TWI243710B - Purification catalyst for exhaust gas, production method therefor, and purification catalyst equipment for exhaust gas - Google Patents
Purification catalyst for exhaust gas, production method therefor, and purification catalyst equipment for exhaust gas Download PDFInfo
- Publication number
- TWI243710B TWI243710B TW093121647A TW93121647A TWI243710B TW I243710 B TWI243710 B TW I243710B TW 093121647 A TW093121647 A TW 093121647A TW 93121647 A TW93121647 A TW 93121647A TW I243710 B TWI243710 B TW I243710B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- acid
- gas purification
- purification catalyst
- catalyst
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 claims description 2
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SMEROWZSTRWXGI-UHFFFAOYSA-N Lithocholsaeure Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)CC2 SMEROWZSTRWXGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- SMEROWZSTRWXGI-HVATVPOCSA-N lithocholic acid Chemical compound C([C@H]1CC2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)CC1 SMEROWZSTRWXGI-HVATVPOCSA-N 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 91
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 46
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 7
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 5
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N Caprylic acid Natural products CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 3
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 3
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 3
- -1 β-acrylic acid Chemical compound 0.000 description 3
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical group Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002244 LaAlO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid Chemical compound CC(C)C(O)=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical class [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N (2R)-2-hydroxy-2-phenylacetic acid Chemical compound O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1.O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1 QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M (2r)-2-ethylhexanoate Chemical compound CCCC[C@@H](CC)C([O-])=O OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M 0.000 description 1
- RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N -2,3-Dihydroxypropanoic acid Natural products OCC(O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBSTXRUAXCTZBQ-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-4-phenylpiperazine Chemical compound C1CN(CCCCCC)CCN1C1=CC=CC=C1 VBSTXRUAXCTZBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYHKNCXZYYTLRG-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole-2-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=NC=CN1 XYHKNCXZYYTLRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSDKHMJIKARXRV-UHFFFAOYSA-N 2-(9H-fluoren-1-yl)hexanoic acid Chemical compound CCCCC(C(O)=O)c1cccc2-c3ccccc3Cc12 WSDKHMJIKARXRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M 3-Methylbutanoic acid Natural products CC(C)CC([O-])=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 5,5-Dimethyl-4-(3-oxobutyl)dihydro-2(3H)-furanone Chemical compound CC(=O)CCC1CC(=O)OC1(C)C AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000254032 Acrididae Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N D-glyceric acid Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- 229910002340 LaNiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N R-2-phenyl-2-hydroxyacetic acid Natural products OC(=O)C(O)C1=CC=CC=C1 IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JACRWUWPXAESPB-QMMMGPOBSA-N Tropic acid Natural products OC[C@H](C(O)=O)C1=CC=CC=C1 JACRWUWPXAESPB-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- UKXSKSHDVLQNKG-UHFFFAOYSA-N benzilic acid Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)(C(=O)O)C1=CC=CC=C1 UKXSKSHDVLQNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N benzyl(trichloro)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC1=CC=CC=C1 GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N beta-methyl-butyric acid Natural products CC(C)CC(O)=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- SRHILFZTCUSLKY-UHFFFAOYSA-N lanthanum hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[La] SRHILFZTCUSLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940049920 malate Drugs 0.000 description 1
- 229960002510 mandelic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N n-hexanoic acid Natural products CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004690 nonahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N thiomalic acid Chemical compound OC(=O)CC(S)C(O)=O NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/6562—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/894—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S502/00—Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
- Y10S502/525—Perovskite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
1243710 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於廢氣淨化觸媒、其製造方法以及廢氣淨化 觸媒裝置’且具體而言係關於廢氣淨化觸媒的製造技術， 其中自内燃機(例如’在車輛中)排出之廢氣中含有的氮氧化 =⑽X)、碳化氫（HC)及—氧化碳㈣可同時及有效的加以 通原，藉此減少廢氣中吾人所不樂見之組份。 【先前技術】 對於淨化含有（例如）C0、HC_〇之廢氣貴金屬元素 仍、处、1^與1〇顯示出高效能。目此，較佳地將上述貴全 屬元素用於廢氣淨化觸媒。此等貴金屬通常由Ah承載， 其為具有高表面重量比之載體。另一方面，藉由結合各種 凡素製作之複合氧化物（例如，_鈦確氧化物）具有極盆多 樣之性質。因A ’廢氣淨化觸媒較佳地採用上述複合氧化 物。另外’當貴金屬由複合氧化物承載時，貴金屬之性質 得以顯著改變。自此觀點來看’在貴金屬由複合氧化物承 载之廢氣淨化觸媒中可獲得淨化廢氣之較佳效能。 現已研製出上述之各種觸媒’且舉例而言，吾人已提出 一項技術（參看曰本未經審查之申請公開案第5_86259號的 申請專利範圍），其中藉由設定_鈦礦複合氧化物作為載 體可減少貴金屬之晶粒聚結率，^貴金屬之凝聚引起的 活性位置之減少導致的貴金屬之惡化咖而 判断。此外’吾人已提出另—項技術(參看曰本未經審查之 申請公開案第2〇〇3-175337號之起作用的申請專利範圍：其 94725.doc 1243710 中可精由使用A位置有棘 有缺、之_鈦礦複合氧化物而減少 PdO之還原，當貴金屬為 咸^ 衿此由在NO還原反應中邊局 是活性物質之PdO，藉此Pd0 原 成低/舌性Pd而進行判斷。 