[發(fā)明專利]排氣凈化用催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480063256.5
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN105745015A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 后藤貴志;瀧健一;松枝悟司
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社科特拉
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94;B01J35/04;B01J37/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及排氣凈化用催化劑。

背景技術(shù)

從發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)排出的排氣中，包含烴(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)等有害物質(zhì)。由于這些物質(zhì)成為大氣污染的原因，因此需要凈化排氣。

排氣能夠使用排氣凈化用催化劑來凈化。排氣凈化用催化劑通常由基材和配置于該基材上的催化劑層構(gòu)成，催化劑層包含載體和擔(dān)載于該載體上的催化劑金屬。作為催化劑金屬，一般使用鉑、鈀、銠等貴金屬。

為了高效地凈化排氣，將催化劑金屬附近的氧的量控制在一定范圍是有效的。為了該目的，作為載體使用了鈰-鋯復(fù)合氧化物等具有氧吸藏釋放能力(OSC)的材料(以下稱為“OSC材料”)(例如專利文獻(xiàn)1～3)。

鈰-鋯復(fù)合氧化物，在氧過量的條件下通過鈰從3價(jià)向4價(jià)進(jìn)行氧化而吸藏氧氣。另一方面，在氧不足的條件下通過鈰從4價(jià)向3價(jià)進(jìn)行還原而釋放氧。由此，能抑制催化劑金屬附近的氣氛變動，能高效地凈化排氣。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-215569號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-165067號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開2003-265958號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

排氣的溫度在從低溫區(qū)域到高溫區(qū)域的寬范圍內(nèi)進(jìn)行變化。發(fā)動機(jī)起動時(shí)處于排氣的溫度低的狀態(tài)，排氣凈化用催化劑沒有充分地活化，因此難以充分凈化排氣。因此，以往的排氣凈化用催化劑，被設(shè)計(jì)成在排氣的溫度低的狀態(tài)下能發(fā)揮OSC。但是，會產(chǎn)生下述問題：如果在排氣的溫度低的狀態(tài)下發(fā)揮了OSC，則其后，即使排氣的溫度上升也已不能發(fā)揮OSC。其結(jié)果，在高溫區(qū)域難以充分凈化排氣。

因此，本發(fā)明的目的是提供能夠在從低溫區(qū)域到高溫區(qū)域的寬溫度范圍內(nèi)高效地凈化排氣的排氣凈化用催化劑。

本發(fā)明人銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過在基材上配置在不同的溫度區(qū)域發(fā)揮OSC的多個(gè)層，能夠在寬溫度范圍內(nèi)高效地凈化排氣。另外，還發(fā)現(xiàn)，擔(dān)載有催化劑金屬的OSC材料在低的溫度區(qū)域發(fā)揮OSC，未擔(dān)載催化劑的OSC材料在高的溫度區(qū)域發(fā)揮OSC。

即，本發(fā)明包含以下技術(shù)方案。

[1]一種排氣凈化用催化劑，包含基材、配置于該基材上的下層、和配置于該下層上的上層，

所述下層包含以任意的順序?qū)盈B的下層催化劑層和非催化劑層，所述下層催化劑層包含具有氧吸藏釋放能力的第1材料和擔(dān)載于該第1材料上的第1催化劑金屬，所述非催化劑層包含具有氧吸藏釋放能力的第2材料、但不包含催化劑金屬，

所述上層包含上層催化劑層，所述上層催化劑層包含第2催化劑金屬。

[2]根據(jù)[1]所述的排氣凈化用催化劑，非催化劑層配置于下層催化劑層上。

[3]根據(jù)[1]所述的排氣凈化用催化劑，下層催化劑層配置于非催化劑層上。

[4]根據(jù)[1]～[3]的任一項(xiàng)所述的排氣凈化用催化劑，具有氧吸藏釋放能力的第1材料和具有氧吸藏釋放能力的第2材料為具有燒綠石結(jié)構(gòu)的材料。

[5]根據(jù)[4]所述的排氣凈化用催化劑，具有燒綠石結(jié)構(gòu)的材料為鈰-鋯復(fù)合氧化物。

[6]根據(jù)[1]～[5]的任一項(xiàng)所述的排氣凈化用催化劑，第1催化劑金屬為銠，第2催化劑金屬為鈀和/或鉑。

本說明書包含作為本申請的優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的日本國專利申請2013-241959號的說明書和/或附圖中所記載的內(nèi)容。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在從低溫區(qū)域到高溫區(qū)域的寬溫度范圍內(nèi)高效地凈化排氣的排氣凈化用催化劑。

附圖說明

圖1表示排氣凈化用催化劑的一例。

圖2表示排氣凈化用催化劑的截面圖的一部分。

圖3表示排氣凈化用催化劑的截面圖的一部分。

圖4表示第一OSC材料和第二OSC材料的重量比與HC凈化率的關(guān)系。

圖5表示溫度與OSC的關(guān)系。

具體實(shí)施方式

以下，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明涉及一種排氣凈化用催化劑，其包含基材、和配置于該基材上的下層、和配置于該下層上的上層，

所述下層包含以任意的順序?qū)盈B的下層催化劑層和非催化劑層，所述下層催化劑層包含具有氧吸藏釋放能力的第1材料(以下稱為“第一OSC材料”)和擔(dān)載于該第1材料上的第1催化劑金屬，所述非催化劑層包含具有氧吸藏釋放能力的第2材料(以下稱為“第二OSC材料”)、但不包含催化劑金屬，所述上層包含上層催化劑層，所述上層催化劑層包含第2催化劑金屬。