CN113164923A - 废气净化用催化剂和废气净化方法 - Google Patents

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Abstract

一种废气净化用催化剂(C)，具备：三维结构体(10)、和载持于该三维结构体(10)的催化剂成分的层(20)，该催化剂成分的层(20)的平均厚度为15μm以上且200μm以下，该催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下，该催化剂成分的粒径的变动系数为10以上且低于50。该催化剂成分的粒子分布可以为90％以上且99.9％以下。

Description

废气净化用催化剂和废气净化方法
技术领域
本发明涉及净化废气的催化剂和废气的净化方法。详细而言，涉及在低温下净化废气的催化剂及使用了该催化剂的废气净化方法。
背景技术
由于废气限制，需要高度处理废气。正在进行用于废气处理的催化剂所使用的催化剂成分的研究。另一方面，对催化剂成分的物性进行研究，提出了提高废气向催化剂成分的层的扩散效率从而提高废气净化性能。
例如，提出有一种催化剂，其在形成于蜂窝等三维结构体上的催化剂成分的层上，使载持有催化剂金属的第一金属氧化物的粒径比未载持催化剂金属的第二金属氧化物的粒径大，由此，废气能够向该层内高效地扩散(专利文献1)。专利文献1中记载了能够在高负荷条件下净化NOx，但NOx净化率成为50％的温度较高，不是能够充分进行废气净化的催化剂。
另外，提出有一种催化剂，其使用6μm以下的催化剂粒径，将催化剂层的空隙设为纵长，并且将催化剂层的厚度设为150μm以下，从而提高废气向催化剂层的扩散以进行废气处理(专利文献2)。专利文献2中记载了能够处理废气中的烃，但其为废气温度超过400℃的条件，不适于在低温下对废气进行处理。
在废气处理领域，期望提出在低温下净化废气的技术。特别是，期望将空间速度大的废气在低温下净化的催化剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-189735号
专利文献2：日本特开2012-240027号
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于在400℃以下的低温下净化废气。特别是，在相对于催化剂、废气大量通过的情况下，废气通过催化剂的速度比废气向催化剂层扩散的速度快，不能充分净化废气中的烃等。因此，本发明的又一课题在于，提供废气的空间速度快且废气温度低时也能够净化废气的催化剂结构。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本申请提供以下的技术方案。
(1)第一方式涉及的废气净化用催化剂，其具备：三维结构体、和载持于该三维结构体的催化剂成分的层，该催化剂成分的层的平均厚度为15μm以上且200μm以下，该催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下，该催化剂成分的粒径的变动系数为10以上且低于50。
(2)上述方式涉及的废气净化用催化剂中，具有1.5μm以上且15μm以下的范围的粒径的该催化剂成分的粒子的个数相对于具有0.15μm以上且20μm以下的范围的粒径的该催化剂成分的粒子的个数，以百分率计可以为90％以上且99.9％以下。
(3)上述方式涉及的废气净化用催化剂中，该催化剂成分可以包含贵金属和多孔无机氧化物。
(4)上述方式涉及的废气净化用催化剂中，该催化剂成分可以包含贵金属、多孔无机氧化物和贮氧物质。
(5)上述方式涉及的废气净化用催化剂中，该催化剂成分可以包含贵金属、多孔无机氧化物、贮氧物质、以及镁和碱土金属中的至少一种。
(6)上述方式涉及的废气净化用催化剂中，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量可以为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量可以为20g以上且400g以下。
