CN104772155A - 废气净化催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气净化催化剂，其包含：基底(11)；第一催化剂层(13)，其被设置在所述基底的上表面上并含有第一载体和负载在第一载体上的铂，其中第一载体含有复合氧化物，该复合氧化物由氧和至少一种选自由铝、磷和硼组成的组的元素形成并具有530eV至535eV的氧1s结合能；和第二催化剂层(14)，其被设置在第一催化剂层的上表面上并含有第二载体和负载在第二载体上的铑，其中第二载体含有较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气净化催化剂。
背景技术
汽车的废气净化催化剂使烃(HC)和一氧化碳(CO)氧化成水和二氧化碳，并使氮氧化物(NOx)还原成氮，其中烃(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)包含在发动机排出的废气中。作为具有这样的催化活性的废气净化催化剂(下文也称作“三效催化剂”)，通常使用负载贵金属的催化剂，其中在耐热基底上涂布含有催化贵金属(例如钯(Pd)、铑(Rh)和铂(Pt))的粒子的催化剂层。通常，负载贵金属的催化剂的催化剂层除上述催化贵金属粒子外还含有具有储氧能力的OSC材料(下文也称作“OSC”)作为载体或助催化剂。该OSC材料储存和释放氧以促进通过该催化贵金属的废气净化反应。作为OSC材料，广泛使用二氧化铈(CeO2)-氧化锆(ZrO2)复合氧化物。
通常，为了避免废气中的组分(例如硫)使催化活性降低，该废气净化催化剂的催化剂层具有在基底上叠置多个催化剂层的构造(下文也称作“层状催化剂”)。
例如，日本专利申请公开No.2004-298813(JP 2004-298813 A)公开了一种层状催化剂，其包括：由陶瓷或金属材料形成的载体；在载体上形成的第一催化剂层；和在第一催化剂层上形成的第二催化剂层，其中第一催化剂层由含有载铂的氧化铝(其中铂组分负载在多孔氧化铝上)和储氧的二氧化铈-氧化锆复合氧化物的复合陶瓷形成，且第二催化剂层由含有载铑的二氧化铈-氧化锆复合氧化物和载铑的氧化铝中的至少一种(其中铑组分负载在较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝上)以及多孔氧化铝和较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物中的至少一种的复合陶瓷形成。
日本专利申请公开No.2002-361089(JP 2002-361089 A)公开了一种废气净化催化剂，其中通过由无机氧化物形成的底涂层在具有多边形孔室横截面的整体结构型载体上涂布催化剂层。JP 2002-361089 A描述了催化剂层可具有如下构造：其中在载体上相继涂布仅含铂作为催化活性组分的第一催化剂层和含有铂和铑作为催化活性组分的第二催化剂层。此外，JP2002-361089 A描述了第一催化剂层的铂优选负载在含有氧化铝作为主要组分的载体材料和含有氧化铈作为主要组分的载体材料上，且含有氧化铝作为主要组分的载体材料上负载的铂量占第一催化剂层的总铂量的30％至80％。
如上所述，用于废气净化催化剂的层状催化剂是已知的。但是，当这样的层状催化剂长期使用时，由于由催化贵金属在催化剂层中的热扩散造成的催化贵金属的合金化和/或废气中的组分(例如硫)的毒化，催化活性可能降低。此外，废气中的硫积聚在催化剂层上并作为硫化氢释放，这可能产生异常气味。
发明概述
为了提供能够实质上抑制长时间使用后的催化活性降低和/或异常气味生成的废气净化催化剂，做出本发明。
