[发明专利]废气净化用催化剂

说明书

一种具有第1催化剂层(12)的废气净化用催化剂，其中，第1催化剂层(12)沿废气的流动方向具有第一分区(14)和第二分区(15)，第一分区(14)与第二分区(15)相比位于废气的流动方向的上游侧，第一分区(14)和第二分区(15)均具有包含特定元素的催化活性成分，所述特定元素的浓度为第一分区(14)高于第二分区(15)，第一分区(14)中的催化剂层(12)的厚度方向上的所述特定元素的浓度梯度相对于第二分区(14)的该厚度方向上的所述特定元素的浓度梯度是平缓的。

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂。

背景技术

以往，提出了用于净化从柴油发动机、汽油发动机等内燃机排出的一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NO_x)这3种成分的废气净化用催化剂。这3种成分主要通过贵金属净化。

在利用贵金属的废气净化作用的废气净化用催化剂中，提出了于废气流动方向的上游侧和下游侧将催化剂层划分为不同的构成的催化剂。例如专利文献1中记载了一种使贵金属浓度在下层催化剂层中的废气流动方向的上游侧和下游侧不同的废气净化用催化剂。另外，专利文献2记载了一种废气净化用催化剂，其中，催化剂层中的贵金属从废气流动方向的上游侧到下游侧逐渐减少，将贵金属集中在上游端部附近。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US2013150236A1

专利文献2：US2018023444A1

发明内容

以往，如专利文献1和2，认为在废气净化用催化剂的废气流动方向的上游侧，使贵金属比下游侧更多地含有时，作为发热反应的CO、HC氧化在上游侧活跃地发生，从而能够高效地使催化剂整体升温，该升温提高NO_x还原能力，因此与在上游侧和下游侧均等地配置贵金属的情况相比，能够提高CO、HC、NO_x的低温下的净化性能。

然而，在近年来的环境基准的严格化和成本降低的基础上，反复行驶所带来的热耐久性能的要求越来越强。因此，在抑制贵金属的用量的同时提高废气的温度低的内燃机起动时的净化率成为重要的课题，但是如专利文献1的记载所示，在仅使废气流动方向的上游侧比下游侧配置更多的贵金属的情况下，难以说对解决上述技术课题的效果充分。

另外，如专利文献2所述，在使贵金属量沿废气流动方向具有梯度的方法中，在基于反复行驶的热耐久条件下，催化活性成分容易聚集，难以得到催化剂的热耐久性。

因此，本发明的课题在于提供一种能够解决上述现有技术所具有的课题的废气净化用催化剂。

本发明人对不仅能够在抑制贵金属量的同时提高内燃机的起动时的废气净化性能，而且能够具有优异热耐久性的废气净化用催化剂的结构进行了深入研究。

其结果，令人惊讶地发现，通过沿废气流动方向将催化剂层划分为2个以上的分区，设置为不仅使上游侧分区的贵金属的浓度高于下游侧分区，并且使废气流动方向的上游侧分区中的该贵金属浓度的厚度方向的梯度比下游侧分区平缓的结构，能够获得催化活性成分的分散性，提高内燃机的起动时的废气净化性能，并实现废气净化用催化剂的热耐久性。

本发明是基于上述见解而完成的，提供一种废气净化用催化剂，其为具有第1催化剂层的废气净化用催化剂，

所述第1催化剂层沿废气的流动方向具有第一分区和第二分区，前述第一分区与前述第二分区相比位于废气的流动方向的上游侧，

前述第一分区和所述第二分区均具有包含特定元素的催化活性成分，

前述特定元素的浓度为前述第一分区高于前述第二分区，

前述第一分区中的所述第1催化剂层的厚度方向上的前述特定元素的浓度梯度比前述第二分区的厚度方向上的前述特定元素的浓度梯度平缓。