65g/L，制作了擔(dān)載量為1.0質(zhì)量％的粉末。接著，混合85g/L的CeO2-ZrO2復(fù)合氧化物(CeO 2/Zr02/La203/Y203 =30/60/5/5(質(zhì)量％ ))、相當(dāng)于10g/L的乙酸Ba、和規(guī)定量的水、Al2O3粘合劑、乙酸、增粘劑等，得到了 Pd催化劑漿液。
[0060]另一方面，關(guān)于第I催化劑層(作為貴金屬催化劑使用Rh)形成用的漿液的制作，將 CeO2-ZrO2復(fù)合氧化物(Al 203/Ce02/Zr02/La203/Y203/Nd203= 30/20/44/2/2/2 (質(zhì)量％ ))調(diào)合成為65g/L，Rh在各載體上擔(dān)載為0.3質(zhì)量％。進(jìn)而，混合25g/L的添加有La的A1203、相當(dāng)于10g/L的乙酸Ba、和規(guī)定量的水、Al2O3粘合劑、乙酸、增粘劑等，得到了 Rh催化劑楽液。
[0061]準(zhǔn)備875cc的整塊基材，采用吸引方式涂布了上述的調(diào)制的漿液。
[0062]關(guān)于第2催化劑層(擔(dān)載Pd的催化劑層)，相對(duì)于基材的長(zhǎng)度從基材的Rr側(cè)的端部起O %、10 %、30 %、50 %、80 %以及100 %的長(zhǎng)度，都涂布相同量的漿液而形成了第2催化劑層。
[0063]另一方面，第I催化劑層(擔(dān)載Rh的催化劑層)，相對(duì)于基材的長(zhǎng)度從基材的Fr側(cè)的端部起以80%的長(zhǎng)度涂布漿液而形成。
[0064](關(guān)于耐久試驗(yàn))
[0065]將制作的催化轉(zhuǎn)換器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)機(jī)正下方，在A/F周期性地變化的復(fù)合模式下在1000°C的床溫下實(shí)施了 50小時(shí)的耐久試驗(yàn)。
[0066](關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架評(píng)價(jià))
[0067]將耐久試驗(yàn)后的催化轉(zhuǎn)換器設(shè)置于另一發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)機(jī)，使A/F以濃?稀矩形地變動(dòng)，將保持了 120秒濃空燃比時(shí)的凈化性能作為NOx平均排出量算出。將試驗(yàn)結(jié)果示于圖5。
[0068]根據(jù)該圖，第2催化劑層的長(zhǎng)度相對(duì)于基材的長(zhǎng)度為50%時(shí)迎來拐點(diǎn)，當(dāng)為大于50 %的范圍時(shí)，出量變多，成為作為凈化性能不優(yōu)選的范圍，排出量逐漸接近500ppm。與此相對(duì)，當(dāng)為50%以下的范圍時(shí)NOx排出量變得格外少，結(jié)果在200ppm以下飽和。
[0069]根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作為第2催化劑層的長(zhǎng)度相對(duì)于基材的長(zhǎng)度的比率的上限值可規(guī)定為50%。
[0070]接著，以下通過另外的實(shí)驗(yàn)規(guī)定第2催化劑層的長(zhǎng)度的比率的下限值。
[0071][用于決定第2催化劑層的最佳范圍的實(shí)驗(yàn)(之2)及其結(jié)果]
[0072]本發(fā)明人等試制具備實(shí)施例和比較例涉及的催化劑層的催化轉(zhuǎn)換器，實(shí)施耐久試驗(yàn)，進(jìn)行了測(cè)定穩(wěn)態(tài)濃空燃比狀態(tài)下的呢量的實(shí)驗(yàn)。
[0073](關(guān)于催化劑漿液的制作方法)
[0074]關(guān)于第2催化劑層(作為貴金屬催化劑使用Pd)形成用的漿液的制作，使硝酸Pd溶液浸滲于Al2O3復(fù)合氧化物載體中，使Al 203復(fù)合氧化物成為65g/L，制作了擔(dān)載量為1.0質(zhì)量％的粉末。接著，混合85g/L的CeO2-ZrO2復(fù)合氧化物(CeO 2/Zr02/La203/Y203 =30/60/5/5(質(zhì)量％ ))、相當(dāng)于10g/L的乙酸Ba、和規(guī)定量的水、Al2O3粘合劑、乙酸、增粘劑等，得到了 Pd催化劑漿液。
