JP2000157865A - Gas purifying catalyst carrier - Google Patents

Gas purifying catalyst carrier

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JP2000157865A
JP2000157865A JP10333251A JP33325198A JP2000157865A JP 2000157865 A JP2000157865 A JP 2000157865A JP 10333251 A JP10333251 A JP 10333251A JP 33325198 A JP33325198 A JP 33325198A JP 2000157865 A JP2000157865 A JP 2000157865A
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carrier
composite oxide
sio
oxide carrier
catalyst
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Masahiko Takeuchi
雅彦 竹内
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the heat resistance of a composite oxide carrier by using a composite oxide carrier composed of a TiO2-Al2O3 catalyst as a main component for purifying exhaust gas from an automobile and containing therein the specified amount of Si based on the SiO2 conversion. SOLUTION: A composite oxide carrier composed of TiO2-Al2O3 as a main component is used as an exhaust gas purifying catalyst carrier and the composite oxide carrier containing 0.5-10 wt.% Si based on the SiO2 conversion is used. Si is used together with either one of TiO2 or Al2O3 so that a composite oxide is constituted. The carrier can be manufactured by mixing a composite powder composed of TiO2-Al2O3 as a main component mixed with an SiO2 powder, and preferably an Al source and an Si source are formed as organic metal compounds soluble in an organic solvent respectively and fed into the organic solvent, agitated, mixed and then hydrolyzed therein to form a composite oxide carrier by the sol gel process burning the organic metal compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の排ガスを
浄化する排ガス浄化用触媒に用いられる担体に関し、詳
しくはNOx 吸蔵還元型触媒に最適な担体の組成に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrier used for an exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust gas from automobiles, and more particularly to a composition of a carrier optimal for a NOx storage reduction catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、二酸化炭素による地球温暖化現象
が問題となり、二酸化炭素の排出量を低減することが課
題となっている。自動車においても排ガス中の二酸化炭
素量の低減が課題となり、燃料を酸素過剰雰囲気で希薄
燃焼させるリーンバーンエンジンが開発されている。リ
ーンバーンエンジンによれば燃料の使用量が低減される
ため、二酸化炭素の排出量を抑制することができる。
2. Description of the Related Art In recent years, global warming due to carbon dioxide has become a problem, and reducing carbon dioxide emissions has become an issue. In automobiles, reduction of the amount of carbon dioxide in exhaust gas has become an issue, and lean burn engines have been developed in which fuel is burned lean in an oxygen-excess atmosphere. According to the lean burn engine, the amount of fuel used is reduced, so that the emission of carbon dioxide can be suppressed.

【0003】ところでリーンバーンエンジンからの排ガ
ス中の有害成分を浄化する場合、酸素過剰雰囲気である
がゆえにNOx の還元浄化が困難となる。そこで特開平5-
317652号公報などには、貴金属とともにアルカリ金属、
アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれるNOx 吸蔵
材を担持したNOx 吸蔵還元型触媒が開示されている。こ
のNOx 吸蔵還元型触媒を用い、リーン雰囲気の途中にパ
ルス状にストイキ〜リッチ雰囲気となるように混合気組
成を制御すれば、HC及びCOの酸化とNOx の還元とを効率
よく進行させることができ、高い浄化性能が得られる。
[0003] When purifying harmful components in the exhaust gas from lean-burn engines, the reduction purification is an oxygen-rich atmosphere because NO x becomes difficult. Therefore,
No. 317652, etc., include alkali metals with precious metals,
A NO x storage reduction catalyst supporting a NO x storage material selected from alkaline earth metals and rare earth elements is disclosed. Using this NO x storage-and-reduction type catalyst, by controlling the mixture composition as a stoichiometric-rich atmosphere in a pulsed manner during the lean atmosphere, to proceed efficiently and reduction of HC and CO oxidation and NO x And high purification performance can be obtained.

【0004】つまりリーン雰囲気では排ガス中のNOが酸
化されてNOx となり、NOx 吸蔵材に吸蔵されるためNOx
の排出が抑制される。そしてストイキ〜リッチ雰囲気と
なると、NOx 吸蔵材からNOx が放出され、それが排ガス
中に存在するHCなどの還元成分と反応して還元されるた
め、NOx の排出が抑制される。したがってリッチ〜リー
ンの全雰囲気でNOx の排出を抑制することができる。
[0004] That NO x becomes oxidized is NO in the exhaust gas in a lean atmosphere, because it is occluded in the NO x storage material NO x
Emission is suppressed. When the the stoichiometric-rich atmosphere, NO x from the NO x storage material is released, it is to be reduced by reaction with reducing components such as HC present in the exhaust gas, NO x emissions can be suppressed. Therefore it is possible to suppress the emission of the NO x in all atmosphere rich-lean.

