專利名稱：：排氣凈化用催化劑的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種排氣凈化用催化劑，其去除來自汽車、摩托車等的內燃機的排氣中所含的有害成分。
背景技術：
：通過將包含耐火性無機氧化物和貴金屬的催化劑涂層涂覆在由陶瓷等制得的基材上而形成排氣凈化用催化劑。目前，大部分催化劑是同時凈化HC、CO和NOx的三元催化劑。排氣凈化用催化劑所需的性能之一是，在發動機起動后的快速活化性能(即，著火性能、低溫活化性能)，即使處于低溫范圍內亦是如此。人們已研究例如通過使催化劑層具有雙層結構來改善排氣凈化用催化劑的著火性能(參見專利文獻1-4)。例如，日本專利公報No.3235640(專利文獻l)的權利要求1記載了催化劑層的內層包含氧化鈰/氧化鋯重量比為100/2-100/80的鈰-鋯復合氧化物，且該催化劑層的外層包含氧化鈰/氧化鋯重量比為2/100-100/100的鈰-鋯復合氧化物。曰本未審專利申請公報No.2004-298813(專利文獻2)的權利要求1記載了催化劑層的內層為包含通過負載有鉑組分的多孔氧化鋁構成的負載鉑的氧化鋁和儲氧二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物的復合陶瓷，且該催化劑層的外層為包含下列物質的復合陶瓷負載有銠的二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物和負載有銠的氧化鋁中的至少一種，它們均由負載有銠組分的低熱可降解二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物或多孔氧化鋁構成；和多孔氧化鋁和低熱可降解二氧化鈰-氧化鋯復合氧化物中的至少一種。曰本未審專利申請公報No.2001-70792(專利文獻3)的權利要求5記載了催化劑層的內層包含鈀，且外層包含同時負載有銠和鉑的基于鋯的復合氧化物以及同時負載有銠和鉑的基于鈰的復合氧化物。曰本未審專利申請公報No.lO-296085(專利文獻4)的權利要求1和2記載了催化劑層的內層由包含Ce、Zr、Pd、Ba以及作為主要組分的活性氧化鋁的耐火性無機氧化物構成，且該內層的Ce/Zr摩爾比為85/15至30/70。該催化劑層的外層由包含選自Ce、Zr及其化合物中的至少一種、Rh以及作為主要組分的活性氧化鋁的耐火性無機氧化物構成，且該外層的Ce/Zr摩爾比為0/100至25〃5。專利文獻l:日本專利公報No.3235640專利文獻2:日本未審專利申請公報No.2004-298813專利文獻3:日本未審專利申請公報No.2001-70792專利文獻4:日本未審專利申請公報No.10-296085
發明內容本發明所要解決的問題然而，由于全世界對汽車排氣排放的規章越來越嚴，近來要求著火性能進一步改善。考慮到上述情況，作出本發明，本發明的目的在于提供具有改善的著火性能的排氣凈化用催化劑。解決問題所采用的方法(1)權利要求1的發明提供了一種排氣凈化用催化劑，其包括催化劑基材、以及包含貴金屬和耐火性無機氧化物且形成在該催化劑基材上的催化劑涂層。該催化劑涂層在排氣的流動方向上包括位于上游的上游部分和位于下游的下游部分。該上游部分具有包括上游部分內層和上游部分外層的層狀結構。該上游部分內層包含Ce02的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物，且該上游部分外層和下游部分包含Zr02的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物。根據本發明的排氣凈化用催化劑，在該催化劑涂層的上游部分的上游內層中，Ce02組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物(在下文中稱為"富含Ce的復合氧化物")吸附排氣中的排氣組分。催化劑涂層中所含的貴金屬分解(degrade)所吸附的排氣組分。由于上述作用，本發明的排氣凈化用催化劑可獲得高的排氣凈化性能，特別是可獲得高的著火性能。具體地說，由于本發明的上游部分內層中含有該富含Ce的復合氧化物，因而可獲得較高的排氣凈化性能和較高的著火性而且，由于該催化劑涂層中的上游部分外層和下游部分包含Zr02的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物(在下文中稱為"富含Zr的復合氧化物")，因而，本發明的排氣凈化用催化劑可獲得高的排氣凈化性能。在本發明中，該上游部分內層包含鈰-鋯復合氧化物，該鈰-鋯復合氧化物總體上處于富含Ce的狀態，且該上游部分內層優選僅包含富含Ce的復合氧化物(而不包含富含Zr的復合氧化物)。而且，該上游部分外層和下游部分包含鈰-鋯復合氧化物，該鈰-鋯復合氧化物總體上處于富含Zr的狀態，且該上游部分外層和下游部分優選僅包含富含Zr的復合氧化物(而不包含富含Ce的復合氧化物)。對催化劑基材沒有特別限制，只要該催化劑基材通常用于排氣凈化用催化劑。例如，可使用蜂窩狀基材、波紋狀基材和整體(monolith)蜂窩狀基材。該催化劑基材可由任何耐火性材料制成。例如，可使用由耐火性陶瓷(例如堇青石)或金屬(例如鐵氧體不銹鋼)制成的一體結構型基材。該貴金屬可為，例如，Rh、Pd或Pt。上游部分外層中所含的貴金屬可僅為Rh或可為Rh和其它貴金屬的組合。上游部分內層中所含的貴金屬優選為選自Rh、Pd和Pt中的一種、或者其中兩種或多種的組合。下游部分中所含的貴金屬優選為選自Rh、Pd和Pt中的一種、或者其中兩種或多種的組合。該耐火性無機氧化物可為，例如，氧化鋁(特別是活性氧化鋁)、氧化鋯、氧化鈰、鋯鈰復合氧化物、二氧化硅和二氧化鈦。該耐火性無機氧化物的優選量為100300g/升催化劑。催化劑涂層可含有Ba、La、Nd、Pr或Y。特別優選含有Ba和/或La。Ba和/或La的優選量為0-30g/升催化劑。在排氣流動方向上，上游部分與下游部分的面積比或長度比優選為1:0.2-5。可使用例如單一催化劑基材和形成在該催化劑基材上的催化劑涂層，以形成本發明的排氣凈化用催化劑。在這種情況下，上游部分和下游部分均可形成在該單一催化劑基材上。可位于該下游部分的上游的該上游部分優選為包括作為排氣入口的該排氣凈化用催化劑端面的區域。可位于該上游部分的下游的該下游部分優選為包括作為排氣出口的該排氣凈化用催化劑端面的區域。本發明的排氣凈化用催化劑可包括兩種或多種催化劑基材的組合。在這種情況下，上游部分可設置在某一催化劑基材的表面且下游部分可設置在其余催化劑基材的表面上。按照排氣的流動方向，其上設置有上游部分的催化劑基材可位于上游側上，而其上設置有下游部分的催化劑基材可位于下游側上。本發明的催化劑涂層可僅由上游部分和下游部分兩部分構成，或可包括其它區域，例如，上游部分的上游、上游部分和下游部分之間、或下游部分的下游。該催化劑涂層的上游部分可由上游部分內層和上游部分外層這兩層構成，或可進一步包括其它層。該其它層可設置在上游部分內層的內側、上游部分內層和上游部分外層之間、或上游部分外層的外側。(2)權利要求2的發明提供了如權利要求1所述的排氣凈化用催化劑，其中該下游部分具有包括下游部分內層和下游部分外層的層狀結構，且其中該下游部分內層和下游部分外層在下列(A)和/或(B)中存在差異(A)貴金屬的種類和/或濃度、(B)耐火性無機氧化物的種類。在本發明的排氣凈化用催化劑中，可在(A)、或(B)、或(A)和(B)兩者中存在差異。這使得可以根據不同目的來對該排氣凈化用催化劑的性能進行各種設計。該催化劑涂層的下游部分可由下游部分內層和下游部分外層這兩層構成，或可進一步包括其它層。該其它層可設置在下游部分內層的內側、下游部分內層和下游部分外層之間、或下游部分外層的外側。(3)權利要求3的發明提供了如權利要求2所述的排氣凈化用催化劑，其中該下游部分外層包含作為貴金屬的Rh。由于該下游部分外層包含Rh,本發明的排氣凈化用催化劑具有更高的排氣凈化性能。(4)權利要求4的發明提供了如權利要求1-3中任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分外層包含作為貴金屬的Rh。由于該上游部分外層包含Rh,本發明的排氣凈化用催化劑具有更高的排氣凈化性能。(5)權利要求5的發明提供了如權利要求1-4中任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分內層包含作為貴金屬的Pd。由于該下游部分內層包含Pd，本發明的排氣凈化用催化劑具有更高的排氣凈化性能。(6)權利要求6的發明提供了如權利要求1-5中任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分的催化劑涂層的單位體積涂覆量低于該下游部分的催化劑涂層的單位體積涂覆量。在本發明的排氣凈化用催化劑中，由于該上游部分具有較小的催化劑涂層單位體積涂覆量，因而，該上游部分具有低的熱容，在發動機起動后不久即變熱，從而荻得改善的催化活性。因此，本發明的排氣凈化用催化劑具有更高的著火性能。上游部分與下游部分的催化劑涂層的單位體積涂覆量之比優選為1:1-5，且更優選為1:1.1-2.0。(7)權利要求7的發明提供了如權利要求1-6中任一項所述的排氣凈化用催化劑，其中貴金屬主要包含在上游部分外層的外部區域中。由于貴金屬(例如，Rh)主要包含在上游部分外層的外部區域中，本發明的排氣凈化用催化劑具有更高的排氣凈化性能(特別是著火性能)。主要包含在外部區域中意味著，例如，當以"T"表示上游部分外層的厚度時，上游部分外層中所含的80重量％或更多的貴金屬位于由上游部分外層的表面至深度aT(a為0.1-0.2)的區域中。圖1為顯示了本發明第一實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖2為顯示了第二實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖3為顯示了第三實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖4為顯示了第四實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖5為顯示了第五實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖6為顯示了第六實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖7為顯示了第七實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖8為顯示了第八實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖9為顯示了第九實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖10為顯示了第十實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖11為顯示了第十一實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖12為顯示了第十二實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖13為顯示了第十三實施例的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖14為顯示了對比例1的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖15為顯示了對比例2的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖16為顯示了對比例3的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。