[发明专利]排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，更详细而言，尤其是涉及如下排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，其作为用于担载Rh的排气净化用催化剂载体是有效的，作为担载有Rh的排气净化用催化剂，在从过量空气系数λ为1的化学计量区域（ストイキ領域）至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NO_X净化活性均高，与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高。

背景技术

从汽车等的内燃机中排放的排气中包含碳化氢（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NO_X）等有害成分。因而，一直以来，为了净化这些有害成分以进行无害化，使用了三元催化剂。

在上述那样的三元催化剂中，作为催化剂活性成分而使用了Pt、Pd、Rh等贵金属，作为载体而使用了氧化铝、氧化铈、氧化锆、具备吸氧能力的氧化铈-氧化锆复合氧化物等，另外，作为催化剂支撑体而使用了由陶瓷或金属材料制成的蜂窝、板、粒料等形状的支撑体。通常来说，汽油汽车中使用的三元催化剂在过量空气系数λ=1附近对CO、HC、NO_X均能够保持高的净化性能，但在过量空气系数λ大于1的贫相区域中氧气变得过多，NO_X净化性能极度恶化。为了提高在过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NO_X净化性能，通常使用NO_X捕集催化剂，但据称使用了含有高浓度S的汽油时，容易受到S的损害，NO_X捕集功能降低。

提出了一种排气净化催化剂，其中，作为载体具有如下二层结构：包含将耐S毒性优异的磷酸盐（磷酸镁、磷酸银、磷酸镍、磷酸铜、磷酸铁、磷酸锌、磷酸锡）作为HC改性材料的催化剂层，以及包含担载RhWO₃修饰的氧化铝（或氧化硅氧化铝）的催化剂层，通过HC改性材料以贫相区域的空燃比将排气中的HC部分氧化，从而生成含氧化合物，即使在低HC/NO_X比的排气气氛下，也能够以高效率净化NO_X 而基本不生成N₂O（参照专利文献1。）。另外，提出了一种脱氮催化剂，其是将铱作为活性金属担载于由选自金属碳酸盐和金属硫酸盐和金属磷酸盐中的至少1种化合物制成的载体而成的（参照专利文献2。）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-042415号公报

专利文献2：日本特开平11-267509号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述专利文献1中记载的技术方案所使用的磷酸盐的BET值均低，需要使其担载于氧化铝、β沸石等具有高BET值的载体材料而进行高分散，且形成二层结构，因此制法变得复杂。另外，上述专利文献2中记载的技术方案中使用铱作为活性金属，耐久性并不一定能够满足。

本发明的目的在于，提供新型的排气净化用催化剂载体、尤其是作为用于担载Rh的排气净化用催化剂载体是有效的载体，提供如下排气净化用催化剂载体以及排气净化用催化剂，其作为担载有Rh的排气净化用催化剂，在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NO_X净化活性均高，与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高。需要说明的是，过量空气系数λ是表示相对于理论混合比（化学计量）进入了几倍的空气的倍率，λ=1为化学计量、λ＜1为富相区域、λ＞1为贫相区域。另外，若由文献SAE Paper Number 950256中记载的λ（O/R）和A/F的图表进行换算，则过量空气系数λ为理论混合比λ=1（化学计量）时，空燃比A/F为理论空燃比A/F=14.6。

用于解决问题的手段

本发明人等为了达成上述的目的而进行了深入研究，结果发现，在将耐S毒性优异的用通式MPO₄（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP₂O₇表示的磷酸锆用作Rh的载体时，能够得到在从过量空气系数λ为1的化学计量区域至过量空气系数λ大于1的贫相区域中的NO_X净化活性均高、与担载Rh的氧化锆相比性能大幅提高的排气净化用催化剂，从而完成了本发明。

即，本发明为排气净化用催化剂载体，其特征在于，其包含用通式MPO₄（式中，M为Y、La或Al）表示的磷酸盐或用式ZrP₂O₇表示的磷酸锆。