【0005】ところが排気ガス中には、燃料中に含まれ
る硫黄(S)が燃焼して生成したSO x が含まれ、それが
酸素過剰雰囲気中で触媒金属により酸化されてSO3 とな
る。そしてそれがやはり排気ガス中に含まれる水蒸気に
より容易に硫酸となり、これらがNOx 吸蔵材と反応して
亜硫酸塩や硫酸塩が生成するため、NOx 吸蔵材が被毒劣
化することが明らかとなった。また、アルミナなどの多
孔質担体はSOx を吸収しやすいという性質があることか
ら、上記硫黄被毒が促進されるという問題もある。
However, exhaust gas contains fuel.
SO generated by combustion of sulfur (S) xIs included
SO oxidized by catalytic metals in an oxygen-rich atmosphereThreeTona
You. And that is also the water vapor contained in the exhaust gas
It becomes sulfuric acid more easily and these are NOxReacts with the occlusion material
Since sulfites and sulfates are generated, NOxOcclusion material is poorly poisoned
It became clear that it became. In addition, many materials such as alumina
The porous carrier is SOxHas the property of easily absorbing
There is also a problem that the above-mentioned sulfur poisoning is promoted.

【0006】そして、このようにNOx 吸蔵材が亜硫酸塩
や硫酸塩となると、もはやNOx を吸蔵することが困難と
なり、その結果上記触媒では、耐久試験後のNOx の浄化
性能が低下するという不具合があった。そこで特開平8-
099034号公報には、TiO2−Al2O3 ,ZrO2−Al2O3 及びSi
O2−Al 2O3 から選ばれる少なくとも1種の複合酸化物を
担体として用いたNOx 吸蔵還元型の触媒が開示されてい
る。このような複合酸化物担体を用いることにより、Al
2O3 の長所により初期のNOx 浄化率が高くなる。またTi
O2,ZrO2,SiO2は、Al2O 3 に比べてSOx を吸収しにく
く、かつ吸収されたSOx はNOx 吸蔵材に吸収された場合
に比べて低温で脱離しやすいため、硫黄被毒が防止され
る。したがって上記複合酸化物担体を用いると、初期の
NOx 浄化能が高く、硫黄被毒が防止されるため耐久試験
後のNOx 浄化率も向上する。
[0006] Thus, NOxThe storage material is sulfite
And sulfate, NOxIs difficult to absorb
As a result, with the above catalyst, NOxPurification
There was a problem that performance deteriorated. Therefore, JP-A-8-
No. 099034 discloses TiOTwo−AlTwoOThree, ZrOTwo−AlTwoOThreeAnd Si
OTwo−Al TwoOThreeAt least one complex oxide selected from
NO used as carrierxNo storage reduction type catalyst is disclosed.
You. By using such a composite oxide carrier, Al
TwoOThreeEarly NO due to the advantages ofxPurification rate increases. Also Ti
OTwo, ZrOTwo, SiOTwoIs AlTwoO ThreeSO compared toxHard to absorb
Good and absorbed SOxIs NOxWhen absorbed by occlusion material
Sulfur poisoning is prevented because it is easier to desorb at lower temperatures than
You. Therefore, when the above composite oxide carrier is used, the initial
NOxDurability test due to high purification ability and prevention of sulfur poisoning
Later NOxPurification rate is also improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】エンジン性能の向上、
高速走行の増加などにより、近年の自動車から排出され
る排ガスの温度がきわめて高くなっている。しかし特開
平8-099034号公報に開示された複合酸化物担体を用いた
触媒では、高温下で使用されると複合酸化物担体にシン
タリングが生じることがわかった。このシンタリングは
複合酸化物担体の外表面の粒界界面から生じ、それに伴
って担持されている貴金属やNOx 吸蔵材に粒成長が生じ
て表面積の低下により浄化性能が低下する。
Problems to be Solved by the Invention Improvement of engine performance,
Due to an increase in high-speed running and the like, the temperature of exhaust gas emitted from automobiles in recent years has become extremely high. However, it has been found that in the catalyst using the composite oxide carrier disclosed in JP-A-8-099034, sintering occurs in the composite oxide carrier when used at a high temperature. This sintering occurs from the grain boundary interface of the outer surface of the composite oxide support, the grain growth in the noble metal and the NO x storage material that is supported decreases the purification performance due to a decrease in surface area occurs accordingly.

