[发明专利]储氧材料

说明书

技术领域

本发明涉及储氧材料，尤其涉及适合在排气净化用催化剂中使用 的储氧材料。

背景技术

一直以来，作为处理汽车排气的排气净化用催化剂，广泛使用在 氧化铈等无机氧化物上担载贵金属而形成的三元催化剂。在该三元催 化剂中，贵金属起到促进氮氧化物的还原反应以及一氧化碳和烃的氧 化反应的作用。另外，无机氧化物起到增大贵金属的比表面积、并发 散反应产生的热量从而抑制贵金属烧结的作用。特别是氧化铈具有储 氧能力，能够优化上述还原反应和氧化反应。

但是，在高温条件下使用该三元催化剂时，氧化铈的晶粒成长， 其结果是，氧化铈的表面积减少。如果氧化铈的表面积减少，则其储 氧能力下降。因此，为了提高氧化铈的热稳定性，正在进行各种研究 开发。

例如，日本特公平6-75675号公报记载了含有铈与锆的复合氧化 物的排气净化用催化剂。日本特开2000-169148号公报中有使用铈、锆 及钇的复合氧化物的记载。日本特开平11-21171号公报记载了利用由 铈与镨、镧、钇及钕的至少1种元素的复合氧化物构成的储氧材料净 化内燃机排出的排气。

这些复合氧化物与氧化铈相比，热稳定性优良。因此，这些复合 氧化物能够长时间地维持优良的储氧能力。

但是，本发明人在进行本发明时，发现了以下的事实。使用了上 述复合氧化物的三元催化剂在例如1000℃以上的高温条件下长时间使 用时，虽然复合氧化物粒子难以成长，但却发生贵金属粒子的成长。 因此，随着该贵金属粒子的成长，复合氧化物的储氧能力下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供即使在高温条件下长时间使用时也发挥 优良的储氧能力的储氧材料。

根据本发明的第一方面，能够提供一种储氧材料，该储氧材料具 备由铈与锆的复合氧化物或铈、铈以外的稀土元素及锆的复合氧化物 构成的第1粒子、含有稀土元素、碱土元素及锆的复合氧化物的第2 粒子和贵金属，且部分所述贵金属与所述第2粒子含有的所述复合氧 化物形成固溶体。

附图说明

图1是简要地表示本发明的一个实施方式的储氧材料的图。

图2是简要地表示图1的储氧材料在高温条件下显示的状态变化 的示意图。

图3是表示由例1制造的粉末的X射线衍射光谱的图谱。

图4是表示由例1制造的粉末的电子显微镜照片。

图5是表示图4的一个粒子的由EDX得到的元素分析光谱的图 谱。

图6是表示图4的另一个粒子的由EDX得到的元素分析光谱的图 谱。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行说明。

图1是简要地表示本发明的一个实施方式的储氧材料的图。

该储氧材料1含有多个第1粒子P1和多个第2粒子P2。另外， 图1中，为了简化，各自只画了一个第1粒子P1和第2粒子P2。

第1粒子P1由铈与锆的复合氧化物或铈、铈以外的稀土元素及锆 的复合氧化物构成。典型地，该复合氧化物与后述的贵金属不形成固 溶体。

第1粒子P1与第2粒子P2相比，难以发生加热引起的成长。即， 第1粒子P1与第2粒子P2相比，热稳定性更优良。

第1粒子P1担载贵金属13c。作为贵金属13c，可以使用例如铂、 钯及铑等铂族元素。作为贵金属13c，可以使用一种贵金属元素，或者 使用多种贵金属元素。在此，作为一例，使用铂(Pt)作为贵金属13c。

第2粒子P2含有载体11、部分包覆其表面的复合氧化物12a至 12c和未图示的贵金属。

载体11含有稀土元素的氧化物作为主成分。载体11还可以含有 例如氧化锆(ZrO₂)。载体11也可以含有稀土元素与锆的复合氧化物作 为主成分。

复合氧化物12a含有稀土元素与碱土元素的复合氧化物作为主成 分。复合氧化物12b含有锆与碱土元素的复合氧化物作为主成分。复 合氧化物12c含有稀土元素、锆及碱土元素的复合氧化物作为主成分。

复合氧化物12a及12c含有的稀土元素与载体11含有的稀土元素 相同，复合氧化物12a至12c含有相同的碱土元素。另外，复合氧化物 12a至12c含有与贵金属13c相同的贵金属，复合氧化物12a至12c分 别与该贵金属形成固溶体。