跨騎型車輛用廢氣凈化鈀單層催化劑1

1、(19)中民國家知識局(12)發(fā)明專利申請(10)申請(43)申請?zhí)柸誄N 1042451252014.12.24A(21)申請?zhí)?01280066520.1人 丁(22)申請日2012.09.12(51).Cl.B01J23/58 (2006.01)53/94 (2006.01)3/10 (2006.01)3/30 (2006.01)(30)優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)2012-080853 2012.03.30B01D F01NF01NJP(85)PCT國際申請進入國家階段日2014.07.09(86)PCT國際申請的申請數(shù)據(jù)PCT/JP2012/073275 2012.09.12(87)PCT國際申請的數(shù)

2、據(jù)WO2013/145375 JA 2013.10.03(71)申請人地址 申請人本田技研工業(yè)株式會社東三井金屬礦業(yè)株式會社(72)發(fā)明人木村聰朗元氣柴介辻正光若林譽中原祐之輔(74)專利機構(gòu)三友知識公司 11127有限1亥 13亥2亥(54) 發(fā)明名稱型車輛用廢氣凈化鈀單層催化劑(57) 摘要本發(fā)明提供一種新型鈀催化劑，其即使在使用鈀 (Pd) 作為催化劑活性成分的情況下也能夠在富燃氣氛下高效地凈化一氧化碳 (CO) 和烴(THC)。本發(fā)明提出一種型車輛廢氣用鈀單層催化劑，其為設置于內(nèi)燃機的排氣通道的型車輛用廢氣凈化催化劑，該催化劑具備基材和作為單層的催化劑層，該催化劑層含有作為催化劑活性成

3、分的鈀、作為催化劑載體的無機多孔、作為助催化劑成分的二氧化鈰 (CeO2) 顆粒和鋇。CN 104245125 A權(quán)利要求書CN 104245125 A1/1 頁1. 一種型車輛廢氣用鈀單層催化劑，其為設置于內(nèi)燃機的排氣通道的型車輛用廢氣凈化催化劑，所述催化劑具備基材和作為單層的催化劑層，所述催化劑層含有作為催化劑活性成分的鈀、作為催化劑載體的無機多孔(CeO2) 顆粒和鋇。、作為助催化劑成分的二氧化鈰2. 如權(quán)利要求 1 所述的鈀單層催化劑，其特征在于，所述鈀單層催化劑用于具備廢氣凈化裝置的型車輛，所述廢氣凈化裝置通過化油器與二次空氣供給機構(gòu)的組合將排氣通道內(nèi)的廢氣的空燃比設定為 15 以上

4、。3. 如權(quán)利要求1 或2 所述的鈀單層催化劑，其特征在于，所述催化劑層包含在二氧化鈰(CeO2) 顆粒上擔載有鈀而成的。如權(quán)利要求1 3 中任一項所述的鈀單層催化劑，其特征在于，在催化劑層100 質(zhì)量份中以 15 質(zhì)量份 50 質(zhì)量份的比例含有所述二氧化鈰顆粒。如權(quán)利要求1 4 中任一項所述的鈀單層催化劑，其特征在于，在催化劑層100 質(zhì)量份中以 0.003 質(zhì)量份 25 質(zhì)量份的比例含有所述鈀。如權(quán)利要求1 5 中任一項所述的鈀單層催化劑，其特征在于，相對于每1 升基材含有 0.01g 10g 所述鈀。如權(quán)利要求1 6 中任一項所述的鈀單層催化劑，其特征在于，相對于每1 升基材含有 40g

5、 300g 所述催化劑層。22CN 104245125 A1/13 頁型車輛用廢氣凈化鈀單層催化劑技術(shù)領(lǐng)域0001本發(fā)明涉及型車輛用廢氣凈化催化劑，其搭載于摩托車等型車輛從而能夠用于凈化由其內(nèi)燃機排出的廢氣 ；尤其涉及催化劑活性種的主要成分為鈀 (Pd) 的鈀單層催化劑。背景技術(shù)0002( 三元催化劑 )0003以為的汽車的廢氣中含有烴 (THC)、一氧化碳 (CO)、氮氧化物 (NOx) 等有害成分，因此，需要使上述烴 (THC) 氧化而轉(zhuǎn)化成水和，使上述一氧化碳 (CO) 氧化而轉(zhuǎn)化成行凈化。，使上述氮氧化物 (NOx) 還原而轉(zhuǎn)化成氮，利用催化劑對各有害成分進0004作為用于處理這樣的廢

6、氣的催化劑 ( 下文中稱為“廢氣凈化催化劑”)，使用了能夠氧化還原 CO、THC 和 NOx 的三元催化劑 (Three way catalysts ：TWC)。0005作為這樣的三元催化劑，已知下述物質(zhì) ：在具有表面積的耐火性氧化物多孔、例如具有表面積的氧化鋁多孔上擔載貴金屬，將其擔載于基材 ( 例如耐火性陶瓷或以金屬制蜂窩結(jié)構(gòu)形成的整體式 (monolithic) 基材) 上，或者擔載于耐火性顆粒上，從而得到的材料。0006( 儲氧能力材料 (OSC 材料 )0007在這種三元催化劑中，貴金屬具有以下功能 ：氧化廢氣中的烴而轉(zhuǎn)換成和水，氧化一氧化碳而轉(zhuǎn)換成；另一方面，將氮氧化物還原為氮。為