本发明人已经发现，在一种废气净化催化剂中，通过在基底上叠置第一催化剂层和第二催化剂层，可以实质上抑制长时间使用后的催化活性降低和/或异常气味生成，其中第一催化剂层含有负载在含有由特定元素形成的复合氧化物的第一载体上的铂，且第二催化剂层被设置在第一催化剂层的上表面上并含有负载在第二载体上的铑。基于上述发现，本发明人已经完成本发明。
本发明的一个方面涉及一种废气净化催化剂。该废气净化催化剂包含：基底；第一催化剂层，其被设置在基底的上表面上并含有第一载体和负载在第一载体上的铂，其中第一载体含有复合氧化物，该复合氧化物由氧和选自铝、磷和硼的至少一种元素形成并具有530eV至535eV的氧1s结合能；和第二催化剂层，其被设置在第一催化剂层的上表面上并含有第二载体和负载在第二载体上的铑，其中第二载体含有较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝。
第一催化剂层的第一载体可含有磷酸铝或硼酸铝。
第一催化剂层的涂布重量可以在40克/升基底至150克/升基底的范围内，且第二催化剂层的涂布重量可以在30克/升基底至180克/升基底的范围内。
第一催化剂层的厚度可以在10微米至100微米的范围内，且第二催化剂层的厚度可以在10微米至60微米的范围内。
根据本发明，可以提供能够实质上抑制长时间使用后的催化活性降低和/或异常气味生成的废气净化催化剂。
附图简述
下面参照附图描述本发明的示例性实施方案的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似数字是指类似元件，且其中：
图1是图解根据本发明一个实施方案的废气净化催化剂的构造的示意图；
图2是图解耐热性处理的温度控制条件的示意图；
图3是图解硫中毒处理的温度控制条件的示意图；
图4是图解催化活性评估试验的温度控制条件的示意图；
图5是图解对比例1至3和实施例1和2的催化剂的O 1s结合能和NOx50％净化温度之间的关系的图；
图6是图解对比例1至3和实施例1和2的催化剂的O 1s结合能和积聚硫量之间的关系的图；且
图7是图解实施例1的催化剂的横截面的扫描电子显微镜(SEM)图像的图。
实施方案详述
下面详细描述本发明的优选实施方案。
在本说明书中，在适当参考附图的同时描述本发明的特征。在附图中，为清楚起见，放大图解各部分的尺寸和形状而不完全与其实际尺寸和形状相同。相应地，本发明的技术范围不特别限于附图中图解的各部分的尺寸和形状。
<1.废气净化催化剂>
图1是图解根据本发明一个实施方案的废气净化催化剂1的构造的示意图。如图1中所示，废气净化催化剂1包括基底11和被设置在基底11上的催化剂层12。此外，催化剂层12包括被设置在基底11上的第一催化剂层13和被设置在第一催化剂层13的上表面上的第二催化剂层14。
本发明人已经发现，在具有包括如上所述的第一催化剂层和第二催化剂层的层状催化剂(也称作“双层催化剂”)构造的废气净化催化剂中，通过使用由特定元素形成的复合氧化物作为第一催化剂层中所用的载体的材料，可以实质上抑制长时间使用后的催化活性降低和/或异常气味生成。可以如下描述废气净化催化剂1为何具有上述特征的原因。本发明不特别限于下列作用和原理。
在用作汽车动力的发动机中，废气温度高。因此，汽车的废气净化催化剂需要高耐热性。据发现，当高温废气围绕废气净化催化剂循环时，由于废气与催化贵金属之间的相互作用，作为催化位点的催化贵金属发生烧结，且催化贵金属的粒子变粗。由此，当催化贵金属发生烧结时，催化活性可能降低。为了抑制催化贵金属的烧结，使用具有高的金属原子吸收能力的高碱性化合物作为催化剂层中所含的载体材料是有利的。
