[发明专利]硫吸留催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸留汽车排气中的硫成分以防止其向下游侧流出 的硫吸留催化剂。本发明的硫吸留催化剂例如配置在NO_x吸留还原型 催化剂的上游，可以用于防止NO_x吸留还原型催化剂的硫中毒。

背景技术

作为稀薄混合气发动机用的排气净化用催化剂，使用NO_x吸留还 原型催化剂。该NO_x吸留还原型催化剂在稀薄气氛下由NO_x吸留材料吸 留NO_x，在燃料过量供给时自NO_x吸留材料放出的NO_x被气氛中大量存 在的HC等还原成分还原净化。放出NO_x后的NO_x吸留材料恢复NO_x吸留 功能，在接着的稀薄气氛下再进行NO_x吸留。

NO_x吸留材料包含碱金属或碱土类金属，通过和NO_x反应变成硝酸 盐或亚硝酸盐，由此来吸留NO_x。然而在排气中含有燃料带来的硫成分 (SO₂)。该硫成分在催化剂上成为SO_x，其吸收排气中的水分生成硫 酸离子和亚硫酸离子，这些离子和NO_x吸留材料反应生成硫酸盐和亚 硫酸盐。与硝酸盐相比，该硫酸盐的分解温度非常高，所以，成为硫 酸盐的NO_x吸留材料难以放出SO_x。因此，成为硫酸盐的NO_x吸留材料 就消失了NO_x吸收功能，由此存在NO_x吸留还原催化剂的NO_x净化功能 逐渐降低之类的问题。该现象被称为硫中毒。

为了解决该问题，例如在特开2006-144624号公报中已提出排气 净化装置的方案，即，在NO_x吸留还原型催化剂的上游侧配置SO_x吸收 剂，在SO_x吸收剂的上游侧再配置还原剂供给装置。作为以稳定的硫 酸盐的形式保持的SO_x吸收剂，在该公报中例示了在包含氧化铝的载 体上载持有K、Na、Cs、Ca等碱成分和Pt等贵金属的硫吸留催化剂。

但是，就载持有碱成分和Pt等贵金属的硫吸留催化剂而言，存在 贵金属的氧化活性因碱成分的存在而降低这样的不利情况。因此，在 使用时将SO₂氧化变成SO_x的反应活性会逐渐降低，没有被吸留的SO₂就会流向下游侧。这样一来，SO₂就会流入配置在下游侧的NO_x吸留还 原型催化剂中，难以防止其硫中毒。

专利文献1：特开2006-144624号公报

发明内容

本发明是鉴于上述事情而开发的，其要解决的课题是通过抑制贵 金属的氧化活性的降低来提高SO_x的吸留性能，形成耐久性优良的硫 吸留催化剂。

解决上述课题的本发明的硫吸留催化剂的特征为，是包含载体基 材、含多孔质氧化物且在载体基材表面形成的涂层、涂层上所载持的 贵金属、选自碱金属及碱土类金属且被涂层载持的SO_x吸留材料，将 排气中的硫成分作为硫氧化物进行吸留的硫吸留催化剂，具有至少在 涂层的排气上游侧载持有贵金属的上游侧催化剂部、在上游侧催化剂 部的排气下游侧的、在涂层上载持有选自Mg、K、Na、Sr、Ca的SO_x吸留材料的下游侧催化剂部。

下游侧催化剂部优选自载体基材的下游侧端面向上游侧载持于载 体基材的全长的1/10～1/2的范围。

另外，选自Mg、K、Na、Sr、Ca的SO_x吸留材料的载持量，优选 为每1升载体基材体积0.1～0.5摩尔。

此外，优选在上游侧催化剂部载持有Ba。

发明效果