CN105517704A - 用于机动车的排气净化催化剂 - Google Patents

Abstract

一种具有基材和形成在该基材上的催化涂层的排气净化催化剂包含位于同一催化涂层中的氧化铝载体、铂族金属、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物。

Description

用于机动车的排气净化催化剂

技术领域

本发明涉及一种包含铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的排气净化催化剂。

背景技术

从机动车等的内燃发动机排出的排气包含有害气体如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和未燃的碳氢化合物(HC)。在用于分解这些有害气体的排气净化催化剂(所谓的三元催化剂)中，使用具有氧储存能力(OSC)的氧化铈-氧化锆复合氧化物等作为促进剂。具有OSC的物质(氧储存材料)吸收和放出氧以由此控制微空间中的空燃比(A/F)，并具有抑制净化率随着排气组分的变动而下降的效果。

通常被包含在具有OSC的复合氧化物中的铈不仅昂贵，而且由于近来的代理环境的恶化而变得越来越难稳定地购得。因此，出于减少铈的使用量的目的，正在对使用包含铁作为氧储存材料的排气净化催化剂进行调研。

例如，日本专利申请公报No.2007-136339(JP2007-136339A)公开了用于储存和放出氧的催化用粒子，所述催化用粒子各自都包括包含三价铁氧化物作为主要成分的芯部和形成在该芯部的外周面上的一层，所述层由作为不同于铁的二价元素在三价铁氧化物中的固溶体的铁化合物构成。日本专利申请公报No.2009-285619(JP2009-285619A)公开了一种用于排气净化的催化剂，该催化剂的特征在于，催化剂层中分散地包含大量铁氧化物粒子，铁氧化物粒子的至少一部分是粒径在300nm以下的微细铁氧化物粒子，所述微细铁氧化物粒子与具有氧储存/放出能力的含铈氧化物粒子接触，并且微细铁氧化物粒子占铁氧化物粒子的总面积的面积比率在30％以上。

Fe₂O₃由于氧化/还原而具有OSC。另一方面，铁非期望地与其它催化剂材料如氧化铈-氧化锆固溶体和氧化铝反应。因此，本领域的技术人员已认识到，采用Fe₂O₃的氧储存材料的氧储存能力容易下降，并且包含此类氧储存材料的催化剂的净化性能容易下降且由此具有不良的耐久性。发明人通过向Fe₂O₃添加ZrO₂、La₂O₃等以获得铁氧化物-氧化锆基复合氧化物而解决了该问题并且已在大幅提高耐久性方面取得了成功。然而，其耐久性仍然不够。

发明内容

本发明提供了一种包含采用了Fe₂O₃的氧储存材料并具有优良耐久性的用于机动车的排气净化催化剂。

发明人发现，通过在同一催化涂层中使具有OSC的铁氧化物-氧化锆基复合氧化物与镧系元素氧化物共存，抑制了铁氧化物-氧化锆基复合氧化物中包含的铁与其它催化剂材料反应，并由此提高了耐久性。

本发明的一方面涉及一种包括基材和形成在该基材上的催化涂层的排气净化催化剂。所述排气净化催化剂包含位于同一催化涂层中的氧化铝载体、铂族金属、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物。

在此方面中，所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物可以是包含铁、锆和稀土元素的复合氧化物。所述复合氧化物可具有90质量％以上的Fe₂O₃、ZrO₂和稀土元素氧化物的合计含量和就Fe₂O₃量而言10至90质量％的铁氧化物含量。

在该方面中，所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物可包含镧或钇作为稀土元素。

在该方面中，同一催化涂层中还可包含氧化铈-氧化锆基复合氧化物。

在该方面中，所述镧系元素氧化物与所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的质量比可处于0.18至1.1的范围内。

