排氣凈化用催化劑和排氣凈化裝置的制作方法

專利名稱：排氣凈化用催化劑和排氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及排氣凈化用催化劑，該催化劑即使在低溫下也能夠高效地同時凈化從汽車等的內燃機中排出的排氣中所含有的氮氧化物(NOx)、烴(HC)以及一氧化碳(CO)，而且該催化劑還具有高耐久性。
背景技術：
現有技術已知，使用了Pt、Rh、Pd、Ir等貴金屬元素的催化劑能夠高效地凈化排氣。通常，這些貴金屬元素擔載在比表面積高的Al2O3上使用。Al2O3上擔載的貴金屬元素以高分散狀態被擔載，具有容易發揮催化劑功能的優點。具體地說，例如將一種貴金屬元素擔載在Al2O3上作為排氣凈化用催化劑使用，或者將多種貴金屬元素組合擔載在Al2O3上作為排氣凈化用催化劑使用。
但是，在汽車等的苛刻使用條件下，由于持續高溫，貴金屬發生凝聚，活性點減少，凈化排氣的活性大大降低。因此，對于要求極高耐久性的汽車排氣的凈化，所使用的催化劑中應用了大量的貴金屬元素。但是，大量應用貴金屬元素的催化劑的成本高，從開發價格低的高活性催化劑的觀點出發，這樣的催化劑并不理想。
與此相對，作為避免貴金屬的這種凝聚的方法，提出了使用貴金屬元素的與貴金屬元素以外的元素形成的復合氧化物的方法。特別是對于Pd，公開了關于Pd與稀土元素、堿金屬元素的復合氧化物的技術(參見特開昭61-209045號公報、特開平1-43347號公報、特開平4-27433號公報、特開平4-341343號公報、特開平7-88372號公報)。
另外，對于例如在Al2O3等載體上擔載有Pd的催化劑，其中的Pd以排氣凈化活性高的PdO狀態存在，但是，在持續高溫下(900℃以上)，PdO變成金屬狀態的Pd。這是由于，Al2O3是穩定的化合物，所以Al2O3與所擔載的Pd沒有發生相互作用，不能抑制PdO向Pd的分解。所以，現有的在Al2O3等載體上擔載有貴金屬的催化劑的耐久性不足。
另一方面，近年來，使用鈣鈦礦型復合氧化物的排氣凈化用催化劑的開發得到了發展。鈣鈦礦型復合氧化物可以組合多種元素，所以這種復合氧化物具有極其多樣的性質。在這種復合氧化物上擔載貴金屬元素的情況下，由于復合氧化物所具有的多樣的性質，貴金屬元素的性質受到了很大的影響，因而貴金屬元素的性質發生了變化。
作為利用該性質的技術，已經公開了使貴金屬元素的一部分包含在鈣鈦礦型結構的結晶中的技術(參見特開平6-100319號公報)。當貴金屬元素包含在該晶格中時，貴金屬粒子變得細小，分散度提高，而且還適當生成了有助于催化劑活性的晶格缺陷，因而貴金屬元素的催化活性得到提高。
還有提案提出了使用A位點缺陷型鈣鈦礦代替以往的Al2O3作為載體的排氣凈化用催化劑(參見特開2003-175337號公報)。利用該排氣凈化用催化劑，能夠抑制NO還原反應的活性物質PdO像上述那樣被還原而變化成低活性的Pd。
另外還公開了使用鈣鈦礦型復合氧化物提高排氣凈化用催化劑的耐久性的技術(參見特開2004-41866號公報)。該排氣凈化用催化劑中，通過使Pd固溶在鈣鈦礦型復合氧化物中，能夠抑制Pd的凝聚而提高耐久性。
但是，鈣鈦礦型復合氧化物是結晶性非常高的復合氧化物，存在于復合氧化物內部的Pd對反應不會有幫助。因此，不能充分利用Pd的排氣凈化功能，所以不能說其具有高的排氣凈化活性。
還有提案公開了關于具有耐熱性的排氣凈化用催化劑的技術(參見特開平10-277393號公報)。該排氣凈化用催化劑中，使含有稀土金屬和堿土金屬中的至少一種金屬的Pd復合氧化物與含有至少一種過渡金屬的復合氧化物以固溶或混合的狀態共存；所述排氣凈化用催化劑具有高耐熱性。
但是，固溶在含有至少一種過渡金屬的復合氧化物中的Pd對反應不會有幫助。因此，不能充分利用Pd的排氣凈化功能，所以不能說其具有高的排氣凈化活性。

發明內容
本發明是鑒于上述課題完成的，其目的在于提供一種排氣凈化用催化劑，該催化劑即使在低溫下也能夠高效地同時凈化從汽車等的內燃機中排出的排氣中所含有的氮氧化物(NOx)、烴(HC)以及一氧化碳(CO)，而且該催化劑還具有高耐久性。
本發明人為解決上述問題反復進行了認真研究。結果發現，通過使含有稀土元素和鈀的復合氧化物、稀土氧化物、和通式LnAlO3(式中的Ln表示稀土元素)表示的鈣鈦礦型復合氧化物共存，能夠提供下述的排氣凈化用催化劑，所述排氣凈化用催化劑不僅能高效地同時凈化汽車等的排氣，而且還具有高耐久性，從而完成了本發明。更具體地說，本發明提供下述技術方案。
