CN101111310B - 废气净化催化剂 - Google Patents

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Abstract

一种废气净化催化剂(1)，包含稀土元素、碱土元素、锆和贵金属，碱土元素相对于稀土元素和锆总量的原子比等于0.1原子％或更高并且低于10原子％，部分稀土元素、部分锆和至少部分碱土元素形成复合氧化物，并且复合氧化物和部分贵金属形成固溶体。

Description

废气净化催化剂
技术领域
本发明涉及一种废气净化催化剂。
背景技术
作为处理汽车废气的废气净化催化剂，已经广泛使用三效催化剂，其具有用无机氧化物如二氧化铈或氧化铝承载的贵金属例如铂。三效催化剂中，贵金属起到促进氮氧化物还原和一氧化碳与碳氢化物氧化的作用。此外，无机氧化物起增加贵金属比表面积的作用，并通过散逸由反应产生的热量，抑制贵金属烧结。特别地，二氧化铈具有储氧能力，并能够优化氧化和还原反应。
近年来，机动车辆例如汽车高速运行的机会随着发动机性能增加而增加。另外，为了防止空气污染，对废气的法规制定得更严格。在这些背景下，机动车辆排出的废气温度趋于上升。
此外，为了抑制全球变暖，需要减少机动车辆的二氧化碳排放。为此，当废气净化催化剂加热至高温的状态下，至发动机的燃料供应被切断的机会增加。
也就是说，废气净化催化剂使用温度高于过去，并且在高温下暴露于氧气过量气氛的机会增加。因此，为了提供即使在这些条件下使用也能提供足够性能的废气净化催化剂，积极地进行了研究与开发。
例如，JP-A 5-168926(KOKAI)、JP-A 6-75675(KOUHYO)和JP-A2000-169148(KOKAI)公开了改善二氧化铈的热稳定性，从而抑制其储氧能力等的降低。具体地，JP-A 5-168926(KOKAI)公开了一种废气净化催化剂，其包含铂族、活性氧化铝、钡化合物和锆化合物的元素。JP-A6-75675(KOUHYO)公开了一种废气净化催化剂，其中催化剂承载层包含二氧化铈、氧化锆和催化金属，并且至少部分二氧化铈和氧化锆作为复合氧化物或固溶体存在。JP-A 2000-169148(KOKAI)公开了一种铈基复合氧化物，表示为以下通式：Ce1-(a+b)ZraYbO2-b/2。
此外，JP-A 10-358(KOKAI)和JP-A 2001-129399(KOKAI)公开了使铂以铂复合氧化物存在，以抑制铂烧结。具体地，JP-A 10-358(KOKAI)公开了一种使用高耐热性复合氧化物的废气净化催化剂，其包含铂和一种或多种选自碱土金属元素和IIIA族元素的元素。JP-A2001-129399(KOKAI)公开了一种废气净化催化剂，其包括在无机氧化物载体上含铂和碱土金属元素的铂复合氧化物层，其中金属X的氧化物层插入其间，其中金属X是选自Mg、Ca、Sr、Ba、La和Ce的至少一种元素。
然而，即使改善二氧化铈的热稳定性，当废气净化催化剂暴露于高温(例如等于或高于700℃并小于1000℃的温度)下氧气过量的气氛时，仍将出现铂的烧结，并且得不到足够活性。此外，为了制备热稳定性高的铂复合氧化物，需要在高温下烧制(firing)。因此，使用铂复合氧化物的绝大部分废气净化催化剂的比表面积小，并且活性不足。
发明公开
本发明目的是提供一种废气净化催化剂，其不易产生活性降低，即使在高温下氧浓度高的气氛中使用也是如此。
根据本发明的第一方面，提供了一种废气净化催化剂，其包含稀土元素、碱土元素、锆和贵金属，碱土元素相对于稀土元素和锆总量的原子比等于0.1原子％或更高且低于10原子％，部分稀土元素、部分锆和至少部分碱土元素形成复合氧化物，并且复合氧化物和部分贵金属形成固溶体。
附图简述
图1是根据本发明实施方式的废气净化催化剂的示意图；
图2是表示图1所示的废气净化催化剂在高温条件下状态改变的示意图；
图3表示了实施例4废气净化催化剂的X射线衍射图谱；
图4是实施例3废气净化催化剂的TEM照片；
图5表示了在实施例3废气净化催化剂上获得的、与气氛组成变化有关的固溶体形成比率的变化图。
