is possible to uniformly disperse and carry only the amount of which the particle size is 10 [nm] or less even when the noble metal on the alumina aggregates.

第3の発明によれば、耐久性があり、触媒活性が維持された排ガス浄化触媒が得られる。   According to the third aspect of the invention, an exhaust gas purification catalyst that is durable and that maintains the catalytic activity can be obtained.

以下、本発明の実施の形態に係る触媒、排ガス浄化触媒、及び触媒の製造方法の詳細を、図1〜図5を用いて説明する。   Hereinafter, the details of the catalyst, the exhaust gas purifying catalyst, and the method for producing the catalyst according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(触媒)
本発明の実施の形態に係る触媒について説明する。本実施の形態に係る触媒1は、図1(a)に示すように、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ2と、アルミナ2上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属3と、を有することを特徴とする。この触媒1では、アルミナ2上の全ての貴金属3が凝集しても粒径が10[nm]以下の大きさになる量のみを担持しているため、熱耐久によりアルミナ2上の貴金属3全てが凝集しても触媒性能が著しく低下することはない。このため、貴金属の使用量を減らしても触媒作製時の触媒活性能が維持され、かつ、耐火性無機担体へのコーティングが可能な触媒が得られる。
(catalyst)
The catalyst according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1A, the catalyst 1 according to the present embodiment has an alumina 2 having a particle size of 30 to 1000 [nm], and a supported concentration of 0.001 to 0.3 [weight] on the alumina 2. %] And a noble metal 3 supported on the substrate. This catalyst 1 supports only the amount that the particle size is 10 nm or less even when all the noble metals 3 on the alumina 2 are aggregated. Even if the particles are aggregated, the catalyst performance is not significantly reduced. For this reason, even if it reduces the usage-amount of a noble metal, the catalyst activity ability at the time of catalyst preparation is maintained, and the catalyst which can be coated to a refractory inorganic support | carrier is obtained.

この触媒1では、熱耐久によりアルミナ2上に担持された貴金属3全てが凝集して一つの粒子になった場合に、図1(b)に示すように、熱耐久後の触媒11を構成するアルミナ12上に担持された貴金属13の粒径は10[nm]以下である。アルミナ上に担持された貴金属の粒径が10[nm]以下の場合には、貴金属の表面エネルギと触媒活性のバランスが保たれ、さらに加熱した場合でも貴金属が凝集しにくく、耐久性を維持することができる。このため、本実施の形態に係る触媒では、熱耐久後であっても触媒作製時と比べて大幅に触媒活性が低下することがない。なお、貴金属は、粒径が5[nm]より小さくなると著しく融点が下がり、貴金属が溶けて凝集しやすくなる。一方、貴金属の粒径は小さいほど転化率が高く触媒としての機能が高いが、粒径が大きい場合には貴金属の触媒活性が低下する。このため、貴金属の凝集と触媒活性のバランスを検討すると、熱耐久後の貴金属の粒径は10[nm]以下であれば良く、好ましくは3[nm]〜8[nm]であり、特に好ましくは2[nm]〜5[nm]である。   In this catalyst 1, when all the noble metals 3 supported on the alumina 2 are aggregated into one particle due to thermal durability, as shown in FIG. 1B, the catalyst 11 after thermal durability is configured. The particle size of the noble metal 13 supported on the alumina 12 is 10 [nm] or less. When the particle size of the noble metal supported on the alumina is 10 nm or less, the balance between the surface energy of the noble metal and the catalytic activity is maintained, and even when heated, the noble metal hardly aggregates and maintains durability. be able to. For this reason, in the catalyst according to the present embodiment, even after the heat endurance, the catalytic activity is not significantly reduced as compared with the time of catalyst preparation. Note that when the particle size of the noble metal is smaller than 5 [nm], the melting point is remarkably lowered, and the noble metal is melted and easily aggregates. On the other hand, the smaller the particle size of the noble metal, the higher the conversion rate and the higher the function as a catalyst. However, when the particle size is large, the catalytic activity of the noble metal decreases. For this reason, when considering the balance between the aggregation of the noble metal and the catalytic activity, the particle diameter of the noble metal after thermal endurance should be 10 [nm] or less, preferably 3 [nm] to 8 [nm], particularly preferably. Is 2 [nm] to 5 [nm].

ここで、一例として、図2に、アルミナに対する貴金属の担持濃度が0.3[%]及び3[%]のときのアルミナに担持した貴金属の表面積とNO転化率との関係を示す。図2のAは、触媒作製時、つまり熱耐久前の貴金属の担持濃度が3[%]のときのNO転化率を示している。ここでは、貴金属の粒径は1.5[nm]である。図2のBは、熱耐久前のアルミナへの貴金属の担持濃度が0.3[%]のときのNO転化率を示している。ここでは、貴金属の粒径が1.5[nm]である。図2のCは、図2A及びBで示した触媒に400[℃]の熱耐久をかけた後のNO転化率を示している。図2のCに示すように、図2Aに示す触媒は、熱耐久前のNO転化率は90[%]以上を示し高性能であるが、熱耐久後には60[%]以下にまで性能が低下する。この原因として、図2Aに示す触媒は熱耐久により貴金属の粒径が1.5[nm]から60[nm]程に粗大化して貴金属の表面積が下がることが考えられる。図2Aに示す触媒に対し、貴金属担持濃度が図2Aに示す触媒の1/10である図2Bに示す触媒では、熱耐久前のNO転化率は70[%]程度であるが、熱耐久後のNO転化率は50[%]程度であり、図2に示す触媒ほど大きく性能が低下しない。この図2Bに示す触媒では、貴金属担持濃度が1/10であり、熱耐久後の粒径が1.5[nm]から5[nm]程度に抑えられたため、触媒性能が著しく低下することはないと考えられる。このように、この触媒では、少ない貴金属量で耐久性に優れた触媒を得ることが可能となる。 Here, as an example, FIG. 2 shows the relationship between the surface area of the noble metal supported on alumina and the NO x conversion rate when the concentration of the noble metal supported on alumina is 0.3 [%] and 3 [%]. FIG. 2A shows the NO X conversion rate at the time of catalyst preparation, that is, when the supported concentration of the noble metal before heat endurance is 3 [%]. Here, the particle size of the noble metal is 1.5 [nm]. FIG. 2B shows the NO X conversion rate when the concentration of the noble metal supported on alumina before thermal endurance is 0.3 [%]. Here, the particle size of the noble metal is 1.5 [nm]. C in FIG. 2 shows the NO x conversion rate after the catalyst shown in FIGS. 2A and 2B is subjected to heat durability of 400 [° C.]. As shown in FIG. 2C, the catalyst shown in FIG. 2A has a high performance in which the NO X conversion rate before heat endurance is 90 [%] or more, but after heat endurance, it is also up to 60 [%] or less. Decreases. As a cause of this, it is conceivable that the catalyst shown in FIG. 2A has a noble metal particle size that increases from 1.5 [nm] to 60 [nm] due to thermal durability, and the surface area of the noble metal decreases. In the catalyst shown in FIG. 2B in which the noble metal loading concentration is 1/10 of the catalyst shown in FIG. 2A with respect to the catalyst shown in FIG. 2A, the NO X conversion rate before heat endurance is about 70 [%]. The subsequent NO X conversion is about 50%, and the performance is not lowered as much as the catalyst shown in FIG. In the catalyst shown in FIG. 2B, the noble metal support concentration is 1/10, and the particle size after heat endurance is suppressed from about 1.5 [nm] to about 5 [nm]. It is not considered. Thus, with this catalyst, it is possible to obtain a catalyst having excellent durability with a small amount of noble metal.

また、本実施の形態に係る触媒は、作製した触媒をさらに700[℃]で3[時間]焼成した後の貴金属粒径が10[nm]以下であることが好ましい。この場合には、焼成後であっても触媒性能が著しく低下せず、耐久性に優れた触媒を得ることが可能となる。なお、貴金属粒径が10[nm]より大きい場合には、貴金属の触媒活性が低下するため好ましくない。   In addition, the catalyst according to the present embodiment preferably has a noble metal particle size of 10 [nm] or less after the produced catalyst is further calcined at 700 [° C.] for 3 [hours]. In this case, even after calcination, the catalyst performance is not significantly lowered, and a catalyst having excellent durability can be obtained. A noble metal particle size larger than 10 [nm] is not preferable because the catalytic activity of the noble metal decreases.

この数字の根拠を、一例をあげて説明する。比表面積200[m/g]のアルミナ上のPt粒子が凝集しても粒径が5[nm]となる場合、貴金属担持濃度を0.05[重量%]とすると、触媒量が100[g]の場合、この触媒中には0.05[g]のPtが存在することになる。この場合のPtのモル数は2.6×10−4[mol]となる。粒径が5[nm]のPt粒子中には約6000個程のPt原子が存在するので、100[g]の触媒量中には粒径が5[nm]のPt粒子が2.6×10−4個存在する。このPt粒子をアルミナ中に均一に分散させる場合、粒径5[nm]のPt粒子が占有する面積は、アルミナ表面積200×触媒量100/粒径5[nm]のPt粒子に含まれるPt原子数約6000より、およそ77000[nm]となる。この面積を1つの球体が有すると考えると、その球体の直径は、77000=4πrから計算するとアルミナの粒径は約500[nm]となる。 The reason for this number will be explained with an example. Even if Pt particles on alumina with a specific surface area of 200 [m 2 / g] are aggregated, the particle size becomes 5 [nm]. When the noble metal support concentration is 0.05 [wt%], the catalyst amount is 100 [ In the case of g], 0.05 [g] of Pt is present in the catalyst. In this case, the number of moles of Pt is 2.6 × 10 −4 [mol]. Since about 6000 Pt atoms are present in the Pt particles having a particle size of 5 [nm], Pt particles having a particle size of 5 [nm] are 2.6 × in the catalyst amount of 100 [g]. There are 10-4 . When the Pt particles are uniformly dispersed in alumina, the area occupied by the Pt particles having a particle size of 5 [nm] is Pt atoms contained in the alumina surface area 200 × catalyst amount 100 / particle size 5 [nm]. From a number of about 6000, it becomes approximately 77000 [nm 2 ]. Assuming that one sphere has this area, the diameter of the sphere is calculated from 77000 = 4πr 2, and the particle diameter of alumina is about 500 [nm].

なお、貴金属は、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Rh(ロジウム)の群から選ばれる少なくとも1種以上の貴金属であることが好ましく、2種以上の貴金属、例えば、PtとRhとを混合してアルミナに担持させても良い。   The noble metal is preferably at least one kind of noble metal selected from the group of Pt (platinum), Pd (palladium), and Rh (rhodium), and a mixture of two or more kinds of noble metals, for example, Pt and Rh. Then, it may be supported on alumina.