圖17為顯示了對比例4的排氣凈化用催化劑結構的說明圖。附圖標號說明I...排氣凈化用催化劑3...基材5…催化劑涂層7..入口端9...出口端II...上游部分13...下游部分13a…下游部分內層13b.,.下游部分外層15...上游部分外層17...上游部分內層具體實施例方式下面，通過實施例來對本發明作具體說明。實施例1a)參照圖1，對實施例1的排氣凈化用催化劑1的結構進行描述。在圖1和稍后描述的圖2-17中,"CZ"表示富含Ce的復合氧化物,"ZC"表示富含Zr的復合氧化物，"A1"表示氧化鋁，且"Sub"表示基材。該排氣凈化用催化劑1由基材(催化劑基材)3和形成在該基材3表面上的催化劑層5構成。基材3為長100mm、容量1.0L且孔(cell)密度為900孔/英寸2的整體蜂窩狀基材。催化劑涂層5形成在基材3的孔的內表面上。在圖1中，左端為孔的入口端7且右端為孔的出口端9。因此，從入口端7到出口端9的方向是排氣的流動方向。(雖然僅在圖1中以箭頭表示氣流，但同樣適用于其它的圖。)催化劑涂層5包括上游部分11和下游部分13,其中，該上游部分11橫跨從入口端7開始的50mm的區域且該下游部分13橫跨從出口端9開始的50mm的區域(即，從上游部分11的最下游端至出口端9的部分)。而且，上游部分11包括上游部分外層15和上游部分內層17。該上游部分外層15包括作為貴金屬的Rh(0.75g)、氧化鋁和富含Zr的復合氧化物。該上游部分內層17包括氧化鋁和富含Ce的復合氧化物(耐火性無機氧化物)。該下游部分13包括作為貴金屬的Rh(0.25g)和Pd(1.0g)、氧化鋁和富含Zr的復合氧化物(耐火性無機氧化物)。b)對實施例1的排氣凈化用催化劑1的制造方法進行描述。漿液S1A、S1B和S1C如下制備。(漿液S1A)混合下列組分(細粉；下同)以制備漿液S1A。氧化鋁25g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):25g水50g(漿液S1B)混合下列組分以制備漿液S1B。氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸銠溶液含0.75g銠的量水50g(漿液S1C)混合下列組分以制備漿液S1C。氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸鈀溶液含1.0g鈀的量水100g在從入口端7開始的50mm區域中，將50g的漿液S1A涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時，并在500°C下煅燒一小時。通過該步驟形成上游部分內層17。在下文中可使用同樣的干燥和煅燒條件。在本說明書中，漿液的涂覆量是指固體材料的重量。隨后，將50.75g的漿液S1B(含0.75g的銠)涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，在250。C下干燥一小時，并在500°C下煅燒一小時。通過該步驟形成上游部分外層15。然后，在從出口端9開始的50mm區域(即，未涂覆漿液SlA或S1B的部分)中，將101.25g的漿液SlC(含0.25g銠和L0g鈀)涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時。通過該步驟形成下游部分13,并從而完成該排氣凈化用催化劑1。實施例2如圖2所示，實施例2的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例2與實施例1的區別在于該下游部分外層15中所含的貴金屬為0.75g的Pd。實施例2的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例2中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S2,以代替漿液S1B。(漿液S2)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸釔溶液含0.75g鈀的量水100g在實施例2中，對漿液S1A進行涂覆、干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的漿液S2(包含0.75g的鈀)代替漿液S1B涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例1相同。實施例3如圖3所示，實施例3的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例3與實施例1的區別在于該上游部分外層15中所含的貴金屬為0.75g的Pt。