BR112015025876B1 - catalisador de purificação de gás de escape - Google Patents

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Yasuyoshi SASAKI
Makoto Tsuji
Hiroto Imai
Keisuke Kishita
Daisuke Ochiai
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Cataler Corporation
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

CATALISADOR DE PURIFCAÇÃO DE GÁS DE ESCAPE. A presente invenção refere-se a um novo catalisador de purificação de gás de escape que tem excelente desempenho de purificação de NOx. O objetivo é alcançado por um catalisador de purificação de gás de escape que compreende: um substrato; e uma camada de catalisador disposta sobre o substrato, a camada de catalisador compreendendo um primeiro veículo, e a platina e um primeiro paládio sustentado no primeiro veículo; no qual a proporção entre o peso da platina ao primeiro paládio é 3:1 a 8:1.

Description

Campo Técnico
[0001] A presente invenção se refere a um catalisador de purificação de gás de escape.
Antecedentes da Invenção
[0002] O gás de escape descarregado dos mecanismos de combustão interna como os mecanismos de veículo contém substâncias nocivas, como hidrocarboneto (HC), monóxido de carbono (CO) e óxido nítrico (NOx). Uma vez que essas substâncias causam poluição do ar, a purificação de gás de escape é necessária.
[0003] O gás de escape pode ser purificado com o uso de catalisadores de purificação de gás de escape. Em geral, os catalisadores de purificação de gás de escape são compostos por um substrato e uma camada de catalisador disposta sobre o substrato. Tal camada de catalisador compreende um veículo e um metal de catalisador sustentado no veículo. Os metais nobres como platina, paládio e ródio são comumente usados como metais de catalisador.
[0004] Por exemplo, o documento de patente 1 apresenta um catalisador de purificação de gás de escape para a purificação de NOx. O catalisador compreende: um substrato; e uma camada de catalisador inferior e um camada de catalisador superior dispostas sobre o substrato, em que a camada de catalisador inferior compreende ródio, e a camada de catalisador superior compreende ródio e pelo menos um de platina e paládio.
[0005] Além disso, o documento de patente 2 também apresenta um catalisador de purificação de gás de escape para a purificação de NOx. O catalisador compreende: um substrato; e uma camada de catalisador inferior e uma camada de catalisador superior dispostas sobre o substrato, em que a camada de catalisador inferior compreende ródio, e a camada de catalisador superior compreende platina e paládio.
Documentos da Técnica Anterior Documentos de Patente
[0006] Documento de patente 1: publicação de patente Jp (Kokai) N° 2009-285604 A
[0007] Documento de patente 2: publicação de patente Jp (Kokai) N° 2010-201284 A
Sumário da Invenção Problema a ser solucionado pela Invenção
[0008] Como apresentado nos documentos de patente 1 e 2, há muitos catalisadores de purificação de gás de escape conhecidos para a purificação de NOx. Não obstante, o aprimoramento do desempenho adicional de purificação de NOx ainda é uma necessidade.
[0009] Portanto, o objetivo da presente invenção é fornecer um novo catalisador de purificação de gás de escape que tem excelente desempenho de purificação de NOx.
Meios para solucionar o Problema
[00010] Depois do uso em longo prazo de platina para a purificação de gás de escape, a sinterização de platina ocorre, que resulta em um aumento no tamanho de partícula da platina. Como um resultado, a atividade de catalisador de platina diminui, o que causa um declínio no desempenho da purificação de NOx. Como um resultado de estudos de diligentes, os presentes inventores revelaram que a sinterização de platina pode ser reduzida de maneira significativa ao permitir que a platina e paládio sejam sustentados juntos no mesmo veículo em uma determinada proporção. Em conformidade, a diminuição na atividade de catalisador de platina pode ser evitada e assim, um excelente desempenho de purificação de NOx pode ser alcançado.
[00011] De maneira específica, a presente invenção abrange o seguinte:
[00012] [1] Um catalisador de purificação de gás de escape que compreende:
[00013] um substrato; e
[00014] uma camada de catalisador disposta sobre o substrato, que compreende um primeiro veículo, e platina e um primeiro paládio sustentado no primeiro veículo; em que
[00015] a proporção entre o peso da platina para o primeiro paládio é3:1 a 8:1.
[00016] [2] O catalisador de purificação de gás de escape de acordo com [1], em que a proporção de peso da platina sustentada no primeiro veículo em relação ao primeiro veículo é 0,04 ou menos.