習知廢氣淨化觸„示㈣原包含在車輛運行中 是在高溫運行期間（不低於翁C)的廢氣中之c〇、Hc與職 的足夠效能。然而，習知總财 # 1某不月匕表現出還原車輛於其低 /皿（不起過400 C)起動或空轉中姦 昝干產生的C0、HC與N0x的足夠 效月b 。 如上所述，在低溫運行中一 匕4又传淨化廢氣之足夠效能 的原因如下所示。意即··在習知 如奶、R_承載於且有V:/ 屬(例 ?於▲表面重量比的Al2〇3上。由於 A12 Ο3之同表面重置比，所以， 戶斤以在-度分散條件下有利地承載 貝至屬。然而，Al2〇3係穩定化合物 ϋ σ物且不與受承載之貴金屬 相互影響，藉此未改良責金屬 性因此，不能獲得在 低〉m下運行時的足夠效能。 此外，在車輛運行時，Pd較佳以高反應性之pdo狀態存 在。然=、，即=承載於A1203上之Pd最初以Pd0狀態存在， 但Pd在南溫下還原為金屬狀態， 〜猎此其活性顯著降低。 【發明内容】 根據上述要求作出本發明，且因此本發明之一目標在於 提供廢氣淨化觸媒’其中將貴金屬活性改良，且防止在高 溫下活性降低，藉此即使在車輛於低溫下（不超過4⑻。c)起 動或空轉時仍可獲得足夠效能； a r ^ 八衣化方法以及廢氣淨 化觸媒裝置。 94725.doc 1243710 ^ 月已’木入研究廢氣淨化觸媒，其中即使在車輛於低 下（不超過400 〇起動或空轉時其仍可表現出足夠效能。 :^ 口人已知藉由使？(1承載於LnAl〇3(Ln :稀土金屬）上 衣伃之廢氣#化觸媒具有抑制高溫下還原為Μ之效 藉此在上述觸媒中在高溫運行之後的低溫運行中可保 持南活性。 根據上述知識作出本發明（本發明之第一態樣）。意即： 本發明之廢氣淨化觸媒為pd承載於鋁的氧化物上，且該氧 化物為LnAl〇3之觸媒。 另外，本發明者亦已知在LnA1〇3化合物中LaA1〇3為三角 曰糸或斜方’、面日日系（trig〇nal或rh〇mb〇hedral)，且在類！弓鈦 礦複合氧化物中之B位置為LaA1〇3中的A1，藉此LaAl〇3之 偶極矩較大，且限KLaAl〇3上的pd〇之電起伏比獨立存在 的PdO之電起伏大。因此，在受承載的pd〇表面中pd之氧化 恶在大區域上為Pd2+狀態。此狀態為用於淨化廢氣之較佳 狀態，藉此可獲得低溫下之高活性。另外，本發明者已證 實即使將觸媒曝露於大約100(rc的運作條件之後在低溫下 此觸媒仍可表現出高活性。 根據上述知識作出本發明（本發明之第二態樣）。意即： 在上述廢氣淨化觸媒中（本發明之第一態樣），較佳地鋁的氧 化物為三角晶系或斜方六面晶系。 此外，本發明者亦已知當製造LnAl〇3時，含有含水竣酸 之組份的硝酸鹽水溶液可完全蒸發以獲得羧酸錯合聚合 物，藉此生成作為單相之L11AIO3，且承載Pd之LnAl〇3表面 94725.doc 1243710 變成使得易於與PdO相互作用之組 之組態。
该竣酸錯合聚合物加熱，由 發以獲得羧酸錯合聚合物，且將 由此獲得廢氣淨化觸媒（本發明之 第四態樣）。 作為具有羧基或毓基且具有碳數目為2至2〇之羧酸，引用 了經基魏酸（oxycarboxylic acid)與羥基羧酸之羥基中的氧 原子由石’IL原子置換之化合物。根據在水中之溶解性，此等 羧酸之碳數目為2至20，較佳為2至12，更佳為2至8，且最 佳為2至6。另外，根據在水中之溶解性單羧酸之碳數目為i 至20，較佳為1至12，更佳為1至8，且最佳為1至6。 此外’作為具有羥基或巯基且具有碳數目為2至20之羧酸 的具體實例，引用了（例如）羥基乙酸、巯基琥珀酸、巯基乙 酸、乳酸、β -經基丙酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、異擰 檬酸、別檸檬酸、葡糖酸、乙醛酸、甘油酸、扁桃酸、托 品酸、二苯乙醇酸及水楊酸。作為單羧酸之具體實例，引 用了（例如）曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊 酸、己酸、庚酸、2-曱基己酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、 94725.doc 1243710 二义久乃枉0夂。在上述酸中，較佳使用乙酸、草酸、丙二 义#工基乙I乳酸、蘋果酸、酒石酸、乙醛酸、椁檬酸、 葡糖酸，且更佳侦用苗处 _ _ 之用草酉欠、丙二酸、羥基乙酸、乳酸、蘋 果酸、酒石酸、乙醛酸、檸檬酸、葡糖酸。 、 另外’本發明者特別詳細研究了稀土金屬施加於類妈欽 礦複合氧化物之A位置的廢氣淨化觸媒。LnAi〇3(Ln:稀土 萄）為一角曰曰系或斜方六面晶系。因此，電子狀態極不穩 疋。而且，在此等氧化物中，將八丨施加於類鈣鈦礦複合氧 化物之B位置，籍此由於μ與〇之強共價鍵，偶極矩存在。 因此，LnA103之偶極矩比習知廢氣淨化觸媒（例如LaFe〇3) 之偶極矩大。由於LnA1〇3之性質，限於LaAi〇3上的pd〇之 電起伏比獨立存在的PdQ之電起伏大，在受承載的刚表面 中Pd之氧化態在大區域上為，狀態。通常，在pd〇表面中 P'以兩種狀態Pd2+與Pd〇(金屬狀態）存在。纟此等狀態中， 洲2+狀態作為廢氣淨化觸媒比狀態具有較高活性。意 即· Pd承載於LnFe〇3上之本發明的廢氣淨化觸媒具有高活 性，因為在PdO表面上之大部分以處於pd2+狀態。此外，即 使在1000°C之條件使用期間將該等觸媒曝露，此等觸媒同 樣可保持高活性狀態。 根據上述知識作出本發明（本發明之第五態樣）。意即·· 在上述廢氣淨化觸媒（本發明之第二至第四樣態）中，較佳地 Pd承载於LnAl〇3(Ln:稀土金屬）上，且在承载？(1之表面範 圍中Pd處於Pd2+狀態（本發明之第五態樣）。 接著，本發明之廢氣淨化觸媒的製造方法（本發明之第六 94725.doc 10 1243710 態樣）為較佳地製造上述觸媒（本發明之第一至第五態樣）之 方法思、即·本發明之第六態樣為一種方法，其中在pd承 載於銘的氧化物上之廢氣淨化_中，將選自—化合物群 (具有羧基或巯基且具有碳數目為2至2〇之羧酸、具有碳數 目為2或3之二羧酸及具有碳數目為1至2〇之單羧酸）之至少 種化合物添加至包含組份之硝酸鹽水溶液中，藉此獲得 廢氣淨化觸媒。 在上述廢氣淨化觸媒之製造方法中（本發明之第六態 樣較佳地使硝酸鹽水溶液完全蒸發以獲得羧酸錯合聚合 物，且將該羧酸錯合聚合物加熱（本發明之第七態樣），且更 佳地加熱溫度不超過l〇〇〇cC(本發明之第八態樣）。 此外，藉由使用上述廢氣淨化觸媒（本發明之第一至第五 恶樣）製造的廢氣淨化觸媒裝置（本發明之第九態樣）對於 (例如）車輛中之内燃是需要的，具體而言此係因為藉由該裝 置之還原可同時及有效地還原包含於廢氣中之氮氧化物 (ΝΟχ)、碳化氫（Hc)及一氧化碳（c〇)。