【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、特開平8-099034号公報に開示されたTiO2
Al2O3 を主成分とする複合酸化物担体の耐熱性を向上さ
せることを目的とする。
[0008] The present invention has been made in view of such circumstances, TiO 2 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-099034 -
An object is to improve the heat resistance of a composite oxide carrier containing Al 2 O 3 as a main component.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1に記載の排ガス浄化触媒用担体の特徴は、TiO2−Al
2O3 を主成分とする複合酸化物担体であって、SiをSiO2
換算で 0.5〜10重量%含むことにある。また請求項2に
記載の排ガス浄化触媒用担体の特徴は、請求項1に記載
の排ガス浄化触媒用担体において、SiはTiO2及びAl2O3
の少なくとも一方と複合酸化物を構成していることにあ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying catalyst carrier comprising a TiO 2 -Al
A composite oxide carrier containing 2 O 3 as a main component, wherein Si is SiO 2
0.5 to 10% by weight in conversion. The feature of the exhaust gas purifying catalyst carrier according to claim 2 is that, in the exhaust gas purifying catalyst carrier according to claim 1, Si is composed of TiO 2 and Al 2 O 3.
At least one of them forms a composite oxide.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化触媒用担体で
は、TiO2−Al2O3 を主成分とする複合酸化物担体にSiを
SiO2換算で 0.5〜10重量%含んでいる。Siを上記の範囲
で含むことにより担体の耐熱性が著しく向上し、この担
体を用いた触媒を高温下で使用しても浄化性能の低下が
きわめて小さい。この理由は不明であるが、SiO2は耐熱
性に優れているため全体としても耐熱性が向上するもの
と考えられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the carrier for an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, Si is used for a composite oxide carrier containing TiO 2 -Al 2 O 3 as a main component.
It contains 0.5 to 10% by weight in terms of SiO 2 . By including Si in the above range, the heat resistance of the support is remarkably improved, and even if a catalyst using the support is used at a high temperature, the reduction in purification performance is extremely small. Although the reason for this is unknown, it is considered that the heat resistance is improved as a whole because SiO 2 is excellent in heat resistance.

【0011】Siの含有量がSiO2換算で 0.5重量%未満で
は、Siを含有させた効果が得られず耐熱性の向上がみら
れない。またSiの含有量がSiO2換算で10重量%を超える
と、NOx 吸蔵還元型触媒としたときにNOx 浄化能が低下
する傾向がある。したがって本発明ではSiの含有量をSi
O2換算で 0.5〜10重量%とした。SiO2換算で1〜5重量
%の範囲とするのが特に望ましい。
If the Si content is less than 0.5% by weight in terms of SiO 2 , the effect of containing Si cannot be obtained, and no improvement in heat resistance can be seen. If the Si content exceeds 10% by weight in terms of SiO 2 , the NO x purification ability tends to decrease when the catalyst is a NO x storage-reduction catalyst. Therefore, in the present invention, the content of Si
0.5 to 10% by weight in terms of O 2 . It is particularly desirable that the content be in the range of 1 to 5% by weight in terms of SiO 2 .

【0012】本発明の担体は、TiO2−Al2O3 粉末とSiO2
粉末とを混合することで製造してもよいが、SiはTiO2
びAl2O3 の少なくとも一方と複合酸化物を構成している
ことが望ましい。このようにすれば、より少ないSi量で
耐熱性が向上するので、NOx吸蔵還元型触媒としたとき
に、NOx 浄化能を低下させることなく耐熱性を向上させ
ることができる。このようになる理由は明らかではない
が、SiはTi又はAlとともに TiOSi、 AlOSiなどの結合を
含む複合酸化物を形成し、これらの結合は安定であるた
めにSiによる耐熱性向上作用がより顕著に奏されるため
と考えられる。
The carrier of the present invention comprises TiO 2 -Al 2 O 3 powder and SiO 2
Although it may be produced by mixing with a powder, it is desirable that Si forms a composite oxide with at least one of TiO 2 and Al 2 O 3 . By doing so, the heat resistance is improved with a smaller amount of Si, so that when the catalyst is a NO x storage-reduction catalyst, the heat resistance can be improved without lowering the NO x purification ability. Although the reason for this is not clear, Si forms a composite oxide containing bonds such as TiOSi and AlOSi with Ti or Al, and since these bonds are stable, the effect of improving the heat resistance by Si is more remarkable. It is considered to be played.

【0013】TiO2 とAl2O3 との複合化比率は、金属Ti
と金属Alに換算したモル比で、Ti/Al=5/95〜50/50
の範囲とするのが好ましい。Ti/Alが5/95より小さく
なると、NOx 吸蔵還元型触媒としたときに耐久試験後の
NOx 浄化率が低下し、50/50より大きくなると初期のNO
x 浄化率が低下しその値に応じて耐久試験後のNOx 浄化
率も低いものとなる。特に望ましい範囲はTi/Al=20/
80〜30/70である。
The compounding ratio of TiO 2 and Al 2 O 3 is as follows:
And Ti / Al = 5/95 to 50/50 in molar ratio converted to metal Al
It is preferable to set it in the range. When Ti / Al is smaller than 5/95, when a NO x storage reduction type catalyst is used, after the durability test,
When the NO x purification rate decreases and becomes greater than 50/50, the initial NO
The x purification rate decreases, and the NO x purification rate after the durability test also decreases according to the value. A particularly desirable range is Ti / Al = 20 /
It is 80-30 / 70.