在该方面中，所述镧系元素氧化物可具有15μm以下的通过动态光散射法测得的D50粒径。

在该方面中，所述镧系元素氧化物可以是La₂O₃。

在方面中，所述铂族金属可被载持在所述氧化铝和所述氧化铈-氧化锆基复合氧化物中的至少一者上。

根据本发明的该方面的排气净化催化剂包含铁氧化物作为氧储存材料，并且尽管如此也由于镧系元素氧化物抑制铁与其它催化剂材料反应而具有高耐久性。根据本发明的该方面的排气净化催化剂被抑制了在长时间暴露于高温时的OSC的下降。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是归纳在耐久试验之前(初始)和耐久试验之后测定的各催化剂的OSC值的曲线图；和

图2是示出在耐久试验之后测定的OSC值随着La₂O₃添加量的变化而变化的曲线图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例的排气净化催化剂具有由基材和形成在该基材上的催化涂层构成的结构，所述基材由陶瓷、金属等构成，其中氧化铝、铂族金属、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物共存于催化涂层中，亦即，这些成分被包含在同一催化涂层中。

用于排气净化催化剂的基材对于本领域的技术人员而言是公知的，并且可以使用例如具有蜂窝结构并由具有高耐热性的材料如陶瓷——例如堇青石或碳化硅(SiC)——或合金(不锈钢等)构成的基材。其一个示例是蜂窝基材，该蜂窝基材具有圆筒形的外形并具有作为排气通路的通孔(孔格)，后者形成在圆筒的轴向上以使得排气可以与将孔格分隔的隔壁(肋壁)接触。除蜂窝形状以外，基材的形状可以是泡沫、球丸等形状。关于基材的总体外形，可采用椭圆筒形或多角筒形代替圆筒形。用于向基材赋予催化涂层的常规方法对于本领域的技术人员而言也是公知的。例如，可以通过混合用于催化涂层的材料以调制(配制)浆体并且将该浆体浇注到基材中来形成催化涂层。

用于根据本发明的一个实施例的排气净化催化剂中的铁氧化物-氧化锆基复合氧化物是包括LaFeO₃和La₂Zr₂O₇(其一部分是钇(Y)在ZrO₂中的固溶体)且具有1μm以下的一次粒径的复合氧化物并且具有OSC。优选地，铁氧化物-氧化锆基复合氧化物还应当包含稀土元素，以便提高铁氧化物和氧化锆的耐热性，并且即使在于空气中在高温下进行耐久试验之后也实现高OSC。在该复合氧化物包含稀土元素的情况下，氧化锆和稀土元素的氧化物优选应当以固溶体状态存在。

稀土元素的示例包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、镱(Yb)和镥(Lu)。尽管可使用Ce，但从降低Ce量的观点来看优选使用Ce以外的稀土元素。从氧化锆的稳定性(特别地，热稳定性)变高的观点来看，更优选La、Y、Nd、Pr和Sr，并且更加优选La和Y。尤其优选La。这类稀土元素的其中一种可单独使用或其两种以上可并用。因此，La可与Y共存。

优选地，铁氧化物-氧化锆基复合氧化物中的就Fe₂O₃量而言的铁氧化物的含量应当处于10至90质量％的范围内。在铁氧化物-氧化锆基复合氧化物不包含稀土元素的情况下，优选地，就Fe₂O₃量而言的铁氧化物的含量处于20至90质量％、特别是20至70质量％的范围内。同时，在铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含稀土元素的情况下，优选地，就Fe₂O₃量而言的铁氧化物的含量处于10至45质量％、特别是10至35质量％的范围内。此外，在铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含稀土元素的情况下，优选地，Fe₂O₃、ZrO₂和稀土元素的氧化物的总量为90质量％以上，特别是95质量％以上，尤其98质量％以上，最优选100质量％。只要铁氧化物-氧化锆基复合氧化物具有在上述范围内的组分，复合氧化物就能发挥高OSC。

