CN107206371B - 排气净化用催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的排气净化用催化剂具有筒状的基材(10)和形成于该基材(10)的表面的催化剂涂层(20)。基材(10)的筒轴方向的长度L与正交于该筒轴方向的截面的直径D之比为(L/D)≤0.8。催化剂涂层(20)的涂敷密度在包括基材(10)的排气入口侧的端部(16)的上游侧部分(10a)和包括排气出口侧的端部(18)的下游侧部分(10b)不同。上游侧部分(10a)的涂敷密度A小于下游侧部分(10b)的涂敷密度B(A＜B)。

Description

排气净化用催化剂
技术领域
本发明涉及排气净化用催化剂。详细而言，涉及具有基材和形成 于该基材的表面的催化剂涂层的排气净化用催化剂。
此外，本国际申请主张基于2015年1月22日申请的日本专利申 请第2015－10702号的优先权，该申请的全部内容在本说明书中作为 参照引入。
背景技术
为了净化从汽车发动机等的内燃机排出的排气，经常使用含有Pt (铂)、Pd(钯)和Rh(铑)的贵金属之中的至少一种的三元催化剂。 在这样的三元催化剂的一个典型构成中，在圆筒状的蜂窝状基材的表 面形成催化剂涂层，在该催化剂涂层载持有Pt、Pd和Rh的贵金属中 的一种或二种以上。在使用这样的蜂窝状基材对排气进行净化时，使 排气从排气入口侧的端面流入基材的各小室，使排气与形成于分隔各 小室的分隔壁表面的催化剂涂层接触，接着使排气从排气出口侧的端 面向外部流出(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－100658号公报
发明内容
发明所要解决的课题
由此，为了提高排气的净化效率，增加基材的每1L容积的催化剂 涂层的质量(涂敷密度)并增大催化剂涂层的表面积是有利的。然而， 单纯增加催化剂涂层的涂敷密度时，担心导致排气通过基材的小室内 时的压力损失(压损)的上升，对发动机性能等产生不良影响。为了 防止燃耗的劣化、发动机的故障等的弊端，希望将压损的上升抑制得 尽量小。本发明是解决上述课题的发明。
用于解决课题的方法
由本发明提供的排气净化用催化剂是配置于内燃机的排气通路 内，对从该内燃机排出的排气进行净化的排气净化用催化剂。该排气 净化用催化剂具有筒状的基材和形成于该基材的表面的催化剂涂层。 上述基材的筒轴方向的长度L与正交于该筒轴方向的截面的直径D之 比为(L/D)≤0.8。上述催化剂涂层的涂敷密度在包括上述基材的排 气入口侧的端部的上游侧部分和包括排气出口侧的端部的下游侧部分 不同。并且，上述上游侧部分的涂敷密度A小于上述下游侧部分的涂 敷密度B(A＜B)。
根据这样的构成，在上述(L/D)比为0.8以下这样的基材的长 度比较短的排气净化用催化剂中，能够将排气通过基材的小室内时的 压力损失的上升抑制得比以往小。因此，能够防止燃耗的劣化、发动 机的故障等的弊端，能够提供更高性能的排气净化用催化剂。
这里公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述上游侧 部分的涂敷密度A与上述下游侧部分的涂敷密度B的关系满足(A/B) ≤0.85。这样形成时，能够更可靠地发挥由使上游侧部分的涂敷密度A 小于下游侧部分的涂敷密度B得到的效果(压损上升抑制效果)。
这里公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述上游侧 部分的涂敷密度A比上述下游侧部分的涂敷密度B小30g/L以上。 这样形成时，能够更有效地发挥由使上游侧部分的涂敷密度A小于下 游侧部分的涂敷密度B得到的效果(压损上升抑制效果)。
这里公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述催化剂 涂层包含具有氧吸留能力的OSC材料。将上述催化剂涂层整体的平均 涂敷密度设为C时，上述上游侧部分的涂敷密度A为0.5C≤A≤0.9C。 这样形成时，在使上游侧部分的涂敷密度A小于下游侧部分的涂敷密 度B的排气净化用催化剂中，能够抑制压损的上升，并且有效地提高 OSC材料所具有的氧吸留释放(OSC)能力。因此，根据上述构成， 与以往相比，能够提供压损的降低与氧吸留释放(OSC)能力平衡良 好地提高的最佳的排气净化用催化剂。
