JP2014113557A - Method for producing catalyst for removing exhaust gas - Google Patents

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真秀 三浦
Yoshinori Saito
良典 齊藤
Hiroaki Naito
裕章 内藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a catalyst for removing exhaust gas excellent in NOx purification performance especially under rich atmosphere, and a catalyst obtained by the producing method.SOLUTION: There is provided a method for producing a catalyst including: (a) a coprecipitation process of catalyst metals for adding a basic solution to an acidic solution including at least one selected from polyvinyl pyrrolidone, N-methyl pyrrolidone, N-vinyl-2- pyrrolidone and ethylene glycol; a precursor of cerium; a precursor of zirconium; and palladium/barium composite colloid; (b) a calcination process for drying the resultant solution and calcinating the dried object.

Description

本発明は、排ガス除去用触媒の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an exhaust gas removal catalyst.

自動車等の内燃機関から排出される排ガスには、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)、未燃の炭化水素(HC)等の有害ガスが含まれている。そのような有害ガスを分解する排ガス浄化用触媒としてセリア−ジルコニア複合酸化物(ZC)を含むもの等が知られている。   Exhaust gas discharged from internal combustion engines such as automobiles contains harmful gases such as carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbons (HC). A catalyst containing ceria-zirconia composite oxide (ZC) or the like is known as an exhaust gas purifying catalyst for decomposing such harmful gases.

また、近年自動車排ガス規制の強化が進んでおり、浄化触媒である貴金属の利用効率向上に関する研究が盛んである。しかしながら、車輌の走行により生じるエンジン排ガスの熱や雰囲気変動によって貴金属が凝集し、利用効率が低下するという問題が依然としてある。   In recent years, regulations on automobile exhaust gas have been strengthened, and research on improving the use efficiency of precious metals as purification catalysts has been active. However, there is still a problem that the precious metal aggregates due to the heat of the engine exhaust gas generated by the traveling of the vehicle and the atmospheric fluctuation, and the utilization efficiency is lowered.

例えばバリウムには、貴金属であるパラジウムに電子を供与してHC−Pdの結合力を低下させ、HC浄化(水蒸気改質反応が進み、COとHが生成される)を促進する効果がある。しかしながら、車輌の走行による貴金属の凝集によりパラジウムとバリウムの隣接状態の維持が困難になると、HC浄化が抑制された結果、NOx浄化に必要なHの生成量が低下し、燃料リッチ制御時にNOx浄化性能が低下するという問題が生じる。 For example, barium has the effect of accelerating HC purification (a steam reforming reaction proceeds and CO and H 2 are generated) by donating electrons to palladium, which is a noble metal, to reduce the binding force of HC-Pd. . However, if it becomes difficult to maintain the adjacent state of palladium and barium due to agglomeration of noble metals due to running of the vehicle, HC purification is suppressed, resulting in a decrease in the amount of H 2 generated necessary for NOx purification, and NOx during fuel rich control. There arises a problem that the purification performance is lowered.

特許文献1には、アルミナ粒子と、酸素吸蔵放出能を有するCeZr系複合酸化物粒子と、Pdとを含有する排気ガス浄化用触媒材であって、前記Pdが、前記CeZr系複合酸化物粒子のみにドープされて固定されており、前記CeZr系複合酸化物粒子が、前記アルミナ粒子の表面に分散担持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒材が記載されている。また特許文献1には、CeZr系複合酸化物粒子にBa等のアルカリ土類金属が含まれてもよいことが記載されている。   Patent Document 1 discloses an exhaust gas purification catalyst material containing alumina particles, CeZr-based composite oxide particles having oxygen storage / release ability, and Pd, wherein the Pd is the CeZr-based composite oxide particles. There is described an exhaust gas purifying catalyst material characterized in that the CeZr-based complex oxide particles are doped and fixed only on the surface, and are dispersedly supported on the surfaces of the alumina particles. Patent Document 1 describes that CeZr-based composite oxide particles may contain an alkaline earth metal such as Ba.

