[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

本发明的目的是提供使用了具有充分的耐热性、并且兼备储氧容量和氧吸放速度的OCS材料的排气净化用催化剂。本发明涉及一种排气净化用催化剂，其具有基材和形成于该基材上的催化剂涂层，在催化剂涂层中以相对于基材容量为5～100g/L的量包含具有烧绿石结构的氧化铈－氧化锆系复合氧化物，氧化铈－氧化锆系复合氧化物的二次粒径D50为3～7μm，氧化铈－氧化锆系复合氧化物也可以含有镨。

技术领域

本发明涉及排气净化用催化剂。

背景技术

在从汽车等的内燃机排出的排气中包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、未燃烧的烃(HC)等有害气体。在分解这些有害气体的排气净化用催化剂(所谓的三元催化剂)中，作为具有储氧能力(OSC：Oxygen Storage Capacity)的助催化剂，使用氧化铈－氧化锆系复合氧化物等。氧化铈－氧化锆系复合氧化物等的储氧材料(OSC材料)，具有通过吸藏释放氧而在微小的空间控制空燃比(A/F)，抑制与排气组成变动相伴的净化率的降低的效果。

以往，对于用于排气净化用催化剂的OSC材料，要求具有用于在长时间中维持氧吸藏释放能力的充分的储氧容量及耐热性，而且在长时间暴露于高温后也充分发挥优异的储氧能力。针对该要求，在专利文献1中提出了特定了氧化铈－氧化锆系复合氧化物的一次粒径、铈和锆的含有比率等的具有烧绿石结构的氧化铈－氧化锆系复合氧化物，具体而言，记载了一种氧化铈－氧化锆系复合氧化物，其特征在于，氧化铈－氧化锆系复合氧化物中的粒径1.5～4.5μm的一次粒子以粒子数为基准相对于该复合氧化物的全部一次粒子为50％以上，氧化铈－氧化锆系复合氧化物中的铈和锆的含有比率以摩尔比([铈]：[锆])计在43：57～55：45的范围，并且，根据在大气中、1100℃的温度条件下加热5小时后的通过X射线衍射测定得到的使用了CuKα的X射线衍射图求出的2θ＝14.5°的衍射线与2θ＝29°的衍射线的强度比{I(14/29)值}以及2θ＝28.5°的衍射线与2θ＝29°的衍射线的强度比{I(28/29)值}分别满足以下的条件：I(14/29)值≥0.015，I(28/29)值≤0.08。专利文献1所记载的氧化铈－氧化锆系复合氧化物，其一次粒径被特定了，但对于二次粒径没有具体记载。

另外，在专利文献2中，记载了一种复合氧化物材料，其特征在于，包含氧化铈－氧化锆系复合氧化物的具有烧绿石结构的晶体粒子和存在于所述粒子表面的氧化铈－氧化锆系复合氧化物的具有萤石结构的晶体，所述氧化铈－氧化锆系复合氧化物的具有萤石结构的晶体包含比氧化铈多的氧化锆，且与所述氧化铈－氧化锆系复合氧化物的具有烧绿石结构的晶体粒子一体化，并记载了：制备了平均二次粒径11μm的具有烧绿石结构的氧化铈－氧化锆系复合氧化物。

最近，随着催化剂的低体积化，对于排气净化用催化剂中所使用的OSC材料，不仅要求具有充分的耐热性及储氧容量，而且为了显示更快的行为，要求氧吸放速度也充分大。

但是，以往的氧化铈－氧化锆系复合氧化物，当其晶体结构为萤石结构时，虽然氧吸放速度大，但是储氧容量小，另外，当其晶体结构为烧绿石结构时，虽然储氧容量大，但是氧吸放速度小，迄今为止很难实现储氧容量和氧吸放速度的兼备。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－34113号公报

专利文献2：日本特开2014－114196号公报

发明内容

如上述那样，在以往的排气净化用催化剂中，对于作为OSC材料使用的氧化铈－氧化锆系复合氧化物，当其晶体结构为萤石结构时，虽然氧吸放速度大，但是储氧容量小，另外，当其晶体结构为烧绿石结构时，虽然储氧容量大，但是氧吸放速度小，因此很难实现具有充分的耐热性、并且兼备储氧容量和氧吸放速度。因此，本发明的目的是提供使用了具有充分的耐热性、并且兼备储氧容量和氧吸放速度的OCS材料的排气净化用催化剂。