[發明專利]排氣凈化用催化劑

有效

• 申請號: 200680028342.8
• 申請日: 2006-07-24
• 公開（公告）號: CN101237933A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 北村一郎;滝健一;平井章雅
• 申請（專利權）人: 株式會社卡特勒
• 主分類號: B01J35/04
• 分類號: B01J35/04;B01D53/94;B01J23/58;B01J23/63;B01J37/02;F01N3/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 宋莉

技術領域

本發明涉及一種排氣凈化用催化劑，其去除來自汽車、摩托車等的內燃機的排氣中所含的有害成分。

背景技術

通過將包含耐火性無機氧化物和貴金屬的催化劑涂層涂覆在由陶瓷等制得的基材上而形成排氣凈化用催化劑。目前，大部分催化劑是同時凈化HC、CO和NO_x的三元催化劑。

排氣凈化用催化劑所需的性能之一是，在發動機起動后的快速活化性能(即，著火性能、低溫活化性能)，即使處于低溫范圍內亦是如此。人們已研究例如通過使催化劑層具有雙層結構來改善排氣凈化用催化劑的著火性能(參見專利文獻1-4)。

例如，日本專利公報No.3235640(專利文獻1)的權利要求1記載了催化劑層的內層包含氧化鈰/氧化鋯重量比為100/2-100/80的鈰-鋯復合氧化物，且該催化劑層的外層包含氧化鈰/氧化鋯重量比為2/100-100/100的鈰-鋯復合氧化物。

日本未審專利申請公報No.2004-298813(專利文獻2)的權利要求1記載了催化劑層的內層為包含通過負載有鉑組分的多孔氧化鋁構成的負載鉑的氧化鋁和儲氧二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物的復合陶瓷，且該催化劑層的外層為包含下列物質的復合陶瓷：負載有銠的二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物和負載有銠的氧化鋁中的至少一種，它們均由負載有銠組分的低熱可降解二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物或多孔氧化鋁構成；和多孔氧化鋁和低熱可降解二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物中的至少一種。

日本未審專利申請公報No.2001-70792(專利文獻3)的權利要求5記載了催化劑層的內層包含鈀，且外層包含同時負載有銠和鉑的基于鋯的復合氧化物以及同時負載有銠和鉑的基于鈰的復合氧化物。

日本未審專利申請公報No.10-296085(專利文獻4)的權利要求1和2記載了催化劑層的內層由包含Ce、Zr、Pd、Ba以及作為主要組分的活性氧化鋁的耐火性無機氧化物構成，且該內層的Ce/Zr摩爾比為85/15至30/70。該催化劑層的外層由包含選自Ce、Zr及其化合物中的至少一種、Rh以及作為主要組分的活性氧化鋁的耐火性無機氧化物構成，且該外層的Ce/Zr摩爾比為0/100至25/75。

專利文獻1：日本專利公報No.3235640

專利文獻2：日本未審專利申請公報No.2004-298813

專利文獻3：日本未審專利申請公報No.2001-70792

專利文獻4：日本未審專利申請公報No.10-296085

發明內容

本發明所要解決的問題

然而，由于全世界對汽車排氣排放的規章越來越嚴，近來要求著火性能進一步改善。

考慮到上述情況，作出本發明，本發明的目的在于提供具有改善的著火性能的排氣凈化用催化劑。

解決問題所采用的方法

(1)權利要求1的發明提供了一種排氣凈化用催化劑，其包括催化劑基材、以及包含貴金屬和耐火性無機氧化物且形成在該催化劑基材上的催化劑涂層。該催化劑涂層在排氣的流動方向上包括位于上游的上游部分和位于下游的下游部分。該上游部分具有包括上游部分內層和上游部分外層的層狀結構。該上游部分內層包含CeO₂的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物，且該上游部分外層和下游部分包含ZrO₂的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物。

根據本發明的排氣凈化用催化劑，在該催化劑涂層的上游部分的上游內層中，CeO₂組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物(在下文中稱為“富含Ce的復合氧化物”)吸附排氣中的排氣組分。催化劑涂層中所含的貴金屬分解(degrade)所吸附的排氣組分。

由于上述作用，本發明的排氣凈化用催化劑可獲得高的排氣凈化性能，特別是可獲得高的著火性能。具體地說，由于本發明的上游部分內層中含有該富含Ce的復合氧化物，因而可獲得較高的排氣凈化性能和較高的著火性能。

而且，由于該催化劑涂層中的上游部分外層和下游部分包含ZrO₂的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物(在下文中稱為“富含Zr的復合氧化物”)，因而，本發明的排氣凈化用催化劑可獲得高的排氣凈化性能。

在本發明中，該上游部分內層包含鈰-鋯復合氧化物，該鈰-鋯復合氧化物總體上處于富含Ce的狀態，且該上游部分內層優選僅包含富含Ce的復合氧化物(而不包含富含Zr的復合氧化物)。