[发明专利]甲烷净化用催化剂材料

说明书

本发明提供一种化学上稳定的甲烷的净化性能优异的甲烷净化用催化剂。本发明涉及的甲烷净化用催化剂材料(30)包括：包含氧化铝的载体(32)、和直接载持于载体(32)的包含钯和钯氧化物的至少一种的催化剂(34)。而且关于使用甲烷净化用催化剂材料(30)得到的排气净化用催化剂供试体，在以25℃时的甲烷净化率为基准时，甲烷净化率达到其50％的环境温度即甲烷50％净化温度为347℃以下。另外，载体(32)的比表面积优选为80m²/g以下。

技术领域

本发明涉及用于净化包含甲烷的排气的甲烷净化用催化剂材料。此外，本国际申请主张基于2019年6月20日申请的日本专利申请2019－114458号的优先权，其申请的全部内容作为参照被引入本说明书中。

背景技术

从车辆等的内燃机(发动机)排出的排气中，含有烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)等有害的气体成分，并且含有以碳为主成分的颗粒状物质(Particulate Matter：PM)。限制这些有害气体或PM的排出量的排气规定逐年强化。因此，在内燃机及其周边技术中，进行着用于降低从车辆等排出的有害气体或PM的排出量的研究。

而且，近年来，由于每单位距离的CO₂排出量低，而利用以天然气体为燃料的天然气体内燃机的车辆(例如、CNG(Compressed Natural Gas，压缩天然气)车辆)备受关注。这里，从以汽油为燃料的汽油内燃机排出的HC为芳香烃、烯烃、链烷烃等容易在比较低的温度燃烧的成分，而相对于此，从天然气内燃机排出的HC基本为化学上稳定、低温难以分解的甲烷(CH ₄)。因此，要求实现能够适当净化从内燃机产生的有害气体成分、特别是甲烷的排气净化用催化剂。作为关于用于净化天然气内燃机的排气所含的甲烷的催化剂的现有技术，例如可以列举专利文献1～5。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2002－336655号公报

专利文献2：日本专利申请公开2002－263491号公报

专利文献3：日本专利申请公开2001－190931号公报

专利文献4：日本专利申请公开2008－246473号公报

专利文献5：日本专利申请公开2014－091119号公报

发明内容

然而，排气净化用催化剂发挥功能是由于催化剂被加热至被活化的温度。因此，内燃机的冷启动时的排出气体中的甲烷的净化困难，存在没有被净化的甲烷大量被释放到大气中的担忧。以天然气为燃料的天然气内燃机虽然每单位距离的CO₂排出量低，但是由于甲烷相比于CO₂而言，变暖潜能值很高，为约25倍，会造成严重的问题。

本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于提供化学上稳定的甲烷的净化性能优异的甲烷净化用催化剂材料。

通过本发明，提供用于净化甲烷的甲烷净化用催化剂材料。该甲烷净化用催化剂材料包括：包含氧化铝的载体、和直接载持于上述载体的包含钯和钯氧化物的至少一种的催化剂。而且，关于使用该甲烷净化用催化剂材料得到的排气净化用催化剂供试体，在以25℃时的甲烷净化率为基准时，甲烷净化率达到其50％的环境温度即甲烷50％净化温度为347℃以下。通过上述构成，这里所公开的甲烷净化用催化剂材料的甲烷50％净化温度被降低到了前所未有的水平，能够以比以往低的温度发挥高的甲烷净化性能。

在由本技术所提供的甲烷净化用催化剂材料的优选的一个方式中，上述载体的比表面积为80m²/g以下。采用这样的构成后，通过使催化剂在上述载体上适当地析出，可以合适地实现达到上述甲烷50％净化温度的甲烷净化用催化剂材料，故而优选。