溫度和50%肥氧化溫度下的高C0氧化活性和高肥氧化活性。 證明實施例1和2的廢氣凈化催化劑顯示出比對比例1-3的那些更高的C0氧化活性和更 高的HC氧化活性。證明實施例3的廢氣凈化催化劑顯示出比對比例更高的HC氧化活性并 顯示出高C0氧化活性和HC氧化活性。
[00化] < 銷和鈕的固溶體狀態(tài)的測量:X射線衍射測量〉
[0086] 關(guān)于實施例1-3中所得廢氣凈化催化劑和對比例1-3中所得對比催化劑,使用粉 末X-射線衍射儀(由化gakuCo巧oration生產(chǎn)的"RINT-TTR")在0.0Γ的掃描步長、 2/3°的發(fā)散狹縫、8mm的接收狹縫、CuKa射線、40kV、40mA和10。/min的掃描速度的條 件下測量X射線衍射狂RD)圖。另外,測定得自銷、鈕及其固溶體的(311)晶面的存在于 81.2°至82. 1。范圍內(nèi)的衍射峰(2Θ)值。所得結(jié)果顯示于表1中。
[0087] 接著,關(guān)于實施例1-3中所得廢氣凈化催化劑和對比例1-3中所得對比催化劑,通 過根據(jù)Scherrer方程式由得自(311)晶面的衍射峰的半峰全寬計算而測量貴金屬(銷和 鈕和/或其固溶體)的粒度(平均粒度)。所得結(jié)果顯示于圖3中。
[0088] 如從表1和圖3的結(jié)果中清楚地看出,證明實施例1-3中所得廢氣凈化催化劑的 貴金屬(銷和鈕和/或其固溶體)的粒度小于或等于對比例1和3的那些。
[0089] 另一方面,對比例2的對比催化劑具有最小的貴金屬粒度。然而,如表1所示,證 明在對比例2的催化劑中,得自(311)晶面的衍射峰低于81.5°,且銷與鈕之間的固溶度是 低的。
[0090] 因此,證明實施例1-3的廢氣凈化催化劑的C0氧化活性和肥氧化活性是高的,因 為銷與鈕之間的固溶度是高的且其粒度為小的。
[0091] 另外,由實施例1-3的廢氣凈化催化劑的性能評估試驗結(jié)果證明,當載體中的氧 化錠含量在2重量%至15重量%范圍內(nèi)時,W及當?shù)米裕?11)晶面的衍射峰為81. 5°或更 高時,可得到具有高的低溫C0和肥氧化活性的廢氣凈化催化劑。
[0092] <堿性部位的量和酸性部位的量的測量〉
[0093] 關(guān)于實施例1-3中所得廢氣凈化催化劑和對比例1-3中所得對比催化劑,測量堿 性部位的量和酸性部位的量。
[0094] 在測量堿性部位的量的方法中,首先制備Ig載體作為測量試樣。接著,使用程序 升溫解吸設(shè)備燈P5000,由HemmiSlideRuleCo.,Ltd.生產(chǎn)),將溫度W40°C/min的升溫 速率提高至600°C,同時將表2所示用于預(yù)處理的模擬氣體供入測量試樣中。接著,在氣體 溫度達到600°CW后,將氣體溫度保持在600°C下20分鐘,同時將用于預(yù)處理的模擬氣體供 入測量試樣中,使得模擬氣體與測量試樣接觸。接著,停止用于預(yù)處理的模擬氣體的供應(yīng), 供入成氣體30分鐘,并將測量試樣冷卻至10(TC。接著,供入表2所示用于C02吸附的模擬 氣體,使得C〇2在100°C下吸附在測量試樣上10分鐘。接著,在100°C下進行清洗10分鐘, 同時供入表2所示用于C〇2解吸的模擬氣體。接著將表2所示用于C0 2解吸的模擬氣體供 入測量試樣中,同時Wl〇°C/min的升溫速率使溫度從100°C的初始溫度提高至600°C。因 此,C〇2從載體中解吸(CO2解吸)。在CO2解吸中,從開始加熱用于CO2解吸的模擬氣體直 至氣體溫度達到600°c,測量排放氣體中的C〇2的量(C0 2程序升溫解吸)。圖4顯示實施例 1-3中所得廢氣凈化催化劑和對比例1-3中所得對比催化劑的堿性部位的量,堿性部位的 量基于二氧化碳程序升溫解吸中每Ig載體解吸的二氧化碳的量得到。 陽0巧][表引