Pd承載於LnAl〇3上的本發明之廢氣淨化觸媒具有可減少 Pd〇還原為Pd金屬之功能。在氧化狀態下Ln(稀土金屬）之形 狀進行各種改變。舉例而言，當藉由使pd承載於La2〇3上而 製得之觸媒曝露於高溫條件下時，La2〇3自…與乙七…之間 的接觸區域遷移至Pd晶粒上，藉此形成Pd填滿Lh〇3之形 狀，導致微量La"3額外遷移至Pd表面（zhang等人，厂外”
Chem· ’ 第 1〇〇卷，No· 2，第 744至 755 頁，1996年）。甚至 在本系統中（LnAl〇3)，Ln與Pd形成錯合物，藉此可減少pd〇 94725.doc -11 - 1243710 還原成Pd金屬。由於此效果，本發明之廢氣淨化觸媒在低 溫下（不超過400°C)運行時可保持高活性狀態。 此夕卜，在LnAl〇3中，舉例而言，LaA103(包含Pd/PrA103 或Pd/NdA103)之特徵在於該晶系為三角晶系或斜方六面晶 系。如圖1所示，三角晶系或斜方六面晶系是單位晶格之理 想立方晶系在c轴方向可改變且a軸與b轴間的角為120。之 晶糸。意即·二角晶糸或斜方六面晶糸是妈欽礦結構之理 想立方晶糸是有效拉緊（strain)之晶糸。在該晶糸中’組成 原子之電子狀態極不穩定。圖2為展示作為資料證實承載Pd 之LaA103等晶系的差異之XRD光譜的曲線。意即：當比較 Pd/LaA103、Pd/PrAl〇3、Pd/NdA103與為習知廢氣淨化觸媒 的承載Pd之類鈣鈦礦複合氧化物（Pd/GdA103、Pd/LaCo03、 Pd/LaFe03與Pd/LaMn03)時，主峰強度及其它峰之位置之偏 差的差異見於圖2中。因此，自LaA103、PrA103或NdAl〇3 為三角晶系或斜方六面晶系之事實判斷，其它類鈣鈦礦複 合氧化物（GdA103、LaCo03、LaFe03或LaMn03)不是三角晶 系或斜方六面晶系，而是斜方晶系（rhombic)。此外，在習 知廢氣淨化觸媒中，與LaAl〇3相比LaNi03在主峰強度及其 它峰之位置之偏差上沒有差異，藉此LaNi03為三角晶系或 斜方六面晶系。 另一方面，在LaAl〇3、PrAl〇3與NdAl〇3中，類鈣鈦礦複 合氧化物之B位置為A：l，藉此A1與Ο之間的鍵有很高可能性 為共價鍵。因此，在類妈欽礦複合氧化物之晶體中產生某 些偶極矩，其通常有很大可能性為離子鍵。如上所述，該 94725.doc 12 1243710 等類鈣鈦礦複合氧化物（即LaA103、PrAl〇3與NdA103)為三 角晶系或斜方六面晶系，且類鈣鈦礦複合氧化物中B位置為 氧化物中的A1，藉此該等氧化物之偶極矩比熟知的廢氣淨 化觸媒（例如LaFe03)之偶極矩大。 由於偶極矩，限於LaA103、PrA103與NdA103上的PdO之 電起伏比獨立存在之P d 0的電起伏大。因此’在受承載的 Pd〇表面中Pd氧化態在大區域上為Pd2+狀態。在PdO表面中 存在Pd之兩種氧化態，其為Pd2+狀態與PdG狀態（金屬狀 · 態）。Pd2+狀態比PdG狀態具有更高活性。意即：Pd承載於 LaA103、PrA103與NdA103上的本發明之廢氣淨化觸媒中，
PdO表面中之Pd氧化態為Pd2+狀態，藉此本發明之觸媒具有 高活性。此外，即使在將觸媒曝露於大約1 000°C的運作條 件之後在低溫下（不超過400°C )運行期間本發明之觸媒仍可 表現出高活性。 此外，當製造LaA103、PrA103或NdA103時，使含有羧酸 之組份的硝酸鹽水溶液完全蒸發以獲得羧酸錯合聚合物， 義 且在相對低溫800°C下加熱該聚合物，藉此生成作為單相之 LaA103、PrA103或NdA103。另一方面，當以其它方法製造 LaA103、PrA103或NdA103(例如固相反應）時，即使在相對 高溫1700°C下進行加熱仍不生成作為單相之LaA103、
PrAl〇3 或 NdA103(見 Rare Earth Science，Kagaku-Dojin Publishing Company，Inc，Ginya Adachi，第 564頁）。意即， 可使用羧酸在上述低溫下合成單相LaA103、Ρι·Α1〇3或 NdAl〇3。因此可獲得足夠的表面重量比，且可在晶格表面 94725.doc -13- 1243710 為活性的狀態下使用該觸媒。在藉由使用本發明之方法使 Pd承載於LnA103上製得的廢氣淨化觸媒中，可獲得足夠的 表面重量比及LnAl〇3與Pd之間的強相互作用，藉此可實現 低溫下之高活性。 如上所述，LnAl〇3(Ln :稀土金屬）為三角晶系或斜方六 面晶系，藉此LnAl〇3中組成原子之電子狀態極不穩定，且 A1與〇之間的鍵為強共價鍵，藉此生成某些偶極矩。因此， 承載於此等氧化物上的大部分Pd處於Pd2 +狀態。為了證實 這一點，在代表本發明之Pd/LaA103中與代表習知技術之 Pd/LaFe03及Pd/Al203中，藉由XPS檢查PdO表面中Pd之狀 態。通常，Pd之金屬組份（Pd〇)的峰位置為335·5±0·3 eV。 另一方面，Pd之離子組份（Pd2+)的峰位置為336.6士0.4 eV。 自此事實與圖3所示之結果判斷，於Pd/LaA103中，在與Pd2 + 相當之位置存在一峰值，於Pd/LaFe03與Pd/Al2〇3中，在與 PdQ相當之位置存在一峰值。因此，在La Al〇3表面中Pd之狀 態大多數為Pd2+。此外，如上所述證實了 LaA103表面中Pd 之狀態，藉此同樣測定其它LnA103(Ln :稀土金屬）表面中 Pd之狀態，例如PrAl〇3與NdA103。 【實施方式】 下文中，藉由實例具體闡述本發明。 實施例1至3 作為載體之複合氧化物的製造 將預定量之六水墙酸鑭與九水确酸Is溶解在離子交換水 中，藉此獲得混合溶液。接著，將預定量之蘋果酸溶解在 94725.doc -14- 1243710 離子父換水中，藉此獲得蘋果酸水溶液。將此等兩種溶液 混合’將所得之混合溶液放置在具有搜拌器之加熱板上， ^將=溶液加熱至250t且藉由㈣棒搜動，藉此使水蒸 毛為瘵A，進行完全療發，且藉由研砵及研杵將乾燥的樣 本研成粉末。將研碎的樣本移至銘掛禍中，在馬弗寞加偷 kiln)中將該樣本以2 5t：/min之速率加熱至35〇。〇，且使熱處 理在35Gt：進行3小時。由於該熱處理，獲得了將蘋果酸鹽 與硝酸鹽-氮（硝酸鹽與硝酸根離子）移除之臨時加熱物質。 藉由研妹及研杵將臨時加熱物質研成粉末並混合15分鐘之 後，再次將所得混合物放置在鋁坩堝中，在馬弗黧中將該 樣本以5t/min之速率加熱至800t：，且使熱處理在8〇〇。(：進 行ίο小時。由於該熱處理，獲得組合物為LaA1〇3之類鈣鈦 礦複合氧化物。