KR20080028947A - 배기 가스 정화 촉매 - Google Patents

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은
기재(12)를 포함하며;
상기 기재(12) 상에 Pt 또는 Pd을 담지한 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 포함하는 제1 촉매층(14), Rh을 담지하고 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 포함하는 제2 촉매층(16), 및 상기 제1 촉매층(14)와 상기 제2 촉매층(16) 사이에 위치하며 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층(18)을 갖는 것인, 배기 가스 정화 촉매
를 제공한다.
배기 가스 정화 촉매, 산화세륨-지르코니아계 복합 담체, 지르코니아, 산화세륨

Description

배기 가스 정화 촉매 {CATALYST FOR EMISSION GAS PURIFICATION}
본 발명은 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스 중 일산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물을 제거하는 배기 가스 정화 촉매에 관한 것이다.
종래부터 자동차의 배기 가스 정화용 촉매로서, 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 산화와 질소 산화물(NOx)의 환원을 동시에 행하여 배기 가스를 정화하는 삼원 촉매가 이용되고 있다. 이러한 삼원 촉매는, 코디에라이트로 제조된 내열성 기재 및 γ-알루미나로 제조되어 기재 상에 형성된 코팅층을 포함한다고 널리 알려져 있다. 상기 코팅층에 백금(Pt),팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 귀금속 촉매가 담지된다.
한편, 고온(1000 ℃ 정도)의 배기 가스에 노출되는 자동차 촉매의 실활의 문제는, 활성점인 Pt이나 Rh의 원자 이동에 의해 생성된 고용체이다. 이 때문에, 각각의 금속종마다 담체가 제공되고, 이원 코팅에 의해서 구성되는 촉매가 제안되어 있다.
실용신안 공고 (평)4-51864호는, Pt, Pd 및 Rh을 이용한 배기 가스 정화용 촉매로는 벌집형 기재에 (상하) 2층 이상의 코팅층을 갖고, 한쪽 코팅층에 세 륨(Ce)과 백금(Pt)을 담지시키고, 다른쪽의 코팅층에 Rh와 Zr을 담지시킨 배기 가스 처리용 촉매를 개시하고 있다.
또한, 일본 특허 공개 (평)9-925호는 알루미나 입자 담체에 내측으로부터 Pt/알루미나, 산화세륨(또는 BaO, La2O3), Rh/알루미나 및 Co/알루미나의 순으로 피복하고, 우수한 NOx 정화 성능을 발현하는 배기 가스 정화용 NOx 촉매를 개시하고 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2003-117393호는 Pt을 담지하고 산화세륨(-지르코니아 복합 산화물)으로 피복된 알루미나 담체로 구성된 입자와, Rh을 담지한 입자를 함유하는 촉매를 개시하고 있다.
<발명의 개시>
그러나 상기 열거한 촉매와 같이, Pt이나 Rh을 포함하는 층을 2층 이상으로 나눈 촉매여도, Pt을 포함하는 층과 Rh을 포함하는 층이 근접하면 고온시에 Pt 등의 층간 이동에 의해서 Pt과 Rh의 고용체가 생성된다.
또한, 상기 배기 가스 정화용 NOx 촉매와 같이 Pt을 포함하는 층, Rh을 포함하는 층 및 Pt을 포함하는 층과 Rh을 포함하는 층 사이의 산화세륨 등을 포함하는 층을 갖는 촉매의 경우에도, Pt 및 Rh의 층간 이동을 완전히 방지할 수 없다. 따라서, 초기 특성을 장시간 유지하는 것이 곤란하다는 문제가 발생한다.
이상의 문제를 해결하기 위해 본 발명은 고온시에서의 촉매 금속의 층간 이동을 억제할 수 있고, 초기 특성을 장시간 유지할 수 있는 배기 가스 정화 촉매를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 태양은
기재를 포함하며;
상기 기재 상에 Pt 또는 Pd을 담지한 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 포함하는 제1 촉매층, Rh을 담지하고 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 포함하는 제2 촉매층, 및 상기 제1 촉매층과 상기 제2 촉매층 사이에 위치하며 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층을 적어도 갖는 것인, 배기 가스 정화 촉매
를 제공하는 것이다.