(1)排氣凈化用催化劑，其是凈化排氣中所含有的氮氧化物、烴以及一氧化碳的排氣凈化用催化劑，其中，該催化劑含有下述共存體系，所述共存體系為含有稀土元素和鈀的復合氧化物、稀土氧化物和通式LnAlO3(式中的Ln表示稀土元素)表示的鈣鈦礦型復合氧化物的共存體系。
本發明涉及的排氣凈化用催化劑的特征在于其含有下述共存體系，所述共存體系為含有稀土元素和鈀的復合氧化物(以下也稱為Ln-Pd復合氧化物)、稀土氧化物、和通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物的共存體系。本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，通過使Ln-Pd復合氧化物、稀土氧化物以及LnAlO3共存，可以得到如下種種效果。第一，由于Pd形成了Ln-Pd復合氧化物，所以能夠實現Pd的高分散狀態。第二，通過LnAlO3的相互作用，能夠將Ln-Pd復合氧化物中Pd的氧化狀態維持在適合凈化排氣的具有更高活性的Pd2+的狀態。第三，由于三相的氧化物的存在，各個氧化物的凝聚受到了抑制，所以能夠抑制持續高溫引起的Pd的凝聚，能夠維持Pd的高分散狀態。第四，由于稀土元素與Pd以La2PdO7、La2PdO4、La2PdO5等形式復合，所以能夠抑制持續高溫引起的Ln-Pd復合氧化物分解成Pd金屬。因而，根據本發明能夠提供下述排氣凈化用催化劑，該排氣凈化用催化劑即使在低溫下也能夠同時高效地凈化汽車等的排氣并具有高耐久性。
(2)如(1)所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物的晶系是三方晶或菱形晶。
(2)的排氣凈化用催化劑中所用的以通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物的晶系是三方晶或菱形晶。通常，鈣鈦礦型復合氧化物的理想晶系是立方晶，根據金屬的種類等，相轉移為單斜晶、斜方晶、正方晶、三方晶、菱形晶等。例如，通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物中，GdAlO3等是單斜晶，而LaAlO3、NdAlO3等是三方晶或菱形晶。像這樣的使用晶系是三方晶或菱形晶的鈣鈦礦型復合氧化物的排氣凈化用催化劑具有非常高的排氣凈化活性和耐久性，所以被優選使用。
晶系是三方晶或菱形晶的鈣鈦礦型復合氧化物具有高排氣凈化活性和耐久性的原因如下。這些晶系是產生了大的變形的晶系，所以具有電學不穩定的性質。與單獨存在的Ln-Pd復合氧化物相比，與LnAlO3相接的Ln-Pd復合氧化物由于電氣不穩定的LnAlO3的存在而電學波動大。因此，Ln-Pd復合氧化物表面存在的Pd的氧化狀態大部分是Pd2+。已知Pd的氧化狀態包括兩種狀態，Pd2+和Pd0(金屬狀態)，其中，Pd2+的排氣凈化活性高。也就是說，(2)的排氣凈化用催化劑中所用的Ln-Pd復合氧化物中的Pd處于凈化排氣所優選的氧化狀態。所以，(2)的排氣凈化用催化劑具有非常高的排氣凈化活性和耐久性。
(3)如(1)或(2)所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物、所述稀土氧化物以及所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物均是經有機酸配位聚合物而得到的。
(3)的排氣凈化用催化劑所用的Ln-Pd復合氧化物、稀土氧化物以及LnAlO3均是經有機酸配位聚合物而得到的。利用歷經該有機酸配位聚合物的制造方法，得到具有高排氣凈化活性以及耐久性的排氣凈化用催化劑。例如，在含有稀土元素的鹽和Pd鹽的水溶液中添加有機酸，混合后在高溫進行燒制，由此能夠制造Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物。另外，使用Al鹽代替Pd鹽可以制造LnAlO3。
(4)如(3)所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述有機酸是具有羥基或巰基的羧酸，并且該羧酸的碳原子數為1～20。