特許文献2には、担体上にCe及びZrを含有する酸素吸蔵材とアルミナと触媒金属とを含有する触媒層を備えた排気ガス浄化用触媒において、上記酸素吸蔵材の一次粒子と上記アルミナの一次粒子とが凝集して複合酸化物粒子が形成されており、上記触媒金属として、上記Ce及びZrと共に上記酸素吸蔵材粒子を構成するように該粒子にドープされて該粒子の表面に露出しているPdと、上記酸素吸蔵材粒子及び上記アルミナ粒子各々の表面に固着しているPdとを備えていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒が記載されている。   In Patent Document 2, an exhaust gas purifying catalyst having an oxygen storage material containing Ce and Zr on a carrier, and a catalyst layer containing alumina and a catalyst metal, primary particles of the oxygen storage material and the alumina are used. Composite oxide particles are formed by agglomeration with primary particles, and the catalyst metal is doped with the Ce and Zr so as to constitute the oxygen storage material particles and is exposed to the surface of the particles. And an exhaust gas purifying catalyst characterized by comprising Pd adhering to the surfaces of the oxygen storage material particles and the alumina particles.

特許文献1及び2においては、触媒に含まれる金属成分の硝酸塩水溶液を原料とし、そこへ塩基性水溶液を添加して水酸化した沈殿を焼成することで、担体内に貴金属をドープした触媒を調製している。   In Patent Documents 1 and 2, a catalyst in which a noble metal is doped in a carrier is prepared by using a nitrate aqueous solution of a metal component contained in a catalyst as a raw material, and adding a basic aqueous solution thereto and calcining a precipitated precipitate. doing.

しかしながら、特許文献1には、アルカリ土類金属酸化物がパラジウムに近接した形態で担持されていることは記載されていない。アルカリ土類金属酸化物(酸化バリウム)のような助触媒が活性物質(パラジウム)に近接していない場合、助触媒から脱離されたNOxが活性物質に到達せず、NOxの還元反応ができなくなり、NOx浄化特性が低下してしまうおそれがある。また、特許文献2には、触媒がバリウムを含みうることは記載されていない。   However, Patent Document 1 does not describe that the alkaline earth metal oxide is supported in a form close to palladium. When a promoter such as alkaline earth metal oxide (barium oxide) is not in proximity to the active substance (palladium), NOx desorbed from the promoter does not reach the active substance and NOx reduction reaction can be performed. The NOx purification characteristics may be reduced. Patent Document 2 does not describe that the catalyst can contain barium.

特許文献3には、セリア−ジルコニア複合酸化物とセリア−ジルコニア複合酸化物以外の酸化物よりなる担体と、該担体に担持された、パラジウムとパラジウム以外の貴金属からなる触媒貴金属と、該担体に担持されたNOx吸蔵材を備え、パラジウムがセリア−ジルコニア複合酸化物に担持されていることを特徴とするNOx吸蔵還元型触媒が記載され、NOx吸蔵材としてバリウムが記載されている。特許文献3には、パラジウムは蒸発乾固法により担持されることが記載されている。よって、パラジウムとバリウムは複合化された形態にある触媒は記載されていない。   Patent Document 3 discloses a support made of a ceria-zirconia composite oxide and an oxide other than the ceria-zirconia composite oxide, a catalytic noble metal made of palladium and a noble metal other than palladium, and a carrier. A NOx occlusion reduction type catalyst is described which includes a supported NOx occlusion material and palladium is supported on a ceria-zirconia composite oxide, and barium is described as the NOx occlusion material. Patent Document 3 describes that palladium is supported by the evaporation to dryness method. Therefore, a catalyst in which palladium and barium are combined is not described.

このように、先行技術において、バリウムの添加により貴金属の凝集を抑制する技術は未だ開示されていない。   Thus, in the prior art, a technique for suppressing aggregation of noble metal by adding barium has not yet been disclosed.

特開2010−12397号公報JP 2010-12397 A 特開2008−290065号公報JP 2008-290065 A 特開2009−297616号公報JP 2009-297616 A

本発明は、特にリッチ雰囲気下で、NOx浄化性能に優れる排ガス除去用触媒の製造方法、及びその製造方法により得られた触媒を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing an exhaust gas removal catalyst excellent in NOx purification performance, particularly in a rich atmosphere, and a catalyst obtained by the production method.

