[发明专利]废气净化用催化剂

说明书

本发明提供一种即使在发动机启动时等HC的排出量较多的情况下也能够实现良好的HC净化(氧化)处理的含有OSC材料的类型的废气净化用催化剂。本发明解决课题的技术方案在于：本发明所涉及的废气净化用催化剂，作为催化剂层(20)，具有位于废气流动方向的上游侧的前部(24)和与该前部相比位于废气流动方向的下游侧的后部(26)，该前部含有作为催化剂金属的Pd且不含OSC材料，在废气流动方向上，将基材(1)的全长设为100％时，前部所形成的比例为从废气流动方向上游侧的前端起的10％以上40％以下。

技术领域

本发明涉及设置于内燃机的排气系统的废气净化用催化剂。详细而言，涉及作为催化剂金属至少含有钯(Pd)并且含有氧储藏释放材料(OSC材料)的废气净化用催化剂。

其中，本发明基于2016年3月18日提出的日本专利申请2016－054840号主张优先权，该申请的全部内容作为参照而被引入本说明书中。

背景技术

作为用于利用氧化或还原反应从汽车发动机等内燃机所排出的废气中除去碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分的废气净化用催化剂，使用着所谓的三元催化剂。作为三元催化剂，例如使用在由氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)等金属氧化物构成的多孔载体上载持有作为氧化催化剂和/或还原催化剂发挥功能的金属(典型地有钯(Pd)、铑(Rh)等属于铂族的贵金属，以下有时简称为“催化剂金属”)的催化剂。例如，广泛使用着在多孔载体上载持有作为氧化催化剂的Pd和作为还原催化剂的Rh的三元催化剂。

另外，作为能够提高三元催化剂的废气净化功能的催化助剂，使用着二氧化铈(CeO₂)等具备氧储藏释放能力(Oxygen Storage Capacity)的储氧材料(以下称为“OSC材料”)。通过OSC材料的共存，能够在氧过剩的废气气氛(贫燃气氛)下储藏氧，另一方面，在氧少的废气气氛(富燃气氛)下释放氧，使该催化剂的周围尽可能接近理论空燃比。因此，能够提高三元催化剂对于空燃比偏离了理论空燃比的废气的废气净化功能。例如，在以下的专利文献1～3中记载了关于含有OSC材料的三元催化剂的构成的现有技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2014－509241号公报

专利文献2：日本特表2014－509242号公报

专利文献3：日本特开2006－159159号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，近年来由于环境意识的提高和社会的节能方向，混合动力汽车和搭载有怠速熄火装置等节能机构的所谓的环保车得到普及。在这些种类的汽车中，即使在运转中发动机也频繁地停止。存在在发动机启动时(特别是在较冷的状态下发动机启动时)排出较大量的未燃状态的HC(碳氢化合物)的倾向。因此，随着如上所述的环保车的普及，启动时排出的HC的净化已成为越来越重要的课题。

然而，现有的含有OSC材料的类型的废气净化用催化剂，其构成(构造)尚有改善的余地。即，本发明是为了提供一种在发动机启动时等HC的排出量(排放量)较多的情况下也能够实现良好的HC净化(HC的氧化处理)的含OSC材料的类型的废气净化用催化剂而完成的。

本发明的发明人发现，关于来自从内燃机(汽油发动机等)的启动起至预热运转的过程中排出的废气(典型地为在空燃比为富状态下燃烧后的废气)的HC的氧化净化处理，通过首先将该废气导入周围不存在OSC材料的含有Pd的催化剂层，能够使氧化净化处理提高。还发现，通过将废气净化用催化剂的沿着废气流动方向(废气导入方向)的全长中的不存在上述OSC材料且含有Pd的催化剂层的长度限定在规定的范围内，能够同时高度地兼顾HC的氧化净化处理(主要利用Pd)和NOx的还原净化处理(主要利用Rh)，从而完成了本发明。