)中的至少一種的物質。更優選為,鉑和銠、鈀和銠、或鈀和銠以及鉑的組合,進一步優選為組合鈀和銠而使用。關于這些貴金屬的使用量也沒有特別的限制,但優選為每I升催化劑使用0.1?15g,更優選為0.5?5g。更詳細而言,鉑的使用量優選為,每I升催化劑使用0.0l?5g,更優選為0.5?3g,且鈀的使用量優選為,每I升催化劑使用0.5?10g,更優選為0.5?3g,而銠的使用量優選為,每I升催化劑使用0.01?3g,更優選為0.03?1.5go
[0042]雖然貴金屬的原料沒有特別的限制,但優選使用水溶性貴金屬鹽。作為鉑的來源,具有硝酸鉬、二亞硝基二氨鉬、氯化鉬、二氯四氨合鉬、二乙醇胺鉬(Bis Ethanolamineplatinum)、二 (乙酰丙酮)鉬(Platinum bis (acetylacetonate)等的化合物。作為鈕的來源,具有硝酸鈀、氯化鈀、醋酸鈀、二氯四氨鈀等的化合物。作為銠的來源,具有硝酸銠、氯化銠、醋酸銠、六氨合氯化銠等的化合物。這些水溶性貴金屬鹽既可以只單獨使用一種,也可以兩種以上一起使用。
[0043]催化劑活性組分的存在方式沒有特別的限制。例如,也可以采用如下方式,即,催化劑活性組分單獨地擴散在被形成于載體表面上的催化劑層中,并且也可以使被負載于后文敘述的助催化劑組分或耐火性無機氧化物上的物質擴散在催化劑層中。其中,優選為催化劑活性組分被負載于后文敘述的、本方式所涉及的OSC材料表面上的方式。通過使貴金屬負載于OSC材料上,從而被OSC材料儲存或釋放的氧氣,能夠有效地被利用于這些貴金屬實施催化的氧化還原反應中。
[0044]【助催化劑組分】
[0045]助催化劑組分為,具有對上述的催化劑活性組分的催化作用進行輔助的功能的組分。作為助催化劑組分,可列舉出,例如,通過儲存或釋放在廢氣中所含有的氧氣來促進氧化反應的OSC材料、HC吸附材料、NOx吸附材料等。本方式的催化劑必須含有OSC材料以作為助催化劑組分,并且可以根據需要而含有其它成分。
[0046](儲氧材料)
[0047]OSC材料具有,在氧化氣體環境下對氧氣進行儲存,而在還原氣體環境下將所儲存的氧氣釋放的功能。本方式所涉及的OSC材料必須含有鈰、鋯以及鐵。作為OSC材料的形態,大致區分為以下兩類。(a)形態為,鐵與含有鈰以及鋯的金屬的、復合氧化物或固溶體。(b)形態為,在含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物或固溶體的表面上,負載有鐵的形態。
[0048]首先,對(a)鐵與含有鈰以及鋯的金屬的、復合氧化物等的形態進行說明。雖然在該形態中,必須含有鈰、鋯以及鐵這3種成分,但是也可以含有鈰、鋯以及鐵之外的金屬(以下,也稱為“金屬A”)。
[0049]金屬A只要為能夠與鈰、鋯以及鐵形成復合氧化物等的金屬,則沒有特別的限制。作為金屬A的具體示例,可列舉出,鈧(Sc)、釔⑴、鑭(La)、鐠(Pr)以及釹(Nd)等的稀土類金屬(但是,鈰除外。以下相同);鈷(Co)以及鎳(Ni)等的過渡金屬(但是,鐵以及鋯除外。以下相同);鎂(Mg)以及鋇(Ba)等的堿土類金屬等,并且,可以單獨使用這些金屬中的一種,或者組合兩種以上來使用。其中,從進一步提高OSC材料的耐熱性的觀點考慮,優選為含有釔及/或鑭,更優選為含有鑭。相對于OSC材料的總質量,含有稀土類金屬以作為金屬A時的稀土類金屬的使用量以氧化物換算,優選為質量百分比0.1?30 %,更優選為質量百分比I?20%。
[0050]其次,對(b)在含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物或固溶體的表面上,負載有鐵的形態進行說明。在(b)形態中,“含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物或固溶體”是指,與在上述(a)形態的“鐵與含有鈰以及鋯的金屬的、復合氧化物或固溶體”相比,僅在不以鐵作為必要的構成成分這一點上有所不同。由此,作為(b)形態的復合氧化物等,當然可以使用(a)形態的含有鐵的復合氧化物等。此外,在(b)形態的復合氧化物等中,也可以含有鈰以及鋯之外的金屬,并且可以使用與上述的金屬A相同的金屬。
[0051]在(b)形態中,在含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物等的表面上,負載有鐵。被負載的鐵通常以氧化鐵的狀態存在。鐵氧化物的形態沒有特別的限制,可以為氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵(Fe2O3)、或者四氧化三鐵(Fe3O4)中的任一種形態。以此種方式,即使鐵未進入復合氧化物等的內部,只要與復合氧化物等的表面接觸,則也能夠得到本發明的效果。