[0096] 口097] 接著,I在測量酸性部位的量的方法中
,首先制備Ig載體作為測量試樣。接著,如上 所述,使用程序升溫解吸設(shè)備燈P5000,由化mmiSlideRuleCo.,Ltd.生產(chǎn)),將溫度W40°C/min的升溫速率提高至600°C,同時將表3所示用于預(yù)處理的模擬氣體供入測量試樣 中。接著,在氣體溫度達到600°CW后,將氣體溫度保持在600°C下20分鐘,同時將用于預(yù) 處理的模擬氣體供入測量試樣中,使得模擬氣體與測量試樣接觸。接著,停止用于預(yù)處理的 模擬氣體的供應(yīng),供入成氣體30分鐘,并將測量試樣冷卻至100°C。接著,供入表3所示用 于畑3吸附的模擬氣體,使得畑3在l〇〇°C下吸附在測量試樣上20分鐘。接著,在100°C下 進行清洗10分鐘,同時供入表3所示用于畑3解吸的模擬氣體。接著將表3所示用于NH3 解吸的模擬氣體供入測量試樣中,同時Wl〇°C/min的升溫速率使溫度從100°C的初始溫度 提高至600°C。因此,畑3從載體中解吸(畑3解吸)。在NH3解吸中,從開始加熱用于NH3解 吸的模擬氣體直至氣體溫度達到600°C,測量排放氣體中的畑3的量(NH3程序升溫解吸)。 圖5顯示實施例1-3中所得廢氣凈化催化劑和對比例1-3中所得對比催化劑的酸性部位的 量,酸性部位的量基于氨程序升溫解吸中每Ig載體解吸的氨的量得到。
[0098] [表 3]
[0099]
陽100] 由圖4和5中所示結(jié)果中清楚地看出,證明在實施例1-3的廢氣凈化催化劑中,通 過將載體中堿性部位的量和酸性部位的量調(diào)整為合適的,可同時實現(xiàn)貴金屬(銷、鈕及其 固溶體)的高分散性和金屬化,并可顯示出較高的C0氧化活性和較高的HC氧化活性。 陽101] -般而言,氧化錠具有比氧化侶更高的堿度。因此,預(yù)期載體中的氧化錠含量越 高,堿性部位的量越多。在實施例1-3的廢氣凈化催化劑中,載體中的氧化錠含量為2質(zhì) 量%至15質(zhì)量%捆此,堿性部位的量比其中載體不包含氧化錠的對比例1的對比催化劑 更多,且堿性部位的量比其中載體中的氧化錠含量高于15重量%的對比例3的對比催化劑 更少。另一方面,在實施例1-3的廢氣凈化催化劑中,酸性部位的量比對比例1的對比催化 劑更多。
[0102] 如從表1和圖1-5所示實施例1-3的結(jié)果與對比例1-3的結(jié)果對比清楚地看出, 證明實施例1-3的廢氣凈化催化劑顯示出足夠高的低溫C0和HC氧化活性。 陽103] 如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施方案,可制備能夠顯示出足夠高的低溫C0和肥氧化 活性的廢氣凈化催化劑。運樣,根據(jù)本發(fā)明實施方案的廢氣凈化催化劑可顯示出足夠高的 低溫C0和HC氧化活性。因此,通過使由內(nèi)燃機如柴油機排出的廢氣與根據(jù)本發(fā)明實施方 案的廢氣凈化催化劑接觸,可將廢氣中的C0和HC充分凈化。從運一觀點看,根據(jù)本發(fā)明實 施方案的廢氣凈化方法可適當?shù)赜米骼鐑艋蓛?nèi)燃機如柴油機排出的廢氣中的C0和HC 的方法。因此,根據(jù)本發(fā)明實施方案的廢氣凈化催化劑,其制備方法和使用它的廢氣凈化方 法分別特別用作例如用于凈化由內(nèi)燃機如柴油機排出的廢氣中的C0和HC的廢氣凈化催化 劑,其制備方法和使用它的廢氣凈化方法。
【主權(quán)項】