(4)的排氣凈化用催化劑的制造中所用的有機酸是具有羥基或巰基且碳原子數為1～20的羧酸。作為羧酸，可以舉出單羧酸、二羧酸、三羧酸等。作為有機酸的具體例子，可以舉出乳酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、水楊酸、苯基乙醇酸、托品酸、二苯基乙醇酸、乙醇酸、甘油酸、羥基異丁酸、羥基戊酸、3-羥基丙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、對羥基苯甲酸、蓖麻醇酸、羥基硬脂酸、香豆酸、闊馬酸、α，β-二羥基六氫苯二甲酸、抗壞血酸、巰基琥珀酸、2-巰基丙酸、3-巰基丁酸、2-巰基丁酸、2-巰基異丁酸、4-巰基戊酸、3-巰基戊酸等。使用這些有機酸制造的排氣凈化用催化劑具有更高的排氣凈化活性和耐久性。
(5)如(1)～(4)任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述稀土氧化物中的稀土元素與所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物中的鈀的摩爾比大于0且小于或等于42。
(5)的排氣凈化用催化劑中，稀土氧化物中的稀土元素與Ln-Pd復合氧化物中的鈀的摩爾比大于0且小于或等于42。也就是說，設Ln-Pd復合氧化物中的鈀的摩爾數為X，設稀土氧化物中的稀土元素的摩爾數為Y時，它們的比Y/X滿足不等式10＜Y/X≤42。
通過滿足該不等式的(5)的排氣凈化用催化劑，可以提供排氣凈化活性和耐久性更高的排氣凈化用催化劑。值得注意的是，稀土元素與鈀的摩爾比為0時，不能得到充分的排氣凈化活性，而該摩爾比大于42時，Ln-Pd復合氧化物有可能浸埋在稀土氧化物中，所以不是優選的。
(6)如(1)～(5)任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物以及所述稀土氧化物被擔載在所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物上。
(6)的排氣凈化用催化劑中，Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物以混合狀態擔載在LnAlO3上。僅將這些Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物進行混合而不被擔載的情況下也能起到上述效果，但是，如(6)的排氣凈化用催化劑那樣的擔載狀態，能夠得到更高的排氣凈化活性和耐久性。
(7)一種排氣凈化裝置，其具有(1)～(6)任一項所述的排氣凈化用催化劑。
(7)的排氣凈化裝置具有(1)～(6)任一項所述的排氣凈化用催化劑。該排氣凈化裝置只要具有(1)～(6)任一項所述的排氣凈化用催化劑即可，對于其他結構沒有特別規定。例如，其實例可以舉出車載排氣凈化裝置等。利用該排氣凈化裝置，即使在低溫下也能夠同時高效地凈化汽車等的排氣，并且具有耐久性，所以能夠連續運轉。


圖1是說明三方晶的圖。
圖2是說明菱形晶的圖。
圖3是本發明涉及的排氣凈化用催化劑的示意圖。
圖4是說明La/Pd比與NO50％凈化溫度的關系的圖。
圖5是說明La/Pd比與CO50％凈化溫度的關系的圖。
圖6是說明La/Pd比與HC50％凈化溫度的關系的圖。
圖7是說明La/Pd比與NO400℃凈化率的關系的圖。
圖8是說明La/Pd比與CO400℃凈化率的關系的圖。
圖9是說明La/Pd比與HC400℃凈化率的關系的圖。
圖10是說明溫度與NO凈化率的關系的圖。
圖11是說明溫度與CO凈化率的關系的圖。
圖12是說明溫度與HC凈化率的關系的圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，使用Ln-Pd復合氧化物、稀土氧化物以及通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物。其中，Ln-Pd復合氧化物、稀土氧化物以及LnAlO3各自含有的稀土元素不必是同一元素，可以是多種稀土元素的組合。下面對各氧化物進行說明。
<鈣鈦礦型復合氧化物(LnAlO3)>
