WO2008059858A1 - Exhaust gas purifying catalyst - Google Patents

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WO2008059858A1
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carrier
gas purification
noble metal
purification catalyst
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Masato Nagata
Masanori Nakamura
Hironori Wakamatsu
Katsuo Suga
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Nissan Motor Co., Ltd.
Renault S.A.S. Societe Par Actions Simplifiee
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification catalyst and a method for producing the same.
  • Exhaust gas purification catalysts are required to more efficiently purify harmful components contained in exhaust gas, such as unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO).
  • An exhaust gas purification catalyst is a catalyst in which noble metal particles are supported on the surface of a carrier such as alumina, and harmful components contained in the exhaust gas, such as unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO), are oxidized with noble metal particles. It is then converted into harmless components such as water and gas (see, for example, JP-A-2005-230616).
  • the activity of the noble metal particles is approximately proportional to the surface area of the noble metal particles. Therefore, in order to maintain the maximum catalytic activity with a small amount of noble metal, it is necessary to maintain the surface area of the entire noble metal particle as large as possible, that is, maintain the noble metal particle in a fine particle state. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification catalyst that can maintain high catalyst performance even when exposed to exhaust gas for a long time, and a method for producing the same.
  • an exhaust gas purification catalyst according to the present invention has noble metal particles and a carrier supporting the noble metal particles, and at least a part of the noble metal particles is the most in the support.
  • Site within 10% of the carrier diameter from the outer surface or from the outermost surface to the inside It is characterized by being arranged in.
  • the method for producing an exhaust gas purification catalyst according to the present invention includes a carrier having a noble metal particle supported on an outer surface by impregnating a sol of a carrier having an average diameter of 20 to 30 nm with a noble metal salt. Including the step of preparing a solution of 1.
  • the exhaust gas purification catalyst of the present invention at least a part of the noble metal particles is the outermost surface of the carrier or a portion within 10% of the diameter of the carrier from the outermost surface to the inside. Is arranged. Therefore, since the contact area between the exhaust gas and the noble metal particles is increased, the exhaust gas purification action is greatly improved.
  • At least a part of the noble metal particles has an outer diameter of the carrier or a diameter of the carrier from the outermost surface toward the inner side. A catalyst disposed at a site within 10% can be efficiently produced.
  • FIG. 1 is an enlarged schematic view showing noble metal particles and a carrier in an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention, where the carrier is composed of primary particles.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic view showing noble metal particles and a carrier in an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention, where the carrier is composed of secondary particles.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic view showing noble metal particles and a carrier in an exhaust gas purification catalyst according to a comparative example.
  • FIG. 4 is a schematic view showing noble metal particles and a carrier disposed in a metal oxide according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a TEM micrograph showing the catalyst obtained in Example 1.
  • FIG. 6 is a TEM micrograph showing the catalyst obtained in Example 2.
  • FIG. 7 is a TEM micrograph showing the catalyst obtained in Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a TEM micrograph showing the catalyst obtained in Comparative Example 3.
  • An exhaust gas purification catalyst 1 is composed of primary particles or secondary particles. Supports 3 and 5 and noble metal particles 7 supported on the supports 3 and 5 are provided.
  • the noble metal particles 7 are not particularly limited, but at least one of Pt (platinum), Pd (palladium), and Rh (rhodium) is preferable. Also, as will be described later, Pt is particularly preferable.
  • the carriers 3 and 5 are preferably oxides containing Ce (cerium).
  • CeO oxides containing Ce
  • CeZrO is preferable as the complex oxide of Ce and Zr.
  • the reason for using the oxide containing Ce as the support is that the Ce compound has an oxygen storage capacity (OSC function) and is easily bonded to the noble metal particles 7, particularly the Pt particles.
  • the carrier can also be applied in the form of a primary particle 3 or secondary particle 5! /
  • FIG. 1 shows a state in which noble metal particles 7 are supported on the outermost surface of the carrier composed of the primary particles 3.
  • the average particle diameter D of the primary particles 3 is preferably 150 nm or less, more preferably 20 to 30 nm.
  • the noble metal particles 7 are arranged on the outermost surface of the carrier composed of the primary particles 3 or at a site within 10% of the particle diameter of the carrier from the outermost surface to the inside.
  • the noble metal particles 7 are arranged on the outermost surface of the carrier. Even if the carrier is the primary particle 3 or the secondary particle 5, if the noble metal particle 7 is arranged within 10% (or 5%) of the outermost surface of the carrier or the outermost surface, the noble metal particle 7 and the exhaust gas are exhausted. There are few obstacles to gas contact.
  • FIG. 2 is a schematic view when the secondary particles 5 that are aggregates of primary particles are used as a carrier.
  • This carrier is a secondary particle 5 in which a plurality of primary particles 3 are aggregated.
  • a hypothetical sphere 9 that encloses all of the secondary particles 5 and has the smallest diameter is assumed. Then, the spherical shell 9 a of the virtual sphere 9 makes point contact with the surfaces of the plurality of primary particles 3.
  • a noble metal particle 7 is arranged between a spherical shell 1 la of another phantom sphere 11 (indicated by a dotted line).
  • the centers of these virtual spheres 9 and 11 are set to be the same.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an arrangement state of the noble metal particles 7 according to the comparative example.