本発明者らは、ポリビニルピロリドン等の存在下、パラジウム/バリウム複合コロイド、セリウムの前駆体及びジルコニウムの前駆体を含有する溶液から、各金属を共沈させることにより、パラジウムとバリウムを原子レベルで近接させることができ、これによりパラジウムの凝集を抑制してNOx還元能を向上させることができることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
(1)(a)ポリビニルピロリドン、N−メチルピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン及びエチレングリコールから選択される少なくとも1種以上、セリウムの前駆体、ジルコニウムの前駆体、及びパラジウム/バリウム複合コロイドを含有する酸性溶液に塩基性溶液を添加する触媒金属の共沈工程、及び
(b)得られた溶液を乾燥させ、焼成する焼成工程
を含む、触媒の製造方法。
(2)工程(a)の酸性溶液が、イットリウム、ネオジム、ランタン及びプラセオジムから選択される少なくとも1種の希土類元素の前駆体をさらに含有する、上記(1)に記載の方法。
(3)上記(1)又は(2)に記載の方法により得られる、排ガス除去用触媒。
The present inventors co-precipitated each metal from a solution containing a palladium / barium composite colloid, a cerium precursor, and a zirconium precursor in the presence of polyvinylpyrrolidone and the like, thereby allowing palladium and barium to be at the atomic level. It was possible to make them close to each other, thereby finding that the aggregation of palladium can be suppressed and the NOx reduction ability can be improved, and the present invention has been achieved. That is, the present invention includes the following inventions.
(1) (a) at least one selected from polyvinylpyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol, a cerium precursor, a zirconium precursor, and a palladium / barium composite colloid A catalyst production method, comprising: a coprecipitation step of a catalytic metal in which a basic solution is added to an acidic solution to be contained; and (b) a firing step of drying and firing the resulting solution.
(2) The method according to (1) above, wherein the acidic solution in step (a) further contains a precursor of at least one rare earth element selected from yttrium, neodymium, lanthanum, and praseodymium.
(3) An exhaust gas removing catalyst obtained by the method described in (1) or (2) above.

本発明の方法により、特にリッチ雰囲気下でNOx浄化性能に優れる排ガス除去用触媒を得ることができる。   By the method of the present invention, an exhaust gas removal catalyst having excellent NOx purification performance can be obtained particularly under a rich atmosphere.

図1は、本発明の方法により得られる触媒の担持形態のイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram of a catalyst loading form obtained by the method of the present invention. 図2は、実施例1及び比較例1−3の触媒のPdの粒子径を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the Pd particle size of the catalysts of Example 1 and Comparative Example 1-3. 図3は、実施例1及び比較例1−3の触媒のNOx50%浄化温度を示す図である。FIG. 3 is a graph showing NOx 50% purification temperatures of the catalysts of Example 1 and Comparative Example 1-3.

本発明の触媒の製造方法(以下、本発明の方法ともいう)は、(a)ポリビニルピロリドン、N−メチルピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン及びエチレングリコールから選択される少なくとも1種以上、セリウムの前駆体、ジルコニウムの前駆体、及びパラジウム/バリウム複合コロイドを含有する酸性溶液に塩基性溶液を添加する触媒金属の共沈工程、及び(b)得られた溶液を乾燥させ、焼成する焼成工程を含むことを特徴とする。   The method for producing the catalyst of the present invention (hereinafter also referred to as the method of the present invention) comprises (a) at least one selected from polyvinylpyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol, cerium A catalyst metal co-precipitation step of adding a basic solution to an acidic solution containing a precursor of bismuth, a precursor of zirconium, and a palladium / barium composite colloid, and (b) a firing step of drying and firing the resulting solution It is characterized by including.

工程(a)において、ポリビニルピロリドン、N−メチルピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン及びエチレングリコールは保護剤として使用される。保護剤として使用される物質は、パラジウム/バリウム複合コロイド、イリジウムの前駆体及びパラジウムの前駆体を添加した際に沈殿が生じないよう、これらのpHと近いものを使用することが好ましい。好ましくは、ポリビニルピロリドンを使用することができる。   In step (a), polyvinylpyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol are used as protective agents. Substances used as a protective agent are preferably those close to pH so that precipitation does not occur when a palladium / barium composite colloid, an iridium precursor and a palladium precursor are added. Preferably, polyvinylpyrrolidone can be used.