[0075]另一方面，關(guān)于第I催化劑層(作為貴金屬催化劑使用Rh)形成用的漿液的制作，將 CeO2-ZrO2復(fù)合氧化物(Al 203/Ce02/Zr02/La203/Y203/Nd203= 30/20/44/2/2/2 (質(zhì)量％ ))調(diào)合成為65g/L。在此，關(guān)于實(shí)施例2，使用了相同量的ZrO2復(fù)合氧化物(Al 203/Zr02/La203/Nd2O3= 50/46/2/2(質(zhì)量％ ))。Rh在各載體上擔(dān)載為0.3質(zhì)量％。進(jìn)而，混合25g/L的添加有La的A1A、相當(dāng)于10g/L的乙酸Ba、和規(guī)定量的水、Al2O3粘合劑、乙酸、增粘劑等，得到了 Rh催化劑漿液。
[0076]準(zhǔn)備875cc的整塊基材，采用吸引方式涂布了上述的調(diào)制的漿液。
[0077]比較例1，使用上述的漿液遍及基材的全長(zhǎng)地形成了層疊有擔(dān)載Pd的催化劑層和擔(dān)載Rh的催化劑層的2層結(jié)構(gòu)的催化劑層。
[0078]比較例2，使用上述的漿液遍及基材的全長(zhǎng)地形成了層疊有擔(dān)載Pd的催化劑層和擔(dān)載Rh的催化劑層的3層結(jié)構(gòu)的催化劑層。
[0079]另一方面，實(shí)施例1，如圖2a所示，在上游側(cè)以80%的長(zhǎng)度形成了第I催化劑層，在下游側(cè)以20%的長(zhǎng)度形成了第2催化劑層(雙方不重疊)。
[0080]另外，實(shí)施例2，雖然催化劑層的構(gòu)成與實(shí)施例1同樣，但是第I催化劑層形成用的漿液使用了不含鈰的ZrO2復(fù)合氧化物。
[0081](關(guān)于耐久試驗(yàn))
[0082]將制作的催化轉(zhuǎn)換器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)機(jī)正下方，在A/F周期性地變化的復(fù)合模式下在1000°C的床溫下實(shí)施了 50小時(shí)的耐久試驗(yàn)。
[0083](關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架評(píng)價(jià))
[0084]將耐久試驗(yàn)后的催化轉(zhuǎn)換器設(shè)置于另一發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)機(jī)，使A/F以濃?稀矩形地變動(dòng)，將保持了 120秒濃空燃比時(shí)的凈化性能作為NOx平均排出量算出。將試驗(yàn)結(jié)果示于圖
6ο
[0085]根據(jù)該圖，證實(shí)了與比較例1、2相比，實(shí)施例1的呢排出量能夠降低60?70 %左右。
[0086]而且，比較實(shí)施例1和實(shí)施例2，證實(shí)了實(shí)施例2的NOx排出量降低到實(shí)施例1的出量的20%左右。
[0087]由該結(jié)果可知，作為第2催化劑層的長(zhǎng)度相對(duì)于基材的長(zhǎng)度的比率，確保20%以上即可，將該20%規(guī)定為第2催化劑層的長(zhǎng)度的比率的下限值。并且，與上述的實(shí)驗(yàn)之I的結(jié)果結(jié)合，第2催化劑層的長(zhǎng)度相對(duì)于基材的長(zhǎng)度的比率可規(guī)定為20?50%的范圍。