  • the alternate long and short dash line indicates the spherical shell 11a of the phantom sphere 11 that is 10% smaller than the diameter of the carrier made of the primary particles.
  • the noble metal particles 7 are buried inside the carrier composed of the primary particles 3. Specifically, since the outermost surface of the carrier is disposed inward by 10% or more of the carrier diameter, the exhaust gas contacts the noble metal particles 7 even when the catalyst 13 is exposed to the exhaust gas. It becomes ⁇ . Therefore, in the catalyst 13 according to such a comparative example, the exhaust gas purification action is significantly reduced.
  • the carrier is composed of the secondary particles 5
  • the secondary particles 5 may be decomposed when the catalyst 1 is exposed to exhaust gas. Therefore, it is more preferable that the carrier is composed entirely of primary particles 3.
  • the carrier carrying the noble metal particles is arranged in the metal oxide !, and will be described with reference to FIG.
  • This metal oxide 15 is an oxide containing at least A1 (aluminum).
  • A1 aluminum
  • FIG. 4 a plurality of Al 2 O particles are shown as the metal oxide 15. Also
  • the noble metal particle 7 is Pt, and the primary particle 3 and the secondary particle 5 of CeO are used as a carrier.
  • Al O particles which are metal oxides 15, form a plurality of pores 17 by aggregating together.
  • the individual units 19 are arranged in the pores 17 of the metal oxide 15. In this way, the plurality of units 19 are separated from each other by the metal oxide 15, and are indicated by arrows.
  • the exhaust gas G shown flows into the pores 17 of the metal oxide 15, it comes into contact with the unit 19.
  • the exhaust gas G has a high purification action by efficiently contacting the noble metal particles 7.
  • a preferred combination of the noble metal particle 7, the carrier, and the metal oxide 15 is Pt as the noble metal particle 7, CeO as the carrier, and Al 2 O as the metal oxide 15. Or noble metal particles
  • the support may be CeZrO
  • the metal oxide 15 may be Al 2 O.
  • the unit 19 preferably has a diameter larger than the pores 17 of the metal oxide 15.
  • the average diameter of the unit 19 is smaller than the pores 17 of the metal oxide 15, the lut 19 composed of the noble metal particles 7 and the carrier escapes from the pores 17 of the metal oxide 15, and the units 19 aggregate together. It becomes easy.
  • the diameter of the unit 19 is preferably 150 nm or less.
  • the unit diameter is 150 nm or more, the number of noble metal particles 7 on the support becomes excessive, and aggregation of the noble metal particles 7 proceeds.
  • the diameter of the unit 19 is more preferably 20 to 30 nm.
  • the average diameter of the pores 17 formed in the Al 2 O particles that are the metal oxide 15 is about 20 nm.
  • the diameter of the unit 19 is preferably larger than 20 nm.
  • the diameter of the unit 19 is larger than 30 nm, the particle diameter of the noble metal particle 7 becomes 10 nm or more. If the particle diameter of the noble metal particles 7 is 10 nm or more, the catalytic activity is drastically reduced, which is not preferable. For this reason, the diameter of the unit 19 is preferably 20 to 30 nm.
  • a first solution containing a carrier having noble metal particles supported on its outer surface is prepared by impregnating a sol of a carrier having an average diameter of 20 to 30 nm with a noble metal salt.
  • a metal oxide raw material organic salt is dispersed in an organic solvent to prepare a second solution. After that, the second solution and the first solution are mixed to obtain a metal oxide.
  • the organic salt of the raw material is hydrolyzed.
  • catalyst powder is produced by drying and baking this solution.
  • the organic salt aluminum isopropoxide (AIP) or the like can be used. In this manner, the unit S composed of the noble metal particles and the carrier can be arranged in the metal oxide by the sol-gel method.
  • a slurry is prepared using the catalyst powder, and the slurry is applied to a refractory inorganic carrier (a two-cam carrier), dried and fired, whereby the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention is obtained. Complete.
  • a third solution is prepared by dispersing a raw material inorganic salt of a carrier in an aqueous solution.
  • the first solution is mixed with the third solution.
  • Boehmite can be used as the raw inorganic salt.
  • the raw material inorganic salt is less expensive than the raw material organic salt.
  • the catalyst powder is prepared by drying and firing this solution.
  • the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention is completed in the same manner as the method using the organic salt of the metal oxide.
  • Step l Preparation of Pt / CeO unit>
  • dinitrodiammine platinum was introduced into a CeO sol with a primary particle size of 26 nm.
  • a Pt / CeO unit was prepared.
  • Step 2 Inclusion with inorganic A1 salt>
  • Step 3 Application to honeycomb carrier>
  • Example 2 to Comparative Example 5 were carried out based on the contents of Table 1 below.
  • CeO particles in this CeO sol have a primary particle size of 2 nm.
  • Example 3 instead of the CeO sol of Example 1, primary particles of Ce—Zr—Ox were used.
  • This sol has a primary particle size of 25 nm and a molar ratio of CeO: ZrO.
  • the 2 2 ratio was 70:30. Except for this condition, the same catalyst as in Example 1 was obtained.