工程(a)に用いられる酸性溶液において、パラジウムとバリウムは、パラジウム/バリウム複合コロイドとして存在する。パラジウム/バリウム複合コロイドを用いることにより、共沈の際にパラジウムとバリウムを原子レベルで近接させることができ、焼成後、パラジウムの周りにバリウムを配置させることができる。具体的には、図1に示すように、パラジウム/酸化バリウム複合粒子がZC(セリア−ジルコニア複合酸化物)粒子の一次粒子間(空隙)に配置され、パラジウム/酸化バリウム複合粒子において、酸化バリウムはパラジウム粒子を中心に配置されていると考えられる。そして、バリウムとパラジウムを近接させることにより、バリウムから脱離したNOxがパラジウムに到達する拡散距離が短くなるため、パラジウムによるNOxの還元反応が進み、NOx還元率が向上すると考えられる。   In the acidic solution used in step (a), palladium and barium are present as a palladium / barium composite colloid. By using the palladium / barium composite colloid, palladium and barium can be brought close to each other at the atomic level during coprecipitation, and barium can be arranged around palladium after firing. Specifically, as shown in FIG. 1, palladium / barium oxide composite particles are arranged between primary particles (voids) of ZC (ceria-zirconia composite oxide) particles, and in the palladium / barium oxide composite particles, barium oxide Is considered to be centered on palladium particles. Then, by bringing barium and palladium close to each other, the diffusion distance by which NOx desorbed from barium reaches palladium is shortened, so that the reduction reaction of NOx by palladium proceeds and the NOx reduction rate is considered to improve.

工程(a)において用いられるセリウムの前駆体及びジルコニウムの前駆体としては、セリウム及びジルコニウムの塩又は錯体が挙げられる。セリウムの塩又は錯体としては、硝酸セリウムを挙げることができる。ジルコニウムの塩又は錯体としては、硝酸ジルコニウムを挙げることができる。   Examples of the cerium precursor and zirconium precursor used in step (a) include cerium and zirconium salts or complexes. Examples of the cerium salt or complex include cerium nitrate. Zirconium nitrate can be mentioned as a salt or complex of zirconium.

工程(a)において使用することができる溶媒としては、水を挙げることができる。
工程(a)における酸性溶液のpHは2〜6であることが好ましい。
Water can be mentioned as a solvent which can be used in a process (a).
The pH of the acidic solution in step (a) is preferably 2-6.

工程(a)の酸性溶液に、さらにイットリウム、ネオジム、ランタン及びプラセオジムから選択される少なくとも1種の希土類元素の前駆体を添加してもよい。当該金属の前駆体としては、当該金属の塩又は錯体が挙げられる。塩としては、硝酸化物、塩化物、窒化物、酸化物及びハロゲン化物等が挙げられる。当該金属の錯体としては、配位子として、アシル、カルボニル、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、アルコキシド、ハロゲン原子等の単座配位子、アセチルアセトネート、各種カルボン酸等の二座配位子等を有するものが挙げられる。   A precursor of at least one rare earth element selected from yttrium, neodymium, lanthanum and praseodymium may be further added to the acidic solution in step (a). Examples of the metal precursor include a salt or complex of the metal. Examples of the salt include nitrate, chloride, nitride, oxide and halide. The metal complex has, as a ligand, monodentate ligands such as acyl, carbonyl, thiocyanate, isocyanate, cyanate, alkoxide, halogen atom, and bidentate ligands such as acetylacetonate and various carboxylic acids. Things.

工程(a)の酸性溶液は、溶媒にセリウムの前駆体及びジルコニウムの前駆体を添加して得られた溶液に、場合により過酸化水素水及び上記希土類元素の前駆体を添加した後に、パラジウム/バリウム複合コロイドを加えることにより得ることが好ましい。過酸化水素水は、市販のセリウムの前駆体はセリウムの価数が3価であるものが多いため、この場合にセリウムの価数を4価とするために加えることができる。   The acidic solution in the step (a) is obtained by adding a hydrogen peroxide solution and a precursor of the rare earth element to a solution obtained by adding a cerium precursor and a zirconium precursor to a solvent. It is preferably obtained by adding a barium composite colloid. In many cases, commercially available cerium precursors have a trivalent cerium valence. In this case, the hydrogen peroxide solution can be added to make the cerium valence four.

