[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及有效净化汽车用发动机等的排气中所含的一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)和氮氧化物(NO_x)的排气净化用催化剂。

背景技术

到如今，作为同时净化排气中所含的一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)和氮氧化物(NO_x)的三元催化剂，广泛使用铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等贵金属作为催化活性成分。公知将这些贵金属负载到例如氧化铝、氧化锆、二氧化钛等氧化物载体的排气净化用催化剂。这些排气净化用催化剂被涂布形成于堇青石制等的蜂窝基材的内壁表面，净化被导入到蜂窝基材的排气。

此外，为了提高催化性能而在排气净化用催化剂中添加助催化成分。该助催化成分为例如过渡金属的氧化物，通过添加成与作为催化活性成分的贵金属颗粒接触或接近，可以发挥作为活性部位(active site)的功能，提高催化活性。

近年来，在以汽油发动机的高输出化或高速行驶的增加等为背景中，存在汽车的排气气体温度变高的倾向。此外，为了在发动机启动时使蜂窝基材迅速升温至排气净化催化剂可净化排气气体的温度，在发动机的正下方配置形成有排气净化催化剂的蜂窝基材。根据这些，排气净化催化剂在比以前更高的温度范围内被使用。

对于现有的催化剂而言，缺乏实际的排气中的耐久性，高温使得贵金属自身产生颗粒生长，活性降低。

进行了如下尝试，即，将助催化成分配置于贵金属颗粒附近，这样可通过过渡金属或过渡金属化合物来抑制贵金属颗粒周围的气氛变化，因此，由此可提高贵金属颗粒的耐久性(参照专利文献1～4)。另外，根据这样的方法，不仅可以提高贵金属颗粒的耐久性，而且还期待提高贵金属颗粒的活性。

专利文献1：  日本特开平8-131830号公报

专利文献2：  日本特开2005-000829号公报

专利文献3：  日本特开2005-000830号公报

专利文献4：  日本特开2003-117393号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，被加入到催化剂中的助催化成分，其也与催化活性成分同样因高温而相互凝聚，产生颗粒生长，减少助催化成分颗粒的表面积，由此降低了助催化性能。助催化成分的颗粒生长不仅降低了助催化性能，而且有可能降低使催化活性成分的耐久性提高的效果。

解决问题的方法

有效解决了上述问题的本发明的排气净化用催化剂，其主旨在于，具备：

助催化包接体，其中，助催化成分的颗粒被高耐热性氧化物覆盖；

催化活性物种，其与该助催化包接体接近。

本发明的排气净化用催化剂中，对于上述催化活性物种，可以如下构成：

(1)在贵金属颗粒被负载于金属氧化物的催化活性颗粒的周围，配有与负载所述贵金属的金属氧化物不同的金属氧化物，或者，

(2)在具有贵金属和稀土类元素的复合氧化物的周围配有金属氧化物。

发明效果

根据本发明的排气净化催化剂，对于接近于催化活性物种的助催化剂，其具有助催化成分被高耐热性氧化物覆盖的结构，由此可以抑制助催化成分的移动凝聚，进而可以抑制助催化成分的表面积的减少，由此，使具有高温排气气体中的耐久性的排气净化用催化剂成为可能。

附图说明

图1表示参考例的排气净化催化剂的一个例子的示意图。

图2表示参考例的排气净化催化剂的其它例子的示意图。

图3表示本发明的排气净化催化剂的一个例子的示意图。

图4表示本发明的排气净化催化剂的其它例子的示意图。

符号说明

10、20、30、40排气净化用催化剂

11、21、31贵金属颗粒

12金属氧化物颗粒

13、26、36、46催化活性物种

14助催化成分颗粒

15高耐热性氧化物

16助催化包接体

25、35、45金属氧化物

41复合氧化物颗粒

具体实施方式

本发明的排气净化用催化剂，其要点在于，具备：催化活性物种，其具有净化排气的催化活性；和，助催化包接体，其接近于该催化活性物种。该催化活性物种和助催化包接体存在各种实施方式。催化活性物种可以是公知的物质，以下说明适合方式的具有催化活性物种的本发明的实施方式的排气净化用催化剂的例子。