  • Example 4 instead of the CeO sol of Example 1, secondary particles of Ce—Zr—Ox were used.
  • Ce—Zr—Ox sol containing was used.
  • the Ce—Zr—Ox particles in the Ce—Zr—Ox sol had a primary particle size of 2 nm and a secondary particle size of 24 nm.
  • Step l Preparation of Pt / CeO unit>
  • CeO powder composed of secondary particles was prepared.
  • secondary grains In the CeO powder, secondary grains
  • the particle diameter of the child was several ⁇ , and the primary particle diameter was 27 nm.
  • Step 2 Inclusion with inorganic A1 salt>
  • Step 3 Application to honeycomb carrier>
  • Comparative Example 1 instead of the CeO sol of Example 1, the primary particle size is 2 nm.
  • Example 2 A CeO sol containing eO particles was used. Except for this condition, the same procedure as in Example 1 was carried out.
  • a honeycomb body was obtained.
  • a sol containing was used.
  • the primary particle size of the Ce—Zr—Ox was 2 nm.
  • the molar ratio of CeO: ZrO was 70:30. Except for this condition, the same procedure as in Example 1 was performed.
  • a medium honeycomb body was obtained.
  • Example 2 A CeO sol containing CeO particles was used. Except for this condition, the same procedure as in Example 1 was performed.
  • a medium honeycomb body was obtained.
  • Example 5 a catalyst and two-cam body were obtained in substantially the same manner as in Example 5. However, in Example 5, the average particle size after grinding by the mill was 130 nm, and in Comparative Example 4, the average particle size after grinding by the mill was 169 nm. Except for this condition, the procedure was the same as in Example 5.
  • Comparative Example 5 a catalyst nonicum body was obtained in substantially the same manner as in Comparative Example 1, except that Pt was supported on CeO sol, and then the units were dispersed by ultrasonic waves. Other than this condition, the ratio
  • the engine used was a 3.5-liter V-type engine, and the fuel used was unleaded gasoline.
  • the catalyst inlet temperature was 900 ° C, and a 30-hour durability test was conducted. The results of the durability test are as shown in Table 2 above.
  • Comparative Examples 1 and 2 when the Pt particles were supported on the carrier, the units agglomerated rapidly, and the Pt particles were buried in the carrier composed of secondary particles.
  • Comparative Example 3 since the diameter of the support made of primary particles was 30 nm or more, the noble metal particles aggregated after the durability test, and the aggregate diameter of the noble metal particles became 10 nm or more.
  • Comparative Example 4 since the diameter of the support composed of the secondary particles was 150 nm or more, the aggregation of the noble metal particles abruptly aggregated, and the catalytic activity decreased.