[0052]無論在上述(a)以及(b)的哪一種形態的OSC材料中,復合氧化物等中所含有的鈰與鋯的質量比以氧化物換算,均優選為10:1?1: 50,更優選為5:1?1: 40。此夕卜,復合體或固溶體中所含有的鈰與金屬A的質量比以氧化物換算,優選為6: I?1: 12,更優選為4:1?1: 8。通過含有所述量的金屬A,從而形成了即使被暴露于800°C以上的高溫中也能夠維持優異的催化劑性能的、具有優異的耐熱性的復合氧化物等。
[0053]本方式所涉及的OSC材料必須含有鐵。無論在上述(a)以及(b)的哪一種形態的OSC材料中,相對于OSC材料的總質量,OSC材料所含有的鐵的含量均大于等于質量百分比
0.01%且小于質量百分比0.70% (Fe2O3換算)。鐵的含量的下限優選為大于等于質量百分比0.05%,更優選為大于等于質量百分比0.1%。另一方面,鐵的含量的上限優選為小于等于質量百分比0.65%,更優選為小于等于質量百分比0.50%。通過使OSC材料含有所述量的鐵,從而即使被暴露于高溫(800°C)中,也能夠將由于OSC材料的比表面積的減少而導致的影響抑制在最小限度,因此能夠維持優異的0SC。因此,通過將該OSC材料用于本方式的廢氣凈化用催化劑中,從而即使在被暴露于高溫(800°C)以上之后,也能夠對氧氣濃度發生變化的廢氣發揮優異的凈化性能。此外,通過含有所述量的鐵,從而能夠提高OSC材料本身的0SC、或催化劑活性組分的性能,尤其是,即使廢氣溫度為低溫也能夠發揮優異的廢氣凈化性能。而且,也能夠提高OSC材料的耐久性。通過如上所述的效果,能夠減少稀土類金屬或貴金屬等的稀少的材料的使用量,從而能夠大幅度地減少催化劑的成本。
[0054]另外,本方式的廢氣凈化用催化劑當然也可以為含有除了含有鈰、鋯以及鐵的OSC材料之外的、不含有鈰、沸石或鐵的OSC材料的物質。但是,上文所述的OSC材料中含有的鐵的含量為,相對于含有鈰、鋯以及鐵的OSC材料的總質量的值,而不是相對于廢氣凈化用催化劑中所含有的全部OSC材料的質量的值。
[0055]本方式所涉及的OSC材料的形狀等只要可以得到所預期的0SC,則沒有特別的限制。作為OSC材料的形狀,能夠采用例如,粒狀、微粒子狀、粉末狀、圓筒狀、圓錐狀、角柱狀、立方體狀、角錐狀、不定形狀等的形狀。優選為,OSC材料的形狀為粒狀、微粒子狀、粉末狀。雖然該形狀為粒狀、微粒子狀、粉末狀時的OSC材料的平均粒徑沒有特別的限定,但例如,優選為在1.0?100 μm的范圍內,更優選為在1.0?20.0 μπι的范圍內。而且,本說明書中的OSC材料的“平均粒徑”,可以通過由分類等的公知的方法而測定的OSC材料的粒子直徑的平均值來進行測定。
[0056]此外,OSC材料的BET比表面積只要能夠充分儲存或釋放廢氣中的氧氣,則沒有特別的限制,但是從OSC的觀點考慮,優選設定為10?300m2/g,更優選設定為50?200m2/g。
[0057]本方式所涉及的OSC材料可以適當參照現有的公知方法來制備。在OSC材料含有復合氧化物的情況下,例如,具有如下方法:將鈰、鋯以及鐵的硝酸鹽水溶液互相混合在一起,并通過氨等進行共沉淀而得到氫氧化物以后,進行過濾并干燥的方法(共沉淀法);對各個氧化物進行粉末粉碎,并進行混合,且對所獲得的粉狀體進行燃燒的方法(固相反應法)等。在這些方法中,一般情況下,干燥條件為在50?200°C的溫度下干燥I?5小時,而燒成條件為在200?500°C的溫度下燒成I?5小時。此外,干燥以及燒成優選在空氣流通的條件下進行。
[0058]此外,OSC材料含有固溶體時的固溶體,也可以適當參照現有的公知方法來制備。例如,通過對鈰、鋯以及鐵的各個氧化物進行混合,并進行熔融,從而制成作為固溶體的形態的、?6203-0602-21"02復合氧化物的錠(ingot)。通過對該錠進行微粉碎,從而可以制備出比表面積較大的固溶體粉末。
[0059]而且,使鐵、催化劑活性組分、助催化劑組分等負載于復合氧化物等上的方法,也可以沒有限制地使用該領域中通常使用的方法。在負載鐵的情況下,例如,具有將復合氧化物或固溶體浸漬于鐵的硝酸鹽水溶液中,并進行干燥、燒成的方法(浸漬法)。
[0060](其它助催化劑組分)
[0061]本方式的催化劑根據需要可以含有上述OSC材料之外的助催化劑組分。作為助催化劑組分,可以列舉出稀土類金屬,堿土類金屬、其它的過渡金屬。這些金屬成