废气净化催化剂的制造方法

2017-01-16
研发部

            废气净化催化剂的制造方法

  汽车用催化剂具有分解除去废气中的有害成分碳化氢(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)的功能。这种催化剂是以利用堇青石等无机材料、金属成型为蜂窝状的材料作为基材而制造的,废气通过其内部从而被分解除去。为了提高该催化剂与废气的接触效率,在基材的表面上涂布多孔的无机材料,再在其表层部负载微量的贵金属作为活性成分。作为贵金属,使用铂、钯、铑等铂族金属。

近年来,为了快速地处理启动汽车的发动机时的废气,要求使催化剂在低温下活性化,正在尝试通过增加贵金属的用量来提高净化性能(低温活性)。但是,增加昂贵的贵金属的用量关系到汽车的成本升高,导致消费者的不利,因此需要提高净化性能而不增加贵金属的用量。

氢氧化铂聚合物是铂原子通过几个至几十个左右的氧原子交联而成的氢氧化物。在该氢氧化铂聚合物的制作中,使用六氢氧化铂酸(H2Pt (OH)6)作为原料。氢氧化铂聚合物是如下生成的:将六氢氧化铂酸溶解于强酸溶液中,从而使其以羟基络合物的形态存在,该配合物由于受到来自酸的质子的影响而形成反应性单体,发生聚合反应,从而生成氢氧化铂聚合物。由于聚合反应剧烈发生,因此在反应途中难以控制。但是,将酸浓度、反应温度、原料浓度设为特定的条件时,能够具有依赖于该条件的聚合度,并且能够形成反应暂时停止的亚稳定状态。另外,聚合反应为不可逆的反应,因此,即使在降低反应温度时也能保持聚合状态。对于这样制备的氢氧化铂聚合物,根据聚合度的不同,聚合物中所含的铂原子的数量不同。因此,可以将该聚合 物作为例如用于控制废气催化剂等中使用的贵金属的粒径的前体材料来利用。

但是,氢氧化铂聚合物对由氧化铝(A1203)、氧化铈(CeO2) /氧化锆(ZrO2)系复合氧化物等形成的载体的吸附率低,因此难以负载期望的铂量。因此,包含氢氧化铂聚合物的溶液难以作为批量生产催化剂的材料来利用。

对于专利文献I中报告的包含调整了粒度的氢氧化铂聚合物的溶液、以及在该溶液中添加了 Zr离子的、使聚合物尺寸稳定化的溶液,以其原本的状态,氢氧化铂聚合物难以对载体吸附,只有溶液中的一部分铂吸附于载体。因此,为了得到铂负载催化剂,只有将载体浸溃于高铂浓度的溶液中数分钟,再焙烧浸入了溶液的载体的方法(吸水负载法)。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司