JP2000157867A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JP2000157867A JP2000157867A JP10333951A JP33395198A JP2000157867A JP 2000157867 A JP2000157867 A JP 2000157867A JP 10333951 A JP10333951 A JP 10333951A JP 33395198 A JP33395198 A JP 33395198A JP 2000157867 A JP2000157867 A JP 2000157867A
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- Japan
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- exhaust gas
- noble metal
- catalyst
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- stoichiometric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】NOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒において、
貴金属のHC被毒を抑制することでNOx 浄化性能をさらに
向上させる。 【解決手段】排ガス流の上流側に向かう側の少なくとも
一部に、貴金属の担持濃度が高い高濃度担持部を形成し
た。高濃度担持部は酸化活性が高く、ストイキ〜リッチ
雰囲気において排ガス中のHCを酸化して反応活性の高い
低分子量の活性HCが生成すると考えられる。この活性HC
は比較的貴金属に吸着しにくいので、下流側の一般部に
担持されている貴金属のHC被毒が抑制される。そして活
性HCがNOx 吸蔵材から放出されるNOx と反応するため、
ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNOx の還元浄化能が向
上する。
貴金属のHC被毒を抑制することでNOx 浄化性能をさらに
向上させる。 【解決手段】排ガス流の上流側に向かう側の少なくとも
一部に、貴金属の担持濃度が高い高濃度担持部を形成し
た。高濃度担持部は酸化活性が高く、ストイキ〜リッチ
雰囲気において排ガス中のHCを酸化して反応活性の高い
低分子量の活性HCが生成すると考えられる。この活性HC
は比較的貴金属に吸着しにくいので、下流側の一般部に
担持されている貴金属のHC被毒が抑制される。そして活
性HCがNOx 吸蔵材から放出されるNOx と反応するため、
ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNOx の還元浄化能が向
上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の有害成
分を一層効率よく浄化できるNOx 吸蔵還元型の排ガス浄
化用触媒に関する。本発明の排ガス浄化用触媒は、自動
車のリーンバーンエンジンの排ガスの浄化に好適に用い
ることができる。
分を一層効率よく浄化できるNOx 吸蔵還元型の排ガス浄
化用触媒に関する。本発明の排ガス浄化用触媒は、自動
車のリーンバーンエンジンの排ガスの浄化に好適に用い
ることができる。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の排ガス浄化用触媒とし
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のCO及び
HCの酸化とNOx の還元とを同時に行って浄化する三元触
媒が用いられている。このような三元触媒としては、例
えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材にγ−ア
ルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔質担体
層に白金（Pt）、ロジウム（Rh）などの貴金属を担持さ
せたものが広く知られている。
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のCO及び
HCの酸化とNOx の還元とを同時に行って浄化する三元触
媒が用いられている。このような三元触媒としては、例
えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材にγ−ア
ルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔質担体
層に白金（Pt）、ロジウム（Rh）などの貴金属を担持さ
せたものが広く知られている。
【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（CO2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰雰
囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが有
望視されている。このリーンバーンにおいては、燃料の
使用量が低減されるため、CO2 の排出量を低減すること
ができる。
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（CO2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰雰
囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが有
望視されている。このリーンバーンにおいては、燃料の
使用量が低減されるため、CO2 の排出量を低減すること
ができる。
【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のCO，HC，NO
x を同時に酸化・還元し浄化するものであって、リーン
バーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下においては、NOx
の還元除去に対して充分な浄化性能を示さない。このた
め、酸素過剰雰囲気下においてもNOx を効率よく浄化し
うる触媒及び浄化システムの開発が望まれていた。
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のCO，HC，NO
x を同時に酸化・還元し浄化するものであって、リーン
バーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下においては、NOx
の還元除去に対して充分な浄化性能を示さない。このた
め、酸素過剰雰囲気下においてもNOx を効率よく浄化し
うる触媒及び浄化システムの開発が望まれていた。
【０００５】そこでリーンバーンにおいて、常時は酸素
過剰のリーン条件で燃焼させ、間欠的にストイキ〜リッ
チ条件とすることにより排ガスを還元雰囲気としてNOx
を還元浄化するシステムが開発された。そしてこのシス
テムに最適な触媒として、リーン雰囲気でNOx を吸蔵
し、ストイキ〜リッチ雰囲気で吸蔵されたNOx を放出す
るNOx 吸蔵材を用いたNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触
媒が開発されている。
過剰のリーン条件で燃焼させ、間欠的にストイキ〜リッ
チ条件とすることにより排ガスを還元雰囲気としてNOx
を還元浄化するシステムが開発された。そしてこのシス
テムに最適な触媒として、リーン雰囲気でNOx を吸蔵
し、ストイキ〜リッチ雰囲気で吸蔵されたNOx を放出す
るNOx 吸蔵材を用いたNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触
媒が開発されている。
【０００６】このNOx の吸蔵・放出作用をもつNOx 吸蔵
材としては、アルカリ土類金属、アルカリ金属及び希土
類元素が知られ、例えば特開平5-317652号公報には、Ba
などのアルカリ土類金属とPtをアルミナなどの多孔質担
体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。ま
た特開平 6-31139号公報には、Ｋなどのアルカリ金属と
Ptをアルミナなどの多孔質担体に担持したNOx 吸蔵還元
型触媒が提案されている。さらに特開平5-168860号公報
には、Laなどの希土類元素とPtをアルミナなどの多孔質
担体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。
材としては、アルカリ土類金属、アルカリ金属及び希土
類元素が知られ、例えば特開平5-317652号公報には、Ba
などのアルカリ土類金属とPtをアルミナなどの多孔質担
体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。ま
た特開平 6-31139号公報には、Ｋなどのアルカリ金属と
Ptをアルミナなどの多孔質担体に担持したNOx 吸蔵還元
型触媒が提案されている。さらに特開平5-168860号公報
には、Laなどの希土類元素とPtをアルミナなどの多孔質
担体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。
【０００７】これらのNOx 吸蔵還元型触媒を用いれば、
空燃比をリーン側からパルス状にストイキ〜リッチ側と
なるように制御することにより、排ガスもリーン雰囲気
からパルス状にストイキ〜リッチ雰囲気となる。したが
って、リーン側ではNOx がNO x 吸蔵材に吸蔵され、それ
がストイキ又はリッチ側で放出されてHCやCOなどの還元
性成分と反応して浄化されるため、リーンバーンエンジ
ンからの排ガスであってもNOx を効率良く浄化すること
ができる。また排ガス中のHC及びCOは、貴金属により酸
化されるとともにNOx の還元にも消費されるので、HC及
びCOも効率よく浄化される。
空燃比をリーン側からパルス状にストイキ〜リッチ側と
なるように制御することにより、排ガスもリーン雰囲気
からパルス状にストイキ〜リッチ雰囲気となる。したが
って、リーン側ではNOx がNO x 吸蔵材に吸蔵され、それ
がストイキ又はリッチ側で放出されてHCやCOなどの還元
性成分と反応して浄化されるため、リーンバーンエンジ
ンからの排ガスであってもNOx を効率良く浄化すること
ができる。また排ガス中のHC及びCOは、貴金属により酸
化されるとともにNOx の還元にも消費されるので、HC及
びCOも効率よく浄化される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】NOx 吸蔵還元型触媒に
おけるNOx の浄化反応は、リーン雰囲気において貴金属
が排ガス中のNOを酸化してNOx とする第１ステップと、
NOx 吸蔵材にNOx を吸蔵する第２ステップと、ストイキ
〜リッチ雰囲気においてNOx 吸蔵材から放出されたNOx
を貴金属上で還元する第３ステップとからなることがわ
かっている。したがってNOx 浄化反応が円滑に進行する
ためには、この各ステップがそれぞれ円滑に進行しなけ
ればならない。
おけるNOx の浄化反応は、リーン雰囲気において貴金属
が排ガス中のNOを酸化してNOx とする第１ステップと、
NOx 吸蔵材にNOx を吸蔵する第２ステップと、ストイキ
〜リッチ雰囲気においてNOx 吸蔵材から放出されたNOx
を貴金属上で還元する第３ステップとからなることがわ
かっている。したがってNOx 浄化反応が円滑に進行する
ためには、この各ステップがそれぞれ円滑に進行しなけ
ればならない。
【０００９】ところが上記したNOx 吸蔵還元型の排ガス
浄化用触媒においては、パルス状にストイキ〜リッチ雰
囲気とされた場合に排ガス中に多く含まれるHCが貴金属
に吸着するために貴金属の触媒活性が低下し、NOx 吸蔵
材から放出されたNOx の還元浄化能が低下するという不
具合があった。これは貴金属のHC被毒と称されている。
浄化用触媒においては、パルス状にストイキ〜リッチ雰
囲気とされた場合に排ガス中に多く含まれるHCが貴金属
に吸着するために貴金属の触媒活性が低下し、NOx 吸蔵
材から放出されたNOx の還元浄化能が低下するという不
具合があった。これは貴金属のHC被毒と称されている。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、NOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒におい
て、貴金属のHC被毒を抑制することでNOx 浄化性能をさ
らに向上させることを目的とする。
ものであり、NOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒におい
て、貴金属のHC被毒を抑制することでNOx 浄化性能をさ
らに向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、多孔質担体と、該多孔
質担体に担持された貴金属と、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多孔質担体に担持さ
れたNOx 吸蔵材とよりなり、常時は酸素過剰のリーン雰
囲気で燃焼させ間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となる
ように混合気の比率を制御する燃焼システムの排気系に
用いられるNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒におい
て、多孔質担体には排ガス流の上流側に向かう側の少な
くとも一部に貴金属の担持濃度が高い高濃度担持部が形
成されていることにある。
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、多孔質担体と、該多孔
質担体に担持された貴金属と、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多孔質担体に担持さ
れたNOx 吸蔵材とよりなり、常時は酸素過剰のリーン雰
囲気で燃焼させ間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となる
ように混合気の比率を制御する燃焼システムの排気系に
用いられるNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒におい
て、多孔質担体には排ガス流の上流側に向かう側の少な
くとも一部に貴金属の担持濃度が高い高濃度担持部が形
成されていることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化用触媒では、
排ガス流の上流側に向かう側の少なくとも一部に貴金属
の担持濃度が高い高濃度担持部が形成されている。した
がって高濃度担持部は酸化活性が高く、ストイキ〜リッ
チ雰囲気において排ガス中のHCを酸化して反応活性の高
い低分子量の活性HCが生成すると考えられる。この活性
HCは比較的貴金属に吸着しにくいので、下流側の一般部
に担持されている貴金属のHC被毒が抑制される。そして
活性HCがNOx 吸蔵材から放出されるNOx と反応するた
め、ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNOx の還元浄化能
が向上する。
排ガス流の上流側に向かう側の少なくとも一部に貴金属
の担持濃度が高い高濃度担持部が形成されている。した
がって高濃度担持部は酸化活性が高く、ストイキ〜リッ
チ雰囲気において排ガス中のHCを酸化して反応活性の高
い低分子量の活性HCが生成すると考えられる。この活性
HCは比較的貴金属に吸着しにくいので、下流側の一般部
に担持されている貴金属のHC被毒が抑制される。そして
活性HCがNOx 吸蔵材から放出されるNOx と反応するた
め、ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNOx の還元浄化能
が向上する。
【００１３】多孔質担体としては、アルミナ、シリカ、
ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライト
などが例示され、このうちの一種でもよいし複数種類を
混合あるいは複合化して用いることもできる。中でも活
性の高いγ−アルミナを用いるのが好ましい。またこの
多孔質担体を触媒化する場合、多孔質担体の粉末を耐熱
性のハニカム基材表面にコートして用いてもよいし、多
孔質担体の粉末からペレット状に形成して用いることも
できる。また異なる種類の多孔質担体からそれぞれ形成
されたコート層が複数層積層された構造としてもよい。
ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライト
などが例示され、このうちの一種でもよいし複数種類を
混合あるいは複合化して用いることもできる。中でも活
性の高いγ−アルミナを用いるのが好ましい。またこの
多孔質担体を触媒化する場合、多孔質担体の粉末を耐熱
性のハニカム基材表面にコートして用いてもよいし、多
孔質担体の粉末からペレット状に形成して用いることも
できる。また異なる種類の多孔質担体からそれぞれ形成
されたコート層が複数層積層された構造としてもよい。
【００１４】多孔質担体の一般部に担持される貴金属と
しては、白金（Pt）、ロジウム（Rh）、パラジウム（P
d）、イリジウム（Ir）などが例示される。中でも活性
の高いPtが特に好ましい。またこの貴金属の担持量は、
多孔質担体１リットル当たり 0.1〜10ｇとすることが好
ましい。これより少ないと浄化活性が不足し、これより
多く担持しても効果が飽和するとともに高価となる。
しては、白金（Pt）、ロジウム（Rh）、パラジウム（P
d）、イリジウム（Ir）などが例示される。中でも活性
の高いPtが特に好ましい。またこの貴金属の担持量は、
多孔質担体１リットル当たり 0.1〜10ｇとすることが好
ましい。これより少ないと浄化活性が不足し、これより
多く担持しても効果が飽和するとともに高価となる。
【００１５】多孔質担体に担持されるNOx 吸蔵材は、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である。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、フランシウムが例示される。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、ストロンチウムなどが例示され
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、
ジスプロシウム、イッテルビウムなどが例示される。
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である。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、フランシウムが例示される。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、ストロンチウムなどが例示され
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、
ジスプロシウム、イッテルビウムなどが例示される。
【００１６】このNOx 吸蔵材の担持量は、多孔質担体１
リットル当たり0.01〜１モルの範囲とすることが望まし
い。担持量がこの範囲より少ないとNOx 吸着量が低下す
るためNOx 浄化能が低下し、この範囲より多くなると貴
金属がNOx 吸蔵材に覆われて活性が低下するようにな
る。本発明の触媒には、少なくとも高濃度担持部にセリ
アを含むことも好ましい。セリアには酸素吸蔵放出作用
があり、リーン雰囲気で酸素を吸蔵しストイキ〜リッチ
雰囲気で酸素を放出するため、ストイキ〜リッチ雰囲気
におけるHCの酸化が促進され活性HC量が多くなると考え
られる。したがってNOx の還元浄化能が一層向上する。
なお、セリアはジルコニアと複合化したセリア−ジルコ
ニアとして含ませることが望ましい。これによりセリア
の酸素吸蔵放出能の熱安定性が向上する。
リットル当たり0.01〜１モルの範囲とすることが望まし
い。担持量がこの範囲より少ないとNOx 吸着量が低下す
るためNOx 浄化能が低下し、この範囲より多くなると貴
金属がNOx 吸蔵材に覆われて活性が低下するようにな
る。本発明の触媒には、少なくとも高濃度担持部にセリ
アを含むことも好ましい。セリアには酸素吸蔵放出作用
があり、リーン雰囲気で酸素を吸蔵しストイキ〜リッチ
雰囲気で酸素を放出するため、ストイキ〜リッチ雰囲気
におけるHCの酸化が促進され活性HC量が多くなると考え
られる。したがってNOx の還元浄化能が一層向上する。
なお、セリアはジルコニアと複合化したセリア−ジルコ
ニアとして含ませることが望ましい。これによりセリア
の酸素吸蔵放出能の熱安定性が向上する。
【００１７】貴金属とNOx 吸蔵材とは、多孔質担体にそ
れぞれ均一に分散して担持された状態としてもよいし、
多孔質担体粉末粒子に貴金属とNOx 吸蔵材を分けて担持
しそれを混合して用いてもよい。また多孔質担体からな
るコート層の上層と下層に貴金属とNOx 吸蔵材を分けて
担持することもできる。高濃度担持部は、排ガス流の上
流側に向かう側の部分に形成されている。例えば多数の
ハニカム通路を有するハニカム触媒の場合、ハニカム通
路が排ガス流と略平行になるように排ガス流路に配置さ
れるから、高濃度担持部はハニカム通路の長手方向の上
流側の部分に形成され、その下流側に一般部が存在す
る。例えば、上流側端面からハニカム通路全長の３〜75
％の範囲に高濃度担持部を形成することが好ましい。高
濃度担持部が３％より短いと高濃度担持部を設けた効果
を得にくく、75％を超えて設けると活性HCとNOx との接
触時間が短くなってNOx 浄化能が低下する場合がありコ
ストも増大する。５〜50％の範囲が特に好ましい。
れぞれ均一に分散して担持された状態としてもよいし、
多孔質担体粉末粒子に貴金属とNOx 吸蔵材を分けて担持
しそれを混合して用いてもよい。また多孔質担体からな
るコート層の上層と下層に貴金属とNOx 吸蔵材を分けて
担持することもできる。高濃度担持部は、排ガス流の上
流側に向かう側の部分に形成されている。例えば多数の
ハニカム通路を有するハニカム触媒の場合、ハニカム通
路が排ガス流と略平行になるように排ガス流路に配置さ
れるから、高濃度担持部はハニカム通路の長手方向の上
流側の部分に形成され、その下流側に一般部が存在す
る。例えば、上流側端面からハニカム通路全長の３〜75
％の範囲に高濃度担持部を形成することが好ましい。高
濃度担持部が３％より短いと高濃度担持部を設けた効果
を得にくく、75％を超えて設けると活性HCとNOx との接
触時間が短くなってNOx 浄化能が低下する場合がありコ
ストも増大する。５〜50％の範囲が特に好ましい。
【００１８】また高濃度担持部は必ずしも長手方向に連
続している必要はなく、排ガス流路の上流側に相当する
部分に、高濃度担持部と一般部とを長手方向に交互に形
成してもよい。高濃度担持部に担持される貴金属は、多
孔質担体の一般部に担持される貴金属と同種でもよいし
異種の貴金属を用いてもよい。特に高濃度担持部にはRh
を担持することが望ましい。Rhによって排ガス中のHCと
H2Oから還元活性の高い水素が形成されるため、この水
素をNOx の還元に利用することができ、NOx 浄化能が一
層向上する。
続している必要はなく、排ガス流路の上流側に相当する
部分に、高濃度担持部と一般部とを長手方向に交互に形
成してもよい。高濃度担持部に担持される貴金属は、多
孔質担体の一般部に担持される貴金属と同種でもよいし
異種の貴金属を用いてもよい。特に高濃度担持部にはRh
を担持することが望ましい。Rhによって排ガス中のHCと
H2Oから還元活性の高い水素が形成されるため、この水
素をNOx の還元に利用することができ、NOx 浄化能が一
層向上する。
【００１９】なお高濃度担持部にRhを担持する場合に
は、多孔質担体としてジルコニアを用いることが望まし
い。ジルコニアにはRhの水素生成反応を促進させる作用
があるからである。高濃度担持部における貴金属の担持
量は、一般部における貴金属の担持量より多ければよい
が、多すぎるとコストが増大してしまう。したがって高
濃度担持部に例えばRhを担持するのであれば、多孔質担
体１リットル当たり0.01〜１ｇの担持量とするのが好ま
しく、Ptであれば多孔質担体１リットル当たり0.01〜１
ｇの担持量とするのが好ましい。またPdであれば、多孔
質担体１リットル当たり0.01〜５ｇの担持量とするのが
好ましい。
は、多孔質担体としてジルコニアを用いることが望まし
い。ジルコニアにはRhの水素生成反応を促進させる作用
があるからである。高濃度担持部における貴金属の担持
量は、一般部における貴金属の担持量より多ければよい
が、多すぎるとコストが増大してしまう。したがって高
濃度担持部に例えばRhを担持するのであれば、多孔質担
体１リットル当たり0.01〜１ｇの担持量とするのが好ま
しく、Ptであれば多孔質担体１リットル当たり0.01〜１
ｇの担持量とするのが好ましい。またPdであれば、多孔
質担体１リットル当たり0.01〜５ｇの担持量とするのが
好ましい。
【００２０】高濃度担持部を形成するには、貴金属の担
持濃度が異なる２種の多孔質担体粉末を調製し、それを
上流側と下流側にコートして形成してもよいが、貴金属
が均一に担持された触媒を調製し、その上流側の一部に
さらに貴金属を担持するのが簡便である。
持濃度が異なる２種の多孔質担体粉末を調製し、それを
上流側と下流側にコートして形成してもよいが、貴金属
が均一に担持された触媒を調製し、その上流側の一部に
さらに貴金属を担持するのが簡便である。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１）所定量のジルコニア粉末に所定濃度の硝酸
ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固・焼成
してロジウムを担持したRh／ZrO2粉末を調製した。Rhの
担持量は0.42重量％である。
る。 （実施例１）所定量のジルコニア粉末に所定濃度の硝酸
ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固・焼成
してロジウムを担持したRh／ZrO2粉末を調製した。Rhの
担持量は0.42重量％である。
【００２２】このRh／ZrO2粉末と、アルミナ粉末（ Al2
O3）、チタニア粉末（TiO2）及びセリア−ジルコニア複
合酸化物粉末（CeO2−ZrO2）を混合して混合粉末とし
た。混合比は重量比でRh／ZrO2： Al2O3：TiO2：CeO2−
ZrO2＝５：10：10：２である。この混合粉末をよく混合
し、所定量の水とアルミナゾルを加えてスラリーを調製
した。このスラリーに容量 1.3Ｌ、長さ 155mmのセラミ
ックス製ハニカム基材を浸漬し、引き上げて余分なスラ
リーを吹き払った後、乾燥・焼成してコート層を形成し
た。コート層はハニカム基材１Ｌあたり 270ｇ形成され
た。
O3）、チタニア粉末（TiO2）及びセリア−ジルコニア複
合酸化物粉末（CeO2−ZrO2）を混合して混合粉末とし
た。混合比は重量比でRh／ZrO2： Al2O3：TiO2：CeO2−
ZrO2＝５：10：10：２である。この混合粉末をよく混合
し、所定量の水とアルミナゾルを加えてスラリーを調製
した。このスラリーに容量 1.3Ｌ、長さ 155mmのセラミ
ックス製ハニカム基材を浸漬し、引き上げて余分なスラ
リーを吹き払った後、乾燥・焼成してコート層を形成し
た。コート層はハニカム基材１Ｌあたり 270ｇ形成され
た。
【００２３】得られたコート層をもつハニカム基材を 2
50℃で15分間乾燥させた後、所定濃度の酢酸バリウム水
溶液に浸漬して吸水させ、 250℃で15分間乾燥し 500℃
で30分間焼成してBaを担持した。さらに濃度15ｇ／Ｌの
重炭酸アンモニウム水溶液に15分間浸漬し、250℃で15
分間乾燥してBaを炭酸バリウムとした。Baの担持量は、
ハニカム基材１Ｌあたり 0.2モルである。
50℃で15分間乾燥させた後、所定濃度の酢酸バリウム水
溶液に浸漬して吸水させ、 250℃で15分間乾燥し 500℃
で30分間焼成してBaを担持した。さらに濃度15ｇ／Ｌの
重炭酸アンモニウム水溶液に15分間浸漬し、250℃で15
分間乾燥してBaを炭酸バリウムとした。Baの担持量は、
ハニカム基材１Ｌあたり 0.2モルである。
【００２４】次に、Baが担持されたコート層をもつハニ
カム基材を所定濃度のジニトロジアンミン白金硝酸水溶
液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払った後、 3
00℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してPtを担持し
た。Ptの担持量は、ハニカム基材１Ｌあたり２ｇであ
る。さらに、BaとPtが担持されたコート層をもつハニカ
ム基材の一端面から５mmの長さの部分（全長の 3.2％の
部分）のみを所定濃度の硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、
引き上げて余分な液滴を吹き払った後、 300℃で15分間
乾燥し 500℃で30分間焼成して、一端部のみにRhを担持
した。その部分のRhの担持量は0.01ｇである。
カム基材を所定濃度のジニトロジアンミン白金硝酸水溶
液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払った後、 3
00℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してPtを担持し
た。Ptの担持量は、ハニカム基材１Ｌあたり２ｇであ
る。さらに、BaとPtが担持されたコート層をもつハニカ
ム基材の一端面から５mmの長さの部分（全長の 3.2％の
部分）のみを所定濃度の硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、
引き上げて余分な液滴を吹き払った後、 300℃で15分間
乾燥し 500℃で30分間焼成して、一端部のみにRhを担持
した。その部分のRhの担持量は0.01ｇである。
【００２５】そしてBa、Pt及びRhが担持されたコート層
をもつハニカム基材の全体を、所定濃度の硝酸カリウム
及び硝酸リチウムを含む混合水溶液に浸漬して吸水さ
せ、 250℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してＫと
Liをさらに担持した。ハニカム基材１Ｌあたり、Ｋは
0.1モル、Liは 0.1モル担持された。 （実施例２〜５）硝酸ロジウム水溶液に浸漬する長さを
異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、それぞれ
の触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示
す。
をもつハニカム基材の全体を、所定濃度の硝酸カリウム
及び硝酸リチウムを含む混合水溶液に浸漬して吸水さ
せ、 250℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してＫと
Liをさらに担持した。ハニカム基材１Ｌあたり、Ｋは
0.1モル、Liは 0.1モル担持された。 （実施例２〜５）硝酸ロジウム水溶液に浸漬する長さを
異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、それぞれ
の触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示
す。
【００２６】（実施例６〜９）硝酸ロジウム水溶液の濃
度を異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、それ
ぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に
示す。 （実施例10〜14）硝酸ロジウム水溶液の代わりにジニト
ロジアンミン白金硝酸水溶液を用い、それに浸漬する長
さを異ならせたこと以外は実施例１〜５と同様にして、
それぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表
１に示す。
度を異ならせたこと以外は実施例１と同様にして、それ
ぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に
示す。 （実施例10〜14）硝酸ロジウム水溶液の代わりにジニト
ロジアンミン白金硝酸水溶液を用い、それに浸漬する長
さを異ならせたこと以外は実施例１〜５と同様にして、
それぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表
１に示す。
【００２７】（実施例15〜18）硝酸ロジウム水溶液の代
わりにジニトロジアンミン白金硝酸水溶液を用い、その
濃度を異ならせたこと以外は実施例６〜９と同様にし
て、それぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成
を表１に示す。 （実施例19〜23）硝酸ロジウム水溶液の代わりに硝酸パ
ラジウム水溶液を用い、それに浸漬する長さを異ならせ
たこと以外は実施例１〜５と同様にして、それぞれの触
媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示す。
わりにジニトロジアンミン白金硝酸水溶液を用い、その
濃度を異ならせたこと以外は実施例６〜９と同様にし
て、それぞれの触媒を調製した。それぞれの触媒の構成
を表１に示す。 （実施例19〜23）硝酸ロジウム水溶液の代わりに硝酸パ
ラジウム水溶液を用い、それに浸漬する長さを異ならせ
たこと以外は実施例１〜５と同様にして、それぞれの触
媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示す。
【００２８】（実施例24〜27）硝酸ロジウム水溶液の代
わりに硝酸パラジウム水溶液を用い、その濃度を異なら
せたこと以外は実施例６〜９と同様にして、それぞれの
触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示す。 （比較例１〜９）実施例１と同様にして形成されたコー
ト層をもつハニカム基材に、実施例１と同様にしてBaと
Ptを担持した。次にRhとBa及びPtが担持されたコート層
をもつハニカム基材の全体を所定濃度の硝酸ロジウム水
溶液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払った後、
300℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してRhを担持
した。追加のRhの担持量は、表１に示すとおりである。
そして実施例１と同様にしてＫ及びLiを担持し、比較例
１〜９の触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１
に示す。
わりに硝酸パラジウム水溶液を用い、その濃度を異なら
せたこと以外は実施例６〜９と同様にして、それぞれの
触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１に示す。 （比較例１〜９）実施例１と同様にして形成されたコー
ト層をもつハニカム基材に、実施例１と同様にしてBaと
Ptを担持した。次にRhとBa及びPtが担持されたコート層
をもつハニカム基材の全体を所定濃度の硝酸ロジウム水
溶液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払った後、
300℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してRhを担持
した。追加のRhの担持量は、表１に示すとおりである。
そして実施例１と同様にしてＫ及びLiを担持し、比較例
１〜９の触媒を調製した。それぞれの触媒の構成を表１
に示す。
【００２９】（比較例10〜18）実施例１と同様にして形
成されたコート層をもつハニカム基材に、実施例１と同
様にしてBaとPtを担持した。次にRhとBa及びPtが担持さ
れたコート層をもつハニカム基材の全体を所定濃度のジ
ニトロジアンミン白金硝酸水溶液に浸漬し、引き上げて
余分な液滴を吹き払った後、 300℃で15分間乾燥し 500
℃で30分間焼成してPtを担持した。追加のPtの担持量
は、表１に示すとおりである。そして実施例１と同様に
してＫ及びLiを担持し、比較例10〜18の触媒を調製し
た。それぞれの触媒の構成を表１に示す。
成されたコート層をもつハニカム基材に、実施例１と同
様にしてBaとPtを担持した。次にRhとBa及びPtが担持さ
れたコート層をもつハニカム基材の全体を所定濃度のジ
ニトロジアンミン白金硝酸水溶液に浸漬し、引き上げて
余分な液滴を吹き払った後、 300℃で15分間乾燥し 500
℃で30分間焼成してPtを担持した。追加のPtの担持量
は、表１に示すとおりである。そして実施例１と同様に
してＫ及びLiを担持し、比較例10〜18の触媒を調製し
た。それぞれの触媒の構成を表１に示す。
【００３０】（比較例19〜27）実施例１と同様にして形
成されたコート層をもつハニカム基材に、実施例１と同
様にしてBaとPtを担持した。次にRhとBa及びPtが担持さ
れたコート層をもつハニカム基材の全体を所定濃度の硝
酸パラジウム水溶液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を
吹き払った後、 300℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼
成してPdを担持した。追加のPdの担持量は、表１に示す
とおりである。そして実施例１と同様にしてＫ及びLiを
担持し、比較例19〜27の触媒を調製した。それぞれの触
媒の構成を表１に示す。
成されたコート層をもつハニカム基材に、実施例１と同
様にしてBaとPtを担持した。次にRhとBa及びPtが担持さ
れたコート層をもつハニカム基材の全体を所定濃度の硝
酸パラジウム水溶液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を
吹き払った後、 300℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼
成してPdを担持した。追加のPdの担持量は、表１に示す
とおりである。そして実施例１と同様にしてＫ及びLiを
担持し、比較例19〜27の触媒を調製した。それぞれの触
媒の構成を表１に示す。
【００３１】（比較例28）硝酸ロジウム水溶液を用いず
一端部にRhを担持しなかったこと以外は実施例１と同様
にして比較例28の触媒を調製した。つまり比較例１〜28
の触媒では、各金属はコート層全体に均一に担持されて
いる。
一端部にRhを担持しなかったこと以外は実施例１と同様
にして比較例28の触媒を調製した。つまり比較例１〜28
の触媒では、各金属はコート層全体に均一に担持されて
いる。
【００３２】（試験・評価）
【００３３】
【表１】
【００３４】上記したそれぞれの触媒を、それぞれ 1.8
Ｌのリーンバーンエンジン（常時は酸素過剰のリーン雰
囲気で燃焼され間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となる
ように混合気の比率が制御されるシステム）の排気系に
装着し、市街地走行を模擬したパターンで５万ｋｍ走行
相当の促進耐久試験を行った。その後10−15モードエミ
ッションを測定し、モード中のNOx 浄化率の測定結果を
図１に示す。
Ｌのリーンバーンエンジン（常時は酸素過剰のリーン雰
囲気で燃焼され間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となる
ように混合気の比率が制御されるシステム）の排気系に
装着し、市街地走行を模擬したパターンで５万ｋｍ走行
相当の促進耐久試験を行った。その後10−15モードエミ
ッションを測定し、モード中のNOx 浄化率の測定結果を
図１に示す。
【００３５】図１より、それぞれの実施例の触媒は、同
量の貴金属が追加担持された対応する比較例の触媒に比
べて高いNOx 浄化率を示している。これは、高濃度担持
部を形成した効果であることが明らかである。なかで
も、高濃度担持部にRhを担持したものが特に高いNOx 浄
化率を示している。また実施例どうしを比較すると、高
濃度担持部の長さが全長の32.0％近傍にNO x 浄化率のピ
ークが存在し、高濃度担持部をそれ以上の長さとしても
かえってNO x 浄化率が低下している。そして高濃度担持
部の長さが全長の３〜75％の範囲であれば比較例の触媒
より高いNOx 浄化率が得られると考えられ、５〜50％の
範囲とすることが特に望ましいことが明らかである。
量の貴金属が追加担持された対応する比較例の触媒に比
べて高いNOx 浄化率を示している。これは、高濃度担持
部を形成した効果であることが明らかである。なかで
も、高濃度担持部にRhを担持したものが特に高いNOx 浄
化率を示している。また実施例どうしを比較すると、高
濃度担持部の長さが全長の32.0％近傍にNO x 浄化率のピ
ークが存在し、高濃度担持部をそれ以上の長さとしても
かえってNO x 浄化率が低下している。そして高濃度担持
部の長さが全長の３〜75％の範囲であれば比較例の触媒
より高いNOx 浄化率が得られると考えられ、５〜50％の
範囲とすることが特に望ましいことが明らかである。
【００３６】なお実施例どうしの比較より、高濃度担持
部の長さが同一の場合には、高濃度担持部の貴金属担持
濃度を高くしてもNOx 浄化率の向上は僅かであり、高濃
度担持部は濃度よりその長さの方が重要な因子であるこ
とがわかる。
部の長さが同一の場合には、高濃度担持部の貴金属担持
濃度を高くしてもNOx 浄化率の向上は僅かであり、高濃
度担持部は濃度よりその長さの方が重要な因子であるこ
とがわかる。
【００３７】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、貴金属のHC被毒が抑制される。したがって、常時
は酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼させ間欠的にストイキ
〜リッチ雰囲気となるように混合気の比率を制御するシ
ステムに用いると、ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNO
x 浄化能が向上する。
れば、貴金属のHC被毒が抑制される。したがって、常時
は酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼させ間欠的にストイキ
〜リッチ雰囲気となるように混合気の比率を制御するシ
ステムに用いると、ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNO
x 浄化能が向上する。
【図１】本発明の実施例及び比較例のNOx 浄化率を示す
グラフである。
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB02 BA03X BA03Y BA06Y BA07X BA07Y BA08X BA08Y BA11Y BA14Y BA15X BA15Y BA18Y BA19X BA19Y BA30X BA30Y BA31X BA31Y BA33X BA33Y BA41X BA41Y BA42X BA42Y BB02 EA04 4G066 AA12B AA12C AA13B AA20B AA20C AA23B AA23C AA28B AA43B AA53A AA72C AB07A AB23A AE19C BA05 BA07 BA50 CA28 DA02 FA12 FA21 FA33 GA06 4G069 AA03 BA01B BA04B BA05B BB06B BC01A BC08A BC13B BC38A BC43B BC71B BC72B BC75B CA03 CA08 CA13 DA05 EA18 EB10 EC29
Claims (1)
- 【請求項１】 多孔質担体と、該多孔質担体に担持され
た貴金属と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土
類元素から選ばれ該多孔質担体に担持されたNOx 吸蔵材
とよりなり、常時は酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼させ
間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となるように混合気の
比率を制御する燃焼システムの排気系に用いられるNOx
吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒において、 該多孔質担体には排ガス流の上流側に向かう側の少なく
とも一部に該貴金属の担持濃度が高い高濃度担持部が形
成されていることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33395198A JP3775080B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33395198A JP3775080B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000157867A true JP2000157867A (ja) | 2000-06-13 |
| JP3775080B2 JP3775080B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18271813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33395198A Expired - Lifetime JP3775080B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775080B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004305954A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒と排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法 |
| WO2005023421A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | 窒素酸化物の接触分解のための触媒と方法 |
| WO2007055216A1 (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法 |
| WO2008090991A1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Cataler Corporation | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2019136695A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP33395198A patent/JP3775080B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004305954A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒と排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法 |
| WO2005023421A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | 窒素酸化物の接触分解のための触媒と方法 |
| US7422731B2 (en) | 2003-09-08 | 2008-09-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Catalyst and method for contact decomposition of nitrogen oxides |
| WO2007055216A1 (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法 |
| WO2008090991A1 (ja) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Cataler Corporation | 排ガス浄化用触媒 |
| JP5113082B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2013-01-09 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
| US8496899B2 (en) | 2007-01-26 | 2013-07-30 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2019136695A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP7078521B2 (ja) | 2018-02-13 | 2022-05-31 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3775080B2 (ja) | 2006-05-17 |
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