また、アルミナは、さらに、Ce(セリウム)、La(ランタン)、Zr(ジルコニウム)、Co(コバルト)、Mn(マンガン)、Fe(鉄)、Ni(ニッケル)、Mg(マグネシウム)の群から選ばれる少なくとも1種以上の元素を有することが好ましく、2種以上の元素を混合して使用しても良い。貴金属使用量を減らすためには、遷移元素等で貴金属の触媒活性を補助する方法も有効である。遷移元素の中でも、Co、Mn、Fe、Ni等の元素、その他Ce、La等の希土類元素、さらにZr、Mg等の元素は、貴金属の触媒活性作用を補助する元素として特に有効である。これらの遷移元素は、遷移属元素単独では触媒活性は低いが、遷移元素を貴金属と共存させることにより遷移元素の触媒活性が向上するため、貴金属使用量を減らしても触媒活性を維持することが可能となる。また、Ce、La、Zrは触媒反応に有効なOの活性化に寄与し、MgはHCの被毒を抑える効果がある。その他、これらの元素は、担体であるアルミナの耐熱性を上げる効果もある。 Alumina is further selected from the group of Ce (cerium), La (lanthanum), Zr (zirconium), Co (cobalt), Mn (manganese), Fe (iron), Ni (nickel), and Mg (magnesium). It is preferable to have at least one element selected from the above, and two or more elements may be mixed and used. In order to reduce the amount of noble metal used, a method of assisting the catalytic activity of the noble metal with a transition element or the like is also effective. Among transition elements, elements such as Co, Mn, Fe, and Ni, other rare earth elements such as Ce and La, and elements such as Zr and Mg are particularly effective as elements that assist the catalytic activity of noble metals. Although these transition elements have low catalytic activity when the transition group element alone is used, the catalytic activity of the transition element is improved by allowing the transition element to coexist with the noble metal. It becomes possible. Ce, La, and Zr contribute to the activation of O 2 effective for the catalytic reaction, and Mg has an effect of suppressing HC poisoning. In addition, these elements also have the effect of increasing the heat resistance of the support alumina.

さらに、この触媒は、アルミナ(Al)、チタニア(TiO)、セリア(CeO)、ジルコニア(ZrO)、セリア−ジルコニア複合酸化物の群から選ばれる少なくとも1種以上の第二担体を有することが好ましく、2種以上の第二担体を混合して使用しても良い。本発明の実施の形態に係る触媒では、熱耐久後に一つのアルミナ粒子上に一つの貴金属粒子が存在することになる。しかし、さらに高温に加熱することにより、担体であるアルミナ同士が焼結し、さらに凝集が進む可能性がある。そこで、触媒がアルミナ同士の焼結を抑制する緩衝材として第二担体を有することにより、第一担体である貴金属が担持されたアルミナ同士の接触が抑制され、アルミナ同士の焼結による貴金属の凝集を抑制することができる。 Further, the catalyst is at least one second selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), ceria (CeO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), and ceria-zirconia composite oxide. It is preferable to have a carrier, and two or more kinds of second carriers may be mixed and used. In the catalyst according to the embodiment of the present invention, one noble metal particle exists on one alumina particle after heat endurance. However, when heated to a higher temperature, the alumina as the carrier may sinter and further agglomerate. Therefore, when the catalyst has the second carrier as a buffer material that suppresses the sintering of alumina, the contact between the aluminas supporting the noble metal as the first carrier is suppressed, and the aggregation of the noble metals due to the sintering of the aluminas. Can be suppressed.

このように、本実施の形態に係る触媒では、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナと、アルミナ上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属と、を有することで、アルミナ上の全ての貴金属が凝集しても粒径が10[nm]以下の大きさになる貴金属量のみを担持しているため、熱耐久によりアルミナ上の貴金属全てが凝集しても触媒性能が著しく低下することはない。このため、貴金属の使用量を減らしても触媒作製時の触媒活性能が維持され、かつ、耐火性無機担体へのコーティングが可能な触媒が得られる。   Thus, in the catalyst according to the present embodiment, alumina having a particle size of 30 to 1000 [nm], noble metal supported on alumina at a supported concentration of 0.001 to 0.3 [wt%], In this case, only the amount of noble metal having a particle size of 10 nm or less is supported even if all the noble metals on the alumina are aggregated. However, the catalyst performance is not significantly reduced. For this reason, even if it reduces the usage-amount of a noble metal, the catalyst activity ability at the time of catalyst preparation is maintained, and the catalyst which can be coated to a refractory inorganic support | carrier is obtained.

(触媒の製造方法)
次に、本発明の実施の形態に係る触媒の製造方法の実施の形態について説明する。この触媒の製造方法は、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末を作製するアルミナ微粉末作製工程と、アルミナ微粉末を水中で分散する分散工程と、分散工程の後にアルミナ微粉末に貴金属塩を担持させる担持工程と、担持工程の後に、さらにアルミナ微粉末と同量以上の第二担体を混合する混合工程と、混合工程の後に100〜150[℃]の温度で乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程の後に500[℃]未満の温度で焼成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
(Catalyst production method)
Next, an embodiment of a method for producing a catalyst according to an embodiment of the present invention will be described. This catalyst production method includes an alumina fine powder production step for producing an alumina fine powder having a particle size of 30 to 1000 [nm], a dispersion step for dispersing the alumina fine powder in water, and an alumina fine powder after the dispersion step. A supporting step for supporting the noble metal salt on the substrate, a mixing step for mixing the second carrier in the same amount or more with the fine alumina powder after the supporting step, and drying for drying at a temperature of 100 to 150 [° C.] after the mixing step. And a baking step of baking at a temperature lower than 500 [° C.] after the drying step.

本発明の実施の形態に係る触媒の製造方法では、アルミナを水中で分散する分散工程の前に、アルミナを微粉末に粉砕する工程があるため、アルミナが均一な微粉末になる。このため、貴金属をアルミナ微粉末各々に均一に担持させることができる。また、アルミナに貴金属を担持させた後にアルミナ微粉末と同量以上の第二担体を混合しているため、第一担体であるアルミナ同士の接触確率が減少し、アルミナ同士の焼結による貴金属の凝集を抑制することができる。   In the method for producing a catalyst according to the embodiment of the present invention, since there is a step of pulverizing alumina into a fine powder before the dispersion step of dispersing alumina in water, the alumina becomes a uniform fine powder. For this reason, a noble metal can be uniformly supported on each alumina fine powder. In addition, since the second carrier having the same amount or more as the fine alumina powder is mixed after the noble metal is supported on the alumina, the contact probability of the alumina as the first carrier is reduced, and the precious metal is sintered by the sintering of the alumina. Aggregation can be suppressed.

図3は、本発明の実施の形態に係る触媒の製造方法の概略的な工程を説明する図である。まず、アルミナをボールミルにより粉砕して粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末作製し(アルミナ微粉末作製工程)、その後アルミナ微粉末を水中に分散させる(工程20:分散工程)。ここでは、アルミナとして、一般的な高比表面積アルミナが使用可能である。次に、アルミナ微粉末が分散された水中に貴金属塩水溶液を投入し、混合する。この工程により、アルミナ微粉末に貴金属塩が担持される(工程21:担持工程)。水溶性の貴金属塩としては、ジニトロジアミンPt、テトラアンミンPt、硝酸Pd及び硝酸Rh等が使用できる。次に、さらに第二担体を、アルミナ微粉末との重量比が1:1となるように加え、さらに混合する(工程22:混合工程)。そして、混合液を100〜150[℃]の温度で乾燥させる(工程23:乾燥工程)。この乾燥工程では、水分を除去できれば良い。このため、乾燥のために必要とされる温度は最低100[℃]以上である。ただし、温度を高くしすぎると乾燥が急速に進み、アルミナ細孔内に担持された貴金属がアルミナの表面に析出するおそれがあるため、乾燥工程は150[℃]以下で行うことが好ましい。さらに、乾燥工程の後に、500[℃]未満の温度で焼成する(工程24:焼成工程)。アルミナに担持された貴金属は塩の状態であるため、陰イオンを焼成によって飛ばし、貴金属をメタルの状態にする必要がある。陰イオンを焼成によって飛ばすためには、450〜500[℃]程度の温度が必要である。しかし、500[℃]以上の温度になると、貴金属の凝集が始まる。このため、焼成工程では、焼成温度は500[℃]未満とすることが好ましい。なお、焼成温度が400[℃]以下の場合には、貴金属をアルミナ上に固定することが十分ではないため、焼成温度は450〜500[℃]であることがより好ましい。   FIG. 3 is a diagram for explaining a schematic process of the method for producing a catalyst according to the embodiment of the present invention. First, alumina is pulverized by a ball mill to produce alumina fine powder having a particle size of 30 to 1000 [nm] (alumina fine powder production step), and then the alumina fine powder is dispersed in water (step 20: dispersion step). Here, a general high specific surface area alumina can be used as the alumina. Next, an aqueous noble metal salt solution is put into water in which fine alumina powder is dispersed and mixed. Through this step, the noble metal salt is supported on the alumina fine powder (step 21: supporting step). As the water-soluble noble metal salt, dinitrodiamine Pt, tetraammine Pt, nitric acid Pd, nitric acid Rh and the like can be used. Next, the second carrier is further added so that the weight ratio with the fine alumina powder is 1: 1, and further mixed (step 22: mixing step). And a liquid mixture is dried at the temperature of 100-150 [degreeC] (process 23: drying process). In this drying process, it is only necessary to remove moisture. For this reason, the temperature required for drying is at least 100 [° C.] or higher. However, if the temperature is too high, drying proceeds rapidly, and the noble metal supported in the alumina pores may be deposited on the surface of the alumina. Therefore, the drying step is preferably performed at 150 [° C.] or less. Furthermore, after the drying step, firing is performed at a temperature of less than 500 [° C.] (step 24: firing step). Since the noble metal supported on the alumina is in a salt state, it is necessary to remove the anions by firing so that the noble metal is in a metal state. In order to fly anions by firing, a temperature of about 450 to 500 [° C.] is required. However, when the temperature reaches 500 [° C.] or higher, aggregation of noble metals begins. For this reason, in a baking process, it is preferable that a baking temperature shall be less than 500 [degreeC]. In addition, when a calcination temperature is 400 [degrees C] or less, since it is not enough to fix a noble metal on an alumina, it is more preferable that a calcination temperature is 450-500 [degrees C].

なお、アルミナ微粉末作製工程は、粒径20〜30[μm]のアルミナ微粉末をボールミル中で湿式粉砕する工程であることが好ましい。アルミナをボールミル中で湿式粉砕することにより、粒径30〜1000[nm]に粉砕したアルミナ微粉末の分散状態を保つことが可能となり、アルミナ微粉末上に貴金属を分散担持させることが可能となる。   In addition, it is preferable that an alumina fine powder preparation process is a process which wet-grinds the alumina fine powder with a particle size of 20-30 [micrometer] in a ball mill. By wet pulverizing alumina in a ball mill, it becomes possible to maintain a dispersed state of the fine alumina powder pulverized to a particle size of 30 to 1000 [nm], and it becomes possible to disperse and carry a precious metal on the fine alumina powder. .

また、焼成工程(工程24)の後に、さらに、500〜700[℃]の温度で3[時間]焼成する高温焼成工程(工程25)を有しても良い。この高温焼成工程により、アルミナ上に担持された貴金属の粒径を予め2〜5[nm]に制御することができる。そして、貴金属の粒径を予め2〜5[nm]とすることにより、貴金属の凝集の初期速度を低下させることができる。このため、貴金属のこれ以上の凝集を抑制することができる。   Further, after the firing step (step 24), a high temperature firing step (step 25) in which firing is performed at a temperature of 500 to 700 [° C.] for 3 hours. By this high-temperature firing step, the particle size of the noble metal supported on alumina can be controlled to 2 to 5 [nm] in advance. And the initial rate of aggregation of a noble metal can be reduced by making the particle size of a noble metal into 2-5 nm beforehand. For this reason, the further aggregation of a noble metal can be suppressed.