[00017] [3] O catalisador de purificação de gás de escape de acordo com [1] ou [2], em que a camada de catalisador compreende ainda um segundo veículo e um segundo paládio sustentado no segundo veículo, enquanto a platina não é sustentada no segundo veículo.
[00018] Essa descrição inclui todos os conteúdos como apresentado no Pedido de Patente Japonês N° 2013-088405 cuja prioridade é reivindicada no presente pedido.
Efeitos da Invenção
[00019] De acordo com a presente invenção, um novo catalisador de purificação de gás de escape que tem excelente desempenho de purificação de NOx pode ser fornecido.
Breve Descrição dos Desenhos
[00020] a figura 1 mostra um exemplo de um catalisador de purificação de gás de escape;
[00021] a figura 2 mostra uma parte de uma vista em seção transversal de um catalisador de purificação de gás de escape;
[00022] a figura 3 mostra uma parte de uma vista em seção transversal de um catalisador de purificação de gás de escape;
[00023] a figura 4 mostra a relação entre a proporção de peso de platina para o primeiro paládio no primeiro veículo e a taxa de purificação de NOx;
[00024] a figura 5 mostra a relação entre a proporção de peso de platina no primeiro veículo para o primeiro veículo e a taxa de purificação de NOx.
[00025] a figura 6 mostra a relação entre a presença ou ausência do segundo paládio e a taxa de purificação de NOx;
[00026] a figura 7 mostra a relação entre a proporção de peso de platina para o primeiro paládio no primeiro veículo e o tamanho de partícula de platina;
[00027] a figura 8 mostra a relação entre a proporção de peso de platina para o primeiro paládio no primeiro veículo e a produção de NO2.
Modalidades para realizara Invenção
[00028] A presente invenção é descrita em detalhes abaixo.
[00029] A presente invenção se refere a um catalisador de purificação de gás de escape, que compreende: um substrato; e uma camada de catalisador disposta sobre o substrato que compreende: um primeiro veículo; e platina e um primeiro paládio sustentado no primeiro veículo, em que a proporção de peso da platina para o primeiro paládio é 3:1 a 8:1.
[00030] No catalisador de purificação de gás de escape da presente invenção, a platina e o paládio são sustentados juntos no mesmo veículo em uma determinada proporção, de modo que a sinterização da platina pode ser inibida de maneira significativa. Como um resultado, uma diminuição na atividade de catalisador de platina é suprimida e assim, um excelente desempenho de purificação de NOx é alcançado.
[00031] O catalisador de purificação de gás de escape da presente invenção pode, de preferência, purificar NOx mesmo em uma atmosfera pobre. Uma vez que, quando um motor de queima pobre é usado, as quantidades de emissões de NOx são muito grandes, embora as quantidades de emissões de HC e CO são pequenas, NOx não pode ser purificado de maneira suficiente com os catalisadores de três maneiras, em geral, disponíveis. No entanto, com o uso do catalisador de purificação de gás de escape da presente invenção, o NOx descarregado dos motores de queima pobre pode ser purificado de maneira eficiente, enquanto impede uma diminuição na atividade de catalisador de platina.
[00032] Um substrato que é, em geral, usado para os catalisadores de purificação de gás de escape podem ser usados como o substrato do catalisador de purificação de gás de escape da presente invenção. Os exemplos do mesmo incluem os substratos de monólito de fluxo do tipo reto e de fluxo do tipo de parede. O material do substrato não é particularmente limitado. Um substrato produzido a partir de cerâmica, carbureto de silício, metal ou similares pode ser usado.
[00033] A camada de catalisador disposta sobre o substrato compreende: o primeiro veículo; e platina e o primeiro paládio que são sustentados no primeiro veículo.
[00034] A proporção de peso de platina sustentada no primeiro veículo em relação ao primeiro veículo é, de preferência, 0,04 ou menos, embora isso não seja particularmente limitado. O desempenho de purificação de NOx pode ser ainda aprimorado ao sustentar a platina em tal proporção de peso. O limite inferior da proporção de peso de platina é 0,001, 0,005 ou similares, por exemplo, embora isso não seja particularmente limitado.
[00035] A quantidade de platina sustentada no primeiro veículo não é particularmente limitado. No entanto, a partir dos pontos de vista de purificação de NOx eficiente e custo de produção, é, de preferência, 0,1 a 2 g, mais de preferência, 0,5 a 1,8 g, e ainda mais de preferência, 0,8 a 1,6 g por 1 L do substrato.