본 발명의 배기 가스 정화 촉매에 있어서, Pt 또는 Pd을 포함하는 제1 촉매층과, Rh을 포함하는 제2 촉매층 사이에 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층이 설치된다. 따라서, 본 발명의 배기 가스 정화 촉매는 확산 장벽층에 의해서 이동 중인 Pt 또는 Pd 원자를 트랩핑할 수 있다. 또한, 본 발명의 배기 가스 정화 촉매는 활성을 떨어뜨리지 않으면서 고온시에서의 Pt 및 Pd 원자의 제1 층과 제2 층 사이의 이동을 방지할 수 있다.
이는 제1 촉매층의 담체인 산화세륨-지르코니아계 복합 담체, 제2 촉매층으로서의 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체, 및 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층이 조합되어 Pt 원자 등의 이동을 억제할 수 있기 때문인 것으로 추측된다.
여기서 "지르코니아를 주성분으로 함유하는 기재"란, 지르코니아를 60 질량％ 이상 함유하는 기재를 의미한다.
또한, "Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속의 산화물"이란, Ce의 전기 음성도보다 상대적으로 낮은 전기 음성도를 가지는 금속 산화물을 의미한다. 예를 들면, Ce의 전기 음성도가 약 1.0 내지 1.2이면, 적합한 금속 산화물은 이보다 낮은 전기 음성도를 가져야 한다. 또한, 본 발명에서 상기 확산 장벽층은 금속 원자를 포함하지 않는다(단, 층간 이동에 의해 생성된 금속 원자는 제외).
본 발명의 배기 가스 정화 촉매는 상기 확산 장벽층이 산화세륨 및 산화란탄의 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 확산 장벽층의 두께가 20 ㎛ 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 또한, 각 층의 두께는, 예를 들면 본 발명의 배기 가스 정화 촉매의 단면을 SEM(주사 전자 현미경) 등으로 관찰하여 측정할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 배기 가스 정화 촉매에 대해서 설명한다. 도 1A 및 도 1B는 본 발명의 배기 가스 정화 촉매의 구성을 설명하기 위한 개략적 단면도이다. 도 1A에 도시한 바와 같이 본 발명의 배기 가스 정화 촉매 (10)은 기재 (12)를 포함하며, 상기 기재 (12) 상에 산화세륨-지르코니아계 복합 담체에 Pt(백금) 또는 Pd(팔라듐)을 담지한 제1 촉매층 (14)와, 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체에 Rh(로듐)을 담지한 제2 촉매층 (16)과, 제1 촉매층 (14)와 제2 촉매층 (16) 사이에 위치하고, Ce(세륨)보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층 (18)을 적어도 갖는다.
또한, 본 발명의 배기 가스 정화 촉매 (10)은, 도 1A에 도시한 바와 같이 기재 (12) 상에, 제1 촉매층 (14), 확산 장벽층 (18) 및 제2 촉매층 (16)이 이 순서로 적층된 구성, 또는 도 1B에 도시한 바와 같이 기재 (12) 상에, 제2 촉매층 (16), 확산 장벽층 (18) 및 제1 촉매층 (14)가 이 순서로 적층된 구성을 가질 수 있다.
제1 촉매층 (14)는, Pt 또는 Pd을 담지한 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 포함하는 층이다. 산화세륨-지르코니아계 복합 담체로는, 구체적으로는 산화세륨을 50 질량％ 이상 포함하는 산화세륨과 지르코니아와의 고용체를 사용할 수 있고, 알칼리 토금속, 희토류 금속으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가물이 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 산화세륨-지르코니아계 복합 담체의 형상은 제한되지 않는다. 예를 들면, 산화세륨-지르코니아계 복합 담체의 입자를 사용할 수 있다.
상기 산화세륨-지르코니아계 복합 담체에 담지된 Pt 또는 Pd의 양은, 활성 기여율의 관점에서, 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 기준으로 0.1 내지 10 질량％가 바람직하고, 0.1 내지 5 질량％가 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명의 배기 가스 정화 촉매에 이용되는 귀금속 촉매로는 Pt이 바람직하다. 본 발명의 배기 가스 정화 촉매에 이용되는 귀금속 촉매로는 Pt과 Pd을 병용할 수 있다. 제1 촉매층 (14) 중에서의 산화세륨-지르코니아계 복합 담체의 함유량(담지한 촉매 금속의 질량을 포함함)은 가스 확산성 및 열용량의 관점에서 30 내지 90 질량％가 바람직하고, 60 내지 90 질량％가 더욱 바람직하다.