这里公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述上游侧 部分包括从上述基材的排气入口侧的端部向排气出口侧去相当于上述 基材的长度的至少40％的部分。另外，上述下游侧部分包括从上述基 材的排气出口侧的端部向排气入口侧去相当于上述基材的长度的至少 40％的部分。通过使从上述基材的排气入口侧的端部向排气出口侧去相当于上述基材的长度的至少40％的部分为上游侧部分、并且使从上 述基材的排气出口侧的端部向排气入口侧去相当于上述基材的长度的 至少40％的部分为下游侧部分，能够有效地实现压损的降低和催化剂 的净化性能提高。
这里公开的排气净化用催化剂的优选的一个方式中，上述基材的 筒轴方向的长度L为70mm以下，正交于该筒轴方向的截面的直径D 为85mm以上。根据本方式的发明，在这样的基材的筒轴方向的长度 比较短的排气净化用催化剂中，能够更良好地抑制排气通过基材的小 室内时的压损的上升。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式所涉及的排气净化用催化剂的概略 构成说明图。
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的排气净化用 催化剂中的肋壁部分的结构的图。
图3是对比具有各种不同长度的排气净化用催化剂的压损的图表。
图4是本发明的一个实施方式所涉及的排气净化用催化剂的侧面 示意图。
图5是表示上游侧部分的密度比率(100×A/C)与压损的关系 的图表。
图6是表示上游侧部分的密度比率(100×A/C)与OSC的关系 的图表。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。此外，本说明 书中没有特别提及的事项(例如多孔质载体的组成等)以外且在本发 明的实施中必须的事情(例如关于排气净化用催化剂的配置那样的一 般事项)能够作为本领域技术人员基于该领域中现有技术的设计事项 来掌握。本发明能够基于本说明书中公开的内容和该领域的技术常识 来实施。
这里公开的排气净化用催化剂包括基材和形成于该基材的表面的 催化剂涂层。
图1是排气净化用催化剂的一个典型例的示意图。本实施方式所 涉及的排气净化用催化剂100包括具有多个规则排列的小室12和构成 该小室12的肋壁14的筒状的蜂窝基材10。
作为构成这里公开的排气净化用催化剂100的上述基材10，能够 使用以往该种用途中使用的各种原料和形态的基材。例如，能够合适 地采用具有由堇青石、碳化硅(SiC)等的陶瓷或合金(不锈钢等)形 成的蜂窝构造的蜂窝基材等。该实施方式中，蜂窝基材10形成为在排 气的流动方向(图1和图2的箭头方向)延伸的大致筒状。作为一例， 可以列举外形为圆筒形状的蜂窝基材，在其筒轴方向设置作为排气通 路的贯通孔(小室)，排气能够与分隔各小室的分隔壁(肋壁)接触。
＜基材的(L/D)比＞
如图4所示，这里公开的排气净化用催化剂100中基材10的筒轴 方向的长度L与正交于该筒轴方向的截面的直径D之比(L/D)为 0.8以下。作为上述尺寸比(L/D)，例如，0.3～0.8是合适的，优选 为0.7以下(例如0.4～0.7)，特别优选为0.6以下(例如0.5～0.6)。 作为基材10的筒轴方向的长度L，没有特别限定，大约70mm以下(例 如30mm～70mm)是合适的，优选为60mm以下(例如40mm～60mm)。 作为基材10的直径D，没有特别限定，大约85mm以上(例如85mm～ 150mm)是合适的，优选为100mm以上(例如100mm～120mm)。基 材的长度L和直径D能够通过公知的长度测量仪器、例如刻度量规 (gauge scale)等来测定。
＜催化剂涂层20＞
图2是示意性地表示图1的蜂窝基材10的肋壁14的表面部分的 结构的图。这里公开的排气净化用催化剂100中，在基材10上形成有 催化剂涂层20。图2所示的结构的排气净化用催化剂100中，催化剂 涂层20形成于基材10的肋壁14的表面上。对排气净化用催化剂100 供给的排气在上述基材10的流路内流动，与催化剂涂层20接触，由 此，有害成分被净化。催化剂涂层20含有多个种类的贵金属催化剂和 载持该贵金属催化剂的载体。
