专利名称：尾气净化用催化剂和附着催化剂式柴油机微粒子捕集器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种尾气净化用催化剂和附着催化剂式柴油机微粒子捕集器。
背景技术：
一般情况下，在汽车等车辆中，为了净化含有碳化氢(HC)、一氧化碳(CO)等空气污染物质的尾气所使用的催化剂，被安装在发动机的排气系统上。还有，在柴油发动机车辆中，为了使尾气中含有的微粒子物质(PM＝Particulate matter)燃烧的催化剂有时被安装在柴油机微粒子捕集器(DPF＝Diesel Particulate Filter)上。这些催化剂中，在形成催化层的氧化物载体的表面，担载有例如Pt(白金)等贵金属。
以往，作为这个氧化物载体，使用例如具有高比表面积的氧化铝或具有储放氧功能的铈锆(CeZr)系列复合氧化物等。上述铈锆系列复合氧化物，在空燃比比理论空燃比高的高含氧状态下，氧气被吸进上述复合氧化物的缺氧部并被储存起来，在空燃比比理论空燃比低的低含氧状态下，释放上述氧气，氧化净化尾气中的碳化氢和一氧化碳。
作为拥有上述铈锆系列复合氧化物的催化剂材料，在日本国专利公开2004-174490号公报中，已经将获得含有铈、锆、及铈和锆以外的催化剂金属，并将上述各成份均匀分布的，且旨在提高催化性能的催化剂材料，及其制造方法揭示。此外，与上述铈锆系列复合氧化物无关，而是利用钯锆氧化物的催化剂，旨在使燃烧装置中的尾气完全氧化的方法，也已在日本国专利公开昭和64-34443号公报中被揭示。(昭和64年即1989年)上述铈锆系列复合氧化物的储放氧功能，是通过铈在成为3价和4价状态时获得的，且锆在打乱铈锆系列复合氧化物的结晶结构，制造出许多缺氧部的同时，还有助于耐热性能的提高，而氧化锆(ZrO2)本身对于储放氧功能基本上不起作用。
此外，氧化锆所具有的氧离子传导性也已为众所周知，例如在氧传感器中，使用的就是以锆为主要成份并添加了百分之几摩尔稀土金属的具有部分稳定性的氧化锆。在具有氧离子传导性的物质中，能够使氧离子从含氧浓度高的部分向含氧浓度低的部分转移，并能从含氧浓度低的部分的表面使氧气释放出来。因此，可以考虑利用此氧离子的传导性，提高尾气的净化性能。
上述具有部分稳定性的氧化锆，因为是在例如1300℃等的高温下烧结而成的高密度物质，而且比表面积非常小，在此氧化锆粒子上即使担载贵金属，也很难达到高度分散状态，所以在用于尾气的净化时，我们无法寄期望于其净化性能的提高。对此，虽然可以考虑通过降低烧结温度减小烧结密度而使比表面积提高，但这样做的话，会导致氧离子传导性本身的降低。
再者，一般情况下，担载了贵金属的粒子一旦遇到高温的尾气，上述贵金属就会凝集起来，形成贵金属烧结现象，从而导致活性降低的问题也已为众所周知。
此外，虽然在上述日本国专利公开昭和64-34443号公报中，关于钯锆氧化物的催化剂，且利用这一催化剂，达到促使一氧化碳、脂肪族和芳香族的碳氢化合物完全氧化的方法，特别是在燃烧装置的尾气中，实现完全氧化的方法已被揭示，但上述催化剂在350℃以下的温度，才能发生反应，所以作为尾气净化用催化剂和附着催化剂式柴油机微粒子捕集器在高温状态时却很难被使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用具有氧离子传导性的锆系列复合氧化物，从而能够实现尾气净化性能提高的尾气净化用催化剂，和能够实现将捕集到的微粒子物质(PM)的燃烧速度提高的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器(DPF)。
(解决课题的方法)本申请的第一发明是，一种被安装在发动机的排气系统上，用于净化尾气的尾气净化用催化剂，且其特征在于上述催化剂是通过含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属形成的复合氧化物构成的。