【0014】本発明の担体を製造するには、TiO2−Al2O
3 を主成分とする複合酸化物粉末とSiO2粉末とを混合す
ることで製造することができる。しかしこの場合は、上
記したように比較的多いSiO2を含有させないと耐熱性を
向上させることが困難となり、SiO2を多く含有させると
NOx 吸蔵還元型触媒としたときのNOx 浄化能が低下す
る。
To produce the support of the present invention, TiO 2 —Al 2 O
It can be produced by mixing a composite oxide powder containing 3 as a main component and a SiO 2 powder. In this case, however, it is difficult to improve the heat resistance does not contain a relatively high SiO 2 as described above, the inclusion lot of SiO 2
The NO x purifying ability when used as a NO x storage reduction catalyst is reduced.

【0015】そこで、Ti源、Al源及びSi源をそれぞれ有
機溶媒可溶の有機金属化合物として供給し、有機溶媒中
で攪拌混合した後加水分解させ、それを焼成するゾルゲ
ル法で複合酸化物担体を形成することが望ましい。これ
により各金属元素が原子レベルで複合化し、上記したよ
うにより少ないSi量で耐熱性が向上するので、NOx 吸蔵
還元型触媒としたときに、NOx 浄化能を低下させること
なく耐熱性を向上させることができる。
Therefore, the Ti source, the Al source and the Si source are each supplied as an organic metal compound soluble in an organic solvent, stirred and mixed in an organic solvent, then hydrolyzed, and then calcined, and the composite oxide carrier is baked. It is desirable to form Thereby compounding the metal elements at an atomic level, since heat resistance with less amount of Si as described above is improved, when the NO x storage-and-reduction type catalyst, the heat resistance without decreasing the the NO x purification performance Can be improved.

【0016】本発明の担体は、NOx 吸蔵材及び貴金属を
担持することでNOx 吸蔵還元型触媒とすることができ
る。貴金属としては白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラ
ジウム(Pd)、イリジウム(Ir)などが例示され、NOx
吸蔵材としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び
希土類元素から選ばれる少なくとも一種を用いることが
できる。アルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、
カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムが挙げ
られる。また、アルカリ土類金属とは周期表2A族元素
をいい、バリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、ストロンチウムが挙げられる。また希土類元素と
しては、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリ
ウム、プラセオジム、ネオジムなどが例示される。
[0016] The carrier of the present invention may be a NO x storage-and-reduction type catalyst by carrying the NO x storage material and a noble metal. Platinum as the noble metal (Pt), rhodium (Rh), palladium (Pd), iridium (Ir), etc. are exemplified, NO x
As the occlusion material, at least one selected from alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth elements can be used. As alkali metals lithium, sodium,
Potassium, rubidium, cesium, and francium. Further, the alkaline earth metal refers to an element of Group 2A of the periodic table, and examples thereof include barium, beryllium, magnesium, calcium, and strontium. Examples of the rare earth element include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, and neodymium.

【0017】NOx 吸蔵材の含有量は、複合酸化物担体 1
20gに対して0.05〜 1.0モルの範囲が望ましい。含有量
が0.05モルより少ないとNOx 吸蔵能力が小さくNOx 浄化
性能が低下し、 1.0モルを超えて含有しても効果が飽和
し他の成分量の低下による不具合が生じる。貴金属とし
ては、Pt,Rh,Pd,Irの1種又は複数種を用いることが
できる。その担持量は、Pt及びPdの場合は担体 120gに
対して 0.1〜20.0gが好ましく、 0.5〜10.0gが特に好
ましい。またRhの場合は、複合酸化物担体 120gに対し
て0.01〜80gが好ましく、0.05〜 5.0gが特に好まし
い。担体体積1リットル当たりに換算すれば、Pt及びPd
の場合は 0.1〜20gが好ましく、0.5〜10gが特に好ま
しい。またRhの場合は0.01〜10gが好ましく、0.05〜5
gが特に好ましい。
The content of the NO x occluding material depends on the composite oxide carrier 1
The range of 0.05 to 1.0 mol per 20 g is desirable. If the content is less than 0.05 mol, the NO x storage capacity is small and the NO x purification performance is reduced. Even if the content exceeds 1.0 mol, the effect is saturated and a problem occurs due to a decrease in the amount of other components. As the noble metal, one or more of Pt, Rh, Pd, and Ir can be used. In the case of Pt and Pd, the supporting amount is preferably 0.1 to 20.0 g, more preferably 0.5 to 10.0 g, per 120 g of the carrier. In the case of Rh, the amount is preferably 0.01 to 80 g, particularly preferably 0.05 to 5.0 g, per 120 g of the composite oxide carrier. Converted to 1 liter of carrier volume, Pt and Pd
In this case, the amount is preferably 0.1 to 20 g, particularly preferably 0.5 to 10 g. In the case of Rh, 0.01 to 10 g is preferable, and 0.05 to 5 g.
g is particularly preferred.

