BR112015018456B1

BR112015018456B1 - catalisador para purificação de gás de descarga e método de purificação de gás de descarga usando dito catalisador

Info

Publication number: BR112015018456B1
Application number: BR112015018456-1A
Authority: BR
Inventors: Masanori Ikeda; Kazuyoshi KOMATA; Shigekazu MINAMI; Yuji Ogino; Hideki Goto
Original assignee: Umicore Shokubai Japan Co., Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2020-12-08
Also published as: US9433927B2; WO2014119749A1; US20150367328A1; BR112015018456A2; JPWO2014119749A1; CN104968430A; EP2952251A1; EP2952251A4; EP2952251B1; ZA201505478B; CN104968430B; JP6294837B2

Abstract

CATALISADOR PARA PURIFICAÇÃO DE GÁS DE DESCARGA E MÉTODO DE PURIFICAÇÃO DE GÁS DE DESCARGA USANDO DITO CATALISADOR. Para fornece um meio para suprimir deterioração do desempenho catalítico em um catalisador de purificação de gás de descarga até após ter sido exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo. Um catalisador de purificação de gás de descarga da invenção é um catalisador purificando um gás de descarga contendo um composto de fósforo, e um catalisador inclui uma camada A de catalisador contendo ródio (Rh), paládio (Pd), e tanto um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana-ítria como componentes ativos do catalisador. Adicionalmente, um valor médio de distâncias entre partículas de Rh e as partículas de Pd mais próximas do Rh e o Pd está entre 4000 nm, uma razão em peso de Pd ao Rh é de 0,2 a 4,9, e uma taxa de teor de ítria no óxido complexo de ceria-zirconia- lantana-ítria é 19% em peso ou menos.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a uma técnica para purificar um gás de descarga de um motor de combustão interna. Mais especificamente, a invenção diz respeito a uma técnica de suprimir deterioração do desempenho catalítico devido a exposição de longo prazo a um gás de descarga contendo um composto de fósforo.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[002] De acordo com regulações justas em emissões de automóvel, tem tido uma demanda para manter desempenho de purificação de gás de descarga em um dispositivo de tratamento de gás de descarga por um tempo longo. Isto significa que uma demanda para vida do serviço longo de um catalisador conforme um dispositivo de tratamento posterior para purificação de gás de descarga tenha aumentado e também significa que existe uma demanda para melhorar durabilidade a longo prazo de um catalisador. De modo a melhorar durabilidade a longo prazo de um catalisador, supressão de sinterização de partículas de metal nobre suportados em um catalisador ou supressão de envenenamento por enxofre têm sido estudados. Por outro lado, é conhecido que envenenamento devido a fósforo contido em um gás de descarga (aqui em seguida, referido como envenenamento por fósforo) exerce uma grande influência na deterioração do desempenho catalítico (Literatura Não-Patente 1). De modo a seguir as regulações que serão mais rígidas mais e mais de agora em diante, é importante suprimir o envenenamento por fósforo ou manter e melhorar o desempenho catalítico após envenenamento por fósforo.

[003] O envenenamento por fósforo é conhecido por ser causado pela acumulação ou infiltração, em uma camada do catalisador, de um composto de fósforo derivado de um aditivo lubrificante, tal como um dialquil ditiofosfato, que está contido no gás de descarga. É conhecido que ocorrência de envenenamento por fósforo leva a deterioração do desempenho catalítico (Literatura Não-Patente 1).

[004] A deterioração do desempenho catalítico devido ao envenenamento por fósforo é conhecida a ser causada por ocorrência do fenômeno como descrito abaixo. Inibição difusional do gás de descarga na camada de catalisador é causada pelo composto de fósforo acumulado ou infiltrado na camada de catalisador. Além disso, óxido de cério de um material de liberação-armazenamento-de-oxigênio que é amplamente usado em um catalisador de três vias e um composto de fósforo reage um com outro para formar fosfato de cério. Quando fosfato de cério é formado, oxigênio é difícil de ser armazenado ou liberado.Entretanto, quando atmosfera do gás de descarga é flutuada a ser rica ou pobre, flutuação atmosférica é menos provável de ser aliviada.De acordo com ocorrência deste fenômeno, eficiência de purificação de gás de descarga é deteriorada.

[005] É divulgado que, em um catalisador particularmente usando paládio de modo a suprimir envenenamento por fósforo, deterioração de desempenho pode ser aliviada usando um óxido complexo de ceria e ziconia como um material de liberação- armazenamento-de-oxigênio (Literatura de Patente 1).

[006] Adicionalmente, é divulgado que a deterioração de desempenho devido ao envenenamento por fósforo é suprimida fornecendo uma região que não é composição de revestimento reativo como uma zona de captura de fósforo em uma extremidade frontal da estrutura de catalisador (Literatura de Patente 2).

LISTA DE CITAÇÃO Literaturas de Patente

[007] Literatura de Patente 1: JP H8-38898A

[008] Literatura de Patente 2: JP 2009-501079 W (WO2007/011498 A)Literatura Não-Patente

[009] Literatura Não-Patente 1: A. Scott et. al., SAE Paper, 96 1898, (1996)

RESUMO DA INVENÇÃO Problema técnico

[010] De acordo com Literatura de Patente 1, é divulgado que a deterioração de desempenho catalítico após duração do envenenamento por fósforo é suprimida no caso de usar óxido complexo de ceria-zirconia como comparado com o caso usando apenas ceria. Entretanto, suprimir efeito do mesmo não é suficiente.

[011]Adicionalmente, desde que uma grande quantidade decomposto de fósforo adere a um lado de afluxo com respeito a uma direção de escoamento de gás de descarga, é considerado que, no catalisador de acordo com a Literatura de Patente 2, a deterioração de desempenho catalítico pode ser suprimida fornecendo uma porção na qual um material catalítico não é revestido no lado de afluxo. Entretanto, não existe descrição nos Exemplos no desempenho catalítico após o envenenamento por fósforo, e um grau do efeito do mesmo não é claro. Adicionalmente, dependendo de uma distância de viagem, o composto de fósforo adere à vizinhança de uma saída de catalisador em um lado de escoamento e assim o desempenho catalítico é considerado a ser deteriorado.Entretanto, é difícil dizer que Literatura de Patente 2 propõe uma contramedida suficiente do ponto de vista de durabilidade a longo prazo.

[012] Entretanto, um objetivo da invenção é suprimir deterioração do desempenho catalítico até após um catalisador ser exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo por um longo período, e particularmente, suprimir deterioração do desempenho catalítico de um catalisador suportando ródio tendo uma alta atividade como um catalisador de três vias.

Meios para Resolver o Problema

[013] Os presentes inventores conduziram estudos intensos de modo a resolver o problema acima mencionado, e como um resultado, eles encontraram que deterioração de desempenho de ródio pode ser suprimida até quando um composto de fósforo em um gás de descarga é infiltrado em uma camada de catalisador por meio de um catalisador no qual uma certa quantidade de paládio é disposta próxima ao ródio e que usa um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana-ítria contendo uma certa quantidade ou menos de ítria. Assim, a invenção foi completa.