1. 廢氣凈化催化劑,其特征是包含: 由氧化鋁和氧化釔形成的載體;和 負載在載體上的鉑和鈀,其中: 載體中的氧化紀含量為2質(zhì)量%至15質(zhì)量%, 鉬:鈀含量比在1-10質(zhì)量比范圍內(nèi), 至少一部分鉑和至少一部分鈀構(gòu)成固溶體,且 包含鉑、鈀和固溶體的晶體的(311)平面衍射峰以81.5°或更高存在于81.2°至 82.Γ的范圍內(nèi),衍射峰通過X射線衍射方法使用CuKa射線確定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的廢氣凈化催化劑,其中: 載體中堿性部位的量為40微摩爾-C02/g至120微摩爾-C02/g,堿性部位的量基于二 氧化碳程序升溫解吸中每lg載體解吸的二氧化碳的量得到,且 載體中酸性部位的量為150微摩爾_NH3/g或更多,酸性部位的量基于氨程序升溫解吸 中每lg載體解吸的氨的量得到。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的廢氣凈化催化劑,其中: 鉑的負載量根據(jù)金屬相對于100質(zhì)量份載體為〇. 1質(zhì)量份至10質(zhì)量份,且 鈀的負載量根據(jù)金屬相對于100質(zhì)量份載體為〇. 01質(zhì)量份至10質(zhì)量份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的廢氣凈化催化劑,其中鉑:鈀含量比在2-8質(zhì)量比范 圍內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4的廢氣凈化催化劑,其中鉑:鈀含量比在2-4質(zhì)量比范圍內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的廢氣凈化催化劑,其中固溶體與鉑和鈀的總量的含量 比為10質(zhì)量%至90質(zhì)量%。7. 廢氣凈化方法,其特征是包括通過使廢氣與根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的廢氣凈化 催化劑接觸而凈化由內(nèi)燃機排出的廢氣。8. 制備廢氣凈化催化劑的方法,所述方法的特征是包括: 使用氧化鋁顆粒和釔鹽溶液得到由氧化鋁和氧化釔形成的載體; 使用第一溶液以及第二溶液與第三溶液的組合中的至少一種將鉑和鈀負載在載體上, 第一溶液包含鉑鹽和鈀鹽,第二溶液包含鉑鹽,第三溶液包含鈀鹽;和 將鉑和鈀負載于其上的載體在700-1000°C的溫度范圍內(nèi)燒制使得經(jīng)燒制的載體包含 2質(zhì)量%至15質(zhì)量%氧化紀,且燒制以后的鉬:鈀含量比在1-10質(zhì)量比范圍內(nèi)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其中: 當將鉑和鈀負載在載體上時,使用第二溶液與第三溶液的組合, 第二溶液中的鉑離子濃度為〇. 0002摩爾/升至0. 04摩爾/升,且 第三溶液中的鈀離子濃度為〇. 0002摩爾/升至0. 04摩爾/升。
【專利摘要】廢氣凈化催化劑包含:由氧化鋁和氧化釔形成的載體;和負載在載體上的鉑和鈀。載體中的氧化釔含量為2質(zhì)量%至15質(zhì)量%。鉑:鈀含量比為1-10質(zhì)量比。至少一部分鉑和至少一部分鈀構(gòu)成固溶體。包含鉑、鈀和固溶體的晶體的(311)平面衍射峰以81.5°或更高存在于81.2°至82.1°的范圍內(nèi),衍射峰通過X射線衍射方法使用CuKα射線確定。
【IPC分類】B01D53/94, B01J23/63
【公開號】CN105312052
【申請?zhí)枴緾N201510289227
【發(fā)明人】山崎清, 加藤千和, 菊川將嗣, 濱口豪, 祖父江優(yōu)一, 新名祐介
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年5月29日
【公告號】EP2952245A1, US20150343424