此外，同樣獲得組合物為]^八1〇3與1^^八1〇3 之類鈣鈦礦複合氧化物。 貴金屬之承載 接著，將預定量脫水硝酸鈀溶解在離子交換水中，藉此 獲得硝酸Ιε水溶液。將硝酸鈀與粉末狀預定量LaA1〇3、 PrAl〇3或NdAl〇3放置入茄子狀燒瓶中，且當藉由旋轉式汽 化器降低燒瓶中之壓力時，在6(TC熱水浴中使該樣本完全 乾燥。此後，在馬弗窯中將該樣本以2.5 °C/min之速率加熱 至250°C，以5QC/min之速率加熱至750°C，且在75〇°c保持 3小時。由於此等處理，獲得實施例1至3之觸媒粉末，其組 合物為 Pd/LaA103、Pd/PrA103 與 Pd/NdA103，其中使 pd〇 充 滿（impregnate)且承載於類鈣鈦礦複合氧化物上。此等觸媒 94725.doc -15- 1243710 粉末之表面重量比展示於表1中。 表1 樣本編號 組合物 表面重量比(m2/g) 實施例1 Pd/LaAlOs 9 實施例2 Pd/PrA103 8 實施例3 Pd/NdA103 8 對照實例1 Pd/Al203 80 對照實例2 Pd/GdA103 9 對照實例3 Pd/LaNi03? 5 對照實例4 Pd/LaMnOs 15 對照實例5 Pd/LaCo03 4 對照實例6 Pd/LaFeOs 5 對照實例7 Pd/LaA103 1 活性測定 接著，對所得觸媒粉末測定初始活性與持續運行之後的 活性。藉由在A/F(空氣燃料比）大體上為14.6且SV(衝程容積） 為5000 h_1之條件下使典型車輛廢氣流入觸媒中而進行測 定。在持續運行溫度90(TC下藉由使用A/F(空氣燃料比）大體 上為14.6之典型廢氣進行持續運行20小時。此等結果展示 於表2與表3中。意即：表2展示在持續運行之前觸媒溫度增 加測試中CO、HC與NO還原50%之溫度。此外，表3展示在 持續運行之後觸媒溫度增加測試中CO、HC與NO還原50% 之溫度。 94725.doc -16- 1243710 表2 樣本編號 組合物 50%還原之溫度(°C) CO HC NO 實施例1 Pd/LaA103 254 260 197 實施例2 Pd/PrAlOs 251 256 201 實施例3 Pd/NdA103 258 264 201 對照實例1 Pd/Al203 288 295 302 對照實例2 Pd/GdA103 273 280 213 對照實例3 Pd/LaNi03 299 315 217 對照實例4 Pd/LaMn03 281 299 204 對照實例5 Pd/LaCo03 305 320 233 對照實例6 Pd/LaFeOs 300 305 241 對照實例7 Pd/LaAlOs 292 301 235 表3 樣本編號 組合物 持續運行溫度rc) 50%還原之溫度(°C) CO HC NO 實施例1 Pd/LaAlOs 900 317 324 260 實施例2 Pd/PrAlOs 900 312 323 263 實施例3 Pd/NdA103 900 318 332 279 對照實例1 Pd/Al203 900 326 335 >400 對照實例2 Pd/GdA103 800 339 355 >400 對照實例3 Pd/LaNi03 800 328 352 354 對照實例4 Pd/LaMn03 800 309 320 321 對照實例5 Pd/LaCo03 900 329 354 278 對照實例6 Pd/LaFe〇3 900 365 363 >400 對照實例7 Pd/LaA103 900 332 361 295 94725.doc -17- 1243710 對照實例1 對照實例2 、颅似於貫施例1之方式製造Pd/GdA103。 為斗方日日系。對此觸媒進行各種活性測定。 度σ又疋在9〇〇 C。結果亦展示於表丨至3中。 對照實例3
GdA103之晶系 將持續運行溫 以類似於實施例1之方式製造隱aNi〇3。LaNi〇3為三角 晶糸或斜方六m對此觸媒進行各種活性測定。將持 績運行溫度設定在。結果亦展示於表⑴中。 對照實例4 、以類似於實施例1之方式製造Pd/LaMn03。LaMn〇3之晶系 為斜方晶系。對此觸媒進行各種活性測定。將持續運:溫 度設定在800°c。結果亦展示於表1至3中。 概 對照實例5 。LaCo03之晶系 。將持續運行溫 以類似於實施例1之方式製造Pd/LaC〇03 為斜方晶系。對此觸媒進行各種活性測定 度設定在800°C。結果亦展示於表1至3中。 對照貫例6 以類似於實施例！之方式製造Pd/LaFe〇3。LaFe 、 J \日日糸 為斜方晶系。對此觸媒進行各種活性測定。將持續運行溫 度設定在9001。結果亦展示於表1至3中。 94725.doc -18- 1243710 對照實例7 藉由研砵與研杵將給定量氧化鑭與氧化無⑷_inUm 〇xide)/t^合’將该混合樣本移至紹掛财，將該樣本在馬弗 …中於1100 C加熱1〇小時，且藉由固相反應獲。 使用LaAl〇3以類似於實施例丨之方式承載貴金屬，藉此獲得 Pd/LaAl〇3。對此觸媒進行各種活性測定。將持續運行溫度 設定在900°C。結果亦展示於表1至3中。 根據表2與表3，實施例1至3之廢氣淨化觸媒顯示出在持 續運行丽與後之任意時刻將c〇、11(：與1^〇還原5〇%的良好 溫度。此原因在於實施例丨至3之廢氣淨化觸媒是藉由使pd 承載於LaAl〇3、PrAl〇3或NdAl〇3上而製得，且此等觸媒具 有在高溫下抑制Pd〇還原為Pd之性質，藉此在該等觸媒中 在高溫運行後之低溫運行中可保持高活性。此外，實施例丄 至3之尾氣淨化觸媒為二角晶系或斜方六面晶系，且在實施 例1至3之觸媒中類鈣鈦礦複合氧化物中b位置為a卜藉此該 等觸媒之偶極矩較大。因此，限於LaA1〇3、PrA1〇3或NdA1〇3 上的Pd0之電起伏比獨立存在的PdO之電起伏大。此外，在 貫施例1至3之廢氣淨化觸媒中，製造LaA103、PrA103或 NdAl〇3 ’將含有緩酸之成分（eiement)的硝酸鹽水溶液完全 蒸發以獲得羧酸錯合聚合物，藉此生成作為單相之
LaA103、PrAl〇3 或 NdA103，且承載 Pd 之 LaAl〇3、PrA103 或
