一种排气净化催化剂，包括：下催化剂层，其含有具有５０至７０质量％的ＣｅＯ２和５质量％以上的Ｐｒ２Ｏ３的二氧化铈－氧化锆复合氧化物并载持Ｐｔ和Ｐｄ中的至少一者；以及上催化剂层，其含有至少氧化锆并载持至少Ｒｈ，其中，每升载体基材ＣｅＯ２的总量为１５至３０ｇ。由于ＣｅＯ２的量少，所以抑制了Ｈ２Ｓ的生成，并且尽管ＣｅＯ２的量少也实现了高的吸附和释放氧的能力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用作三元催化剂的排气净化催化剂，具体涉及显著减少硫化氢的 排出的排气净化催化剂。
技术介绍
三元催化剂广泛用作还原汽车排气中的HC、C0和NOx的催化剂。这种三元催化剂 通过由多孔氧化物载体如氧化铝、二氧化铈、氧化锆或二氧化铈-氧化锆载持钼族贵金属 而获得。三元催化剂氧化HC和CO以便进行净化，而且也还原NOx。这些反应在氧化成分的 量与还原成分的量基本上相等的气氛中最有效地进行。因而，在配备有三元催化剂的汽车 中，执行空燃比控制以使得燃料在理论空燃比(A/F 14.6±0.2)附近燃烧。但是，关于三元催化剂，已存在如下问题当排气的气氛偏向还原侧时排气中的硫 氧化物被还原并作为排出。例如，氧化铝是三元催化剂的必要成分，而已存在这样一个 问题在配备有使用氧化铝的三元催化剂的汽车中，当在浓气氛中催化剂温度高时，即等于 或高于350°C时，生成H2S。可将H2S的生成机制说明如下。排气中的SA在稀气氛中借助于催化剂被氧化成SO3或S04。SO3和SO4被氧化铝 的碱基点吸附，并且所吸附的SO3和SO4在氧化铝上逐渐浓缩。然后，在浓气氛中，SO3和SO4 被还原并生成H2s。由于即使微量的H2S也会被人嗅到并造成不适，所以应当抑制H2S的排出O近年来，为了抑制空燃比的变动而使用二氧化铈、二氧化铈-氧化锆复合氧化物 等作为载体的成分。由于二氧化铈具有吸附和释放氧的能力，亦即，二氧化铈在稀气氛中吸 附氧并在浓气氛中释放氧，所以可将排气气氛稳定地保持在理论空燃比附近。但是，由于二 氧化铈的碱性高于氧化铝的碱性，所以硫氧化物趋于被二氧化铈而非氧化铝吸附，并且二 氧化铈在抑制的排出方面起到相反效果。具体而言，使用二氧化铈来改善氧的吸附和 释放与抑制H2S的生成处于互相排斥的关系。可以设想另外使用Ni或Cu的氧化物作为三元催化剂的成分。Ni或Cu的氧化物 在氧化气氛中将SA转化为SO3或SO4并在例如还原气氛中将硫作为硫化物例如NiJ2储存， 从而可抑制吐3的生成。例如，日本专利公报NO.H08-0155M中记载了一种排气净化催化剂，其中贵金属 由包括镍氧化物和钡氧化物的复合氧化物(下文也称为镍-钡复合氧化物)、氧化铝和二氧 化铈的载体载持。关于此载体，氧化铝和二氧化铈在稀气氛中捕捉硫氧化物作为硫酸盐，而 镍-钡复合氧化物在浓气氛中捕捉&S。因而此，可抑制吐3的排出。PCT 申请的日文公开 No. 2000-515419 (JP-A-2000-515419)和日本专利 No. 2598817记载了使用混合了 NiCKi^e2O3等的载体来抑制的生成。日本专利申请公报 No. H07-194978 (JP-A-07-194978)记载了使用载持有Ni和Ca的载体来抑制的生成。但是，由于Ni和Cu是环境负荷物质，所以在用于汽车的排气净化催化剂中使用这 些物质逐渐受到限制。当向三元催化剂添加钡等时，有可能使原来的净化性能恶化。日本专利申请公报No. S63-236541 (JP-A-S63-236541)记载了一种排气净化催化 剂，其中贵金属由除氧化铝和二氧化铈外还含有选自Ti、Nb、V、Ta和Mn的至少一种金属的 氧化物的载体载持，而且还记载了可抑制的生成。此外，以下公布的官方公报为最接近的现有技术。日本专利申请公报 No. 2007-090254(JP-A-2007-090254)公开了双层涂覆的催化剂的示例，其中上催化剂层含 有载持Mi的氧化锆粒子(颗粒)并且不含Pt，下催化剂层含有载持Pt的二氧化铈粒子，并 且所含二氧化铈的总量为49g/L。日本专利申请公报No. 2004-298813 (JP-A-2004-298813)公开了一种双层涂覆的 排气净化催化剂，其具有Mi由低热劣化性二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝载持 的上催化剂层，并含有50至70wt%的其中二氧化铈与氧化锆之间的重量比约为3 7的低 热劣化性二氧化铈-氧化锆复合氧化物。