＜贵金属催化剂＞
上述催化剂涂层20所含的多个种类的贵金属催化剂只要具有对排 气所含的有害成分的催化功能即可。作为贵金属催化剂，例如，能够 使用钯(Pd)、铑(Rh)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os)等
＜载体＞
上述催化剂涂层20通过将贵金属催化剂载持于载体(典型系为粉 体状)而形成。载持上述贵金属催化剂的载体优选为含有具有氧吸留 能力的OSC材料的载体。作为上述OSC材料载体，例如，可以列举 氧化铈(氧化铈：CeO2)、含有该氧化铈的复合氧化物(例如，氧化铈 －氧化锆复合氧化物(CeO2－ZrO2复合氧化物)等。上述的OSC材料 之中，优选使用CeO2－ZrO2复合氧化物。通过在CeO2中固溶ZrO2， 能够抑制CeO2的晶粒生长，抑制耐久后的OSC能力的降低。CeO2－ ZrO2复合氧化物中的CeO2与ZrO2的混合比例为CeO2/ZrO2＝0.2～0.5(优选为0.25～0.4，更优选为0.3左右)即可。通过使CeO2/ZrO2在上述范围，能够实现高的OSC(氧吸留能力)。
上述CeO2－ZrO2复合氧化物中，作为副成分可以混合存在有其它 的化合物(典型而言为无机氧化物)。作为这样的化合物，可以使用镧 等的稀土元素、钙等的碱土元素、过渡金属元素等。上述之中，从不 阻碍催化功能并提高高温时的比表面积的观点考虑，优选使用镧等的 稀土元素作为稳定化剂。例如，出于抑制烧结等的目的，可以混合 La2O3、Y2O3、Pr6O11等的稀土氧化物。上述稀土氧化物能够作为单独 氧化物在载体粉末中物理混合，也能够形成为复合氧化物的一个成分。 这些副成分的含有比例(质量比)优选为载体整体的2％～30％(例如 3％～6％)。副成分的含有比例过多时，ZrO2、CeO2的量相对减少，因 此，有时耐热性和OSC能力降低。
这里公开的催化剂涂层20的载持贵金属催化剂的载体也可以是 OSC材料以外的载体材料(非OSC材料)。作为这样的载体材料，可 以列举氧化铝(氧化铝：Al2O3)、氧化锆(二氧化锆：ZrO2)、氧化硅 (SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(二氧化钛：TiO2)等金属氧化物、 或者这些的固溶体。也可以并用这些的两种以上。其中，优选使用氧 化铝。氧化铝与CeO2－ZrO2复合氧化物相比，耐久性(特别是耐热性) 高。因此，通过含有氧化铝，作为催化剂涂层整体的热稳定性提高。 氧化铝与CeO2－ZrO2复合氧化物优选在质量混合比(CeO2－ZrO2复合 氧化物/氧化铝)为1/3～4/1(优选为1/2～3/1、进一步优选为 1/1～3/1(例如2/1))的范围内混合。通过这样构成，氧化铝与 CeO2－ZrO2复合氧化物的比率处于适当的平衡，因此，能够由氧化铝 提高耐久性，并且实现高的OSC(氧吸留能力)。也可以将上述的多个 种类的贵金属催化剂载持于不同的载体。
上述载体中贵金属催化剂的载持量没有特别限制，相对于催化剂 涂层20的载持贵金属的载体的总质量为0.01质量％～2质量％的范围 (例如0.05质量％～1质量％)是适当的。作为使贵金属载持于催化 剂涂层20的上述载体的方法没有特别限制。例如，能够将含有Al2O3和/或CeO2－ZrO2复合氧化物的载体粉末含浸在含有贵金属盐(例如 硝酸盐)、贵金属配位化合物(例如，四氨合配位化合物)的水溶液之 后，使其干燥，进行烧制，由此来制备。
这里，在上述的排气净化用催化剂100中，为了提高排气的净化 效率，期望增加基材10的每1L容积的催化剂涂层20的质量(涂敷密 度)并增大催化剂涂层20的表面积。另一方面，如果单纯增加催化剂 涂层20的涂敷密度，担心导致排气通过基材10时的压力损失的上升， 对发动机性能等产生不良影响。为了防止燃耗的劣化、发动机的故障 等的弊端，希望将压损的上升抑制得尽可能小。