NdAl〇3表面呈現為使得易於與pd〇相互作用之形式。另 外 ^衣“· 混合溶液時，如上所述可使用頻果酸，且當 同樣地使用擰檬酸與草酸時，可獲得相同的效果。 94725.doc -19- 1243710 另一方面，對照實例⑴之廢氣淨化觸媒不能顯示出在 持續運行前與後之任意時刻將⑶、HC與N0還原观的良 好溫度。原因如下所示。即：在對照實例2之觸媒中，A叫 係穩定化合物且八丨山3不與受承載之貴金屬相互影響，藉此3 未改良Pd之活性。在對照實例2之觸媒中，晶系為斜方晶 系，藉此組成原子之電子狀態與三角晶系或斜方六面晶系 的情形相比並非較不穩定。在對照實例3之觸媒中，即使晶 系為三角晶系或斜方六面晶系，但是A1不存在於類鈣鈦礦 複合氧化物中之B位置，由此在類鈣鈦礦複合氧化物晶體中 難於生成某些偶極矩，其通常很可能為離子鍵。在對照實 例4至6之觸媒中，晶系為斜方晶系，藉此組成原子之電子 狀態與三角晶系或斜方六面晶系的情形相比並非較不穩 疋在對知貫例7之觸媒中，在製造觸媒時未使用羧酸，由 此不能產生作為單相之LaA1〇3。因此，不可獲得足夠之表 面重量比’且不可在活性狀態下使用晶格表面。 【圖式簡單說明】 圖1係展示組成本發明之廢氣淨化觸媒的LaAl〇3晶系的 透視說明圖。 圖2係展示作為資料證實承載pdiLaAi〇3等晶系的差異 之XRD光譜的曲線。 圖3係展示在為本發明之實例的pd/LaAi〇3中與在為習知 技術之實例的Pd/LaFe〇3及Pd/Al203中藉由XPS檢查關於 PdO表面中Pd狀態的pd之3d軌道附近的曲線。 94725.doc •20-
Claims (1)
- 十、申請專利範圍： 1. 一種廢氣淨化觸媒’其包括承載Pd之紹的氧化物，其中 該銘的氧化物為LnAl〇3，其中Ln為稀土金屬。 2 ·如凊求項1之廢氣淨化觸媒，其中該鋁的氧化物為三角晶 糸或斜方六面晶系。 3.如請求項1之廢氣淨化觸媒，其中藉由將選自具有羥基或 鲼基且具有碳數目為2至2〇之羧酸、具有碳數目為2或3之 二羧酸及具有碳數目為丨至2〇之單羧酸的化合物群之至 少一種化合物添加至包含組份之硝酸鹽水溶液中而製造 該觸媒。 而製造該觸媒。狀態。 如1求項3之廢氣淨化觸媒’其中藉由完全蒸發該确酸鹽 K /合液以製造羧酸錯合聚合物並加熱該羧酸錯合聚合物 一種廢氣淨化觸媒之製造方法，該方法 該方法包括：或疏基且具有碳數目為2至20之 之二鲮酸及具有碳數目為1至2〇 少一種化合物；且 鹽水溶液。種化合物添加至包含組份之石肖酸 之製造方法，該方法包括： L竣酸錯合聚合物；且 94725.doc 1243710 加熱該羧酸錯合聚合物。 8. 9. 月长員7之廢氣淨化觸媒之製造方法，其中在加熱該羧 酉蔓#人取人 曰口也b物時加熱溫度不超過1〇〇〇它〇 種廢氣淨化觸媒裝置 媒。 其包括如請求項1之廢氣淨化觸94725.d〇c -2 -
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003287377 | 2003-08-06 | ||
| JP2004002667A JP3843102B2 (ja) | 2003-08-06 | 2004-01-08 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200512041A TW200512041A (en) | 2005-04-01 |
| TWI243710B true TWI243710B (en) | 2005-11-21 |
Family
ID=34137914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW093121647A TWI243710B (en) | 2003-08-06 | 2004-07-20 | Purification catalyst for exhaust gas, production method therefor, and purification catalyst equipment for exhaust gas |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7585809B2 (zh) |
| EP (1) | EP1661619B1 (zh) |
| JP (1) | JP3843102B2 (zh) |
| KR (1) | KR100738866B1 (zh) |
| BR (1) | BRPI0413351B8 (zh) |
| CA (1) | CA2534278C (zh) |
| MY (1) | MY145043A (zh) |
| RU (1) | RU2316395C2 (zh) |
| TW (1) | TWI243710B (zh) |
| WO (1) | WO2005014166A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8418444B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-04-16 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Method for purification of exhaust gas from internal combustion engine |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3843090B2 (ja) | 2003-09-12 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 |
| US7811960B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-10-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Catalyst for exhaust gas purification and exhaust gas purification apparatus |
| US7704486B2 (en) * | 2005-02-16 | 2010-04-27 | Basf Corporation | Precious metal water-gas shift catalyst with oxide support modified with rare earth elements |
| JP4325648B2 (ja) | 2005-10-24 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
| US8377400B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-02-19 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and systems for oxidizing nitric oxide in a gas stream |
