排气净化催化剂装置制造方法及图纸

一种排气净化催化剂装置(100)，具有：包含第1载体粒子和铑的上层(10)、以及包含第2载体粒子的下层(20)，上层(10)之中，在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围(a)、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围(b)，具有铑富集部(11)，铑富集部(11)包含上层(10)所含的全部铑的50％以上且低于100％的铑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气净化催化剂装置
本专利技术涉及排气净化催化剂装置。
技术介绍
排气净化催化剂被用于净化来自汽车等的内燃机的排气所含的例如HC、CO、NOx等。这样的排气净化催化剂典型地具有基材和形成于基材上的催化剂被覆层，催化剂被覆层包含无机氧化物和贵金属。这样的排气净化催化剂中，提出了通过将催化剂被覆层设为含有Pd的下层和含有Rh的上层这2层结构来提高催化性能的技术(专利文献1)。另外，提出了通过使下层所含的Pd和上层所含的Rh分别向各层的表层附近偏向存在来提高Pd和Rh的利用效率的技术(专利文献2)。再者，作为使用贵金属溶液在基材担载贵金属的方法，已知专利文献3。然而以往，如上所述的排气净化催化剂装置中的催化剂被覆层本身形成在不具有排气净化能力的基材上、例如堇青石制的蜂窝基材上。但是近年来，提出了在由无机氧化物粒子构成的基材上担载贵金属的排气净化催化剂(专利文献3)。现有技术文献专利文献1：日本特开平7-6017号公报专利文献2：日本特开2011-255378号公报专利文献3：日本特开2008-302304号公报专利文献4：日本特开2015-85241号公报
技术实现思路
以往已知的排气净化催化剂装置中，无法充分满足例如踩下油门时等排气的质量流速(Ga)快时的排气净化能力、特别是足够高的NOx净化能力的提高要求。因此，本专利技术的目的是提供一种排气净化催化剂装置，即使在排气的质量流速快时，也能够发挥足够高的排气净化能力、特别是足够高的NOx净化能力。本专利技术如下所述。<形态1>一种排气净化催化剂装置，具有：包含第1载体粒子和铑的上层、以及包含第2载体粒子的下层，所述上层中，在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围，具有铑富集部，所述铑富集部包含上层所含的全部铑的50％以上且低于100％的铑。<形态2>根据<形态1>所述的排气净化催化剂装置，排气气流方向上的所述铑富集部的范围是从上层的排气气流的下游侧端部起直到上层长度的70％以下的范围。<形态3>根据<形态2>所述的排气净化催化剂装置，深度方向上的所述铑富集部的范围是从上层最表面沿深度方向直到18μm以下的范围。<形态4>根据<形态1>～<形态3>中任一项所述的排气净化催化剂装置，在将所述上层中的第1载体粒子的总质量设为100质量％时，所述上层中的氧化铈的含有率超过5质量％且为25质量％以下。<形态5>根据<形态4>所述的排气净化催化剂装置，在将所述上层中的第1载体粒子的总质量设为100质量％时，所述上层中的氧化铈的含有率为7质量％以上且15质量％以下。<形态6>根据<形态1>～<形态5>中任一项所述的排气净化催化剂装置，在所述铑富集部中，从排气气流的下游侧端部起直到所述铑富集部的长度的50％以下的范围所含的铑量，为所述铑富集部所含的铑量的70％以下。<形态7>根据<形态1>～<形态6>中任一项所述的排气净化催化剂装置，所述下层和所述上层存在于基材上。<形态8>根据<形态1>～<形态6>中任一项所述的排气净化催化剂装置，所述下层构成部分或全部基材，所述上层存在于所述下层上。<形态9>一种制造<形态1>～<形态8>中任一项所述的排气净化催化剂装置的方法，包括以下工序：向排气净化催化剂装置前体的排气下游侧端部供给包含铑前体的涂敷液，然后从所述排气净化催化剂装置前体的排气上游侧端部吸引所述涂敷液，所述排气净化催化剂装置前体具有：包含第1载体粒子和铑的上层、以及包含第2载体粒子的下层。根据本专利技术，提供一种排气净化催化剂装置，即使当排气的质量流速快时，也能够发挥足够高的排气净化能力、特别是足够高的NOx净化能力。附图说明图1是表示本专利技术的排气净化催化剂装置的典型结构的概略截面图。具体实施方式<排气净化催化剂装置>图1示出本专利技术的排气净化催化剂装置的典型结构。