JP2011529389A5

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Publication number: JP2011529389A5
Application number: JP2011520448A
Authority: JP
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2029-07-27

Description

乗用車及びこれに類似するもののために使用されるエンジン、特にガソリン−燃料のエンジンは、燃料の経済的な手段として、希薄条件(lean condition)下で運転されるように設計されている。このようなエンジンは、「希薄燃焼エンジン(lean-burn engine)」と称される。すなわち、このようなエンジンに供給される燃焼混合物中の、空気の燃料に対する割合が、化学量論的な割合（例えば、１８：１の空気と燃料の質量割合）よりも相当に高く維持され、これにより得られた排気ガスが「希薄(lean)」であり、すなわち、排気ガスが、比較的高い酸素含有量である。

本発明の一つ以上の実施の形態は、基材及び少なくとも２層の層、特にワッシュコート層（ウォッシュコート層）を含む窒素酸化物貯蔵触媒に向けられている。一つ以上の実施の形態では、ロジウム又はパラジウムを含む第２のワッシュコート層は、（ロジウム又はパラジウムの、白金、セリウム又はバリウムとの不利益な相互作用を防止するために、）白金、セリウム、又はバリウムを含まない。一実施の形態では、第１のワッシュコート層は、金属酸化物担体粒子に担持された、アルカリ土類金属化合物、アルカリ金属化合物、及び希土類金属化合物から選ばれる、金属化合物を有する金属酸化物担体粒子を含む、窒素酸化物貯蔵材料を含む。アルカリ土類金属化合物、アルカリ金属化合物、及び希土類金属化合物は、酸化物、水酸化物又は炭酸塩の状態で存在しても良い。第２のワッシュコート層は、単一の貴金属（単貴金属：single precious metal）を含んで良い。第２のワッシュコート層は、実質的に白金、セリウム及びバリウムを有していなくても良い。

Claims

基材；
基材上の第１のウォッシュコート層、及び
単一の貴金属を含む、第１のワッシュコート層上の第２のウォッシュコート層、
を含み、前記第１のウォッシュコート層は、窒素酸化物貯蔵材料を含み、該窒素酸化物貯蔵材料は、セリア担体粒子を有し、該セリア担体粒子は、該セリア担体粒子に担持されたバリウムカーボネートを有し、及び
前記第２のウォッシュコート層は、白金、セリウム及びバリウムの含有量が１質量％未満であり、及び
前記単一の貴金属はロジウムであり、及び
前記ロジウムは、３０質量％以下のジルコニアがドープされたアルミナを含む耐熱性金属酸化物粒子上に担持されていることを特徴とする希薄状態と濃厚状態の間で定期的に作動する燃焼エンジン用の窒素酸化物貯蔵触媒。
耐熱性金属酸化物が、５質量％〜３０質量％のジルコニアがドープされたアルミナを含むことを特徴とする請求項１に記載の窒素酸化物貯蔵触媒。
第１のウォッシュコート層が、更に耐熱性酸化物粒子に担持された状態の白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも１種の白金族金属を含むことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の窒素酸化物貯蔵触媒。
基材が、ハニカム基材を含み、該ハニカム基材は、複数の長さ方向に延びる通路を有し、該通路は、長さ方向に延び、前記通路を境界付け及び規定している壁によって形成され、前記通路は、開口した入口端と閉塞した出口端を有する入口通路を有し、及び閉塞した入口端と開口した出口端を有する出口通路を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の窒素酸化物貯蔵触媒。
第２のウォッシュコートウォッシュコート層の合計積み込み量が、０．０５〜５ｇ／ｉｎ³（０．０５〜５ｇ／（２．５４ｃｍ）³）であり、及び第１のウォッシュコート層の積み込み量よりも少ないことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の窒素酸化物貯蔵触媒。
自動車の排気ガス流のための処理システムであって、
希薄状態と濃厚状態の間で定期的に作動する燃焼エンジン；
エンジンと連絡している排気ガスコンデット；及び
前記排気ガスコンデット内に配置された、請求項１〜５の何れかに記載の窒素酸化物貯蔵触媒、
を含むことを特徴とする処理システム。
希薄状態と濃厚状態の間で定期的に作動する燃焼エンジン用の窒素酸化物貯蔵触媒を製造する方法であって、
底部ウォッシュコートを基材に施す工程（但し、底部ワッシュコートは、窒素酸化物貯蔵材料を含み、該窒素酸化物貯蔵材料は、セリア担体粒子を含み、該セリア担体粒子は、セリア担体粒子に担持された状態のバリウムカーボネートを有し、及び底部ウォッシュコートは、少なくとも１種の貴金属を有する）；
トップウォッシュコートを、底部ウォッシュコート上に施す工程（但し、前記トップウォッシュコートは、単一の貴金属を含み、トップウォッシュコートは、白金、セリウム及びバリウムの含有量が１質量％未満である）、
を含み、
前記単一の貴金属がロジウムであり、及び
底部ウォッシュコートが、バリウムカーボネートの第１の溶液を、セリア粒子と混合して第１の混合物を得、アルミナを少なくとも１種の貴金属で含浸させ、貴金属が含浸されたアルミナに、ジルコニウム塩の溶液を加えてスラリーを得、スラリーをミルし、第１の混合物をスラリーに加えて混合スラリーを得、混合スラリーをミルし；及びミルしたスラリーで基材を被覆することによって製造され；
トップウォッシュコートが、貴金属が含浸されたアルミナを含むトップウォッシュコートスラリーを製造し、スラリーをミルすることによって製造され；
ミルしたトップウォッシュコートスラリーが、基材の底部ウォッシュコートに被覆され、及び
トップウォッシュコートスラリー中のアルミナは、３０％以下のジルコニアでドープされる、
ことを特徴とする方法。
トップウォッシュコートスラリー内のアルミナが、５質量％〜３０質量％のジルコニアでドープされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
トップウォッシュコートが、０．０５〜５ｇ／ｉｎ³（０．０５〜５ｇ／（２．５４ｃｍ）³）の積み込み量であり、及び底部ウォッシュコートの積み込み量よりも少ない積み込み量を有することを特徴とする請求項７又は８の何れかに記載の方法。
自動車の排気ガス流を処理する方法であって、
排気ガスを、少なくとも底部層とトップ層を有する、少なくとも二重層構造を有する窒素酸化物貯蔵触媒に通す工程、
を含み、且つ
底部層は、セリア担体粒子に担持された状態のバリウムカーボネートを有するセリア担体粒子を有し、及び
トップ層は、単一貴金属を含み、及びセリウムとバリウムの含有量が１質量％未満であり、及び
前記単一貴金属はロジウムであることを特徴とする方法。
窒素酸化物貯蔵触媒が、請求項１〜５の何れかに記載の触媒、又は請求項７〜９の何れかに記載の方法によって得ることができる、又は得られた触媒であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。