[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于净化从内燃机排出的排气的排气净化用催化剂。

背景技术

从汽车等的发动机排出的排气中，含有烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)等有害成分。一般地，在内燃机的排气通路中配置用于将这些有害成分从排气中净化掉的排气净化用催化剂。该排气净化用催化剂通过在基材表面形成催化剂层来构成，该催化剂层由贵金属催化剂和担载该贵金属催化剂的多孔质载体构成。

另外，为了净化掉烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)等有害成分，上述排气净化用催化剂广泛使用所谓的三元催化剂。该三元催化剂，作为上述贵金属催化剂使用铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)等，该贵金属催化剂之中，铂和钯主要有助于烃(HC)和一氧化碳(CO)的净化性能(氧化净化能力)，铑主要有助于氮氧化物(NO_X)的净化性能(还原净化能力)。

在上述排气净化用催化剂中，为了使该催化剂的催化剂功能更有效地发挥，一直以来进行着将上述催化剂层分为多个区域，用不同的材料形成各区域的技术。例如，在专利文献1中公开了具有上游侧催化剂层和下游侧催化剂层的排气净化用催化剂，上述上游侧催化剂层设置在排气通路的上游侧，上述下游侧催化剂层设置在该排气通路的下游侧。该排气净化用催化剂的上述上游侧催化剂层含有钯，且厚度比上述下游侧催化剂层薄。另一方面，该下游侧催化剂层由含有铂、钡(Ba)和二氧化锆-二氧化铈复合氧化物(ZrO₂-CeO₂复合氧化物)的内催化剂层以及形成于该内催化剂层的表面并含有铑的外催化剂层构成。该结构的排气净化用催化剂，在含有钯的上述上游侧催化剂层中主要进行HC的净化。另外，该上游侧催化剂层与上述下游侧催化剂层相比较薄地形成，因此能够很好地净化在催化剂层内部难以扩散的HC。

另外，将排气净化用催化剂的催化剂层分为多个区域的技术的其他例子在专利文献2和专利文献3中进行了公开。

专利文献2对于作为贵金属催化剂至少具有铑和钯，还具有Zr类复合氧化物和含有Ce及Zr的CeZr类复合氧化物的排气净化用催化剂进行了公开。该排气净化用催化剂，设置有在载体上含有铑并且不含有钯的第1催化剂层、和与该第1催化剂层相比更靠载体侧配置的含有钯并且不含有铑的第2催化剂层。

另一方面，专利文献3对于包含载体基材、上游侧催化剂层和下游侧催化剂层的排气净化用催化剂进行了公开，上述上游侧催化剂层形成于该载体基材的排气通路的上游侧，上述下游侧催化剂层形成于该载体基材的排气通路的下游侧。其特征在于，在该上游侧催化剂层中含有钯和钡，在上述下游侧催化剂层中含有铑。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-005591号公报

专利文献2：日本特开2011-183317号公报

专利文献3：日本特开2009-273988号公报

发明内容

然而，在汽车等的发动机刚起动时，排气处于低温状态。因此，在采用钯的排气净化中，存在烃(HC)的净化性能降低的课题。即，在发动机刚起动后的低温区，烃的一部分没有被净化而残留，残存的烃(HC)吸附在钯的表面，在钯粒子的表面形成被膜，由此活性点减少。其结果，催化剂的净化性能降低(钯的HC中毒)。因此，在采用钯的排气净化中，优选难以发生HC中毒的催化剂。

此外，近年来，以制造成本的减轻和材料的稳定供给作为目的，正在推进低贵金属排气净化用催化剂的开发。以往的排气净化用催化剂，即使有一部分的钯发生HC中毒，也较多地残留没有中毒的钯，因此对催化剂功能的影响少。但是，对于低贵金属排气净化用催化剂而言，降低了贵金属催化剂的使用量，因此钯发生HC中毒时的影响大。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的是很好地防止排气净化用催化剂(特别是低贵金属排气净化用催化剂)中的钯的HC中毒，提供能够实现该目的的排气净化用催化剂。