上述复合氧化物的粒子，借助于此粒子中含有的贵金属，能够从许多含氧浓度高的地方将氧气吸入粒子内部，并且将已吸入的氧气向含氧浓度低的地方输送。所以，上述复合氧化物粒子，与后担载贵金属的复合氧化物粒子相比，前者具有更高的氧气泵的功能。因此，利用上述尾气净化用催化剂，较之使用了储氧材料的尾气净化用催化剂，能够使催化剂的低温活性性能大幅度提高。
本申请的第二发明是，在第一发明所述的尾气净化用催化剂的基础上，其特征在于上述稀土金属能够从钇、镱、钕、钪中选出。因此，能够赋予上述复合氧化物高氧气泵的功能，并可以使催化剂的低温活性性能提高。
本申请的第三发明是，在第一或者第二发明所述的尾气净化用催化剂的基础上，其特征在于上述复合氧化物是，通过焙烧使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液混合，并经过使该混合溶液共沉淀所得到的复合氧化物前身而生成的。因此，能够使例如铂(Pt)等贵金属以分散状态分布于复合氧化物结晶的表面，这有利于大幅度提高催化剂的低温活性性能。
本申请的第四发明是，一种附着催化剂式柴油机微粒子捕集器，是被设置在柴油发动机的排气系统上，并安装了使上述柴油发动机尾气中含有的微粒子物质(PM)燃烧的催化剂，其特征在于上述催化剂是通过含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属形成的复合氧化物构成的。
上述复合氧化物的粒子，借助于此粒子中含有的贵金属，能够从许多含氧浓度高的地方将氧气吸入粒子内部，并且将已吸入的氧气向含氧浓度低的地方输送。所以，上述复合氧化物粒子，与后担载贵金属的复合氧化物粒子相比，前者具有更高的氧气泵的功能。因此，利用上述捕集器，在上述复合氧化物和微粒子物质相接触的部分能够很容易地释放出活性氧，并能够提高利用催化剂燃烧微粒子物质的燃烧速度。
本申请的第五发明是，在第四发明所述的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器的基础上，其特征在于上述稀土金属能够从钇、镱、钕、钪中选出。因此，能够赋予上述复合氧化物高氧气泵的功能，并能够提高利用催化剂燃烧微粒子物质的燃烧速度。
本申请的第六发明是，在第四或者第五发明所述的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器的基础上，其特征在于上述复合氧化物是，通过焙烧使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液混合，并经过使该混合溶液共沉淀所得到的复合氧化物前身而生成的。因此，能够使例如铂(Pt)等贵金属以分散状态分布于复合氧化物结晶的表面，这有助于大幅度提高利用催化剂燃烧微粒子物质的燃烧速度。
图1的图表所显示的是本实施例所涉及的催化剂对一氧化碳及碳化氢进行净化时，在无灯照状态下的温度。
图2的图表所显示的是上述各催化剂的碳的燃烧速度。
图3表示的是用X射线衍射仪(XRD)对本实施例所涉及的催化剂的一部分进行检测的测定结果。
具体实施例方式
以下根据附图对本发明进行说明。在此说明中，以含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属形成的复合氧化物的催化剂作为实施例，以含有由铈、锆、钕和铂构成的复合氧化物(铈锆系列复合氧化物)的催化剂作为比较例，再以后担载铂的催化剂作为另外的比较例。
(1)催化剂粉末的调制首先，关于本实施例所涉及的催化剂粉末的调制方法进行说明。
在离子交换水中，溶解各金属的硝酸盐，即锆、以及除去铈以外的诸如钪、镱、钇或钕等稀土金属的硝酸盐。上述硝酸盐中含有的上述稀土金属可以是一种，也可以是两种以上。其次，在上述溶液中，加入二亚硝基二氨铂{分子式[Pt(NO2)2(NH3)2]}硝酸溶液，并加以混合。