发明的最佳实施方式
图1是示意性表示了本发明实施方式的废气净化催化剂的图。废气净化催化剂1是由粒子聚集形成的粒状催化剂，并且图1中表示了其中的一个粒子。废气净化催化剂1在高温条件下使用，例如在等于或高于700℃并且低于1000℃的温度。
废气净化催化剂1包含载体11、部分覆盖其表面的复合氧化物12a至12c、和由载体11承载的贵金属13a。
载体11包含稀土氧化物作为主要成分。例如，载体11可以进一步包含氧化锆(ZrO2)。载体11可以包含稀土元素和锆的复合氧化物作为主要成分。
复合氧化物12a包含稀土元素和碱土元素的复合氧化物作为主要成分。复合氧化物12b包含锆和碱土元素的复合氧化物作为主要成分。复合氧化物12c包含稀土元素、锆和碱土元素的复合氧化物作为主要成分。
复合氧化物12a和12c中包含的稀土元素与载体11中包含的稀土元素相同，复合氧化物12a至12c包含相同的碱土元素。复合氧化物12a至12c包含相同的贵金属作为形成固溶体的贵金属13a。
此处，作为示例，假定载体11包含二氧化铈(CeO2)作为主要成分，复合氧化物12a由化学式：BaCeO3表示的复合氧化物制成，复合氧化物12b由化学式：BaZrO3表示的复合氧化物制成，复合氧化物12c由化学式：Ba(Zr，Ce)O3表示的复合氧化物制成。还假定复合氧化物12a至12c中包含贵金属，并且贵金属13a是铂(Pt)。也就是说，假定铈用作稀土元素，钡用作碱土元素，并且铂用作贵金属。请注意复合氧化物12a和铂的固溶体可以由化学式：Ba(Ce，Pt)O3表示，复合氧化物12b和铂的固溶体可以由化学式：Ba(Zr，Pt)O3表示，并且复合氧化物12c和铂的固溶体可以由化学式：Ba(Zr，Ce，Pt)O3表示。
当在高温条件下气氛组成改变的状况下，废气净化催化剂1表现出可逆改变。这将参考图2进行描述。
图2是表示图1所示的废气净化催化剂在高温条件下表现的状态改变的示意图。图2中，“贫”代表的状态表示废气净化催化剂1在高温条件下暴露于高氧浓度气氛下表现出的状态，例如在温度等于或高于700℃并且低于1000℃，例如当至发动机的燃料供应被切断时。“富”代表的状态表示废气净化催化剂1在高温条件下暴露于低氧浓度气氛下表现出的状态，例如，在温度等于或高于700℃并且低于1000℃，例如，当连续提供大量燃料给发动机时。
图2中“贫”表示的状态相应于图1描述的状态。此处，至少部分贵金属13a会被氧化；换言之，其氧化值会增加。
该状态下，贵金属13a有助于废气净化催化剂1的活性，而复合氧化物12a至12c中的铂几乎不会有助于活性。然而，在上述废气净化催化剂1处于“贫”表示的状态期间，废气中不希望的成分例如氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等的浓度，即气氛中不希望的成分浓度相对较低。因此，废气净化催化剂1提供足够性能。
当在高温条件下气氛中氧浓度降低时，废气净化催化剂1产生从“贫”状态至“富”状态的改变。具体地，铂从复合氧化物12a至12c沉淀出来，并且沉淀出的铂在复合氧化物12a至12c的表面上形成贵金属13b。
在废气净化催化剂1是“富”状态期间，废气中不希望的成分浓度相对较高。即，在相应于“富”状态期间，需要废气净化催化剂1的活性要比相应于“贫”状态下高。
贵金属13b的尺寸远小于贵金属13a。例如，贵金属13a的尺寸是几十纳米，而贵金属13b的尺寸等于或小于几纳米。因此，“富”状态的废气净化催化剂1的活性高于“贫”状态的废气净化催化剂1。因此，废气净化催化剂1提供充分的性能，即使在废气中不希望的成分浓度高时也是如此。
当在高温条件下气氛中氧浓度增加时，“富”状态的废气净化催化剂1发生向“贫”状态的改变。即，形成贵金属13b的铂和复合氧化物形成固溶体。请注意铂和二氧化铈几乎不形成固溶体。
如上所述，废气净化催化剂1发生状态的可逆改变。此外，每次其发生从“贫”状态至“富”状态的改变，废气净化催化剂1在复合氧化物12a至12c表面上形成超细的贵金属13b。因此，该状态通过从“富”状态改变至“贫”状态及其反向改变而恢复。因为机动车辆以相对短的间隔改变废气中的氧浓度，废气净化催化剂1总是表现出高活性，从而当高温下暴露于低氧浓度气氛时可提供充分性能。