[014] Isto é, de acordo com a presente invenção, é fornecido um catalisador de purificação de gás de descarga purificando um gás de descarga contendo um composto de fósforo, e o catalisador inclui: uma camada A de catalisador contendo ródio (Rh), paládio (Pd), e tanto um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou um óxido complexo de ceria- zirconia-lantana-ítria como componentes ativos do catalisador, em que um valor médio das distâncias entre partículas de Rh as partículas mais próximas de Pd do Rh e do Pd está dentro de 4000 nm, uma razão em peso de Pd a Rh é de 0,2 a 4,9, e uma taxa de teor de ítria no óxido complexo de ceria-zirconia- lantana-ítria é 19% em peso ou menos.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[015] De acordo com a invenção, um alto desempenho de tratamento de gás de descarga pode ser mantido até se o catalisador da invenção é exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo por um período longo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] FIG. 1 mostra imagens de EPMA em que intensidades de raio Ka em uma camada de catalisador após tratamento de envenenamento por fósforo são comparadas.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[017] Um catalisador de purificação de gás de descarga de acordo com a invenção é um catalisador purificando um gás de descarga contendo um composto de fósforo, e o catalisador inclui uma camada A de catalisador contendo ródio (Rh), paládio (Pd), e ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana-ítria como componentes ativos de catalisador. Adicionalmente, o catalisador de purificação de gás de descarga da invenção é caracterizado em que um valor médio das distâncias entre partículas de Rh e as partículas de Pd mais próximas de Rh e de Pd está dentro de 4000 nm, uma razão em peso de Pd a Rh é de 0,2 a 4,9, e uma taxa de teor de ítria no óxido complexo de ceria-zirconia-lantana-ítria é 19% em peso ou menos. O catalisador de purificação de gás de descarga da invenção tendo tal uma configuração tem excelente desempenho catalítico (resistência ao envenenamento) até após o catalisador ser exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo e duração excelente em alta temperatura, e pode eficientemente purificar um gás de descarga de um motor de combustão interna, particularmente, óxido de nitrogênio (NOx) ou monóxido de carbono (CO) no gás de descarga. A razão pela qual o catalisador de purificação de gás de descarga da invenção exerce o efeito como descrito acima desta maneira não é claro, mas a razão é inferida como segue. Incidentalmente, a invenção não é pretendida a ser limitada pelas seguintes inferências.

[018] Um gás no lado rico (combustível em excesso) e um gás no lado pobre (ar em excesso) no fluxo da razão de ar/combustível em um catalisador de purificação de gás de descarga para um veículo a gasolina. Entretanto, um metal ativado tal como ródio é útil na purificação de NOx no lado rico e na purificação de CO e hidrocarboneto (aqui em seguida, referido como HC) no lado pobre, e a purificação de NO e a purificação de CO e HC estão em uma relação de troca. Por esta razão, de modo a eficientemente purificar todos de NOx, CO e HC, um método de introduzir um gás de descarga tendo uma razão de ar-combustível teórica de cerca de 14,6 em um catalisador ou um método para aumentar a frequência da razão de ar- combustível teórica é eficaz. Entretanto, durante viagem, o comportamento de queima do motor de combustão interna varia dependendo da aceleração e desaceleração, temperatura ambiente, umidade, e semelhantes, e não é possível fornecer apenas o gás de descarga tendo uma razão de ar-combustível teórica para o catalisador de purificação de gás de descarga. Quando um material de liberação-armazenamento-de-oxigênio no catalisador armazena oxigênio no lado pobre e libera oxigênio no lado rico, várias composições do gás de descarga podem aproximar a razão de ar-combustível teórica. Isto é, de modo a aumentar a frequência da razão de ar-combustível teórica, o material de liberação-armazenamento-de-oxigênio é um material essencial no catalisador de purificação de gás de descarga.

[019] Entretanto, é conhecido que o material de liberação- armazenamento-de-oxigênio forma fosfato de cério (CePO4) quando sendo exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo e assim não funciona como um material de liberação- armazenamento-de-oxigênio. Adicionalmente, quando o catalisador é exposto ao gás de descarga contendo um composto de fósforo, o composto de fósforo é acumulado em uma superfície de revestimento de catalisador e infiltrado na camada do catalisador, e assim poros de um óxido inorgânico refratário são bloqueados, inibindo assim difusão do gás. Quando a difusão de gás é inibida, o gás de descarga não alcança Rh como um componente ativo, e semelhantes, e assim o desempenho de purificação de gás de descarga é deteriorado.

[020] Adicionalmente, em um catalisador da técnica relacionada, como um aspecto geral do acúmulo e infiltração do composto de fósforo, o composto de fósforo é acumulado e infiltrado da superfície da camada do catalisador na direção de uma estrutura tridimensional de modo que a distribuição de concentração do mesmo se torna menor conforme aproxima da estrutura tridimensional. Em outras palavras, a concentração do composto de fósforo se torna maior na direção da vizinhança da superfície da camada de catalisador. A técnica descrita na Literatura de Patente 2 descrita acima foca no acúmulo e infiltração do composto de fósforo na direção de escoamento do gás de descarga. Entretanto, com respeito à direção de profundidade da camada do catalisador, da mesma maneira que o caso da Literatura de Patente 1 ou semelhante, é considerado que o composto de fósforo existe de modo que a concentração do mesmo se torna maior na direção da superfície da camada do catalisador. Em tal um aspecto de acúmulo, a difusão de gás na direção da profundidade da camada de catalisador é inibida devido ao composto de fósforo altamente concentrado na vizinhança da superfície da camada de catalisador.

[021] Quando uma certa quantidade de paládio está disposta próxima ao ródio dentro de uma certa distância, e um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana-ítria contendo uma certa quantidade ou menos de ítria é usada, é claro que uma alta resistência a tal envenenamento por fósforo é exibida. Então, a invenção foi completa.

[022] Paládio tem reatividade maior com fósforo que comparado com ródio e é propenso a formar um composto de fósforo-paládio.Por esta razão, é considerado que a formação de um composto de ródio-fósforo e fosfato de cério é suprimido quando paládio próximo a ródio complementa o composto de fósforo. Adicionalmente, o óxido complexo de ceria-zirconia- lantana é conhecido por exibir alta estabilidade da estrutura cristal até após duração de alta temperatura e a estabilidade da estrutura cristal do mesmo é ainda melhorada por ainda conter uma certa quantidade ou menos de ítria. Esta alta estabilidade da estrutura cristal é considerada para suprimir a formação de fosfato de cério. Com tal uma configuração, no catalisador da invenção, a inibição de difusão de gás é suprimida na vizinhança da superfície da camada do catalisador na qual a aderência do composto de fósforo ocorre em um estágio mais cedo, e assim é possível continuamente fornecer o gás de descarga na direção de profundidade da camada de catalisador por um longo tempo quando comparado com o catalisador da técnica relacionada. Por esta razão, é possível diminuir a concentração do composto de fósforo na superfície da camada de catalisador e assim o composto de fósforo é disperso bem na direção de profundidade da camada do catalisador como comparado com a técnica relacionada. Em adição, com tal uma configuração, é considerado que a concentração do composto de fósforo próximo a ródio pode ser diminuída. Por esta razão, embora a quantidade de acúmulo do composto de fósforo no catalisador inteiro não diminua, é considerado que a inibição da difusão de gás é suprimida e assim alto desempenho catalítico pode ser mantido.

[023] Aqui em seguida, modalidades da invenção serão descritas. Entretanto, a invenção não é pretendida a ser limitada à seguinte descrição. Incidentalmente, nesta especificação, o termo “catalisador de purificação de gás de descarga” é também simplesmente referido como “catalisador” e o termo “óxido complexo de ceria-zirconia-lantana ou óxido complexo de ceria-Zirconia-lantana-ítria” é também simplesmente referido como “óxido complexo de ceria-zirconia- lantana (-ítria)”. Adicionalmente, nesta especificação, o composto de fósforo indica um composto contendo fósforo, tal como CePO4, AlPO4, Ca3(PO4)2, Zn(PO4)2, CaZn2(PO4)2, ou ditiofosfato de dialquila de zinco, e não existe limitação particular nas formas de combinação dos mesmos.

[024] Adicionalmente, “A a B” nesta especificação significa “A ou mais mas B ou menos”, e por exemplo, a descrição “1% em peso a 30% em peso” ou “1 a 30% em peso” nesta especificação indica “1% em peso ou mais mas 30% em peso ou menos”. Adicionalmente, “C e/ou D” nesta especificação significa tanto ou ambos de C e D. Mais adicionalmente, cada propriedade física exemplificada nesta especificação significa, embora não especificamente mencionado, um valor como medido por um método descrito nos Exemplos a serem descritos a seguir.

(I)Catalisador de Purificação de Gás de Descarga

[025] O catalisador da invenção é caracterizado por incluir uma camada A de catalisador que contém ródio, paládio, e um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria, e em que uma certa quantidade de paládio é disposta próxima ao ródio dentro de uma certa distância.