工程(a)において用いられる塩基性溶液としては、アンモニア水及び水酸化ナトリウムを挙げることができる。塩基性溶液を酸性溶液に添加してpHを4〜8とすることが好ましい。これにより酸性溶液に含まれる金属を共沈させることで、上述したような所望の形態の触媒を得ることができる。   Examples of the basic solution used in the step (a) include aqueous ammonia and sodium hydroxide. It is preferable to add a basic solution to the acidic solution to adjust the pH to 4-8. Thereby, the catalyst of the desired form as mentioned above can be obtained by coprecipitating the metal contained in the acidic solution.

工程(a)において、後処理として、常圧又は減圧下における生成物の乾燥処理を行ってもよい。   In the step (a), as a post-treatment, the product may be dried under normal pressure or reduced pressure.

本発明の方法は、工程(b)として、得られた溶液を乾燥させ、焼成する焼成工程を含むことを特徴とする。焼成工程は空気中で行うことができる。また、焼成温度は500〜600℃であることが好ましい。焼成時間は1〜10時間であることが好ましい。   The method of the present invention is characterized in that the step (b) includes a baking step of drying and baking the obtained solution. The firing step can be performed in air. Moreover, it is preferable that a calcination temperature is 500-600 degreeC. The firing time is preferably 1 to 10 hours.

本発明は、本発明の方法により得られる触媒(以下、本発明の触媒ともいう)にも関する。   The present invention also relates to a catalyst obtained by the method of the present invention (hereinafter also referred to as the catalyst of the present invention).

本発明の触媒は、セリア−ジルコニア複合酸化物、パラジウム及び酸化バリウムを含み、パラジウム/酸化バリウム複合粒子がセリア−ジルコニア複合酸化物の粒子間に配置され、パラジウム/酸化バリウム複合粒子において酸化バリウムがパラジウムの表面に配置されていることを特徴とする。   The catalyst of the present invention contains ceria-zirconia composite oxide, palladium and barium oxide, and the palladium / barium oxide composite particles are arranged between the ceria-zirconia composite oxide particles, and the palladium / barium oxide composite particles contain barium oxide. It is arranged on the surface of palladium.

本発明の触媒におけるセリア−ジルコニア複合酸化物の含有量は、触媒に対して、10〜99.5質量%であることが好ましい。   The content of the ceria-zirconia composite oxide in the catalyst of the present invention is preferably 10 to 99.5% by mass with respect to the catalyst.

本発明の触媒において、パラジウムの含有量は、セリア−ジルコニア複合酸化物に対して、0.01〜5質量%であることが好ましい。   In the catalyst of the present invention, the palladium content is preferably 0.01 to 5 mass% with respect to the ceria-zirconia composite oxide.

本発明の触媒において、酸化バリウムの含有量は、セリア−ジルコニア複合酸化物に対して、2〜20質量%であることが好ましい。   In the catalyst of the present invention, the barium oxide content is preferably 2 to 20% by mass with respect to the ceria-zirconia composite oxide.

本発明の触媒は、耐熱性の観点から、セリア−ジルコニア複合酸化物中にイットリウム、ネオジム、ランタン及びプラセオジムから選択される少なくとも1種の希土類元素の酸化物を含むことが好ましい。当該希土類元素の酸化物の含有量は、セリア−ジルコニア複合酸化物に対して、0.5〜5質量%であることが好ましい。   From the viewpoint of heat resistance, the catalyst of the present invention preferably contains at least one rare earth element oxide selected from yttrium, neodymium, lanthanum and praseodymium in the ceria-zirconia composite oxide. The content of the rare earth element oxide is preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the ceria-zirconia composite oxide.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the range of an Example.

[実施例1]
純水にポリビニルピロリドンを加え、これにZrO(NO・2HO及びCe(NO・6HOを加えて混合した。この溶液にH水溶液を加え、pHを3とした。これにY(NO・6HOを添加して混合した(溶液A)。
[Example 1]
Polyvinylpyrrolidone was added to pure water, and ZrO (NO 3 ) 2 · 2H 2 O and Ce (NO 3 ) 2 · 6H 2 O were added thereto and mixed. A H 2 O 2 aqueous solution was added to this solution to adjust the pH to 3. Y (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was added to this and mixed (solution A).

一方、純水にPd(NO・2HO及び(CHCOO)Baを加えてパラジウム/バリウム複合コロイド薬液を得た。 On the other hand, Pd (NO 3 ) 2 .2H 2 O and (CH 3 COO) 2 Ba were added to pure water to obtain a palladium / barium composite colloid drug solution.