[00036] A camada de catalisador disposta sobre o substrato pode compreender outros componentes opcionais em adição ao primeiro veículo e à platina e ao primeiro paládio sustentado no primeiro veículo.
[00037] A camada de catalisador pode compreender ainda um segundo veículo e um segundo paládio sustentado no segundo veículo. É preferível que a platina não seja sustentada no segundo veículo. Além disso, a camada de catalisador pode compreender ainda ródio. Em um caso no qual a camada de catalisador compreende ródio, o ródio é, de preferência, sustentado em outro veículo que é diferente do primeiro e do segundo veículo. O primeiro veículo, o segundo veículo e o veículo que sustenta ródio podem ser do mesmo tipo, ou eles podem ser tipos diferentes de veículos.
[00038] A proporção de peso do primeiro paládio para o segundo paládio varia, de preferência, de 1:0,5 a 1:3, embora isso não seja particularmente limitado. O desempenho de purificação de NOx pode ser ainda aprimorado quando a proporção de peso está dentro de tal faixa.
[00039] A quantidade total de paládio contida na camada de catalisador não é particularmente limitada. No entanto, a partir dos pontos de vista de purificação de NOx eficiente e custo de produção, é, de preferência, 0,1 a 1 g, mais de preferência, 0,2 a 0,8 g, e particularmente, de preferência, 0,4 a 0,6 por 1L do substrato.
[00040] A quantidade de ródio contida na camada de catalisador não é particularmente limitada. No entanto, a partir dos pontos de vista de purificação de NOx eficiente e custo de produção, é, de preferência, 0,1 a 2 g, mais de preferência, 0,1 a 1,5 g, e particularmente, de preferência, 0,1 a 1,2 g por 1L do substrato.
[00041] Os exemplos de veículos incluem zircônia, alumina, óxido de titânio, sílica, céria e magnésia. Além disso, um óxido de compósito que compreende cério e pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em zircônio, háfnio, neodímio, ítrio, lantânio, praseodímio e níquel também pode ser usado como um veículo. Um tipo de veículo pode ser usado sozinho ou dois ou mais tipos diferentes de veículos podem ser usados em combinação.
[00042] A camada de catalisador pode compreender ainda uma substância que funciona para armazenar NOx (a partir daqui chamado de “substância(s) de armazenamento de NOx”). Os exemplos de substância de armazenamento de NOx incluem os metais álcali, metais alcalinoterrosos e elementos de terra rara. Os exemplos de metais álcali incluem lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio. Os exemplos de metais alcalinoterrosos incluem berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, e rádio. Os exemplos de elementos de terra rara incluem escândio, ítrio, lantânio, cério, praseodímio, neodímio, prométio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, ólmio, érbio, túlio, itérbio e lutétio. A substância de armazenamento de NOx pode ser sustentada em um veículo ou pode estar presente na camada de catalisador sem ser sustentada no veículo. Um tipo de substância de armazenamento de NOx pode ser usado sozinha ou dois ou mais tipos diferentes de substâncias de armazenamento de NOx pode ser usado em combinação.
[00043] A quantidade de substância de armazenamento de NOx não é particularmente limitada. No entanto, a partir do ponto de vista de purificação de NOx eficiente, é, de preferência, 0,01 a 5 mol, mais de preferência, 0,05 a 1 mol, e particularmente, de preferência, 0,1 a 0,5 mol per 1 L do substrato.
[00044] A proporção de peso de platina para o primeiro paládio sustentado no primeiro veículo é 3:1 a 8:1, conforme descrito acima. Com o uso de platina e do primeito paládio sustentado no primeiro veículo em tal proporção de peso, o desempenho de oxidação de NOx pode ser aprimorado, permitindo assim a geração de NO2 eficiente. Em uma atmosfera pobre, 0 oxigênio está presente de maneira excessiva, 0 que dificulta a purificação (redução) de NOx. No entanto, a emissão de NOx pode ser reduzida ao oxidar NOx em NO2 em uma atmosfera pobre e ao permitir que uma substância de armazenamento de NOx armazene NO2. Além disso, quando a atmosfera pobre sofre alteração para uma atmosfera rica, a substância de armazenamento de NOx é induzida para descarga 0 NO2 de modo a permitir que NO2 reaja com um redutor (por exemplo, HC ou CO), permitindo assim a purificação de NOx para N2. Ou seja, 0 desempenho de purificação de NOx pode ser aprimorado ao aprimorar 0 desempenho de oxidação de NOx.