然后，在上述混合溶液(酸性)中，通过添加并混合诸如氨水等碱性溶液，再经过共沉淀从而能够得到含有锆、除去铈以外的稀土金属、和铂的水氧化物(以下称复合氧化物前身)。上述复合氧化物前身通过离心分离的方法从溶液中分离后，经过充分的水洗，再加热到例如300℃等的温度使上述复合氧化物前身干燥。干燥后，用研钵将上述复合氧化物前身研碎，并在空气中，加热焙烧而成。这一焙烧是在500℃的温度保持两个小时而完成的。
通过上述的方法，就得到了实施例所用的催化剂粉末，即含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和铂构成的复合氧化物的催化剂粉末。因为这种复合氧化物是通过共沉淀法生成的，所以此复合氧化物不是锆氧化物、稀土元素氧化物和铂氧化物的混合物，锆、稀土元素等金属元素是分布在上述复合氧化物结晶的晶格点或晶格点之间的。此外，在本实施例中，作为上述稀土金属，使用了钪、镱、钇或钕，但并不仅局限于这些，也能够使用其他的稀土金属。还有，作为上述贵金属，使用了铂，但也可以使用例如钯等其他贵金属。
另外，关于比较例中催化剂粉末的调制，除了此比较例中溶解在离子交换水中的各金属硝酸盐为铈、锆和钕的硝酸盐这一点以外，其他则都是按照和上述实施例催化剂粉末的调制方法相同的方法进行的。按照此方法，得到了含有由锆、铈、钕和铂构成的复合氧化物的催化剂粉末。
再者，作为另外的比较例，则制作了使由锆、和除去铈以外的稀土金属构成的复合氧化物，或者由铈、锆和钕构成的复合氧化物后担载上铂的催化剂粉末。此外，后担载铂的催化剂粉末的制作方法如下所示。
在离子交换水中，溶解各金属的硝酸盐，即锆、以及除去铈以外的诸如钪、镱、钇或钕等稀土金属的硝酸盐，或者铈、锆和钕的硝酸盐。然后，在上述溶液(酸性)中，通过添加并混合诸如氨水等碱性溶液，能够经过共沉淀而得到含有锆、和除去铈以外的稀土金属的复合氧化物前身，或者含有铈、锆和钕的复合氧化物前身。上述复合氧化物前身通过离心分离的方法从溶液中分离后，经过充分的水洗，再加热到例如300℃等的温度使上述复合氧化物前身干燥。干燥后，在空气中，加热焙烧而成。这一焙烧是在500℃的温度保持两个小时而完成的。
对于通过上述方法得到的氧化物粉末，为了使其担载上1质量％的铂，先加入二亚硝基二氨铂{分子式[Pt(NO2)2(NH3)2]}硝酸溶液，再加入离子交换水混合。混合后，用例如300℃等的温度使上述混合液体蒸发结晶。在蒸发结晶后，用研钵将上述氧化物研碎，并在空气中，加热焙烧而成。这一焙烧是在空气中，500℃的温度保持两个小时而完成的。通过上述方法，就得到了使锆、和除去铈以外的稀土金属的复合氧化物，或者铈、锆和钕的复合氧化物后担载上铂的催化剂粉末。
(2)催化剂性能评价用样品的制作下面，关于催化剂性能评价用样品的制作(对柴油机微粒子捕集器进行催化剂粉末的涂层)方法进行说明。
对上述实施例、比较例和另外的比较例的催化剂粉末，用粘合剂和离子交换水加以混合，调制出浆液。把用碳化硅(SiC)制得的柴油机微粒子捕集器载体的一端浸入到上述浆液中的同时，从柴油机微粒子捕集器载体的另一端用吸气器进行了吸引。利用上述的吸引无法除去的浆液，在把柴油机微粒子捕集器载体从上述浸蘸用浆液中提起来以后，由上述浸入侧的一端通过送风的方法除去。其次，使上述柴油机微粒子捕集器载体干燥后，再在空气中，加热焙烧而成。这一焙烧是在500℃的温度保持两个小时而完成的。然后，在空气中，再在800℃的温度下保持了24小时。通过上述过程，就得到了上述(1)(催化剂粉末的调制)中所涉及的实施例、比较例和另外的比较例各自所用的催化剂性能评价用样品。
此外，上述柴油机微粒子捕集器使用的是，容积为25cc，颗粒密度为每1平方英寸(约6.45平方厘米)300个颗粒，隔开颗粒的壁厚为12密耳(约0.3毫米)的载体。
(3)尾气净化性能评价使用上述的催化剂性能评价用样品，对上述实施例、比较例及另外的比较例所涉及的各自的催化剂的尾气净化性能进行了评价。
在固定台式的实验用尾气流通装置上安装上述样品，使实验用尾气流过，并测定出净化一氧化碳和碳化氢时，在无灯照状态下的温度。上述实验用尾气的尾气组成，在表1中，将各组成成份在实验用尾气总流量中所占的比例表示出来了。
(表1)