7、了使對該兩反應的催化作用同時有效地發(fā)生，優(yōu)選使比 )。與空氣之比 ( 空燃比 ) 保持恒定 ( 理論空燃0008汽車等的內(nèi)燃機根據(jù)加速、低速行駛、高速行駛等運行情況而導致空燃比變化較大，因此，使用氧傳感器 ( 氧化鋯) 將因發(fā)的工作條件而變動的空燃比 (A/F) 控制為恒定。但是，僅僅通過這樣控制空燃比 (A/F) 無法使催化劑充分地發(fā)揮凈化催化性能，因此還要求催化劑層自身也具有控制空燃比 (A/F) 的作用。于是，出于通過催化劑本身的化學作用來防止因空燃比變化所引起產(chǎn)生的催化劑凈化性能的降低的目的，使用了在作為催化劑活性成分的貴金屬中加入有助催化劑的催化劑。0009 作為這樣的助催化劑，已知

8、具有在還原氣氛中放出氧、在氧化氣氛中吸收氧的儲氧能力 (OSC ：Oxygen Storage capacity) 的助催化劑 ( 稱為“OSC 材料”)。例如二氧化鈰 ( 氧化鈰、CeO2) 或二氧化鈰- 氧化鋯復合氧化物等作為具有儲氧能力的 OSC 材料是眾所周知的。0010 二氧化鈰 (CeO2) 可以依賴于廢氣中的氧分壓的高低而進行氧化鈰中的吸附氧和晶格氧的脫離和吸收，具有擴大能夠高效凈化 CO、THC 和 NOx 的空燃比的范圍( 窗口) 的特性。即，在廢氣為還原性的情況下，氧化鈰使氧脫離CeO2 CeO2-x+(x/2)O2而向廢氣中供給氧并產(chǎn)生氧化反應 ；另一方面，在廢氣為氧化性

9、的情況下，氧化鈰相反地吸收氧至氧33CN 104245125 A2/13 頁CeO2-x+(x/2)O2 CeO2)而減少廢氣中的氧濃度并產(chǎn)生還原反應。這樣，氧化鈰起到減小廢氣的氧化性、還原性的變化的緩沖劑的作用，具有維持催化劑的凈化性能的功能。 0011另外，在這樣的二氧化鈰中固溶氧化鋯而得到的二氧化鈰 - 氧化鋯復合氧化物的儲氧能力 (OSC) 更加優(yōu)異，因此作為 OSC 材料而被加入于多種催化劑中。0012關(guān)于使用了二氧化鈰或二氧化鈰 - 氧化鋯復合氧化物等 OSC 材料的三元催化劑，以往以來公開了下述發(fā)明。0013例如在專利文獻 1(特開平 6-219721 號公報 ) 中，作為具有新

10、型催化特性的金屬 - 金屬氧化物催化劑，公開了下述催化劑 ：其為在金屬氧化物顆粒中均勻地包含金屬顆粒的催化劑，作為貴金屬包含 Pt、Pd、Rh、Au 中的任一種，作為金屬氧化物包含 CeO2。0014在專利文獻 2(特開 2011-140011 號公報) 中，作為能夠在包括低溫在內(nèi)的寬范圍溫度下顯示出 CO 氧化活性的 CO 氧化催化劑，公開了下述 CO 氧化催化劑，其是通過在CeO2 載體顆粒上擔載 Pd、并在氧化性氣氛中以 850 950的范圍的溫度下加熱處理而成的。0015在專利文獻 3(特開平 10-277394 號公報 ) 中，作為烴、一氧化碳和氮氧化物的轉(zhuǎn)化率良好、同時具有卓越的耐

11、熱性和耐老化性的僅含有鈀的催化劑，公開了下述汽車廢氣催化劑，該汽車廢氣催化劑在惰性基材上存在一層具有催化作用的涂膜層，該涂膜層由下述成分：a) 微細且穩(wěn)定化的活性氧化鋁 ；b) 至少一種微細的儲氧成分 ；c) 以及附加的高分散性氧化鈰、氧化鋯和氧化鋇 ；以及 d) 唯一的作為催化作用貴金屬的鈀。0016在專利文獻 4(特開 2005-224792 號公報 ) 中，作為在包含 Al、Ce、Zr、Y 和La 的復合氧化物系的支撐材料上擔載有 Pd 的三元催化劑，公開了下述催化劑 ：在上述支撐材料中，Ce、Zr、Y 和 La 合計的原子摩爾數(shù) B 相對于 Al 原子摩爾數(shù) A 之比 BA 為 1/4

12、8 以上1/10 以下，Pd 的一部分為金屬狀態(tài)，剩余部分為氧化物的狀態(tài)。0017在專利文獻 5(特表 2010-521302 號公報) 中公開了下述的三元催化劑 ：該三元催化劑是利用氧化鍶或氧化鋇被覆催化劑層的表面而成，該催化劑層由氧化鋁、用銠催化活化而成的鈰 / 鋯混合氧化物和用鈀催化活化而成的鈰 / 鋯混合氧化物0018( 摩托車用廢氣凈化催化劑 )。0019另外，摩托車用的廢氣凈化催化劑存在與四輪汽車用的廢氣凈化催化劑不同的特殊課題。例如，與四輪汽車用的廢氣凈化催化劑相比，對摩托車用的廢氣凈化催化劑而言可搭載催化劑的空間有限，因此要求在小容量的同時可發(fā)揮高度的凈化能力。0020另外，摩