用于根据本发明的实施例的排气净化催化剂中的铁氧化物-氧化锆基复合氧化物例如通过以下方法获得。将氧化锆溶胶水悬浮液与有机酸铁盐(例如，羧酸如柠檬酸或反丁烯二酸与铁离子的盐，具体地，柠檬酸铁(III)铵等)。将所获得的液体混合物加热并浓缩以将该液体混合物转化为凝胶。在空气中以800℃以上、更优选地900℃以上、尤其优选地1000℃以上的温度燃烧所获得的凝胶。这样，能调制铁氧化物-氧化锆基复合氧化物(混合-烧制法)。在包含稀土元素的铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的情况下，可使用以下方法：还向氧化锆溶胶水悬浮液和有机酸铁盐的液体混合物添加包含稀土元素的化合物。氧化锆溶胶具有优选地10至100nm、更优选地30至80nm的粒径。氧化锆溶胶水悬浮液中的氧化锆溶胶的含量就固体浓度而言优选为5至40质量％，更优选10至40质量％，更加优选20至35质量％。氧化锆溶胶水悬浮液优选为碱。更优选地，氧化锆溶胶水悬浮液具有8至10的pH值，更加优选地具有9至10的pH值。

在该混合-烧制法中，当液体混合物被加热并浓缩以凝胶化时，氧化锆溶胶凝胶化且同时由有机酸铁盐产生的铁氧化物前体也凝胶化。由此，氧化锆和铁氧化物两者都变成以纳米尺度均匀地分散。在所获得的凝胶在空气中例如在900℃以上的温度下燃烧5小时以上的情况下，获得铁氧化物-氧化锆基复合氧化物，其中铁氧化物和氧化锆处于已以纳米尺度均匀地分散的状态下。该方法是优选的，因为获得了这种具有优良OSC的复合氧化物。此外，优选地，这样烧制的复合氧化物的铁氧化物中包含赤铁矿。

在根据本发明的实施例的排气净化催化剂中，镧系元素氧化物具备抑制铁氧化物-氧化锆基复合氧化物中包含的Fe与共存于催化涂层中的其它材料反应的效果。镧系元素的示例包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铓(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。这些之中优选La、Nd和Pr。尤其优选La。镧系元素氧化物优选为La₂O₃、Nd₂O₃或Pr₂O₃，尤其优选La₂O₃。

优选地，在催化涂层中镧系元素氧化物以这样的量存在：其与铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的质量比处于0.18至1.1、优选0.25至0.93、更优选0.36至0.79的范围内。尽管尚未充分阐明镧系元素氧化物的效果，但推定催化涂层内的La₂O₃选择性地与扩散的Fe反应并由此降低对其它材料的不利影响。通过使用质量比处于该范围内的镧系元素氧化物，能充分抑制Fe与共存于催化涂层中的其它材料反应。

从抑制Fe反应的观点来看，更优选地，镧系元素氧化物应当已均匀地分散在催化涂层中。用于定量地确定镧系元素氧化物已均匀地分散的一般技术是研磨催化剂层的断面并利用电子探针显微分析仪(EPMA)分析该断面。优选地，镧系元素氧化物以微细粒子的状态被包含在催化涂层中。镧系元素氧化物具有优选地15μm以下、特别是10μm以下、尤其6μm以下的通过动态光散射法测得的D50粒径。

在根据本发明的实施例的排气净化催化剂中，催化涂层还可包含氧化铈-氧化锆基复合氧化物。氧化铈-氧化锆基复合氧化物是一般被用作排气净化催化剂中的氧储存材料的材料，并且其细节对于本领域的技术人员而言是公知的。用于本发明的排气净化催化剂中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物优选是氧化锆就重量比而言以比氧化铈大的量被包含在内的复合氧化物。更优选地，氧化铈-氧化锆基复合氧化物中的氧化铈：氧化锆的重量比处于1：1.1至1：5、特别是1：1.5至1：3的范围内。