| US8852519B2 (en) * | 2009-07-09 | 2014-10-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst and production process thereof |
| DK3351659T3 (da) * | 2015-09-18 | 2019-12-16 | Asahi Chemical Ind | Positiv elektrode til vandelektrolyse, elektrolysecelle og fremgangsmåde til at fremstille en positiv elektrode til vandelektrolyse |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174237A (ja) | 1982-04-02 | 1983-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | メタノ−ル改質用触媒 |
| DE3482094D1 (de) * | 1983-07-01 | 1990-06-07 | Hitachi Ltd | Bei hoher temperatur stabiler katalysator, verfahren zu dessen herstellung und verfahren zur durchfuehrung von chemischen reaktionen unter dessen verwendung. |
| JPS62269747A (ja) | 1986-05-19 | 1987-11-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒 |
| FR2623797B2 (fr) * | 1987-08-05 | 1990-05-04 | Inst Francais Du Petrole | Procede de conversion du methane en hydrocarbures superieurs |
| JPH01168343A (ja) | 1987-12-22 | 1989-07-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排気ガス用浄化触媒 |
| CN1021412C (zh) | 1988-10-26 | 1993-06-30 | 中国科学院生态环境研究中心 | 含贵金属的稀土复合氧化物型蜂窝催化剂及其制法 |
| JP2930975B2 (ja) | 1989-07-17 | 1999-08-09 | バブコツク日立株式会社 | 燃焼用触媒の製造方法 |
| JPH0817942B2 (ja) | 1989-08-09 | 1996-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化用触媒の製造方法 |
| JP3120125B2 (ja) | 1991-09-27 | 2000-12-25 | 日本エイアンドエル株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物 |
| JPH05285387A (ja) | 1992-04-13 | 1993-11-02 | Hitachi Ltd | 排ガス浄化触媒及び方法 |
| RU2080179C1 (ru) * | 1994-01-17 | 1997-05-27 | Акционерный коммерческий банк "Петровский" | Способ изготовления каталитического блока для нейтрализации вредных газовых выбросов |
| JP3855924B2 (ja) | 1994-10-04 | 2006-12-13 | 日産自動車株式会社 | Ａサイト欠損型ペロブスカイト複合酸化物を用いた排気ガス浄化用三元触媒 |
| US6060420A (en) | 1994-10-04 | 2000-05-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Composite oxides of A-site defect type perovskite structure as catalysts |
| US6017504A (en) * | 1998-07-16 | 2000-01-25 | Universite Laval | Process for synthesizing perovskites using high energy milling |
| EP1046423B8 (en) * | 1999-04-23 | 2007-11-21 | Umicore AG & Co. KG | Layered noble metal-containing exhaust gas catalyst and its preparation |
| RU2190470C2 (ru) * | 2000-07-03 | 2002-10-10 | Институт физико-химических проблем керамических материалов РАН | Способ приготовления катализатора очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания |
| JP3843090B2 (ja) | 2003-09-12 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 |
| US7904117B2 (en) * | 2005-08-12 | 2011-03-08 | Sibeam | Wireless communication device using adaptive beamforming |
| JP6313729B2 (ja) * | 2015-09-09 | 2018-04-18 | 株式会社ジーグ | 遊技機 |
-
2004
- 2004-01-08 JP JP2004002667A patent/JP3843102B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-27 KR KR1020067002449A patent/KR100738866B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-27 WO PCT/JP2004/007263 patent/WO2005014166A1/ja not_active Ceased
