[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

本发明涉及的排气净化用催化剂具有基材(10)和形成于基材(10)的表面的催化剂层(20)。催化剂层(20)包含载持有金属的沸石颗粒(22)和含有稀土元素的含稀土元素化合物(24)。含稀土元素化合物(24)的添加量为稀土元素相对于沸石(22)所含的Si的摩尔比以氧化物换算计成为0.001～0.014的量。

技术领域

本发明涉及一种排气净化用催化剂。详细而言，涉及一种对从汽车发动机等内燃机排出的排气进行净化的排气净化用催化剂。

其中，本申请基于2017年2月20日所提出的日本专利申请特愿2017－029297号和2017年11月22日所提出的日本专利申请特愿2017－224344号主张优先权，其申请的全部内容作为参照而被引入本说明书中。

背景技术

从汽车发动机等内燃机排出的排气中含有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)等有害成分。已知这些有害成分成为大气污染的原因。作为大幅度净化排气中的有害成分的催化剂，广泛使用将铂、铑、钯等贵金属载持于多孔载体而成的三元催化剂。然而，在有害成分中，NOx难以利用三元催化剂进行净化。因此，作为能够净化NOx的有用的催化剂，进行了SCR催化剂(Selective Catalytic Reduction：选择还原型NOx催化剂)的开发。作为关于SCR催化剂的技术文献，可以列举专利文献1、2。

在SCR催化剂的一个典型的构成中，在蜂窝或过滤器等基材的表面具有含有SCR催化剂的催化剂层。作为SCR催化剂，例如已知有载持铜的沸石或载持铁的沸石等载持金属的沸石。向具有这样的催化剂层的过滤器供给还原剂(例如尿素水)时，该还原剂水解，生成氨。该氨吸附于SCR催化剂时，利用氨的还原作用(例如4NH₃+2NO₂+2NO→4N₂+6H₂O)，排气中的NOx被净化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公表2013－537846号公报

专利文献2：日本专利申请公开平8－57324号公报

发明内容

然而，根据本发明的发明人的见解，使用了上述载持金属的沸石的SCR催化剂在高温环境下暴露于水蒸气中时，发生沸石的劣化。作为其结果，有催化剂性能(例如NOx净化性能)下降这样的技术问题。因此，期望一种即使在高温环境下暴露于水蒸气中也不易发生催化剂性能的下降、换言之水热耐久性优异的排气净化用催化剂。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的发明，其主要目的在于，提供一种水热耐久性优异的排气净化用催化剂。

本发明的发明人发现，通过向含有载持金属的沸石的催化剂层中添加含有稀土元素的含稀土元素化合物，排气净化用催化剂的水热耐久性提高。并且发现，通过适当调整含稀土元素化合物所含的稀土元素成分与沸石所含的硅(Si)成分的摩尔比，能够不降低催化剂整体的NOx净化性能而有效地提高水热耐久性，从而完成了本发明。

利用本发明，能够提供一种配置于内燃机的排气通路且对从上述内燃机排出的排气进行净化的排气净化用催化剂。该排气净化用催化剂具有基材和形成于上述基材的表面的催化剂层。上述催化剂层包含载持有金属的沸石颗粒和含有稀土元素的含稀土元素化合物。上述含稀土元素化合物的含量为上述稀土元素相对于上述沸石颗粒所含的Si的摩尔比以氧化物换算计成为0.001～0.014的量。如此，通过以特定的摩尔比向沸石颗粒中添加含稀土元素化合物，能够不降低催化剂整体的NOx净化性能而有效地提高水热耐久性。因此，能够发挥高的NOx净化性能，并且能够长期良好地维持其净化性能。

在此处公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述含稀土元素化合物附着于上述沸石颗粒的表面。通过将含稀土元素化合物配置于沸石颗粒的表面，能够更良好地发挥提高水热耐久性的效果。