實施例3的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例3中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S3,以代替漿液S1B。(漿液S3)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸鉑溶液含0.75g鉑的量水100g在實施例3中，對漿液S1A進行涂覆、干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的漿液S3(包含0.75g的鉑)代替漿液S1B涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例1相同。實施例4如圖4所示，實施例4的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例4與實施例1的區別在于該上游部分外層15中所含的貴金屬為0.375g的Rh和0.375g的Pd。實施例4的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例4中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S4,以代替漿液S1B。(漿液S4)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸銠溶液含0.375g銠的量硝酸鈀溶液含0.375g鈀的量水50g在實施例4中，對漿液S1A進行涂覆、干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的漿液S4(包含0.375g的銠和0.375g的釔)代替漿液S1B涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例1相同。實施例5如圖5所示，實施例5的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例5與實施例1的區別在于該上游部分外層15中所含的貴金屬為0.375g的Rh和0.375g的Pt。雖然實施例5的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同，但使用通過混合下列組分而制備的漿液S5，以代替漿液S1B。(漿液S5)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸銠溶液含0.375g銠的量硝酸柏溶液含0.375g鉑的量水50g在實施例5中，對漿液S1A進行涂覆、干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的漿液S5(包含0.375g的銠和0.375g的鈿)代替漿液S1B涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例1相同。實施例6如圖6所示，實施例6的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例6與實施例1的區別在于該上游部分外層15中所含的貴金屬為0.375g的Pd和0.375g的Pt。實施例6的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例6中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S6,以代替漿液S1B。(漿液S6)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸釔溶液含0.375g釔的量硝酸柏溶液含0.375g鉑的量水50g在實施例6中，對漿液S1A進行涂覆、干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的漿液S6(包含0.375g的鈀和0.375g的鉑)涂覆到已涂覆有漿液S1A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例1相同。實施例7如圖7所示，實施例7的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例7與實施例1的區別在于該下游部分13中所含的貴金屬為0.25g的Rh和l.Og的Pt。實施例7的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例7中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S7,以代替漿液S1C。(漿液S7)氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸鉑溶液含1.0g鉑的量水100g在實施例7中，在從出口端9開始的50mm區域中，將101.25g的漿液S7(包含0.25g的Rh和l.Og的Pt)代替漿液S1C涂覆到基材3的孔上，進行干燥和煅燒，以形成該下游部分13。該上游部分11的形成方法與實施例1的方法相同。實施例8如圖8所示，實施例8的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例8與實施例1的區別在于該下游部分13中所含的貴金屬為0.25g的Rh、0.5g的Pd和0.5g的Pt。