同一公报记载了下氧化剂层具有载持Pt的氧化 铝并且还具有储氧性二氧化铈-氧化锆复合氧化物，并且下氧化剂层含有50至70wt %的其 中二氧化铈与氧化锆之间的重量比约为11的储氧性二氧化铈-氧化锆复合氧化物。日本专利申请公报No. 2007-111650 (JP-A-2007-111650)公开了一种排气净化催 化转化器，其能够在不降低排气净化效率的情况下抑制气臭的产生。这包括分别布置在上 游侧和下游侧的两个排气净化催化转化器，且特征在于下游侧上吸附氧的成分的量与上游 侧上吸附氧的成分的量的比例在介于大约1与0. 5之间的范围内。在一个示例中列举的下 游侧的三元催化剂中的二氧化铈的示例性含量为30g/L和20g/L。日本专利申请公报No. 2007-090254(JP-A-2007-090254)中记载的催化剂含有大量二氧化铈且不含稳定剂。因此，虽然当催化剂新鲜时可获得高储氧能力，但预期生成的 H2S的量大。此外，因为既不含氧化锆又不含添加剂，预期二氧化铈的颗粒生长明显并且在 耐久性试验后储氧能力的下降速度明显。JP-A-2004-298813和JP-A-2007-111650中公开的催化剂不含稳定剂并且这些公 报中未对种类和量进行明示。因此，预期包括二氧化铈的复合氧化物的颗粒生长明显并且 储氧能力的下降速度明显。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是在不使用环境负荷物质Ni或Cu的情况下，既使用二氧化铈 提高吸附和释放氧的能力又抑制的生成。本专利技术的排气净化催化剂是多层式排气净化催化剂，其包括载体基材、形成在所 述载体基材的表面上的下催化剂层以及形成在所述下催化剂层的表面上的上催化剂层。所 述下催化剂层包括下层载体，所述下层载体含有具有50至70质量％的( 和5质量％ 以上的Pr2O3的二氧化铈-氧化锆复合氧化物；和由所述下层载体载持的Pt和Pd中的至少 一者。所述上催化剂层包括上层载体，所述上层载体含有至少包括氧化锆的氧化物；和由 所述上层载体载持的至少Mi，其中，每升所述载体基材的( 总量为15到30g。在本专利技术的排气净化催化剂中，对于获得吸附和释放氧的能力而言是必要的二氧 化铈-氧化锆复合氧化物的大部分被置于下催化剂层中，并且二氧化铈-氧化锆复合氧化 物的组成比和添加剂以及( 的涂覆总量被优化，使得即使在耐久性试验之后也可确保引 起作为催化剂的性能所需的必要和足够水平的吸附和释放氧的能力。此外，通过使被催化剂吸附的排气中的硫的量最小化而抑制了 H2S的生成。所述上层载体可含有氧化锆-二氧化铈复合氧化物，在所述氧化锆-二氧化铈复 合氧化物中^o2含量等于或高于50质量％。所述氧化锆-二氧化铈复合氧化物可含有7 至15质量％的103。所述氧化锆-二氧化铈复合氧化物可含有10至15质量％的Nd203。 所述氧化锆-二氧化铈复合氧化物可含有10至30质量％的CeO2。所述上催化剂层的所述 氧化锆-二氧化铈复合氧化物可载持全部Mi的80%以上。所述二氧化铈-氧化锆复合氧 化物可含有1质量％以上的La2O3。所述排气净化催化剂中所含氧化铝的总量可等于或小于每升所述载体基材100g。 所述排气净化催化剂中所含二氧化铈和氧化锆的总量可为每升所述载体基材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多层式排气净化催化剂，包括载体基材、形成在所述载体基材的表面上的下催化剂层以及形成在所述下催化剂层的表面上的上催化剂层，所述排气净化催化剂的特征在于 所述下催化剂层包括：下层载体，所述下层载体含有具有５０至７０质量％的ＣｅＯ↓［２］和５质量％以上的Ｐｒ↓［２］Ｏ↓［３］的二氧化铈－氧化锆复合氧化物；和由所述下层载体载持的Ｐｔ和Ｐｄ中的至少一者，并且 所述上催化剂层包括：上层载体，所述上层载体含有至少包括氧化锆的氧化物；和由所述上层载体载持的至少Ｒｈ，其中，每升所述载体基材的ＣｅＯ↓［２］总量为１５到３０ｇ。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤明美，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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