图1的排气净化催化剂装置(100)具有：包含第1载体粒子和铑的上层(10)、以及包含第2载体粒子的下层(20)，上层(10)中，在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围(a)、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围(b)，具有铑富集部(11)，该铑富集部(11)包含上层(10)所含的全部铑的50％以上且低于100％的铑。图1的排气净化催化剂装置(100)的上层(10)由排气气流的下游侧的表面附近的铑富集部(11)和上层的其它部分(12)构成。铑富集部(11)包含上层(10)所含的全部铑中的50％以上且低于100％的铑。排气净化催化剂装置中，排气净化反应从排气气流的上游侧起进行，下游侧的催化剂被覆层的温度由于反应热而上升，从而促进下游侧的排气净化反应。因此，通过将上层所含的铑集中配置在排气气流的下游侧，能够在气流的下游侧的铑富集部高效地净化排气、特别是NOx。另外，通过将铑集中配置在上层的表面附近，即使当其质量流速快时，排气也能够扩散到表面附近的铑富集部的深处，因此能够实现高效的排气净化。以下，以本专利技术的排气净化催化剂装置的优选实施方式(以下也称为“本实施方式”)为例，对排气净化催化剂装置的结构进行说明。<铑富集部>本实施方式的排气净化催化剂装置的铑富集部，被配置在包含第1载体粒子和铑的上层中的、从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围。铑富集部的排气气流方向的范围是从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围内。当铑富集部被配置在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的80％以下的范围内时，铑的集中配置的程度变得足够高，由此，能够有效利用在该气体气流上游侧产生的反应热。铑富集部的排气气流方向的范围可以是从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的75％以下、70％以下、65％以下或60％以下的范围内。另一方面，为了高效地净化排气，希望铑集中配置了的铑富集部具有显著的长度。从该观点出发，铑富集部的排气气流方向的范围需要配置在从排气气流的下游侧端部起超过上层长度的50％、可以在55％以上或60％以上的范围。催化剂被覆层深度方向上的铑富集部的范围是从上层最表面沿深度方向低于20μm的范围。在此，“上层最表面”是指上层与排气气流接触一侧的表面、即与下层接触的表面的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排气净化催化剂装置，具有：包含第1载体粒子和铑的上层、以及包含第2载体粒子的下层，/n所述上层中，在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围，具有铑富集部，/n所述铑富集部包含上层所含的全部铑的50％以上且低于100％的铑。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180221 JP 2018-0290331.一种排气净化催化剂装置，具有：包含第1载体粒子和铑的上层、以及包含第2载体粒子的下层，
所述上层中，在从排气气流的下游侧端部起直到上层长度的超过50％且80％以下的范围、且从上层最表面起沿深度方向低于20μm的范围，具有铑富集部，
所述铑富集部包含上层所含的全部铑的50％以上且低于100％的铑。


2.根据权利要求1所述的排气净化催化剂装置，
排气气流方向上的所述铑富集部的范围是从上层的排气气流的下游侧端部起直到上层长度的70％以下的范围。


3.根据权利要求2所述的排气净化催化剂装置，
深度方向上的所述铑富集部的范围是从上层最表面沿深度方向直到18μm以下的范围。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的排气净化催化剂装置，
在将所述上层中的第1载体粒子的总质量设为100质量％时，所述上层中的氧化铈的含有率超过5质量％且为25质量％以下。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：大石隼辅，太田贵也，齐藤良典，仲东圣次，镇西勇夫，铃木宏昌，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP