废气净化用催化剂制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种废气净化用催化剂，其具备壁流型基材和催化剂层，该废气净化用催化剂具有提升了的废气净化性能，为了实现该目的而提供一种废气净化用催化剂，该废气净化用催化剂具备壁流型基材、第1催化剂层和第2催化剂层，其中，第1催化剂层和第2催化剂层满足下述式(1)～式(3)：L1＜L2...(1)、T1＜T2...(2)、WC1＞WC2...(3)在式中，L1表示第1催化剂层的长度，L2表示第2催化剂层的长度，T1表示第1催化剂层的隆起部分的厚度，T2表示第2催化剂层的隆起部分的厚度，WC1表示基材中的设有第1催化剂层的部分的每单位体积的第1催化剂层的质量，WC2表示基材中的设有第2催化剂层的部分的每单位体积的第2催化剂层的质量。的部分的每单位体积的第2催化剂层的质量。的部分的每单位体积的第2催化剂层的质量。

Catalyst for waste gas purification

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化用催化剂


[0001]本专利技术涉及一种废气净化用催化剂。

技术介绍

[0002]在自汽车、摩托车等的内燃机排出的废气中，含有烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分。出于将这些有害成分净化而使其无害化的目的，使用了三元催化剂。作为三元催化剂，使用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属催化剂，Pt和Pd主要参与HC和CO的氧化净化，Rh主要参与NOx的还原净化。
[0003]已知的是：在废气中，含有HC、CO、NOx等有害成分，并且含有颗粒状物质(PM：Particulate Matter)，这导致大气污染。
[0004]另一方面，在搭载汽油发动机的车辆中，采用直喷发动机(GDI：Gasoline Direct Injection engine)。已知GDI具有低燃料消耗和高输出，但与以往的进气道喷射式发动机相比，废气中的PM的排出量较大。为了应对与PM相关的环境规定，期望在搭载GDI等汽油发动机的车辆中，与搭载柴油发动机的车辆同样地，设置具有PM捕集功能的过滤器(GPF：Gasoline Particulate Filter)。
[0005]作为GPF，例如，使用具备被称作壁流型的构造的基材。在壁流型基材中，在从小室入口流入的废气通过将小室隔开的多孔质的分隔壁部并自小室出口流出时，废气中的PM被捕集到分隔壁部内部的细孔内。
[0006]由于通常废气净化用催化剂的搭载空间有限，因此，正在研究在GPF上负载Pt、Pd、Rh等贵金属催化剂从而在进行PM的捕集的同时进行HC、CO、NOx等有害成分的净化。
[0007]例如，在专利文献1中，记载有一种废气净化用催化剂：以含钯层和含铑层中的一者位于分隔壁部的内部且含钯层和含铑层中的另一者位于分隔壁部的表面的方式层叠有含钯层和含铑层。
[0008]另外，在专利文献2中记载了一种废气净化用催化剂，该废气净化用催化剂具备：壁流构造的基材，其具有仅废气流入侧的端部开口的入口侧小室、与入口侧小室相邻且仅废气流出侧的端部开口的出口侧小室、和将入口侧小室和出口侧小室分隔的多孔质的分隔壁部；上游侧催化剂层，其设于分隔壁部的内部；以及下游侧催化剂层，其设于分隔壁部的内部，其中，上游侧催化剂层和下游侧催化剂层分别含有载体、以及在载体上负载的铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)中的至少一种贵金属，上游侧催化剂层所含有的贵金属和下游侧催化剂层所含有的贵金属不同。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2009
‑
82915号公报
[0012]专利文献2：日本特开2016
‑
78016号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]然而，当在壁流型基材形成催化剂层，并在捕集PM的同时进行HC、CO、NOx等有害成分的净化的情况下，有时无法充分地发挥废气净化性能。特别是，在高速运转时，燃烧室内的温度上升导致显著地产生NOx，因此，高速运转时的NOx净化性能的提升成为较大的课题。