實施例8的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例8中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S8，以代替漿液S1C。(漿液S8)氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸釔溶液含0.5g釔的量硝酸柏溶液含0.5g鉑的量水腦g在實施例8中，在從出口端9開始的50mm區域中，將101.25g的漿液S8(包含0.25g的Rh、0.5g的Pd和0.5g的Pt)代替漿液S1C涂覆到基材3的孔上，進行干燥和煅燒，以形成下游部分13。該上游部分11的形成方法與實施例1的方法相同。實施例9a)如圖9所示，實施例9的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例9與實施例1的區別在于該下游部分13分為下游部分內層13a和下游部分外層13b,且分別在下游部分外層13b和下游部分內層13a中包含作為貴金屬的0.25g的Rh和l.Og的Pd。b)雖然實施例9的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同，但在下游部分13的形成方法上存在一些差異。下面將主要針對這些差異進行描述。首先，通過混合下列組分，分別制備漿液S9A和漿液S9B，它們用作形成下游部分13的漿液。(漿液S9A)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸把溶液含1.Og鈀的量水50g(漿液S9B)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g硝酸銠溶液含0.25g銠的量水50g然后，以與實施例l相同的方式，使用漿液S1A和漿液S1B形成上游部分內層17和上游部分外層15。隨后，在從出口端9開始的50mm區域(即，未涂覆漿液S1A或S1B的部分)中，將51g的漿液S9A(包含l.Og的Pd)涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時并在500。C下煅燒一小時。通過該步驟，形成下游部分內層13a。此外，將50.25g的漿液S9B(包含0.25g的Rh)涂覆到預先涂覆有漿液S9A的區域上，進行干燥和煅燒。從而，形成下游部分外層13b,并完成該排氣凈化用催化劑1。實施例10如圖IO所示，實施例IO的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例IO與實施例1的區別在于上游部分內層17中包含0.5g作為貴金屬的Pd且該下游部分13中所含的貴金屬為0.25g的Rh和0.5g的Pd。實施例10的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例10中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S10A,以代替漿液S1A。而且，使用通過混合下列組分而制備的漿液S10B，以代替漿液SIC。(漿液SIOA)氧化鋁25g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):25g硝酸鈀溶液含0.5g鈀的量水50g(漿液SIOB)氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸4巴溶液含0.5g鈀的量水100g在實施例10中，在從入口端7開始的50mm區域中，將50.5g的漿液S10A(包含0.5g的Pd)代替漿液S1A涂覆到基材3的孔上，進行干燥和煅燒，以形成上游部分內層17。然后，以與實施例l相同的方式，在上游部分內層17上形成上游部分外層15。隨后，在從出口端9開始的50mm區域中，將100.75g的漿液S10B(包含0.25g的Rh和0.5g的Pd)代替漿液SIC進行涂覆、干燥和煅燒。從而，形成下游部分13，并完成該排氣凈化用催化劑1。實施例11如圖11所示，實施例11的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例11與實施例1的區別在于上游部分11中的涂覆量為50.75g,該涂覆量小于下游部分13中的101.25g的涂覆量。實施例11的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例11中，漿液S1A的涂覆量為25g,以形成上游部分內層17,且使用通過混合下列組分而制備的漿液Sll,以代替漿液SIB。(漿液Sll)氧化鋁12.5g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):12.5g硝酸銠溶液含0.75g銠的量水25g在實施例11中，在從入口端7開始的50mm區域中，將25g的漿液S1A涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時并在500。C下煅燒一小時。從而，形成上游部分內層17。隨后，將25.75g的漿液Sll(包含0.75g的Rh)涂覆到預先涂覆有漿液SIA的區域上，并進行干燥和煅燒。從而，形成上游部分外層15。該下游部分13的形成方法與實施例l相同。實施例12如圖12所示，實施例12的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。實施例12與實施例1的區別在于上游部分內層17、上游部分外層15以及下游部分13均包含鋇和鑭。