[發(fā)明專利]排氣凈化用催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680010687.4
• 申請(qǐng)日: 2016-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107249737B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尾上亮太;坂神新吾;野村泰隆;森下雄太;栗山純實(shí);關(guān)根洋;落合大輔;三好直人;竹內(nèi)雅彥;佐藤明美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社科特拉;豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01J35/04
• 分類號(hào): B01J35/04;B01D53/94;B01J23/63;F01N3/10;F01N3/24;F01N3/28
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;狄茜

本發(fā)明提供一種氧吸留材料的OSC能力被充分地發(fā)揮、OSC量提高的排氣凈化用催化劑。根據(jù)本發(fā)明，提供一種具備壁流型的基材、第一催化劑層(261)和第二催化劑層(262)的排氣凈化用催化劑(10)。第一催化劑層(261)設(shè)置于分隔壁(26)的內(nèi)部且與入側(cè)小室(24)相接的區(qū)域。第二催化劑層(262)設(shè)置于分隔壁(26)的內(nèi)部且與出側(cè)小室(25)相接的區(qū)域。第一催化劑層(261)和第二催化劑層(262)含有氧吸留材料。第一催化劑層(261)的涂敷密度D₁相對(duì)于第二催化劑層(262)的涂敷密度D₂的比(D₁/D₂)為1.1～1.8。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的排氣凈化用催化劑。詳細(xì)而言，涉及壁流型的排氣凈化用催化劑。

此外，本國(guó)際申請(qǐng)主張基于2015年2月17日申請(qǐng)的日本國(guó)專利申請(qǐng)2015－28795號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在本說(shuō)明書中作為參照被引入。

背景技術(shù)

在從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)排出的排氣中，含有烴(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、顆粒狀物質(zhì)(Particulate Matter；PM)等有害成分。一直以來(lái)，為了高效地除去這些排氣成分，利用著具備含有載體和載持于該載體的催化劑金屬的催化劑層的排氣凈化用催化劑。

例如，壁流型的排氣凈化用催化劑具備壁流型的基材和催化劑層。壁流型的基材具有排氣流入側(cè)的端部開(kāi)口的入側(cè)小室、排氣流出側(cè)的端部開(kāi)口的出側(cè)小室和分隔兩小室的多孔質(zhì)的分隔壁(肋壁)。催化劑層配置于上述分隔壁的內(nèi)部或表面。從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣從排氣流入側(cè)的端部流入入側(cè)小室內(nèi)，經(jīng)過(guò)多孔質(zhì)的分隔壁的細(xì)孔，從出側(cè)小室的排氣流出側(cè)的端部流出。其間，通過(guò)排氣與催化劑層(催化劑金屬)接觸，上述有害成分被凈化(無(wú)害化)。

作為與此相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，可以列舉專利文獻(xiàn)1～4。例如，專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了具備二層構(gòu)造的催化劑層的排氣凈化用催化劑。具體而言，公開(kāi)了如下的排氣凈化用催化劑：在分隔壁的內(nèi)部具備第一催化劑層(Pd含有層)，以完全覆蓋上述第一催化劑層的方式在分隔壁的表面整體具備第二催化劑層(Rh含有層)，僅上述第二層附加含有具有氧吸留能力的氧化鈰/氧化鋯復(fù)合氧化物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2009－82915號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007－185571號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：國(guó)際公開(kāi)2011/125771號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2011－167582號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

通過(guò)在排氣凈化用催化劑含有氧化鈰/氧化鋯復(fù)合氧化物這樣的氧吸留材料(OSC(Oxygen Storage Capacity)材料)，能夠?qū)⑴艢鈨艋么呋瘎┑膬?nèi)部的排氣氣氛穩(wěn)定地維持在化學(xué)當(dāng)量(理論空燃比)附近。即，OSC材料發(fā)揮如下作用：排氣的空燃比為稀混合氣氣氛(即氧過(guò)量的氣氛)時(shí)，吸留排氣中的氧，排氣的空燃比為濃混合氣氣氛(即燃料過(guò)量的氣氛)時(shí)，放出吸留的氧。由此，即使排氣中的氧濃度發(fā)生變動(dòng)，也能夠?qū)⑴艢鈨艋么呋瘎﹥?nèi)部的氣氛維持在化學(xué)當(dāng)量附近。其結(jié)果，可以得到穩(wěn)定的催化劑性能，能夠提高凈化性能。

但是，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，以往的構(gòu)成中還有改善的余地。即，近年來(lái)，出于降低制造成本等的目的，有降低催化劑金屬的使用量的趨勢(shì)。催化劑金屬在稀混合氣氣氛時(shí)發(fā)揮調(diào)節(jié)上述氧的吸留的作用。因此，降低了催化劑金屬量的排氣凈化用催化劑中，OSC材料的氧吸留率(OSC能力)顯著降低。排氣凈化用催化劑的OSC能力例如可以通過(guò)增加OSC材料的含量本身而增大。但是，這樣的方法存在排氣通過(guò)分隔壁時(shí)的壓力損失(壓損)上升的問(wèn)題。因此，為了補(bǔ)償如上所述的OSC能力的降低，期望提高排氣凈化用催化劑的OSC能力本身。