用于根据本发明的实施例的排气净化催化剂中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物还可包含选自铈以外的稀土元素的元素。稀土元素的示例包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、镱(Yb)和镥(Lu)。这些之中尤其优选Y、La和Pr。优选地，这些稀土元素以氧化物(例如，Y₂O₃、La₂O₃和Pr₆O₁₁)的形式被包含。通过添加铈以外的稀土元素，带来了晶格缺陷且由此能提高氧储存性能。在氧化铈-氧化锆基复合氧化物包含选自铈以外的稀土元素的元素的情况下，优选地，此类元素的含量就关于整个氧化铈-氧化锆基复合氧化物的量的氧化物量而言处于1至20质量％、尤其5至15质量％的范围内，因为OSC未受损。

尤其优选地，用于根据本发明的实施例的排气净化催化剂中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物应当包含Y₂O₃和La₂O₃。优选以关于整个氧化铈-氧化锆基复合氧化物处于1至10质量％、尤其3至7质量％的范围内的量包含La₂O₃。优选以关于整个氧化铈-氧化锆基复合氧化物处于1至10质量％、尤其3至7质量％的范围内的量包含Y₂O₃。优选地，La₂O₃含量与Y₂O₃的含量的比按重量计处于La₂O₃：Y₂O₃＝4：6至6：4的范围内。

用于根据本发明的实施例的排气净化催化剂中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物不限于上述那些，并且例如可以是就重量比而言氧化铈的含量大于氧化锆的含量的复合氧化物，或是具有烧绿石型规则排列结构的复合氧化物。可以使用各种氧化铈-氧化锆基复合氧化物，比方说例如日本专利申请公报No.2013-116446(JP2013-116446A)中记载的那些。

用于制造根据本发明的实施例的排气净化催化剂的氧化铝载体可以是与被用作一般的排气净化催化剂中的载体的氧化铝载体相同的氧化铝载体。该氧化铝载体可以包含与其共存的其它化合物(典型地无机氧化物)作为副成分。此类化合物的示例包括稀土元素如镧、碱土元素如钙和过渡金属元素的化合物。从扩大高温下的比表面积而不损害催化剂功能的观点来看，优选尤其包含这些元素之中的稀土元素如镧作为稳定剂的氧化铝载体，其形式为氧化物，例如特别是La₂O₃。优选地，氧化铝载体中的副成分的含量为20质量％以下，特别是10质量％以下，尤其5质量％以下。

氧化铝载体的形状(外形)未被特别地限制。然而，从能确保较大比表面积的观点来看，优选粉末状(粒子状)的氧化铝载体。构成该载体的粒子具有优选地50至150m²/g、更优选地80至120m²/g的BET比表面积。

根据本发明的实施例的排气净化催化剂包含铂族金属作为主催化剂。铂族金属的示例包括钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)。尤其优选Pt和Pd。铂族金属优选地在被载持在其它材料——即氧化铝、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物、氧化铈-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物中的任一者——的状态下、更优选地在被载持在氧化铝和氧化铈-氧化锆基复合氧化物中的至少一者上的状态下使用。在本发明的排气净化催化剂中，优选地，铂族金属的使用量相对于基材体积处于0.01至5.0g/L、特别是0.1至2.0g/L的范围内。

[示例]

下面参照一个示例更详细地说明本发明，但本发明不应当被解释为局限于该示例。

1.催化剂的调制

A.材料

以下材料用于调制催化剂。

材料1(Al₂O₃)：与1质量％的La₂O₃复合的Al₂O₃

材料2(CZ)：CeO₂/ZrO₂/Y₂O₃/La₂O₃复合氧化物(氧化物的含量分别为30质量％、60质量％、5质量％和5质量％)

材料3(LFZ)：Fe：Zr：La：Y＝1.0：1.0：1.2：0.109(原子比)的LaFeO₃/La₂Zr₂O₇/(Zr，Y)O_X复合氧化物

材料4(La₂O₃)：La₂O₃粉末(由KishidaChemicalCo.,Ltd.制造)