  • Comparative Example 5 since the diameter of the support was smaller than the pores of the metal oxide, the unit slipped out of the pores after the durability test. As a result, the units were aggregated, and Pt particles were buried in the aggregated units.
  • the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention is suitable for vehicles such as four-wheeled vehicles and two-wheeled vehicles. Can be used. In addition, it can maintain high catalyst performance even when exposed to high temperatures for a long time.

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Description

明 細 書
排気ガス浄化用触媒
技術分野
[0001] 本発明は、排気ガス浄化触媒及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、自動車の排出ガス規制は益々厳しくなつている。排気ガス浄化触媒には、排 ガス中に含まれる有害な成分、例えば、未燃焼炭化水素 (HC)や一酸化炭素（CO) の浄化をより高効率に行なうことが要求されている。排ガス浄化触媒は、アルミナ等の 担体の表面に貴金属粒子を担持したものであり、排ガス中に含まれる有害な成分、 例えば未燃焼炭化水素 (HC)や一酸化炭素 (CO)を貴金属粒子で酸化し、無害な 成分である水やガスに変換する（例えば、特開 2005— 230616公報参照）。
[0003] 一方、近年の厳しくなる排気ガス規制において、使用される貴金属量及び触媒の 数量は増加の一途であり、資源枯渴ゃ製造コスト増大という問題があるため、触媒に 用いられる貴金属の量を減らす必要がある。
[0004] 貴金属粒子の活性は、貴金属粒子の持つ表面積にほぼ比例する。このため、少な い貴金属量で最大の触媒活性を維持するためには、貴金属粒子全体の表面積を極 力大きい状態、すなわち貴金属粒子が微粒の状態で維持されることが必要である。 発明の開示
[0005] しかしながら、前記従来の技術では、触媒を排気ガスに晒したときに、貴金属粒子 が担体中に埋没してしまうおそれがある。従って、貴金属粒子を微粒の状態に維持 できていても、排気ガスと貴金属粒子との接触面積が減少してしまうため、触媒活性 が大幅に低下するという問題があった。
[0006] そこで、本発明は、排気ガスに長時間晒されても高い触媒性能を維持することがで きる排気ガス浄化触媒及びその製造方法を提供することを目的として!/、る。
[0007] 前記目的を達成するために、本発明に係る排気ガス浄化触媒は、貴金属粒子と該 貴金属粒子を担持した担体とを有し、前記貴金属粒子の少なくとも一部が、前記担 体における最外表面、又は最外表面から内方に向けて担体の径の 10%以内の部位 に配置されたことを特徴とする。
[0008] また、本発明に係る排気ガス浄化触媒の製造方法は、平均径が 20〜30nmである 担体のゾルに貴金属塩を含浸することにより、貴金属粒子を外表面に担持した担体 を含む第 1の溶液を作成する工程を含むことを特徴とする。
[0009] 本発明に係る排気ガス浄化触媒によれば、貴金属粒子の少なくとも一部が、前記 担体における最外表面、又は最外表面から内方に向けて担体の径の 10%以内の部 位に配置されている。従って、排気ガスと貴金属粒子との接触面積が大きくなるため 、排気ガスの浄化作用が大幅に向上する。
[0010] また、本発明に係る排気ガス浄化触媒の製造方法によれば、貴金属粒子の少なく とも一部が、前記担体における最外表面、又は最外表面から内方に向けて担体の径 の 10%以内の部位に配置された触媒を効率的に製造することができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施形態による排気ガス浄化触媒中の貴金属粒子及び担体を拡大 して示す概略図であり、担体が一次粒子から構成されている。
[図 2]本発明の実施形態による排気ガス浄化触媒中の貴金属粒子及び担体を拡大 して示す概略図であり、担体が二次粒子から構成されている。
[図 3]比較例による排気ガス浄化触媒中の貴金属粒子及び担体を拡大して示す概略 図である。
[図 4]本発明の実施形態による、金属酸化物中に配置された貴金属粒子及び担体を 示す概略図である。
[図 5]実施例 1で得られた触媒を示す TEMの顕微鏡写真である。
[図 6]実施例 2で得られた触媒を示す TEMの顕微鏡写真である。
[図 7]比較例 1で得られた触媒を示す TEMの顕微鏡写真である。
[図 8]比較例 3で得られた触媒を示す TEMの顕微鏡写真である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
[0013] [触媒の構成]
本発明の実施形態による排気ガス浄化触媒 1は、一次粒子又は二次粒子からなる 担体 3, 5と、該担体 3, 5に担持された貴金属粒子 7とを備えている。
[0014] [貴金属粒子]
貴金属粒子 7は、特に限定されないが、 Pt (白金）、 Pd (パラジウム）、及び Rh (ロジ ゥム）のうち少なくともいずれか一種が好ましい。また、後述するように、特に Ptが好ま しい。
[0015] [担体]
担体 3, 5は、 Ce (セリウム）を含む酸化物であることが好ましい。例えば、 CeO、又
2 は Ceと Zrとの複合酸化物が好ましい。この Ceと Zrとの複合酸化物としては、例えば CeZrOが好ましい。担体として Ceを含む酸化物を用いる理由は、 Ce化合物は、酸 素貯蔵能力（OSC機能)を有すると共に、貴金属粒子 7、特に Pt粒子と結合しやす いからである。
[0016] また、担体は、一次粒子 3又は二次粒子 5の!/、ずれの形態でも適用することができ
[0017] 図 1は、一次粒子 3からなる担体の最外表面に貴金属粒子 7が担持されている状態 を示している。この一次粒子 3の平均粒子径 Dは、 150nm以下が好ましぐ更に好ま しくは 20〜30nmである。