[0015]因此，本专利技术的目的在于，提供一种废气净化用催化剂，其具备壁流型基材和催化剂层，并具有提升了的废气净化性能。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了解决上述课题，本专利技术提供一种废气净化用催化剂，其沿废气流通方向延伸，其中，所述废气净化用催化剂具备基材、设于所述基材的第1催化剂层以及设于所述基材的第2催化剂层，所述基材具备：流入侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流入侧小室的废气流入侧的端部开口，该流入侧小室的废气流出侧的端部封闭；流出侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流出侧小室的废气流入侧的端部封闭，该流出侧小室的废气流出侧的端部开口；以及多孔质的分隔壁部，其将所述流入侧小室和所述流出侧小室隔开，所述第1催化剂层在所述分隔壁部的所述流入侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流入侧的端部沿着所述废气流通方向形成的部分，所述第2催化剂层在所述分隔壁部的所述流出侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流出侧的端部沿着与所述废气流通方向相反的方向形成的部分，所述第1催化剂层和所述第2催化剂层满足下述式(1)～式(3)：
[0018]L1＜L2...(1)
[0019]T1＜T2...(2)
[0020]WC1＞WC2...(3)
[0021]在式中，L1表示所述第1催化剂层的长度，L2表示所述第2催化剂层的长度，T1表示所述第1催化剂层的所述部分的厚度，T2表示所述第2催化剂层的所述部分的厚度，WC1表示所述基材中的设有所述第1催化剂层的部分的每单位体积的所述第1催化剂层的质量，WC2表示所述基材中的设有所述第2催化剂层的部分的每单位体积的所述第2催化剂层的质量。
[0022]专利技术的效果
[0023]根据本专利技术，能够提供一种具有PM的捕集性能且具有提升了的废气净化性能的废气净化用催化剂。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的一个实施方式的废气净化用催化剂的截面立体图。
[0025]图2是图1中的区域R1的放大图。
[0026]图3是图2中的区域R2的放大图。
[0027]图4是图3中的区域R3的放大图。
[0028]图5是图3中的区域R4的放大图。
[0029]图6是用于说明图1所示的废气净化用催化剂中的废气的流动的剖视图。
[0030]图7是通过在与基材的轴线方向垂直的平面上切断由实施例1制得的废气净化用催化剂并使用扫描型电子显微镜(SEM)来观察在切断面存在的第1催化剂层而得到的SEM观察图像。
[0031]图8是通过在与基材的轴线方向垂直的平面上切断由实施例1制得的废气净化用催化剂并使用扫描型电子显微镜(SEM)来观察在切断面存在的第2催化剂层而得到的SEM观察图像。
具体实施方式
[0032]以下，根据附图来说明本专利技术的废气净化用催化剂的实施方式。
[0033]如图1～图6所示，本专利技术的一个实施方式的废气净化用催化剂10具备基材20、设于基材20的第1催化剂层30、以及设于基材20的第2催化剂层40。
[0034]废气净化用催化剂10配置于内燃机的排气路径中。废气净化用催化剂10例如配置于汽油发动机(例如GDI发动机等)的排气路径中，被用作汽油微粒过滤器(GPF)。在各附图中，内燃机的排气路径中的废气流通方向被用附图标记X表示。在本说明书中，有时将废气流通方向X的上游侧(例如图2的左侧)称作“废气流入侧”，将废气流通方向X的下游侧(例如图2的右侧)称作“废气流出侧”。
[0035]废气净化用催化剂10以基材20的轴线方向与废气流通方向X大致一致的方式配置在内燃机的排气路径中，废气净化用催化剂10沿废气流通方向X延伸。在本说明书中，对于“长度”，除了另有规定的情况之外，是指在基材20的轴线方向上的尺寸，对于“厚度”，除了另有规定的情况之外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种废气净化用催化剂，其沿废气流通方向延伸，其中，所述废气净化用催化剂具备基材、设于所述基材的第1催化剂层以及设于所述基材的第2催化剂层，所述基材具备：流入侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流入侧小室的废气流入侧的端部开口，该流入侧小室的废气流出侧的端部封闭；流出侧小室，其沿所述废气流通方向延伸，该流出侧小室的废气流入侧的端部封闭，该流出侧小室的废气流出侧的端部开口；以及多孔质的分隔壁部，其将所述流入侧小室和所述流出侧小室隔开，所述第1催化剂层在所述分隔壁部的所述流入侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流入侧的端部沿着所述废气流通方向形成的部分，所述第2催化剂层在所述分隔壁部的所述流出侧小室侧的表面上具有从所述分隔壁部的废气流出侧的端部沿着与所述废气流通方向相反的方向形成的部分，所述第1催化剂层和所述第2催化剂层满足下述式(1)～式(3)：L1＜L2...(1)T1＜T2...(2)WC1＞WC2...(3)在式中，L1表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井祐乔，秋田真吾，栗原广树，远藤庆德，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：