本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，所使用的鈣鈦礦型復合氧化物的示構式為LnAlO3，并且B位點是Al。所謂“鈣鈦礦”是化學式RMX3表示的復合氧化物中所見的結晶結構。式中的Ln表示稀土元素，特別優選采用La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm。本發明所用鈣鈦礦型復合氧化物的晶系是三方晶或菱形晶，所以其是電氣不穩定的物質。
此處，所謂三方晶如圖1所示，是晶格從理想的單位晶格向c軸方向變化并且a軸和b軸間的角度為120度的晶系。即，三方晶是由理想的立方晶鈣鈦礦結構產生大的變形的晶系，該晶系中，結構原子間的電子的存在狀態極不穩定。其次，所謂菱形晶如圖2所示，是用不同的基本軸表示三方晶時的晶系，其結構本身與三方晶相同。
Al-O鍵的共價鍵性強，因此通常認為離子鍵性強的鈣鈦礦結晶中，有一些電氣偏差產生。所以，通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物比熟知作為排氣凈化用催化劑的LaFeO3等在電氣方面更不穩定。
本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，后述的Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物與具有這種性質的LnAlO3共存并相鄰接(參見圖3)。或者說，由LnAlO3擔載Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物。于是，由于存在電氣不穩定的LnAlO3，鄰接于LnAlO3的Ln-Pd復合氧化物的電學波動比Ln-Pd復合氧化物單獨存在時大。因此，Ln-Pd復合氧化物的表面所擔載的Pd的氧化狀態大部分是Pd2+。已知Pd的氧化狀態有兩種，Pd2+和Pd0(金屬狀態)，但是Pd2+的排氣凈化活性高。也就是說，本發明涉及的排氣凈化用催化劑中所用的Ln-Pd復合氧化物中的Pd處于凈化排氣的優選氧化狀態。
另外，本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，由于Ln-Pd復合氧化物鄰接于LnAlO3，所以能夠對持續高溫引起的Ln-Pd復合氧化物分解為Pd金屬進行抑制。這是因為，稀土元素具有在氧化物狀態下其形狀多樣變化的性質。
例如，將在La2O3上擔載有Pd的催化劑曝露在高溫下的情況下，La2O3從Pd和La2O3的接觸部移動到Pd粒子上，表現出Pd粒子浸埋在La2O3中的形狀。或者說，可以觀察到微小的La2O3在Pd表面移動的現象(Zhang et al.，J.Phys.Chem.，Vol.100，No.2，1996，P.744-754)。據認為，本發明中也發生了與此類似的現象，LnAlO3表面的稀土元素與Pd復合氧化物以某種形式復合，由此對持續高溫所導致的Ln-Pd復合氧化物分解為Pd金屬進行抑制。
在含有稀土元素的硝酸鹽水溶液中混合有機酸后，使其蒸發干固，得到有機配位聚合物，經過該有機配位聚合物得到本發明所用的LnAlO3。更具體地說，將前體鹽的有機酸配位聚合物在大約800℃燒制，由此可以生成單相的LnAlO3。例如，采用固相反應法等其他方法制作LnAlO3的情況下，在約1700℃進行燒制也不能生成單相的LnAlO3(足立吟也著，《希土類の科學》，化學同人，p564)。也就是說，只有采用使用有機酸的制造方法的情況下，才可以在低溫得到單相的LnAlO3。通過該制造方法得到的LnAlO3具有足夠的比表面積，并且與Ln-Pd復合氧化物共存時，其處于容易與Ln-Pd復合氧化物相互作用的表面狀態。
<Ln-Pd復合氧化物>
本發明涉及的排氣凈化用催化劑中，使用含有稀土元素和鈀的Ln-Pd復合氧化物。該Ln-Pd復合氧化物與LnAlO3同樣，是通過歷經有機酸配位聚合物的制造方法得到的。
Ln-Pd復合氧化物并不限于擔載在LnAlO3上的情況，也可以與LnAlO3混合。作為該Ln-Pd復合氧化物的具體例子，可以舉出Ln4PdO3、Ln2PdO4、Ln2Pd2O5等。