此外，废气净化催化剂1中，贵金属13a有助于废气净化催化剂1的活性，而不管气氛的组成和温度。因此，废气净化催化剂1不仅在高温下暴露于高氧浓度气氛，而且在第一次使用或在低温条件下使用时，均提供充分的性能。
此外，当在高温条件下气氛中的氧浓度增加时，废气净化催化剂1使贵金属13b和复合氧化物12a至12c形成如上所述的固溶体。因此，废气净化催化剂1在高氧浓度气氛中，蒸发损失的铂较低。
尽管铈用作稀土元素的情况作为实施例被描述，但其他成分也可以用作稀土元素。例如，可以使用镧、镨、钕等。替代地，可以使用多种稀土元素。
此外，至于碱土元素，可以使用除钡以外的元素。例如，可以使用锶、钙、镁等。替代地，可以使用多种碱土元素。
此外，至于贵金属，可以使用除铂以外的成分。例如，可以使用铂族元素例如钯和铑。替代地，可以使用多种贵金属。
在废气净化催化剂1中，碱土元素相对于稀土元素和锆总量的原子比设定为等于或高于0.1原子％并且低于10原子％，通常为0.3原子％至5原子％。在原子比小的情况下，复合氧化物12相对于载体11的体积比小。因此，气氛组成波动导致的废气净化催化剂1性能的恢复可能不足。在原子比过大的情况下，贵金属13a相对于废气净化催化剂1承载的全部贵金属的比例小。因此，在高温和较高氧浓度条件下，不能达到足够的催化活性。此外，当原子比过大时，载体11的比表面积可能在高温条件下降低，结果，可能易于出现贵金属烧结。
废气净化催化剂1的贵金属含量设定为，例如，0.01％至10重量％，并且通常为0.1％至5重量％。当贵金属含量较小时，不能获得足够的催化活性。当贵金属含量较大时，可能易于出现贵金属烧结。
形成固溶体的贵金属相对于由废气净化催化剂1承载的全部贵金属的比例，下文中称为固溶体-形成比例，设定为例如10％至80％。当固溶体形成比例小时，抑制因贵金属烧结引起的活性降低的效果可能不足。当固溶体形成比例大时，初始活性可能不足。
可以用例如下列方法制备废气净化催化剂1。
首先，制备包含稀土元素和氧化锆的复合氧化物作为主要成分的粉末状载体11，并制成浆液。此处，至于分散介质，例如，使用水。然后，将贵金属盐溶液加到浆液中，并过滤得到的混合物。其后，依次进行干燥并烧制滤饼。用这种方法，贵金属被载体11承载。
然后，将承载贵金属的载体11加到碱土盐溶液中。然后，加热浆液，从而充分除去液体。如此，碱土元素被载体11承载。
使载体11承载碱土元素的方法没有限制。例如，可以使用用碱土盐溶液浸透承载贵金属的载体11的方法，利用共同沉淀的方法，使用碱土金属醇盐的方法等。
然后，在氧化性气氛中烧制承载了贵金属和碱土元素的载体11。如此，产生了复合氧化物12a至12c以及复合氧化物12a至12c与贵金属的固溶体，从而获得图1中所示的粒子。
此外，对烧制后的粉末进行模压成型，如有必要，粉碎模制产物。用上述方法获得颗粒状废气净化催化剂1。
该方法中，烧制温度设定为，例如约700℃至约1,000℃。当烧制温度低时，难以产生复合氧化物12a至12c以及复合氧化物12a至12c和贵金属的固溶体。当烧制温度高时，载体11的比表面积降低，因此，难于在载体11上令人满意地分布贵金属13a。结果，不能获得高活性。
虽然废气净化催化剂1是颗粒催化剂的情况被记载为实施例，但是废气净化催化剂1可以采取多种形式。例如，废气净化催化剂可以是单块(monolith)催化剂。
以下将描述本发明实施例。
(实施例1)
称取硝酸铈[Ce(NO3)3]和硝酸氧锆[ZrO(NO3)]，使得铈与锆的原子比是60∶40，并加入至500mL去离子水中。充分搅拌后，在室温下将包含10重量％氢氧化铵的水溶液滴加到所述水溶液中，以产生共沉淀。搅拌包含共沉淀物的水溶液60分钟，然后过滤。
用去离子水充分洗涤滤饼，并在110℃干燥。干燥的材料在大气中500℃锻烧3小时。使用研钵粉碎锻烧的材料，并在大气中以800℃烧制5小时。
