[发明专利]氧储存/释放材料以及包含该材料的废气净化用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于废气净化用催化剂的氧储存/释放材料以及包含 该材料的废气净化用催化剂，所述废气净化用催化剂用于净化来自内 燃机等的废气。

背景技术

常规而言，使用三效催化剂作为用于净化汽车废气的催化剂，所 述三效催化剂能够同时进行一氧化碳(CO)和烃(HC)的氧化以及氮氧化 物(NO_x)的还原。例如，通过在诸如氧化铝(Al₂O₃)的多孔氧化物载体上 负载诸如铂(Pt)、铑(Rh)和钯(Pd)的贵金属得到的催化剂是众所周知的。 为了通过三效催化剂的活性同时并有效地净化CO、HC和NO_x，重要 的是，要将供给汽车发动机的空气与燃料之间的比例(空燃比A/F)控制 为接近理论空燃比(化学计量比)。

然而，实际的空燃比会随着汽车的驾驶条件等以化学计量比为中 心波动至富(富燃料气氛)侧或贫(贫燃料气氛)侧，而废气气氛也波动至 富侧或贫侧。由于这个原因，只靠三效催化剂不一定能保证高净化性 能。为了通过吸收废气中的氧浓度波动而增强三效催化剂的废气净化 能力，在废气净化用催化剂中使用具有所谓的氧储存/释放能力的材料， 当废气中的氧浓度高时该材料储存氧，而当废气中的氧浓度低时该材 料释放氧。

关于氧储存/释放材料，例如在实践中已知并广泛使用二氧化铈 (CeO₂)或基于二氧化铈(CeO₂)的材料，如二氧化铈-氧化锆(CeO₂-ZrO₂) 复合氧化物。然而，为了实现稳定的废气净化，正在寻求并研究具有 更高的氧储存/释放能力的氧储存/释放材料。

日本未审专利公布(特开)2005-087892和2006-075716描述了一种 废气净化用催化剂，其包含由以A₂O₂SO₄或A₂O₂S(A是稀土元素)表示 的稀土氧硫酸盐或氧硫化物组成的氧储存/释放材料和其上负载的贵金 属。在这些专利公布中，发现包含由稀土氧硫酸盐或氧硫化物组成的 氧储存/释放材料和其上负载的贵金属的废气净化用催化剂具有的氧储 存/释放能力高达包含由CeO₂-ZrO₂复合氧化物组成的氧储存/释放材料 和其上负载的贵金属的常规废气净化用催化剂的约8倍。

发明内容

然而，由稀土氧硫酸盐或氧硫化物组成的这种氧储存/释放材料的 问题在于，与由基于二氧化铈(CeO₂)的材料组成的常规氧储存/释放材 料相比，这种材料显示出氧储存/释放能力的温度通常高，这种材料在 低温下不起作用。

因此，本发明的目的是，提供使用稀土氧硫酸盐或氧硫化物的氧 储存/释放材料，该材料即使在较低温度下也具有高的氧储存/释放能 力，以及提供包含该材料的废气净化用催化剂。

实现这一目标的本发明如下所记载。

(1)一种氧储存/释放材料，其包含由其中至少一部分Pr被Ce置换 的Pr₂O₂SO₄和/或Pr₂O₂S组成的化合物。

(2)如第(1)项中所述的氧储存/释放材料，其中该化合物由 (Pr_1-xCe_x)₂O₂SO₄和/或(Pr_1-xCe_x)₂O₂S组成，其中x为0.005至0.5的数。

(3)一种废气净化用催化剂，其包含如第(1)或(2)项中所述的氧储存 /释放材料和其上负载的金属。

附图说明

图1所示为对实施例和比较例的废气净化用催化剂进行导数热重 分析(DTG)的测量结果的图。

具体实施方式

本发明的氧储存/释放材料包含由其中至少一部分Pr被Ce置换的 Pr₂O₂SO₄和/或Pr₂O₂S组成的化合物。