[發(fā)明專利]排氣凈化用催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710786111.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107790119B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊藤良典;三浦真秀;仲東圣次;鈴木宏昌;鈴木貴博;飯冢光祐;伊藤實(shí);中島諒太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;株式會(huì)社科特拉
• 主分類號(hào): B01J23/10
• 分類號(hào): B01J23/10;B01D53/94
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

本發(fā)明的目的是提供使用了具有充分的耐熱性、并且兼?zhèn)鋬?chǔ)氧容量和氧吸放速度的OCS材料的排氣凈化用催化劑。本發(fā)明涉及一種排氣凈化用催化劑，其具有基材和形成于該基材上的催化劑涂層，在催化劑涂層中以相對(duì)于基材容量為5～100g/L的量包含具有燒綠石結(jié)構(gòu)的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的二次粒徑D50為3～7μm，氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物也可以含有鐠。

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)

在從汽車等的內(nèi)燃機(jī)排出的排氣中包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、未燃燒的烴(HC)等有害氣體。在分解這些有害氣體的排氣凈化用催化劑(所謂的三元催化劑)中，作為具有儲(chǔ)氧能力(OSC：Oxygen Storage Capacity)的助催化劑，使用氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物等。氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物等的儲(chǔ)氧材料(OSC材料)，具有通過(guò)吸藏釋放氧而在微小的空間控制空燃比(A/F)，抑制與排氣組成變動(dòng)相伴的凈化率的降低的效果。

以往，對(duì)于用于排氣凈化用催化劑的OSC材料，要求具有用于在長(zhǎng)時(shí)間中維持氧吸藏釋放能力的充分的儲(chǔ)氧容量及耐熱性，而且在長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫后也充分發(fā)揮優(yōu)異的儲(chǔ)氧能力。針對(duì)該要求，在專利文獻(xiàn)1中提出了特定了氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的一次粒徑、鈰和鋯的含有比率等的具有燒綠石結(jié)構(gòu)的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，具體而言，記載了一種氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，其特征在于，氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物中的粒徑1.5～4.5μm的一次粒子以粒子數(shù)為基準(zhǔn)相對(duì)于該復(fù)合氧化物的全部一次粒子為50％以上，氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物中的鈰和鋯的含有比率以摩爾比([鈰]：[鋯])計(jì)在43：57～55：45的范圍，并且，根據(jù)在大氣中、1100℃的溫度條件下加熱5小時(shí)后的通過(guò)X射線衍射測(cè)定得到的使用了CuKα的X射線衍射圖求出的2θ＝14.5°的衍射線與2θ＝29°的衍射線的強(qiáng)度比{I(14/29)值}以及2θ＝28.5°的衍射線與2θ＝29°的衍射線的強(qiáng)度比{I(28/29)值}分別滿足以下的條件：I(14/29)值≥0.015，I(28/29)值≤0.08。專利文獻(xiàn)1所記載的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，其一次粒徑被特定了，但對(duì)于二次粒徑?jīng)]有具體記載。

另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載了一種復(fù)合氧化物材料，其特征在于，包含氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的具有燒綠石結(jié)構(gòu)的晶體粒子和存在于所述粒子表面的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的具有螢石結(jié)構(gòu)的晶體，所述氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的具有螢石結(jié)構(gòu)的晶體包含比氧化鈰多的氧化鋯，且與所述氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物的具有燒綠石結(jié)構(gòu)的晶體粒子一體化，并記載了：制備了平均二次粒徑11μm的具有燒綠石結(jié)構(gòu)的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物。

最近，隨著催化劑的低體積化，對(duì)于排氣凈化用催化劑中所使用的OSC材料，不僅要求具有充分的耐熱性及儲(chǔ)氧容量，而且為了顯示更快的行為，要求氧吸放速度也充分大。

但是，以往的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)為螢石結(jié)構(gòu)時(shí)，雖然氧吸放速度大，但是儲(chǔ)氧容量小，另外，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)為燒綠石結(jié)構(gòu)時(shí)，雖然儲(chǔ)氧容量大，但是氧吸放速度小，迄今為止很難實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氧容量和氧吸放速度的兼?zhèn)洹?/p>

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2015－34113號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2014－114196號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

如上述那樣，在以往的排氣凈化用催化劑中，對(duì)于作為OSC材料使用的氧化鈰－氧化鋯系復(fù)合氧化物，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)為螢石結(jié)構(gòu)時(shí)，雖然氧吸放速度大，但是儲(chǔ)氧容量小，另外，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)為燒綠石結(jié)構(gòu)時(shí)，雖然儲(chǔ)氧容量大，但是氧吸放速度小，因此很難實(shí)現(xiàn)具有充分的耐熱性、并且兼?zhèn)鋬?chǔ)氧容量和氧吸放速度。因此，本發(fā)明的目的是提供使用了具有充分的耐熱性、并且兼?zhèn)鋬?chǔ)氧容量和氧吸放速度的OCS材料的排氣凈化用催化劑。