本发明的发明人进行了各种实验，结果发现，上述的基材的长度L 与直径D之比(L/D)大于0.8这样的基材的长度比较长的排气净化 用催化剂中，基材的下游侧部分的涂敷密度越小，对于压损的降低越 有利，相对于此，上述(L/D)比为0.8以下这样的基材的长度比较 短的排气净化用催化剂(本实施方式)中，基材的上游侧部分的涂敷 密度越小，对于压损的降低越有利。具体而言，准备多个在具有各种 不同的长度的基材以相同的涂敷密度形成了催化剂涂层的排气净化用 催化剂，改变气体流量并且测定压损。其中，在表3的图表中表示对 于使基材的长度为85mm、60mm(截面径为103mm为固定)的排气 净化用催化剂进行压损测定的结果。图3中的左侧为使基材的长度为 85mm的结果，右侧为使基材的长度为60mm的结果。
如图3所示，使基材的长度为60mm的排气净化用催化剂与使基 材的长度为85mm的排气净化用催化剂相比，压损大幅降低。根据本 发明的发明人的见解，排气通过基材时的压力损失分为从基材的排气 入口侧的端面流入时的面压损(输入压损)和通过基材的各小室的内 部时的内部通过压损。使基材的长度为60mm的催化剂与使基材的长 度为85mm的催化剂相比，面压损为相同程度，但是，整体的压损降 低了内部通过压损变小的部分。这意味着基材的长度越短的催化剂， 内部通过压损的贡献度越小并且面压损的贡献度越大。即，基材的长 度越短的催化剂，通过减小基材的上游侧部分的涂敷密度，增加排气 入口侧的端面的开口面积，压损越能够有效地降低。
＜上游侧部分和下游侧部分＞
根据如上所述的见解，如图4示意性表示的那样，这里公开的排 气净化用催化剂100包括上游侧部分10a和下游侧部分10b。上游侧部 分10a为包括基材10的排气入口侧的端部16的部分，下游侧部分10b 为包括基材10的排气出口侧的端部18的部分。在该实施方式中，上 游侧部分10a为从基材10的排气入口侧的端部(上游端)16向排气出 口侧(下游侧)去相当于上述基材10的长度的至少40％(即基材整体 的2/5以上，优选为40％～60％即基材整体的2/5～3/5)的部分。 下游侧部分10b为从基材10的排气出口侧的端部(下游端)18向排气 入口侧(上游侧)去相当于上述基材10的长度的至少40％(即基材整 体的2/5以上，优选为40％～60％即基材整体的2/5～3/5)的部 分。该实施方式中，下游侧部分10b为上游侧部分10a以外的部分。 即，下游侧部分10b为位于比上游侧部分10a更靠下游侧的部分。优 选的一个方式中，设基材的全长为L、上游侧部分10a的全长为La、 下游侧部分10b的全长为Lb时La＝0.4L～0.6L、La+Lb＝L。
＜上游侧部分和下游侧部分的涂敷密度＞
上游侧部分10a中，为了降低压力损失，构成为该上游侧部分10a 中的催化剂涂层20的涂敷密度A(即基材的每1L容积的质量)小于 下游侧部分10b的涂敷密度B。另一方面，下游侧部分10b中，为了 提高催化剂的净化性能，构成为该下游侧部分10b中的催化剂涂层20 的涂敷密度B大于上游侧部分10a的涂敷密度A(A＜B)。
作为上游侧部分10a的涂敷密度A，只要小于下游侧部分10b的 涂敷密度B即可，没有特别限定。这里公开的排气净化用催化剂100 优选上游侧部分10a的涂敷密度A与下游侧部分10b的涂敷密度B的 关系满足(A/B)≤0.85，进一步优选满足(A/B)≤0.6，特别优选 满足(A/B)≤0.4。另一方面，上述涂敷密度比(A/B)低于0.1 的排气净化用催化剂存在催化剂的净化性能降低的趋势。从维持净化 性能的观点考虑，优选满足0.1≤(A/B)(特别是0.2≤(A/B))。 例如，从兼顾压损的降低和净化性能的提高的观点考虑，上述涂敷密 度比(A/B)为0.1以上0.85以下(特别是0.2以上0.6以下)的排 气净化用催化剂是适当的。
从降低压力损失的观点考虑，期望上游侧部分10a的涂敷密度A 比下游侧部分10b的涂敷密度B小30g/L以上(例如30g/L～300g /L)。这里公开的排气净化用催化剂，例如，优选以上游侧部分10a 的涂敷密度A比下游侧部分10b的涂敷密度B小140g/L以上(例如200g/L以上)的方式实施。通过这样操作，可以实现更良好的压损降 低效果。从压损降低的观点考虑，例如，上游侧部分10a的涂敷密度A 优选为180g/L以下，更优选为170g/L以下、特别优选为100g/L 以下。例如，上游侧部分10a的涂敷密度A优选为50g/L～180g/L， 特别优选为60g/L～170g/L。另外，从提高净化性能的观点考虑， 下游侧部分10b的涂敷密度B优选为200g/L以上，更优选为250g/ L以上，特别优选为300g/L以上。例如，下游侧部分10b的涂敷密 度B优选为200g/L～400g/L，特别优选为250g/L～320g/L。