[00045] O catalisador de purificação de gás de escape da presente invenção é principalmente composto por um substrato e uma camada de catalisador. Ele pode compreender uma camada opcional a menos que os efeitos da presente invenção sejam conferidos. Por exemplo, uma camada opcional pode ser fornecida entre um substrato e uma camada de catalisador.
[00046] A camada de catalisador pode consistir em uma única camada de catalisador (figura 2) ou uma combinação de uma pluralidade de camada de catalisadores. A camada de catalisador compreende, de preferência, mas não se limita a isso, a camada de catalisador inferior disposta sobre um substrato e uma camada de catalisador superior disposta sobre a camada de catalisador inferior (figura 3).
[00047] Aqui, se a camada de catalisador compreender ródio, é preferível que ródio esteja presente em uma camada de catalisador além da camada de catalisador na qual platina e 0 primeiro paládio estão presentes. É particularmente preferível que o ródio esteja presente na camada de catalisador inferior, quando a platina e o primeiro paládio estão presentes na camada de catalisador superior.
[00048] Se a camada de catalisador compreender o segundo paládio, é preferível que o segundo paládio esteja presente na mesma camada de catalisador na qual platina e o primeiro paládio estão presentes. É particularmente preferível que o segundo paládio, platina, e o primeiro paládio estejam presentes na camada de catalisador superior.
[00049] Se a camada de catalisador compreender uma substância de armazenamento de NOx, é preferível que a substância de armazenamento de NOx esteja presente tanto nas camadas de catalisador superior quanto inferior.
[00050] Em uma modalidade da presente invenção, o seguinte é fornecido: um catalisador de purificação de gás de escape, que compreende:
[00051] um substrato;
[00052] uma camada de catalisador inferior disposta sobre o substrato que compreende um veículo, ródio sustentado no veículo, e uma substância de armazenamento de NOx; e
[00053] uma camada de catalisador superior disposta sobre a camada de catalisador inferior que compreende um primeiro veículo, platina e um primeiro paládio sustentado no primeiro veículo, e uma substância de armazenamento de NOx; em que
[00054] a proporção de peso da platina para o primeiro paládio é 3 1 a 8:1.
[00055] Em outra modalidade da presente invenção, o seguinte é fornecido: um catalisador de purificação de gás de escape, que compreende:
[00056] um substrato;
[00057] uma camada de catalisador inferior disposta sobre o substrato que compreende um veículo, ródio sustentado no veículo, e uma substância de armazenamento de NOx; e
[00058] uma camada de catalisador superior disposta sobre a camada de catalisador inferior que compreende um primeiro veículo, platina e um primeiro paládio sustentados no primeiro veículo, um segundo veículo, um segundo paládio sustentado no segundo veículo, e uma substância de armazenamento de NOx, em que
[00059] a proporção de peso da platina para o primeiro paládio é 3:1 a 8 :1, e platina não é sustentada no segundo veículo.
Exemplos
[00060] A presente invenção é explicada com referência aos Exemplos e aos Exemplos Comparativos abaixo; no entanto, o escopo técnico da presente invenção não se limita a isso.
Produção de um catalisador de purificação de gás de escape Exemplo 1
[00061] (1) A zircônia (30 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de ródio foi adicionado a isso. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de ródio. A quantidade de ródio sustentada foi de 1% em peso em relação a zircônia.
[00062] O pó de sustentação de ródio obtido, alumina (140 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [1-1],
[00063] (2) A alumina (10 g) (primeiro veículo) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio (primeiro paládio) foram adicionados a isso em uma proporção de peso de 3:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram 10% em peso e 3,3% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00064] A alumina (5 g) (segundo veículo) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio (segundo paládio) foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 3,4% em peso em relação à alumina.
[00065] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [1-2].
[00066] (3) Um substrato de monólito (1 L) foi revestido com o material de revestimento [1-1] e sinterizado de modo que uma camada de catalisador inferior foi formada. A camada de catalisador inferior foi revestida com o material de revestimento [1-2] e sinterizada de modo que uma camada de catalisador superior foi formada. A camada de catalisador inferior e a camada de catalisador superior foram permitidas conter bário e potássio. Os conteúdos de bário e potássio por 1 L do substrato de monólito foram ambos 0,1 mol.