제1 촉매층 (14)에는, 상기 산화세륨-지르코니아계 복합 담체 및 Pt 또는 Pd 이외에, 필요에 따라서 결합제를 사용할 수 있다. 상기 결합제로는, 졸을 사용할 수 있다. 상기 졸로는, 촉매층을 형성하는 담체 입자의 주성분이나, 촉매 금속에 영향을 주지 않고(즉, 열에 의해 Pt을 덮지 않고) 촉매 반응을 저해하지 않는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 졸은 사전에 옥시드나 알칼리 등을 이용하여 점도를 조정하는 것도 가능하다. 본 발명에 사용되는 졸의 예들은 ZrO2졸, CeO2졸, 및 Al2O3졸 등을 포함한다. 제1 촉매층 (14) 중에서의 상기 결합제의 함유량은, 가스 확산성 및 열용량의 관점에서 10 내지 70 질량％가 바람직하고, 10 내지 40 질량％가 더욱 바람직하다.
제1 촉매층 (14)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 10 ㎛ 내지 200 ㎛이고, 40 ㎛ 내지 100 ㎛가 바람직하다.
제2 촉매층 (16)은 Rh을 담지하고 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 포함하는 층이다. "지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체"란, 상술한 바와 같이 60 질량％ 이상의 지르코니아를 함유하는 담체이다. 상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체 중에 포함되는 지르코니아의 함유량으로는 70 질량％ 이상이 바람직하고, 80 질량％ 이상이 더욱 바람직하다. 상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체로는, 구체적으로는 지르코니아 및 1종 이상의 희토류 원소의 복합체를 포함하는 지르코니아 담체를 사용할 수 있고, 지르코니아와 란탄의 복합체를 포함하는 지르코니아 담체가 바람직하다. 또한, 상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체의 형상은 제한되지 않는다. 예를 들면, 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체의 입자를 사용할 수 있다.
상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체에 담지된 Rh의 양은, 활성 기여율의 관점에서, 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 기준으로 0.1 내지 10 질량％가 바람직하고, 0.1 내지 5 질량％가 더욱 바람직하다. 또한, 제2 촉매층 (16) 중에서의 상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체의 함유량(담지한 Rh의 질량을 포함함)은 가스 확산성 및 열용량의 관점에서 30 내지 90 질량％가 바람직하고, 60 내지 90 질량％가 더욱 바람직하다.
제2 촉매층 (16)에는, 상기 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체 및 Rh 이외에, 필요에 따라서 결합제를 사용할 수 있다. 상기 결합제로는 졸을 사용할 수 있다. 제2 촉매층 (16)은 제1 촉매층 (14)에 이용되는 것과 동일한 졸을 사용할 수 있다. 제2 촉매층 (16) 중에서의 상기 결합제의 함유량은 가스 확산성 및 열용량의 관점에서 10 내지 70 질량％가 바람직하고, 10 내지 40 질량％가 더욱 바람직하다.
제2 촉매층 (16)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위이고, 10 ㎛ 내지 60 ㎛의 범위가 더욱 바람직하다.
확산 장벽층 (18)은, 제1 촉매층 (14)와 제2 촉매층 (16) 사이에 위치하고, Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 층이다. 이러한 확산 장벽층 (18)에 의해서, 금속 귀금속의 층간 이동을 방지할 수 있다. 확산 장벽층 (18)에 포함되는 상기 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물의 예들은 산화세륨(CeO2) 및 산화란탄(La2O3), 산화칼슘(CaO), 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO) 등을 포함하며, 내열성의 관점에서 산화세륨 및 산화란탄을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금속 산화물의 전기 음성도는 상기 Ce의 전기 음성도를 1.0으로 하면 약 0.79 내지 1.0이 바람직하고, 0.9 내지 1.0이 더욱 바람직하다. 상기 금속 산화물의 전기 음성도는, 예를 들면 산화물의 등전점을 나타낼 수 있다.