在双层催化剂的情况下，发现第二催化剂层(上层)的催化贵金属热扩散并与第一催化剂层(下层)的催化贵金属形成合金。这种现象被认为归因于由于第一催化剂层(下层)中所含的载体材料的化合物的碱性而吸引第二催化剂层(上层)的催化贵金属。由此，当催化贵金属合金化时，催化活性可能明显降低或丧失。为了抑制催化贵金属的合金化，使用具有低的金属原子吸引能力的低碱性化合物作为第一催化剂层(下层)中所含的载体材料是有利的。
已知汽油燃料中所含的硫组分(例如酸性气体，例如SOx)被吸收在废气净化催化剂的催化剂层中所含的载体材料的化合物上，并积聚在催化剂层上。积聚在催化剂层上的SOx被还原，并作为硫化氢(H2S)释放，其在高负荷下停止时发出异常气味。这种异常气味变成废气异味。因此，需要抑制硫积聚在汽车的废气净化催化剂的催化剂层中所含的载体材料的化合物中。为了抑制硫积聚在催化剂层上，使用具有低的SOx吸收能力的低碱性化合物作为催化剂层中所含的载体材料是有利的。此外，在双层催化剂的情况下，具有较高催化活性的第一催化剂层(下层)的载体材料的化合物(在其上负载第一催化剂层的催化贵金属)很大程度上促成通过硫积聚产生异常气味。相应地，在双层催化剂的情况下，使用具有低SOx吸收能力的低碱性化合物作为第一催化剂层(下层)中所含的载体材料是有利的。
如上所述，为了满足所有要求，包括抑制催化贵金属的烧结、抑制催化贵金属的合金化和抑制硫积聚，必须选择具有最佳碱性的催化剂层载体材料。相应地，选择具有最佳碱性的催化剂层载体材料并由此获得具有高耐热性的废气净化催化剂是极其困难的。
本发明人已经发现，在具有双层催化剂构造的废气净化催化剂中，通过选择由氧和选自铝、磷和硼的至少一种元素形成的复合氧化物作为第一催化剂层(下层)中所含的载体材料，可以满足所有要求，包括抑制催化贵金属的烧结、抑制催化贵金属的合金化和抑制硫积聚，其中该复合氧化物中的氧原子1s轨道结合能(下文也称作“氧1s结合能”或“O1s结合能”)在530eV至535eV的范围内。由于上述复合氧化物在其表面上具有少量碱性基团，吸收SOx的能力和吸引第二催化剂层(上层)的催化贵金属的能力低。因此，在第一催化剂层含有上述载体材料的废气净化催化剂1中，可以实质上抑制硫的积聚和催化贵金属的合金化。另一方面，上述复合氧化物具有高的O 1s结合能。这是因为该复合氧化物在氧和磷和硼之间具有强共价键。由于这种性质，上述复合氧化物可以与催化贵金属形成与碱性化合物类似的相互作用。因此，在第一催化剂层含有上述载体材料的废气净化催化剂1中，可以实质上抑制催化贵金属的烧结。
在废气净化催化剂1中，第一催化剂层13所含的载体含有由氧和选自铝、磷和硼的至少一种元素形成的复合氧化物。该复合氧化物用作第一催化剂层13的OSC材料。载体中所含的复合氧化物优选是含氧酸(例如磷酸或硼酸)的铝盐，更优选磷酸铝或硼酸铝，再更优选AlPO4所示的磷酸铝或9Al2O3-2B2O3所示的硼酸铝。上述含氧酸的铝盐具有低的表面碱性。该低碱性化合物可以降低与金属原子的相互作用。此外，该低碱性化合物具有低的吸收汽油燃料中所含的酸性气体(例如硫组分，例如SOx)的能力。相应地，当第一催化剂层的载体含有上述含氧酸的铝盐形式的复合氧化物时，实质上抑制了与负载在第二催化剂层上的催化贵金属铑的相互作用，并可以实质上抑制由铑的热扩散和合金化造成的催化活性降低。此外，可以实质上抑制汽油燃料中所含的硫的积聚。
第一催化剂层13的载体中所含的复合氧化物具有530eV至535eV的O 1s结合能。该复合氧化物的O 1s结合能优选在532eV至535eV的范围内。通过使用具有在上述范围内的O 1s结合能的复合氧化物作为第一催化剂层的载体材料，可以实质上抑制催化贵金属的烧结。
通过例如根据JIS K 0147使用X-射线光电子能谱仪(XPS；Al辐射源)用X-射线照射第一催化剂层或其材料表面以分析第一催化剂层或其材料表面的电子态，可以测定该复合氧化物的O 1s结合能。