Exemplo 2
[00067] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 5:1 (Pt :Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 10% em peso e 2% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00068] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 6% em peso em relação à alumina.
[00069] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [2-2],
[00070] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [2-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-1] do Exemplo 1.
Exemplo 3
[00071] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 8:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 10% em peso e 1.25% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00072] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 7,5% em peso em relação à alumina.
[00073] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [3-2],
[00074] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [3-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo 4
[00075] (1) A alumina (25 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 3:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 4% em peso e 1,32% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00076] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 3,4% em relação à quantidade de alumina.
[00077] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (50 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [4-2],
[00078] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [4-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo 5
[00079] (1) A alumina (45 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 3:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 2,22% em peso e 0,733% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00080] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 3,4% em peso em relação à alumina.
[00081] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (30 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [5-2],
[00082] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [5-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo 6
[00083] (1) A alumina (45 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 3:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 2,22% em peso e 0,733% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00084] O pó de sustentação de platina e paládio obtidos acima, alumina (35 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [6-2],
[00085] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [6-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo 7
[00086] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 3:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram 10% em peso e 3,3% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00087] O pó de sustentação de platina e paládio obtidos acima, alumina (70 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [7-2],
[00088] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [7-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo Comparativo 1
[00089] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 2,2:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 10% em peso e 4,5% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00090] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez e assim, um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 1% em peso em relação à alumina.
[00091] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [1X-2].
[00092] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [1X-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo Comparativo 2
[00093] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina e nitrato de paládio foram adicionados a isso em uma proporção de 10:1 (Pt:Pd). A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina e paládio. As quantidades de platina e paládio sustentados foram de 10% em peso e 1% em peso, respectivamente, em relação à alumina.
[00094] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 8% em peso em relação à alumina.
[00095] O pó de sustentação de platina e paládio e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [2X-2],
[00096] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [2X-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Exemplo Comparativo 3
[00097] (1) A alumina (10 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de platina foi adicionado a isso. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de platina. A quantidade de platina sustentada foi de 10% em peso em relação à alumina.
[00098] A alumina (5 g) foi suspensa em água e, em seguida, nitrato de paládio foi adicionado. A mistura foi evaporada em aridez para obter um pó de sustentação de paládio. A quantidade de paládio sustentada foi de 10% em peso em relação à alumina.
[00099] O pó de sustentação de platina e o pó de sustentação de paládio obtidos acima, alumina (65 g), e água foram misturados para obter um material de revestimento [3X-2],
[000100] (2) Um catalisador de purificação de gás de escape foi produzido da maneira descrita no Exemplo 1 exceto pelo fato de que o material de revestimento [3X-2] foi usado ao invés do material de revestimento [1-2] do Exemplo 1.
Teste de avaliação de Desempenho
[000101] (1) Cada um dos catalisadores de purificação de gás de escape produzidos nos Exemplos e nos Exemplos Comparativos foi construído em um conversor. Cada conversor com o catalisador construído foi instalado em um motor de 2 L. Os testes de durabilidade foram realizados em uma temperatura de leito de catalisador de 750°C e em estequiometria por 150 horas.
[000102] (2) Depois dos testes de durabilidade, cada conversor com o catalisador construído foi instalado em um motor de gasolina de queima pobre e a taxa de purificação de NOx foi determinada em um ciclo de 60 segundos em uma atmosfera pobre e 3 segundos em uma atmosfera rica. Além disso, a temperatura de leito de catalisador foi definida a 400°C.
[000103] (3) Os pós de sustentação de platina e paládio e os pós de sustentação de platina produzidos nos Exemplos e Exemplos Comparativos foram submetidos aos testes de durabilidade a 700°C por 10 horas. Em seguida, o tamanho de partícula de platina sustentada no primeiro veículo foi avaliado por difração de raios X.
[000104] (4) A concentração de NOx e a concentração de NO foram determinadas, e a diferença entre as mesmas foi usada para avaliar o desempenho de oxidação de NO (concentração de NO2).
[000105] Tabela 1 e as figuras 4 a 8 mostram os resultados. Tabela 1
Figure img0001
*1: Pt no primeiro veículo: Pd no primeiro veículo *2: Pt no primeiro veículo em relação ao primeiro veículo *3: Pd no primeiro veículo: Pd no segundo veículo *4: com base nos resultados obtidos com o uso do catalisador do Exemplo Comparativo 1 *5: não há Pd no segundo veículo *6: não há Pd no primeiro veículo Lista de Referência 1: catalisador de purificação de gás de escape 2: substrato 3: camada de catalisador 4: camada de catalisador inferior 5: camada de catalisador superior
[000106] Todas as publicações citadas aqui são incorporadas aqui em referência em sua totalidade.