溶液Aにパラジウム/バリウム複合コロイド薬液を添加し、アンモニア水を過剰量加えてpHを9.0以上とすることにより共沈させた。   The solution A was coprecipitated by adding a palladium / barium composite colloid drug solution and adding an excessive amount of aqueous ammonia to adjust the pH to 9.0 or more.

アンモニアを中和により除去し、この溶液を遠心分離した後、120℃で乾燥させて触媒前駆体を得た。得られた触媒前駆体を700℃で5時間焼成した。   Ammonia was removed by neutralization, the solution was centrifuged, and then dried at 120 ° C. to obtain a catalyst precursor. The obtained catalyst precursor was calcined at 700 ° C. for 5 hours.

さらに触媒前駆体を500℃で2時間焼成して触媒を得た。
セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(質量比:ZrO/CeO/Y=68/30/2)に対して、1質量%のPd及び6質量%のBaOを担持した触媒が得られた。
Further, the catalyst precursor was calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst.
A catalyst carrying 1% by mass of Pd and 6% by mass of BaO was obtained with respect to the ceria-zirconia composite oxide particles (mass ratio: ZrO 2 / CeO 2 / Y 2 O 3 = 68/30/2). It was.

[比較例1]
溶液Aにパラジウム/バリウム複合コロイド薬液を添加しなかったこと、及び、700℃で5時間焼成した後500℃で2時間焼成する前にPd(NO水溶液を含浸し、さらに(CHCOO)Ba水溶液を含浸したこと(蒸発乾固法)以外は実施例1と同様にして触媒を得た。セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(質量比:ZrO/CeO/Y=68/30/2)に対して、1質量%のPd及び6質量%のBaOを担持した触媒が得られた。
[Comparative Example 1]
The palladium / barium composite colloidal chemical solution was not added to the solution A, and it was impregnated with an aqueous Pd (NO 3 ) 2 solution after baking at 700 ° C. for 5 hours and before baking at 500 ° C. for 2 hours, and further (CH 3 COO) except 2 Ba solution that was impregnated (evaporation to dryness) to obtain a catalyst in the same manner as in example 1. A catalyst carrying 1% by mass of Pd and 6% by mass of BaO was obtained with respect to the ceria-zirconia composite oxide particles (mass ratio: ZrO 2 / CeO 2 / Y 2 O 3 = 68/30/2). It was.

[比較例2]
溶液Aにパラジウム/バリウム複合コロイド薬液の代わりにPd(NO水溶液を添加したこと、及び、700℃で5時間焼成した後500℃で2時間焼成する前に(CHCOO)Ba水溶液を含浸したこと(蒸発乾固法)以外は実施例1と同様にして触媒を得た。セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(質量比:ZrO/CeO/Y=68/30/2)に対して、1質量%のPd及び6質量%のBaOを担持した触媒が得られた。
[Comparative Example 2]
The Pd (NO 3 ) 2 aqueous solution was added to the solution A instead of the palladium / barium composite colloidal chemical solution, and after baking at 700 ° C. for 5 hours and before baking at 500 ° C. for 2 hours (CH 3 COO) 2 Ba A catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was impregnated with an aqueous solution (evaporation to dryness method). A catalyst carrying 1% by mass of Pd and 6% by mass of BaO was obtained with respect to the ceria-zirconia composite oxide particles (mass ratio: ZrO 2 / CeO 2 / Y 2 O 3 = 68/30/2). It was.

[比較例3]
溶液Aにパラジウム/バリウム複合コロイド薬液の代わりに(CHCOO)Ba水溶液を添加したこと、及び、700℃で5時間焼成した後500℃で2時間焼成する前にPd(NO水溶液を含浸したこと(蒸発乾固法)以外は実施例1と同様にして触媒を得た。セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(質量比:ZrO/CeO/Y=68/30/2)に対して、1質量%のPd及び6質量%のBaOを担持した触媒が得られた。
[Comparative Example 3]
(CH 3 COO) 2 Ba aqueous solution was added to solution A instead of palladium / barium composite colloidal chemical solution, and Pd (NO 3 ) 2 was baked at 700 ° C. for 5 hours and then baked at 500 ° C. for 2 hours. A catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was impregnated with an aqueous solution (evaporation to dryness method). A catalyst carrying 1% by mass of Pd and 6% by mass of BaO was obtained with respect to the ceria-zirconia composite oxide particles (mass ratio: ZrO 2 / CeO 2 / Y 2 O 3 = 68/30/2). It was.