[026] Aqui, no catalisador, ródio e paládio existem como uma partícula tendo um diâmetro médio de partícula de 1 nm a 300 nm, e o diâmetro médio de partícula de ródio é preferencialmente 1 nm a 50 nm, mais preferencialmente 2 nm a 30 nm, e mais preferencialmente 2 nm a 15 nm. Quando o diâmetro médio de partícula da mesma é 1 nm ou mais, é possível suprimir uma influência devido a uma interação do óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria). Adicionalmente, quando o diâmetro de partícula médio é 50 nm ou menos, a área de superfície de ródio que pode ser colocada em contato com um gás de descarga não é excessivamente diminuída. Então, quando o diâmetro médio de partícula de ródio é ajustado para estar dentro das faixas acima, é possível suficientemente exercer o desempenho catalítico. O diâmetro médio de partícula do paládio é preferencialmente 1 nm a 200 nm, mais preferencialmente 5 nm a 100 nm, e mais preferencialmente 5 nm a 50 nm. Quando o diâmetro médio de partícula do mesmo é 1 nm ou mais, é possível suprimir a influência devido a uma interação do óxido complexo de ceria- zirconia-lantana (-ítria). Adicionalmente, quando o diâmetro é 200 nm ou menos, a área de superfície de paládio que pode ser colocada emcontato com um gás de descarga não é excessivamente diminuída. Entretanto, quando o diâmetro médio de partícula de paládio é ajustado para estar dentro das faixas acima, é possível suficientemente exercer o desempenho catalítico.Os diâmetros médios de partícula de ródio e paládio são medidos, por exemplo, por um método de co-pulso.

[027] Aqui, a descrição “disposto próximo ao ródio dentro de uma certa distância” significa que um valor médio de distâncias mais próximasentre a periferia externa e partículas de ródio e a periferia externa e as partículas de paládio (distâncias entre partículas de Rh e as partículas mais próximas de Pd) é 0 a 4000 nm. A distância é preferencialmente 0 a 300 nm, mais preferencialmente 0 a 200 nm, e mais preferencialmente 0 a 80 nm. Quando o paládio existe em uma distância maior que 4000 nm, um composto de paládio-fósforo é formado para não ter uma relação com partículas de ródio.Consequentemente, um efeito de supressão de envenenamento por fósforo de ródio por paládio não é suficiente. Por outro lado, o caso da distância de 0 nm significa que partículas de ródio e partículas de paládio estão meramente presentes na mesma porção sem formar uma liga. Neste caso, embora uma liga possa ser formada ou não formada, é preferível que uma liga seja formada.

[028] A distância entre partículas de paládio e partículas de ródio é medida, por exemplo, por análise de EDS (espectroscopia por dispersão de energia) usando um microscópio eletrônico de transmissão de varredura. Nesta especificação, um valor médio das distâncias entre partículas de Rh e as partículas de Pd mais próximas é obtido como segue. Um ponto na periferia mais externa de uma imagem de partícula de Pd existindo na distância mais curta de um ponto na periferia mais externa de uma imagem de partícula de Rh determinado da análise de EDS é medido para obter uma distância entre partículas mais próximas da partícula de Rh e da partícula de Pd. A mesma medição é realizada em 30 partículas no total, e um valor, que é obtido calculando um valor médio das distâncias entre as partículas mais próximas assim obtidas, é empregado.

[029] Quando os componentes ativos de catalisador são suportados em uma estrutura tridimensional, a quantidade suportada de ródio não é particularmente limitada, mas é preferencialmente 0,001 a 1g, e mais preferencialmente 0,1 a 0,5g, nos termos de Rh, por 1 litro (aqui em seguida, denotado como “L” em alguns casos) da estrutura tridimensional. Adicionalmente, a quantidade suportada de paládio na camada A de catalisador é preferencialmente 0,2 a 4,9 vezes em peso, e mais preferencialmente 0,5 a 4 vezes em peso com respeito ao peso de Rh na camada A de catalisador.

[030] Em outras palavras, quando a quantidade suportada de paládio é menor que as faixas acima, um efeito de suprimir envenenamento por fósforo pode não ser suficiente em alguns casos.Por outro lado, quando a quantidade suportada então excede as quantidades nas faixas acima, desempenho de custo pode ser deteriorado usando uma grande quantidade de um metal nobre caro e desempenho de purificação de catalisador de ródio pode ser prejudicado em alguns casos.

[031] Adicionalmente, a quantidade suportada de paládio é preferencialmente 0,05 a 20g, e mais preferencialmente 0,1 a 10g, em termos de Pd por 1L da estrutura tridimensional.

[032] Adicionalmente, outros metais nobres podem ser incluídos no componente ativo de catalisador, em adição ao ródio e paládio. Aqui, como outros metais nobres, platina, irídio, e semelhantes são exemplificados, e platina é preferencialmente incluída. Os outros metais nobres podem ser usados em uma forma conforme eles são, mas é preferível que outros metais nobres sejam suportados em uma estrutura tridimensional. Quando os componentes ativos de catalisador são suportados em uma estrutura tridimensional, a quantidade suportada de platina não é particularmente limitada, mas é preferencialmente 10 g ou menos, e mais preferencialmente 0,01 a 5g, em termos de platina, por 1L da estrutura tridimensional. Isto é, quando a quantidade suportada de platina é 10g ou menos, eficiência de purificação de gás de descarga é melhorada de acordo com uma quantidade introduzida, e deterioração do desempenho de custo devido ao uso de uma grande quantidade de metal nobre caro pode ser prevenida.

[033] Adicionalmente, o catalisador da invenção pode incluir uma camada B de catalisador outra que não a camada A de catalisador. Neste momento, a camada B de catalisador é formada revestindo como uma camada inferior e a camada A de catalisador é formada revestindo como uma camada de superfície. Mais adicionalmente, metais nobres tais como ródio e paládio podem estar contidos na camada B de catalisador. Por exemplo, a camada B de catalisador contendo paládio é revestida como a camada inferior, e a camada A de catalisador é revestida como uma camada de superfície na camada B de catalisador. É preferível que a camada A de catalisador seja a camada de superfície mais externa.

[034] No catalisador da invenção, quando ródio e paládio descritos acima são suportados na mesma camada de catalisador (a camada A de catalisador) junto com o óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria), que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria, como um material de liberação- armazenamento-de-oxigênio, desempenho de purificação de gás de descarga é eficientemente exercido até em um estado de adesão do composto de fósforo.

[035] A taxa de teor de ítria no óxido complexo de ceria- zirconia-lantana (ítria) como um material de liberação- armazenamento-de-oxigênio é de 0 a 19% em peso, preferencialmente de 0 a 15% em peso, mais preferencialmente de 2 a 15%, e mais preferencialmente de 5 a 12% em peso. Quando a taxa de teor de ítria excede 19% em peso, a estrutura do cristal se torna forte. Entretanto, liberação de oxigênio é menos propícia a ocorrer e o desempenho catalítico é deteriorado. Além disso, a taxa de teor de ceria no óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (ítria) é preferencialmente 5 a 96% em peso, mais preferencialmente 5 a 50% em peso, e mais preferencialmente 20 a 45% em peso.

[036] Adicionalmente, metais terrosos raros que não cério, lantano e ítrio podem estar contidos no óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria. Os metais terrosos raros podem estar contidos tanto em meramente uma forma misturada fisicamente ou em uma forma de um óxido complexo com cério. Aqui, os metais terrosos raros (excluindo cério e ítrio) podem incluir neodímio (Nd), escândio (Sc), praseodímio (Pr), ou semelhantes e preferencialmente incluem neodímio, praseodímio, ou semelhante. Incidentalmente, os outros metais terrosos raros podem estar em uma forma de metal mesmo ou em uma forma de óxido. A taxa de teor de outros metais terrosos raros (excluindo cério, lantânio, e ítrio) no óxido complexo não é particularmente limitada, mas é preferencialmente 0 a 20%, mais preferencialmente 0,5 a 15%, e mais preferencialmente 2 a 10%, em termos de um óxido.

