[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

本发明涉及一种排气净化用催化剂，其具有基材和被覆在该基材上的催化剂被覆层，催化剂被覆层具有上游侧被覆层和下游侧被覆层，上游侧被覆层沿排气净化用催化剂的排气流动方向从上游侧的端部形成，下游侧被覆层沿排气净化用催化剂的排气流动方向从下游侧的端部形成，当上游侧被覆层与下游侧被覆层重叠的情况下，上游侧被覆层配置在下游侧被覆层之上，上游侧被覆层包含催化剂金属和固溶了Fe的ZrOsubgt;2/subgt;‑CeOsubgt;2/subgt;复合氧化物。

技术领域

本发明涉及排气净化用催化剂。

背景技术

从用于汽车等的内燃机、例如汽油引擎或柴油引擎等内燃机排出的排气中，包括有害成分、例如一氧化碳(CO)、烃(HC)和氮氧化物(NOx)等。

因此，一般而言，在内燃机中设置用于分解除去这些有害成分的排气净化装置，通过安装在该排气净化装置内的排气净化用催化剂，使这些有害成分基本上无害化。作为这样的排气净化用催化剂，已知例如三元催化剂和NOx吸藏还原催化剂。

三元催化剂是在化学计量(理论空燃比)气氛中同时进行CO和HC的氧化以及NOx的还原的催化剂。

另外，NOx吸藏还原催化剂是将排气中的NO在稀薄气氛中氧化为NO₂并吸藏，在化学计量气氛和浓气氛中将其还原为氮(N₂)的催化剂，其巧妙地利用了稀薄气氛、化学计量气氛和浓气氛的排气成分的变化。

但是，即使在采用了这些催化剂的情况下，排气的净化仍存在课题，从而进行了各种研究。

例如，日本特开2008-018322公开了一种排气净化用催化剂，其包含氧化铈-氧化锆复合氧化物、以及在所述氧化铈-氧化锆复合氧化物中分散并至少部分地固溶了的氧化铁。

日本特开2015-037784公开了一种排气净化用催化剂，其在载体担载有包含贵金属的催化活性成分和包含储氧材料的辅助催化剂成分，所述储氧材料包含铈、锆和铁，所述储氧材料中的铁含量相对于储氧材料的总重量为0.01重量％以上且小于0.70重量％(按Fe₂O₃换算)，所述储氧材料是(a)铁以及包含铈和锆的金属的复合氧化物或固溶体，或者(b)铁被担载在包含铈和锆的金属的复合氧化物或固溶体的表面，在所述载体上依次层叠包含所述催化活性成分或辅助催化剂成分的第1催化剂层和第2催化剂层，所述第2催化剂层包含所述储氧材料。

发明内容

排气限制愈发严格，而从资源风险的观点出发，要求降低作为用于净化排气用催化剂的催化剂金属的贵金属量。为了减少贵金属量，希望抑制由排气净化用催化剂的使用引起的贵金属的催化活性降低。

在排气净化用催化剂中，作为降低催化活性的主要原因之一，可举出对贵金属和/或载体的HC中毒、特别是在浓气氛中的对贵金属和/或载体的HC中毒。

因此，本发明的课题是提供一种提高了在容易发生HC中毒的浓气氛中的催化性能、特别是HC净化性能的排气净化用催化剂。

催化活性中NOx的净化在贵金属中特别地由铑(Rh)承担，但Rh的催化活性特别容易受到HC中毒造成的影响，容易由于HC中毒而降低。因此，为了抑制催化活性的降低，抑制Rh的HC中毒是有效的，因此，需要有效利用除Rh以外的贵金属，除去HC的技术。

为了净化HC，使用催化剂金属、例如贵金属，贵金属之中，铂(Pt)和钯(Pd)优良。因此，为了抑制Rh的HC中毒，需要提高这样的催化剂金属对HC的净化效率。

以往的排气净化用催化剂中，被覆层所含的催化剂金属的HC净化效率低，在排气净化用催化剂的前部没有完全净化的HC会流到排气净化用催化剂的后部，在该后部引起HC中毒、特别是Rh的HC中毒。