JP2000246103A - 排ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒の製造方法Info
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- JP2000246103A JP2000246103A JP11050297A JP5029799A JP2000246103A JP 2000246103 A JP2000246103 A JP 2000246103A JP 11050297 A JP11050297 A JP 11050297A JP 5029799 A JP5029799 A JP 5029799A JP 2000246103 A JP2000246103 A JP 2000246103A
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】貴金属の粒成長が抑制された排ガス浄化用触媒
を製造する。 【解決手段】燃焼によりガス化するカーボン１０などに
貴金属を担持して貴金属担持体を形成し、担体源と貴金
属担持体とを溶液中で混合し担体源から貴金属担持体を
含む担体前駆体を合成し、担体前駆体を熱処理して多孔
質酸化物担体を形成するとともにカーボン１０を燃焼さ
せる。多孔質酸化物担体３にはカーボン１０の焼失によ
り空孔４が形成され、貴金属１１は空孔４内に表出した
状態で多孔質酸化物担体３の凹部４１に保持されてい
る。したがって貴金属１１は高温時の移動が抑制され、
粒成長が防止される。
を製造する。 【解決手段】燃焼によりガス化するカーボン１０などに
貴金属を担持して貴金属担持体を形成し、担体源と貴金
属担持体とを溶液中で混合し担体源から貴金属担持体を
含む担体前駆体を合成し、担体前駆体を熱処理して多孔
質酸化物担体を形成するとともにカーボン１０を燃焼さ
せる。多孔質酸化物担体３にはカーボン１０の焼失によ
り空孔４が形成され、貴金属１１は空孔４内に表出した
状態で多孔質酸化物担体３の凹部４１に保持されてい
る。したがって貴金属１１は高温時の移動が抑制され、
粒成長が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンな
どの内燃機関あるいはボイラーなどから排出される排ガ
ス中の炭化水素（HC）、一酸化炭素（CO）及び窒素酸化
物（NOx ）などの有害物質を浄化でき、耐久性に優れた
排ガス浄化用触媒の製造方法に関する。
どの内燃機関あるいはボイラーなどから排出される排ガ
ス中の炭化水素（HC）、一酸化炭素（CO）及び窒素酸化
物（NOx ）などの有害物質を浄化でき、耐久性に優れた
排ガス浄化用触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンの排ガスを浄化する排ガ
ス浄化用触媒として、アルミナ（ Al2O3）などの多孔質
酸化物よりなる担体に白金（Pt）、ロジウム（Rh）、パ
ラジウム（Pd）などの貴金属を担持した触媒が広く用い
られている。例えば三元触媒は、γ-Al2O3などの多孔質
酸化物にPtやRhを担持してなり、排ガス中のHC及びCOを
酸化して浄化するとともに、排ガス中のNOx を還元して
浄化するものである。貴金属としては、特に活性の高い
Ptが主に用いられている。
ス浄化用触媒として、アルミナ（ Al2O3）などの多孔質
酸化物よりなる担体に白金（Pt）、ロジウム（Rh）、パ
ラジウム（Pd）などの貴金属を担持した触媒が広く用い
られている。例えば三元触媒は、γ-Al2O3などの多孔質
酸化物にPtやRhを担持してなり、排ガス中のHC及びCOを
酸化して浄化するとともに、排ガス中のNOx を還元して
浄化するものである。貴金属としては、特に活性の高い
Ptが主に用いられている。
【０００３】この三元触媒などの排ガス浄化用触媒を製
造するには、貴金属の塩化物、貴金属のニトロ錯体、貴
金属のアンモニウム錯体などの水溶液に、粉末状あるい
はハニカム基材にコートされた状態の多孔質酸化物担体
を接触させ、その後乾燥・焼成することで貴金属を担持
している。このような担持方法で担持された貴金属は、
原子状にきわめて高分散に担持され、その触媒はきわめ
て高い触媒活性を有している。
造するには、貴金属の塩化物、貴金属のニトロ錯体、貴
金属のアンモニウム錯体などの水溶液に、粉末状あるい
はハニカム基材にコートされた状態の多孔質酸化物担体
を接触させ、その後乾燥・焼成することで貴金属を担持