[037] É preferível que ródio e paládio como componentes ativos de catalisador sejam suportados em uma estrutura tridimensional junto com óxido complexo de ceria-zirconia- lantana (-ítria) que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria e é mais preferível que ródio e paládio sendo suportando em uma estrutura tridimensional junto com um óxido inorgânico refratário, adicionalmente. Incidentalmente, é preferível que o óxido inorgânico refratário seja suportado em uma estrutura tridimensional, mas isto não significa que um caso onde ródio e paládio como componentes de catalisador ativo, e adicionalmente outros metais nobres ou semelhantes sejam parcialmente suportados no óxido inorgânico refratário é excluído. Por esta razão, é preferível que o catalisador da invenção ainda contenha o óxido inorgânico refratário, e em particular, é preferível que o catalisador da invenção contenha alumina contendo lantana (Al2O3-La2O3) do ponto de vista de melhorar resistência ao calor.

[038] Quando os componentes ativos do catalisador são suportados em uma estrutura tridimensional, a taxa de teor do óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) no óxido inorgânico refratário não é particularmente limitada, mas é preferencialmente de 3 a 70% em peso, e mais preferencialmente 7 a 60% em peso. Quando a quantidade de óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) é 3% em peso ou mais, desempenho de liberação-armazenamento-de-oxigênio é satisfatoriamente exercido e atmosfera de flutuação do gás de descarga é efetivamente aliviada. Por outro lado, quando a quantidade do mesmo é 70% em peso ou menos, a quantidade de óxido inorgânico refratário, tal como alumina contendo lantana, que é um material de base de um metal nobre como um componente ativo não é relativamente diminuído muito e progressão de sinterização do metal nobre pode ser suprimida.

[039] A propósito, o termo “sinterizar” descrito acima significa tal um estado que partículas juntas nos blocos grandes como sendo expostas a uma alta temperatura. Quando partículas de metal tais como ródio como um componente ativo de catalisador causam sinterização, áreas de superfície das partículas de metal são diminuídas e assim a atividade catalítica é deteriorada, que não é favorável.

[040] Qualquer um que é geralmente usado como um suporte de catalisador pode ser usado como o óxido inorgânico refratário usado na invenção outro que não óxido complexo de ceria- zirconia-lantana (-ítria) e a alumina contendo lantânio descrita acima. Um óxido inorgânico refratário conhecido pode ser usado, mas um óxido inorgânico tendo um ponto de fusão de 1000°C ou maior é preferencialmente usado. Óxidos inorgânicos tendo um ponto de fusão de mais preferencialmente 1000 a 3000°C, e ainda mais preferencialmente 1500°C a 3000°C pode ser usado. Por exemplo, a-alumina ou alumina desativada tal como Y—, 8-, n—,ou0-alumina, zeólita, titânia, zircônia, titânia, e óxido de silicone podem ser usados. Adicionalmente, estes óxidos complexos, por exemplo, alumina-titânia, aluminazirconia, ou titânia-zirconia podem ser usados, mas um pó de alumina ativada é preferível. Aqui, o óxido inorgânico refratário pode ser misturado unicamente em uma forma de uma mistura de dois ou mais tipos. Embora o óxido inorgânico refratário possa ser usado como é, é preferível que o óxido inorgânico refratário seja suportado em uma estrutura tridimensional. Quando o óxido inorgânico refratário é suportado em uma estrutura tridimensional, a quantidade de óxido inorgânico refratário usado não é particularmente limitada, mas é geralmente de 10 a 300 g, e preferencialmente 50 a 200g por 1L da estrutura tridimensional. Quando a quantidade da mesma é 10g ou mais, é possível suficientemente dispersar um metal nobre e assim a sinterização do metal nobre é suprimida. Então, durabilidade suficiente pode ser obtida. Por outro lado, quando a quantidade da mesma é 300g ou menos, a espessura da camada de catalisador não é excessivamente aumentada e assim o estado de contato entre o metal nobre e o gás de descarga se torna favorável. Então, o desempenho catalítico pode ser suficientemente exercido.

[041] O óxido inorgânico refratário a ser usado na invenção pode estar em qualquer forma, tal como em uma forma de grânulo, uma fórmula de particulado, uma forma de pó, uma forma cilíndrica, uma forma cônica, uma forma prismática, uma forma cúbica, uma forma piramidal, e uma forma irregular. Uma forma de grânulo, uma fórmula de particulado, e uma forma de pó são preferíveis, e uma forma de pó é mais preferível. Quando o óxido inorgânico refratário está em uma forma de grânulo, uma forma de particulado, ou uma forma de pó, o diâmetro de partícula primário médio do óxido inorgânico refratário não é particularmente limitado, mas por exemplo, está na faixa de 5 nm a 20 nm, e mais preferencialmente 5 nm a 10 nm. Dentro de tal faixa, é possível suportar um metal nobre no óxido inorgânico refratário. Por acaso, a forma ou o diâmetro de partícula primário médio do óxido inorgânico refratário na invenção pode ser medido por um método conhecido tal como um microscópio de elétron de transmissão (TEM).

[042] Uma áreas de superfície específica BET do óxido inorgânico refratário não é particularmente limitado, mas é preferencialmente 50 a 750 m2/g, e mais preferencialmente 150 a 750 m2/g, do ponto de vista do suporte de um componente ativo de catalisador tal como um metal nobre.

[043] O método de produzir um catalisador da invenção não é particularmente limitado, e um método conhecido pode ser usado. Preferencialmente, um método é exemplificado que inclui misturar os componentes de catalisador ativo como descrito acima em uma forma que eles são, ou em outra forma apropriada em um solvente apropriado para preparar uma pasta, revestindo uma estrutura tridimensional com a pasta, e então secando e calcinando a estrutura revestida.

[044] No método descrito acima, não existe limitação particular em uma fonte de ródio (Rh) como material de início, e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos dos mesmos incluem ródio, haletos tais como cloreto de ródio, sais inorgânicos de ródio, sal de hexamina, carbonato, bicarbonato, nitrato e oxalato; carboxilatos tais como formato; hidróxidos; alcóxidos; e óxidos. Preferencialmente, nitrato, amônio, sal, sal de amina, e carbonato são exemplificados.Dentre eles, nitrato (nitrato de ródio), cloreto (cloreto de ródio), acetato (acetato de ródio), e sal de hexaamina (hexaamina de ródio) são preferíveis, e nitrato de ródio é mais preferível. Aqui, a quantidade de fonte de ródio adicionada é tal como uma quantidade para levar a quantidade de ródio suportado em uma estrutura tridimensional como descrito acima. Por acaso, na invenção, as fontes de ródio descritas acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos.

[045] Adicionalmente, não existe limitação particular em uma fonte de paládio (Pd) como um material de início, e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem paládio; haletos tais como cloreto de paládio; sais inorgânicos de paládio, tais como nitrato, sulfato, acetato, sal de amônio, sal de amina, sal de tetramina, carbonato, bicarbonato, nitrito, e oxalato; carboxilados tais como formato; hidróxido, alcóxido, e óxido. Preferencialmente, nitrato, acetato, sal de amônio, sal de amina, sal de tetramina, e carbonato são exemplificados.Dentre eles, nitrato (nitrato de paládio), cloreto (cloreto de paládio), acetato (acetato de paládio), sal de tetramina (paládio de tetramina) são preferíveis, e nitrato de paládio é mais preferível. Por acaso, na invenção, as fontes de paládio descritas acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos. Aqui, a quantidade de fonte de paládio adicionado é tal que uma quantidade para levar à quantidade de paládio suportado em uma estrutura tridimensional como descrita acima.

[046] Adicionalmente, no caso onde platina está contida como um componente ativo de catalisador, não existe limitação particular em uma fonte de platina (Pt) como um material de início, e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem platina; haletos tais como brometo de platina e cloreto de platina; sais inorgânicos de platina, tais como nitrato, sal de dinitrodiamina, sal de tetramina, sulfato, sal de amônio, sal de amina, sal de bisetanolamina, sal de bisacetilacetonato, carbonato, bicarbonato, nitrito e oxalato; carboxilatos tais como formato; hidróxidos, alcóxidos, e óxidos. Dentreeles, nitrato(nitratode platina),salde dinitrodiamino(dinitrodiaminaplatina),cloreto (cloreto deplatina), salde tetramina (tetraamidade platina),sal debisetanolamina(bisetanolaminaplatina),e sal desalde bisacetilacetonato (bisacetilacetonato de platina) são preferíveis. Nitrato e sal de dinitrodiamina são mais preferíveis. Por acaso, na invenção, as fontes de platina descritas acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois tipos. Aqui, a quantidade de fonte de platina adicionada é tal que uma quantidade para levar a quantidade de platina suportada em uma estrutura tridimensional como descrita acima.

