[发明专利]废气净化用催化剂的制造方法和废气净化用催化剂

说明书

本发明涉及废气净化用催化剂的制造方法和废气净化用催化剂。提供在废气净化用催化剂中，以Pd组成的偏差变小的方式制造显示高催化活性的Rh‑Pd微粒的方法。本发明涉及一种方法，是具有包含Rh和Pd的复合金属微粒的废气净化用催化剂的制造方法，包括：制备包含Rh和Pd、Pd相对于Rh和Pd的合计的原子百分率为1原子％～15原子％的起始原料溶液；和采用转速为500rpm以上的超级搅拌反应器使制备的起始原料溶液和中和剂反应以生成复合金属微粒。

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂的制造方法和废气净化用催化剂。

背景技术

从用于汽车等的内燃机(例如汽油发动机或柴油发动机等内燃机)中排出的废气中含有有害成分例如一氧化碳(CO)、烃(HC)和氮氧化物(NOx)等。

因此，一般地，在内燃机中设置有用于将这些有害成分分解除去的废气净化装置，利用在该废气净化装置内安装的废气净化用催化剂这些有害成分几乎全部无害化。作为这样的废气净化用催化剂，例如，已知三元催化剂和NOx吸留还原催化剂。

三元催化剂是在化学计量(理论空燃比)气氛中同时进行CO和HC的氧化、和NOx的还原的催化剂。

另外，NOx吸留还原催化剂是将废气中的NO在稀气氛中氧化为NO₂并吸留、将其在化学计量气氛和浓气氛中还原为氮(N₂)的催化剂，巧妙地利用了稀气氛、化学计量气氛和浓气氛的废气成分的变化。

但是，即使在采用这些催化剂的情况下，废气的净化仍是课题，正在进行各种研究。

例如，专利文献1公开了一种废气净化用催化剂，其为具有包含Rh和Pd的复合金属微粒(本说明书等中也称为“Rh-Pd微粒”)的废气净化用催化剂，采用STEM-EDX对废气净化用催化剂中的微粒进行分析时，相对于Rh和Pd的合计的Pd的平均比例为1.7原子％～24.8原子％。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-198759号公报

发明内容

发明要解决的课题

在废气净化用催化剂中，已知作为活性点的Rh通过成为金属状态从而显现出NOx还原等催化活性。因此，在低温或氧化气氛下，Rh以氧化物的状态存在，未被还原到金属的状态，难以显现出催化活性。因此，在专利文献1中，着眼于氧亲和性比Rh低的Pd，使Pd与Rh复合化，从而提高了催化活性。

为了确认Rh-Pd微粒中的、相对于Rh与Pd的合计的Pd的最佳量，本发明人进行了采用专利文献1中记载的方法的示踪实验(参照本说明书中的比较例1～4)。在图6中示出采用示踪实验得到的废气净化用催化剂中的、起始原料溶液中的相对于Rh与Pd的合计的Pd的原子百分率(在本说明书等中，将相对于Rh与Pd的合计的Pd的原子百分率也称为“Pd组成(Pd组分)”)与NOx50％净化温度的关系。

如由图6也可知那样，在采用示踪实验得到的废气净化用催化剂的Rh-Pd微粒中，起始原料溶液的Pd组成为15原子％附近时，废气净化用催化剂显示出最大的催化活性。即，Rh-Pd微粒的催化活性在Pd过少或Pd过多时都比单独Rh微粒的催化活性降低。因此，认为通过在Rh-Pd微粒中含有适量的Pd，Rh-Pd微粒的催化活性升高。

进而，在采用示踪实验得到的起始原料溶液的Pd组成为5原子％的Rh-Pd微粒(参照本说明书的比较例2)中，测定了Rh-Pd微粒中的Pd组成的偏差(在本说明书等中，将Rh-Pd微粒中的Pd组成的偏差也称为“Pd组成的偏差”)。其结果可知，在得到的Rh-Pd微粒中，Pd组成的偏差变大。在图7中示出采用示踪实验得到的废气净化用催化剂中的、Rh-Pd微粒的各测定点与Rh-Pd微粒的Pd组成的关系。