[比較例4]
溶液Aにパラジウム/バリウム複合コロイド薬液を添加しなかったこと、及び、700℃で5時間焼成した後500℃で2時間焼成する前にパラジウム/バリウム複合コロイド薬液を含浸したこと(蒸発乾固法)以外は実施例1と同様にして触媒を得た。セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(質量比:ZrO/CeO/Y=68/30/2)に対して、1質量%のPd及び6質量%のBaOを担持した触媒が得られた。
[Comparative Example 4]
The palladium / barium composite colloidal chemical solution was not added to the solution A and impregnated with the palladium / barium composite colloidal chemical solution after baking at 700 ° C. for 5 hours and before baking at 500 ° C. for 2 hours (evaporation to dryness method) Except for the above, a catalyst was obtained in the same manner as in Example 1. A catalyst carrying 1% by mass of Pd and 6% by mass of BaO was obtained with respect to the ceria-zirconia composite oxide particles (mass ratio: ZrO 2 / CeO 2 / Y 2 O 3 = 68/30/2). It was.

得られた実施例1及び比較例1−4の触媒について、各試験を行った。
1.耐久試験
RL(Rich/Lean)700℃耐久試験
RL700℃耐久試験は、各触媒3000mgを秤量し、700℃で保持しながら以下に示すガスを5分間サイクルで5時間、交互に繰り返し流すことにより行った。
Each test was done about the obtained catalyst of Example 1 and Comparative Example 1-4.
1. Durability Test RL (Rich / Lean) 700 ° C. Durability Test The RL 700 ° C. Durability Test was performed by weighing 3000 mg of each catalyst and repeatedly flowing the following gases for 5 hours in a 5-minute cycle while maintaining at 700 ° C. It was.

1%−CO/N+10%−HO⇔5%−O/N+10%−H1% -CO / N 2 + 10% -H 2 O⇔5% -O 2 / N 2 + 10% -H 2 O

2.粒子径測定
耐久試験前後の実施例1及び比較例1−3の触媒について、Pdの粒子径をCOパルス法(ガス:CO;ガス量:55μL/パルス;温度25℃)により、AMI−1(Altamila Instruments社製)を用いて測定した。
2. For the catalysts of Example 1 and Comparative Example 1-3 before and after the particle diameter measurement endurance test, the particle diameter of Pd was determined by AMI-1 (gas: CO; gas amount: 55 μL / pulse; temperature: 25 ° C.). Measurement was performed using a product manufactured by Altila Instruments.

3.NOx浄化性能
耐久試験前後の実施例1及び比較例1−3の触媒について、100〜500℃の間で昇温速度20℃/分、ガス流量20L/分で昇温しながら、NOx浄化率を測定し、NOxの50%浄化温度を算出した。以下に示すリッチ雰囲気下において測定を行った。尚、ppmCは炭素濃度を示す。
3. For the catalysts of Example 1 and Comparative Example 1-3 before and after the NOx purification performance durability test, the NOx purification rate was increased while raising the temperature at a rate of temperature rise of 20 ° C./min between 100 to 500 ° C. and a gas flow rate of 20 L / min. Measured and calculated 50% purification temperature of NOx. Measurement was performed under the following rich atmosphere. In addition, ppmC shows a carbon concentration.

:1000ppmC;NO:3600ppm;CO:6200ppm
:0.26%;HO:3%;CO:14.5%;N:バランス
C 3 H 6 : 1000 ppmC; NO: 3600 ppm; CO: 6200 ppm
O 2 : 0.26%; H 2 O: 3%; CO 2 : 14.5%; N 2 : Balance

図2に、実施例1及び比較例1−3の触媒のPdの粒子径を示す。また、図3に、実施例1及び比較例1−3の触媒のNOx50%浄化温度を示す。   In FIG. 2, the particle diameter of Pd of the catalyst of Example 1 and Comparative Example 1-3 is shown. FIG. 3 shows the NOx 50% purification temperature of the catalysts of Example 1 and Comparative Example 1-3.