[047] Adicionalmente, não existe limitação particular em um material bruto de ceria (fonte de Ce2O) do óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) como um material de início, e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem nitrato tal como nitrato de cério, carbonato, e sulfato. Dentre eles, nitrato é preferencialmente usado. Por acaso, na invenção, as fontes de CeO2 descritas acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos. Aqui, a quantidade de fonte de CeO2 adicionada é tal como uma quantidade para levar a quantidade de ceria suportada em uma estrutura tridimensional como descrito acima.

[048] Adicionalmente, não existe limitação particular em um material bruto de zirconia (fonte de ZrO2), e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem oxinitrato de zircônio, oxicloreto de zircônio, nitrato de zircônio, e sulfato de zircônio básico. Dentre eles, oxinitrato de zircônio e nitrato de zircônio são preferencialmente usados. Incidentalmente, na invenção, as fontes de ZrO2 descritas acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos. Aqui, a quantidade da fonte de ZrO2 adicionada é tal que uma quantidade a levar a quantidade de zirconia suportada em uma estrutura tridimensional como descrita acima.

[049] Adicionalmente, não existe limitação particular em um material bruto de lantana (La2O3), e materiais brutos usados no campo da purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem hidróxido de lantânio, nitrato de lantânio, acetato de lantânio ou hidróxido de lantânio. Dentre eles, nitrato de lantânio ou hidróxido de lantânio é preferível. As fontes de La2O3 descritas acima podem ser usados unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos. Aqui, a quantidade de fonte de La2O3 adicionada é tal como uma quantidade para levar à quantidade de lantana suportada em uma estrutura tridimensional como descrita acima.

[050] Ainda, não existe limitação particular em um material bruto de ítria (fonte de Y2O3), e materiais brutos usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser usados. Exemplos específicos do mesmo incluem hidróxido de ítrio, nitrato de ítrio, oxalato de ítrio, e sulfato de ítrio. Dentre eles, hidróxido de ítrio enitrato de ítrio são preferencialmente usados. Por acaso, na invenção, as fontes de Y descrito acima podem ser usadas unicamente ou como uma mistura de dois ou mais tipos. Aqui, a quantidade de fonte de Y2O3 adicionado é tal uma quantidade como para levar à quantidade de ítria suportada em uma estrutura tridimensional como descrito acima.

[051] Adicionalmente, em um caso onde o catalisador da invenção contém um óxido inorgânico refratário, cério, um óxido complexo de ceria-zirconia, um metal terroso rato, e um metal alcalino terroso, cada destes componentes como um matéria de início pode ser usado em uma forma como é, ou em outra forma, mas preferencialmente usado em uma forma como é. A quantidade de cada dos componentes adicionados descritos acima é tal que uma quantidade para levar à quantidade do componente suportado em uma estrutura tridimensional como descrito acima, ou à quantidade do componente existindo no catalisador como descrito acima.

[052] Os componentes ativos de catalisador como descrito acima são misturados em um solvente apropriado para preparar uma pasta. Não existe limitação particular em um solvente a ser usado para preparar pasta.Qualquer solvente usado no campo de purificação de um gás de descarga pode ser propriamente empregado, mas um meio aquoso é preferível. Exemplos de tal um meio aquoso inclui água, álcoois baixos tais como etanol e 2-propanol, e soluções aquosas álcalis orgânicas. Água e um álcool baixo são preferencialmente usados, e água é particularmente preferencialmente usada. Neste momento, a concentração do componente ativo de catalisador no solvente não é particularmente limitada enquanto uma quantidade desejada do mesmo possa ser suportada em uma estrutura tridimensional. A quantidade do mesmo é tal que a concentração do componente ativo de catalisador no solvente é preferencialmente 20 a 60% em peso e mais preferencialmente 25 a 50% em peso. Adicionalmente, após mistura o composto ativo de catalisador no solvente, é preferencialmente que a mistura seja moída molhada. Neste momento, um método de moer molhado é realizado geralmente de acordo com um método bem conhecido, e não existe limitação particular do mesmo. Por exemplo, moagem molhada é realizada usando um triturador esférico ou semelhante.

[053] Em seguida, o catalisador da invenção pode ser preparado revestindo a pasta como descrita acima em uma estrutura tridimensional, seguido pelo secamento e calcinação, de modo que os componentes ativos do catalisador são suportados na estrutura tridimensional.

[054] Não existe limitação particular em uma estrutura tridimensional que é coberta pelos componentes ativos do catalisador, e materiais geralmente usados no campo de purificação de um gás de descarga podem ser apropriadamente usados, mas uma estrutura tridimensional refratária é preferível. Tal uma estrutura tridimensional refratária (uma estrutura tridimensional monolítica refratária) pode inclui um suporte resistente ao calor tal como um suporte alveolado. Uma estrutura alveolada fabricada monoliticamente é preferível. Exemplos da mesma incluem um suporte alveolado monolítico, um suporte alveolado de metal, e um suporte alveaolado de tomada. Alternativamente, um suporte de pelota ou semelhante pode ser usado embora não seja uma estrutura tridimensional monolítica.

[055] Como um suporte monolítico, geralmente, um tão chamado suporte alveolado de cerâmica é aceitável. Em particular, um suporte alveolado usando cordierita, carbeto de silicone, ou nitreto de silicone como um material bruto é preferível. Dentre eles, um suporte alveolado a base de cordierita é particularmente preferível. Alternativamente, uma estrutura monolítica formada usando um metal resistente ao calor resistente à oxidação tal como aço inoxidável e uma liga de Fe-Cr-Al pode ser usada.

[056] Estes suportes monolíticos podem ser produzidos por um método de moldagem por extrusão, um método de enrolar fortemente um elemento em forma de folha, ou semelhante. A forma do orifício de passagem de gás (forma de célula) pode ter qualquer forma hexagonal, retangular, triangular, e formas de corrugação. Em vista da usabilidade, a densidade de célula (número de célula/unidade da área da seção transversal) de 100 a 1200 células/in2 (0,15 a 1,86 células/mm2) é satisfatório, e 200 a 900 células/in2 (0,31 a 1,39 células/mm2) é preferível.

[057] Não existe limitação particular nas condições de secagem e calcinação após revestimento em uma estrutura tridimensional, e condições usadas no campo de purificação de um gás de descarga pode ser apropriadamente empregado. Por exemplo, após colocar em contato (revestir) uma pasta com uma estrutura tridimensional, a estrutura tridimensional é empurrada para fora da pasta para remover excesso de pasta. Após isto, a estrutura é seca em ar em uma temperatura de 50 a 300°C, preferencialmente de 80 a 200°C, por 5 minutos a 10 horas, preferencialmente 30 minutos a 8 horas. Subsequentemente, a estrutura é calcinada em uma temperatura de 300 a 1200°C, preferencialmente de 400 a 700°C, por 10 minutos a 10 horas, preferencialmente 30 minutos a 5 horas.