13、托車具有重視輸出功率的傾向，因而大量使用，與之相應地廢氣中的氧濃度降低，所以廢氣中的空燃比 (A/F) 小于理論空燃比 14.5 的情況很多。因此，對于空燃比 (A/F) 小于 14.5 的富燃廢氣也要求可高效地凈化廢氣。0021這樣，由于摩托車用的廢氣凈化催化劑存在與四輪汽車用的廢氣凈化催化劑不同的特殊課題，因此，關(guān)于摩托車用的廢氣凈化催化劑以往已提出了下述方案。0022例如在專利文獻 6(特開 2001-145836 號公報 ) 中，作為將熱或振動導致的催化劑層的剝離抑制到最小限度、還可抑制催化劑物質(zhì)的熱劣化、在苛刻條件下可發(fā)揮優(yōu)異的凈化性能的廢氣凈化催化劑，提出了下述廢氣凈化催化劑 ：該

14、廢氣凈化催化劑包含由圓筒狀的耐熱不銹鋼制沖孔金屬件形成的金屬制載體、在該載體的表面添加了某種儲氧物質(zhì)的耐熱性無機氧化物的底涂層、以及在該底涂層上擔載了某種催化劑的催化劑擔載層而44CN 104245125 A3/13 頁成，作為上述儲氧物質(zhì)，使用了氧化鈰或鈰與鋯的復合氧化物。0023在專利文獻 7(特開 2010-227739 號公報 ) 中，作為在具有廢氣中的氧、未燃氣體成分HC 和CO 的濃度變化劇烈、A/F 的窗寬非常寬這種特征的摩托車的廢氣氣氛下也難以產(chǎn)生催化活性降低的廢氣凈化用催化劑材料，提出了下述廢氣凈化用催化劑材料，其特征在于，該廢氣凈化用催化劑材料具有由鈰 - 鋯系復合氧化物的

15、載體和擔載于該載體上的由金屬 Pd 或 Pd 氧化物的催化劑成分，該鈰 - 鋯系復合氧化物中，CeO2 的量為 45質(zhì)量 70 質(zhì)量、ZrO2 的量為 20 質(zhì)量 45 質(zhì)量、Nd2O3 量為 2 質(zhì)量 20 質(zhì)量、La2O3 量為 1 質(zhì)量 10 質(zhì)量。0024在專利文獻 8(特開 2010-58069 號公報) 中公開了下述摩托車車用廢氣凈化催化劑，其為由具有多個孔 (cell) 通道的蜂窩形狀的載體基材和形成于該載體基材的孔通道內(nèi)的催化劑涂層的廢氣凈化催化劑，載體基材分為前段部和后段部，作為催化劑貴金屬段部的催化劑涂層中擔載有鈀和銠，并且在后段部的催化劑涂層中擔載有銠。0025在專利文獻

16、 9(特開 2011-20013 號公報 ) 中，作為在摩托車等排出的空燃比(A/F) 小于 14.5 的富燃廢氣中也能夠高效地凈化一氧化碳和烴的廢氣凈化用催化劑，提出了下述廢氣凈化用催化劑 ：其含有氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁、氧化釔和 / 或氧化鎂、以及貴金屬，釔和 / 或鎂的總濃度相對于催化劑總量為 2.0 重量 5.0 重量?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻 1專利文獻 2專利文獻 3專利文獻 4專利文獻 5專利文獻 6專利文獻 7專利文獻 8專利文獻 900260027002800290030003100320033003400350036特開平 6-219721 號公報特開 2011-140

17、011 號公報特開平 10-277394 號公報特開 2005-224792 號公報特表 2010-521302 號公報特開 2001-145836 號公報特開 2010-227739 號公報特開 2010-58069 號公報特開 2011-20013 號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題在汽車行駛時，對氧化反應有利的氧過剩條件 ( 貧燃條件 ) 與對還原反應有利的00370038過剩條件( 富燃條件) 與行駛條件呼應地交替反復出現(xiàn)。因此，作為廢氣用催化劑，需要在氧過剩條件( 貧燃條件) 和過剩條件( 富燃條件) 中的任一種條件下均可發(fā)揮一定以上的催化性能。特別是在摩托車的情況下，由于具有在富燃氣氛

18、下提高發(fā)而運行的傾向，因此要求在富燃氣氛下可發(fā)揮催化性能。的轉(zhuǎn)速0039另一方面，現(xiàn)有的三元催化劑多使用貴金屬中的鉑 (Pt)、銠 (Rh) 作為催化劑活性成分。但是，這些貴金屬的價格極高，因此要求開發(fā)出使用了大量更廉價的鈀 (Pd) 的鈀催化劑。0040但是，若使用鈀 (Pd) 作為催化劑活性成分，雖然在理論空燃比 ( 化學計量 )(A/F55CN 104245125 A4/13 頁 14.7) 至貧燃 (A/F 14.7 以上) 的區(qū)域作為廢氣凈化用三元催化劑可顯示出優(yōu)異的凈化性能，但是在富燃氣氛 (A/F 小于 14.5) 下與使用銠或鉑作為催化劑活性成分的情況相比，尤其是一氧化碳 (C