【0018】[0018]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 (実施例1)ゾル−ゲル合成用還流装置付きフラスコ中
にイソプロピルアルコールを 400g入れ、82℃に保持す
る。そして攪拌しながらエチルアセトアセテートアルミ
ニウムジイソプロピレートの75%プロパノール溶液 20
9.6gと、テトライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2
4)を40.8gと、テトラエトキシシリコン(Si(C2H
5O)4) 4.3gを混合し、82℃で2時間攪拌を続ける。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. (Example 1) 400 g of isopropyl alcohol was placed in a flask equipped with a reflux device for sol-gel synthesis, and kept at 82 ° C. Then, while stirring, a 75% propanol solution of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate 20
9.6 g and tetraisopropoxy titanium (Ti OCH (CH 3 ) 2
4 ) and 40.8 g of tetraethoxysilicon (Si (C 2 H
5 O) 4 ) 4.3 g are mixed and stirring is continued at 82 ° C. for 2 hours.

【0019】その後、溶液を82℃で攪拌しながら、 12
8.5gのイオン交換水を滴下し、滴下後82℃で5時間攪
拌を続ける。1昼夜室温にて熟成させた後、ロータリエ
バポレータを用いて水分とアルコール分を除去し、自然
乾燥後 110℃で強制乾燥させ、800℃で2時間焼成して
本実施例の複合酸化物担体を調製した。SiO2の含有量は
約3重量%である。
Thereafter, while stirring the solution at 82 ° C., 12
8.5 g of ion-exchanged water is added dropwise, and after the addition, stirring is continued at 82 ° C. for 5 hours. After aging for one day and night at room temperature, the water and alcohol were removed using a rotary evaporator, air-dried, forced dried at 110 ° C, and calcined at 800 ° C for 2 hours to obtain the composite oxide carrier of this example. Prepared. The content of SiO 2 is about 3% by weight.

【0020】(実施例2)イソプロピルアルコール 412
gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロ
ピレートの75%プロパノール溶液 226.2gと、テトライ
ソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を44.0gと、テ
トラエトキシシリコン(Si(C2H5O)4)1.04gと、イオン
交換水 135gを用いたこと以外は実施例1と同様にし
て、実施例2の複合酸化物担体を調製した。SiO2の含有
量は約0.67重量%である。
(Example 2) Isopropyl alcohol 412
and g, 75% and propanol solution 226.2g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium (Ti OCH (CH 3) 2 4) and 44.0g of tetraethoxy silicon (Si (C 2 H 5 O ) 4 ) A composite oxide carrier of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.04 g and 135 g of ion-exchanged water were used. The content of SiO 2 is about 0.67% by weight.

【0021】(実施例3)イソプロピルアルコール 40
5.8gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレートの75%プロパノール溶液 221.4gと、テト
ライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を43.1g
と、テトラエトキシシリコン(Si(C2H5O)4) 1.9gと、
イオン交換水 133.2gを用いたこと以外は実施例1と同
様にして、実施例3の複合酸化物担体を調製した。SiO2
の含有量は約 1.3重量%である。
(Example 3) Isopropyl alcohol 40
And 5.8 g, 75% and propanol solution 221.4g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium the (Ti OCH (CH 3) 2 4) 43.1g
And 1.9 g of tetraethoxysilicon (Si (C 2 H 5 O) 4 )
A composite oxide carrier of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 133.2 g of ion-exchanged water was used. SiO 2
Is about 1.3% by weight.

【0022】(実施例4)イソプロピルアルコール 37
3.7gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレートの75%プロパノール溶液 195.7gと、テト
ライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を38.1g
と、テトラエトキシシリコン(Si(C2H5O)4) 7.0gを用
いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の複合
酸化物担体を調製した。SiO2の含有量は約5重量%であ
る。
Example 4 Isopropyl alcohol 37
And 3.7 g, 75% and propanol solution 195.7g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium the (Ti OCH (CH 3) 2 4) 38.1g
Then, a composite oxide carrier of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 7.0 g of tetraethoxysilicon (Si (C 2 H 5 O) 4 ) was used. The content of SiO 2 is about 5% by weight.

