液II中使用的Fe2O3-CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物的各個成分的比設為Fe2O3: CeO2: ZrO2: La2O3= 0.3: 30: 59.7: 10 (質量比)，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑C。
[0090]【實施例3】
[0091]將在漿液II中使用的Fe2O3-CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物的各個成分的比設為Fe2O3: CeO2: ZrO2: La2O3= 0.5: 30: 59.5: 10 (質量比)，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑D。
[0092]【比較例I】
[0093]將在漿液II中使用的復合氧化物變更為CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物(CeO2: ZrO2: La2O3= 30: 60: 10 (質量比))，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑A。
[0094]【比較例2】
[0095]將在漿液II中使用的Fe2O3-CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物的各個成分的比設為Fe2O3: CeO2: ZrO2: La2O3= 0.7: 30: 59.3: 10 (質量比)，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑E。
[0096]【比較例3】
[0097]將在漿液II中使用的Fe2O3-CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物的各個成分的比設為Fe2O3: CeO2: ZrO2: La2O3= 3.0: 30: 57: 10 (質量比)，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑F。
[0098]【實施例4】
[0099]代替Fe2O3-CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物，而使用負載有 Fe 203的 CeO 2_Zr02_La203復合氧化物(CeO2-ZrO2-La2O3: Fe 203= 99.9: 0.1 (質量比)來調制漿液II，除此之外，采用與實施例1相同的方法，從而制備了催化劑G。
[0100]另外，負載Fe2O3的CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物是通過如下方式而調制出的，即，在將CeO2-ZrO2-La2O3復合氧化物浸漬于硝酸鐵水溶液中，以使Fe 203的負載量達到預定量之后，在150°C下干燥12小時以上，然后在500°C下燒成I小時。
[0101]【實施例5】
[0102]將在漿液II中使用的、負載有Fe2O3的CeO 2-Zr02_La203復合氧化物的各個成分的KSSCeO2-ZrO2-La2O3: Fe 203= 99.5: 0.5 (質量比)，除此之外，采用與實施例4相同的方法，從而制備了催化劑H。
[0103]【實施例6】
[0104]將在漿液II中使用的、負載有Fe2O3的CeO 2-Zr02_La203復合氧化物的各個成分的KSSCeO2-ZrO2-La2O3: Fe 203= 99.3: 0.7 (質量比)，除此之外，采用與實施例4相同的方法，從而制備了催化劑I。
[0105]<耐久性處理>
[0106]將已制備的0.066L (直徑33mmX 77mm)的催化劑A?F安裝在一個催化轉換器中，并設置于3.0L的MPI發動機排氣孔的下游的位置處。而且，將催化劑入口溫度設為900°C并將催化劑A?F暴露在廢氣中50小時，從而進行了耐久處理。另外，使廢氣均勻地流通至催化劑A?F，此外，廢氣為，發動機以理論空燃比(A/F = 14.6)、濃空燃比(A/F = 12.0)、周期性地反復執行燃料切斷的模式運行時所排出的廢氣。
[0107]除此之外，對催化劑A、G?I以與上述相同的方法進行耐久處理。
[0108]<評價方法>
[0109]【空燃比(Sweep)特性試驗】
[0110]將安裝有經過了耐久處理的催化劑的催化劑轉換器設置于2.4L的MPI發動機的下游。催化劑入口溫度固定在400°C，且在以周期IHz施加±0.5或±1.0的振幅的狀態下使A/F從14.1改變至15.1的同時，運行發動機，并使廢氣流通至催化劑。空間速度(SV)設為10000h'對A/F變化中的CO、HC、NOx的濃度進行記錄，從而求出從將縱軸設為轉化率、橫軸設為A/F的圖表中讀取的⑶-呢與HC-NO ,的交叉點(COP ；C0或HC與NO x交叉的點)。結果圖示于圖2以及圖4。
[0111]根據圖2，與催化劑A、E以及F的情況相比，在催化劑B?D中，CO-NO以及HC-NOx的COP為較大的值。此外，根據圖4，與催化劑A的情況相比，在催化劑G?I中，CO-NO以及HC-NOj^ COP為較大的值。COP的值越大意味著催化劑性能越高。即，顯示出了，本發明的催化劑即使在900°C的耐久處理之后，對于氧氣濃度變化的廢氣也發揮了優異的凈化性會K。
[0112]【起燃特性(LO)試驗】
[0113]將安裝有經過了耐久處理的催化劑的催化劑轉換器設置于2.4L的MPI發動機的下游。使通過從14.6以周期IHz施加了 ±0.5的振幅的A/F來運行發動機時的廢氣，流通于催化劑并升溫。對升溫中的CO、HC、濃度進行記錄，從而求出從將縱軸設為轉化率(％ )(催化劑入口的廢氣濃度一催化劑出口的廢氣濃度)/催化劑入口的廢氣濃度X 100(% ))、將橫軸設為催化劑入口溫度的圖表中讀取的50%凈化率(T50)。T50越低催化劑性能越高。結果圖示于圖3以及圖5中。
[0114]根據圖3，與催化劑A、E以及F的情況相比，在催化劑B?D中，T50的值為較小的值。此外，根據圖5，與催化劑A的情況相比，在催化劑G?I中，T50的值為較小的值。通過以上的結果，顯示出了，即使在900°C下的耐久處理之后，低溫條件下的催化劑性能也較優異。
【主權項】
1.一種廢氣凈化用催化劑，其通過在載體上負載有包含貴金屬的催化劑活性組分、和包含儲氧材料的助催化劑組分而形成，其中， 所述儲氧材料含有鈰、鋯以及鐵， 相對于儲氧材料的總質量，所述儲氧材料中的鐵的含量為大于等于質量百分比0.01%，且小于質量百分比0.70% (Fe2O3換算)， 所述儲氧材料為， (a)鐵與含有鈰以及鋯的金屬的、復合氧化物或固溶體，或者，(b)在含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物或固溶體的表面上，負載有鐵的材料。
2.如權利要求1所述的廢氣凈化用催化劑，其中， 所述儲氧材料還含有選自鑭、釔、釹以及鐠中的至少一種。
3.如權利要求1或2所述的廢氣凈化用催化劑，其中， 所述貴金屬含有選自鉑、鈀以及銠中的至少一種。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的廢氣凈化用催化劑，其中， 在所述載體上層疊有至少兩層含有所述催化劑活性組分或助催化劑組分的催化劑層。
5.如權利要求4所述的廢氣凈化用催化劑，其中， 所述儲氧材料存在于所述催化劑層中的含有銠的層中。
6.如權利要求1至5中的任一項所述的廢氣凈化用催化劑，其中， 所述載體為三維結構體。
7.一種廢氣凈化方法，其包括:將權利要求1至6中的任一項所述的廢氣凈化用催化劑暴露于從內燃機排出的廢氣中的工序。
8.如權利要求7所述的廢氣凈化方法，其包括: 將所述廢氣凈化用催化劑暴露于，溫度在800°C以上且1000°C以下，并且空燃比在10以上的廢氣中的工序； 其后，將該廢氣凈化用催化劑暴露于，溫度在0°C以上且800°C以下的廢氣中的工序。
【專利摘要】本發明提供一種廢氣凈化用催化劑，其即使被暴露于800℃以上的高溫的廢氣中，也能夠維持優異的催化劑性能。本發明的廢氣凈化用催化劑通過在載體上負載有包含貴金屬的催化劑活性組分和包含儲氧材料的助催化劑組分而形成。所述儲氧材料含有鈰、鋯以及鐵，且相對于儲氧材料的總質量，所述儲氧材料中的鐵的含量為大于等于質量百分比0.01％，且小于質量百分比0.70％(Fe2O3換算)。并且，所述儲氧材料為，(a)鐵與含有鈰以及鋯的金屬的、復合氧化物或固溶體，或者，(b)在含有鈰和鋯的金屬的復合氧化物或固溶體的表面上，負載有鐵的材料。
【IPC分類】F01N3-08, B01J23-89, F01N3-28
【公開號】CN104722312
【申請號】CN201510047422
【發明人】三木田光修, 池上高廣, 池田正憲, 后藤秀樹
【申請人】優美科觸媒日本有限公司, 優美科觸媒美國公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2010年3月4日
【公告號】CA2754405A1, CN102341174A, EP2404669A1, EP2404669A4, US8808653, US20120027654, WO2010101219A1