19、O) 的凈化性能具有明顯變差的傾向。0041 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型鈀催化劑，其即使在使用鈀 (Pd) 作為催化劑活性成分的情況下也能夠在富燃氣氛下高效地凈化一氧化碳 (CO) 和烴 (THC)。用于解決課題的方案本發(fā)明提出了一種00420043道的型車輛廢氣用鈀單層催化劑，其為設置于內(nèi)燃機的排氣通型車輛用廢氣凈化催化劑，所述催化劑具備基材和作為單層的催化劑層，所述催化劑層含有作為催化劑活性成分的鈀、作為催化劑載體的無機多孔分的二氧化鈰 (CeO2) 顆粒和鋇。0044發(fā)明的效果、作為助催化劑成0045 如上所述，在空燃比小于 14.5 的富燃區(qū)域，空氣的比例少、處于還原氣氛下，因

20、此一氧化碳和烴難以被氧化，它們的凈化率具有降低的傾向。特別是若使用鈀 (Pd) 作為催化劑活性成分，則具有一氧化碳 (CO) 的凈化性能顯著變差的傾向。但是，對于本發(fā)明所提出的鈀單層催化劑而言，通過將作為催化劑活性成分的鈀 (Pd) 與作為助催化劑成分的二氧化鈰 (CeO2) 顆粒組合使用，能夠在富燃氣氛下高效地凈化 CO 和 THC。0046需明的是，本發(fā)明中，“富燃氣氛下”是指空燃比 A/F14.6。0047“鈀單層催化劑”是指作為催化劑層所含有的催化劑活性成分的主要成分的貴金屬僅為鈀 (Pd) 的單層的催化劑，本說明書中有時也簡略示為“Pd 單層催化劑”。0048“型車輛”的含義不僅包括

21、型兩輪車型三輪車型四輪車，還包括小型摩托車 (scooter) 型摩托車。附圖說明0049圖 1 是示出適合于搭載本發(fā)明的鈀單層催化劑的一個示例及其周邊結(jié)構(gòu)的一個示例的示意圖。型車輛的廢氣凈化裝置的0050圖 2 是示出在后述的試驗例 1 中將催化劑( 樣品) 組裝于車輛中而進行行駛試驗時的行駛模式的圖。具體實施方式0051接下來，對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。但是，本發(fā)明不限定于以下說明的實施方式。00520053本發(fā)明的鈀單層催化劑設置于型車輛的內(nèi)燃機的排氣通道，從而發(fā)揮其效果。即，本發(fā)明的鈀單層催化劑例如可以在排氣管或內(nèi)配置 1 個或 2 個以上。0054另外，催化劑通過與高溫的燃燒氣

22、體反應而促進化學反應 ( 氧化/ 還原作用)，因此，對于廢氣凈化催化劑而言，優(yōu)選將催化劑配置于廢氣溫度高的排氣口的正下方。0055作為適合于搭載本發(fā)明的鈀單層催化劑的型車輛的一個示例，可以舉出搭載有下述廢氣凈化裝置的型車輛，該廢氣凈化裝置通過化油器與二次空氣供給機構(gòu)的組合將排氣通道內(nèi)的廢氣的空燃比設定為 15 以上。66CN 104245125 A5/13 頁0056在二次供給裝置使用利用了根據(jù)排氣壓而工作的閥的二次空氣供給機構(gòu)的情況下，通常，若排氣脈動中的負的區(qū)域為小的發(fā)轉(zhuǎn)速或負荷的狀態(tài)，則二次空氣的供給量降低、容易成為還原氣氛，若該還原氣氛的狀態(tài)持續(xù)則催化性能變得不穩(wěn)定。但是，若利用化油器

23、與二次空氣供給機構(gòu)的組合將排氣通道內(nèi)上，則能夠穩(wěn)定地發(fā)揮催化性能。的廢氣的空燃比設定為 15 以0057作為適合于利用化油器與二次空氣供給機構(gòu)的組合將排氣通道內(nèi)的廢氣的空燃比設定為 15 以上的廢氣凈化裝置，可以舉出下述廢氣凈化裝置 ：該廢氣凈化裝置具備空氣凈化器和二次空氣供給機構(gòu)，該空氣凈化器具有臟側(cè)和凈側(cè)，對從外部吸入至臟側(cè)的空氣進行凈化，并藉由凈側(cè)供給至發(fā)；該二次空氣供給機構(gòu)從空氣凈化器的凈側(cè)對發(fā)的排氣口側(cè)供給二次空氣。本發(fā)明的鈀單層催化劑設置于該內(nèi)燃機的排氣通道是有效的。0058作為上述的廢氣凈化裝置，可以例示出例如圖 1 所示的廢氣凈化裝置。0059圖 1 所示的廢氣凈化裝置 10