[0018] そして、貴金属粒子 7は、一次粒子 3からなる担体の最外表面、又は、この最外表 面から内方に向けて担体の粒子径の 10%以内の部位に配置されている。なお、本 実施形態においては、排気ガスに接触する貴金属粒子 7の表面積を極力大きくする ことが望ましいため、担体の最外表面に貴金属粒子 7が配置されていることが最も好 ましい。担体が一次粒子 3又は二次粒子 5であっても、貴金属粒子 7が担体の最外表 面、又は最外表面から 10% (若しくは 5%)以内に配置されていれば、貴金属粒子 7 と排気ガスとの接触に支障が少なレ、。
[0019] また、図 2は、一次粒子の集合体である二次粒子 5を担体とした場合の概略図であ る。この担体は、複数の一次粒子 3が凝集した二次粒子 5である。そして、該二次粒 子 5の全てを内包し、かつ、径が最も小さくなる仮想球 9を想定する。すると、該仮想 球 9の球殻 9aは、複数の一次粒子 3の表面に点接触する。そして、前記仮想球 9の 球殻 9a (二点鎖線で示す）と、この二点鎖線で示した球殻 9aに対して径が 10%小さ い、別の仮想球 11の球殻 1 la (—点鎖線で示す）との間に貴金属粒子 7が配置され ている。なお、これらの仮想球 9, 11の中心は、それぞれ同一に設定する。
[0020] 例えば、二点鎖線で示した仮想球 9が例えば 30nmの径 Dを有する場合は、一点 鎖線で示した別の仮想球 11の径は、 30— 3 = 27nmとなる。
[0021] なお、前記仮想球 11の径が、仮想球 9の径に対して 5%小さ!/、場合、仮想球 11の 径は、 30- 1. 5 = 28. 5nmとなる。
[0022] ここで、図 3は比較例に係る貴金属粒子 7の配置状態を示す概略図である。一点鎖 線は、前述したように、一次粒子からなる担体の径よりも 10%小さい仮想球 11の球 殻 11 aを示す。
[0023] 図 3に示す比較例においては、一次粒子 3からなる担体の内部に貴金属粒子 7が 埋没している。具体的には、担体の最外表面から、担体の径の 10%以上内方に配 置されているため、触媒 13が排気ガスに晒された場合でも、貴金属粒子 7に排気ガ スが接触しに《なる。従って、このような比較例に係る触媒 13では、排気ガスの浄化 作用が大幅に低下してしまう。
[0024] なお、担体を二次粒子 5で構成した場合、触媒 1を排気ガスに晒すと二次粒子 5が分 解するおそれがある。従って、担体を全て一次粒子 3から構成することがより好ましい
[0025] [金属酸化物]
次レヽで、貴金属粒子を担持した担体が金属酸化物中に配置されて!/、る状態にっレ、 て、図 4を用いて説明する。
[0026] この金属酸化物 15は、少なくとも A1 (アルミニウム）を含む酸化物であり、例えば A1
2
Oが好ましい。図 4では、金属酸化物 15として複数の Al O粒子を示している。また
3 2 3
、貴金属粒子 7は Ptであり、 CeOの一次粒子 3及び二次粒子 5を担体とした場合を
2
示している。
[0027] 金属酸化物 15である Al O粒子は、複数集合することによって細孔 17を形成して
2 3
いる。ここで、前記貴金属粒子 7と該貴金属粒子 7が担持された担体 5とをユニット 19 とすると、個々のユニット 19が金属酸化物 15の細孔 17中に配置されている。このよう に、複数のユニット 19同士が金属酸化物 15によって隔てて配置されており、矢印で 示す排気ガス Gが金属酸化物 15の細孔 17中に流入すると、前記ユニット 19に接触 する。ユニット 19では、担体の外周側に貴金属粒子 7が担持されているため、排気ガ ス Gが、貴金属粒子 7に効率的に接触することによって高い浄化作用を有する。この ように、ユニット 19を金属酸化物 15の細孔 17中に配置することにより、貴金属粒子 7 のシンタリングを抑制するだけでなぐ担体同士の凝集も抑制することができる。
[0028] 貴金属粒子 7、担体、及び金属酸化物 15の好ましい組合せは、貴金属粒子 7とし て Pt、担体として CeO、及び金属酸化物 15として Al Oである。又は、貴金属粒子
2 2 3
7として Pt、担体として CeZrO、及び金属酸化物 15として Al Oとしても良い。
2 3
[0029] なお、前記ユニット 19の径は、金属酸化物 15の細孔 17よりも大きく形成することが 好ましい。ユニット 19の平均径が金属酸化物 15の細孔 17よりも小さい場合、金属酸 化物 15の細孔 17から貴金属粒子 7と担体とからなるュュット 19が抜け出して、ュニッ ト 19同士が凝集を起こしやすくなる。
[0030] ユニット 19の径は、具体的には、 150nm以下が好ましい。ユニットの径が 150nm 以上の場合、担体上の貴金属粒子 7が多くなりすぎてしまい、貴金属粒子 7同士の凝 集が進んでしまう。
[0031] また、ユニット 19の径は、 20〜30nmが更に好ましい。
[0032] 金属酸化物 15である Al O粒子に形成された細孔 17の平均径は約 20nmである
2 3
ため、ユニット 19の径はこの 20nmよりも大きくすることが好ましい。また、ユニット 19 の径が 30nmよりも大きい場合、貴金属粒子 7の粒子径は 10nm以上になってしまう 。貴金属粒子 7の粒子径が 10nm以上になると、触媒活性が急激に低下してしまうた め、好ましくない。このため、ユニット 19の径は 20〜30nmが好ましい。
[0033] ΰ 気ガス浄化触媒の製造方法]
以下に、本発明の実施形態による排気ガス浄化触媒の製造方法を説明する。
[0034] まず、金属酸化物の原料有機塩を用いる方法を説明する。
[0035] 最初の工程では、平均径が 20〜30nmである担体のゾルに貴金属塩を含浸するこ とにより、貴金属粒子を外表面に担持した担体を含む第 1の溶液を作成する。
[0036] そして、有機溶媒中に金属酸化物の原料有機塩を分散させて第 2の溶液を作成す る。こののち、該第 2の溶液と前記第 1の溶液とを混合させることによって、金属酸化 物の原料有機塩を加水分解する。さらに、この溶液を乾燥及び焼成させることにより 、触媒粉末を作成する。ここで、有機塩としては、アルミニウムイソプロボキシド (AIP) 等を用いることができる。このように、ゾルゲル法によって、貴金属粒子と担体とから構 成されるユニットを金属酸化物中に配置させること力 Sできる。
[0037] さらに、前記触媒粉末を用いてスラリーを作成し、該スラリーを耐火性無機担体 (ノ、 二カム担体）に塗布し、乾燥及び焼成させることにより、本発明による排気ガス浄化触 媒が完成する。
[0038] 次に、金属酸化物の原料無機塩を用いる方法を説明する。
