[發明專利]排氣凈化用催化劑

有效

• 申請號: 201210506182.0
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103127927A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 青木悠生
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/63;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及具有多種的復合氧化物來作為氧貯藏材料的排氣凈化用催化劑。

背景技術

從汽車等的內燃機排出的排氣中含有一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO_x）、未燃的碳氫化合物（HC）等的有害氣體。分解那樣的有害氣體的排氣凈化用催化劑（所謂的三元催化劑），可使用具有氧貯藏能力（OSC：Oxygen?Storage?Capacity）的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物等。具有氧貯藏能力的物質（氧貯藏材料）通過吸藏和釋放氧而發揮在微小空間控制空燃比（A/F），抑制與排氣組成變動相伴的凈化率的降低的效果。特別是在稀氣氛下產生的NO_x難以還原，因此為了抑制排出，優選排氣凈化用催化劑具有高的氧貯藏能力。

例如，專利文獻1公開了一種排氣凈化用催化劑，其含有二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物，該復合氧化物利用鈰離子和鋯離子形成有燒綠石型的規則排列相，即使在長時間暴露于高溫后也能夠發揮充分優異的氧貯藏能力。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1日本特開2009-084061號

發明內容

當然，氧貯藏材料中所蓄積的氧量有限，因此為了得到更大的效果，需要增加氧貯藏材料的使用量，或者變更氧貯藏材料的組成（例如提高CeO₂濃度等）。但是，氧貯藏材料的增量會增加排氣阻力，招致發動機輸出功率降低從而不優選。另外，氧貯藏材料的組成的變更，會導致使中毒的影響增大，因此仍不優選。為了提供在氧貯藏材料的使用量保持原樣的狀態下具有高的氧貯藏能力的排氣凈化用催化劑，需求能夠更高效率地吸藏和釋放氧的氧貯藏材料。

本發明者研討上述那樣的問題的結果發現：當將3種的組成或晶體結構不同的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物用于排氣凈化用催化劑，可得到比以往高的氧貯藏能力，更加降低NO_x排出量。本發明的要旨如下。

（1）一種排氣凈化用催化劑，包含：

a：含有二氧化鈰比二氧化鋯多的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物；

b：含有二氧化鋯比二氧化鈰多的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物；和

c：具有燒綠石（pyrochlore）型的規則排列結構的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物。

（2）根據（1）所述的排氣凈化用催化劑，a的含量和b的含量的任一個都比c的含量多。

（3）根據（1）或（2）所述的排氣凈化用催化劑，相對于a～c的總含量，c的含量為1～30重量%。

（4）根據（1）～（3）的任一項所述的排氣凈化用催化劑，還含有鉑族貴金屬，相對于1重量份的鉑族貴金屬，a～c的總含量為100～150重量份。

本發明的排氣凈化用催化劑，通過含有具有3種的不同的組成或晶體結構的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物，具有比以往高的氧貯藏能力，相比于以往的排氣凈化用催化劑，能夠進一步降低NO_x排出量。

附圖說明

圖1是歸納實施例1～3以及比較例1～7的催化劑的發動機臺架（engine?bench）試驗評價結果的圖。

具體實施方式

本發明的排氣凈化用催化劑，其特征在于，包含：a：含有二氧化鈰比二氧化鋯多的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物；b：含有二氧化鋯比二氧化鈰多的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物；和c：具有燒綠石型的規則排列結構的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物。

a的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物中的「含有二氧化鈰比二氧化鋯多」，意指：復合氧化物中所含的二氧化鈰的重量比，高于二氧化鋯的重量比。a的含有二氧化鈰比二氧化鋯多的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物，在其制造時，通過使硝酸鈰等原料的按二氧化鈰（CeO₂）換算量變得比硝酸氧鋯等原料的按二氧化鋯（ZrO₂）換算量多而得到。a的二氧化鈰-二氧化鋯復合氧化物中的二氧化鈰：二氧化鋯的存在比，按重量比計，優選為1.1：1～5：1，特別優選為1.5：1～3：1的范圍。