확산 장벽층 (18)에는, 상기 Ce보다도 전기 음성도가 낮은 금속 산화물 이외에, 필요에 따라서 결합제를 함유시킬 수 있다. 상기 결합제로는 상술한 졸을 사용할 수 있다. 그러나, 촉매 금속의 층간 이동을 충분히 억제하는 관점에서는 ZrO2졸 및 CeO2졸이 바람직하다. 확산 장벽층 (18) 중에서의 상기 결합제의 함유량은 가스 확산성 및 열용량의 관점에서 10 내지 70 질량％가 바람직하고, 10 내지 40 질량％가 더욱 바람직하다.
확산 장벽층 (18)의 두께는 본 발명의 배기 가스 정화 촉매 (10)의 활성을 높게 하는 관점(촉매 성능의 관점)에서 20 ㎛ 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 확산 장벽층 (18)의 두께는 확산 장벽층용 슬러리를 제조할 때의 고형분의 전체 농도를 조정함으로써 조정할 수 있다. 또한, 확산 장벽층 (18)에는 트랩핑된 촉매 귀금속 이외의 금속은 포함되지 않는다.
상기 기재의 예들은 세라믹 및 금속을 포함한다. 또한, 상기 기재의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 벌집형 구조를 사용할 수 있다.
본 발명의 배기 가스 정화 촉매 (10)은, 공지된 방법에 의해 기재 상에 제1 촉매층 (14)와 제2 촉매층 (16) 사이에 확산 장벽층 (18)이 위치하도록 제1 촉매층 (14), 제2 촉매층 (16) 및 확산 장벽층 (18)을 적층함으로써 구성할 수 있다.
구체적으로는, 우선 Pt을 담지한 산화세륨-지르코니아계 복합 담체(분말), 지르코니아졸 등의 졸 및 적정량의 이온 교환수를 혼합하여 제조한 슬러리에 기재를 침지시킨다. 그 후, 과량의 슬러리를 닦아낸 후 전기로 등으로 기재를 건조시킨 후 기재를 소성한다. 이로써 제1 촉매층을 기재 상에 형성할 수 있다. 이 때, 소성 온도로는 400 내지 800 ℃가 바람직하고, 500 내지 700 ℃가 더욱 바람직하다.
이어서, 제1 촉매층이 형성된 기재를 산화세륨(세리아), 세리아졸 및 적정량의 이온 교환수를 혼합하여 제조한 슬러리에 침지시킨다. 과량의 슬러리를 닦아낸 후, 기재를 전기로 등으로 건조시킨 후 기재를 소성한다. 이로써 제1 촉매층 상에 확산 장벽층을 형성할 수 있다. 이 때의 소성 온도로는 400 내지 800 ℃가 바람직하고, 500 내지 700 ℃가 더욱 바람직하다.
또한, 제1 촉매층 및 확산 장벽층이 형성된 기재를, Rh을 담지한 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체(예를 들면, 지르코니아와 이트리아와의 고용체), 지르코니아졸 및 적정량의 이온 교환수를 혼합하여 제조한 슬러리에 침지시킨다. 과량의 슬러리를 닦아낸 후, 기재를 전기로 등으로 건조시킨 후 기재를 소성한다. 이로써 확산 장벽층 상에 제2 촉매층을 형성할 수 있다. 이 때의 소성 온도로는 400 내지 800 ℃가 바람직하고, 500 내지 700 ℃가 더욱 바람직하다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명은 고온시에서의 촉매 금속의 층간 이동을 억제하고, 초기 특성을 장시간 유지할 수 있는 배기 가스 정화 촉매를 제공할 수 있다. 본 발명의 배기 가스 정화 촉매는 자동차 내연 기관으로부터의 배기 가스에 대한 장치에 폭넓게 사용할 수 있다.