(7)上述方式的废气净化用催化剂中，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量可以为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量可以为20g以上且400g以下，该贮氧物质的载持量可以为2g以上且300g以下。
(8)上述方式的废气净化用催化剂中，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量可以为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量可以为20g以上且400g以下，该贮氧物质的载持量可以为2g以上且300g以下，选自镁和碱土金属中的至少一种的载持量可以为1g以上且50g以下。
(9)第二方式涉及的废气净化方法，其使用上述方式涉及的废气净化用催化剂来净化废气。
(10)上述方式涉及的废气净化方法中，相对于该废气净化用催化剂，可以以空间速度(SV)50000h-1以上且250000h-1以下对该废气进行处理。
发明效果
本发明的废气净化用催化剂是将平均粒径集中于特定范围的催化剂成分载持于三维结构体即蜂窝而得到的催化剂，废气中的HC(烃)、CO(一氧化碳)及NOx(氮氧化物)快速地扩散至催化剂成分的层，即使废气为低温，也能够高效地处理CO、HC及NOx(以下，有时将“CO、HC及NOx”记载为“CO等”)。
另外，本发明的废气净化方法能够在低温下有效地净化废气。特别是，相对于单位催化剂体积、每单位时间通过的废气的体积(空间速度，SV)大时，以往的催化剂中，废气中的CO等通过催化剂表面的速度比向催化剂成分层扩散的速度显著地快，有时催化剂成分层不能充分地处理CO等。但是，通过具有本发明涉及的催化剂成分的物性，即使空间速度大时(高SV)，也能够在低温下地处理废气。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的废气净化用催化剂C的截面示意图。
图2是以相对于废气流(流れ)垂直的截面切断催化剂、示出该切面中的一个贯通口的图。
具体实施方式
本发明涉及废气净化用催化剂和使用该催化剂的废气净化方法。本发明的催化剂是(1)具备三维结构体和载持于该三维结构体的催化剂成分的层的废气净化用催化剂，其特征在于，该催化剂成分的层的平均厚度为15μm以上且200μm以下，该催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下，该催化剂成分的粒径的变动系数为10以上且低于50。
以下，详细地说明本发明，但只要产生本发明的效果，则没有特别限定。另外，以下的说明中使用的附图为了容易理解本发明的特征，为了方便起见，有时将成为特征的部分进行放大来表示，有时各构成要素的尺寸比率等与实际不同。以下说明中所示例的材料、尺寸等为一例，本发明不限定于这些例子，可在不变更其宗旨的范围内适当变更并实施。
图1示出本发明涉及的废气净化催化剂C的截面示意图。本发明涉及的废气净化用催化剂C具备三维结构体10和载持于三维结构体10的催化剂成分的层20。
(三维结构体)
本发明所使用的三维结构体10只要是通常用于废气净化用催化剂的结构体即可，例如，三维结构体10可以是蜂窝状的整体式载体。作为蜂窝状的整体式载体，有具有废气的贯通口的开流型蜂窝、具有废气的流通口且流通口的一个口为开口时，另一个口为闭口且开口和闭口在端面构成方格花纹(市松模様)且废气通过设置于该流通口的壁的细孔的插头型(プラグ型)蜂窝、平板状、波板状等的结构体等。三维结构体10优选为蜂窝，该蜂窝的贯通口或流通口能够使用圆形、三角形、四边形、六边形等。该贯通口或流通口优选每一平方英寸为100孔(cel l)(个)以上且1000孔以下(换算成每一平方厘米时，每一平方厘米为15.5个以上且155个以下)，进一步优选为200孔以上且700孔以下(换算成每一平方厘米时，每一平方厘米为31个以上且109个以下)。