＜催化剂涂层整体的平均涂敷密度＞
作为催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C，没有特别限定，使其 为大约100g/L～350g/L是合适的，优选为150g/L～300g/L，更 优选为180g/L～280g/L，特别优选为190g/L～260g/L。在这样 的催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C的范围内时，能够确保净化性 能并且有效降低压力损失。
在优选的一个方式中，相对于催化剂涂层20整体的平均涂敷密度 C，上游侧部分10a的涂敷密度A为大约0.5C≤A≤0.9C，优选为0.6C ≤A≤0.8C。这样形成时，在使上游侧部分10a的涂敷密度A小于下游 侧部分10b的涂敷密度B的排气净化用催化剂100中，能够抑制压损 的上升并且有效地提高OSC材料所具有的氧吸留释放(OSC)能力。 因此，根据上述构成，与以往相比，能够实现压损的降低和氧吸留释 放能力平衡地提高的最佳的排气净化用催化剂100。
(试验例1)
以下，对本发明相关的试验例进行说明，但并不意在将本发明限 定于以下的试验例。
＜实施例1＞
使在作为OSC材料的CeO2－ZrO2复合氧化物(载体)载持Rh而 成的粉末和在氧化铝载持Pd而成的粉末分散于水溶液，制备浆料。使 用该浆料，在图4所示的蜂窝基材(使用长度L：60mm、直径D：103mm 的圆筒体的基材。)10的从轴向的一端相当于全长L的40％的部分实 施浸涂(wash coat)，进行干燥和烧制，由此，在基材10的表面形成 催化剂涂层20。该部分成为排气净化用催化剂的上游侧部分10a。上 游侧部分10a中催化剂涂层20的涂敷密度(基材的容积每1L(这里是 指在蜂窝基材的净体积上也包括小室通路的容积得到的整体的堆积容 积每1L。以下相同。)的质量)A为166g/L。
另外，使用上述浆料，在上述基材10的剩余部分实施浸涂，进行 干燥和烧制，由此，在基材10的表面形成催化剂涂层20。该部分成为 排气净化用催化剂的下游侧部分10b。下游侧部分10b中催化剂涂层 20的涂敷密度B为306g/L。另外，催化剂涂层20整体的平均涂敷密 度C为250g/L。
如上所述操作，制造在上游侧部分10a和下游侧部分10b中催化 剂涂层20的涂敷密度不同的排气净化用催化剂。
＜比较例1＞
在蜂窝基材10的从轴向的一端相当于全长L的60％的部分形成上 游侧部分10a。在基材10的剩余部分形成下游侧部分10b。使上游侧 部分10a的涂敷密度A为306g/L、下游侧部分10b的涂敷密度B为 166g/L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜比较例2＞
作为蜂窝基材10，使用筒轴方向的长度L：105mm、直径D：103mm 的圆筒体的基材。在蜂窝基材10的从轴向的一端相当于全长L的50％ 的部分形成上游侧部分10a。在基材10的剩余部分形成下游侧部分 10b。使上游侧部分10a的涂敷密度A为60g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为205g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为132.5g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜比较例3＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为205g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为60g/L。除此以外，以与比较例2相同的步骤制作排气 净化用催化剂。
＜比较例4＞
