[发明专利]废气净化用催化剂

说明书

本发明所涉及的废气净化用催化剂具有基材(10)和催化剂涂层(30)。催化剂涂层(30)具有下层(34)和上层(32)。上层(32)作为贵金属催化剂含有Rh和/或Pt。下层(34)作为贵金属催化剂含有Pd。下层(34)包括位于上游侧的前段下层(34a)和位于下游侧的后段下层(34b)。前段下层(34a)为不含含Ce氧化物的无Ce层。后段下层(34b)为包含烧绿石型结构的含Ce氧化物的含Ce层。

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂。详细而言涉及具有基材和形成在该基材的表面上的催化剂涂层的废气净化用催化剂。

其中，本国际申请基于2016年3月22日提出的日本专利申请第2016－057142号主张优先权，该申请的全部内容作为参照引入本说明书中。

背景技术

为了净化从汽车发动机等内燃机排出的废气，常使用含有Pt(铂)、Pd(钯)和Rh(铑)的贵金属中的至少一种的三元催化剂。在这样的三元催化剂的一个典型的构成中，在高耐热性陶瓷基材的表面形成由氧化铝构成的催化剂涂层，在该催化剂涂层中载持Pt、Pd和Rh的贵金属中的一种或两种以上。这些贵金属中，Pd主要有助于一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的净化性能，Rh主要有助于NOx的净化性能(还原净化能力)。因此，通过将Pd和Rh并用，能够更加高效地将废气中的有害成分一次性净化。

为了使用这样的三元催化剂有效地对废气中的成分进行净化，希望作为供给到发动机的空气与汽油的混合比率的空燃比在理论空燃比(理论配比)附近。在现有技术中，为了缓和催化剂能够有效工作的空燃比的气氛变动，作为上述贵金属的载体，广泛使用具有氧储藏能力(OSC：Oxygen Storage Capacity，储氧性能)的含Ce氧化物(例如氧化铈－氧化锆复合氧化物)(例如专利文献1)。含Ce氧化物能够发挥在废气的空燃比为贫燃时(即氧过剩侧的气氛)储存废气中的氧、而在废气的空燃比为富燃时(即燃料过剩侧的气氛)放出被储存的氧的作用。由此，即使在废气中的氧浓度发生变动时，也能够得到稳定的催化剂性能，催化剂的净化性能提高。

另外，近年来，为了使废气净化用催化剂的性能进一步提高，开了出不将全部贵金属催化剂载持于一个载体层，而是将催化剂涂层形成为至少具有上下两层的叠层结构，分别在一个层中分离载持Pd、在另一个层中分离载持Rh的催化剂。例如，专利文献1中公开了在蜂窝状载体的整体涂敷Pd层、并在该Pd层涂敷Rh层而形成的废气净化用催化剂。在该专利文献的公报中，提出了Pd层具有前段部和后段部，通过将前段部与后段部的氧释放材料的量的比率设为前段部＞后段部来改善NOx净化性能的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－212639号公报

专利文献2：日本特开2010－167381号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，通常在发动机刚启动后等废气温度尚低的情况下，由于废气净化用催化剂尚未充分预热，所以存在催化剂的净化性能降低的缺点。特别是由于低温的废气中含有大量的作为燃料的未燃物质的HC(Cold HC)，所以需求在发动机刚启动后的低温状态下能够发挥良好的Cold HC净化性能的废气净化用催化剂。另外，在刚启动后片刻催化剂的温度充分上升后的情况下，进而在发动机受到高负荷的状态或发动机再启动时，存在从发动机排出大量NOx(Hot NOx)的倾向。因此，需求在高负荷运转时和再启动时能够发挥良好的HotNOx净化性能的废气净化用催化剂。即，需求能够以高水平实现兼备Cold HC净化性能和HotNOx净化性能的废气净化用催化剂。

本发明是鉴于这样的情况完成的，其主要目的在于提供一种具有上下双层结构的废气净化用催化剂，该废气净化用催化剂能够以高水平兼备Cold HC净化性能和Hot NOx净化性能。