材料5(pd)：具有8.8质量％的贵族金属含量的硝酸钯水溶液(由Cataler公司制造)

基材：875-cc(600H/3-9R-08)堇青石蜂窝基材(由Denso公司制造)

“CZ”指氧化铈-氧化锆基复合氧化物，而“LFZ”指基于铁氧化物和氧化锆的含有La的复合氧化物。作为材料4的La₂O₃粉末通过研磨而制成为具有6μm的利用动态光散射(DLS)分析仪测定的D50。材料3(LFZ)以下列方式调制。

[材料3(LFZ)的调制]

将柠檬酸铁(III)铵(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造；褐色；铁含量16％至19％)与378.4g水分散型含氧化钇的碱性氧化锆溶胶(由NissanChemicalIndustries,Ltd.制造的“NanoUseZR30-BS”；溶胶粒径：30至80nm；固体ZrO₂浓度：30.8％；Zr：Y(原子比)＝1：0.109)、9g四甲基氢氧化铵(TMAH)和约140g蒸馏水混合以调制包含柠檬酸铁(III)铵和氧化锆溶胶的混合物。接下来，将165.36g氧化镧微粒子(由KishidaChemicalCo.,Ltd.制造；粒径：15μm以下)与约140g蒸馏水混合以调制氧化镧微粒子分散液。

将该混合物与氧化镧微粒子分散液混合，并利用桨式搅拌机充分搅拌得到的混合物。此外，利用均化器(由IKAWorks,Inc.制造的“T50-Basic”；采用由IKAWorks,Inc.制造的轴传动发生器“S50N-G45F”)以6000至7000rpm的转速将该混合物进行3次1分钟搅拌。这样，获得柠檬酸铁(III)铵已溶解在其中的含有含氧化钇的氧化锆溶胶和氧化镧微粒子的水悬浮液。

在设定于250℃的热搅拌机上将该水悬浮液从常温加热，同时利用涂覆有Teflon(注册商标)的桨式搅拌机搅拌悬浮液，由此使悬浮液浓缩。恰好在水悬浮液的粘度变得过高而无法搅拌之前停止搅拌。将浓缩物连同桨叶一起置于120℃干燥炉内并干燥12小时以上。将所获得的粉末全都导入坩埚内，并且将坩埚置于烧箱内，坩埚的盖子打开约1/10至1/5以使粉末完全氧化。将该烧箱置于能够使空气循环的脱脂炉内。在150℃下3小时→250℃下2小时→400℃下2小时→500℃下5小时的条件下在空气中焙烧粉末。

此后，在脱脂炉的温度已下降到150℃以下时从脱脂炉内取出烧箱。利用研钵将得到的粉末粉碎成能从100目(150μm2)筛通过的粒子。将所获得的粉碎物导入坩埚内，并在坩埚的盖子打开约1/10至1/5的状态下将坩埚置于箱形电炉内。在1100℃下将粉碎物在大气中燃烧10小时以获得复合氧化物粉末。

原料使用量已被调节成使得所获得的复合氧化物中的铁、锆、镧和钇的原子比为1.0：1.0：1.2：0.109。由导入的原料量计算出的复合氧化物中的Fe₂O₃、ZrO₂、La₂O₃和Y₂O₃的含量比为19.4：30.0：47.6：3.0。所获得复合氧化物具有1.9的在以下条件下计算出的协方差COV(Fe，Zr+La+Y)的绝对值。由此确认了铁氧化物和氧化锆已均匀地分散。顺便说一下，在该协方差COV的绝对值为30以下、特别是20以下的情况下，可以视为被检查的成分已均匀地分散。

[数1]

$R_i\left(Fe\right)=\frac{I_i\left(Fe\right)\×100}{I_i\left(Fe\right)+I_i\left(Zr\right)+I_i\left(X\right)}---\left(1\right)$