该三维结构体10的容量只要是能够满足后述的空间速度的催化剂的容积即可。催化剂的截面积只要是废气能够通过的面积即可。该截面积小时，废气的线速度(通过单位催化剂截面积的废气的速度)变快，因此，该截面积为45cm2以上，优选为60cm2以上。考虑搭载催化剂时的便利时，该截面积为163cm2以下，优选为129cm2以下。废气通过的方向上的催化剂的长度例如优选为4.5cm以上且17cm以下，进一步优选为5cm以上且15cm以下。该范围的长度下，催化剂与废气的接触时间短，因此以往技术中的催化剂难以充分地净化废气。因此，在该范围的催化剂的长度下，本发明相对于以往技术的优越性特别显著。
该三维结构体10的材质也可以是陶瓷、金属、金属陶瓷等，这些材质能够根据废气的状态适当变更。
催化剂成分的质量有时用以该三维结构体的体积为基准的表述来表示。即，有时将每1升该三维结构体的各成分的质量表示为“g/L”。
(催化剂成分)
本发明所使用的催化剂成分只要能够净化废气所含的HC、CO或NOx即可，优选为能够在低温下净化废气的成分。催化剂成分优选包含贵金属和多孔无机氧化物或贮氧物质，更优选包含贵金属、多孔无机氧化物和贮氧物质，进一步优选包含选自镁和碱土金属中的至少一种、贵金属、多孔无机氧化物和贮氧物质。
(贵金属)
作为贵金属，只要是通常用于废气净化的贵金属即可，优选为铂(Pt)、钯(Pd)或铑(Rh)。贵金属可以单独使用，也能够并用。根据净化的对象不同，能够适当变更并使用贵金属。例如，对HC、CO及NOx进行处理时，能够使用铂或钯、和铑，特别是钯和铑是有效的。另外，对于HC或CO的处理，能够使用铂和/或钯。
该贵金属的载持量能够根据每单位体积催化剂的废气流量(SV(h-1))、废气中的CO等的浓度来适当变更。
就该贵金属的载持量而言，每一升该三维结构体，以金属换算计优选为0.01g以上且30g以下。根据使用的贵金属不同，载持的量各异，例如使用铂、钯、铑的情况如下。
使用钯时，每1升该三维结构体，钯的载持量可以为0.1g以上且30g以下，优选为0.5g以上且27g以下，进一步优选为0.5g以上且25g以下。如果钯的载持量为0.1g/L以上，则能够充分氧化CO，故适合，如果为30g/L以下，则能够确保氧化钯的大的表面，故适合。
使用铑时，每1升该三维结构体，铑的载持量可以为0.01g以上且8g以下，优选为0.1g以上且5g以下，进一步优选为0.5g以上且3g以下。如果铑的载持量为0.01g/L以上，则能够充分还原NOx，故适合，如果为8g/L以下，则铑的分散性变高，能够高效地还原NOx，故适合。
使用铂时，每1升该三维结构体，铂的载持量可以为0.1g以上且5g以下，优选为0.3g以上且3g以下。如果铂的载持量为0.1g/L以上，则能够将烃等有效地氧化，故适合，如果为5g/L以下，则能够避免铂的凝聚并有效地净化废气，故适合。
(多孔无机氧化物)
作为多孔无机氧化物，只要是通常用于废气净化的多孔无机氧化物即可，优选为γ、δ、θ等氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、它们的混合物、或它们的复合氧化物。就该多孔无机物而言，考虑催化剂成分的有效利用及耐久性时，优选为不仅废气为低温时，即使废气成为高温时，也为多孔质、且比表面积大的氧化物。
多孔无机氧化物的比表面积在使用氮气的BET比表面积测定中，可以为50m2/g以上且500m2/g以下，优选为70m2/g以上且400m2/g以下。如果是50m2/g以上，则能够有效地分散贵金属或贮氧物质，故适合，如果为500m2/g以下，则该多孔无机氧化物的耐热性较高，故适合。
多孔无机氧化物的载持量只要是通常用于废气净化用催化剂的量即可，优选为20g/L以上且400g/L以下，进一步优选为30g/L以上且300g/L以下。如果是20g/L以上，则能够充分地分散贵金属或贮氧物质，其结果能够高效地净化废气，故适合，如果为400g/L以下，则在废气通过催化剂时不会增加背压(背圧)，对发动机的负荷较小，故适合。
(贮氧物质)