24、搭載于型車輛中，該型車輛利用化油器 13，廢氣凈化裝置 10 具備向由空氣凈化器 11 供給到發(fā)( 內(nèi)燃機 )12 的空氣中混合由空氣凈化器 11 向發(fā)12 的排氣口 12B 供給二次空氣( 凈化空氣) 的二次空氣供給機構(gòu) 20、以及藉由排氣管 14 與發(fā)發(fā)明的催化劑即可。12 連接的排氣15，在該排氣15 內(nèi)設置本0060需明的是，圖 1 中，箭頭 X 表示空氣的，箭頭 Y 表示真空壓力，箭頭 Z 表示在曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生的漏氣的。0061如圖1 所示，在空氣凈化器11 中，空氣凈化箱11A 的被隔壁11B 分為臟側(cè)( 外部氣體導入室 )11C 和凈側(cè)( 清潔空氣室 )11D 這兩個室。在臟側(cè) 1

25、1C 設有外部氣體導11E，藉由該外部氣體導11E 向臟側(cè) 11C 內(nèi)導入外部氣體。在隔壁 11B 設有過濾元件11F，以覆蓋連通臟側(cè) 11C 和凈側(cè) 11D 的開口，臟側(cè) 11C 內(nèi)的空氣通過過濾元件 11F 而被凈化，之后被導入凈側(cè) 11D。在凈側(cè) 11D 設有空氣排出口 11G，該空氣排出口 11G 藉由連接管16 連接至化油器 13，藉由該化油器 13 與發(fā)12 的進氣口 12A 連通。0062發(fā)12 是搭載于摩托車等中的常規(guī)的四沖程發(fā)，發(fā)12 具備用于打開或關(guān)閉進氣口 12A( 其與發(fā)12 內(nèi)的氣缸孔 ( 氣缸 )12C 連通 ) 的進氣閥 12D 和用于打開或關(guān)閉排氣口 12B(

26、其與氣缸孔 12C 連通) 的排氣閥 12E，以自如滑動的方式配置于氣缸孔 12C 的活塞 12F 藉由連桿 12G 與曲軸 12H 連接。在該發(fā)12 的進氣閥 12D 打開的狀態(tài)下活塞 12F 下降的進氣過程 ( 排氣閥 12E 關(guān)閉 ) 時，通過活塞 12F 的下降所產(chǎn)生的發(fā)動機 12 側(cè)的負壓，空氣凈化器 11 的凈側(cè) 11D 內(nèi)的空氣藉由化油器 13 被吸入至氣缸孔 12C 的活塞 12F 上方，同時由化油器 13 供給與空氣的混合氣被供給至發(fā)12。0063然后，在經(jīng)過四沖程發(fā)的一般性的壓縮過程、燃燒過程后，實施在排氣閥 12E打開的狀態(tài)( 進氣閥 12D 關(guān)閉) 下活塞 12F 上升

27、的排氣過程，由此，燃燒氣體被排氣口 12B排出，作為廢氣而排出到排氣管 14。0064在排氣管 14 的后端連接有排氣的高溫 / 高壓廢氣消聲并排出到外部的15，該排氣而發(fā)揮作用。15 作為將通過排氣管 140065圖1 中，該排氣15為多段膨脹型，即該排氣15 被多個隔壁15A、15B 分為多個室，各室通過連通管15C、15D、15E 連通。只要在位于最上游側(cè)的前室中配置催77CN 104245125 A6/13 頁化劑即可。0066二次空氣供給機構(gòu) 20 是將空氣凈化器 11 的凈側(cè) 11D 的空氣( 二次空氣) 送至發(fā)12 的排氣口 12B 的機構(gòu)，其具備連接空氣凈化器的凈側(cè) 11D 與

28、發(fā)12 的排氣口 12B的二次空氣供給管 21。在該二次空氣供給管 21 的途中設有閥單元 22，同時在閥單元 22 與排氣口 12B 之間設有用于防止廢氣從排氣口 12B 向二次空氣供給管 21 逆流的閥 23。需明的是，圖 1 中，從提高閥 23 的隨動性的方面出發(fā)，示出了將12 上方的狀態(tài)。閥 23 配置于更接近排氣口 12B 的位置即發(fā)0067閥單元 22 具備二次空氣供給控制閥 24，其用于防止在發(fā)時向排氣口 12B12 的進氣口供給二次空氣，該二次空氣供給控制閥 24 如下，以便響應藉由連接發(fā)12A 與閥單元 22 的連通管 25 傳送的進氣口 12A 的真空壓力來工作。0068另

29、外，圖中符號 35 是連通空氣凈化器 11 的凈側(cè) 11D 與發(fā)12 的曲軸箱的連通管。該連通管 35 作為曲軸箱排出控制裝置發(fā)揮功能，使在曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生的漏氣通過空氣凈化器 11 和化油器 13 返回發(fā)12，防止漏氣放出。0069 一般而言，在使用化油器 13 的情況下，為了平穩(wěn)地追隨來自駕駛?cè)说募铀僖?，將空燃比設定為富燃側(cè)，因而排氣中的氧濃度也容易成為低的狀態(tài)。于是，通過設置二次空氣供給機構(gòu) 20 來提高排氣中的氧濃度，由此使凈化功能穩(wěn)定，例如，優(yōu)選設定二次空氣供給機構(gòu)20 和化油器13，以至少滿足由國家設定的廢氣規(guī)定的耐久距離( 維持了廢氣規(guī)定值以下的狀態(tài)的行駛距離 )。0070 通過對