[0088]上述實(shí)驗(yàn)，是將第I催化劑層的長(zhǎng)度相對(duì)于基材的長(zhǎng)度的比率固定為80%而進(jìn)行的。不用說，包含銠的第I催化劑層的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，催化轉(zhuǎn)換器的NOx凈化性能越優(yōu)異。因此，將上述的80%規(guī)定為第I催化劑層的長(zhǎng)度的比率的下限值，將與基材的長(zhǎng)度相同的100%規(guī)定為第I催化劑層的長(zhǎng)度的比率的上限值。但是，如果以降低銠的使用量的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選將第I催化劑層的長(zhǎng)度設(shè)定為80%左右，因此第I催化劑層在80?100%的比率范圍的長(zhǎng)度之中適當(dāng)調(diào)整即可。
[0089]另外，證實(shí)了:通過在構(gòu)成第I催化劑層的載體中不含鈰，能夠進(jìn)一步提高NOJ.化性能。
[0090]以上，利用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，但具體的構(gòu)成并不限定于該實(shí)施方式，即使有不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變更等，這些設(shè)計(jì)變更等也包括在本發(fā)明中。
[0091]附圖標(biāo)記說明
[0092]I…基材，2…孔室壁，3、3A、3B、3C、3D、3E…催化劑層，4、4A、4B、4C…第I催化劑層，5、5A...第2催化劑層，10…催化轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)r…排氣的流動(dòng)方向上游側(cè)，Rr…排氣的流動(dòng)方向下游側(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種催化轉(zhuǎn)換器，包含流通排氣的孔室結(jié)構(gòu)的基材、和形成于基材的孔室壁面上的催化劑層， 所述催化劑層由在基材中配置于排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)的第I催化劑層、和配置于排氣的流動(dòng)方向的下游側(cè)的第2催化劑層構(gòu)成， 第I催化劑層由載體、和擔(dān)載于該載體上的作為貴金屬催化劑的銠形成， 第2催化劑層由載體、和擔(dān)載于該載體上的作為貴金屬催化劑的鈀或鉑形成， 第I催化劑層形成于以基材的所述上游側(cè)的端部為起點(diǎn)直到基材的全長(zhǎng)的80?100%的范圍， 第2催化劑層形成于以基材的所述下游側(cè)的端部為起點(diǎn)直到基材的全長(zhǎng)的20?50%的范圍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)換器，所述第I催化劑層的載體不含鈰。
【專利摘要】提供一種降低貴金屬催化劑量、并且NOx凈化性能優(yōu)異的催化轉(zhuǎn)換器。一種催化轉(zhuǎn)換器(10)，包含流通排氣的孔室結(jié)構(gòu)的基材(1)、和形成于基材(1)的孔室壁(2)的表面上的催化劑層(3)，催化劑層(3)由在基材(1)中配置于排氣的流動(dòng)方向的上游側(cè)的第1催化劑層(4)、和配置于排氣的流動(dòng)方向的下游側(cè)的第2催化劑層(5)構(gòu)成，第1催化劑層(4)由載體、和擔(dān)載于該載體上的作為貴金屬催化劑的銠形成，第2催化劑層(5)由載體、和擔(dān)載于該載體上的作為貴金屬催化劑的鈀或鉑形成，第1催化劑層(4)形成于以基材(1)的上游側(cè)的端部為起點(diǎn)直到基材的全長(zhǎng)的80～100％的范圍，第2催化劑層(5)形成于以基材(1)的下游側(cè)的端部為起點(diǎn)直到基材的全長(zhǎng)的20～50％的范圍。
【IPC分類】F01N3/10, F01N3/28, B01J23/58, B01D53/94
【公開號(hào)】CN104981288
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380072737
【發(fā)明人】青木悠生
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2013年12月19日
【公告號(hào)】DE112013006665T5, WO2014125734A1