パラジウム/バリウム複合コロイドを用いて共沈させることにより調製した実施例1の触媒(ZCの一次粒子間にパラジウム/酸化バリウム複合粒子を配置した)は、比較例2の触媒(PdをZCの一次粒子間に配置し、蒸発乾固法によりBaを担持した)と比較して、耐久後のNOx50%浄化温度が低い。このことより、酸化バリウムがZC一次粒子間に配置されたパラジウムに複合化されていることにより、Baの凝集が抑制され、NOx50%浄化性能の低下が抑制されることがわかる。   The catalyst of Example 1 prepared by co-precipitation using a palladium / barium composite colloid (with palladium / barium oxide composite particles arranged between the primary particles of ZC) was the same as the catalyst of Comparative Example 2 (Pd was the primary catalyst of ZC). The NOx 50% purification temperature after endurance is low as compared with the case where Ba is supported between the particles by evaporation to dryness. From this, it can be seen that, when barium oxide is complexed with palladium arranged between the ZC primary particles, the aggregation of Ba is suppressed, and the reduction in NOx 50% purification performance is suppressed.

また、実施例1の触媒は、比較例1の触媒(ZC上に蒸発乾固法によりPd及びBaを個別に担持した)、比較例3の触媒(BaをZCの一次粒子間に配置し、蒸発乾固法によりPdを担持した)、比較例4の触媒(Pd/Baを複合化した後に蒸発乾固法より当該複合粒子をZCに担持した)と比較して、耐久後のPd粒子径が小さく、また耐久後のNOx50%浄化温度が低い。このことより、パラジウム/酸化バリウム複合粒子をZC一次粒子間に配置することで、Pdの凝集が抑制され、PdとBaの隣接状態を維持されるため、耐久後のNOx浄化性能の低下が抑制されることがわかる。   Further, the catalyst of Example 1 is the catalyst of Comparative Example 1 (in which Pd and Ba are individually supported by evaporation to dryness on ZC), the catalyst of Comparative Example 3 (Ba is disposed between the primary particles of ZC, Compared with the catalyst of Comparative Example 4 (supporting Pd by evaporation to dryness) and the catalyst of Comparative Example 4 (compositing Pd / Ba and then supporting the composite particles by ZC by evaporation to dryness), the Pd particle diameter after endurance And NOx 50% purification temperature after durability is low. As a result, by disposing the palladium / barium oxide composite particles between the ZC primary particles, the aggregation of Pd is suppressed, and the adjacent state of Pd and Ba is maintained, so the decrease in NOx purification performance after durability is suppressed. You can see that

本発明の方法により得られる触媒は、排ガス除去、特にNOx浄化に好ましく適用できる。   The catalyst obtained by the method of the present invention can be preferably applied to exhaust gas removal, particularly NOx purification.

Claims (3)

(a)ポリビニルピロリドン、N−メチルピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン及びエチレングリコールから選択される少なくとも1種以上、セリウムの前駆体、ジルコニウムの前駆体、及びパラジウム/バリウム複合コロイドを含有する酸性溶液に塩基性溶液を添加する触媒金属の共沈工程、及び
(b)得られた溶液を乾燥させ、焼成する焼成工程
を含む、触媒の製造方法。
(A) Acidity containing at least one selected from polyvinylpyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone and ethylene glycol, a cerium precursor, a zirconium precursor, and a palladium / barium composite colloid A catalyst production method, comprising: a catalyst metal coprecipitation step of adding a basic solution to the solution; and (b) a firing step of drying and firing the resulting solution.
工程(a)の酸性溶液が、イットリウム、ネオジム、ランタン及びプラセオジムから選択される少なくとも1種の希土類元素の前駆体をさらに含有する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the acidic solution of step (a) further comprises a precursor of at least one rare earth element selected from yttrium, neodymium, lanthanum and praseodymium. 請求項1又は2に記載の方法により得られる、排ガス除去用触媒。   An exhaust gas removing catalyst obtained by the method according to claim 1.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007313493A (en) * 2006-04-28 2007-12-06 Nissan Motor Co Ltd Catalyst for cleaning exhaust gas and its manufacturing method
WO2011030831A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-17 株式会社 キャタラー Catalyst for exhaust gas purification

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313493A (en) * 2006-04-28 2007-12-06 Nissan Motor Co Ltd Catalyst for cleaning exhaust gas and its manufacturing method
WO2011030831A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-17 株式会社 キャタラー Catalyst for exhaust gas purification

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