실시예를 참조하여 본 발명의 배기 가스 정화 촉매를 상세히 설명할 것이다. 그러나, 본 발명이 이들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(배기 가스 정화 촉매의 제조)
1. 제1 촉매층의 형성
볼밀로 100 시간 동안 분쇄한 1 질량％의 Pt/CZY 분말(Pt을 담지하고 CeO2, ZrO2, 및 Y2O3을 포함하는 고용체, 캬탈라(주) 제조) 100 질량부에 대하여, 10 질량부(고형분 환산)의 지르코니아졸(다이이찌 키겐소 가가꾸 고교(주) 제조) 및 적정량(약 5 질량부)의 이온 교환수를 첨가하고, 볼밀로 1 시간 동안 혼합하여 슬러리를 제조하였다.
이어서, 얻어진 슬러리에 세라믹 벌집형 TP(35 cc)(기재; NGK 인슐레이터즈(INSULATORS)사 제조)를 자연 침지시켰다. 그 후, 과량의 슬러리를 기재로부터 날려버린 후, 전기로에 의해 120 ℃에서 8 시간 동안 기재를 건조시켰다. 이어서, 건조시킨 기재를 500 ℃, 3 시간 동안 소성하고, Pt을 담지하는 제1 촉매층이 형성 된 기재 (1)을 얻었다. 또한, 제1 촉매층의 코팅량은 Pt의 양이 1.5(g/ℓ)가 되도록 조정하였다.
2. 확산 장벽층의 형성
볼밀로 100 시간 동안 분쇄한 고표면 산화세륨(Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물; 아난 가세이(주) 제조)에 대하여 10 질량부(고형분 환산)의 산화세륨졸(다키 가가꾸(주) 제조) 및 적정량(약 5 질량부)의 이온 교환수를 첨가하고, 볼밀로 1 시간 동안 혼합하여 슬러리를 제조하였다.
이어서, 얻어진 슬러리에 상기 기재 (1)을 자연 침지시켰다. 그 후, 과량의 슬러리를 기재 (1)로부터 날려버린 후, 전기로에 의해 120 ℃에서 8 시간 동안 기재 (1)을 건조하였다. 그 후, 건조시킨 기재 (1)을 500 ℃, 3 시간 동안 소성하고, Pt을 포함하는 제1 촉매층 상에 산화세륨을 포함하는 확산 장벽층이 형성된 기재 (2)를 얻었다. 또한, 확산 장벽층의 두께는 48 ㎛였다.
3. 제2 촉매층의 형성
0.5 질량％의 Rh/ZY(Rh을 담지한 지르코니아-이트리아 고용체; 다이이찌 키겐소 가가꾸 고교(주) 제조) 100 질량부에 대하여 10 질량부(고형분 환산)의 지르코니아졸(다이이찌 키겐소 가가꾸 고교(주) 제조) 및 적정량(약 5 질량부)의 이온 교환수를 첨가하여 슬러리를 제조하였다.
이어서, 얻어진 슬러리에 상기 기재 (2)를 자연 침지시켰다. 그 후, 과량의 슬러리를 기재 (2)로부터 날려버리고, 전기로에 의해 120 ℃에서 5 시간 동안 기재 (2)를 건조시켰다. 그 후, 건조시킨 기재 (2)를 500 ℃, 3 시간 동안 소성하고, 확산 장벽층 상에 Rh을 포함하는 제2 촉매층이 형성된 본 발명의 배기 가스 정화 촉매를 얻었다. 또한, 제2 촉매층의 코팅량은 Rh의 양이 0.3(g/ℓ)이 되도록 조정하였다.
[실시예 2 내지 5]
실시예 1의 "2. 확산 장벽층의 형성"에서 슬러리에 포함되는 고형분의 전체 농도를 조정하여 확산 장벽층의 두께를 하기 표 1에 나타내는 두께가 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2 내지 5의 배기 가스 정화 촉매를 제조하였다. 또한, 확산 장벽층의 두께는 SEM을 이용하여 관찰하였다.
[비교예 1]
확산 장벽층을 설치하지 않고, 제1 촉매층 상에 직접 제2 촉매층을 설치한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 배기 가스 정화 촉매를 제조하였다.