している。このような担持方法で担持された貴金属は、
原子状にきわめて高分散に担持され、その触媒はきわめ
て高い触媒活性を有している。
【０００４】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用
いられている。このリーンバーンにおいては、燃費が向
上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガスで
あるCO2 の排出を抑制することができる。
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用
いられている。このリーンバーンにおいては、燃費が向
上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガスで
あるCO2 の排出を抑制することができる。
【０００５】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 を浄化しうる触媒
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 を浄化しうる触媒
の開発が望まれていた。
【０００６】そこで本願出願人は、先にBaなどのNOx 吸
蔵材とPtをアルミナなどの多孔質担体に担持した排ガス
浄化用触媒（例えば特開平5-317625号公報）を提案して
いる。この排ガス浄化用触媒を用い、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（リッチスパイク）ことにより、リーン側ではNOxがN
Ox 吸蔵材に吸蔵され、それがストイキ〜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、リーンバーンにおいてもNOx を効率良く浄化する
ことができる。
蔵材とPtをアルミナなどの多孔質担体に担持した排ガス
浄化用触媒（例えば特開平5-317625号公報）を提案して
いる。この排ガス浄化用触媒を用い、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（リッチスパイク）ことにより、リーン側ではNOxがN
Ox 吸蔵材に吸蔵され、それがストイキ〜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、リーンバーンにおいてもNOx を効率良く浄化する
ことができる。
【０００７】このようなNOx 吸蔵還元型の触媒を製造す
るには、アルミナなどの多孔質酸化物とバインダーを含
むスラリーを調製し、このスラリーをコージェライトや
メタル製のハニカム基材にコートし焼成してコート層を
形成する。そしてコート層をもつ基材を貴金属化合物を
溶解した溶液に浸漬して貴金属を担持し、次いでNOx吸
蔵材を溶解した溶液に浸漬することでNOx 吸蔵材を担持
している。また、NOx吸蔵材と貴金属をアルミナなどに
担持した担体粉末とバインダーとからスラリーを調製
し、それをハニカム基材にコートし焼成する製造方法も
知られている。
るには、アルミナなどの多孔質酸化物とバインダーを含
むスラリーを調製し、このスラリーをコージェライトや
メタル製のハニカム基材にコートし焼成してコート層を
形成する。そしてコート層をもつ基材を貴金属化合物を
溶解した溶液に浸漬して貴金属を担持し、次いでNOx吸
蔵材を溶解した溶液に浸漬することでNOx 吸蔵材を担持
している。また、NOx吸蔵材と貴金属をアルミナなどに
担持した担体粉末とバインダーとからスラリーを調製
し、それをハニカム基材にコートし焼成する製造方法も
知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の三元触
媒及びNOx 吸蔵還元型の触媒においては、使用初期は高
い触媒活性を示すものの、経時により徐々に触媒活性が
低下するという不具合があった。この不具合は、リーン
バーンエンジンからの排ガスを浄化するNOx 吸蔵還元型
の触媒に特に顕著に現れ、これまでの研究から経時によ
る触媒活性低下の原因は、使用中に貴金属、特にPtが酸
素過剰の高温のリーン雰囲気中で著しく粒成長し、表面
積の低下により触媒活性点が減少することに起因するも
のであることがわかっている。
媒及びNOx 吸蔵還元型の触媒においては、使用初期は高
い触媒活性を示すものの、経時により徐々に触媒活性が
低下するという不具合があった。この不具合は、リーン
バーンエンジンからの排ガスを浄化するNOx 吸蔵還元型