【0023】(実施例5)イソプロピルアルコール 35
2.9gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレートの75%プロパノール溶液 179.0gと、テト
ライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を34.8g
と、テトラエトキシシリコン(Si(C2H5O)4)10.2gと、
イオン交換水 116.6gを用いたこと以外は実施例1と同
様にして、実施例5の複合酸化物担体を調製した。SiO2
の含有量は約10重量%である。
(Example 5) Isopropyl alcohol 35
And 2.9 g, 75% and propanol solution 179.0g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium the (Ti OCH (CH 3) 2 4) 34.8g
And 10.2 g of tetraethoxysilicon (Si (C 2 H 5 O) 4 )
A composite oxide carrier of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 116.6 g of ion-exchanged water was used. SiO 2
Is about 10% by weight.

【0024】(比較例1)イソプロピルアルコール 32
3.6gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレートの75%プロパノール溶液 155.5gと、テト
ライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を 30.26g
と、テトラエトキシシリコン(Si(C2H5O)4)14.8gと、
イオン交換水 107.4gを用いたこと以外は実施例1と同
様にして、比較例1の複合酸化物担体を調製した。SiO2
の含有量は約30重量%である。
Comparative Example 1 Isopropyl alcohol 32
And 3.6 g, 75% and propanol solution 155.5g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium the (Ti OCH (CH 3) 2 4) 30.26g
And 14.8 g of tetraethoxysilicon (Si (C 2 H 5 O) 4 )
A composite oxide carrier of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 107.4 g of ion-exchanged water was used. SiO 2
Is about 30% by weight.

【0025】(比較例2)イソプロピルアルコール 41
8.7gと、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレートの75%プロパノール溶液 231.6gと、テト
ライソプロポキシチタン(Ti OCH(CH3)2 4)を45.1g
と、イオン交換水 137.1gを用いたこと以外は実施例1
と同様にして、比較例2の複合酸化物担体を調製した。
SiO2は含有されていない。
Comparative Example 2 Isopropyl alcohol 41
And 8.7 g, 75% and propanol solution 231.6g of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, tetraisopropoxytitanium the (Ti OCH (CH 3) 2 4) 45.1g
Example 1 except that 137.1 g of ion-exchanged water was used.
In the same manner as in the above, a composite oxide carrier of Comparative Example 2 was prepared.
SiO 2 is not contained.

【0026】(比較例3)γ-Al2O3粉末20.4gと、TiO2
粉末8gと、SiO2粉末 1.5gとを混合し、比較例3の担
体を調製した。SiO2の含有量は5重量%である。 (比較例4)γ-Al2O3粉末20.4gと、TiO2粉末8gと、
SiO2粉末 3.2gとを混合し、比較例4の担体を調製し
た。SiO2の含有量は10重量%である。
Comparative Example 3 20.4 g of γ-Al 2 O 3 powder and TiO 2
The carrier of Comparative Example 3 was prepared by mixing 8 g of the powder and 1.5 g of the SiO 2 powder. The content of SiO 2 is 5% by weight. (Comparative Example 4) 20.4 g of γ-Al 2 O 3 powder, 8 g of TiO 2 powder,
The carrier of Comparative Example 4 was prepared by mixing 3.2 g of SiO 2 powder. The content of SiO 2 is 10% by weight.

【0027】(比較例5)γ-Al2O3粉末20.4gと、TiO2
粉末8gと、SiO2粉末12.2gとを混合し、比較例5の担
体を調製した。SiO2の含有量は30重量%である。 (比較例6)γ-Al2O3粉末20.4gと、TiO2粉末8gと、
SiO2粉末28.4gとを混合し、比較例6の担体を調製し
た。SiO2の含有量は50重量%である。
Comparative Example 5 20.4 g of γ-Al 2 O 3 powder and TiO 2
The carrier of Comparative Example 5 was prepared by mixing 8 g of the powder and 12.2 g of the SiO 2 powder. The content of SiO 2 is 30% by weight. (Comparative Example 6) 20.4 g of γ-Al 2 O 3 powder, 8 g of TiO 2 powder,
The carrier of Comparative Example 6 was prepared by mixing 28.4 g of SiO 2 powder. The content of SiO 2 is 50% by weight.

【0028】<試験例1>上記したそれぞれの担体を電
気炉中に入れ、大気中にて1000℃で5時間加熱する熱処
理を行った。そして熱処理後の比表面積をBET法にて
測定し、結果を図1に示す。また実施例1の担体と比較
例2の担体の、上記熱処理後の電子顕微鏡写真を図2及
び図3にそれぞれ示す。
Test Example 1 Each of the above carriers was placed in an electric furnace and subjected to a heat treatment of heating at 1000 ° C. for 5 hours in the atmosphere. Then, the specific surface area after the heat treatment was measured by the BET method, and the results are shown in FIG. 2 and 3 show electron micrographs of the carrier of Example 1 and the carrier of Comparative Example 2 after the heat treatment.