在图1中的图表所显示的是关于各催化剂对一氧化碳及碳化氢进行净化时，在无灯照状态下的温度。上述各催化剂中的氧化物组成比用摩尔百分比(mol％)表示。在图1中，关于二氧化锆-三氧化二钪(ZrO2-Sc2O3)复合氧化物、二氧化锆-三氧化二镱(ZrO2-Yb2O3)复合氧化物、二氧化锆-三氧化二钇(ZrO2-Y2O3)复合氧化物及二氧化锆-三氧化二钕(ZrO2-Nd2O3)复合氧化物分别涉及的一氧化碳(铂共沉淀)和碳化氢(铂共沉淀)的棒状曲线图为本发明的实施例，而关于二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕(CeO2-ZrO2-Nd2O3)复合氧化物的一氧化碳(铂共沉淀)和碳化氢(铂共沉淀)的棒状曲线图为比较例，剩余的一氧化碳(后担载铂)和碳化氢(后担载铂)的棒状曲线图为另外的比较例。在以下的说明中，将铂共沉淀的二氧化锆-三氧化二钪复合氧化物、二氧化锆-三氧化二镱复合氧化物、二氧化锆-三氧化二钇复合氧化物及二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物分别设定为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4。
另外，表2中表示的是图1中所显示的关于上述各催化剂对一氧化碳及碳化氢进行净化时，在无灯照状态下的温度数据(实施例1～4的数据在表2中被标记在粗线框中)。
(表2)
如图1和表2所示的那样，关于对一氧化碳进行净化时的无灯照状态下的温度，后担载铂的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为310℃，使铂共沉淀的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为302℃，与此相对应的使铂共沉淀的实施例1中的催化剂为247℃；使铂共沉淀的实施例2中的催化剂为256℃；使铂共沉淀的实施例3中的催化剂为264℃；使铂共沉淀的实施例4中的催化剂为232℃，关于对一氧化碳进行净化时的无灯照状态下的温度有了大幅度的下降。并且，我们可以看出和分别使二氧化锆-三氧化二钪复合氧化物、二氧化锆-三氧化二镱复合氧化物、二氧化锆-三氧化二钇复合氧化物及二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物后担载铂的情况相比，铂共沉淀的实施例1～4能够降低在对一氧化碳进行净化时的无灯照状态下的温度。这样一来，通过对作为催化剂的由锆、除去铈以外的稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物的使用，可以使在对一氧化碳进行净化时的无灯照状态下的温度大幅度下降。
关于对碳化氢进行净化时的无灯照状态下的温度，后担载铂的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为325℃，使铂共沉淀的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为314℃，与此相对应的使铂共沉淀的实施例1中的催化剂为259℃；使铂共沉淀的实施例2中的催化剂为272℃；使铂共沉淀的实施例3中的催化剂为281℃；使铂共沉淀的实施例4中的催化剂为251℃，关于对碳化氢进行净化时的无灯照状态下的温度有了大幅度的下降。并且，我们可以看出和分别使二氧化锆-三氧化二钪复合氧化物、二氧化锆-三氧化二镱复合氧化物、二氧化锆-三氧化二钇复合氧化物及二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物后担载铂的情况相比，铂共沉淀的实施例1～4能够降低在对碳化氢进行净化时的无灯照状态下的温度。这样一来，通过对作为催化剂的由锆、除去铈以外的稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物的使用，可以使在对碳化氢进行净化时的无灯照状态下的温度大幅度下降。