利用X-射线衍射仪，对如此得到的粉末进行衍射光谱测量。结果，证明粉末由化学式：(Ce，Zr)O2表示的氧化物构成。请注意粉末的比表面积是80m2/g。
称取50g氧化物粉末，并加入至500mL去离子水中。通过10分钟超声波搅拌，将该氧化物粉末充分分散在去离子水中后，将二硝基二胺硝酸铂(dinitrodiamine platinum nitrate)溶液加到该浆液中。调节二硝基二胺硝酸铂溶液的浓度和用量，使得作为最终产物的废气净化催化剂中铂含量为1重量％。
然后，抽气下过滤该浆液。对滤液进行感应耦合等离子体(ICP)光谱测定。结果表明滤饼包含浆液中几乎全部的铂。
然后，在110℃干燥滤饼12小时。然后，在大气中于500℃锻烧。如此，铂被氧化物承载。
随后，将醋酸钡溶解在100mL去离子水中。然后，称取50g承载铂的氧化物，并加到醋酸钡溶液中。请注意调节醋酸钡溶液的浓度，使得钡相对于作为最终产物的废气净化催化剂中铈和锆总量的原子比为0.5原子％。
然后，加热浆液，除去过量的水。然后，在大气中于900℃烧制3小时。如此，产生含钡的复合氧化物，以及复合氧化物和铂的固溶体。
取出如此得到的部分粉末，并浸入保持在室温下的10％氟化氢水溶液中12小时。请注意该条件仅可以溶解含钡的复合氧化物粉末。随后，过滤该溶液，并对滤液进行ICP光谱测定。结果，滤液的铂含量说明15％铂形成固溶体，换言之，固溶体形成比例是15％。
然后，模压成型该粉末。粉碎模制产物，从而得到颗粒状废气净化催化剂，粒径为约0.5mm至约1.0mm。
(实施例2)
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了调节醋酸钡溶液的浓度和量，使得钡相对于最终产物中铈和锆总量的原子比为2.0原子％。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为25％。
(实施例3)
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了调节醋酸钡溶液的浓度和量，使得钡相对于最终产物中铈和锆总量的原子比为5.0原子％。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为30％。
(实施例4)
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了调节醋酸钡溶液的浓度和量，使得钡相对于最终产物中铈和锆总量的原子比为9.0原子％。
利用X-射线衍射仪，对如此得到废气净化催化剂的进行衍射光谱测量。图3表示了所述结果。
图3表示了实施例4废气净化催化剂的X-射线衍射图谱。该图中，横坐标代表衍射角，而纵座标代表衍射强度。如图3所示，除了由化学式：(Ce，Zr)O2表示的复合氧化物之外，废气净化催化剂还包含由化学式；BaCeO3表示的复合氧化物，由化学式：BaZrO3表示的复合氧化物，由化学式：Ba(Zr，Ce)O3表示的复合氧化物。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为40％。
(对比例1)
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了省略了从将承载铂的氧化物加入醋酸钡溶液到随后烧制的步骤。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量。结果，该实施例中铂含量为1重量％。
(对比例2)
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了调节醋酸钡溶液的浓度和量，使得钡相对于最终产物中铈和锆总量的原子比为20.0原子％。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为55％。
(实施例5)
该实施例中，用下列方法制备由化学式：(Ce，Zr，La，Pr)O2表示的氧化物粉末。