作为蜂窝基材10，使用筒轴方向的长度L：155mm、直径D：103mm 的圆筒体的基材。在蜂窝基材10的从轴向的一端相当于全长L的50％ 的部分形成上游侧部分10a。在基材10的剩余部分形成下游侧部分 10b。使上游侧部分10a的涂敷密度A为60g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为205g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为132.5g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜比较例5＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为205g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为60g/L。除此以外，以与比较例4相同的步骤制作排气 净化用催化剂。
＜压损的测定＞
将各例的排气净化用催化剂设置于吹气式的压损测定器，利用前 后的静压差测定压损。其中，将空气的流量分别改变为5m3/min、7m3 /min，测定压损。在表1表示结果。
[表1]
表1
Figure BDA0001356863380000111
如表1所示，比较例2、3的排气净化用催化剂的基材的尺寸比(L /D)为1.02。在这样的样品中，上游侧部分的涂敷密度大于下游侧部 分的比较例3，与比较例2相比，压损降低。另外，比较例4、5的排 气净化用催化剂的基材的尺寸比(L/D)为1.5。在这样的样品中，上 游侧部分的涂敷密度大于下游侧部分的涂敷密度的比较例5，与比较例 4相比，压损降低。相对于此，实施例1和比较例1的排气净化用催化 剂的基材的尺寸比(L/D)为0.58。在这样的样品中，上游侧部分的 涂敷密度小于下游侧部分的涂敷密度的实施例1，与比较例1相比，压 损降低。比较例2～5这样的基材的长度比较长的催化剂中，内部通过 压损的影响大于面压损，因此，会成为下游侧部分的涂敷密度越大则 压损越增大的趋势，但是，在实施例1和比较例1这样的基材的长度 比较短的催化剂中，面压损的影响大于内部通过压损，因此，推测成 为上游侧部分的涂敷密度大时压损增大的趋势。根据该结果，确认了 在基材的尺寸比(L/D)小的排气净化用催化剂中，通过使上游侧部 分的涂敷密度小于下游侧部分的涂敷密度，可以有效地降低压损。
(试验例2)
在本例中，为了确认上游侧部分和下游侧部分的涂敷密度对压损 和OSC产生的影响，进行了以下的试验。即，在上述的实施例1的排 气净化用催化剂制造过程中，使上游侧部分和下游侧部分的涂敷密度 分别不同来制造排气净化用催化剂。
＜实施例2＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为80g/L、下游侧部分10b的涂 敷密度B为271.6g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为195g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜实施例3＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为100g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为258.3g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为195g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜实施例4＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为175g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为208.3g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为195g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
＜比较例6＞
使上游侧部分10a的涂敷密度A为195g/L、下游侧部分10b的 涂敷密度B为195g/L、催化剂涂层20整体的平均涂敷密度C为195g /L。除此以外，以与实施例1相同的步骤制作排气净化用催化剂。