第一催化剂层13含有铂作为负载在载体上的催化贵金属。铂含量优选在第一催化剂层总质量的0.01质量％至2质量％的范围内，更优选在0.1质量％至1质量％的范围内。在上述铂含量范围内，可以表现出高的废气净化性能。
在废气净化催化剂1中，第二催化剂层14所含的载体含有较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝。所述较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物和多孔氧化铝用作第二催化剂层14的OSC材料。在本发明中，“二氧化铈-氧化锆复合氧化物”是指含有二氧化铈(CeO2)和氧化锆(ZrO2)的复合氧化物。在本发明中，“较不热退化的”或“热退化低”通常是指储氧能力(OSC)在400℃至700℃的范围内不实质上降低。此外，在本发明中，“多孔”通常是指使用孔隙分布法(气体吸收法或压汞法)测得的孔径在0.4纳米至100微米的范围内。所述较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物含有例如优选占复合氧化物总质量的20质量％至60质量％的CeO2和40质量％至80质量％的ZrO2。此外，在该复合氧化物中，CeO2与ZrO2的质量比优选在1:0.67至1:4的范围内，更优选在1:1至1:4的范围内。该多孔氧化铝优选是γ-氧化铝或θ-氧化铝。通过使用上述载体材料，可以进一步改进废气净化催化剂1的耐热性。
第二催化剂层14含有铑作为负载在载体上的催化贵金属。铑含量优选在第二催化剂层总质量的0.01质量％至1质量％的范围内，更优选在0.05质量％至0.5质量％的范围内。在上述铑含量范围内，可以表现出高废气净化性能。
在废气净化催化剂1中，第一催化剂层13的涂布重量优选在40克/升基底至150克/升基底的范围内，更优选在50克/升基底至120克/升基底的范围内。第二催化剂层14的涂布重量优选在30克/升基底至180克/升基底的范围内，更优选在50克/升基底至100克/升基底的范围内。此外，第一催化剂层13的涂布重量与第二催化剂层14的涂布重量的质量比优选在1:0.6至1:1.2的范围内，更优选在1:0.65至1:1的范围内。通过含有具有上述涂布重量的第一和第二催化剂层的废气净化催化剂，可以实质上避免由废气中的组分(例如硫)造成的催化活性降低，并可以在汽车长时间行驶后表现出高废气净化性能。
第一催化剂层和第二催化剂层的涂布重量不受特别限制，并可以使用在酸等中溶解各催化剂层并对该溶液中的金属组分进行电感耦合等离子体(ICP)发射光谱学的方法测定。
在废气净化催化剂1中，第一催化剂层13的厚度优选在10微米至100微米的范围内，更优选在10微米至80微米的范围内，再更优选在15微米至75微米的范围内。第二催化剂层14的厚度优选在10微米至60微米的范围内，更优选在10微米至50微米的范围内，再更优选在15微米至45微米的范围内。此外，第一催化剂层13的厚度与第二催化剂层14的厚度的比率优选在1:1至2:1的范围内，更优选在1:1至1.6:1的范围内，再更优选在1.1:1至1.5:1的范围内。通过含有具有上述厚度的第一和第二催化剂层的废气净化催化剂，可以实质上避免由废气中的组分如硫造成的催化活性降低，并可以在汽车长时间行驶后表现出高废气净化性能。
第一催化剂层和第二催化剂层的厚度不受特别限制，并可以使用用扫描电子显微镜(SEM)观察该催化剂的横截面并计算催化剂层的预定位置的厚度的平均值或使用电子探针显微分析(EPMA)的方法测定。