贮氧物质具有能够将废气中的氧吸收·吸附并排出的功能。作为贮氧物质，只要是通常用于废气净化的贮氧物质即可。具体而言，优选为稀土氧化物，更优选为氧化铈(CeO2)。为了提高耐热性、提高比表面积等，可以将氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和贮氧物质混合等，形成复合氧化物，将该复合氧化物用作贮氧物质。
贮氧物质的载持量只要是通常用于废气净化用催化剂的量即可，优选为2g/L以上且300g/L以下，进一步优选为30g/L以上且300g/L以下。如果是2g/L以上，则能够充分吸收和排出废气中的氧，能够提高催化性能，故适合，如果是300g/L以下，则不阻碍贵金属与废气的接触，故适合。
(镁和碱土金属)
作为选自镁和碱土金属中的至少一种(以下也有时简称为“碱土金属等”)，能够使用通常用于废气净化的元素。这些元素在使用时，可以包含于氧化物或其它的化合物。它们可以根据废气的净化对象、净化温度、有毒成分来适当选择。可以单独使用，也能够并用。具体而言，可以是镁、钙、锶和/或钡，优选为钡。
选自镁和碱土金属中的至少一种的载持量只要是通常用于废气净化用催化剂的量即可。例如，就镁或碱土金属的载持量而言，以氧化物换算(各个金属对应的MgO、CaO、SrO、BaO换算)计，可以为1g/L以上且50g/L以下，优选为2g/L以上且40g/L以下。如果是1g/L以上，则能够充分发挥碱土金属具有的NOx吸附力，故适合，如果是50g/L以下，则较高地保持催化剂成分的层的强度，故适合。
(其它成分)
催化剂成分根据净化对象不同能够包含其它成分。例如净化NOx时，可以包含能够吸留NOx的沸石，为了提高HC或CO的氧化性能，可以包含钙钛矿。
另外，为了防止催化剂成分的层20从三维结构体10剥离，催化剂成分可以包含无机质粘合剂。例如能够将勃姆石、氧化硅凝胶、氧化锆凝胶等作为无机质粘合剂使用。无机质粘合剂的载持量只要是本发明所使用的平均粒径、粒径的变动系数等不超过本发明特定的范围的程度的量即可。
(平均厚度)
本发明涉及的废气净化用催化剂中，催化剂成分的层20的平均厚度为15μm以上且200μm以下。“平均厚度”设为通过以下所示的顺序求得的值。
(1)相对于废气流，在距上游侧的端面为10mm的位置垂直地切断催化剂。
(2)使用光学显微镜测定载持于该三维结构体的该催化剂成分的面积(S)。
(3)使用光学显微镜测定载持了该催化剂成分的三维结构体的部分的长度(W)。
(4)平均厚度＝S/W
以下，基于图2，以切面的贯通口为四边形的情况为例计算催化剂成分层的厚度时，为催化剂成分的层的厚度＝S/(W1+W2+W3+W4)。此外，切面的贯通口为三角形、六边形、圆形时均能够通过同样的手法算出。
在算出本发明涉及的该平均厚度时，测定15个该切面贯通口并进行平均，从而求得该催化剂成分的层的该平均厚度。
平均厚度为15μm以上且200μm以下，优选为18μm以上且180μm以下，进一步优选为20μm以上且170μm以下，更优选为23μm以上且100μm以下，最优选为25μm以上且50μm以下。如果是15μm以上，则废气中的HC等充分扩散至催化剂成分层，由此催化活性变高。如果是200μm以下，则废气的大部分能够扩散至催化剂成分的层20。其结果，能够较高地维持催化剂成分的每单位厚度的净化效率。
(平均粒径和粒子分布)
本发明涉及的废气净化用催化剂中，催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下。本说明书中，“平均粒径”是指利用激光衍射/散射式粒径分布测定装置测定的d50(中值粒径)的粒径。例如，从该废气净化用催化剂剥取催化剂成分，导入纯净水中，施加2分钟超声波后，转移至激光衍射/散射式粒径分布测定装置的测定单元(測定セル)，测定平均粒径和粒子分布。另外，催化剂成分包含水溶性的成分时，作为分散介质也能够使用非水系的溶剂。代替地，也能够使用干式的激光衍射/散射式粒径分布测定装置。此外，平均粒径和粒子分布能够通过在向该三维结构体涂布浆料时，测定用于涂布的浆料中所含的催化剂成分的粒子而得到。进行多次涂布时，可以将各个涂布的成分以与涂布量相对应的量混合，测定该平均粒径和该粒子分布。得到该粒子的平均粒径后，算出该粒子的标准偏差。