首先，称取硝酸铈[Ce(NO3)3]、硝酸氧锆[ZrO(NO3)2]、硝酸镧[La(NO3)3]和硝酸镨[Pr(NO3)3]，使得铈、锆、镧和镨的原子比为55∶35∶5∶5，并加入至500mL去离子水中。充分搅拌后，在室温下将包含10重量％氢氧化铵的水溶液滴加到所述水溶液中，以产生共沉淀。搅拌包含共沉淀物的水溶液60分钟，然后过滤。
用去离子水充分洗涤滤饼，并在110℃干燥。干燥的材料在大气中于500℃锻烧3小时。使用研钵粉碎锻烧的材料，并在大气中于800℃烧制5小时。
利用X射线衍射仪，对如此得到的粉末进行衍射光谱测量。结果，证明粉末由化学式：(Ce，Zr，La，Pr)O2表示的氧化物构成。注意到粉末的比表面积为95m2/g。
采用与实施例1相同的方法制备废气净化催化剂，除了使用如此得到的氧化物粉末代替由化学式：(Ce，Zr)O2表示的氧化物粉末，并调节醋酸钡溶液的浓度和用量，使得钡相对于最终产物中铈、锆、镧和镨总量的原子比为5.0原子％。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为35％。
(实施例6)
该实施例中，用下列方法制备由化学式：(Ce，Zr，La，Nd)O2表示的氧化物粉末。
首先，称取硝酸铈[Ce(NO3)3]、硝酸氧锆[ZrO(NO3)2]、硝酸镧[La(NO3)3]和硝酸钕[Nd(NO3)3]，使得铈、锆、镧和钕的原子比为50∶35∶10∶5，并加入至500mL去离子水中。充分搅拌后，在室温下将包含10重量％氢氧化铵的水溶液滴加到所述水溶液中，以产生共沉淀。搅拌包含共沉淀物的水溶液60分钟，然后过滤。
用去离子水充分洗涤滤饼，并在110℃干燥。干燥的材料在大气中于500℃锻烧3小时。使用研钵粉碎锻烧材料，并在大气中于800℃烧制5小时。
利用X-射线衍射仪，对如此得到的粉末进行衍射光谱测量。结果，证明粉末由化学式：(Ce，Zr，La，Nd)O3表示的氧化物构成。注意到粉末的比表面积为90m2/g。
采用与实施例5相同的方法制备废气净化催化剂，除了使用如此得到的氧化物粉末。
该实施例中，采用与实施例1中相同的方法测定铂含量和固溶体形成比例。结果，铂含量为1重量％，该实施例中固溶体形成比例为30％。
然后，用下列方法测试这些废气净化催化剂的耐久性。
首先，各废气净化催化剂置入流动型耐久性试验装置废气，并使包含氮气作为主要成分的气体以100毫升/分钟的流速流过催化剂床20小时。保持催化剂床的温度为900℃。随着气体流过催化剂床，使用通过将5％浓度氧气加入氮气而制备的贫气，以及通过将10％浓度一氧化碳加入氮气制备的富气，每隔5分钟转换这些气体。
然后，将各废气净化催化剂置入大气固定床流动反应器中。然后，使催化剂床温度以12℃/分钟的升温速度，从100℃升高至500℃，并在模拟气体流过催化剂床的同时，连续测量废气净化比例。至于模拟气体，使用被化学计量调节为含有等量氧化成分(氧气和氮氧化物)和还原成分(一氧化碳、碳氢化合物和氢)的气体。其结果列于下列表中。
Figure G06803579020070802D000141
上述表中，由“Ce”、“Zr”、“La”、“Pr”和“Nd”表示的栏显示了铈、锆、镧、镨和钕分别相对于废气净化催化剂中包含除铂以外的金属元素的原子比。由“Pt”表示的栏显示了铂相对于废气净化催化剂的重量比。由“AE/(RE+Zr)”表示的栏显示了碱土元素(此处为钡)相对于废气净化催化剂中稀土元素和锆总量的原子比。由“50％净化温度”表示的栏显示了净化模拟气体中包含的每种成分的50％或以上被净化时，催化剂床的最低温度。“HC”和“NOx”分别代表碳氢化合物和氮氧化物。
如表中所示，与对比例1和2的废气净化催化剂相比，实施例1至6的废气净化催化剂可以在更低温度下净化模拟气体。该结果揭示，与对比例1和2的废气净化催化剂相比，实施例1至6的废气净化催化剂的耐久性优异。
然后，在流动型耐久性试验装置中再次置入实施例3的废气净化催化剂，并使贫气流过。然后，使流过催化剂床的气体从贫气转换为富气。请注意催化剂床的温度保持在900℃。其后，降低催化剂床的温度，并保持富气流过催化剂床。充分降低催化剂床温度后，用透射电子显微镜(TEM)观察废气净化催化剂。图4表示了TEM图像。