在废气净化催化剂1中，任选地，第一催化剂层13和第二催化剂层14可进一步含有一种或多种附加材料。关于所述附加材料，例如，优选地，如第二催化剂层的情况中那样，使用二氧化铈-氧化锆复合氧化物作为第一催化剂层的材料。通过含有附加材料的第一催化剂层和第二催化剂层，可以进一步改进废气净化催化剂1的废气净化性能和/或储氧能力。
第一催化剂层和第二催化剂层中所含的各材料的组成不受特别限制，并可以使用例如在酸等中溶解各催化剂层并对该溶液中的金属组分进行电感耦合等离子体(ICP)发射光谱学的方法、对各催化剂层的横截面或表面进行能量色散X-射线(EDX)光谱学或电子探针显微分析(EPMA)的方法、或对各催化剂层的粉末进行X-射线荧光分析(XRF)的方法测定。
在废气净化催化剂1中，基底11优选是蜂窝、丸粒或粒子形式，更优选是具有蜂窝形式的整料基底。此外，优选地，基底11含有耐热无机材料，例如堇青石或金属。通过使用具有上述特征的基底，可以在高温条件下保持该废气净化催化剂的催化活性。
可以使用相关领域中常用的方法，例如在基底上依序地洗涂含有载体材料和任选地催化贵金属的催化剂层材料浆料的方法，来制造废气净化催化剂1。制造废气净化催化剂1的方法不限于这些方法。
在废气净化催化剂1中，可以实质上抑制燃料中所含的硫积聚在催化剂层(特别是第一催化剂层)上。公知的是，积聚在废气净化催化剂中所含的催化剂层上的硫量与该催化剂用于净化汽车废气时产生的废气异味(主要组分是H2S)相关。相应地，废气净化催化剂1优选用于净化汽车废气，更优选用作汽车中的底盘催化剂。通过在上述用途中使用废气净化催化剂1，可以实质上抑制废气异味生成。
如上所述，在废气净化催化剂1中，可以实质上抑制用作第二催化剂层的催化贵金属的铑的热扩散，可以实质上抑制燃料中的硫的积聚，并因此可以实质上抑制长时间使用后的催化活性降低和/或异常气味生成。相应地，通过使用这种废气净化催化剂1净化汽车废气，可以在汽车长时间行驶后表现出高废气净化性能和/或可以实质上抑制废气异味生成。
下面使用实施例更详细描述本发明。但是，本发明的技术范围不限于这些实施例。
<I.材料>
[I-1.磷酸铝的制备]
将150毫升离子交换水倒入烧杯并在其中放入搅拌棒。将0.1摩尔九水合硝酸铝(Nacalai Tesque Inc.制造)添加到离子交换水中并搅拌以溶解在其中。称出85质量％的磷酸(Nacalai Tesque Inc.制造)并以相当于0.1摩尔磷酸的量放入另一烧杯。将称出的磷酸在搅拌下添加到该硝酸铝水溶液中。用离子交换水洗涤和回收烧杯中残留的磷酸，然后添加到该混合水溶液中。使用吸移管将28％氨水(Nacalai Tesque Inc.制造)逐滴渐渐添加到所得混合水溶液中以使pH为4.0。然后，在该混合水溶液的烧杯上放置盖子，然后在室温下搅拌12小时。然后，将该混合水溶液离心(3000rpm，10分钟)以分离成沉淀物和上清液。将适当量的离子交换水添加到所得沉淀物中，并将该混合物悬浮，然后在与上述相同的条件下离心分离以分离成沉淀物和上清液。将所得沉淀物使用干燥机在120℃下干燥12小时。使用研钵和研杵将所得干物质压碎成粉末。将这种粉末在电炉中在1100℃下烧制5小时以获得磷酸铝。
[I-2.第一催化剂层材料的制备]
将150毫升离子交换水倒入烧杯并在其中放入搅拌棒。将预定量的硝酸铂水溶液(浓度：8.6质量％；用量：9.5克)添加到这种离子交换水中，然后搅拌。称出40克下示载体材料并添加到这种水溶液中，然后搅拌。将所得水溶液在搅拌下加热至150℃以使水蒸发。将残留物质使用干燥机在120℃下干燥12小时。使用研钵和研杵将所得干物质压碎成粉末。将这种粉末在电炉中在500℃下烧制3小时以获得第一催化剂层材料。
[表1]
[I-3.第二催化剂层材料的制备]