[058] A propósito, no método descrito acima, o catalisador da invenção é produzido misturando componentes ativos de catalisador desejados para preparar uma pasta, revestindo a pasta em uma estrutura tridimensional, e secando e calcinando a estrutura. Alternativamente, o catalisador da invenção pode ser produzido como segue, por exemplo. O catalisador da invenção pode ser produzido preparando duas ou mais pastas de componentes ativos de catalisador, sequencialmente revestindo cada pasta em uma estrutura tridimensional, e secando e calcinando a estrutura. Em outras palavras, uma das pastas de cada componente ativo de catalisador descrita acima é trazida em contato com um suporte de estrutura tridimensional, e então seca a ar em uma temperatura de 50 a 300°C, preferencialmente de 80 a 200°C, por 5 minutos a 10 horas, preferencialmente 30 minutos a 8 horas. Subsequentemente, a estrutura é calcinada a uma temperatura de 300 a 1200°C, preferencialmente 400 a 700°C, por 10 minutos a 10 horas, preferencialmente 30 minutos a 5 horas. De acordo com isto, uma camada B de catalisador que é uma camada inferior é formada. Então, outra pasta de componentes ativos de catalisador é similarmente suportada em um suporte de estrutura tridimensional, e ainda conforme necessário, ainda outra pasta de componentes de catalisador ativo é similarmente suportada em um suporte de estrutura tridimensional para formar uma camada A de catalisador que é uma camada de superfície, para render um catalisador completo.

[059] No catalisador da invenção como descrito acima ou o catalisador produzido pelo método como descrito acima, desde que uma certa quantidade de paládio é disposta próxima a ródio dentro de uma certa distância e é suportada no óxido complexo de ceria-zirconia-lantana (-ítria) que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria, desempenho de purificação alto pode ser mantido por um longo tempo até no caso onde um composto de fósforo está contido no gás de descarga. Por esta razão, o catalisador de acordo com a invenção pode ser preferencialmente usado na purificação de um gás de descarga contendo um composto de fósforo de um motor de combustão interna.

[060] Então, a invenção é também para fornecer um método para purificar um gás de descarga, o método caracterizado por purificar um gás de descarga contendo um composto de fósforo de um motor de combustão interna usando o catalisador da invenção. O método inclui uma etapa de colocar o catalisador da invenção em contato com o gás de descarga contendo um composto de fósforo do motor de combustão interna.

(II)Condição de uso do Catalisador

[061] Após o catalisador de purificação do gás de descarga da invenção ser exposto a um gás de descarga tendo uma temperatura de 800°C a 1200°C de um motor de combustão interna, é preferível que partículas de ródio sejam dispostas próximas às partículas de paládio e serem suportadas no óxido complexo de ceria-zirconia-lantana que pode conter uma certa quantidade ou menos de ítria. Isto é, neste caso, até quando o catalisador é exposto à temperatura mais alta que a temperatura do leito de catalisador pode alcançar, desde que partículas de ródio são dispostas próximas às partículas de paládio e são suportadas, NOx, CO, ou HC no gás de descarga pode ser purificado até em um caso onde o catalisador é exposto a um gás de descarga contendo um composto de fósforo. Então, até após exposição a um gás de descarga a alta temperatura, o gás de descarga contendo um composto de fósforo pode ser efetivamente purificado pelo catalisador de purificação de gás de descarga da invenção.

(III)Método de Purificação do Gás de Descarga

[062] O catalisador da invenção como descrito acima ou o catalisador produzido pelo método como descrito acima tem alto desempenho de purificação não apenas em um estado onde o composto de fósforo não é acumulado mas também em um estado onde o composto de fósforo é acumulado como óxido de fósforo (P2O5) em uma quantidade de preferencialmente 1g a 50 g, mais preferencialmente 1 g a 30 g, ainda mais preferencialmente 3 g a 50 g, mais preferencialmente 5g a 10 g por 1 L da estrutura tridimensional. O estado onde 1 g ou mais do composto de fósforo está incluído é um estado que pode ocorrer após um longo período de uso, e é necessário considerar um caso onde 1g ou mais do composto de fósforo está incluído de modo a melhorar durabilidade a longo prazo. Por outro lado, um caso onde 50 g ou mais do composto de fósforo é acumulado corresponde ao mal funcionamento em um sistema de óleo ou combustão de motor, e isto é um estado que pode não ocorrer em um acionamento normal. Consequentemente, este estado não é considerado.

[063] Adicionalmente, quando o catalisador é revestido em uma estrutura tridimensional e usado, no catalisador da técnica relacionada, geralmente, o composto de fósforo é acumulado em uma alta concentração na superfície da camada de catalisador e a distribuição de concentração do composto de fósforo no interior da camada de catalisador na direção de profundidade é desigual. Por outro lado, como comparado com o catalisador do estado da técnica, no catalisador da invenção, o composto de fósforo não é intensamente acumulado na mesma porção mas é disperso na camada de catalisador. A distribuição de concentração do composto de fósforo no interior da camada de catalisador na direção de profundidade é obtida analisando a imagem de mapeamento que é obtida realizando análise no espectro pertencendo a raio Ka do P (fósforo) de acordo com análise de EPMA (microanalisador de sonda de elétron). Quando a imagem de mapeamento é organizada com base na intensidade do raio-X, no catalisador da técnica relacionada, porções nas quais um composto de fósforo altamente concentrado (alta intensidade) adere são detectadas muito mais que porções nas quais um composto de fósforo pouco concentrado (baixa intensidade) adere. Por outro lado, no catalisador da invenção, porções às quais um composto de fósforo pouco concentrado (baixa intensidade) adere são detectadas muito mais que porções nas quais um composto de fósforo altamente concentrado (alta intensidade) adere. Mais especificamente, o catalisador da invenção é caracterizado em que, como descrito nos Exemplos abaixo, uma seção transversal em uma porção de detecção em 0 a 10% da intensidade máxima de raio Ka de fósforo em análise EPMA (microanalisador de sonda de elétron) é maior que uma seção transversal em uma porção de detecção em 10 a 54% da mesma. Aqui, com relação à quantidade de composto de fósforo contido no catalisador como medido por XRF (análise de fluorescência por raio-X), a técnica relacionada e a invenção é a mesma. De acordo com isto, pode ser dito que, no catalisador da invenção, o composto de fósforo é infiltrado enquanto estando em um estado disperso adicional.

[064] Por esta razão, o catalisador de acordo com a invenção pode ser preferencialmente usado na purificação do gás de descarga contendo um composto de fósforo do motor de combustão interna, e em particular, exibe um efeito excelente na purificação de óxido de nitrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarboneto que estão contidos em um gás de descarga de um motor de combustão interna tal como um motor a gasolina.

[065] Entretanto, a invenção é também para fornecer um método para purificar um gás de descarga, o método caracterizado por purificar um gás de descarga usando um catalisador de purificação de gás de descarga descrito acima. Mais especificamente, o método da invenção é um método de purificar um gás de descarga, o método caracterizado por purificar óxido de nitrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarboneto em um gás de descarga contendo um composto de fósforo de um motor de combustão interna usando o catalisador, isto é, um método para purificar óxido de nitrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarboneto em um gás de descarga usando o catalisador de purificação de gás de descarga até quando a quantidade de acúmulo do composto de fósforo no gás de descarga do motor de combustão interna é 1g a 30g por 1L da estrutura tridimensional.

[066] O método inclui uma etapa de expor o catalisador da invenção a um gás de descarga contendo um composto de fósforo de um motor de combustão interna. Aqui, nesta especificação, a descrição “expor a um gás” significa que o catalisador de purificação de gás de descarga é colocado em contato com o gás, e inclui não apenas um caso onde todos da superfície do catalisador é colocado em contato com gás mas também um caso onde uma parte da superfície do catalisador é colocada em contato com o gás.

[067] Um método para expor o catalisador de purificação de gás de descarga para o gás de descarga não é particularmente limitado, e por exemplo, o catalisador de purificação de gás de descarga pode ser exposto ao gás de descarga de tal maneira que o catalisador de purificação de gás de descarga é colocado no caminho do gás de descarga de um orifício de descarga do motor de combustão interna, e o gás de descarga é deixado escoar no caminho de gás de descarga.

[068] O gás descrito acima não é particularmente limitado enquanto é um gás de descarga do motor de combustão interna. Exemplos do mesmo incluem um óxido de nitrogênio (por exemplo, NO, NO2, ou N2O), monóxido de carbono, dióxido de carbono, oxigênio, hidrogênio, amônia, água, dióxido de enxofre, e vários hidrocarbonetos.

[069] O motor de combustão interna não é particularmente limitado. Por exemplo, um motor a gasolina, um motor híbrido, ou um motor usando um combustível tal como um gás natural, etanol, ou dimetil éter pode ser usado. Dentre eles, um motor usando gasolina é preferencialmente usado como o motor de combustão interna.