實施例12的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與實施例1的方法相同。在實施例12中，使用通過混合下列組分而制備的漿液S12A,以代替漿液S1A。使用通過混合下列組分而制備的漿液S12B,以代替漿液S1B。而且，使用通過混合下列組分而制備的漿液S12C,以代替漿液S1C。(漿液S12A)氧化鋁25g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):25g硫酸鋇5g石友酸鑭2.5g水57.5g(漿液S12B)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g辟b酸鋇5g碳酸鑭2.5g硝酸銠溶液含0.75g銠的量水82.5g(漿液S12C)氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硫酸鋇10g碳酸鑭5g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸釔溶液含1.Og鈀的量水115g在實施例12中，在乂人入口端7開始的50mm區域中，將57.5g的漿液S12A代替漿液S1A涂覆到基材3的孔上，并進行干燥和煅燒，以形成該上游部分內層17。然后，將58.25g的漿液S12B(包含0.75g的Rh)涂覆到預先涂覆有漿液S12A的區域上，并進行干燥和煅燒，以形成上游部分外層15。隨后，在從出口端9開始的50mm區域中，將116.25g的漿液S12C(包含0.25g的Rh和l.Og的Pd)涂覆到基材3的孔上，并進行干燥和煅燒，以形成下游部分13。實施例13如圖13所示，實施例13的排氣凈化用催化劑1具有與實施例1的排氣凈化用催化劑基本上相同的結構。然而，作為貴金屬的Rh主要包含在上游部分外層15的表層區域中(在外部區域內)。具體地說，上游部分外層15的厚度為100pm,且全部Rh負載在從上游部分外層15的表面至lO(im深度的區域內。實施例13的排氣凈化用催化劑1如下制造。首先，在從入口端7開始的50mm區域中，將25g的漿液S1A涂覆到與實施例l相同的基材3的孔上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時，以形成上游部分內層17。然后，將50g的下述特定的漿液S13涂覆到預先涂覆有漿液SIA的區域上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時。(漿液S13)氧化鋁25g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):25g水50g隨后，使用硝酸銠溶液，使得0.75g的Rh負載在預先涂覆有漿液S1A和漿液S13的區域中，并在250。C下干燥一小時。此外，在從出口端9開始的50mm區域中，將100g的漿液S13(固體材料的總量為100g)涂覆在基材3的孔上，在250°C下干燥一小時并在500。C下煅燒一小時。在煅燒后，使用硝酸銠溶液和硝酸鉑溶液，使得0.25g的Rh和l.Og的Pd負載在預先涂覆有漿液S13的區域中(在從出口端9開始的50mm區域中)，并在250。C下干燥一小時。從而，完成該排氣凈化用催化劑1。(對比例1)參考圖14，對對比例1的排氣凈化用催化劑1的結構進行描述。該排氣該催化劑涂層5包括如實施例1的上游部分內層17、上游部分外層15和下游部分13。該上游部分內層17包括氧化鋁和富含Zr的復合氧化物。該上游部分外層15包括作為貴金屬的Rh(0.75g)、氧化鋁和富含Ce的復合氧化物。該下游部分13包括作為貴金屬的Rh(0.25g^。Pd(1.0g)、氧化鋁和富含Zr的復合氧化物。下面將對對比例1的排氣凈化用催化劑1的制造方法進行描述。首先，在從入口端7開始的50mm區域中，將50g的漿液S13涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時，以形成該上游部分內層17。然后，將50.75g的下述特定的漿液SP1(包含0.75g的Rh)涂覆到預先涂覆有漿液S13的區域上，在250。C下干燥一小時，并在500°C下煅燒一小時，以形成上游部分外層15。(漿液SP1)氧化鋁25g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):25g硝酸銠溶液含0.75g銠的量水50g隨后，在從出口端9開始的50mm區域中，將101.25g的漿液S1C(包含0.25g的Rh和1.0g的Pd)涂覆到基材3的孔上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時，以形成該下游部分13。(對比例2)如圖15所示，對比例2的排氣凈化用催化劑1具有與對比例1基本上相同的結構。對比例2與對比例1的區別在于上游部分外層15包含富含Zr的復合氧化物而不是富含Ce的復合氧化物。對比例2的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與對比例1的方法相同。在對比例2中，將50.75g的漿液S1B(包含0.75g的Rh)代替漿液SP1進行涂覆，以形成上游部分外層15。(對比例3)如圖16所示，對比例3的排氣凈化用催化劑1具有與對比例1基本上相同的結構。對比例3與對比例1的區別在于上游部分內層17和下游部分13中所含的耐火性無機氧化物為富含Ce的復合氧化物，且上游部分外層15中所含的耐火性無機氧化物為富含Zr的復合氧化物。對比例3的排氣凈化用催化劑1的制造方法基本上與對比例1的方法相同，但部分不同。