排气净化用催化剂
通过将包含耐火性无机氧化物和贵金属的催化剂涂层涂覆在由陶瓷等制得的基 材上而形成排气净化用催化剂。目前，大部分催化剂是同时净化HC、CO和NOx的三元催化剂。排气净化用催化剂所需的性能之一是，在发动机起动后的快速活化性能（即着火性能、低温活化性能），即使处于低温范围内亦是如此。人们已研究例如通过使催化剂层 具有双层结构来改善排气净化用催化剂的着火性能。日本未审专利申请公报No. 2004-298813 (专利文献2)的权利要求1记载了催化 剂层的内层为包含通过负载有钼组分的多孔氧化铝构成的负载钼的氧化铝和储氧二氧化 铈_氧化锆复合氧化物的复合陶瓷，且该催化剂层的外层为包含下列物质的复合陶瓷：负 载有铑的二氧化铈-氧化锆复合氧化物和负载有铑的氧化铝中的至少一种，它们均由负载 有铑组分的低热可降解二氧化铈_氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝构成；和多孔氧化铝和 低热可降解二氧化铈_氧化锆复合氧化物中的至少一种。
然而，由于全世界对汽车排气排放的规章越来越严，近来要求着火性能进一步改善，提供具有改善的着火性能的排气净化用催化剂成为了必须解决的问题。本文介绍的催化剂解决了上述问题，具体技术方案如下：该催化剂涂层在排 气的流动方向上包括位于上游的上游部分和位于下游的下游部分。该上游部分具有包括上 游部分内层和上游部分外层的层状结构。该上游部分内层包含CeO2的组成比为50-95重 量％的铈-锆复合氧化物作为耐火性无机氧化物，且该上游部分外层和下游部分包含&02 的组成比为50-95重量％的铈-锆复合氧化物作为耐火性无机氧化物。在该催化剂涂层的上游部分的上游内层中， CeO2组成比为50-95重量％的铈-锆复合氧化物（在下文中称为“富含Ce的复合氧化物”） 吸附排气中的排气组分。催化剂涂层中所含的贵金属分解（degrade)所吸附的排气组分。该上游部分内层包含铈-锆复合氧化物，该铈-锆复合氧化物总体上 处于富含Ce的状态，且该上游部分内层优选仅包含富含Ce的复合氧化物（而不包含富含 Zr的复合氧化物）。外层和下游部分包含铈-锆复合氧化物，该铈-锆复合氧化物总 体上处于富含Zr的状态，且该上游部分外层和下游部分优选仅包含富含Zr的复合氧化物 (而不包含富含Ce的复合氧化物）。上游部分内层中所含的贵金属优选为选自Rh、Pd和Pt中的一 种、或者其中两种或多种的组合。下游部分中所含的贵金属优选为选自Rh、Pd和Pt中的一种、或者其中两种或多种的组合。该耐火性无机氧化物的优选量为100〜300g/升 催化剂。在排气流动方向上，上游部分与下游部分的面积比或长度比优选为1 ： 0.2-5。[0027] 可使用例如单一催化剂基材和形成在该催化剂基材上的催化剂涂层，以形成本发 明的排气净化用催化剂。在这种情况下，上游部分和下游部分均可形成在该单一催化剂基 材上。可位于该下游部分的上游的该上游部分优选为包括作为排气入口的该排气净化用催 化剂端面的区域。可位于该上游部分的下游的该下游部分优选为包括作为排气出口的该排 气净化用催化剂端面的区域。
排气净化用催化剂，其中该下游 部分具有包括下游部分内层和下游部分外层的层状结构，且其中该下游部分内层和下游部 分外层在下列（A)和/或（B)中存在差异：(A)贵金属的种类和/或浓度、（B)耐火性无机 氧化物的种类。该催化剂涂层的下游部分可由下游部分内层和下游部分外层这两层构成，或可进 一步包括其它层。该其它层可设置在下游部分内层的内侧、下游部分内层和下游部分外层 之间、或下游部分外层的外侧，其中该下游 部分外层包含作为贵金属的Rh。在本发明的排气净化用催化剂中，由于该上游部分具有较小的催化剂涂层单位体积涂覆量，因而，该上游部分具有低的热容，在发动机起动后不久即变热，从而获得改善的 催化活性。因此，本发明的排气净化用催化剂具有更高的着火性能。上游部分与下游部分的催化剂涂层的单位体积涂覆量之比优选为1 ： 1-5，且更 优选为 1 ： 1. 1-2. 0。