[070] O momento para exposição do catalisador de purificação de gás de descarga ao gás de descarga não é particularmente limitado, mas é suficiente para segurar um tempo no qual pelo menos parte do catalisador de purificação de gás de descarga pode ser colocado em contato com gás de descarga.

[071] A temperatura do gás de descarga não é particularmente limitada, mas é preferencialmente 0°C a 800°C, isto é, em uma faixa de temperatura do gás de descarga durante acionamento normal. Aqui, uma razão de ar/combustível do gás de descarga tendo uma temperatura de 0°C a 800°C do motor de combustão interna é 10 ou mais mas menos que 30, e preferencialmente 11 a 14,7.

[072] O catalisador da invenção como descrito acima ou catalisador produzido pelo método como descrito acima pode ser exposto a um gás de descarga tendo uma temperatura de 800 a 1200°C. Aqui, a razão ar/combustível do gás de descarga tendo uma temperatura de 800 a 1200°C é preferencialmente 10 a 18,6. Além disso, o tempo para expor o catalisador de purificação de gás de descarga a um gás de descarga com excesso de oxigênio tendo uma temperatura de 800°C a 1200°C não é particularmente limitado, mas por exemplo, pode ser 5 a 500 horas.

[073] Adicionalmente, a temperatura de uma parte de entrada de catalisador em um caso onde um composto de fósforo adere à parte de entrada do catalisador é preferencialmente 200°C a 1200°C, e preferencialmente 500°C a 1000°C. O gás de descarga emitido do motor de combustão interna varia dependendo de um combustível, um lubrificante, e um aditivo de lubrificante a ser usado, mas um combustível, um lubrificante, e um aditivo de lubrificante que são adequados para motor de MPI (injeção de multi-ponto) são preferencialmente usados.

[074] Incidentalmente, é preferível que a temperatura do gás de descarga esteja a uma temperatura do gás de descarga na parte de entrada do catalisador. Aqui, o termo “parte de entrada do catalisador” é uma parte de um cano de descarga, cuja parte tem um espaço fornecido entre uma face de extremidade do catalisador e um lado de afluxo de gás de descarga fornecido com o catalisador de purificação de gás de descarga e uma porção 20 cm afastada da face de extremidade na direção do lado do motor de combustão interna, e em um centro com respeito à direção vertical do cano de descarga. Além disso, o termo “parte do leito de catalisador” é uma parte em uma posição do meio entre a face de extremidade e o lado de afluxo do gás de descarga e a outra face de extremidade a um lado de escoamento do gás de descarga, e no centro com respeito à direção vertical do cano de descarga (em um caso onde o cano de descarga tem uma forma que não uma forma circular, a parte é posicionada em um centro de gravidade com respeito à seção transversal na direção vertical do cano de descarga).

[075] Adicionalmente, um catalisador de purificação de gás de descarga semelhante ou diferente pode ser disposto a jusante (lado de escoamento) do catalisador da invenção, mas desde que uma quantidade grande de composto de fósforo adere à montante ao invés de a jusante, o catalisador da invenção é preferencialmente disposto à jusante.

EXEMPLOS

[076] O efeito da invenção será descrito por meio dos Exemplos e Exemplos Comparativos seguintes.Entretanto, escopo técnico da invenção não é pretendido a ser limitado apenas pelos seguintes Exemplos. A propósito, nesta especificação, expor o catalisador a um gás de descarga contendo um composto de fósforo é referido a como “tratamento de envenenamento por fósforo” e expor o catalisador a uma alta temperatura de 800°C a 1200°C é referido como “tratamento resistente ao calor”.

[Exemplo 1] (Formação da Camada B de Catalisador)

[077] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2 (CeO2:ZrO2 = 30:70, o mesmo aplicado aqui em seguida), alumina contendo lantânio (Al2O3-La2O3), e hidróxido de bário foram pesados de modo que uma razão em pesode paládio (Pd):óxido complexo de CeO2-ZrO2: Al2O3-La2O3: óxido de bário (BaO) seria de 3,625 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado molhado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (a1). A pasta preparada (a1) foi revestida reativamente em uma quantidade na qual a quantidade total de cada componente descrito acima era 103,625 g/L (aqui em seguida, um peso por 1L de suporte de cordierita é denotado como g/L), em um suporte de 0,8L de cordierita tendo uma densidade de célula de 600 células/in2 (0,93 células/mm2) (o mesmo aplicado aqui em seguida), seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação da Camada A de catalisador)

[078] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão de peso de ródio (Rh):Paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3 poderia ser 0,35 : 0,175 : 60 : 40, e então foi triturado molhado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (a2). A pasta preparada (a2) foi revestida reativamente em uma quantidade na qual a quantidade total de cada componente descrito acima foi 100,525 g/L, no suporte de cordierita que tenha sido revestido com a pasta (a1) em avanço, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador A que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 2] (Formação da Camada B de Catalisador)

[079] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 3,36 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (b1). A pasta preparada (b1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora. (Formação de Camada A de catalisador)

[080] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (b2). A pasta preparada (b2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 3] (Formação da Camada B de Catalisador)

[081] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 2,925 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (b1). A pasta preparada (b1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 102,925 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de catalisador)

[082] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,875 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (c2). A pasta preparada (c2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 101,225 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 4] (Formação da Camada B de Catalisador)

[083] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 2,4 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (d1). A pasta preparada (d1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 102,4 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de catalisador)

[084] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 1,4 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (d2). A pasta preparada (d2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 101,75 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo Comparativo 1] (Formação da Camada B de Catalisador)

[085] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 3,8 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (e1). A pasta preparada (e1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 103,8 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de catalisador)

[086] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : óxido complexo de CeO2- rO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (e2). A pasta preparada (e2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,385 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo Comparativo 2] (Formação da Camada B de Catalisador)

[087] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 3,765 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (f1). A pasta preparada (f1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 103,765 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de catalisador)

[088] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,035 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (f2). A pasta preparada (f2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 101,75 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo Comparativo 3] (Formação da Camada B de Catalisador)

[089] Cada de uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2, Al2O3-La2O3, e hidróxido de bário foi pesado tal como uma razão em peso de paládio (Pd) : óxido complexo de CeO2-ZrO2 : Al2O3-La2O3 : BaO seja de 2,05 : 60 : 30 : 10, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (g1). A pasta preparada (g1) foi revestida reativamente similarmente em uma quantidade de 102,05 g/L em 0,8 L de um suporte de cordierita, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de catalisador)

[090] Em seguida, cada de uma solução aquosa do nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 59 : 4 : 12, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 1,75 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (g2). A pasta preparada (g2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador B que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 5] (Formação de Camada B de catalisador)

[091] A pasta (b1) usada no Exemplo 2 foi revestida reativamente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de suporte de cordierita, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação da Camada A de Catalisador)

[092] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 69 : 4 : 2, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (h2). A pasta preparada (h2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador L que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 6] (Formação de Camada B de catalisador)

[093] A pasta (b1) usada no Exemplo 2 foi revestida reativamente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de suporte de cordierita, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação da Camada A de Catalisador)

[094] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 66 : 4 : 5, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (i2). A pasta preparada (i2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador L que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo 7] (Formação de Camada B de catalisador)

[095] A pasta (b1) usada no Exemplo 2 foi revestida reativamente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de suporte de cordierita, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação da Camada A de Catalisador)

[096] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 56 : 4 : 15, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (j2). A pasta preparada (j2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador L que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo Comparativo 4] (Formação de Camada B de Catalisador)

[097] A pasta (b1) usada no Exemplo 2 foi revestida reativamente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de suporte de cordierita, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação de Camada A de Catalisador)

[098] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 51 : 4 : 20, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (k2). A pasta preparada (k2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador L que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[Exemplo Comparativo 5] (Formação da Camada B de Catalisador)

[099] A pasta (b1) usada no Exemplo 2 foi revestida reativamente em uma quantidade de 103,36 g/L em 0,8 L de suporte de cordierita, seca a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora.

