[发明专利]排气净化催化剂

说明书

本发明提供一种排气净化催化剂(1)，其具有：蜂窝结构的多孔质基材(2)、担载在其上的包含Pd的第1催化剂(3)、形成于多孔质基材(2)的表面上的涂层(4)、和担载在其上的包含Rh的第2催化剂(5)。多孔质基材(2)含有由二氧化铈‑氧化锆固溶体形成的助催化剂、由氧化铝形成的骨材、和无机粘合剂。多孔质基材(2)中的助催化剂的含量相对于助催化剂(21)和骨材(22)的合计100质量份超过50质量份。涂层(4)含有由二氧化铈‑氧化锆固溶体形成的助催化剂(41)。

技术领域

本发明涉及排气净化催化剂，特别是涉及具备含有由二氧化铈-氧化锆固溶体形成的助催化剂的蜂窝结构的多孔质基材、包含Pd第1催化剂、包含Rh的第2催化剂的排气净化催化剂。

背景技术

为了净化汽车的排气，例如一直使用由堇青石或SiC等构成的蜂窝结构的多孔质基材。具体地讲，一直在使用在蜂窝结构体中通过无机粘合剂担载有由二氧化铈-氧化锆固溶体等构成的助催化剂和贵金属催化剂的排气净化催化剂。

近年来，例如如专利文献1所示的那样，开发了由二氧化铈-氧化锆等助催化剂和氧化铝形成的蜂窝结构的多孔质基材，为了净化排气中的烃(即hydrocarbon，HC)及NOx，而在多孔质基材上作为贵金属催化剂担载Pd(钯)及Rh(铑)。含有这样的助催化剂的多孔质基材相比由堇青石等构成的多孔质基材，由于能够减小热容量，因此即使在发动机起动时的低温环境下也能够对HC发挥优异的净化性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-85241号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在发动机的起动后、特别是在高负荷运转时，为了得到高的NOx净化性能，需要使用NOx净化性能优异的Rh催化剂，但是如果作为贵金属催化剂将Pd和Rh双方担载在相同的多孔质基材上，则因排气净化催化剂的制造时及使用时的加热而使Pd和Rh合金化，使排气净化性能下降。因而，本申请发明者们研究了在通过助催化剂等而形成的多孔质基材的表面形成由助催化剂构成的涂层，在多孔质基材及涂层上分别担载不同的贵金属催化剂。其结果是，发现：虽然能够避免贵金属彼此间的合金化，并抑制催化剂性能的下降，但是与以往的由堇青石等构成的多孔质基材相比，由于多孔质基材与涂层之间的界面比较平坦，因此有涂层容易剥离的问题。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的是提供一种能够抑制排气净化性能的下降及涂层的剥离的排气净化催化剂。

用于解决课题的手段

本发明的一个方案涉及排气净化催化剂，其具有：蜂窝结构的多孔质基材、担载在该多孔质基材上的包含Pd的第1催化剂、形成于所述多孔质基材的表面上的涂层、和担载在该涂层上的包含Rh的第2催化剂，所述多孔质基材含有由二氧化铈-氧化锆固溶体形成的助催化剂、由氧化铝形成的骨材、和无机粘合剂，所述多孔质基材中的上述助催化剂的含量相对于该助催化剂和所述骨材的合计100质量份超过50质量份，所述涂层含有由二氧化铈-氧化锆固溶体形成的助催化剂。

发明效果

上述排气净化催化剂如上所述具有通过助催化剂等而形成的蜂窝结构的多孔质基材。因此，例如与以往的由堇青石形成的多孔质基材相比，多孔质基材的热容量减小，能够提高发动机起动时的低温环境下的对HC的净化性能。此外，上述排气净化催化剂具有形成于多孔质基材的表面上的涂层，在多孔质基材和涂层上分别担载包含Pd的第1催化剂和包含Rh的第2催化剂。因此，在上述排气净化催化剂中，能够抑制第1催化剂和第2催化剂的合金化，能够抑制发动机起动后的NOx净化性能的下降。所以，在上述排气净化催化剂中，能够使发动机起动时的高的HC净化性能和起动后的高的NOx净化性能得以兼顾。