$R_i(Zr+X)=\frac{\left\{I_i\left(Zr\right)+I_i\left(X\right)\right\}\×100}{I_i\left(Fe\right)+I_i\left(Zr\right)+I_i\left(X\right)}---\left(2\right)$

$COV(Fe,Zr+X)=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\[\{R_i\left(Fe\right)-R_{av}\left(Fe\right)\}\×\{R_i(Zr+X)-R_{av}(Zr+X)\}\]---\left(3\right)$

(式中，X表示稀土元素；Ii(Fe)、Ii(Zr)和Ii(X)表示在测量点i(i＝1至n)分别针对铁、锆和稀土元素的X射线强度与分别针对各元素的100％强度之比，通过在15kV的加速电压、50nA的施加至样品的电流、最小光束直径(1μm以下)和1μm的测量间隔的条件下利用EPMA(WDX：波长分散X射线分光法)检查复合氧化物并分析得到的线来确定X射线强度；并且Rav(Fe)和Rav(Zr+X)分别表示针对全部测量点n确定的Ri(Fe)值和Ri(Zr+X)值的平均值。)

B.比较例1至3和示例1的催化剂的调制

(1)比较例1：Pd(1.5)/CZ(105)+Al₂O₃(113)+粘接剂

首先，使用材料5(Pd)来调制Pd/CZ(材料6)——其中已将1.42质量％的Pd载持于材料2(CZ)上。通过浸渍法进行Pd的载持。接下来，利用搅拌使材料6、材料1和基于Al₂O₃的粘接剂悬浮在蒸馏水中以调制浆体。将该浆体浇注到基材中，并用鼓风机吹走不需要的浆体以使用材料涂覆基材的壁面。将涂覆材料调制成使得Pd、材料1和材料2的量相对于基材体积分别为1.5g/L、113g/L和105g/L。最后，在保持在120℃下的干燥炉内将被涂覆的基材干燥2小时以从其中除水，此后在500℃下在电炉内燃烧2小时以获得比较例1的催化剂。

(2)比较例2：Pd(1.5)/CZ(105)+Al₂O₃(113)+La₂O₃+粘接剂

向根据比较例1的浆体添加材料4(La₂O₃)以调制浆体。以与比较例1中相同的方式将该浆体用于涂覆基材，由此制得比较例2的催化剂。将涂覆材料调制成使得Pd、材料1、材料2和材料4的量相对于基材体积分别为1.5g/L、113g/L、105g/L和15g/L。

(3)比较例3：Pd(1.5)/CZ(105)+Al₂O₃(113)+LFZ(27.8)+粘接剂

向根据比较例1的浆体添加材料3(LFZ)以调制浆体。以与比较例1中相同的方式将该浆体用于涂覆基材，由此制得比较例3的催化剂。将涂覆材料调制成使得Pd、材料1、材料2和材料3的量相对于基材体积分别为1.5g/L、113g/L、105g/L和27.8g/L。

(4)示例1：Pd(1.5)/CZ(105)+Al₂O₃(113)+LFZ(27.8)+La₂O₃(15)+粘接剂

向根据比较例1的浆体添加材料3(LFZ)和材料4(La₂O₃)以调制浆体。以与比较例1中相同的方式将该浆体用于涂覆基材，由此制得示例1的催化剂。将涂覆材料调制成使得Pd、材料1、材料2、材料3和材料4的量相对于基材体积分别为1.5g/L、113g/L、105g/L，27.8g/L和15g/L。

2.催化剂评价试验

(1)耐久试验

利用实际的发动机在1000℃(催化剂床温)下进行25小时劣化促进试验。改变排气的组分以便通过控制节气门开度和发动机负荷而以一定间隔反复经历浓区域、化学计量区域和稀区域，由此促进劣化。

(2)OSC评价试验

利用实际的发动机进行A/F反馈控制，将14.1和15.1设定为期望值。根据化学计量点的值与从A/F传感器输出的值之差，利用下式计算氧的过量或不足。以最大氧吸储量作为用于评价的OSC值。