图4为实施例3废气净化催化剂的TEM照片。如图4所示，在含钡的复合氧化物上形成了许多铂(Pt)沉淀物，铂沉淀物的尺寸远小于不含钡的氧化物上的铂。如此，当使在高温条件下的流动气体从贫气转换为富气时，实施例3的废气净化催化剂在复合氧化物上产生了许多超细的铂沉淀物。
然后，在流动型耐久性试验装置中置入实施例3的废气净化催化剂，并使上述贫气流过催化剂床，同时催化剂床保持在900℃。然后，降低催化剂床的温度，并保持贫气流过催化剂床。充分降低催化剂床的温度后，从中取出部分废气净化催化剂，并用与实施例1所述相同的方法测定固溶体形成比例。
然后，包含剩余废气净化催化剂的催化剂床加热至900℃，并使上述富气流过催化剂床。然后，降低催化剂床的温度，并保持富气流过催化剂床。充分降低催化剂床的温度后，从中取出部分废气净化催化剂，并用与实施例1所述相同的方法测定固溶体形成比例。
此外，包含剩余废气净化催化剂物的催化剂床加热至900℃，并使上述贫气流过催化剂床。然后，降低催化剂床的温度，并保持贫气流过催化剂床。充分降低催化剂床的温度后，从中取出部分废气净化催化剂，并用与实施例1所述相同的方法测定固溶体形成比例。
图5表示了与实施例3废气净化催化剂上得到的、与气氛组成的改变有关的形成固溶体比例的改变。图中，“氧化”代表的数据表示在贫气刚好第一次流过后测量的固溶体形成比例，“还原”代表的数据表示富气刚好流过后测量的固溶体形成比例，“再氧化”代表的数据表示使贫气刚好再次流过后的固溶体形成比例。
从图5明显可见，通过在高温下，将流过气体从富气转换为贫气，实施例3的废气净化催化剂产生了复合氧化物和铂的固溶体，并在高温下，通过使流过气体从贫气转换为富气，从复合氧化物沉淀出铂。实施例1、2和4至6的各废气净化催化剂进行相同的测试，并得到相同的结果。即，通过在高温下使流过气体从富气转换为贫气，实施例1、2和4至6的各废气净化催化剂产生了复合氧化物和铂的固溶体，并通过在高温下，使流过气体从贫气转换为富气，从复合氧化物沉淀出铂。
另外的优点和改进，对于本领域技术人员易于产生。因此，本发明在其较宽的范围内不局限于此处表现和描述的具体细节和代表性实施方式。因此，可以在不脱离由附加权利要求和其等效物限定的总的发明概念的精神或范围下，进行多种改进。

Claims (15)

1. 一种废气净化催化剂，包含稀土元素、碱土元素、锆和贵金属，碱土元素相对于稀土元素和锆总量的原子比等于0.1原子％或更高并且低于10原子％，部分稀土元素、部分锆和至少部分碱土元素形成复合氧化物，并且复合氧化物和部分贵金属形成固溶体。
2. 权利要求1的废气净化催化剂，其中所述催化剂包含铈作为稀土元素。
3. 权利要求2的废气净化催化剂，进一步包含除铈以外的稀土元素。
4. 权利要求2的废气净化催化剂，进一步包含镧作为稀土元素。
5. 权利要求4的废气净化催化剂，进一步包含镨作为稀土元素。
6. 权利要求4的废气净化催化剂，进一步包含钕作为稀土元素。
7. 权利要求3的废气净化催化剂，其中所述催化剂包含钡作为碱土元素。
8. 权利要求7的废气净化催化剂，其中所述贵金属的含量落在0.01重量％至10重量％的范围内。
9. 权利要求8的废气净化催化剂，其中10％至80％的贵金属形成固溶体。
10. 权利要求2的废气净化催化剂，其中所述催化剂包含钡作为碱土元素。
11. 权利要求10的废气净化催化剂，其中贵金属的含量落在0.01重量％至10重量％的范围内。
12. 权利要求11的废气净化催化剂，其中10％至80％的贵金属形成固溶体。
13. 权利要求1的废气净化催化剂，其中所述催化剂包含钡作为碱土元素。
14. 权利要求1的废气净化催化剂，其中所述贵金属的含量落在0.01重量％至10重量％的范围内。
15. 权利要求1的废气净化催化剂，其中10％至80％的贵金属形成固溶体。
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