【0029】図1より、実施例1〜4の担体は比較例2
の担体に比べて熱処理後の比表面積が大きく、耐熱性に
優れていることが明らかである。また図2と図3とを比
較しても、比較例2の担体の方が粒径が大きく、比較例
2の担体は熱処理により粒成長が生じているが実施例1
の担体は熱処理後も微細な粒径が維持されていることが
わかる。これらの効果は、TiO2−Al2O3 を主成分とする
複合酸化物担体にSiO2をさらに複合化した効果であるこ
とが明らかである。
As shown in FIG. 1, the carriers of Examples 1 to 4 are Comparative Example 2
It is apparent that the specific surface area after the heat treatment is larger than that of the carrier and the heat resistance is excellent. Also, comparing FIG. 2 with FIG. 3, the carrier of Comparative Example 2 has a larger particle size, and the carrier of Comparative Example 2 has grown due to the heat treatment.
It can be seen that the carrier has a fine particle size even after the heat treatment. It is clear that these effects are the effects of further complexing SiO 2 to the complex oxide carrier containing TiO 2 —Al 2 O 3 as a main component.

【0030】また実施例及び比較例ともに、SiO2の含有
量が多くなるにつれて比表面積が大きく耐熱性がより向
上していることもわかる。しかし実施例の担体の方が比
較例より少ないSiO2量で高い比表面積が確保できてい
る。 <試験例2>次に、上記したそれぞれの担体を用いてNO
x 吸蔵還元型の触媒を作製した。具体的には、熱処理前
の各担体粉末20gを 200ccのイオン交換水中にそれぞれ
投入して攪拌し、所定濃度のジニトロジアンミン白金硝
酸水溶液を滴下して1時間攪拌後、濾過・洗浄し、 120
℃で1時間乾燥後 250℃で焼成した。その後それぞれの
粉末を再び 200ccのイオン交換水中にそれぞれ投入して
攪拌し、所定濃度の塩化ロジウム水溶液を滴下して1時
間攪拌後、濾過・洗浄し、 120℃で1時間乾燥後 250℃
で焼成した。それぞれの粉末には、担体20gに対してPt
が 0.2g、Rhが0.01g担持されている。
Further, in both of the examples and the comparative examples, it can be seen that as the content of SiO 2 increases, the specific surface area increases and the heat resistance further improves. However, the carrier of the example can secure a higher specific surface area with a smaller amount of SiO 2 than the comparative example. <Test Example 2> Next, using each of the above carriers, NO
An x- reduction catalyst was produced. Specifically, 20 g of each carrier powder before heat treatment was put into 200 cc of ion-exchanged water and stirred, and a predetermined concentration of dinitrodiammineplatinum nitric acid aqueous solution was added dropwise, stirred for 1 hour, and filtered and washed.
After drying at ℃ for 1 hour, it was baked at 250 ℃. Thereafter, each powder was again put into 200 cc of ion-exchanged water and stirred. A predetermined concentration of rhodium chloride aqueous solution was added dropwise, stirred for 1 hour, filtered and washed, dried at 120 ° C. for 1 hour, and dried at 250 ° C.
Was fired. Each powder contains Pt for 20g of carrier
0.2 g and Rh 0.01 g.

【0031】さらに、PtとRhが担持されたそれぞれの粉
末全量を 200ccのイオン交換水中にそれぞれ投入して攪
拌し、酢酸バリウム 8.5gと硝酸リチウム0.76gを添加
して攪拌溶解し、それを加熱して蒸発乾固し、 120℃で
1時間乾燥後 500℃で1時間焼成して、それぞれの触媒
粉末を調製した。そして圧縮成形後粉砕し、 0.5〜 1.7
mmサイズのペレット触媒とした。
Further, the total amount of each powder carrying Pt and Rh was poured into 200 cc of ion-exchanged water and stirred, and 8.5 g of barium acetate and 0.76 g of lithium nitrate were added and dissolved by stirring. The mixture was evaporated to dryness, dried at 120 ° C. for 1 hour, and calcined at 500 ° C. for 1 hour to prepare each catalyst powder. After compression molding, pulverize, 0.5 ~ 1.7
A pellet catalyst having a size of mm was used.

【0032】得られたそれぞれのペレット触媒を 得ら
れたペレット触媒を耐久試験装置に充填し、表1に示す
A/F= 14.1のリッチモデルガスとA/F= 15.1のリ
ーンモデルガスを交互に1分間ずつ流しながら 800℃で
5時間加熱する耐久試験を行った。
Each of the obtained pellet catalysts was filled in an endurance test apparatus, and a rich model gas of A / F = 14.1 and a lean model gas of A / F = 15.1 shown in Table 1 were alternately arranged. An endurance test was carried out by heating at 800 ° C. for 5 hours while flowing for 1 minute.

【0033】[0033]

【表1】 そして耐久試験後の各ペレット触媒を評価試験装置に充
填し、上記リッチモデルガスとリーンモデルガスガスを
入りガス温度 350℃で2分間ずつ交互に流しながら、リ
ーンモデルガスを流しているときのNOx 浄化率を測定し
た。結果を図4に示す。
[Table 1] Then, each of the pellet catalysts after the endurance test was filled in an evaluation test apparatus, and the above-described rich model gas and lean model gas gas were alternately flowed at a gas temperature of 350 ° C. for 2 minutes while NO x when the lean model gas was flowing. The purification rate was measured. FIG. 4 shows the results.

【0034】図4より、各実施例の担体を用いた触媒は
比較例の担体を用いた触媒に比べて耐久試験後にも高い
NOx 浄化率を示していることがわかる。これは、TiO2
Al2O 3 を主成分とする複合酸化物担体にSiO2をさらに複
合化した効果であることが明らかである。そして実施例
の担体では、耐久試験後のNOx 浄化率が60%以上となる
のは、SiO2の含有量が 0.5〜10重量%の範囲であること
もわかる。
FIG. 4 shows that the catalyst using the carrier of each example was
Higher even after endurance test compared to catalyst using carrier of comparative example
NOxIt turns out that it shows the purification rate. This is TiOTwo
AlTwoO ThreeSiO as a composite oxide carrier containingTwoMore
It is clear that this is a combined effect. And examples
No. after the endurance testxPurification rate is over 60%
Is SiOTwoContent in the range of 0.5 to 10% by weight
I understand.

【0035】[0035]

【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化触媒用担体
によれば、耐熱性にきわめて優れているため、NOx 吸蔵
還元型触媒として用いた場合に高温に曝された後も高い
NOx 浄化能を示し、耐久性に優れた触媒とすることがで
きる。
According to the exhaust gas purifying catalyst carrier of the Effect of the Invention] The present invention, since the excellent heat resistance, high after exposure to high temperatures when used as a NO x storage-and-reduction type catalyst
The catalyst exhibits NO x purification ability and is excellent in durability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例及び比較例の担体の熱処理後の
比表面積を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the specific surface area after heat treatment of carriers of Examples and Comparative Examples of the present invention.

【図2】実施例1の担体の熱処理後の粒子構造を示す顕
微鏡写真である。
FIG. 2 is a micrograph showing the particle structure of a carrier of Example 1 after heat treatment.

【図3】比較例2の担体の熱処理後の粒子構造を示す顕
微鏡写真である。
FIG. 3 is a micrograph showing the particle structure of a carrier of Comparative Example 2 after heat treatment.

【図4】実施例及び比較例の担体から作製されたNOx
蔵還元型触媒の耐久試験後のNOx 浄化率を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing NO x purification rates after endurance tests of NO x storage-reduction catalysts produced from carriers of Examples and Comparative Examples.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年12月3日(1998.12.
3)
[Submission date] December 3, 1998 (1998.12.
3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 BA03X BA06X BA07X BA30X BA33X BA41X BB01 4G069 AA01 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA02B BA03A BA04A BA04B BB02B BB06A BB06B BC16A BC16B BC50A BC50B BC71B BC75B CA03 CA09 EA02Y EC02Y EC03Y FA01 FB05 FB30 FB31 FB57 FC08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F-term (reference) 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 BA03X BA06X BA07X BA30X BA33X BA41X BB01 4G069 AA01 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA02B BA03A BA04A BA04B BB02B BB06ABBC BCBC BCB BCBC EC03Y FA01 FB05 FB30 FB31 FB57 FC08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 TiO2−Al2O3 を主成分とする複合酸化物
担体であって、SiをSiO2換算で 0.5〜10重量%含むこと
を特徴とする排ガス浄化触媒用担体。
1. An exhaust gas purifying catalyst carrier comprising a composite oxide carrier containing TiO 2 —Al 2 O 3 as a main component, comprising 0.5 to 10% by weight of Si in terms of SiO 2 .
【請求項2】 SiはTiO2及びAl2O3 の少なくとも一方と
複合酸化物を構成していることを特徴とする請求項1に
記載の排ガス浄化触媒用担体。
2. The exhaust gas purifying catalyst carrier according to claim 1, wherein Si forms a composite oxide with at least one of TiO 2 and Al 2 O 3 .
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Cited By (4)

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