[发明专利]尾气净化底板下催化剂和催化剂系统

说明书

一种尾气净化底板下催化剂，其特征在于，含有具有下层和上层的催化剂层，所述下层含有氧化铝和CeO₂，下层中贵金属的含量相对于下层质量为0.5质量％以下，所述上层含有Rh、氧化铝和CeO₂，除Rh以外的贵金属的含量相对于上层含有的贵金属的合计量为1摩尔％以下，所述下层和上层含有的合计的CeO₂量为14～30g/L，所述上层含有的CeO₂量为7～25g/L，并且所述下层含有的CeO₂量是所述上层含有的CeO₂量的20％以上。

技术领域

本发明涉及尾气净化底板下催化剂和催化剂系统。具体地说，涉及在尾气净化催化剂系统中发挥清除功能的底板下催化剂、和使用该底板下催化剂的催化剂系统。

背景技术

作为处理汽车尾气的尾气净化催化剂，在无机氧化物上担载贵金属的三元催化剂是已知的。三元催化剂作为能够将烃(HC)、氮氧化物(NO_x)和一氧化碳(CO)同时高效除去的催化剂被广泛使用。

在以三元催化剂为代表的尾气净化催化剂中，作为活性成分贵金属多将氧化活性优异、主要有助于净化掉HC和CO的铂(Pt)和钯(Pd)与还原活性优异主要有助于净化掉NO_x的铑(Rh)组合在一起使用。

近年来，特别是对NO_x的管制愈加严格。因此，NO_x的净化活性优异的Rh的重要性逐渐增大。Rh产出量少，价格昂贵。因此，在尾气净化催化剂中，优选尽量减少Rh的使用量。

于是，多采用将汽车的尾气净化催化剂在尾气的流路中设置2个以上，将尾气净化分多阶段进行的形式。在这种情况、含在催化剂中的多种贵金属，分别要在考虑其催化活性、耐久性等的情况下配置在多段催化剂中的最合适位置。通过这样，能够确保贵金属的有效使用形态，实现催化剂系统的尾气净化性能的最优化。

这种多段催化剂多采用配置在尾气的流路上游侧的前段催化剂(始发催化剂、以下有时记作“S/C催化剂”)和配置在下游侧的后段催化剂(由于多配置在汽车的底板下，所以有时被称作“底板下催化剂”。)这2段。作为这种2段尾气净化催化剂，已知例如专利文献1～3的技术。

专利文献1中记载了在上游侧配置含有Rh、和Pd或Pt的催化剂层、下游侧配置作为贵金属仅含有Rh的催化剂层的尾气净化催化剂，通过规定下游侧催化剂中Rh量和该催化剂层的涂布长度，即使在A/F变动条件下耐久后也能够保持较高的NO_x净化性能。

专利文献2中记载了在下游侧配置具有氧吸藏能的第1三元催化剂、上游侧配置含有Rh的第2三元催化剂的尾气净化催化剂，通过限制所述第2三元催化剂的氧吸藏能力，在内燃机的再发动等时同时实现燃耗恶化的抑制和NO_x净化性能的提高。

专利文献3中记载了在使用上游侧配置作为贵金属仅含有Rh的催化剂，下游侧配置具有氧化活性的催化剂的尾气净化催化剂，通过将进入催化剂的气体和从催化剂出来的气体进行比较来改变喷射燃料值，由此使空燃比最优化，得到高NO_x净化性能。

进而，作为将催化剂中的贵金属种仅规定为Rh的技术，已知专利文献4。

再者，一直以来，上述尾气净化催化剂中的催化剂层，其本身是形成在不具有尾气净化性能的基材例如堇青石制蜂窝基材上。但是近年来提出了在由无机氧化物粒子构成的基材上担载贵金属的尾气净化催化剂(专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-096201号公报

专利文献2:日本特开2008-240622号公报

专利文献3:日本特开2006-205134号公报