通过对上述本发明所涉及的催化剂的使用，因为此催化剂中含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物，所以和使用了储氧材料(例如二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物)的催化剂相比，能够使催化剂的低温活性性能大幅度提高。
还有，通过对含有从钇、镱、钕及钪中选出的至少1种稀土金属的上述复合氧化物的使用，能够达到上述的效果。
(4)碳燃烧性能的评价下面，使用上述催化剂性能评价用样品，对上述各催化剂的碳燃烧性能进行了评价。
为了对碳燃烧性能进行评价，首先，向相当于10g/L的碳黑中，加入10cc离子交换水，然后用搅拌器对碳黑进行5分钟的混合搅拌，使该碳黑充分地分散开。其次，使上述作为催化剂性能评价用样品的柴油机微粒子捕集器的一端浸入到上述混合液中的同时，在柴油机微粒子捕集器的另一端用吸气器进行了吸引。
利用上述的吸引方法无法除去的水分，在把柴油机微粒子捕集器从上述混合液中提起来以后，由浸入到上述混合液中的浸入侧一端通过送风的方法除去。然后，使上述柴油机微粒子捕集器，在例如150℃等的温度下通过保持2个小时而达到干燥。通过上述方法，就制作出了评价碳燃烧性能的碳燃烧评价用样品。
将上述碳燃烧评价用样品，安装到固定台式的实验用尾气流通装置上，使实验用尾气流过，并测定出因碳的燃烧而生成的一氧化碳和二氧化碳量。上述实验用尾气的尾气组成，在下面的表3中，将各组成成份在实验用尾气总流量中所占的比例表示出来了。
(表3)
也就是说，使流入催化剂样品的上述实验用尾气的尾气温度从常温开始逐渐上升，并测定出在催化剂入口的尾气温度达到590℃时生成的一氧化碳和二氧化碳量。此外，此时的空间速度SV为80000h-1，升温速度为15℃/分。对通过这一方法得到的一氧化碳和二氧化碳量，用以下的计算式计算出了碳的燃烧速度。
碳的燃烧速度(g/h·L)＝{尾气流速(L/h)×[(CO+CO2)浓度(ppm)/1×106]}×40×12/22.4图2中的图表所示的是上述各催化剂的碳的燃烧速度。表4中表示的是图2中所显示的上述各催化剂的碳的燃烧速度的数据(实施例1～4的数据在表4中被标记在粗线框中)。
(表4) 如图2和表4所示的那样，关于碳的燃烧速度，后担载铂的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为16.8g/h·L，使铂共沉淀的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的催化剂为17.6g/h·L，与此相对应的使铂共沉淀的实施例1中的催化剂为28.0g/h·L；使铂共沉淀的实施例2中的催化剂为26.7g/h·L；使铂共沉淀的实施例3中的催化剂为25.3g/h·L；使铂共沉淀的实施例4中的催化剂为29.4g/h·L，碳的燃烧速度有了大幅度的提高。并且，我们可以看出和分别使二氧化锆-三氧化二钪复合氧化物、二氧化锆-三氧化二镱复合氧化物、二氧化锆-三氧化二钇复合氧化物及二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物后担载铂的情况相比，铂共沉淀的实施例1～4中碳的燃烧速度提高了。这样一来，通过对作为催化剂的由锆、除去铈以外的稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物的使用，能够大幅度提高碳的燃烧速度。
通过上述的方法，使本发明所涉及的催化剂担载在柴油机微粒子捕集器上，因为上述催化剂中含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物，所以上述复合氧化物在和微粒子物质相接触的部分可以释放出活性氧，还能够提高使微粒子物质燃烧的微粒子物质的燃烧速度。
还有，通过对含有从钇、镱、钕及钪中选出的至少1种稀土金属的上述复合氧化物的使用，能够达到上述的效果。