对各例的排气净化用催化剂以与上述＜压损的测定＞相同的步骤 进行测定。在表2和图5表示结果。图5是表示上游侧部分10a的涂 敷密度A相对于催化剂涂层整体的平均涂敷密度C的密度比率(100 ×A/C)与压损的关系的图表。
＜OSC评价试验＞
评价各例的排气净化用催化剂的氧吸收释放能力(OSC)。具体而 言，将各例的排气净化用催化剂安装于排气量2.4L的发动机的排气系 统。另外，在各个样品的下游安装O2传感器。并且，将对发动机供给 的混合气体的空燃比A/F根据O2传感器的输出改变为富空燃比或贫 空燃比，从燃料喷射量和A/F算出剩余或不足的氧量，算出其平均氧 吸收释放量。在表2和图6中表示结果。图6是表示上游侧部分10a 的涂敷密度A相对于催化剂涂层整体的平均涂敷密度C的密度比率 (100×A/C)与OSC的关系的图表。此外，在表2和图6中，各例 的OSC以设实施例2的OSC为1时的相对值表示。
[表2]
表2
Figure RE-GDA0001356863460000011
如表2和图5所示，伴随上游侧部分10a的涂敷密度A相对于催 化剂涂层整体的平均涂敷密度C的密度比率(100×A/C)降低，压 损显示降低趋势。特别是，设排气流量为7m3/min时，实施例2～4 的排气净化用催化剂与比较例6相比，压损更良好地降低。排气流量 越大，排气越难从基材的排气入口侧的端面进入。因此，推测排气流 量越大，面压损的贡献度越增大，得到更良好的结果。另外，如表2 和图6所示，伴随上游侧部分10a的密度比率(100×A/C)降低，OSC 显示降低趋势。上游侧部分10a与有害成分最多的排气接触，因此， 反应贡献度大。因此，推测这样的上游侧部分10a的OSC材料的量越 减少，OSC越显示降低趋势。从兼顾压损的降低和OSC能力的提高 的观点考虑，上游侧部分10a的涂敷密度A相对于催化剂涂层整体的 平均涂敷密度C，优选为大约0.5C≤A≤0.9C，更优选为0.6C≤A≤0.7C (例如0.65C左右)。在这样的上游侧部分10a的涂敷密度A的密度比 率的范围内时，能够确保净化性能，并且特别是能够在高负荷区域有 效地降低压损。
以上，对本发明的具体例进行了详细说明，但是，这些仅仅是例 示，并不用于限定权利要求的范围。权利要求所述的技术中包括对以 上例示的具体例进行各种变形、变更的情况。
工业上的可利用性
根据本发明，能够提供可以抑制压损的上升的排气净化用催化剂。

Claims (5)

1.一种排气净化用催化剂，其配置于内燃机的排气通路内，对从该内燃机排出的排气进行净化，所述排气净化用催化剂的特征在于：
具有筒状的基材和形成于该基材的表面的催化剂涂层，
所述基材的筒轴方向的长度L与正交于该筒轴方向的截面的直径D之比为(L/D)≤0.8，
所述催化剂涂层包含具有氧吸留能力的OSC材料，
包含所述OSC材料的所述催化剂涂层的涂敷密度在包括所述基材的排气入口侧的端部的上游侧部分和包括排气出口侧的端部的下游侧部分不同，
所述上游侧部分的涂敷密度A小于所述下游侧部分的涂敷密度B(A＜B)，
将包含所述OSC材料的所述催化剂涂层整体的平均涂敷密度设为C时，所述上游侧部分的涂敷密度A为0.5C≤A≤0.9C，
包含所述OSC材料的所述催化剂涂层整体的平均涂敷密度C为150g/L～300g/L。
2.如权利要求1所述的排气净化用催化剂，其特征在于：
所述上游侧部分的涂敷密度A与所述下游侧部分的涂敷密度B的关系满足(A/B)≤0.85。
3.如权利要求1或2所述的排气净化用催化剂，其特征在于：
所述上游侧部分的涂敷密度A比所述下游侧部分的涂敷密度B小30g/L以上。
4.如权利要求1或2所述的排气净化用催化剂，其特征在于：
所述上游侧部分包括从所述基材的排气入口侧的端部向排气出口侧去相当于所述基材的长度的至少40％的部分，
所述下游侧部分包括从所述基材的排气出口侧的端部向排气入口侧去相当于所述基材的长度的至少40％的部分。
5.如权利要求1或2所述的排气净化用催化剂，其特征在于：
所述基材的筒轴方向的长度L为70mm以下，正交于该筒轴方向的截面的直径D为85mm以上。
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