[发明专利]排气净化用催化剂

说明书

本发明的目的是提供Rh的活性提高了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二层结构的催化剂涂层，所述催化剂涂层由排气流动方向的上游侧的上游部和下游侧的下游部构成，在所述下游部的一部分之上形成有所述上游部的一部分或全部，所述上游部包含Pt和通过透射型电子显微镜观察而测定出的平均粒径为1.0nm以上且2.0nm以下、且粒径的标准偏差σ为0.8nm以下的Rh微粒，所述下游部包含Rh。

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(废气)中，包含一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)、氮氧化物(NOx)等有害成分，这些有害成分由排气净化用催化剂净化后向大气中放出。以往，该排气净化用催化剂使用了同时进行CO、HC的氧化和NOx的还原的三元催化剂，作为三元催化剂，广泛地使用采用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属作为催化剂金属的催化剂。

近年来，排气限制变得严格，另一方面，从资源风险的观点来看，要求使在排气净化用催化剂中使用的贵金属量减少。在贵金属中，Rh承担NOx还原活性，通过将Rh高活性化，能够期待应对排气限制并降低贵金属量。

作为在排气净化用催化剂中使贵金属的使用量降低的一个方法，已知将贵金属作为微细的粒子担载在载体上来利用的方法。例如，在专利文献1中公开了一种催化剂的制造方法，其包括以下工序：使氧化物载体担载贵金属粒子来制成贵金属担载催化剂；和在还原气氛中将贵金属担载催化剂加热处理从而将贵金属的粒径控制为规定的范围。在专利文献1的实施例中记载了：能够将氧化物载体上的贵金属粒子的粒径控制为2.8nm以上且3.8nm以下的范围。

另外，在专利文献2中公开了一种催化剂的制造方法，其具有以下工序：对于使氧化物载体担载贵金属微粒而成的催化剂，使还原剂作用来使小粒径的贵金属微粒粗大化，从而使该贵金属微粒的最小粒径成为1nm以上。在专利文献2的实施例中记载了：能够将氧化物载体上的贵金属微粒的粒径控制为3.0nm以上且4.1nm以下。

另外，也进行着用于最大限度地发挥催化剂的效果的催化剂涂层的结构、催化剂金属的添加位置的研究。例如，在专利文献3中公开了一种催化转换器，其由排气流通的孔室结构的基材和形成于基材的孔室壁面上的催化剂层构成，所述催化剂层由在基材中配置于排气的流动方向的上游侧的第1催化剂层和配置于排气的流动方向的下游侧的第2催化剂层构成，第1催化剂层含有铑，第2催化剂层含有钯或铂。

但是，在使用控制了粒径的Rh微粒的以往的催化剂中，存在以下情况：Rh微粒在催化反应中聚集而劣化，催化剂的耐久性不充分。若能够使催化剂的耐久性提高，则能够有效活用Rh，因此能够降低贵金属量。另外，在使用控制了粒径的Rh微粒的以往的催化剂中，关于用于使Rh更加活性化的添加位置没有充分地研究。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-147256号公报

专利文献2：日本特开2007-38085号公报

专利文献3：日本特开2014-151306号公报

发明内容

如前所述，在使用控制了粒径的Rh微粒的以往的排气净化用催化剂中，有催化剂的耐久性不充分的情况，另外，关于用于使Rh更加活性化的添加位置，存在改善的余地。因而，本发明的目的是提供Rh的活性提高了的排气净化用催化剂。

本发明人对用于解决上述课题的手段进行了各种研究，结果发现：通过在催化剂涂层的上游部中使用将平均粒径及粒径的标准偏差σ控制在特定的范围内的Rh微粒，能够使Rh更加活性化，从而完成了本发明。

即，本发明的主旨如下。

(1)一种排气净化用催化剂，具有基材和形成于该基材上的二层结构的催化剂涂层，