[0039] 担体の原料無機塩を水溶液中に分散させて第 3の溶液を作成する。該第 3の溶液 に、前記第 1の溶液を混合させる。この原料無機塩として、ベーマイト等を用いること 力 Sできる。また、原料無機塩の方が原料有機塩よりも低コストである。
[0040] さらに、この溶液を乾燥及び焼成させることにより、触媒粉末を作成する。これ以降 の工程は、前記金属酸化物の原料有機塩を用いる方法と同様にして本発明による 排気ガス浄化触媒が完成する。
実施例
[0041] 次いで、実施例を通して、本発明を更に詳細に説明する。
[0042] [実施例 1]
く工程 l : Pt/CeOユニットの調製〉
2
まず、一次粒子の粒子径が 26nmの CeOゾルにジニトロジァミン白金を投入し、一
2
昼夜撹拌した。これにより、 Ptからなる貴金属粒子を、 CeO力 なる担体に担持した
2
Pt/CeOユニットを調製した。
2
[0043] く工程 2 :無機 A1塩による包接〉
次に、ブロックベーマイトを水溶媒に溶かし、 1時間撹拌した。このべ一マイト溶液に 、工程 1で調製した Pt/CeO溶液を投入し、さらに 1時間撹拌した。この溶液をエバ
2
ポレーターにて減圧乾燥した後、乾燥機中で 150°Cの温度で 1時間乾燥した。この 乾燥によって得られた粉末を空気中にて、 550°Cの温度で 3時間の間、炉内で焼成 し、 Pt/CeO /Al O触媒粉末を得た。この Pt/CeO /Al O触媒粉末は、 Ptか
2 2 3 2 2 3
らなる貴金属粒子と、 CeO力もなる担体と、 Al O力もなる金属酸化物とから構成さ れている。
[0044] く工程 3 :ハニカム担体への塗布〉
工程 2にて得られた角虫媒粉末を 180g、ベーマイトを 20g、水を 290g、及び、 10gの 10wt%硝酸をアルミナ製磁性ポットに投入し、アルミナボールとともに、混合粉砕し、 触媒スラリーを得た。この触媒スラリーを、コージエライト製ハニカム担体に塗布した。 このコージエライト製ハニカム担体は、 400セル、 6ミル、容量が 0. 119Lであった。次 いで、余剰スラリーを空気流にて除去し、 120°Cで乾燥し、 400°Cの空気気流中にて 焼成することにより、ハニカム担体 1L当たりで、 200gの触媒粉末が塗布された触媒 ハニカム体を得た。
[0045] 以下、下記表 1の内容に基づいて、実施例 2〜比較例 5を実施した。
[表 1]
M薪 ¾π¾¾薪 2τ5
M室薪00462
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0001
Oゾルを用いた。この CeOゾル中の CeO粒子は、一次粒子の粒子径が 2nmであ
2 2 2
り、二次粒子の粒子径は 26nmであった。これ以外の条件については、実施例 1と同 様にして、触媒ノヽニカム体を得た。
[0047] [実施例 3]
実施例 3においては、実施例 1の CeOゾルに代えて、 Ce— Zr— Oxの一次粒子を
2
含むゾルを用いた。このゾルは、一次粒子の粒子径が 25nmで、 CeO ： ZrOのモル
2 2 比を 70 : 30とした。この条件以外は、実施例 1と同様にして、触媒ノ、ユカム体を得た。
[0048] [実施例 4]
実施例 4においては、実施例 1の CeOゾルに代えて、二次粒子の Ce— Zr— Oxを
2
含む Ce— Zr— Oxゾルを用いた。この Ce— Zr— Oxゾル中の Ce— Zr— Ox粒子は、 一次粒子の粒子径が 2nmであり、二次粒子の粒子径は 24nmであった。また、 CeO
2
： ZrOのモル比は 70 : 30であった。これ以外の条件については、実施例 1と同様に
2
して、触媒ノヽニカム体を得た。
[0049] [実施例 5]
く工程 l : Pt/CeOユニットの調製〉
2
まず、二次粒子からなる CeO粉末を準備した。該 CeO粉末においては、二次粒
2 2
子の粒子径は数 μ ΐηであり、一次粒子の粒子径は 27nmであった。次に、 Ce〇粉末
2 にジニトロジァミン白金を含浸し、 400°Cで 1時間焼成した。この Pt/CeO粉末に水
2 と硝酸を加え、ミルにて粉砕し、平均粒子径を 130nmとした。
[0050] く工程 2 :無機 A1塩による包接〉
こののち、ブロックベーマイトを水溶媒に溶かし、 1時間撹拌した。このべ一マイト溶 液に、工程 1で調製した Pt/CeO溶液を投入し、さらに 1時間撹拌した。この溶液を
2
エバポレーターにて減圧乾燥した後、乾燥機中で 150°Cの温度で 1時間乾燥した。 この粉末を空気中にて、 550°Cの温度で 3時間の間、炉内で焼成し、 Pt/CeO /A
2
1 O触媒粉末を得た。
2 3
[0051] く工程 3 :ハニカム担体への塗布〉
工程 2にて得られた触媒粉末を 180g、 20gのべ一マイト、 290gの水、及び 10gの Owt%硝酸を、アルミナ製磁性ポットに投入し、アルミナボールとともに、混合粉砕し 、触媒スラリーを得た。この触媒スラリーを、コージエライト製ハニカム担体に塗布した 。このコージエライト製ハニカム担体は、 400セル、 6ミル、容量が 0. 119Lであった。 次に、余剰スラリーを空気流にて除去し、 120°Cで乾燥し、 400°Cで空気気流中にて 焼成し、ハニカム担体 1L当たり、 200gの触媒粉末が塗布された触媒ノ、二カム体を 得た。
[0052] [比較例 1]
比較例 1においては、実施例 1の CeOゾルに代えて、一次粒子径が 2nmである C
2
eO粒子を含む CeOゾルを用いた。この条件以外は、実施例 1と同様にして、触媒
2 2
ハニカム体を得た。
[0053] [比較例 2]
比較例 2においては、実施例 1の CeOゾルに代えて、 Ce— Zr— Oxの一次粒子を
2
含むゾルを用いた。この Ce— Zr— Oxの一次粒子の粒子径は 2nmであった。また、 CeO ： ZrOのモル比を 70： 30とした。この条件以外は、実施例 1と同様にして、触
2 2
媒ハニカム体を得た。
[0054] [比較例 3]
比較例 3においては、実施例 1の CeOゾルに代えて、一次粒子径が 39nmである
2
CeO粒子を含む CeOゾルを用いた。この条件以外は、実施例 1と同様にして、触
2 2
媒ハニカム体を得た。
[0055] [比較例 4]
比較例 4においては、実施例 5とほぼ同様にして触媒ノ、二カム体を得た。ただし、実 施例 5におけるミルによる粉砕後の平均粒子径は 130nmであった力 比較例 4では 、ミルによる粉砕後の平均粒子径を 169nmとした。この条件以外は、実施例 5と同様 にした。