Claims (2)

1. Catalisador de purificação de gás de escape (1), caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (2); e uma camada de catalisador (3; 4, 5) disposta sobre o substrato (2), que compreende um primeiro veículo, platina e um primeiro paládio sustentado no primeiro veículo, um segundo veículo e um segundo paládio sustentado no segundo veículo; em que a camada de catalisador (3; 4, 5) compreende uma camada de catalisador inferior (4) disposta no substrato (2) e uma camada de catalisador superior (5) disposta na camada de catalisador inferior (4); o segundo paládio está presente na mesma camada de catalisador em que a platina e o primeiro paládio estão presentes, e o segundo paládio, a platina e o primeiro paládio estão presentes na camada de catalisador superior (5); a proporção entre o peso da platina para o primeiro paládio é3:1 a 8:1; platina não é sustentada no segundo veículo; a proporção de peso do primeiro paládio para o segundo paládio é 1:0,5 a 1:3; e a camada de catalisador (3; 4, 5) compreende ainda ródio e ródio está presente na camada de catalisador inferior (4).
2. Catalisador de purificação de gás de escape, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proporção entre o peso da platina sustentada no primeiro veículo em relação ao primeiro veículo é 0,04 ou menos.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015061477A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 SDCmaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
JP6540947B2 (ja) * 2015-03-19 2019-07-10 株式会社豊田中央研究所 触媒
GB2554859A (en) * 2016-10-04 2018-04-18 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
GB2577372B (en) * 2018-07-27 2023-03-29 Johnson Matthey Plc Improved TWC catalsts containing high dopant support

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2011484C (en) * 1989-04-19 1997-03-04 Joseph C. Dettling Palladium-containing, ceria-supported platinum catalyst and catalyst assembly including the same
JP3296848B2 (ja) 1992-07-24 2002-07-02 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP3741303B2 (ja) * 1997-12-08 2006-02-01 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP2000300962A (ja) * 1999-04-22 2000-10-31 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化方法，浄化装置及び浄化触媒
JP2000314311A (ja) * 1999-05-06 2000-11-14 Hitachi Ltd 内燃機関の排ガス浄化方法，浄化装置及び浄化触媒
JP4103407B2 (ja) * 2002-02-21 2008-06-18 トヨタ自動車株式会社 吸蔵還元型ＮＯｘ浄化用触媒
JP2005021880A (ja) * 2003-06-13 2005-01-27 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化用触媒システム
EP1729872B1 (en) * 2004-03-27 2021-03-10 Umicore AG & Co. KG Nitrogen oxide storage catalyst
JP4681922B2 (ja) 2005-04-01 2011-05-11 エヌ・イーケムキャット株式会社 排気ガス浄化用酸化触媒、及びそれを用いた排気ガス浄化システム
JP5639337B2 (ja) * 2006-03-30 2014-12-10 ユミコア日本触媒株式会社 内燃機関排気ガスの浄化方法
US7534738B2 (en) * 2006-11-27 2009-05-19 Nanostellar, Inc. Engine exhaust catalysts containing palladium-gold
TWI449572B (zh) * 2006-11-29 2014-08-21 Umicore Shokubai Japan Co Ltd Oxidation catalyst and the oxidation catalyst using an exhaust gas purification system
JP2009285604A (ja) 2008-05-30 2009-12-10 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP5422087B2 (ja) 2008-08-08 2014-02-19 本田技研工業株式会社 低貴金属担持三元触媒
JP5253233B2 (ja) 2009-02-27 2013-07-31 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化触媒
RU2559502C2 (ru) 2009-11-12 2015-08-10 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Усовершенствованный каталитический нейтрализатор окислительного типа для снижения токсичности отработавших газов дизельного двигателя
JP2011220123A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Toyota Motor Corp 排気浄化触媒
PL2611535T3 (pl) * 2010-09-02 2022-07-18 Basf Se Katalizator do silników spalinowych na ubogą mieszankę o ulepszonej aktywności utleniania no
JP5938819B2 (ja) * 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
JP5664520B2 (ja) 2011-10-21 2015-02-04 東亞合成株式会社 コンクリート構造物及びその製造方法

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