[发明专利]废气净化催化剂

说明书

废气净化催化剂(10)中的基材(11)具有流入侧室(21)、流出侧室(22)和分隔两室(21、22)的多孔质的分隔壁(23)。具有：第一催化剂部(14)，其在分隔壁(23)的面对流入侧室(21)的面中设置于废气流通方向的上游侧的至少一部分；以及第二催化剂部(15)，其在分隔壁的面对流出侧室的面中设置于下游侧的至少一部分。关于孔径为10μm以上且18μm以下的孔容，将在设置有第一催化剂部(14)的部位中以第一催化剂部(14)和分隔壁(23)为对象的测定值设为第一孔容、将在设置有第二催化剂部的部位中以第二催化剂部(15)和分隔壁(23)为对象的测定值设为第二孔容时，第一孔容大于第二孔容，第一催化剂部(14)中的孔径的峰顶处于20nm以上且500nm以下。

技术领域

本发明涉及废气净化催化剂。

背景技术

对于由柴油发动机、汽油发动机构成的内燃机，尤其是对汽油发动机，为了应对逐年严格的燃料消耗率标准，广泛采用直喷发动机(Gasoline Direct Injection engine，以下也称为GDI)。已知GDI具有低燃料消耗和高输出，但与以往的进气道喷射发动机相比，废气中的颗粒物(Particulate Matter，以下也称为PM。包括煤烟)的排出量为5～10倍以上。为了应对与该PM排出相关的环境规定，需要在搭载GDI等汽油发动机的车辆中也如柴油发动机那样设置具有PM捕集功能的过滤器(Gasoline Particulate Filter，以下也称为GPF)。

由于通常废气净化催化剂的搭载空间有限，因此近年来使用在上述过滤器上负载Pd、Pt、Rh等贵金属三元催化剂从而在进行PM的捕集的同时进行氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)、烃(HC)等净化的催化剂。

例如专利文献1中作为用于柴油发动机的具有PM捕集功能的过滤器，记载了一种过滤器催化剂，其具有开口部的两端交替被封孔的多个室被室壁划分，且该室壁具有存在多个连续的细孔的催化剂载体基材，在室的上游侧中设置在室壁的表面上形成的第一催化剂部，在该室的下游侧中设置在室壁的内部的表面上形成的第二催化剂部。在该文献中，在基材的上游侧和下游侧分别设置催化剂负载层后，将该基材浸渍于含有催化活性成分的液体中，进行干燥、焙烧，从而使2个催化剂负载层负载相同的催化活性成分，来制造过滤器催化剂。

在专利文献2中，作为柴油发动机用的利用催化剂燃烧并净化废气中的微粒的催化剂装置，记载了一种废气净化用氧化催化剂装置，其具备：具备流入室、流出室和室分隔壁的多孔质过滤器基材；以及负载于该基材上的催化剂，该催化剂包含负载于室分隔壁的流入室侧的表面上的第1催化剂层和负载于室分隔壁的气孔的壁面表面上的第2催化剂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:US2006/100101

专利文献2:日本特开2010-42396号公报

发明内容

上述专利文献均为与柴油发动机相关的过滤器设计。设想柴油发动机最多在800℃左右的温度环境下使用，并不是适合于燃烧温度超过1000℃的汽油发动机的设计内容。另外，这些文献虽然以PM的去除、废气净化性能作为课题，但并没有成为即使在高速运转时也发挥充分的废气净化性能的设计。

本发明的技术问题在于提供一种耐热性高、高速运转时的废气净化性能高的废气净化催化剂。

本发明人在具有壁流结构的过滤器催化剂中，对耐热性高、高速运转时的废气净化性能高的构成进行了深入研究。其结果，通过使配置在废气流通方向的上游侧的催化剂层的孔径的主峰处于特定的范围内，并且使室分隔壁的2个催化剂层形成部位中的孔容成为特定的关系，能够得到耐热性优异、并且即使在高速运转时等空间速度高的条件下废气净化性能也高的PM捕集用过滤器催化剂。

因此，本发明提供一种废气净化催化剂，其具备基材和设置于该基材的催化剂部，