[0056] [比較例 5]
比較例 5においては、比較例 1とほぼ同様にして触媒ノヽニカム体を得た、ただし、 C eOゾルに Ptを担持した後、超音波によりユニットを分散させた。この条件以外は、比
2
較例 1と同様にして触媒ノ、二カム体を得た。
[0057] [触媒の性能評価] 前記実施例；!〜 5、及び比較例;!〜 5で得られた触媒に、下記表 2に示す排気ガス を晒して触媒の耐久試験を行った。
使用したエンジンは、 3. 5Lの V型エンジンであり、使用燃料は無鉛ガソリンとした。 また、触媒の入口温度を 900°Cとし、 30時間の耐久試験をした。その耐久試験の結 果は、前記表 2に示す通りである。
[表 2] 反応ガス組成
Figure imgf000013_0001
SV=60,000h-1
[0059] 比較例 1 , 2では、 Pt粒子を担体に担持したときにユニットが急激に凝集して、 Pt粒 子が二次粒子からなる担体内に埋没してしまった。また、比較例 3では、一次粒子か らなる担体の径が 30nm以上であるため、耐久試験後に貴金属粒子同士が凝集して しまい、貴金属粒子の集合体の径が 10nm以上になってしまった。比較例 4では、二 次粒子からなる担体の径が 150nm以上であるため、貴金属粒子同士の凝集が急激 に凝集してしまい、触媒活性が低下した。比較例 5では、担体の径が金属酸化物の 細孔よりも小さいため、耐久試験後にユニットが細孔から抜け出した。その結果、ュニ ット同士が凝集すると共に、この凝集した複数のユニット内に Pt粒子が埋没した。
[0060] 以上の結果より、実施例 1〜5による触媒の方力 S、比較例 1〜5による触媒よりも、高 い触媒活性を維持できることが判明した。
産業上の利用の可能性
[0061] 本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、例えば、四輪車や二輪車等の車両に好適に 利用することができる。そして、高温に長時間晒されても高い触媒性能を維持するこ と力 Sできる。

Claims

請求の範囲
[1] 貴金属粒子と該貴金属粒子を担持した担体とを有し、前記貴金属粒子の少なくとも 一部が、前記担体における最外表面、又は最外表面から内方に向けて担体の径の 1 0%以内の部位に配置されたことを特徴とする排気ガス浄化触媒。
[2] 前記貴金属粒子の少なくとも一部が、前記担体における最外表面、又は最外表面 力、ら内方に向けて担体の径の 5%以内の部位に配置されたことを特徴とする請求項 1に記載の排気ガス浄化触媒。
[3] 前記担体が二次粒子であり、該二次粒子全てを内包し、かつ径が最も小さい一つ の仮想球を想定し、この仮想球の球殻から内方に向けて、該球殻の径の 10%以内 の部位に前記貴金属粒子が配置されたことを特徴とする請求項 1に記載の排気ガス 浄化触媒。
[4] 前記担体が二次粒子であり、該二次粒子全てを内包し、かつ径が最も小さな一つ の仮想球を想定し、この仮想球の球殻から内方に向けて、該球殻の径の 5%以内の 部位に前記貴金属粒子が配置されたことを特徴とする請求項 2に記載の排気ガス浄 化触媒。
[5] 前記担体が一次粒子からなることを特徴とする請求項 1に記載の排気ガス浄化触 媒。
[6] 前記貴金属粒子と該貴金属粒子が担持された担体とからなるユニットが金属酸化 物中に複数配置され、該金属酸化物によって前記ユニット同士が隔てられた状態で 配置されたことを特徴とする請求項 1に記載の排気ガス浄化触媒。
[7] 前記貴金属粒子が、 Pt、 Pd、 Rhのうち少なくとも一種であることを特徴とする請求 項 1に記載の排気ガス浄化触媒。
[8] 前記担体が、少なくとも Ceを含む酸化物であることを特徴とする請求項 1に記載の 排気ガス浄化触媒。
[9] 前記金属酸化物が、少なくとも A1を含む酸化物であることを特徴とする請求項 6に 記載の排気ガス浄化触媒。
[10] 前記ユニットの平均径が、前記金属酸化物に形成された細孔の径よりも大きいこと を特徴とする請求項 6に記載の排気ガス浄化触媒。
[11] 前記ユニットの平均径が 150nm以下であることを特徴とする請求項 6に記載の排 気ガス浄化触媒。
[12] 前記ユニットの平均径が 20〜30nmであることを特徴とする請求項 6に記載の排気 ガス浄化触媒。
[13] 前記 Ceを含む酸化物である担体が CeOであることを特徴とする請求項 8に記載の
2
排気ガス浄化触媒。
[14] 前記 Ceを含む酸化物である担体が Ceと Zrとの複合酸化物であることを特徴とする 請求項 8に記載の排気ガス浄化触媒。
[15] 前記貴金属粒子が Ptからなることを特徴とする請求項 13に記載の排気ガス浄化触 媒。
[16] 平均径が 20〜30nmである担体のゾルに貴金属塩を含浸することにより、貴金属 粒子を外表面に担持した担体を含む第 1の溶液を作成する工程を含むことを特徴と する排気ガス浄化触媒の製造方法。
[17] 有機溶媒中に金属酸化物の原料有機塩を分散させて第 2の溶液を作成し、該第 2 の溶液と前記第 1の溶液とを混合させることによって、金属酸化物の原料有機塩をカロ 水分解する工程をさらに含むことを特徴とする請求項 16に記載の排気ガス浄化触媒 の製造方法。
[18] 金属酸化物の原料無機塩を水溶液中に分散させて第 3の溶液を作成し、該第 3の 溶液と前記第 1の溶液とを混合させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項 16に 記載の排気ガス浄化触媒の製造方法。
[19] 請求項 16で得られたスラリーを耐火性無機担体に塗布する工程をさらに含むことを 特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7977276B2 (en) * 2007-04-12 2011-07-12 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method of producing the same
JP5447377B2 (ja) * 2008-07-31 2014-03-19 日産自動車株式会社 排気ガス浄化触媒
US8486853B2 (en) * 2009-03-04 2013-07-16 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method for manufacturing the same