さらに、アルミナ微粉末に貴金属塩を担持させる担持工程(工程21)の前に、触媒に担持されたパラジウムと貴金属の重量比が1:50〜1:10となるようにアルミナ微粉末にパラジウムを担持させるパラジウム担持工程を有し、さらに、アルミナ微粉末に貴金属塩水溶液を投入した後に還元剤を加えて、アルミナ微粉末に担持したパラジウム上に貴金属を析出させる析出工程を加えても良い。   Further, before the supporting step (step 21) of supporting the noble metal salt on the alumina fine powder, palladium is added to the alumina fine powder so that the weight ratio of palladium supported on the catalyst and the noble metal is 1:50 to 1:10. There may also be a palladium supporting step for supporting, and a precipitation step of depositing a noble metal on the palladium supported on the alumina fine powder by adding a reducing agent after adding the noble metal salt aqueous solution to the alumina fine powder.

図4は、本発明の別の実施の形態に係る触媒の製造方法の概略的な工程を説明する図である。まず、アルミナをボールミルにより粉砕して粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末作製し(アルミナ微粉末作製工程)、その後アルミナ微粉末を水中に分散させる(工程30:分散工程)。ここでは、アルミナとして、一般的な高比表面積アルミナが使用可能である。次に、アルミナ微粉末が分散された水中にパラジウム塩水溶液を投入し、アルミナに担持されたパラジウムと貴金属の重量比が1:50〜1:10となるようにアルミナ微粉末にパラジウムを担持させる(工程31:パラジウム担持工程)。次に、パラジウム担持アルミナ微粉末が分散された水中に貴金属塩水溶液を投入し、混合する(工程32)。水溶性の貴金属塩としては、ジニトロジアミンPt、テトラアンミンPt、硝酸Pd及び硝酸Rh等が使用できる。次に、この混合液に還元剤を加え、アルミナ微粉末上に担持されたパラジウム上に貴金属塩を析出させる(工程33:析出工程)。ここで、還元剤としては、ヒドラジン、ホウ素化水素ナトリウムなどが使用可能である。次に、さらに第二担体を、アルミナ微粉末と重量比が1:1となるように加え、混合する(工程34:混合工程)。そして、混合液を100〜150[℃]の温度で乾燥させる(工程35:乾燥工程)。さらに、乾燥工程の後に、500[℃]未満の温度で焼成する(工程36:焼成工程)。なお、アルミナ微粉末作製工程は、粒径20〜30[μm]のアルミナ微粉末をボールミル中で湿式粉砕する工程であることが好ましい。また、焼成工程(工程36)の後に、さらに、500〜700[℃]の温度で3[時間]焼成する高温焼成工程を加えても良い。   FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic process of a method for producing a catalyst according to another embodiment of the present invention. First, alumina is pulverized by a ball mill to produce fine alumina powder having a particle size of 30 to 1000 [nm] (alumina fine powder production step), and then the fine alumina powder is dispersed in water (step 30: dispersion step). Here, a general high specific surface area alumina can be used as the alumina. Next, an aqueous palladium salt solution is introduced into the water in which the fine alumina powder is dispersed, and the fine palladium powder is supported on the alumina so that the weight ratio of palladium supported on the alumina and the noble metal is 1:50 to 1:10. (Step 31: Palladium loading step). Next, an aqueous noble metal salt solution is put into water in which fine palladium-supported alumina powder is dispersed and mixed (step 32). As the water-soluble noble metal salt, dinitrodiamine Pt, tetraammine Pt, nitric acid Pd, nitric acid Rh and the like can be used. Next, a reducing agent is added to the mixed solution to precipitate a noble metal salt on palladium supported on the alumina fine powder (step 33: precipitation step). Here, as the reducing agent, hydrazine, sodium borohydride, or the like can be used. Next, the second carrier is further added and mixed with the fine alumina powder so that the weight ratio is 1: 1 (step 34: mixing step). And a liquid mixture is dried at the temperature of 100-150 [degreeC] (process 35: drying process). Further, after the drying step, firing is performed at a temperature lower than 500 [° C.] (step 36: firing step). In addition, it is preferable that an alumina fine powder preparation process is a process which wet-grinds the alumina fine powder with a particle size of 20-30 [micrometer] in a ball mill. Further, after the baking step (step 36), a high temperature baking step of baking at a temperature of 500 to 700 [° C.] for 3 [hours] may be added.

本発明の別の実施の形態に係る触媒の製造方法では、パラジウムを予めアルミナ上に担持させ、これを核として用いることにより、その後に担持させる貴金属をパラジウム上に選択的に析出させることが可能となる。そして、貴金属がパラジウム上に析出した場合の貴金属の粒径は2〜5[nm]となるため、触媒性能の高い触媒が得られる。また、貴金属をパラジウム上に析出させることで、パラジウムが貴金属のアンカーとしての作用を発揮する。このため、貴金属の凝集を防ぐことができる。なお、パラジウムと貴金属との重量比が1:50より小さい場合には、パラジウムが貴金属の核としての機能を発揮しない。また、パラジウムと貴金属との重量比が1:10より大きい場合には、貴金属の粒径が大きくなるため、触媒性能が下がり好ましくない。   In the method for producing a catalyst according to another embodiment of the present invention, palladium is supported on alumina in advance, and by using this as a nucleus, it is possible to selectively deposit a noble metal to be subsequently supported on palladium. It becomes. And since the particle size of a noble metal when a noble metal precipitates on palladium will be 2-5 [nm], a catalyst with high catalyst performance is obtained. Further, by precipitating a noble metal on palladium, palladium exhibits an effect as an anchor for the noble metal. For this reason, aggregation of a noble metal can be prevented. When the weight ratio of palladium to noble metal is smaller than 1:50, palladium does not function as a noble metal nucleus. On the other hand, when the weight ratio of palladium to noble metal is larger than 1:10, the particle size of the noble metal becomes large, which is not preferable because the catalyst performance is lowered.

本発明の実施の形態に係る触媒のさらに別の製造方法として、逆ミセル法を用いて触媒を製造する方法があげられる。逆ミセル法とは、有機溶媒中に界面活性剤と触媒活性成分である貴金属元素等を有する水溶液とを混合し、有機溶媒中に界面活性剤が集合して内部に貴金属元素等を有する水溶液を保持した逆ミセルを形成し、逆ミセル内部で貴金属を沈殿あるいは還元により析出させることにより貴金属を微粒子化する方法である。逆ミセルの径は、界面活性剤と水の比率で概ね決まり、所定の大きさに制御することが可能である。そして、最終生成物は逆ミセルの大きさを越えることができないため、逆ミセルの大きさ以下の微粒子を制御性良く作ることが可能となり、貴金属の粒径を1〜10[nm]、好ましくは3[nm]〜8[nm]、特に好ましくは2[nm]〜5[nm]の大きさに制御することが可能となる。さらには、触媒全体の大きさを制御することが可能となる。   As another method for producing the catalyst according to the embodiment of the present invention, there is a method for producing a catalyst using a reverse micelle method. The reverse micelle method is a method of mixing an aqueous solution containing a surfactant and a noble metal element as a catalytic active component in an organic solvent, and collecting the aqueous solution containing the noble metal element and the like inside the organic solvent. In this method, the retained reverse micelle is formed, and the noble metal is formed into fine particles by precipitating the noble metal inside the reverse micelle by precipitation or reduction. The diameter of the reverse micelle is generally determined by the ratio of the surfactant and water, and can be controlled to a predetermined size. And since the final product cannot exceed the size of the reverse micelle, it becomes possible to produce fine particles having a size smaller than the size of the reverse micelle with good controllability, and the particle size of the noble metal is preferably 1 to 10 [nm], preferably The size can be controlled to 3 [nm] to 8 [nm], particularly preferably 2 [nm] to 5 [nm]. Furthermore, the size of the entire catalyst can be controlled.

図5は、本発明のさらに別の実施の形態に係る触媒の製造方法の概略的な工程を説明する図である。まず、有機溶媒中に界面活性剤と水とを混合して混合溶液を調整する(工程40:混合溶液調製工程)。ここでは、有機溶媒としては、シクロヘキサン、シクロヘプタン、オクタノール、イソオクタン、n−ヘキサン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが使用可能である。また、これらの2種以上の混合溶液を用いても良い。界面活性剤としては、ポリエチレングリコール−p−ノニルフェニルエーテル、ペンタエチレングリコールドデシルエーテルなどが使用可能である。この混合溶液中にアルミニウム塩水溶液を加えて攪拌し、内部にアルミニウム塩及び水を含有する逆ミセルを形成する(工程41:アルミニウム塩含有工程)。また、アルミニウム塩としては、酢酸塩、硝酸塩、アルミニウムアルコキシド等が使用可能である。次に、混合溶液中に貴金属塩水溶液を混合し、逆ミセル内に貴金属塩を含有させる。そして、混合溶液中に還元剤を加え、逆ミセル内に含有されている貴金属塩を還元してメタル化して析出させ、逆ミセル内に貴金属メタル及びアルミニウム塩を含む溶液を得る(工程42:析出工程)。還元剤としては、ヒドラジン、ホウ素化水素ナトリウム等が使用可能である。また、これらの2種以上の混合溶液を用いても良い。   FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic process of a method for producing a catalyst according to still another embodiment of the present invention. First, a surfactant and water are mixed in an organic solvent to prepare a mixed solution (step 40: mixed solution preparation step). Here, cyclohexane, cycloheptane, octanol, isooctane, n-hexane, n-decane, benzene, toluene, xylene, or the like can be used as the organic solvent. Moreover, you may use these 2 or more types of mixed solutions. As the surfactant, polyethylene glycol-p-nonylphenyl ether, pentaethylene glycol dodecyl ether, or the like can be used. An aluminum salt aqueous solution is added to this mixed solution and stirred to form reverse micelles containing an aluminum salt and water inside (step 41: aluminum salt-containing step). As the aluminum salt, acetate, nitrate, aluminum alkoxide and the like can be used. Next, a noble metal salt aqueous solution is mixed in the mixed solution, and the noble metal salt is contained in the reverse micelle. Then, a reducing agent is added to the mixed solution, and the noble metal salt contained in the reverse micelle is reduced and metallized to obtain a solution containing the noble metal metal and the aluminum salt in the reverse micelle (step 42: precipitation). Process). As the reducing agent, hydrazine, sodium borohydride and the like can be used. Moreover, you may use these 2 or more types of mixed solutions.