30、上述化油器 13 和二次空氣供給機構(gòu) 20 進行調(diào)整和改良而改變催化劑空燃比，可以在時速為 55km/ 小時以下的全部區(qū)域?qū)⒋呋瘎┛杖急仍O定為 15 以上。由此，對于小型車輛而言即使使用成本比較低的化油器的情況下，也可以避免使空燃比低導致的駕駛性能的不良，同時可以將催化劑的耐久劣化抑制到廢氣規(guī)定的要求水平內(nèi)，可以使催化劑的性能長時間穩(wěn)定。0071 0072 接著，作為特別適合搭載于具備上述結(jié)構(gòu)和控制的摩托車的催化劑，對本發(fā)明的實施方式的一個示例的催化劑進行說明。0073 作為本發(fā)明的實施方式的一個示例，對具備基材和作為單層的催化劑層的鈀催化劑( 稱為“本 Pd 單層催化劑”) 進行說明，該催化

31、劑層含有鈀、無機多孔和穩(wěn)定劑。、二氧化鈰顆粒0074作為本Pd 單層催化劑的結(jié)構(gòu)，可以舉出具有下述結(jié)構(gòu)的Pd 單層催化劑 ：例如將含有例如鈀、無機多孔、二氧化鈰顆粒和穩(wěn)定劑的催化劑組合物洗涂(wash coat) 在呈蜂窩狀 ( 整體 ) 結(jié)構(gòu)的基材的表面上等，形成催化劑層。0075下面，對0076( 基材 )本 Pd 單層催化劑的上述各材料進行說明。0077作為本 Pd 單層催化劑中使用的基材的材質(zhì)，可以舉出陶瓷等耐火性材料、金屬材料。0078作為陶瓷制基材的材質(zhì)，可以舉出例如堇青石、堇青石 - 氧化鋁、氮化硅、鋯莫來石、鋰輝石、氧化鋁 - 二氧化硅氧化鎂、硅酸鋯石、硅線石 (sillima

32、nite)、硅酸鎂、鋯石、透鋰長石 (petalite)、- 氧化鋁和硅酸鋁類等耐火性陶瓷材料。88CN 104245125 A7/13 頁0079作為金屬制基材的材質(zhì)，可以舉出例如以不銹鋼或鐵為基礎(chǔ)的其它適當?shù)哪透g性合金等耐火性金屬。0080基材的形狀可以舉出蜂窩狀、粒狀、球狀。0081作為蜂窩材料，一般經(jīng)常使用例如陶瓷等堇青石質(zhì)的材料。另外，也可以使用由鐵素體系不銹鋼等金屬材料形成的金屬蜂窩。0082金屬蜂窩體可以通過對由不銹鋼或耐熱鋼等的金屬箔進行軋制而形成。例如，可以例示出下述金屬蜂窩體 ：在金屬制的外筒內(nèi)，隔開一定間隔將兩個蜂窩體排列在氣體側(cè)和氣體出口側(cè)而進行配置。也可以代替外筒而

33、直接將蜂窩體內(nèi)。排氣管或0083另外，還可以使用圓筒狀的沖孔金屬件。若使用被稱為沖孔管 (punching pipe)或沖孔管 (punching tube) 的沖孔金屬件，則耐熱性提高，同時通過沖孔而形成通孔，因此到大的表面積、廢氣凈化性能提高，而且排氣管內(nèi)的排氣阻力減小，因而適合作為摩托車用。在使用蜂窩形狀的基材的情況下，例如為了使流體在基材流通，可以使用在0084基材平行地具有多個微細的氣體流通道( 即通道，channel) 的整體式基材。此時，通過洗涂等將催化劑組合物涂布在在整體式基材的各通道內(nèi)壁表面，從而可以形成催化劑層。0085需明的是，在摩托車、特別是小型摩托車的情況下，需要將催

34、化劑小型化，因此還優(yōu)選采用下述結(jié)構(gòu) ：例如在催化劑的半球型的蓋罩進行回流。0086( 單層催化劑層 )側(cè)設置分隔件而分割成兩部分，在另一端用0087本 Pd 單層催化劑的特征在于，其含有一層催化劑層，該催化劑層含有鈀、無機多孔、二氧化鈰顆粒和穩(wěn)定劑、進而根據(jù)需要的其它成分。0088這樣的催化劑層例如在使用蜂窩形狀的基材時，通常被涂布于蜂窩體的孔通道的表面而形成。0089上述催化劑層優(yōu)選相對于每 1 升基材以 40g 300g 的比例含有。0090若相對于每 1 升基材的催化劑層的含量為 40g 以上，在將催化劑組合物制成漿料時，不需要大幅降低固體成分濃度，能夠確保與貫通的蜂窩基材 ( 例如 1

35、00 孔 ) 的密合性。另一方面，若催化劑層的含量為 300g 以下，即使是貫通孔 )，也能夠抑制基材的貫通孔堵塞。的蜂窩基材( 例如 12000091從這方面考慮，催化劑層的含量相對于每 1 升基材更進一步優(yōu)選為 60g 以上或250g 以下，其中更優(yōu)選為 80g 以上或 200g 以下。0092( 無機多孔)0093上述基材與催化劑活性成分的結(jié)合力通常沒有那么強，因此即便想要將催化劑活性成分直接擔載于基材上，也難以確保充分的擔載量。于是，為了使高分散狀態(tài)且充分量的催化劑活性成分擔載于基材的表面，優(yōu)選使催化劑活性成分擔載于具有表面積的顆粒狀的無機多孔成催化劑層。上，將擔載有催化劑活性成分的該

36、無機多孔涂布于基材表面上，形0094作為無機多孔的組中的化合物的多孔，可以舉出選自例如二氧化硅、氧化鋁和二氧化鈦化合物組成，更具體地說，可以舉出選自例如氧化鋁、二氧化硅、二氧化99CN 104245125 A8/13 頁硅 - 氧化鋁、氧化鋁 - 硅酸鹽類、氧化鋁 - 氧化鋯、氧化鋁 - 氧化鉻和氧化鋁 - 二氧化鈰中的化合物的多孔。0095作為其中的氧化鋁，可以使用比表面積大于 50m2/g 的氧化鋁、例如 - 氧化鋁、- 氧化鋁、- 氧化鋁、- 氧化鋁。其中，優(yōu)選使用 - 氧化鋁或- 氧化鋁。需的是，關(guān)于氧化鋁，為了提高耐熱性，也可以含有微量的 La。0096( 二氧化鈰顆粒 )明0097

37、本 Pd 單層催化劑的特征之一在于，作為具有儲氧能力 (OSC ：Oxygen Storagecapacity) 的助催化劑，僅含有二氧化鈰 ( 二氧化鈰、CeO2) 顆粒，不含有氧化鋯作為上述助催化劑。0098將鈀 (Pd) 與二氧化鈰 (CeO2) 顆粒組合使用。優(yōu)選使鈀擔載于二氧化鈰顆粒上，從而在富燃氣氛下也能夠高效地凈化一氧化碳 (CO)、烴 (THC)。關(guān)于這點可以認為，通過使鈀擔載于二氧化鈰顆粒上，形成 Pd-O-Ce 鍵能夠高效地凈化一氧化碳 (CO)、烴 (THC)。為高氧化狀態(tài)，因此即使在富燃氣氛下也0099二氧化鈰顆粒優(yōu)選在催化劑層 100 質(zhì)量份中以 15 質(zhì)量份 50

38、質(zhì)量份的比例而含有。0100 若催化劑層中的二氧化鈰顆粒的含量為 15 質(zhì)量份以上，在富燃氣氛下能夠充分地凈化 CO 和 THC。另一方面，二氧化鈰顆粒的含量若為 50 質(zhì)量份以下，能夠更可靠地確保與基材的密合性。0101 從這方面考慮，關(guān)于二氧化鈰顆粒的含量，進一步優(yōu)選在催化劑層 100 質(zhì)量份中以 20 質(zhì)量份以上或 40 質(zhì)量份以下的比例含有，其中特別優(yōu)選以 20 質(zhì)量份以上或 35 質(zhì)量份以下的比例含有。0102 ( 催化劑活性成分 )0103 本 Pd 單層催化劑的特征在于，為了降低催化劑整體的價格，具有催化活性的貴金屬僅為鈀 (Pd)。0104 關(guān)于本 Pd 單層催化劑中的鈀的含量

39、，相對于每 1 升基材優(yōu)選為 0.01g 10g 的比例。通過在該范圍含有鈀，能夠在富燃氣氛下高效地凈化 CO 和 THC。其中，若鈀量增加則會招致產(chǎn)品價格的上升，因而難以大量使用。0105 從這方面考慮，本 Pd 單層催化劑中的鈀的含量相對于每 1 升基材更進一步優(yōu)選為0.15g 以上或 7g 以下，其中進一步優(yōu)選為 0.3g 以上或 5g 以下。0106 另外，上述鈀優(yōu)選在催化劑層 100 質(zhì)量份中以 0.003 質(zhì)量份 25 質(zhì)量份的比例而含有。通過在該范圍含有鈀，能夠在富燃氣氛下高效地凈化 CO 和 THC。其中，若鈀量增加則會招致產(chǎn)品價格的上升，因而難以大量使用。0107 從這方面考

40、慮，上述鈀更進一步優(yōu)選在催化劑層 100 質(zhì)量份中以 0.05 質(zhì)量份以上或 3 質(zhì)量份以下而含有，其中進一步優(yōu)選以 0.1 質(zhì)量份以上或 2 質(zhì)量份以下而含有。0108 ( 穩(wěn)定劑 )0109 為了在富燃氣氛下抑制 PdOx 向金屬的還原，本 Pd 單層催化劑優(yōu)選含有穩(wěn)定劑。0110作為該穩(wěn)定劑，可以舉出例如堿土金屬、堿金屬。0111其中，能夠選擇選鎂、鋇、鈣和鍶組成的組、適宜為由鍶和鋇組成的組中的金屬之中的一種或兩種以上。其中，從 PdOx 被還原的溫度最高、即不易被還原的方面考慮，最1100明CN 104245125 A9/13 頁鋇。0112( 其成分 )0113本 Pd 單層催化劑含

41、有劑成分公知的成分。0114作為劑成分，使用氧化、氧化性 的無機劑。若，成無機氧化的。0115明的，本 Pd 單層催化劑含有氧化作為劑成分。該情況下，作為助催化劑成分的氧化和作為劑成分的氧化通用子。即，為，作為助催化劑成分的氧化分在二氧化鈰顆粒 其，作為劑成分的氧化分在二氧化鈰顆粒其。0116 0117作為用于本 Pd 單層催化劑的一，出下 無機多孔質(zhì)體、二氧化鈰 (CeO2) 顆粒性的 Ce 、劑和，用機，成。，體基材在該中，其提，在基材成催化劑層 。0118其中，用于本 Pd 單層催化劑的用公知的有，限于。，作為在基材成催化劑層的，的，用。01190120本說明書中，在為“X Y”(X、Y

42、 為 ) 的情況下，要有明“X Y 下”的含、“于 X”“于 Y”的含。0121，在為“X ”(X 為 ) “Y 下”(Y 為 ) 的情況下，“于 X”“于 Y”的含。01220123下，基于下和本發(fā)明說明。0124( 1)0125多孔質(zhì) - 氧化 83.3 質(zhì)、二氧化鈰顆粒 6.7 質(zhì)、作為無機劑的氧化 10 質(zhì) ( 氧化 ) 和 150 質(zhì)，用機， 。0126載體 0.0754L 的金屬基材中，提用氣的，之在氣氣氛下于 600 3 ， 成層。，層的于 1L 基材為 150g。0127 的層的基材 Pd 中，用氣多的，在氣氣氛下于 600 3 ，載 Pd，之 Ba 中，用氣多的，在氣氣氛下于

43、600 3 ，載Ba，成催化劑層， Pd單層催化劑。，催化劑層的于 1L 基材為 150g，Pd 的于 1L 基材為 1g，Ba 的于 1L 基材氧化為 1.3g。0128 ( 2)0129 多孔質(zhì)- 氧化 76.6 質(zhì)、二氧化鈰 13.4 質(zhì)、作為無機11明CN 104245125 A10/13 頁劑的氧化 10 質(zhì) ( 氧化 ) 和 150 質(zhì)，用機，。載體0.0754L 的金屬基材0130中，提用氣的，之在氣氣氛下于 600 3 ，成層。，層的于 1L 基材為 150g。0131 的層的基材 Pd 中，用氣多的，在氣氣氛下于 600 3 ，載 Pd，之 Ba 中，用氣多的，在氣氣氛下于6

44、00 3 ，載Ba，成催化劑層， Pd單層催化劑。，催化劑層的于 1L 基材為 150g，Pd 的于 1L 基材為 1g，Ba 的于 1L 基材氧化為 1.3g。0132 ( 3)0133多孔質(zhì)- 氧化 70 質(zhì)、二氧化鈰 20 質(zhì)、作為無機劑的氧化 10 質(zhì) ( 氧化 ) 和 150 質(zhì)，用機，。載體 0.0754L 的金屬基材0134中，提用氣的，之在氣氣氛下于 600 3 ，成層。，層的于 1L 基材為 150g。0135的層的基材 Pd 中，用氣多的，在氣氣氛下于 600 3 ，載 Pd，之 Ba 中，用氣多的，在氣氣氛下于600 3 ，載Ba，成催化劑層， Pd單層催化劑。，催化劑層

45、的于 1L 基材為 150g，Pd 的于 1L 基材為 1g，Ba 的于 1L 基材氧化為 1.3g。01360137( 4)多孔質(zhì)- 氧化 63.3 質(zhì)、二氧化鈰 26.7 質(zhì)、作為無機劑的氧化 10 質(zhì) ( 氧化 ) 和 150 質(zhì)，用機，。載體 0.0754L 的金屬基材0138中，提用氣的，之在氣氣氛下于 600 3 ，成層。，層的于 1L 基材為 150g。的層的基材 Pd 中，用氣多的0139，在氣氣氛下于 600 3 ，載 Pd，之 Ba 中，用氣多的，在氣氣氛下于600 3 ，載Ba，成催化劑層， Pd單層催化劑。，催化劑層的于 1L 基材為 150g，Pd 的于 1L 基材為 1g，Ba 的于 1L 基材氧化為 1.3g。( 5)多孔質(zhì)- 氧化 50 質(zhì)、二氧化鈰 40 質(zhì)、作為無機劑的01400141氧化 10 質(zhì) ( 氧化 ) 和 150 質(zhì)，用機，。12明CN 104245125 A11/13 頁0142載體 0.0754L 的金屬基材中，提用氣的，之在氣氣氛下于 600 3 ，成層。，層的于 1L 基材為 150g。的層的基材 Pd 中，用氣多的0143，在氣氣氛下于 600 3 ，載 Pd，之 Ba 中，用氣多的，在氣氣氛下于600 3 ，載Ba，成催化劑層， Pd單層催化劑。，催化劑層的于 1L 基材為 15