催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下，优选为4μm以上且8μm以下，进一步优选为4.5μm以上且8μm以下，最优选为5μm以上且低于8μm。
该催化剂成分的粒子分布优选为90％以上且99.9％以下，进一步优选为95％以上且99.9％以下，最优选为98％以上且99.9％以下。本说明书中，“粒子分布”是指粒径为1.5μm以上且15μm以下的范围的催化剂成分的粒子(个数)相对于粒径为0.15μm以上且20μm以下的范围的催化剂成分的粒子(个数)的比例(百分率)。
通过粒子分布为90％以上且99.9％以下，催化剂成分的层能够具有高的强度，且能够形成废气中的HC等容易扩散的催化剂成分的层。
(粒径的变动系数)
本发明涉及的废气净化用催化剂的催化剂成分的粒径的变动系数为10以上且低于50。本说明书中，粒径的变动系数是指粒径的标准偏差(σ)除以平均粒径(d50)、并乘以100的值。即，本说明书中，粒径的变动系数是指“(σ/d50)×100”的值。
该催化剂成分的粒径的变动系数优选为10以上且低于50，更优选为20以上且48以下，最优选为25以上且45以下。如果该变动系数为10以上且低于50，则能够得到催化剂成分的层的强度高、且废气中所含的HC等容易扩散至催化剂成分的层的催化剂成分的层。
(粒径的变动系数的调节方法)
对废气净化用催化剂的制备方法及得到本发明涉及的“粒径的变动系数”的方法进行说明。以下的方法是示例性的方法，如果产生本发明效果，则不限定于以下的方法。此外，就粒径的变动系数而言，通过向该三维结构体涂布时测定催化剂成分的粒子，能够调整该粒径的变动系数。进行多次涂布时，能够将各个涂布的成分以与涂布量相对应的量混合，并测定该粒径的变动系数，由此调整该粒径的变动系数。
(1)多孔无机氧化物、贮氧物质、和碱土金属等中，将固体成分混合，以混合物整体的平均粒径、粒径分布及粒径的变动系数成为本发明特定的范围内的方式适当选定。然后，向得到的混合物中添加包含贵金属的水溶液和水性介质(根据需要包含无机质粘合剂)进行混合，得到浆料(粒子混合法)。将该浆料涂布于三维结构体10。对涂布的浆料进行干燥，从而得到催化剂成分的层20。
(2)向多孔无机氧化物、贮氧物质、和碱土金属等中添加水性介质，进行湿式粉碎。然后，使用过滤器等除去粉碎的催化剂成分中的剩余成分、例如较小的粒子或较大的粒子，得到以成为本发明特定的粒子分布、平均粒径及粒径的变动系数的范围的方式调整了的浆料(粒子分离法)。向该浆料中添加包含贵金属的水溶液，将其涂布于三维结构体10，对涂布的浆料进行干燥，由此得到催化剂成分的层20。
(3)将多孔无机氧化物、贮氧物质、和碱土金属等分别添加至水性介质中，分别湿式粉碎至本发明特定的粒径，得到各浆料。以成为本发明特定的粒子分布及粒径的变动系数的方式，将该得到的浆料彼此和包含贵金属的水溶液混合，得到浆料(浆料混合法)。将混合的浆料涂布于三维结构体10。对涂布的浆料进行干燥，从而得到催化剂成分的层20。
(废气净化用催化剂的制备方法)
示例本发明涉及的废气净化用催化剂的制备方法，但如果是产生本发明效果的方法，则不限定于以下所记载的方法。
(1)将包含贵金属的水溶液、多孔无机氧化物和贮氧物质、以及碱土金属等(根据情况不同，包含碱土金属等的水溶液)混合或湿式粉碎，进行浆料化。调整所得到的浆料的平均粒径、粒子分布、及粒径的变动系数后，将该浆料涂布于三维结构体10，进行干燥和/或烧成，制备催化剂。此外，作为提高催化剂制备的精度的方法，在通过上述的方法得到的催化剂中，测定催化剂成分的层的平均厚度后，选取(採取)该催化剂成分，算出该平均粒径、该粒子分布、该粒径的变动系数。基于得到的值调整上述浆料，从而能够得到更优选的浆料。该方法也能够用于下述(2)、(3)的制备中。