次に、別の容器において、工程40と同様に、有機溶媒中に界面活性剤と水とを混合して混合溶液を調整する(工程43:混合溶液調製工程)。次に、工程41と同様に、この混合溶液中にアルミニウム塩水溶液を加えて攪拌し、内部にアルミニウム塩及び水を含有する逆ミセルを形成する(工程44:アルミニウム塩含有工程)。そして、ここで得られた混合溶液を、工程42で得られた溶液に加え、混合する(工程45)。そして、この逆ミセルを含む有機溶媒の混合溶液中にアルコールを添加して攪拌し、逆ミセルを崩壊させる(工程46)。逆ミセルの崩壊により、貴金属とアルミナ複合した微粒子と、アルミニウム塩の微粒子を含む沈殿物が得られる。なお、アルコールとして、例えば、メタノール、エタノールなどを使用することが可能である。次に、得られた沈殿物をメンブランフィルタでろ過後、アルコール及び水を用いて洗浄し、沈殿物に含まれる例えば界面活性剤等の不純物を除去する(工程47)。さらに、120[℃]にて一昼夜乾燥する(工程48)。乾燥した後、400[℃]で1[時間]、空気気流中で焼成し(工程49)、目的の触媒を得ることができる。   Next, in another container, a mixed solution is prepared by mixing a surfactant and water in an organic solvent as in step 40 (step 43: mixed solution preparation step). Next, as in step 41, an aqueous aluminum salt solution is added to this mixed solution and stirred to form reverse micelles containing the aluminum salt and water therein (step 44: aluminum salt-containing step). The mixed solution obtained here is added to the solution obtained in step 42 and mixed (step 45). And alcohol is added and stirred in the mixed solution of the organic solvent containing this reverse micelle, and a reverse micelle is collapsed (process 46). By the collapse of the reverse micelle, a precipitate containing fine particles of a noble metal / alumina composite and aluminum salt fine particles is obtained. For example, methanol or ethanol can be used as the alcohol. Next, the obtained precipitate is filtered with a membrane filter and then washed with alcohol and water to remove impurities such as a surfactant contained in the precipitate (step 47). Further, it is dried for a whole day and night at 120 [° C.] (step 48). After drying, the target catalyst can be obtained by calcining in an air stream at 400 [° C.] for 1 [hour] (step 49).

本発明の実施の形態に係る触媒のさらに別の製造方法では、貴金属とアルミナを逆ミセル内で同時に析出させることにより、貴金属をアルミナ中で均一に分散させた触媒を得ることが可能となる。なお、逆ミセル内部で貴金属はアルミナに包接された状態で析出する。このため、逆ミセルを崩壊後得られた沈殿を焼成して触媒を得た場合に、貴金属の一部がアルミナ中に埋没された状態でアルミナに担持された状態が得やすくなる。このため、アルミナが貴金属のアンカーとして作用するため貴金属の凝集を抑えることができる。また、加熱後であっても触媒作製時の状態を維持することができるため、耐久性に優れた触媒を得ることが可能となる。   In yet another method for producing a catalyst according to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain a catalyst in which a precious metal is uniformly dispersed in alumina by precipitating the precious metal and alumina simultaneously in reverse micelles. In the reverse micelle, the noble metal precipitates in a state of being clad with alumina. For this reason, when the catalyst obtained by calcining the precipitate obtained after collapsing the reverse micelles is obtained, it becomes easy to obtain a state in which a part of the noble metal is supported in alumina in a state where it is buried in alumina. For this reason, since alumina acts as a noble metal anchor, aggregation of the noble metal can be suppressed. Moreover, since the state at the time of catalyst preparation can be maintained even after heating, a catalyst having excellent durability can be obtained.

また、別容器でアルミニウム塩を含有する逆ミセルを含む逆ミセル溶液を調整し、この逆ミセル溶液を、貴金属とアルミナを含有する逆ミセルを含む逆ミセル溶液と混合することによりこれら逆ミセルを崩壊させて沈殿を形成させた際に、貴金属とアルミナの複合微粒子の表面に第二担体として別のアルミナを配置することが可能となる。このため、本発明の実施の形態に係る触媒では、一つのアルミナ粒子上に一つの貴金属粒子が存在し、さらに、アルミナ同士の焼結を抑制する緩衝材として第二担体であるアルミナを有することにより、貴金属が担持された第一担体であるアルミナ同士の接触が抑制され、アルミナ同士の焼結による貴金属の凝集を抑制することができる。さらに、逆ミセル法により触媒を製造しているため、アルミナ及び貴金属の粒径を制御することができる上、触媒全体の大きさを制御することができる。なお、第二担体として後から加えるアルミナは、アルミナに限らず、チタニア、セリア、ジルコニア、セリア−ジルコニア複合酸化物等を用いても良い。   In addition, a reverse micelle solution containing reverse micelles containing aluminum salt is prepared in a separate container, and this reverse micelle is disrupted by mixing this reverse micelle solution with a reverse micelle solution containing a reverse micelle containing noble metal and alumina. Thus, when the precipitate is formed, it is possible to dispose another alumina as the second carrier on the surface of the composite fine particles of the noble metal and the alumina. For this reason, in the catalyst according to the embodiment of the present invention, one noble metal particle is present on one alumina particle, and further, the second carrier is alumina as a buffer material that suppresses sintering of alumina. As a result, contact between the aluminas, which are the first carriers on which the noble metals are supported, is suppressed, and aggregation of the noble metals due to the sintering of the aluminas can be suppressed. Furthermore, since the catalyst is manufactured by the reverse micelle method, the particle sizes of alumina and noble metal can be controlled, and the size of the entire catalyst can be controlled. The alumina added later as the second carrier is not limited to alumina, but may be titania, ceria, zirconia, ceria-zirconia composite oxide, or the like.

また、必要により、アルミナは、さらに、Ce、La、Zr、Co、Mn、Fe、Ni、Mgの群から選ばれる少なくとも1種以上の元素を有しても良い。なお、触媒中にこの元素を添加する方法は、触媒を調製した後に上記元素を含浸により添加する方法の他、逆ミセルを調製する際に、上記元素を貴金属やアルミナと同様に析出させる方法を用いても良い。さらに、焼成工程(工程49)の後に、さらに、500〜700[℃]の温度で3[時間]焼成する高温焼成工程を加えても良い。   Further, if necessary, the alumina may further include at least one element selected from the group consisting of Ce, La, Zr, Co, Mn, Fe, Ni, and Mg. In addition to the method of adding the above element by impregnation after preparing the catalyst, the method of adding this element into the catalyst includes the method of precipitating the above element in the same manner as the precious metal and alumina when preparing reverse micelles. It may be used. Further, after the baking step (step 49), a high temperature baking step of baking at a temperature of 500 to 700 [° C.] for 3 [hours] may be added.

このように、本発明における触媒の製造方法によれば、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナと、アルミナ上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属と、を有する触媒が得られ、貴金属量を減らしても触媒性能が維持された、耐久性に優れた触媒を得ることが可能となる。   Thus, according to the method for producing a catalyst of the present invention, alumina having a particle size of 30 to 1000 [nm], and a noble metal supported on alumina at a loading concentration of 0.001 to 0.3 [wt%]. Thus, it is possible to obtain a highly durable catalyst that maintains its catalytic performance even when the amount of noble metal is reduced.

(排ガス浄化触媒)
次に、本発明に係る排ガス浄化触媒の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る排ガス浄化触媒は、上記した触媒と、この触媒がコーティングされた耐火性無機担体とを有する排ガス浄化触媒であって、この耐火性無機担体容量1[L]当たりの触媒のコート量が600[g]以下であることを特徴とする。従来の排ガス浄化触媒では、耐火性無機担体容量1[L]あたりの触媒のコート量が600[g]以下である場合には充分な触媒活性が得られないが、上述したように、粒径が30〜1000[nm]であるアルミナと、アルミナ上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属と、を有する触媒の場合には、貴金属の使用量を減らした場合であっても充分な触媒活性を得ることができる。
(Exhaust gas purification catalyst)
Next, an embodiment of the exhaust gas purification catalyst according to the present invention will be described. The exhaust gas purifying catalyst according to the present embodiment is an exhaust gas purifying catalyst having the above-described catalyst and a refractory inorganic carrier coated with the catalyst, and the catalyst per 1 [L] of the refractory inorganic carrier capacity. The coat amount is 600 [g] or less. In the conventional exhaust gas purifying catalyst, when the coating amount of the catalyst per 1 [L] of the refractory inorganic carrier is 600 [g] or less, sufficient catalytic activity cannot be obtained. The amount of noble metal used was reduced in the case of a catalyst having an alumina having an A of 30 to 1000 [nm] and a noble metal supported on alumina at a supported concentration of 0.001 to 0.3 [wt%]. Even in this case, sufficient catalytic activity can be obtained.

以下、実施例1〜実施例27、比較例1〜比較例6により本発明の実施の形態に係る触媒、排ガス浄化用触媒及び触媒の製造方法をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。これらの実施例は、本発明に係る触媒、排ガス浄化用触媒及び触媒の製造方法の有効性を調べたものであり、異なる材料にて調整した触媒及び排ガス浄化用触媒の例を示したものである。   Hereinafter, the catalyst according to the embodiment of the present invention, the exhaust gas purifying catalyst, and the method for producing the catalyst will be described more specifically with reference to Examples 1 to 27 and Comparative Examples 1 to 6, but the scope of the present invention Is not limited to these examples. These examples are for examining the effectiveness of the catalyst according to the present invention, the exhaust gas purifying catalyst and the catalyst manufacturing method, and show examples of the catalyst adjusted with different materials and the exhaust gas purifying catalyst. is there.

<試料の調製>
(実施例1)Pt(0.1%)/Al+Al
実施例1では、アルミナを湿式粉砕した後に貴金属としてPtをアルミナに担持させ、その後第二担体としてアルミナを混合して調整した(図3の方法)。
<Preparation of sample>
(Example 1) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 1, the alumina was wet pulverized, and then Pt was supported on the alumina as a noble metal, and then mixed with alumina as the second support (method of FIG. 3).

まず、アルミナ180[g]と水1610[g]を磁性ボールミルに投入し、7[時間]粉砕してアルミナの平均粒径を0.4[μm]とした(工程20:アルミナ微粉末作製工程及び分散工程)。ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。10分後に8[%]ジニトロジアミンPt水溶液2.3[g]を投入し、混合した(工程21:担持工程)。次に、アルミナ180[g]と水1610[g]を別の磁性ボールミルに投入し、7[時間]粉砕して平均粒径0.4[μm]のアルミナ微粉末を調整した(第二担体)。ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。第二担体と、工程21で得られたアルミナ微粉末とを、重量比が1:1となるようにはかり取って2[時間]混合後(工程22:混合工程)、120[℃]の乾燥機で1昼夜乾燥した(工程23:乾燥工程)。その後400[℃]で焼成し、Pt(0.1[%])/AlとAlの混合粉末を得た(工程24:焼成工程)。得られた触媒の、COガス吸着法により求めたPt粒径は0.5[nm]であった。次に、触媒を700[℃]で3[時間]焼成した(工程25:高温焼成工程)。焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.6[nm]であった。 First, 180 [g] of alumina and 1610 [g] of water were put into a magnetic ball mill and pulverized for 7 [hour] to make the average particle size of alumina 0.4 [μm] (step 20: alumina fine powder production step) And dispersion step). The balls used were zirconia balls and the ball diameter was 1 [mm]. Ten minutes later, 2.3 [g] of 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution was added and mixed (step 21: loading step). Next, 180 [g] of alumina and 1610 [g] of water were put into another magnetic ball mill and pulverized for 7 [hour] to prepare alumina fine powder having an average particle size of 0.4 [μm] (second carrier). ). The balls used were zirconia balls and the ball diameter was 1 [mm]. The second carrier and the alumina fine powder obtained in step 21 are weighed so that the weight ratio is 1: 1 and mixed for 2 [hours] (step 22: mixing step), and then dried at 120 [° C.]. It was dried for one day by a machine (step 23: drying step). Thereafter, firing was performed at 400 [° C.] to obtain a mixed powder of Pt (0.1 [%]) / Al 2 O 3 and Al 2 O 3 (step 24: firing step). The obtained catalyst had a Pt particle size of 0.5 [nm] determined by the CO gas adsorption method. Next, the catalyst was calcined at 700 [° C.] for 3 [hour] (step 25: high-temperature calcining step). The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.6 [nm].