通常在高溫下，Pd的氧化物不穩定，而稀土元素的氧化物穩定。例如，PdO的外表面的Pd可以是Pd0和Pd2+這兩種氧化狀態，但是Pd2+的排氣凈化活性高。Ln-Pd復合氧化物是具有這樣性質的Pd和稀土元素的復合化合物，所以Pd的氧化狀態因稀土元素的存在而穩定。因此，Ln-Pd復合氧化物表面的Pd基本上是Pd2+的氧化狀態，能夠維持凈化排氣的優選氧化狀態。
通常，PdO的分解溫度為800℃左右，而Ln-Pd復合氧化物即使在1100℃左右的高溫下，也能夠以氧化物的狀態穩定存在。這是因為，由于高溫下氧化物形態不穩定的Pd與高溫下氧化物穩定的稀土元素和堿土元素發生復合，因而結塊內的Pd-O鍵變強。因此，本發明涉及的排氣凈化用催化劑具有高耐熱性，并且即使曝露在1100℃左右的高溫下，也能維持高排氣凈化活性。
另外，稀土元素具有結晶化度低的性質，所以Ln-Pd復合氧化物是結晶化度低的粒子。因而，Pd能夠在Ln-Pd復合氧化物的整體中均勻分散，活性點多，能夠得到高排氣凈化活性。
<稀土氧化物>
Ln-Pd復合氧化物的粒子間，夾雜有La2O3等稀土氧化物。稀土氧化物與LnAlO3和Ln-Pd復合氧化物同樣，是通過歷經有機酸配位聚合物的制法得到的。該稀土氧化物擔任遮斷劑(blocking agent)的作用，能夠有效抑制Ln-Pd復合氧化物之間的凝聚。另外，由于共存有與這些Ln-Pd復合氧化物以及稀土氧化物鄰接的LnAlO3，所以能夠實現Pd的高分散狀態，能夠得到高排氣凈化活性和耐久性。
下面基于實施例更詳細地說明本發明，但本發明不限于此。
<實施例1> 將規定量的硝酸鑭六水合物、硝酸鋁九水合物溶解在離子交換水中，制成混合水溶液。然后，將規定量的蘋果酸溶解在離子交換水中，制成蘋果酸水溶液。將這兩個水溶液混合，在250℃的熱板攪拌器上通過攪拌子攪拌同時進行加熱。水分蒸發后，進行分解干固，然后將干固物用乳缽粉碎。將粉碎物轉移至鋁坩鍋中，用馬弗爐以2.5℃/分鐘的速度升溫至350℃。進一步在350℃處理3小時，制成去除了蘋果酸鹽和硝酸根的預燒制體。將預燒制體用乳缽粉碎混合15分鐘后，再次裝入鋁坩鍋中，用馬弗爐以5℃/分鐘的速度升溫至800℃。進一步在800℃熱處理10小時，由此制作晶系為三方晶或菱形晶的通式LaAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物。

將硝酸鈀二水合物和硝酸鑭六水合物以鈀與鑭的摩爾比為46∶1的比例溶解到離子交換水中，制作金屬鹽混合水溶液。然后，將規定量的蘋果酸溶解到離子交換水中，制作蘋果酸水溶液。將這兩個水溶液的混合液和規定量的LaAlO3粉末裝入茄型燒瓶中，用旋轉蒸發器將茄型燒瓶減壓，同時于60℃的熱水浴中，使內容物蒸發干固。然后用馬弗爐以2.5℃/分鐘的速度升溫至250℃，然后進一步以5℃/分鐘的速度升溫至750℃，并在750℃保持3小時。由此制作催化劑，所述催化劑在LaAlO3中浸滲擔載有La-Pd復合氧化物和La2O3的混合物，并且La2O3中的La與La-Pd復合氧化物中的Pd的摩爾比為42(下文將該催化劑記作La-Pd-O(42)/LaAlO3)。
<實施例2～6>
實施例2～6的排氣凈化用催化劑通過與實施例1同樣的制法制備。實施例2～5中，制備晶系為三方晶或菱形晶的LaAlO3作為鈣鈦礦型復合氧化物。另外，La-Pd復合氧化物和稀土氧化物的制備中，改變鈀和鑭的摩爾比。具體地說，實施例2中制備La-Pd-O(16)/LaAlO3、實施例3中制備La-Pd-O(8)/LaAlO3、實施例4中制備La-Pd-O(4)/LaAlO3。實施例5中，作為鈣鈦礦型復合氧化物，制備晶系為三方晶或菱形晶的LaAlO3。另外，Ln-Pd復合氧化物的制備中，使用硝酸鐠代替硝酸鑭，制備Pr-Pd-O(42)/LaAlO3。另外，實施例6中，鈣鈦礦型復合氧化物的制備中，使用硝酸釹代替硝酸鑭，制備晶系為三方晶或菱形晶的NdAlO3。另外，La-Pd復合氧化物和稀土氧化物的制備中，將La-Pd復合氧化物中的鈀與La2O3中的鑭的摩爾比設定為1∶42，制備La-Pd-O(42)/NdAlO3。
<比較例1> 將硝酸鈀二水合物溶解在離子交換水中，制備金屬鹽水溶液。將其與規定量的Al2O3粉末一同加入至茄型燒瓶中，利用旋轉蒸發器在減壓下于60℃的熱水浴中，使內容物蒸發干固。然后，用馬弗爐以2.5℃/分鐘升溫至250℃后，以5℃/分鐘的速度升溫至750℃。進一步在750℃處理3小時，由此制備Al2O3上擔載Pd的催化劑Pd/Al2O3。