(2)对多孔无机氧化物和/或贮氧物质进行湿式粉碎或干式粉碎后，调整平均粒径、粒子分布及粒径的变动系数，适当添加水性介质进行浆料化。将得到的浆料涂布于三维结构体10，进行干燥、烧成，将得到的该三维结构体10浸渍于包含碱土金属等的水溶液和/或贵金属的水溶液中，进行干燥和/或烧成，制备催化剂。
(3)混合将载持有贵金属的多孔无机氧化物和/或贮氧物质进行了粉碎的产物、根据情况不同有时为将未载持贵金属的多孔无机氧化物和/或贮氧物质进行了粉碎的产物、和对碱土金属等进行了粉碎的产物，调整平均粒径、粒子分布及粒径的变动系数，形成浆料。将该浆料涂布于三维结构体10，进行干燥和/或烧成，制备催化剂。
此外，该干燥及该烧成的温度只要是涂布于三维结构体10的多孔无机氧化物等维持本发明的粒径范围及粒径的变动系数的烧成温度即可，例如优选为50℃以上且低于200℃的干燥、200℃以上且600℃以下的烧成。
(废气)
本发明涉及的废气净化方法是使用本发明涉及的废气净化用催化剂来净化废气的方法。关于本发明的催化剂设为对象的废气，只要是产生本发明的效果的废气，能够使用任意的废气，优选为包含HC、CO或NOx的废气。
例如，优选废气所含的CO的浓度为10000ppm以上且70000ppm以下，HC的浓度为5000ppm以上且20000ppm以下，NOx的浓度为1000ppm以上且5000ppm以下。
废气的空间速度SV优选为50000h-1以上且250000h-1以下，更优选为100000h-1以上且200000h-1以下。这是因为，空间速度慢的情况下，相对于以往的催化剂难以呈现本发明的催化剂的优越性，空间速度越快，本发明的优越性越显著。
即使废气温度为100℃程度的低温，也能够使用催化剂，但废气温度优选为200℃以上。另外，废气温度优选为600℃以下，更优选为400℃以下。
实施例
以下，示出实施例和比较例，具体地说明本发明，但只要产生本发明的效果，则本发明不限定于实施例。此外，催化剂成分的层的平均厚度使用キーエンスジャパン会社的显微镜VHX-6000进行测定。
(实施例1)
在作为多孔无机氧化物的γ-氧化铝上载持作为贵金属的钯(包含钯盐的水溶液)，得到载持有1.7质量％的钯的钯载持γ氧化铝。另外，作为氧吸留剂，使用铈和锆的复合氧化物，在该复合氧化物上载持1.7质量％的钯，制备载持有钯的铈和锆的复合氧化物。
将该钯载持γ氧化铝、该载持有钯的铈和锆的复合氧化物、作为碱土金属的硫酸钡在水性介质中混合，得到浆料(粒子混合法)。
使该浆料与作为三维结构体的、截面积为51.66平方英寸(333.29平方厘米)、气体流通方向的长度4.13英寸(10.5厘米)、每1平方英寸具有600孔(每1平方厘米93孔)贯通口的蜂窝接触，除去剩余的浆料，以150℃干燥1小时，以550℃烧成3小时，得到了实施例1的催化剂。
就该催化剂而言，载持有1.7质量％钯的γ氧化铝为59g/L，载持有1.7质量％钯的铈和锆的复合氧化物为59g/L，硫酸钡(BaO换算)为3g/L，涂布于该蜂窝，催化剂成分的层的平均厚度为28μm，催化剂成分的平均粒径为5.7μm，粒子分布为99.9％、以及催化剂成分的粒径的变动系数为38。
(比较例1)
在作为多孔无机氧化物的γ-氧化铝上载持1.7质量％的作为贵金属的钯(使用与实施例1同样的钯源)，得到载持有1.7质量％的钯的钯载持γ氧化铝。另外，作为氧吸留剂，额外制备载持有1.7质量％的钯的铈和锆的复合氧化物。
向该载持有1.7质量％的钯的γ氧化铝、作为贮氧物质的载持有1.7质量％的钯的铈和锆的复合氧化物、作为碱土金属的硫酸钡中添加水性介质，使用市售的球磨机湿式粉碎8小时，得到浆料(该浆料是通过通常使用的湿式粉碎法得到的浆料，未对平均粒径、粒子分布及粒径的变动系数进行调整。)。
使该浆料与作为三维结构体的、截面积为51.66平方英寸(333.29平方厘米)、长度4.13英寸(10.5厘米)、每1平方英寸具有600孔(每1平方厘米93孔)贯通口的蜂窝接触，除去剩余的浆料，以150℃干燥1小时，以550℃烧成3小时，得到了比较例1的催化剂。