(実施例2)Pt(0.1%)/Al+TiO
実施例2では、実施例1の第二担体のAlをTiOに変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.2[nm]であった。
(Example 2) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + TiO 2
In Example 2, the same treatment was performed except that Al 2 O 3 of the second carrier in Example 1 was changed to TiO 2 . The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Further, the Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.2 [nm].

(実施例3)Pt(0.1%)/Al+CeO
実施例3では、実施例1の第二担体のAlをCeOに変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.6[nm]であった。
(Example 3) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + CeO 2
In Example 3, the same treatment was performed except that Al 2 O 3 of the second support in Example 1 was changed to CeO 2 . The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.6 [nm].

(実施例4)Pt(0.1%)/Al+ZrO
実施例4では、実施例1の第二担体のAlをZrOに変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.6[nm]であった。
(Example 4) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + ZrO 2
In Example 4, the same treatment was performed except that Al 2 O 3 of the second support in Example 1 was changed to ZrO 2 . The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Further, the Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.6 [nm].

(実施例5)Pt(0.1%)/Al+Ce−Zr複合体
実施例5では、実施例1の第二担体のAlをCeO:ZrO重量比3:1の複合酸化物に変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.3[nm]であった。
(Example 5) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Ce-Zr composite In Example 5, the second support Al 2 O 3 of Example 1 was replaced with a CeO 2 : ZrO 2 weight ratio of 3: 1. The same treatment was conducted except that the composite oxide was changed. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Further, the Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.3 [nm].

(実施例6)Pd(0.1%)/Al+Al
実施例6では、実施例1の工程21において、ジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Pd水溶液に変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のPd粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPd粒径は9.0[nm]であった
(実施例7)Rh(0.1%)/Al+Al
実施例7では、実施例1の工程21において、ジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Rh水溶液に変えた以外は同様に処理した。触媒作製時のRh粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたRh粒径は9.1[nm]であった
(実施例8)Pt(0.1%)/Ce(10%)−Al+Al
実施例8では、アルミナをCe(金属重量比で10[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.5[nm]であった。
(Example 6) Pd (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 6, the same treatment was performed except that the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to a Pd nitrate aqueous solution in Step 21 of Example 1. The Pd particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Further, Pd particle size determined by CO gas adsorption method after firing was 9.0 [nm] (Example 7) Rh (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 7, it processed similarly except having changed the dinitrodiamine Pt aqueous solution into the nitric acid Rh aqueous solution in the process 21 of Example 1. FIG. The Rh particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Rh particle size obtained by the CO gas adsorption method after firing was 9.1 [nm] (Example 8) Pt (0.1%) / Ce (10%)-Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 8, the treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the alumina was changed to Ce (10% by metal weight ratio) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.5 [nm].

(実施例9)Pt(0.1%)/Zr(5%)−Al+Al
実施例9では、アルミナをZr(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.4[nm]であった。
(Example 9) Pt (0.1%) / Zr (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 9, the same treatment as in Example 1 was performed except that alumina was changed to Zr (metal weight ratio: 5 [%]) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.4 [nm].

(実施例10)Pt(0.1%)/La(5%)−Al+Al
実施例10では、アルミナをLa(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.2[nm]であった。
(Example 10) Pt (0.1%) / La (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 10, the same treatment as in Example 1 was performed except that alumina was replaced with La (a metal weight ratio of 5 [%]) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.2 [nm].

(実施例11)Pt(0.1%)/Ce(10%),Zr(5%),La(5%)−Al+Al
実施例11では、アルミナをCe(金属重量比で10[%])、Zr(同5[%])、La(同5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.1[nm]であった。
(Example 11) Pt (0.1%) / Ce (10%), Zr (5%), La (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 11, the treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that alumina was changed to Ce (metal weight ratio: 10 [%]), Zr (5 [%]), La (5 [%]) supported alumina. did. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.1 [nm].

(実施例12)Pt(0.1%)/Mg(3%)−Al+Al
実施例12では、アルミナをMg(金属重量比で3[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.8[nm]であった。
(Example 12) Pt (0.1%) / Mg (3%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 12, the same treatment as in Example 1 was carried out except that alumina was replaced with Mg (a metal weight ratio of 3 [%]) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.8 [nm].

(実施例13)Pt(0.1%)/Fe(5%)−Al+Al
実施例13では、アルミナをFe(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.8[nm]であった。
(Example 13) Pt (0.1%) / Fe (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 13, the same treatment as in Example 1 was performed except that alumina was changed to Fe (metal weight ratio: 5 [%]) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.8 [nm].

(実施例14)Pt(0.1%)/Ni(5%)−Al+Al
実施例14では、アルミナをNi(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.8[nm]であった。
(Example 14) Pt (0.1%) / Ni (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 14, the same treatment as in Example 1 was performed except that alumina was replaced with Ni (metal weight ratio: 5 [%]) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.8 [nm].

(実施例15)Pt(0.1%)/Co(5%)−Al+Al
実施例15では、アルミナをCo(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.8[nm]であった。
(Example 15) Pt (0.1%) / Co (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 15, the same treatment as in Example 1 was performed except that alumina was changed to Co (aluminum weight ratio: 5%) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.8 [nm].

(実施例16)Pt(0.1%)/Mn(5%)−Al+Al
実施例16では、アルミナをMn(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.8[nm]であった。
(Example 16) Pt (0.1%) / Mn (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 16, treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that alumina was changed to Mn (5% metal weight ratio) supported alumina. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.8 [nm].

(実施例17)Pt(0.1%)/Ce(10%),Zr(5%),La(5%),Co(5%)−Al+Al
実施例17では、アルミナをCe(金属重量比で10[%])、Zr(同5[%])、La(同5[%])、Co(同5[%])担持アルミナに変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.5[nm]であった。
(Example 17) Pt (0.1%) / Ce (10%), Zr (5%), La (5%), Co (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 17, alumina was changed to Ce (10 [%] by weight of metal), Zr (5 [%]), La (5 [%]), and Co (5 [%]) supported alumina. Except for this, the same processing as in Example 1 was performed. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.5 [nm].

(実施例18)Pd(0.1%)/Ce(10%),Zr(5%),La(5%)−Al+Al
実施例18では、アルミナをCe(金属重量比で10[%])、Zr(同5[%])、La(同5[%])、Co(同5[%])担持アルミナに変え、工程21においてジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Pd水溶液に変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は8.8[nm]であった。
(Example 18) Pd (0.1%) / Ce (10%), Zr (5%), La (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 18, the alumina was changed to Ce (10% by metal weight ratio), Zr (5%), La (5%), and Co (5%) supported alumina, The same treatment as in Example 1 was performed except that the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to a Pd nitrate aqueous solution in Step 21. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 8.8 [nm].

(実施例19)Rh(0.1%)/Zr(5%)−Al+Al
実施例19では、アルミナをZr(金属重量比で5[%])担持アルミナに変え、工程21においてジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Rh水溶液に変えた以外は実施例1と同様に処理した。触媒作製時のPt粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.2[nm]であった。
(Example 19) Rh (0.1%) / Zr (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 19, the treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the alumina was changed to Zr (metal weight ratio: 5 [%]) supported alumina, and the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to the Rh nitrate aqueous solution in Step 21. The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.2 [nm].

(実施例20)Pt(0.1%)/Al+Al+500℃×3時間焼成 実施例20では、実施例1の工程24の焼成工程の後、500[℃]で3[時間]焼成した(工程25:高温焼成工程)触媒作製時のPt粒径は2.0[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は9.0[nm]であった。 (Example 20) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3 + 500 ° C. × 3 hours firing In Example 20, after the firing step of Step 24 of Example 1, 3 at 500 ° C. [Time] Calcination (Step 25: High-temperature calcination step) The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 2.0 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 9.0 [nm].

(実施例21)Pt(0.1%)/Al+Al+600℃×3時間焼成
実施例21では、実施例1の工程24の焼成工程の後、600[℃]で3[時間]焼成した(工程25:高温焼成工程)触媒作製時のPt粒径は3.5[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は8.8[nm]であった。
(Example 21) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3 + 600 ° C. × 3 hours firing
In Example 21, after the calcination step of Step 24 of Example 1, calcination was performed at 600 [° C.] for 3 [hours] (Step 25: high temperature calcination step). The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 3.5 [nm]. Met. Moreover, the Pt particle size after firing was 8.8 [nm].

(実施例22)Pt(0.1%)/Al+Al+700℃×3時間焼成
実施例22では、実施例1の工程24の焼成工程の後、700[℃]で3[時間]焼成した(工程25:高温焼成工程)触媒作製時のPt粒径は4.8[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は8.7[nm]であった。
(Example 22) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3 + 700 ° C. × 3 hours firing
In Example 22, after the calcination step of Step 24 of Example 1, calcination was performed at 700 [° C.] for 3 [hour] (Step 25: high-temperature calcination step). The Pt particle size at the time of catalyst preparation was 4.8 [nm]. Met. Moreover, the Pt particle size after firing was 8.7 [nm].

(実施例23)Pt(0.05%)/Al+Al
実施例23では、アルミナを湿式粉砕した後に貴金属としてPtをアルミナに担持させ、その後第二担体としてアルミナを混合して調整した(図3の方法)。
(Example 23) Pt (0.05%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 23, alumina was wet pulverized, Pt was supported on alumina as a noble metal, and then alumina was mixed as a second support (method of FIG. 3).

まず、アルミナ180[g]と水1610[g]を磁性ボールミルに投入し、3[時間]粉砕してアルミナの平均粒径を0.7[μm]とした(工程20:アルミナ微粉末作製工程及び分散工程)。ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。10分後に8[%]ジニトロジアミンPt水溶液1.3[g]を投入し、混合した(工程21:担持工程)。次に、アルミナ180[g]と水1610[g]を別の磁性ボールミルに投入し、3[時間]粉砕して平均粒径0.7[μm]のアルミナ微粉末を調整した(第二担体)。ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。第二担体と、工程21で得られたアルミナ微粉末とを、重量比が1:1となるようにはかり取って2[時間]混合後(工程22:混合工程)、120[℃]の乾燥機で1昼夜乾燥した(工程23:乾燥工程)。その後400[℃]で焼成し、Pt(0.05[%])/AlとAlの混合粉末を得た(工程24:焼成工程)。得られた触媒の、COガス吸着法により求めたPt粒径は0.4[nm]であった。次に、触媒を700[℃]で3[時間]焼成した(工程25:高温焼成工程)。焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.1[nm]であった。 First, 180 [g] of alumina and 1610 [g] of water were put into a magnetic ball mill and pulverized for 3 [hours] to make the average particle diameter of alumina 0.7 [μm] (step 20: alumina fine powder preparation step) And dispersion step). The balls used were zirconia balls and the ball diameter was 1 [mm]. Ten minutes later, 1.3 [g] of 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution was added and mixed (step 21: loading step). Next, alumina 180 [g] and water 1610 [g] were put into another magnetic ball mill, and pulverized for 3 [hours] to prepare alumina fine powder having an average particle size of 0.7 [μm] (second carrier). ). The balls used were zirconia balls and the ball diameter was 1 [mm]. The second carrier and the alumina fine powder obtained in step 21 are weighed so that the weight ratio is 1: 1 and mixed for 2 [hours] (step 22: mixing step), and then dried at 120 [° C.]. It was dried for one day by a machine (step 23: drying step). Thereafter, firing was performed at 400 [° C.] to obtain a mixed powder of Pt (0.05 [%]) / Al 2 O 3 and Al 2 O 3 (step 24: firing step). The obtained catalyst had a Pt particle size of 0.4 [nm] determined by the CO gas adsorption method. Next, the catalyst was calcined at 700 [° C.] for 3 [hour] (step 25: high-temperature calcining step). The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.1 [nm].

(実施例24)Pt(0.3%)/Al+Al
実施例24では、平均粒子径200[nm]のアルミナを水に分散し(固形分10[%])、この溶液に8[%]ジニトロジアミンPt水溶液6.8[g]を投入し、混合した(工程21)。工程21で得られた粉末と、水に分散した平均粒子径200[nm]のアルミナ(固形分10[%])を重量比で1:1となるようにはかり取り、2[時間]混合した(工程22)。その後、120[℃]の乾燥機で1昼夜乾燥した(工程23)。次に、400[℃]で焼成し、Pt(0.3%)/AlとAlの混合粉末を得た(工程24:焼成工程)。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたPt粒径は0.8[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は9.7[nm]であった。
(Example 24) Pt (0.3%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 24, alumina having an average particle size of 200 [nm] was dispersed in water (solid content 10 [%]), and 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution 6.8 [g] was added to this solution and mixed. (Step 21). The powder obtained in step 21 and alumina having an average particle size of 200 [nm] dispersed in water (solid content: 10 [%]) were weighed to a weight ratio of 1: 1 and mixed for 2 [hours]. (Step 22). Then, it dried for one day and night with 120 degreeC dryer (process 23). Next, baking was performed at 400 [° C.] to obtain a mixed powder of Pt (0.3%) / Al 2 O 3 and Al 2 O 3 (step 24: baking step). The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.8 [nm]. The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 9.7 [nm].

(実施例25)Pt(0.1%),Pd(0.01%)/Al+Al
実施例25では、アルミナにPdを担持させた後に貴金属をアルミナに担持させ、その後第二担体としてアルミナを混合して調整した(図4の方法)。
(Example 25) Pt (0.1%), Pd (0.01%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Example 25, Pd was supported on alumina, and then a noble metal was supported on alumina, and then alumina was mixed as a second support (the method of FIG. 4).

まず、アルミナ180[g]と水1610[g]を磁性ボールミルに投入し、7[時間]粉砕してアルミナの平均粒子径を0.4[μm]とした(工程30:分散工程)。次に、アルミナに8[%]の硝酸Pdを担持濃度が0.01[%]となるように担持した(工程31:パラジウム担持工程)。Pd担持ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。その後、10分後に8[%]ジニトロジアミンPt水溶液2.3[g]を投入し、混合した(工程32)。次に、0.107[g]のNaBHを投入し、さらに2[時間]攪拌した(工程33:析出工程)。次に、アルミナ180[g]と水1610[g]を別の磁性ボールミルに投入し、7[時間]粉砕してアルミナの平均粒子径を0.4[μm]とした。ボールはジルコニアボールを使い、ボール径を1[mm]とした。ここで得られたアルミナ粉末と、工程33で得られた粉末とを重量比で1:1となるようにはかり取り、さらに2[時間]混合し(工程34:混合工程)、120[℃]の乾燥機で1昼夜乾燥した(工程35:乾燥工程)。その後、400[℃]で1[時間]焼成して、Pt(0.1[%])/Al+Alの混合粉末を得た(工程36:焼成工程)。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたPt粒径は2.4[nm]であった。また、焼成後のCOガス吸着法により求めたPt粒径は8.0[nm]であった。 First, 180 [g] of alumina and 1610 [g] of water were put into a magnetic ball mill and pulverized for 7 [hour] to make the average particle diameter of alumina 0.4 [μm] (step 30: dispersion step). Next, 8% Pd nitrate was supported on alumina so that the supported concentration was 0.01% (step 31: palladium loading step). A zirconia ball was used as the Pd-carrying ball, and the ball diameter was 1 [mm]. Then, after 10 minutes, 2.3 [g] of 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution was added and mixed (step 32). Next, 0.107 [g] NaBH 4 was added, and the mixture was further stirred for 2 [hours] (step 33: precipitation step). Next, 180 [g] of alumina and 1610 [g] of water were put into another magnetic ball mill, and pulverized for 7 [hour] to make the average particle diameter of alumina 0.4 [μm]. The balls used were zirconia balls and the ball diameter was 1 [mm]. The alumina powder obtained here and the powder obtained in step 33 are weighed out to have a weight ratio of 1: 1, and further mixed for 2 [hour] (step 34: mixing step), and 120 [° C.]. And dried for a whole day and night (step 35: drying step). Then, it baked at 400 [° C.] for 1 [hour] to obtain a mixed powder of Pt (0.1 [%]) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3 (step 36: baking step). The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 2.4 [nm]. In addition, the Pt particle size determined by the CO gas adsorption method after firing was 8.0 [nm].

(実施例26)Pt (0.3%)/Al
実施例26では、逆ミセル法により調整した(図5の方法)。
(Example 26) Pt (0.3%) / Al 2 O 3
In Example 26, adjustment was performed by the reverse micelle method (the method of FIG. 5).

まず、シクロヘキサン5[L]、ポリエチレングリコール−p−ノニルフェニルエーテル330[g]を混合して混合溶液を調整した(界面活性剤/溶媒比=0.15[mol/L])(工程40:混合溶液調製工程)。次に、調製した混合溶液に、硝酸Al36.79[g]、水38.08[mL]を加え(水/界面活性剤比=4)、これを2[時間]攪拌し、逆ミセル内にAlイオンを含む有機溶媒の混合溶液を調製した(工程41:アルミニウム塩含有工程)。攪拌後、混合溶液に8[%]のジニトロジアミンPt水溶液 0.178[g]を加えた。攪拌後、還元剤としてNaBH0.0083[g]を投入し、さらに2[時間]攪拌して、逆ミセル内にPtメタル及び硝酸Alを含む溶液を得た(NaBH/(Pt+硝酸Al)の重量比=?)(工程42:析出工程)。 First, cyclohexane 5 [L] and polyethylene glycol-p-nonylphenyl ether 330 [g] were mixed to prepare a mixed solution (surfactant / solvent ratio = 0.15 [mol / L]) (step 40: Mixed solution preparation step). Next, Al 36.79 [g] nitrate and 38.08 [mL] water were added to the prepared mixed solution (water / surfactant ratio = 4), and this was stirred for 2 [hours] and placed in a reverse micelle. A mixed solution of an organic solvent containing Al ions was prepared (step 41: aluminum salt-containing step). After the stirring, 0.178 [g] of 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution was added to the mixed solution. After stirring, NaBH 4 0.0083 [g] was added as a reducing agent, and further stirred for 2 [hours] to obtain a solution containing Pt metal and Al nitrate in reverse micelles (NaBH 4 / (Pt + Al nitrate). ) Weight ratio =?) (Step 42: precipitation step).

別の容器でシクロヘキサン5[L]、ポリエチレングリコール−p−ノニルフェニルエーテル330[g]を混合して混合溶液を調整した(界面活性剤/溶媒比=0.15[mol/L])(工程43:混合溶液調製工程)。次に、調製した混合溶液に硝酸Al36.79[g]、水 38.08[mL]を加え(水/界面活性剤比=4)、これを2[時間]攪拌し、逆ミセル内部にアルミニウム塩及び水を含有する逆ミセルを形成した(工程44:アルミニウム塩含有工程)。攪拌後、工程42で得られた混合溶液と混合して、攪拌した(工程45)。攪拌後、混用溶液にメタノールを500[mL]投入してさらに2[時間]攪拌して逆ミセルを崩壊させた後(工程46)、溶液をメンブランフィルタで濾過した。その後、濾過して得られた沈殿物をエタノール及び水で洗浄した後(工程17)、沈殿物を120[℃]で一昼夜乾燥し(工程48)、400[℃]で1[時間]焼成して粉末を得た(工程49)。得られた粉末のPt粒径は2.2[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は8.2[nm]であった。   In another container, cyclohexane 5 [L] and polyethylene glycol-p-nonylphenyl ether 330 [g] were mixed to prepare a mixed solution (surfactant / solvent ratio = 0.15 [mol / L]) (process) 43: Mixed solution preparation step). Next, Al nitrate (36.79 [g]) and water (38.08 [mL]) were added to the prepared mixed solution (water / surfactant ratio = 4), and the mixture was stirred for 2 [hours]. Reverse micelles containing salt and water were formed (step 44: aluminum salt-containing step). After stirring, the mixture was mixed with the mixed solution obtained in Step 42 and stirred (Step 45). After stirring, 500 [mL] of methanol was added to the mixed solution and further stirred for 2 [hour] to disrupt the reverse micelles (step 46), and then the solution was filtered through a membrane filter. Thereafter, the precipitate obtained by filtration was washed with ethanol and water (step 17), and then the precipitate was dried at 120 [° C.] overnight (step 48) and calcined at 400 [° C.] for 1 [hour]. To obtain a powder (step 49). The Pt particle size of the obtained powder was 2.2 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 8.2 [nm].

(実施例27)排ガス浄化触媒
実施例17で得られた触媒52.9[g]、実施例19で得られた触媒10.5[g]、アルミナ5.4[g]、アルミナゾル6.2[g]、水69[g]、硝酸6[g]を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し、触媒スラリを得た。得られた触媒スラリをコーデェライト質モノリス担体(0.119[L]、400[セル])に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて120[℃]で乾燥した後、400[℃]で1[時間]焼成し、コート層400.0[g/L]の排ガス浄化触媒を得た。得られた排ガス浄化触媒中のPt量は0.14[g/L]、Rh量は0.028[g/L]だった。
(Example 27) Exhaust gas purification catalyst 52.9 [g] of the catalyst obtained in Example 17, 10.5 [g] of the catalyst obtained in Example 19, 5.4 [g] of alumina, 6.2 of alumina sol 6.2 [g], water 69 [g], and nitric acid 6 [g] were charged into a magnetic ball mill, mixed and pulverized to obtain a catalyst slurry. After the obtained catalyst slurry was attached to a cordierite monolith support (0.119 [L], 400 [cell]), excess slurry in the cell was removed by air flow and dried at 120 [° C.] Firing was carried out at 400 [° C.] for 1 [hour] to obtain an exhaust gas purification catalyst having a coating layer of 400.0 [g / L]. The amount of Pt in the obtained exhaust gas purification catalyst was 0.14 [g / L], and the amount of Rh was 0.028 [g / L].

(比較例1)Pt(0.1%)/Al+Al
比較例1では、含浸法を用いて触媒を作製した。まず、比表面積200[m/g]のアルミナに8[%]ジニトロジアミンPt水溶液2.3[g]を投入し、混合した。次に、同量のアルミナを測り取り、さらに混合して2[時間]攪拌後、120[℃]の乾燥機で1昼夜乾燥した。次に、400[℃]で1[時間]焼成して、Pt(0.1%)/Al+Alの混合粉末を得た。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたPt粒径は0.6[nm]であった。また、焼成後のPt粒径は20.4[nm]であった。
(Comparative Example 1) Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Comparative Example 1, a catalyst was prepared using an impregnation method. First, 2.3 [g] of 8 [%] dinitrodiamine Pt aqueous solution was added to alumina having a specific surface area of 200 [m 2 / g] and mixed. Next, the same amount of alumina was measured, further mixed, stirred for 2 [hours], and then dried for a whole day and night in a dryer at 120 [° C]. Next, it was fired at 400 [° C.] for 1 [hour] to obtain a mixed powder of Pt (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3 . The Pt particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.6 [nm]. Moreover, the Pt particle size after firing was 20.4 [nm].