将100毫升离子交换水倒入烧杯并在其中放入搅拌棒。将预定量的硝酸铑水溶液(浓度：2.75质量％；用量：2.86克)添加到这种离子交换水中，然后搅拌。称出15克多孔氧化铝(添加镧的氧化铝)和称出15克较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物并添加到该水溶液中，然后搅拌。将所得水溶液在搅拌下加热至150℃以使水蒸发。将残留物质使用干燥机在120℃下干燥12小时。使用研钵和研杵将所得干物质压碎成粉末。将这种粉末在电炉中在500℃下烧制3小时以获得第二催化剂层材料。
<II.催化剂的制备>
[II-1.第一催化剂层的制备]
将3.82克第一催化剂层材料和0.08克氧化铝基粘合剂添加到离子交换水中，然后在搅拌下研磨整夜。然后，调节所得混合物的粘度以获得浆料。将该浆料倒在具有陶瓷蜂窝结构的35毫升(L＝50毫米)试样基底上，以用该浆料涂布基底的内壁表面。使该浆料涂布的基底在设定为150℃的干燥机中静置1小时以蒸发该浆料的水。然后，使基底在设定为500℃的电炉中静置3小时以烧制基底和涂层。结果制成第一催化剂层(总涂布重量：3.89克；111.1克/升基底)。
[II-2.第二催化剂层的制备]
使用2.40克第二催化剂层材料和0.16克氧化铝基粘合剂，根据与上述II-1中相同的程序制备含有第二催化剂层材料的浆料。将所得浆料倒在其上形成了第一催化剂层的基底上，以用该浆料涂布第一催化剂层的上表面。使该浆料涂布的基底在设定为250℃的干燥机中静置1小时以蒸发该浆料的水。然后，使基底在设定为500℃的电炉中静置3小时以烧制基底和涂层。结果制成第二催化剂层(总涂布重量：2.56克；73.1克/升基底)。
<III.催化剂的评估方法>
[III-1.X-射线光电子能谱法]
根据JIS K 0147使用X-射线光电子能谱仪(XPS；Al辐射源；PHI5000；Philips制造)用X-射线照射对比例1至3和实施例1和2的催化剂中所用的第一催化剂层材料的表面，以分析第一催化剂层材料的表面的电子态。由所得XPS光谱测定O 1s结合能(eV)。
[III-2.耐热性处理]
使用汽油发动机，在图2中所示的温度条件下对对比例1至3和实施例1和2的催化剂进行耐热性处理。在此，气体流速设定为10L/min。设定气体组成以获得在(1)加热过程和(3)冷却过程中N2＝100％的分压和在(2)保持过程中CO/O2/H2O/N2＝1/5/10/余量的分压，并以5分钟为间隔停止CO气体或O2气体的流通。由此在改变废气组成的同时加速催化剂的劣化。
[III-3.硫中毒处理]
使用汽油发动机，在图3中所示的温度条件下对对比例1至3和实施例1和2的催化剂的第一催化剂层材料进行硫中毒处理。作为样品，使用1克由各对比例和实施例的第一催化剂层材料形成的丸粒。在此，气体流速设定为5L/min。设定气体组成以获得在(1)加热过程和(3)冷却过程中N2＝100％的分压和在(2)保持过程中NO/CO/C3H6/CO2/O2/H2O/SO2/N2＝0.1/0.65/0.1/10/0.725/3/0.05/余量的分压。由此在改变废气组成的同时加速催化剂的劣化。
[III-4.积聚硫量的测量]
根据上述III-3的程序，对对比例1至3和实施例1和2的催化剂的第一催化剂层材料进行硫中毒处理。使用C-S分析仪(EMIA-820W，HoribaLtd.制造)测量该处理后各样品(丸粒)中所含的积聚硫的量。
[III-5.催化活性评估试验]
根据上述III-2的程序，对对比例1至3和实施例1和2的催化剂进行耐热性处理。使用模型气体装置，在图4中所示的温度条件下评估对比例1至3和实施例1和2的催化剂在耐热性处理后的活性。在此，气体流速设定为30L/min。设定气体组成以获得NO/CO/C3H6/CO2/O2/H2O/N2＝0.19/0.95/0.15/9.5/0.41/4.73/余量的分压。由下列公式计算NOx净化率。在下列公式中，流入气体浓度代表催化剂的气体流入部分中的NOx浓度，流出气体浓度代表催化剂的气体流出部分中的NOx浓度。