具體地說，將50g的漿液S1A代替漿液S13進行涂覆，以形成該上游部分內層17。而且，將50.75g的漿液S1B(包含0.75g的Rh)代替漿液SP1進行涂覆，以形成上游部分外層15。此外，將101.25g的下述特定的漿液SP3(包含0.25g的Rh和l.Og的Pd)代替漿液S1C進行涂覆，以形成下游部分13。(漿液SP3)氧化鋁50g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含0.25g銠的量硝酸釔溶液含1.0g鈀的量水50g(對比例4)如圖17所示，對比例4的排氣凈化用催化劑1的結構包括形成在與實施例l相同的基材3的孔表面上的催化劑涂層5。與實施例l-13不同，該催化劑涂層5不分為上游部分和下游部分。催化劑涂層5具有包括內層19和外層21的兩層結構。該內層19含有氧化鋁、富含Ce的復合氧化物和l.Og作為貴金屬的Pd。該外層21含有氧化鋁、富含Zr的復合氧化物和l.Og作為貴金屬的Rh。對比例4的排氣凈化用催化劑1可如下制造。首先，將101.0g的下述特定的漿液SP4A(包含l.Og的Pd)涂覆到與實施例1相同的基材3的整個孔上，在250。C下干燥一小時，并在500。C下煅燒一小時，從而形成內層19。(漿液SP4A)氧化鋁50g富含Ce的復合氧化物(Ce02的組成比為80重量％):50g硝酸4巴溶液含1.0g4巴的量水100g然后，將lOl.Og的下述特定的漿液SP4B(包含l.Og的Rh)涂覆到預先涂覆有漿液SP5A的區域中，在250。C下千燥一小時，并在500。C下煅燒一小時，^v而形成外層21。(漿液SP4B)氧化鋁50g富含Zr的復合氧化物(Zr02的組成比為80重量％):50g硝酸銠溶液含1.0g銠的量水100g對實施例1-13和對比例1-4中的每一個測定著火性能。(試驗方法)在進行相當于80,000Km運行的耐久性試驗后，將根據各實施例和對比例的每種排氣凈化用催化劑安裝在具有2.0L排量發動機的實際交通工具上。在根據日本11模式試驗進行運行試驗后，測量HC、CO和NOx的排放。表l顯示了試驗結果。[表l]_<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表1所示，與對比例1-4的排氣凈化用催化劑的HC、CO和NOx排放相比，實施例1-13的排氣凈化用催化劑的HC、CO和NOx排放明顯得低。具體地說，由于上游部分內層17中包含Pd,因而，實施例10的排氣凈化用催化劑的排放更低。而且，由于該上游部分11的單位體積涂覆量低于該該下游部分13的單位體積涂覆量，因而，實施例11的排氣凈化用催化劑的排放更低。而且，由于貴金屬主要包含在上游部分外層15的表層區域和下游部分13中，因而，實施例13的排氣凈化用催化劑的排放更低。通過上述實驗，證明實施例1-13中的每種排氣凈化用催化劑的著火性能優異。應當理解，本發明不限于上述實施例，而是在不背離本發明的范圍內，可以各種形式實施。權利要求1.一種排氣凈化用催化劑，其包含催化劑基材；和包含貴金屬和耐火性無機氧化物且形成在該催化劑基材上的催化劑涂層，其中，該催化劑涂層在排氣的流動方向上包括位于上游的上游部分和位于下游的下游部分，其中，該上游部分具有包括上游部分內層和上游部分外層的層狀結構，且其中，該上游部分內層包含CeO2的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為該耐火性無機氧化物，且該上游部分外層和下游部分包含ZrO2的組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為該耐火性無機氧化物。2.權利要求1的排氣凈化用催化劑，其中該下游部分具有包括下游部分內層和下游部分外層的層狀結構，且其中該下游部分內層和下游部分外層在下列(A)和/或(B)中存在差異(A)貴金屬的種類和/或濃度；(B)耐火性無機氧化物的種類。3.權利要求2的排氣凈化用催化劑，其中該下游部分外層包含作為貴金屬的Rh。4.權利要求1-3中任一項的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分外層包含作為貴金屬的Rh。5.權利要求1-4中任一項的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分內層包含作為貴金屬的Pd。6.權利要求1-5中任一項的排氣凈化用催化劑，其中該上游部分的催化劑涂層的單位體積涂覆量低于該下游部分的催化劑涂層的單位體積涂覆量。7.權利要求1-6中任一項的排氣凈化用催化劑，其中該貴金屬主要包含在該上游部分外層的外部區域中。全文摘要提供了一種著火性能優異的排氣凈化用催化劑。該排氣凈化用催化劑1包含催化劑基材3和形成在該催化劑基材3上且包含貴金屬和耐火性無機氧化物的催化劑涂層5。該排氣凈化用催化劑的特征在于該催化劑涂層5在排氣的流動方向上具有位于上游的上游部分11和位于下游的下游部分13。該上游部分11具有包括上游部分內層17和上游部分外層15的層狀結構。該上游部分內層包含CeO<sub>2</sub>組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物，且該上游部分外層15和下游部分13包含ZrO<sub>2</sub>組成比為50-95重量％的鈰-鋯復合氧化物作為耐火性無機氧化物。文檔編號F01N3/10GK101237933SQ20068002834公開日2008年8月6日申請日期2006年7月24日優先權日2005年8月1日發明者北村一郎,平井章雅,滝健一申請人:株式會社卡特勒