(5)氧离子的传导性关于上述使铂共沉淀的二氧化锆-12mol％三氧化二钕复合氧化物(实施例4)、使铂在二氧化锆-12mol％三氧化二钕复合氧化物上后担载的复合氧化物及使铂共沉淀的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的氧离子的传导性进行了评价。氧离子传导性的大小能够通过对导电度的测定进行评价。
在对氧离子的传导性进行评价时，对上述三种粉末沿着上述粉末的厚度方向施加一个147～245MPa的压力，并挤压上述粉末成为5mm(纵)×30mm(宽)×1mm(厚)的长方体形状后，通过焙烧，得到了评价用样品。这一焙烧是在800℃的温度保持6个小时而完成的。对于这些样品，通过直流四端子测量法测定了导电度。并且，利用直流四端子测量法进行的测定是在空气中，590℃的温度下进行的。
上述各样品导电度的测定结果，如下面的表5所示。
此外，把上述使铂共沉淀的二氧化锆-12mol％三氧化二钕复合氧化物(实施例4)的样品设定为样品A，把使铂在二氧化锆-12mol％三氧化二钕复合氧化物上后担载的样品设定为样品B，再把使铂共沉淀的二氧化铈-二氧化锆-三氧化二钕复合氧化物的样品设定为样品C。还有，上述样品A、B和C中含有或担载的铂的含量相对于各个样品来说均为1质量％。
(表5)
关于导电度如表5所示的那样，样品C为8.34×10-6Scm-1，与此相对应的样品B的导电度为2.46×10-5Scm-1，而样品A则为2.98×10-5Scm-1。即与铈锆系列复合氧化物相比，含有锆和作为稀土金属钕的复合氧化物的导电度较高。并且，关于锆和钕的复合氧化物，与使铂后担载的复合氧化物相比，使铂共沉淀的复合氧化物的导电性更高。
如上所述，锆、除去铈以外的稀土金属、和贵金属的复合氧化物，与铈锆系列复合氧化物相比，前者的导电度更高，氧离子的传导性也更优良。
(6)X射线衍射仪(XRD)的测定对于上述样品A和样品B，为了分析它们的结构，用X射线衍射仪(XRD)进行了测定。图3表示的是对本实施例所涉及的催化剂的一部分用X射线衍射仪进行检测的测定结果。在图3中，样品A的X射线衍射图用L1表示，样品B的X射线衍射图用L2表示，以衍射角2θ(°)为横轴，以强度为纵轴。还有，ZrNdO(二氧化锆-12mol％三氧化二钕复合氧化物)的衍射峰位置P1～P3用黑点(●)表示，铂(Pt)的衍射峰位置S1用黑三角()表示。
如图3所示的那样，在样品B的X射线衍射图(参照L2)中，可以在P1、P2和P3的各位置看出ZrNdO的衍射峰，又可以在S1位置看出铂(Pt)的衍射峰。因此，我们可以得出这样一个结论在后担载铂的样品B中，铂在粒子表面凝集，出现贵金属烧结的现象。
另一方面，在样品A的X射线衍射图(参照L1)中，虽然可以在P1、P2和P3的各位置看出ZrNdO的衍射峰，但在S1位置几乎看不出铂(Pt)的衍射峰。因此，我们可以得出这样一个结论在使铂共沉淀的样品A中，铂没有出现贵金属烧结的现象，是处于高度分散状态的。
还有，图3中，在样品A和样品B的X射线衍射图里，因为ZrNdO的衍射峰都分别是在相同的位置出现的，即衍射峰的位置都分别是P1、P2和P3，既不向低角度也不向高角度偏移，所以我们可以得出这样一个结论在样品A中，铂不是分布在复合氧化物粒子内部的结晶的晶格点或晶格点之间，而是分布在暴露于复合氧化物粒子表面的结晶的晶格点或晶格点之间的。
如上所述，本发明所涉及的催化剂，因为含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物，所以与后担载贵金属的情况相比，能够借助于贵金属，从许多含氧浓度高的地方，将氧气吸入粒子内部，并且将已吸入的氧气向含氧浓度低的地方输送。由于上述复合氧化物具有如上所述的高功能氧气泵的作用，所以上述催化剂，与使用了储氧材料的催化剂相比，能够大幅度提高催化剂的低温活性性能。