<比較例2> 利用與實施例1同樣的方法，制備La-Pd-O(0)/LaAlO3。具體地說，在La-Pd復合氧化物和稀土氧化物的制備中，將La-Pd復合氧化物中的鈀和La2O3中的鑭的摩爾比設定為1∶0，制備La-Pd-O(0)/LaAlO3。
<評價>
對實施例和比較例得到的各催化劑進行耐久性處理后，進行活性評價。以相當于A/F(空燃比)＝14.6、SV(流量)＝50000h-1的條件，使汽車的模擬廢氣(model exhaust gas)通過各催化劑，進行評價。使相當于A/F＝14.6的模擬廢氣通過各催化劑，在980℃的高溫下，進行20小時的耐久處理。表1中給出對耐久處理后的各催化劑進行升溫試驗后的HC、CO、NO的50％凈化溫度(T50/℃)以及400℃凈化率(η400/％)。


如表1所示，與比較例相比，在晶系為三方晶或菱形晶的鈣鈦礦型復合氧化物中擔載有Ln-Pd復合氧化物和稀土氧化物的實施例1～6即使在低溫下也具有高排氣凈化功能，并且具有高耐久性。另外，根據表1所示的評價結果，將稀土氧化物中的稀土元素與La-Pd復合氧化物中的鈀的摩爾比與NO、CO、HC的50％凈化溫度以及與400℃凈化率的關系示于圖4～圖9。如圖4～圖9所示，隨著稀土氧化物中的稀土元素與La-Pd復合氧化物中的鈀的摩爾比的增大，NO、CO、HC的50％凈化溫度均變低，并且400℃凈化率均增高。
另外，基于實施例1～實施例4和比較例的數據，將進行升溫試驗時的溫度和排氣凈化率的關系示于圖10～圖12。如這些附圖所示，與比較例相比，實施例中對NO、CO、HC的排氣凈化率均更高。
根據本發明，能夠提供一種排氣凈化用催化劑，該排氣凈化用催化劑即使在低溫下也能同時高效地凈化從汽車等的內燃機排出的排氣中所含有的氮氧化物、烴以及一氧化碳，同時還具有高耐久性。
權利要求
1.一種排氣凈化用催化劑，其是凈化排氣中所含有的氮氧化物、烴以及一氧化碳的排氣凈化用催化劑，其中，該排氣凈化用催化劑含有下述共存體系，所述共存體系為含有稀土元素和鈀的復合氧化物、稀土氧化物和通式LnAlO3表示的鈣鈦礦型復合氧化物的共存體系，通式LnAlO3中，Ln表示稀土元素。
2.如權利要求1所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物的晶系是三方晶或菱形晶。
3.如權利要求1或2所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物、所述稀土氧化物以及所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物均是經有機酸配位聚合物而得到的。
4.如權利要求3所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述有機酸是具有羥基或巰基的羧酸，并且該羧酸的碳原子數為1～20。
5.如權利要求1～4任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述稀土氧化物中的稀土元素與所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物中的鈀的摩爾比大于0且小于或等于42。
6.如權利要求1～5任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中，所述含有稀土元素和鈀的復合氧化物以及所述稀土氧化物被擔載在所述通式表示的鈣鈦礦型復合氧化物上。
7.一種排氣凈化裝置，其具有權利要求1～6任一項所述的排氣凈化用催化劑。
全文摘要
本發明提供一種排氣凈化用催化劑和排氣凈化裝置，所述排氣凈化用催化劑即使在低溫下也能高效地同時凈化從汽車等的內燃機排出的排氣中所含有的氮氧化物、烴以及一氧化碳，而且還具有高耐久性。本發明的排氣凈化用催化劑中，通過使含有稀土元素和鈀的復合氧化物、稀土氧化物和通式LnAlO
文檔編號F01N3/10GK101027126SQ20048004403
公開日2007年8月29日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者松尾雄一, 木口一德, 鈴木紀彥, 古川敦史 申請人:本田技研工業株式會社