Figure 112008004486802-PCT00001
《평가》
1. 내구성 시험
배기 가스 정화 촉매를 밀폐시키고, 하기 표 2에 나타내는 조성을 갖는 자동차 배기 가스를 모의한 농후 분위기 가스 및 희박 분위기 가스를 1 분마다 반복시키고, 이를 1050 ℃에서 8 시간 동안 행하여 내구성 시험을 수행하였다. 그 후, 제2 촉매층 중 구성 원소의 확산 상태를 X선 마이크로 분석기(EPMA)로 관찰하고, 하기의 기준에 따라서 Pt의 층간 이동에 대해서 평가하였다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
〔기준〕
A: Pt의 층간 이동은 전혀 관찰되지 않았다.
B: Pt의 층간 이동이 다소 관찰되었지만, 허용 범위 내였다.
C: Pt의 층간 이동이 현저히 관찰되었다.
2. 정화 성능 평가 시험
배기 가스 정화 촉매를 밀폐시키고, 표 2에 나타내는 조성을 갖는 배기 가스를 모의한 농후 분위기 가스 및 희박 분위기 가스를 1 Hz에서 반복하면서 승온하고, HC(C3H6)가 50 ％ 정화되는 온도(HC-T50)를 측정하여 평가 시험을 수행하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure 112008004486802-PCT00002
Figure 112008004486802-PCT00003
실시예 1 내지 4에서는, 내구성 시험 후의 Pt의 층간 이동이 제2 촉매층 중에서 관찰되지 않았다. 또한, 실시예 5에 대해서는 Pt의 층간 이동이 약간 관찰되었지만, 허용 범위 내였다. 이에 비해, 비교예 1에서는 Pt의 층간 이동이 현저히 관찰되었다. 또한, 확산 장벽층의 두께가 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위인 실시예 1 내지 3에 대해서는 HC(C3H6)가 50 ％ 정화되는 온도(HC-T50)가 비교예 1에 비하여 우수하였다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명은 고온시에서의 촉매 금속의 층간 이동을 억제하고, 초기 특성을 장시간 유지할 수 있는 배기 가스 정화 촉매를 제공할 수 있다.
일본 특허 공개 제2005-179884호의 개시 내용 전체가 본원에 참고로 인용된다.
도 1A는 본 발명의 배기 가스 정화 촉매의 구성을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
도 1B는 본 발명의 배기 가스 정화 촉매의 구성을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.

Claims (9)

  1. 기재를 포함하며;
    상기 기재 상에 Pt 또는 Pd을 담지한 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 포함하는 제1 촉매층, Rh을 담지하고 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 포함하는 제2 촉매층, 및 상기 제1 촉매층과 상기 제2 촉매층 사이에 위치하며 Ce보다 전기 음성도가 낮은 금속 산화물을 포함하는 확산 장벽층을 적어도 갖는 것인, 배기 가스 정화 촉매.
  2. 제1항에 있어서, 상기 확산 장벽층이 산화세륨 및 산화란탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 배기 가스 정화 촉매.
  3. 제1항에 있어서, 상기 확산 장벽층의 두께가 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위인 배기 가스 정화 촉매.
  4. 제1항에 있어서, 제1 촉매층 내의 산화세륨-지르코니아계 복합 담체가 산화세륨 및 지르코니아의 고용체이며, 상기 고용체는 50 질량% 이상의 양의 산화세륨을 함유하는 배기 가스 정화 촉매.
  5. 제1항에 있어서, 제1 촉매층 내의 산화세륨-지르코니아계 복합 담체에 담지 된 Pt 또는 Pd의 양이 산화세륨-지르코니아계 복합 담체를 기준으로 0.1 내지 10 질량%인 배기 가스 정화 촉매.
  6. 제1항에 있어서, 제1 촉매층의 두께가 10 ㎛ 내지 200 ㎛인 배기 가스 정화 촉매.
  7. 제1항에 있어서, 제2 촉매층 내의 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체가 지르코니아 및 1종 이상의 희토류 원소의 복합체를 포함하는 지르코니아 담체인 배기 가스 정화 촉매.
  8. 제1항에 있어서, 제2 촉매층 내의 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체에 지지된 Rh의 양이 지르코니아를 주성분으로 함유하는 담체를 기준으로 0.1 내지 10 질량%인 배기 가스 정화 촉매.
  9. 제1항에 있어서, 제2 촉매층의 두께가 10 ㎛ 내지 200 ㎛인 배기 가스 정화 촉매.
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