(Formação da Camada A de catalisador)

[100] Em seguida, cada de uma solução aquosa de nitrato de ródio, uma solução aquosa de nitrato de paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 formado em uma razão de CeO2 : ZrO2 : La2O3 : Y2O3 = 25 : 41 : 4 : 30, e Al2O3-La2O3 foi pesado de modo que uma razão em peso de Rh : Pd : óxido complexo de CeO2-ZrO2-La2O3-Y2O3 : Al2O3-La2O3, seria de 0,35 : 0,44 : 60 : 40, e então foi triturado em um triturador esférico, para preparar uma pasta (l2). A pasta preparada (l2) foi revestida reativamente em uma quantidade de 100,79 g/L no suporte de cordierita que foi revestido com a pasta (b1) anteriormente, seco a 150°C por 15 minutos, e então calcinado a 500°C por 1 hora, para render um catalisador L que foi revestido com 3,8 g/L de paládio e 0,35 g/L de ródio.

[101]Cada dos catalisadores A a D e H a J obtidos nosExemplos 1 a 7 e catalisadores E a G, K e L obtidos nos Exemplos Comparativos 1 a 5 foi disposto 25 cm no lado a jusante de um orifício de descarga de um motor de 3,0 litros de seis cilindro tipo V e sujeito ao tratamento de resistência a calor e envenenamento por fósforo usando um óleo tendo uma concentração de fósforo (P) de 3000 ppm em um óleo de motor. Neste momento, a temperatura de parte do leito catalítico foi ajustada para 14,6, e um ciclo no qual o motor foi operado por 25 segundos, e subsequentemente, o motor foi operado por 3 segundos enquanto o fornecimento de combustível foi parado foi repetido e a operação foi realizada por 100 horas no total. Foi verificado que 7,4 g ou mais do composto de fósforo por 1 L de estrutura tridimensional estava contido como óxido de fósforo (P2O5) no catalisador analisando o teor de fósforo em cada catalisador suportado desta forma com XRF (análise de fluorescência de raio-X).

<Distâncias entre Partículas de Rh e Partículas de Pd mais próximas e Diâmetros de Partícula de Rh e Partículas de Pd>

[102] Após o tratamento resistente ao calor e o tratamento de envenenamento por fósforo serem realizados nos catalisadores A a D e H a J obtidos nos Exemplos 1 a 7 e os catalisadores E a G, K e L obtidos nos Exemplos Comparativos 1 a 5, distâncias entre partículas de Rh e as partículas de Pd mais próximas foram medidas por TEM-EDS (espectroscopia de raio-X dispersiva de energia por microscópio de transmissão de elétron). Os resultados de medição são apresentados na Tabela 1. Adicionalmente, neste momento, o diâmetro de partícula de cada das partículas nas quais Rh foi detectado por análise de TEM-EDS foi 50 nm ou menos em todos os catalisadores, e o diâmetro de partícula de cada das partículas no qual Pd foi detectado foi 200 nm ou menos em todos dos catalisadores. [Tabela 1]Tabela 1: Quantidade de adesão de fósforo em cada catalisador após tratamento de envenenamento por fósforo

[103]Fig. 1 mostra imagens EPMA nas quais os catalisadores A a E que foram sujeitos ao tratamento de envenenamento por fósforo são classificados em 0 a 10%, 10% a 54%, e 54% a 100% das intensidades máximas no raio Ka de fósforo. Deste desenho, é achado que os catalisadores A a D dos Exemplos são diferentes do catalisador E do Exemplo Comparativo e porções de 0 a 10% são mais que porções de 10 a 54%. Partindo do fato de que a quantidade aderente do composto de fósforo em todos os catalisadores é a mesma (Tabela 1), os resultados na Fig. 1 mostram que uma porção onde um composto de fósforo pouco concentrado está presente está amplamente presente na camada de catalisador dos catalisadores dos Exemplos como comparado com o catalisador do Exemplo Comparativo. Isto significa que o composto de fósforo na camada de catalisador é mais disperso nos catalisadores dos Exemplos como comparado com o catalisador do Exemplo Comparativo.

<Avaliação de Desempenho do Catalisador de Purificação de Gás de descarga>

[104]Cada dos catalisadores que tenha sido sujeitos ao tratamento de resistência ao calor antes e após o envenenamento por fósforo foi disposto 30 cm do lado a jusante de um orifício de descarga de um motor de seis- cilindros-retos de 2,0 litros, a temperatura de parte do leito catalítico foi aumentada em uma taxa de 50°C/min enquanto um A/F foi ajustado para 14,6 e foi mudado em uma amplitude A/F de ±0,5 e a uma frequência de 0,5 Hz, o gás emitido de uma saída de catalisador foi amostrado, e cada da eficiência de purificação de CO, THC, e NOx foi calculado. A temperatura na qual cada eficiência de purificação alcança 50% é denotada como T50, e os resultados são apresentados na Tabela 2. Como T50 após o tratamento de envenenamento por fósforo é menor, desempenho de purificação de gás de descarga maior é exibido até após o tratamento de envenenamento por fósforo. Adicionalmente, AT50 foi calculado subtraindo T50 antes do envenenamento por fósforo (após duração de calor) de T50 após o envenenamento por fósforo. Pode ser dito que, neste AT50 é menor, o desempenho catalítico não é também deteriorado pelo tratamento de envenenamento por fósforo. Mais adicionalmente, pode ser dito que, em um catalisador tendo um AT50 baixo mas um T50 alto, o desempenho catalítico no estágio inicial ou antes do tratamento de envenenamento por fósforo é baixo. Então, um catalisador tendo um AT50 baixo e um T50 baixo é preferível.

[105]Dos resultados da Tabela 2, é achado que, nos catalisadores dos Exemplos da invenção, T50 após o tratamento de envenenamento por fósforo é baixo e AT50 também é baixo. Isto significa que o catalisador da invenção exibe alto desempenho catalítico até em um estado onde o composto de fósforo adere. [Tabela 2]Tabela 2: Resultados de avaliação de motores no banco de teste

[106]A propósito, o presente pedido é baseado noPedido de Patente Japonesa N° 2013-017202 depositado em 31 de Janeiro de 2013, e a divulgação da qual é aqui incorporada por referência em sua totalidade.

Claims

1.Catalisador de purificação de gás de descarga purificando um gás de descarga contendo um composto de fósforo, o catalisador caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada A de catalisador contendo ródio (Rh), paládio (Pd), e ou um óxido complexo de ceria-zirconia- lantana ou um óxido complexo de ceria-zirconia-lantana- ítria como componentes ativos do catalisador; em que um valor médio das distâncias entre partículas de Rh e as partículas de Pd mais próximas do Rh e o Pd é de 0 a 4000 nm; uma razão em peso de Pd a Rh é de 0,2 a 4,9; e uma taxa de teor de ítria no óxido complexo de ceria- zirconia-lantana-ítria é 19% em peso ou menos.

2.Catalisador de purificação de gás de descarga, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende alumina contendo lantânio.

3.Catalisador de purificação de gás de descarga, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada B de catalisador em que a camada de catalisador B compreende metais nobres selecionados do grupo que consiste em ródio e paládio, um óxido complexo de CeO2-ZrO2 e alumina contendo lantânio (Al2O3-La2O3); em que a camada B de catalisador é formada revestindo como uma camada inferior, e a camada A de catalisador é formada revestindo como uma camada de superfície.

4.Catalisador de purificação de gás de descarga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende um composto de fósforo.

5.Catalisador de purificação de gás de descarga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: os componentes ativos do catalisador são suportados em uma estrutura tridimensional; e o composto de fósforo está contido como óxido de fósforo em uma quantidade de 1 a 50g por 1L da estrutura tridimensional.

6.Catalisador de purificação de gás de descarga, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que uma seção transversal em uma porção de detecção em 0 a 10% da intensidade máxima do raio Ka de fósforo em análise EPMA (microanalizador de sonda de elétron) é maior que seção transversal em uma porção de detecção em 10 a 54% do mesmo.

7.Método para purificar um gás de descarga, o método caracterizado pelo fato de eu compreende purificar um gás de descarga usando o catalisador de purificação de gás de descarga conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.