[发明专利]含有磷化合物的废气净化用催化剂

说明书

本发明涉及含有磷化合物的废气净化用催化剂，其具有：耐火性三维结构体(其沿着从气体流入侧端面至气体流出侧端面延伸地设置，并且具有划分形成从气体流入侧端面到气体流出侧端面贯通的多个气体流路的分隔壁)，在分隔壁上从气体流入侧端面连续地形成的含Pd的下催化剂层，位于分隔壁上的最外表面、从气体流入侧端面连续地形成的含Rh的气体流入侧上催化剂层，以及，位于分隔壁上的最外表面、从气体流出侧端面连续地形成的含Rh的气体流出侧上催化剂层；其中，气体流入侧上催化剂层和气体流出侧上催化剂层以沿着气体流路方向相互间隔的方式配置，沿着气体流路方向的下催化剂层的长度为15mm以上，相对于气体流路的总长，该长度的比例为18％以上且小于100％。

技术领域

本发明涉及适于含有磷化合物的废气(也简称为“含有磷化合物的废气”)的净化的催化剂。更详细地说，本发明涉及用于在高温下并且长期暴露于含有磷化合物的废气后的催化剂中提高废气净化性能的技术。

背景技术

随着对汽车排气(废气)的管制的强化，逐渐要求长期的废气净化性能的维持。这意味着要求作为废气净化的后处理装置的、催化剂的长寿命化、即，对于催化剂的长期耐久性的提高。

已知废气中含有的磷化合物产生的中毒(也简称为“磷中毒”)对废气净化性能的降低产生较大影响。磷中毒是由废气中含有的二烷基二硫代磷酸锌等来自润滑油添加剂的磷化合物在催化剂层中堆积·渗透而引起的(非专利文献1)。

已知磷中毒引起废气净化性能降低的原因在于发生如下这样的现象。由于催化剂层中堆积·渗透的磷化合物，废气在催化剂层中的扩散受到阻碍。另外，已在三元催化剂中广泛使用的储氧材料(氧吸储/释放物质)氧化铈(CeO₂)与磷化合物反应，形成磷酸铈。如果形成磷酸铈，则氧吸储/释放性能降低，因此废气气氛变为稀或浓时的缓和变得难以发生。由于发生这种现象，因此废气净化率降低。

作为用于抑制磷中毒引起的废气净化性能降低的技术，公开了以下技术：在使用钯(Pd)的催化剂中将氧化铈和氧化锆(ZrO₂)的复合氧化物用作氧吸储/释放物质的技术(专利文献1)；在催化剂结构前端部设置没有涂布催化剂层的区域来作为磷捕捉区域的技术(专利文献2)；在具有负载有铑(Rh)的上催化剂层、负载有Pd或/和铂(Pt)的下催化剂层的催化剂中在气体流动方向上使上催化剂层的长度比下催化剂层的长度短的技术(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-38898号公报

专利文献2：日本特表2009-501079号公报(相当于美国专利2007/014705号说明书)

专利文献3：日本特开2010-5590号公报(相当于国际公开第2010/001226)

非专利文献

非专利文献1：A.Scott等人，SAE Paper，961898，(1996)

发明内容

发明要解决的课题

近年来，对催化剂的长寿命化的要求日益严格，要求在高温下并且长时间暴露于含有磷化合物的废气后也能充分发挥废气净化性能的催化剂。

但是，根据本发明人等的研究判明：对于上述专利文献1～3中公开的催化剂来说，在高温下通过磷中毒进行严酷的耐久处理后，得不到充分的废气净化性能。

因此，本发明的目的在于提供在高温下且长时间暴露于含有磷化合物的废气后也能发挥充分的废气净化性能的催化剂。

解决课题的手段