- 2004-05-27 US US10/567,341 patent/US7585809B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-27 RU RU2006106714/04A patent/RU2316395C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-05-27 EP EP04745369.1A patent/EP1661619B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-05-27 BR BRPI0413351A patent/BRPI0413351B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-05-27 CA CA2534278A patent/CA2534278C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-19 MY MYPI20042886A patent/MY145043A/en unknown
- 2004-07-20 TW TW093121647A patent/TWI243710B/zh active
-
2008
- 2008-11-26 US US12/324,005 patent/US20090131250A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8418444B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-04-16 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Method for purification of exhaust gas from internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090131250A1 (en) | 2009-05-21 |
| US7585809B2 (en) | 2009-09-08 |
| EP1661619A4 (en) | 2010-01-20 |
| EP1661619A1 (en) | 2006-05-31 |
| JP3843102B2 (ja) | 2006-11-08 |
| RU2006106714A (ru) | 2006-08-10 |
| RU2316395C2 (ru) | 2008-02-10 |
| CA2534278C (en) | 2010-03-30 |
| MY145043A (en) | 2011-12-15 |
| EP1661619B1 (en) | 2014-07-02 |
| BRPI0413351B8 (pt) | 2016-09-13 |
| US20090005241A1 (en) | 2009-01-01 |
| BRPI0413351B1 (pt) | 2015-02-24 |
| CA2534278A1 (en) | 2005-02-17 |
| JP2005066587A (ja) | 2005-03-17 |
| WO2005014166A1 (ja) | 2005-02-17 |
| TW200512041A (en) | 2005-04-01 |
| KR20060034722A (ko) | 2006-04-24 |
| KR100738866B1 (ko) | 2007-07-16 |
| BRPI0413351A (pt) | 2006-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001506177A (ja) | 排気転化触媒のための高度に分散した実質的に均一な混合した金属―酸化物複合担体 | |
| EP0827775B1 (en) | Oxygen storage material for automotive catalysts | |
| TWI243710B (en) | Purification catalyst for exhaust gas, production method therefor, and purification catalyst equipment for exhaust gas | |
| KR100734386B1 (ko) | 배출 가스 정화 촉매와 그 제조 방법 및 차량용 배출 가스정화 촉매 장치 | |
| JP4157514B2 (ja) | 排ガス浄化触媒及びそれを備えた車用排ガス浄化装置 | |
| CN1669648A (zh) | 排气净化催化剂及其制造方法、以及车用排气净化催化剂装置 | |
| JP3843091B2 (ja) | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 | |
| JP3843092B2 (ja) | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 | |
| JP2005205280A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに車用排ガス浄化触媒装置 | |
| CA2581339C (en) | Catalyst for exhaust gas purification and exhaust gas purification apparatus | |
| JP2005199139A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに車用排ガス浄化触媒装置 | |
| JP5709184B2 (ja) | 排ガス浄化方法および排ガス浄化装置 | |
| JPH1133401A (ja) | 窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法 | |
| JP2005199122A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに車用排ガス浄化触媒装置 |