NOx净化率(％)＝(流入气体浓度-流出气体浓度)/(流入气体浓度)×100
基于上述公式，计算(3)加热过程中的NOx净化率并作为NOx50％净化温度(℃)测定净化50％NOx时的温度。
[III-6.催化剂层的厚度的测量]
使用扫描电子显微镜(SEM)，观察对比例1至3和实施例1和2的催化剂的横截面。关于催化剂的各横截面，在基底的内角部分的25个位置和线性部分的36个位置测量在基底表面上形成的第一催化剂层和第二催化剂层的厚度。关于各催化剂，计算基底的内角部分和线性部分的催化剂层的厚度平均值。
<IV.催化剂的评估结果>
关于对比例1至3和实施例1和2的各催化剂，根据上述程序测定O1s结合能、NOx 50％净化温度和积聚硫量。图5图解各催化剂的O 1s结合能和NOx 50％净化温度之间的关系，且图6图解各催化剂的O 1s结合能和积聚硫量之间的关系。
如图5中所示，在O 1s结合能高于535eV的对比例1的催化剂中，NOx 50％净化温度高于380℃；而在O 1s结合能为535eV或更低的实施例1和2的催化剂中，NOx 50％净化温度显著降低。但是，在O 1s结合能低于530eV的对比例2和3的催化剂中，NOx 50％净化温度再提高。
已知的是，根据上述III-4的程序测得的各催化剂层材料的积聚硫量与含有该催化剂层材料的催化剂用于净化汽车废气时产生的废气异味(主要组分是H2S)有关系。如图6中所示，在O 1s结合能低于530eV的对比例2和3的催化剂中，积聚硫量高于1质量％；而在O 1s结合能为530eV或更高的实施例1和2和对比例1的催化剂中，积聚硫量为1质量％或更低。
关于对比例1至3和实施例1和2的各催化剂，根据上述程序测量第一催化剂层和第二催化剂层的厚度。图7图解实施例1的催化剂的横截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。
在对比例1至3和实施例1和2的所有催化剂中，根据上述III-6的程序测得的催化剂层的厚度基本相同。在实施例1的催化剂中，在基底的内角部分的表面上形成的第一催化剂层和第二催化剂层的厚度分别为70.4微米和46.8微米。此外，在基底的线性部分的表面上形成的第一催化剂层和第二催化剂层的厚度分别为18.1微米和16.0微米。
Claims (4)
1.废气净化催化剂，其包含：
基底(11)；
第一催化剂层(13)，其被设置在所述基底的上表面上并含有第一载体和负载在第一载体上的铂，其中第一载体含有复合氧化物，该复合氧化物由氧和至少一种选自由铝、磷和硼组成的组的元素形成并具有530eV至535eV的氧1s结合能；和
第二催化剂层(14)，其被设置在第一催化剂层的上表面上并含有第二载体和负载在第二载体上的铑，其中第二载体含有较不热退化的二氧化铈-氧化锆复合氧化物或多孔氧化铝。
2.根据权利要求1的废气净化催化剂，其中
第一催化剂层(13)的第一载体含有磷酸铝或硼酸铝。
3.根据权利要求1或2的废气净化催化剂，其中
第一催化剂层(13)的涂布重量在40克/升基底至150克/升基底的范围内，且
第二催化剂层(14)的涂布重量在30克/升基底至180克/升基底的范围内。
4.根据权利要求1至3任一项的废气净化催化剂，其中
第一催化剂层(13)的厚度在10微米至100微米的范围内，且
第二催化剂层(14)的厚度在10微米至60微米的范围内。
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