RU2478427C1 (ru) 2009-11-17 2013-04-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Катализатор для очистки отработавших газов и способ его производства
JP5556501B2 (ja) * 2010-08-19 2014-07-23 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用触媒の製造方法
CN103153458B (zh) * 2010-10-26 2015-12-16 尤米科尔股份公司及两合公司 柴油氧化催化剂
JP5869498B2 (ja) * 2011-01-13 2016-02-24 エヌ・イーケムキャット株式会社 脱硝触媒組成物、及び脱硝方法
JP5768474B2 (ja) * 2011-04-28 2015-08-26 日産自動車株式会社 排気ガス浄化システム
US9266092B2 (en) 2013-01-24 2016-02-23 Basf Corporation Automotive catalyst composites having a two-metal layer
JP6442574B2 (ja) * 2017-03-16 2018-12-19 太平洋セメント株式会社 ナノ粒子集合体、ナノ粒子焼成物、及びこれらの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169203A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd 排気ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2005185910A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nissan Motor Co Ltd 触媒成分担持多孔質材、その製造方法及び触媒製造方法
JP2005230616A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Nissan Motor Co Ltd 触媒、触媒の調製方法及び排ガス浄化用触媒
JP2005305300A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2006043654A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04180835A (ja) * 1990-11-13 1992-06-29 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JP2003514745A (ja) * 1999-11-17 2003-04-22 キャボット コーポレイション セリア組成物およびその製造方法
JP3861647B2 (ja) * 2001-10-09 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP2005236016A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Mitsubishi Electric Corp 回路基板及びその製造方法
KR100881300B1 (ko) * 2004-04-27 2009-02-03 도요타 지도샤（주） 금속 산화물 입자의 제조 공정 및 배기 가스 정화용 촉매
JP2006068665A (ja) 2004-09-03 2006-03-16 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒の製造方法及び排ガス浄化触媒
JP4696546B2 (ja) * 2004-12-10 2011-06-08 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP4810907B2 (ja) * 2005-01-20 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 触媒担体及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒
US8053388B2 (en) * 2005-11-04 2011-11-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst support particle, exhaust gas purifying catalyst, and production processes thereof
JP4715556B2 (ja) 2006-03-01 2011-07-06 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP2008012527A (ja) * 2006-06-06 2008-01-24 Denso Corp 触媒担持粒子およびそれを用いた触媒体の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169203A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd 排気ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2005185910A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nissan Motor Co Ltd 触媒成分担持多孔質材、その製造方法及び触媒製造方法
JP2005230616A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Nissan Motor Co Ltd 触媒、触媒の調製方法及び排ガス浄化用触媒
JP2005305300A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2006043654A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Toyota Motor Corp 排ガス浄化触媒及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2098292A4

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