还有，上述复合氧化物是通过焙烧使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液混合，并使该混合溶液共沉淀所得到的复合氧化物前身而生成的，因此能够使例如铂(Pt)等贵金属以分散于结晶表面的状态存在，并可以更加有效的实现上述效果。
此外，上述附着催化剂式柴油机微粒子捕集器，因为上述催化剂中含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物，所以与后担载贵金属的情况相比，能够借助于贵金属，从许多含氧浓度高的地方，将氧气吸入粒子内部，并且将已吸入的氧气向含氧浓度低的地方输送。由于上述复合氧化物具有此高功能氧气泵的作用，所以上述催化剂，在上述复合氧化物和微粒子物质相接触的部分能够释放活性氧，并可以提高使微粒子物质燃烧的微粒子物质的燃烧速度。
并且，上述附着催化剂式柴油机微粒子捕集器中，上述复合氧化物是通过焙烧使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液混合，并使该混合溶液共沉淀所得到的复合氧化物前身而生成的，因此能够使例如铂(Pt)等贵金属以分散于结晶表面的状态存在，并可以更加有效的实现上述效果。
本发明，并不仅仅局限于上述所列举的实施例，只要是在不脱离本发明主导思想的范围内，当然能够进行各种改良及设计上的变更。
权利要求
1.一种尾气净化用催化剂，是被安装在发动机的排气系统上，用于净化尾气的，其特征在于含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属形成的复合氧化物构成的。
2.根据权利要求1所述的尾气净化用催化剂，其特征在于上述稀土金属能够从钇、镱、钕、钪中选出。
3.据权利要求1或者2所述的尾气净化用催化剂，其特征在于上述复合氧化物是，通过焙烧复合氧化物前身而生成的，该复合氧化物前身是使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液相混合，并经过使该混合溶液共沉淀而得到的。
4.一种附着催化剂式柴油机微粒子捕集器，是被设置在柴油发动机的排气系统上，并安装了使上述柴油发动机尾气中所含有的微粒子物质燃烧的催化剂，其特征在于上述催化剂是通过含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属形成的复合氧化物构成的。
5.根据权利要求4所述的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器，其特征在于上述稀土金属能够从钇、镱、钕、钪中选出。
6.根据权利要求4或者5所述的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器，其特征在于上述复合氧化物是，通过焙烧复合氧化物前身而生成的，该复合氧化物前身是使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液相混合，并经过使该混合溶液共沉淀而得到的。
全文摘要
一种旨在提高尾气净化用催化剂的催化性能的尾气净化用催化剂，和提高附着催化剂式柴油机微粒子捕集器(DPF)的微粒子物质(PM)燃烧速度的附着催化剂式柴油机微粒子捕集器。为实现上述目的，上述催化剂含有由锆、除去铈以外的至少一种稀土金属、和贵金属构成的复合氧化物。并且，上述稀土金属能够从钇、镱、钕、钪中选出；上述复合氧化物是，通过焙烧复合氧化物前身而生成的，该复合氧化物前身是使含有锆离子、除去铈离子以外的至少一种稀土金属离子、和贵金属离子的酸性溶液与碱性溶液相混合，并经过使该混合溶液共沉淀而得到的。
文档编号F01N3/10GK1927459SQ20061011084
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月15日 优先权日2005年9月5日
发明者原田浩一郎, 藤田弘辉, 冈本谦治, 对尾良则, 高见明秀 申请人:马自达汽车股份有限公司