(比較例2)Pd(0.1%)/Al+Al
比較例2では、含浸法を用いて触媒を作製した。なお、比較例1と異なる点は、ジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Pd水溶液に変えた点である。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたPd粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のPd粒径は22.6[nm]であった。
Comparative Example 2 Pd (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Comparative Example 2, a catalyst was prepared using an impregnation method. The difference from Comparative Example 1 is that the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to a Pd nitrate aqueous solution. The Pd particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Pd particle size after firing was 22.6 [nm].

(比較例3)Rh(0.1%)/Al+Al
比較例3では、含浸法を用いて触媒を作製した。なお、比較例1と異なる点は、ジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Rh水溶液に変えた点である。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたRh粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のRh粒径は19.3[nm]であった。
Comparative Example 3 Rh (0.1%) / Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Comparative Example 3, a catalyst was prepared using an impregnation method. The difference from Comparative Example 1 is that the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to an aqueous Rh nitrate solution. The Rh particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Rh particle size after firing was 19.3 [nm].

(比較例4)Pt(0.1%)/Ce(10%),Zr(5%),La(5%)−Al+Al
比較例4では、含浸法を用いて触媒を作製した。なお、比較例1と異なる点は、Ptを担持させるアルミナを、Ce(金属重量比で10[%])、Zr(同5[%])、La(同5[%])担持アルミナに変えた点である。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたRh粒径は0.6[nm]であった。また、焼成後のRh粒径は18.4[nm]であった。
(Comparative Example 4) Pt (0.1%) / Ce (10%), Zr (5%), La (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Comparative Example 4, a catalyst was produced using an impregnation method. The difference from Comparative Example 1 is that the alumina supporting Pt is changed to Ce (10% by metal weight ratio), Zr (5%), La (5%) support alumina. It is a point. The Rh particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.6 [nm]. The Rh particle size after firing was 18.4 [nm].

(比較例5)Rh(0.1%)/Zr(5%)−Al+Al
比較例5では、含浸法を用いて触媒を作製した。なお、比較例1と異なる点は、ジニトロジアミンPt水溶液を硝酸Rh水溶液に変えた点、及びRhを担持させるアルミナをZr(金属重量比で5[%])担持アルミナに変えた点である。触媒作製時のCOガス吸着法により求めたRh粒径は0.5[nm]であった。また、焼成後のRh粒径は18.1[nm]であった。
(Comparative Example 5) Rh (0.1%) / Zr (5%) - Al 2 O 3 + Al 2 O 3
In Comparative Example 5, a catalyst was prepared using an impregnation method. The difference from Comparative Example 1 is that the dinitrodiamine Pt aqueous solution was changed to a Rh nitric acid aqueous solution, and the alumina supporting Rh was changed to Zr (5% by metal weight ratio) supported alumina. The Rh particle size determined by the CO gas adsorption method at the time of catalyst preparation was 0.5 [nm]. Moreover, the Rh particle size after firing was 18.1 [nm].

(比較例6)排ガス浄化触媒
比較例4で得られた触媒52.9[g]、比較例5で得られた触媒10.5[g]、アルミナ5.4[g]、アルミナゾル6.2[g]、水69[g]、硝酸6[g]を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し、触媒スラリを得た。得られた触媒スラリをコーデェライト質モノリス担体(0.119[L]、400[セル])に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて120℃で乾燥した後、400[℃]で1[時間]焼成し、コート層400.0[g/L]の排ガス浄化触媒を得た。得られた排ガス浄化触媒中のPt量は0.14[g/L]、Rh量は0.028[g/L]だった。
(Comparative Example 6) Exhaust gas purification catalyst 52.9 [g] of the catalyst obtained in Comparative Example 4, 10.5 [g] of the catalyst obtained in Comparative Example 5, 5.4 [g] of alumina, 6.2 of alumina sol [g], water 69 [g], and nitric acid 6 [g] were charged into a magnetic ball mill, mixed and pulverized to obtain a catalyst slurry. The obtained catalyst slurry was attached to a cordierite monolith support (0.119 [L], 400 [cell]), excess slurry in the cell was removed with an air stream, and dried at 120 ° C., and then 400 [ Baked at [° C.] for 1 [hour] to obtain an exhaust gas purification catalyst having a coat layer of 400.0 [g / L]. The amount of Pt in the obtained exhaust gas purification catalyst was 0.14 [g / L], and the amount of Rh was 0.028 [g / L].

ここで、上記試料調製によって得られた試料は、以下の方法によって評価された。   Here, the sample obtained by the sample preparation was evaluated by the following method.

<耐久試験>
触媒粉末の耐久試験は、得られた触媒を、貴金属がPtである場合(実施例1〜5、8〜17、20〜26、比較例1、4)は酸素雰囲気下、貴金属がPd、Rhである場合(実施例6、7、18、19、比較例2、3、5)は還元雰囲気下で700[℃]で3[時間]焼成することにより行った。また、コーデェライト質モノリス担体に触媒をコーティングした場合は(実施例27、比較例6)、酸素雰囲気と還元雰囲気とを1分ごとにきりかえながら700[℃]で3[時間]焼成することにより行った。
<Durability test>
In the durability test of the catalyst powder, when the noble metal was Pt (Examples 1 to 5, 8 to 17, 20 to 26, Comparative Examples 1 and 4), the noble metal was Pd and Rh. (Examples 6, 7, 18, 19 and Comparative Examples 2, 3, and 5) were performed by firing at 700 [° C.] for 3 hours in a reducing atmosphere. When a cordierite monolith support is coated with a catalyst (Example 27, Comparative Example 6), it is calcined at 700 [° C.] for 3 [hours] while changing the oxygen atmosphere and the reducing atmosphere every minute. It went by.

<転化率の評価法>
表1に示すモデルガスにより、室温から400[℃]まで10[℃/分]で昇温したときの50[%]転化率温度を求めた。なお、50[%]転化率温度の測定条件は、酸素量と還元剤量とが等しいストイキの組成とし、反応ガス流量40[L/分]とした。

Figure 2006181484
<Evaluation method of conversion>
Using the model gas shown in Table 1, the 50 [%] conversion temperature when the temperature was raised from room temperature to 400 [° C.] at 10 [° C./min] was determined. The measurement conditions for the 50 [%] conversion temperature were a stoichiometric composition in which the oxygen amount and the reducing agent amount were equal, and the reaction gas flow rate was 40 [L / min].
Figure 2006181484

<CO吸着量の測定法>
CO吸着量の測定には、日本ベル株式会社製 金属分散度測定装置BEL−METAL−3を用い、以下の手順に従った測定した。試料は、He100[%]ガス気流中にて、10[℃/min]で400[℃]まで昇温し、次に、400[℃]、O2100[%]ガス気流中にて、15分間酸化処理を行った。そして、He100[%]ガスにて5分間パージし、400[℃]、H240[%]/Heバランスガス気流中にて15分間還元処理を行った。次に、He100[%]ガス気流中にて50[℃]まで降温した。そして、CO10[%]/Heバランスガスをパルス的に流入させて、CO吸着量を求めた。
<Measurement method of CO adsorption amount>
For the measurement of the CO adsorption amount, a metal dispersion measuring device BEL-METAL-3 manufactured by Nippon Bell Co., Ltd. was used, and the measurement was performed according to the following procedure. The sample was heated to 400 [° C.] at 10 [° C./min] in a He 100 [%] gas stream, and then oxidized for 15 minutes in a 400 [° C.] and O 2100 [%] gas stream. Processed. Then, purging was performed for 5 minutes with He100 [%] gas, and reduction treatment was performed for 15 minutes in a 400 [° C.], H240 [%] / He balance gas stream. Next, the temperature was lowered to 50 [° C.] in a He 100 [%] gas stream. Then, CO10 [%] / He balance gas was introduced in a pulse manner to determine the CO adsorption amount.

上記した実施例1〜実施例26、比較例1〜比較例5における、貴金属種、担持濃度、第一担体、第二担体、焼成温度、耐久前貴金属粒径、及び耐久後貴金属粒径を下表2〜4に、また、実施例27及び比較例6における耐久後の50[%]転化率温度[℃]を下表5に示す。

Figure 2006181484
Figure 2006181484
Figure 2006181484
Figure 2006181484
In the above-mentioned Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 5, the noble metal species, the supporting concentration, the first carrier, the second carrier, the firing temperature, the precious metal particle diameter before durability, and the precious metal particle diameter after durability are reduced. Tables 2 to 4 show 50 [%] conversion rate temperatures [° C.] after endurance in Example 27 and Comparative Example 6 in Table 5 below.
Figure 2006181484
Figure 2006181484
Figure 2006181484
Figure 2006181484

表2より、Ptの担持濃度が0.1 [%]のときは、比較例1及び比較例4で得られた触媒は、耐久前の粒径が小さいが耐久後には30倍以上にも大きくなった。これに対し、実施例1〜5、8〜17、20〜26のいずれにおいても耐久後の貴金属粒径は20倍以下であり、比較例と比較して耐久性があることがわかった。また、表3及び4より、貴金属としてPdやRhを用いた場合にもPtのときと同様の効果が得られることがわかった。また、表5の結果より、実施例27で得られた触媒は比較例に対して50[%]転化率温度が顕著に低く、より低温で排ガス浄化性能が発揮される触媒が得られたことが分かった。   From Table 2, when the supported concentration of Pt is 0.1 [%], the catalyst obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 4 has a small particle size before durability, but is 30 times or more after durability. became. On the other hand, in any of Examples 1 to 5, 8 to 17, and 20 to 26, the noble metal particle size after durability was 20 times or less, and it was found that the durability was higher than that of the comparative example. Also, from Tables 3 and 4, it was found that even when Pd or Rh was used as the noble metal, the same effect as that obtained with Pt was obtained. In addition, from the results of Table 5, the catalyst obtained in Example 27 had a significantly lower 50 [%] conversion temperature than the comparative example, and a catalyst capable of exhibiting exhaust gas purification performance at a lower temperature was obtained. I understood.

(a)本発明の実施の形態に係る触媒の作製時の状態を示す説明図である。(b)本発明の実施の形態に係る触媒の耐久後の状態を示す説明図である。(A) It is explanatory drawing which shows the state at the time of preparation of the catalyst which concerns on embodiment of this invention. (B) It is explanatory drawing which shows the state after durability of the catalyst which concerns on embodiment of this invention. 貴金属の表面積とNO転化率との関係を示す説明図である。Is an explanatory view showing the relationship between the surface area and the NO X conversion rate of the noble metal. 本発明の実施の形態に係る触媒の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of the catalyst which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る触媒の別の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining another manufacturing method of the catalyst which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る触媒のさらに別の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining another manufacturing method of the catalyst which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 触媒
2 アルミナ
3 貴金属
1 Catalyst 2 Alumina 3 Precious metal

Claims (11)

粒径が30〜1000[nm]であるアルミナと、
前記アルミナ上に担持濃度0.001〜0.3[重量%]で担持された貴金属と、
を有することを特徴とする触媒。
Alumina having a particle size of 30 to 1000 [nm];
A noble metal supported at a supported concentration of 0.001 to 0.3 [wt%] on the alumina;
The catalyst characterized by having.
前記触媒を700[℃]で3[時間]焼成した後の貴金属粒径が10[nm]以下であることを特徴とする請求項1に記載の触媒。   2. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst has a noble metal particle size of 10 nm or less after calcining the catalyst at 700 ° C. for 3 hours. 前記貴金属は、Pt、Pd、Rhの群から選ばれる少なくとも1種以上の貴金属であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の触媒。   The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the noble metal is at least one kind of noble metal selected from the group consisting of Pt, Pd, and Rh. 前記アルミナは、さらに、Ce、La、Zr、Co、Mn、Fe、Ni、Mgの群から選ばれる少なくとも1種以上の元素を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載された触媒。   4. The alumina according to claim 1, further comprising at least one element selected from the group consisting of Ce, La, Zr, Co, Mn, Fe, Ni, and Mg. The catalyst described in the item. さらに、アルミナ、チタニア、セリア、ジルコニア、セリア−ジルコニア複合酸化物の群から選ばれる少なくとも1種以上の第二担体を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載された触媒。   Furthermore, it has at least 1 or more types of 2nd support | carrier chosen from the group of an alumina, a titania, a ceria, a zirconia, and a ceria-zirconia complex oxide, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Catalyst. 粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末を作製するアルミナ微粉末作製工程と、
前記アルミナ微粉末を水中で分散する分散工程と、
前記分散工程の後に前記アルミナ微粉末に貴金属塩を担持させる担持工程と、
前記担持工程の後に、さらに前記アルミナ微粉末と同量以上の第二担体を混合する混合工程と、
前記混合工程の後に100〜150[℃]の温度で乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に500[℃]未満の温度で焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする触媒の製造方法。
An alumina fine powder production step of producing an alumina fine powder having a particle size of 30 to 1000 [nm];
A dispersion step of dispersing the alumina fine powder in water;
A supporting step of supporting a noble metal salt on the alumina fine powder after the dispersing step;
After the supporting step, a mixing step of further mixing the second carrier with the same amount or more as the alumina fine powder;
A drying step of drying at a temperature of 100 to 150 [° C.] after the mixing step;
A firing step of firing at a temperature of less than 500 [° C.] after the drying step;
A method for producing a catalyst, comprising:
粒径が30〜1000[nm]であるアルミナ微粉末を作製するアルミナ微粉末作製工程と、
前記アルミナ微粉末を水中で分散する分散工程と、
触媒に担持されたパラジウムと貴金属の重量比が1:50〜1:10となるように前記アルミナ微粉末にパラジウムを担持させるパラジウム担持工程と、
前記パラジウム担持工程の後に貴金属塩水溶液と還元剤を加え、前記アルミナ微粉末に担持されたパラジウム上に貴金属塩を析出させる析出工程と、
前記析出工程の後に、さらに前記アルミナ微粉末と同量以上の第二担体を混合する混合工程と、
前記混合工程の後に100〜150[℃]の温度で乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に500[℃]未満の温度で焼成する焼成工程と、
を有することを特徴とする触媒の製造方法。
An alumina fine powder production step of producing an alumina fine powder having a particle size of 30 to 1000 [nm];
A dispersion step of dispersing the alumina fine powder in water;
A palladium supporting step of supporting palladium on the alumina fine powder so that the weight ratio of palladium supported on the catalyst and the noble metal is 1:50 to 1:10;
Adding a noble metal salt aqueous solution and a reducing agent after the palladium supporting step, and depositing a noble metal salt on palladium supported on the alumina fine powder;
After the precipitation step, a mixing step of further mixing the same amount or more of the second carrier with the alumina fine powder,
A drying step of drying at a temperature of 100 to 150 [° C.] after the mixing step;
A firing step of firing at a temperature of less than 500 [° C.] after the drying step;
A method for producing a catalyst, comprising:
前記アルミナ微粉末作製工程は、粒径20〜30[μm]のアルミナ微粉末をボールミル中で湿式粉砕する工程であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の触媒の製造方法。   The method for producing a catalyst according to claim 6 or 7, wherein the alumina fine powder preparation step is a step of wet-pulverizing an alumina fine powder having a particle size of 20 to 30 [μm] in a ball mill. さらに、前記焼成工程の後に500〜700[℃]の温度で3[時間]焼成する高温焼成工程を有することを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載された触媒の製造方法。   The catalyst according to any one of claims 6 to 8, further comprising a high-temperature calcining step of calcining at a temperature of 500 to 700 [° C] for 3 [hours] after the calcining step. Production method. 有機溶媒中に界面活性剤と水とを混合して混合溶液を調整する混合溶液調製工程と、
前記混合溶液中にアルミニウム塩水溶液を加え、内部にアルミニウム塩を含有する逆ミセルを形成するアルミニウム塩含有工程と、
さらに、前記混合溶液中に貴金属塩水溶液を混合し、前記逆ミセル内で貴金属を析出させる析出工程と、
を有することを特徴とする触媒の製造方法。
A mixed solution preparation step of preparing a mixed solution by mixing a surfactant and water in an organic solvent;
An aluminum salt-containing step of adding an aqueous aluminum salt solution to the mixed solution to form reverse micelles containing the aluminum salt inside;
Furthermore, a precipitation step of mixing a noble metal salt aqueous solution in the mixed solution and precipitating a noble metal in the reverse micelles;
A method for producing a catalyst, comprising:
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載された触媒と、
前記触媒がコーティングされた耐火性無機担体と、を有する排ガス浄化触媒であって、
前記耐火性無機担体容量1[L]当たりの前記触媒のコート量が600[g]以下であることを特徴とする排ガス浄化触媒。
A catalyst according to any one of claims 1 to 5;
An exhaust gas purification catalyst having a refractory inorganic carrier coated with the catalyst,
The exhaust gas purifying catalyst, wherein a coating amount of the catalyst per 1 [L] of the refractory inorganic carrier capacity is 600 [g] or less.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014509933A (en) * 2011-02-23 2014-04-24 エスディーシーマテリアルズ, インコーポレイテッド Wet chemical process for forming stable PtPd diesel oxide
JP2014098776A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Skg:Kk Display device and display signboard
JP2014240037A (en) * 2013-06-11 2014-12-25 ダイハツ工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst
US9427732B2 (en) 2013-10-22 2016-08-30 SDCmaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9517448B2 (en) 2013-10-22 2016-12-13 SDCmaterials, Inc. Compositions of lean NOx trap (LNT) systems and methods of making and using same
US9522388B2 (en) 2009-12-15 2016-12-20 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
US9533299B2 (en) 2012-11-21 2017-01-03 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9533289B2 (en) 2009-12-15 2017-01-03 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US9586179B2 (en) 2013-07-25 2017-03-07 SDCmaterials, Inc. Washcoats and coated substrates for catalytic converters and methods of making and using same
US9592492B2 (en) 2007-10-15 2017-03-14 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play oxide catalysts
US9599405B2 (en) 2005-04-19 2017-03-21 SDCmaterials, Inc. Highly turbulent quench chamber
US9687811B2 (en) 2014-03-21 2017-06-27 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive NOx adsorption (PNA) systems and methods of making and using same
JP2018047445A (en) * 2016-09-15 2018-03-29 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification catalyst and manufacturing method therefor
WO2021075316A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 ユミコア日本触媒株式会社 Exhaust gas purification catalyst, exhaust gas purification method, and method for producing exhaust gas purification catalyst
JP2021065818A (en) * 2019-10-18 2021-04-30 ユミコア日本触媒株式会社 Catalyst for exhaust purification, exhaust purifying method, and method for producing catalyst for exhaust purification
WO2023120992A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 희성촉매 주식회사 Method for manufacturing exhaust gas-purifying catalyst for inhibiting sintering of active precious metal component
KR102669782B1 (en) 2021-12-22 2024-05-28 희성촉매 주식회사 A method for preparing a catalyst for purifying exhaust gas for preventing active previous metal sintering

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719727B2 (en) 2005-04-19 2017-08-01 SDCmaterials, Inc. Fluid recirculation system for use in vapor phase particle production system
US9599405B2 (en) 2005-04-19 2017-03-21 SDCmaterials, Inc. Highly turbulent quench chamber
US9592492B2 (en) 2007-10-15 2017-03-14 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play oxide catalysts
US9737878B2 (en) 2007-10-15 2017-08-22 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play metal catalysts
US9597662B2 (en) 2007-10-15 2017-03-21 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play metal compound catalysts
US9522388B2 (en) 2009-12-15 2016-12-20 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
US9533289B2 (en) 2009-12-15 2017-01-03 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US9433938B2 (en) 2011-02-23 2016-09-06 SDCmaterials, Inc. Wet chemical and plasma methods of forming stable PTPD catalysts
JP2014509933A (en) * 2011-02-23 2014-04-24 エスディーシーマテリアルズ, インコーポレイテッド Wet chemical process for forming stable PtPd diesel oxide
JP2014098776A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Skg:Kk Display device and display signboard
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9533299B2 (en) 2012-11-21 2017-01-03 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
JP2014240037A (en) * 2013-06-11 2014-12-25 ダイハツ工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst
US9586179B2 (en) 2013-07-25 2017-03-07 SDCmaterials, Inc. Washcoats and coated substrates for catalytic converters and methods of making and using same
US9566568B2 (en) 2013-10-22 2017-02-14 SDCmaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
US9427732B2 (en) 2013-10-22 2016-08-30 SDCmaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
US9517448B2 (en) 2013-10-22 2016-12-13 SDCmaterials, Inc. Compositions of lean NOx trap (LNT) systems and methods of making and using same
US9950316B2 (en) 2013-10-22 2018-04-24 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
US10413880B2 (en) 2014-03-21 2019-09-17 Umicore Ag & Co. Kg Compositions for passive NOx adsorption (PNA) systems and methods of making and using same
US9687811B2 (en) 2014-03-21 2017-06-27 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive NOx adsorption (PNA) systems and methods of making and using same
US10086356B2 (en) 2014-03-21 2018-10-02 Umicore Ag & Co. Kg Compositions for passive NOx adsorption (PNA) systems and methods of making and using same
JP2018047445A (en) * 2016-09-15 2018-03-29 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification catalyst and manufacturing method therefor
JP2019177378A (en) * 2016-09-15 2019-10-17 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification catalyst and manufacturing method therefor
WO2021075316A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 ユミコア日本触媒株式会社 Exhaust gas purification catalyst, exhaust gas purification method, and method for producing exhaust gas purification catalyst
JPWO2021075316A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22
JP2021065818A (en) * 2019-10-18 2021-04-30 ユミコア日本触媒株式会社 Catalyst for exhaust purification, exhaust purifying method, and method for producing catalyst for exhaust purification
CN114364459A (en) * 2019-10-18 2022-04-15 优美科触媒日本有限公司 Exhaust gas purifying catalyst, exhaust gas purifying method, and method for producing exhaust gas purifying catalyst
JP7329060B2 (en) 2019-10-18 2023-08-17 ユミコア日本触媒株式会社 Exhaust gas purifying catalyst, exhaust gas purifying method, and exhaust gas purifying catalyst manufacturing method
WO2023120992A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 희성촉매 주식회사 Method for manufacturing exhaust gas-purifying catalyst for inhibiting sintering of active precious metal component
KR102669782B1 (en) 2021-12-22 2024-05-28 희성촉매 주식회사 A method for preparing a catalyst for purifying exhaust gas for preventing active previous metal sintering

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