OSC(g)＝0.23×ΔA/F×燃料喷射量

(3)试验结果

在图1中示出了归纳在耐久试验之前(初始)和耐久试验之后测定的各催化剂的OSC值的曲线图。

比较例2与比较例1的不同之处在于涂层中具有La₂O₃。然而，在耐久试验之后获得两个OSC值之间的比较显示，比较例2的OSC值与比较例1相当或仅略高于比较例1。

比较例3与比较例1的不同之处在于涂层中具有LFZ(铁氧化物-氧化锆基复合氧化物)。在耐久试验之后获得的两个OSC值之间的比较显示，比较例3的OSC值明显高于比较例1和2。然而，该OSC值为初始值的约一半，因此希望进一步的提高。

示例1与比较例3的不同之处在于涂层中除LFZ以外还具有La₂O₃。然而，耐久试验之后的OSC值相比于比较例3提高了很多。这些结果与仅在有无La₂O₃方面彼此不同的比较例1和比较例2的结果不同。

3.La₂O₃添加量的调研

除了改变La₂O₃的添加量之外，以与上面在1中所述的示例1相同的方式调制催化剂。然后进行与以上2中相同的评价试验。在图2中示出了显示在耐久试验后测得的OSC值的变化的曲线图。由试验结果确定，La₂O₃的添加量的适当范围为5至30g。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种排气净化催化剂，包括基材和形成在该基材上的催化涂层，所述排气净化催化剂包括：

位于同一催化涂层中的氧化铝载体、铂族金属、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物；

其中

所述镧系元素氧化物与所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的质量比处于0.18至1.1的范围内；

所述镧系元素氧化物具有15μm以下的通过动态光散射法测得的D50粒径；

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物是包括LaFeO₃和La₂Zr₂O₇的复合氧化物；并且

所述镧系元素氧化物的D50粒径是在形成催化剂前的原始材料中测得的。

2.根据权利要求1所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物是包含铁、锆和稀土元素的复合氧化物，

Fe₂O₃、ZrO₂和所述稀土元素的氧化物的总含量在90质量％以上，且铁氧化物的含量就Fe₂O₃量而言为10-90质量％。

3.根据权利要求2所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含镧或钇作为所述稀土元素。

4.根据权利要求1所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含镧或钇作为稀土元素。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的排气净化催化剂，还包括：

处于同一催化涂层中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述镧系元素氧化物为La₂O₃。

7.根据权利要求5和6中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述铂族金属被载持在所述氧化铝和所述氧化铈-氧化锆基复合氧化物中的至少一者上。

Claims (9)

1.一种排气净化催化剂，包括基材和形成在该基材上的催化涂层，所述排气净化催化剂包括：

位于同一催化涂层中的氧化铝载体、铂族金属、铁氧化物-氧化锆基复合氧化物和镧系元素氧化物。

2.根据权利要求1所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物是包含铁、锆和稀土元素的复合氧化物，

Fe₂O₃、ZrO₂和所述稀土元素的氧化物的总含量在90质量％以上，且铁氧化物的含量就Fe₂O₃量而言为10-90质量％。

3.根据权利要求2所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含镧或钇作为所述稀土元素。

4.根据权利要求1所述的排气净化催化剂，其中

所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物包含镧或钇作为稀土元素。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的排气净化催化剂，还包括：

处于同一催化涂层中的氧化铈-氧化锆基复合氧化物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述镧系元素氧化物与所述铁氧化物-氧化锆基复合氧化物的质量比处于0.18至1.1的范围内。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述镧系元素氧化物具有15μm以下的通过动态光散射法测得的D50粒径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述镧系元素氧化物为La₂O₃。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的排气净化催化剂，其中

所述铂族金属被载持在所述氧化铝和所述氧化铈-氧化锆基复合氧化物中的至少一者上。