就该催化剂而言，载持有1.7质量％的钯的γ氧化铝为59g/L，载持有1.7质量％的钯的铈和锆的复合氧化物为59g/L，硫酸钡(BaO换算)为3g/L，涂布于该蜂窝，催化剂成分的层的平均厚度为13μm，催化剂成分的平均粒径为4.4μm，粒子分布为83％、以及催化剂成分的粒径的变动系数为64。
(评价)
将实施例和比较例中得到的催化剂设置于评价气体的下游侧，使作为评价气体的废气以空间速度180000h-1流通。使废气的温度从室温起以1分钟10℃的比例升温，测定废气中所含的一氧化碳(CO)、烃(HC)、一氧化氮(NO)分别转化50％的温度。将各化合物转化50％的温度分别作为CO(T50)、HC(T50)、NO(T50)，在以下的表1中示出(各(T50)也称为“点火温度”(着火温度))。就评价气体而言，相对于评价气体，CO为0.9容量％，HC为1700容量ppm，NO为1300容量ppm，余量为水蒸气、氧、以及大部分为氮气。
【表1】
催化剂 CO(T50)℃ HC(T50)℃ NOx(T50)℃
实施例1 304 305 303
比较例1 311 312 309
即使在作为废气与催化剂的关系的空间速度较快的情况下，与比较例1相比，实施例1的催化剂的各化合物转化50％的温度(T50)低。即，可知本发明涉及的催化剂即使废气为低温，也能够充分地净化各成分。
产业上的可利用性
本发明能够作为净化从内燃机产生的废气的催化剂使用，能够使用该催化剂净化废气。内燃机可以使用汽油发动机、柴油发动机的任一者，优选能够用于汽车的内燃机。
附图标记说明
C 废气净化用催化剂
S 催化剂成分的面积
W1、W2、W3、W4 载持有催化剂成分的三维结构体的一边的长度
10 三维结构体
20 催化剂成分的层

Claims (10)

1.一种废气净化用催化剂，具备：三维结构体、和载持于该三维结构体的催化剂成分的层，其特征在于，该催化剂成分的层的平均厚度为15μm以上且200μm以下，该催化剂成分的平均粒径为2μm以上且10μm以下，该催化剂成分的粒径的变动系数为10以上且低于50。
2.根据权利要求1所述的废气净化用催化剂，其特征在于，具有1.5μm以上且15μm以下的范围的粒径的该催化剂成分的粒子的个数相对于具有0.15μm以上且20μm以下的范围的粒径的该催化剂成分的粒子的个数，以百分率计为90％以上且99.9％以下。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的废气净化用催化剂，其特征在于，该催化剂成分包含贵金属和多孔无机氧化物。
4.根据权利要求1～2中任一项所述的废气净化用催化剂，其特征在于，该催化剂成分包含贵金属、多孔无机氧化物和贮氧物质。
5.根据权利要求1～2中任一项所述的废气净化用催化剂，其特征在于，该催化剂成分包含贵金属、多孔无机氧化物、贮氧物质、以及选自镁和碱土金属中的至少一种。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的废气净化用催化剂，其特征在于，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量为20g以上且400g以下。
7.根据权利要求4或5所述的废气净化用催化剂，其特征在于，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量为20g以上且400g以下，该贮氧物质的载持量为2g以上且300g以下。
8.根据权利要求5所述的废气净化用催化剂，其特征在于，每一升该三维结构体，该贵金属的载持量为0.01g以上且30g以下，该多孔无机氧化物的载持量为20g以上且400g以下，该贮氧物质的载持量为2g以上且300g以下，选自镁和碱土金属中的至少一种的载持量为1g以上且50g以下。
9.一种废气净化方法，其特征在于，使用权利要求1～8中任一项所述的废气净化用催化剂来净化废气。
10.根据权利要求9所述的废气净化方法，其特征在于，相对于该废气净化用催化剂，以空间速度(SV)50000h-1以上且250000h-1以下对该废气进行处理。
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