の触媒に特に顕著に現れ、これまでの研究から経時によ
る触媒活性低下の原因は、使用中に貴金属、特にPtが酸
素過剰の高温のリーン雰囲気中で著しく粒成長し、表面
積の低下により触媒活性点が減少することに起因するも
のであることがわかっている。
【０００９】また近年の排ガス規制の強化、あるいはエ
ンジンの高性能化、さらには高速走行の増加などによ
り、排ガスの温度はきわめて高いものとなっており、今
後さらに高くなるものと予想されている。Ptなど貴金属
の粒成長は高温ほど起こりやすいので、耐久性のさらな
る低下が懸念され、貴金属の粒成長の抑制が大きな課題
となっている。
ンジンの高性能化、さらには高速走行の増加などによ
り、排ガスの温度はきわめて高いものとなっており、今
後さらに高くなるものと予想されている。Ptなど貴金属
の粒成長は高温ほど起こりやすいので、耐久性のさらな
る低下が懸念され、貴金属の粒成長の抑制が大きな課題
となっている。
【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、貴金属の粒成長が抑制された排ガス浄化用
触媒を製造することを目的とする。
ものであり、貴金属の粒成長が抑制された排ガス浄化用
触媒を製造す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製造方法の特徴は、燃焼により
ガス化する固体物質に貴金属を担持して貴金属担持体を
形成する工程と、担体源と貴金属担持体とを溶液中で混
合し、次いで担体源から貴金属担持体を含む担体前駆体
を合成する工程と、担体前駆体を熱処理して多孔質酸化
物担体を形成するとともに貴金属担持体に含まれる固体
物質を燃焼させる工程と、よりなることにある。
明の排ガス浄化用触媒の製造方法の特徴は、燃焼により
ガス化する固体物質に貴金属を担持して貴金属担持体を
形成する工程と、担体源と貴金属担持体とを溶液中で混
合し、次いで担体源から貴金属担持体を含む担体前駆体
を合成する工程と、担体前駆体を熱処理して多孔質酸化
物担体を形成するとともに貴金属担持体に含まれる固体
物質を燃焼させる工程と、よりなることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法では、先ず燃焼
によりガス化する固体物質に貴金属が担持され、貴金属
担持体が形成される。燃焼によりガス化する固体物質と
しては、カーボンブラック、活性炭などの炭素が望まし
いが、場合によっては有機ポリマー粉末、木粉なども用
いることができる。また貴金属としては、Pt，Rh，Pd，
Ir，Ruなどが例示される。
によりガス化する固体物質に貴金属が担持され、貴金属
担持体が形成される。燃焼によりガス化する固体物質と
しては、カーボンブラック、活性炭などの炭素が望まし
いが、場合によっては有機ポリマー粉末、木粉なども用
いることができる。また貴金属としては、Pt，Rh，Pd，
Ir，Ruなどが例示される。
【００１３】この固体物質に貴金属を担持するには、貴
金属の塩化物、貴金属のニトロ錯体、貴金属のアンモニ
ウム錯体などの水溶液と、粉末状などの固体物質を接触
させることにより担持することができる。また水溶液と
固体物質を混合した後、蒸発・乾固して担持してもよ
い。貴金属の担持量は、目的に応じて種々設定すること
ができる。
金属の塩化物、貴金属のニトロ錯体、貴金属のアンモニ
ウム錯体などの水溶液と、粉末状などの固体物質を接触
させることにより担持することができる。また水溶液と
固体物質を混合した後、蒸発・乾固して担持してもよ
い。貴金属の担持量は、目的に応じて種々設定すること
ができる。
【００１４】固体物質の粒径には特に制限がないが、50
m2／ｇ以上の高比表面積であることが望ましい。比表面
積が高いほど担持される貴金属の量を多くすることがで
き、貴金属を高分散で担持した排ガス浄化用触媒を製造
することができる。また後述するように、固体物質の燃
焼・ガス化によって多孔質酸化物担体に空孔が形成され
るため、固体物質の形状を規制することで多孔質酸化物
担体の空孔の形状を規制することができる。したがって
固体物質を微細な繊維状などとすれば、多孔質酸化物担
体に細孔を形成することができ、吸着能が向上するため
浄化性能が向上する。
m2／ｇ以上の高比表面積であることが望ましい。比表面
積が高いほど担持される貴金属の量を多くすることがで
き、貴金属を高分散で担持した排ガス浄化用触媒を製造
することができる。また後述するように、固体物質の燃
焼・ガス化によって多孔質酸化物担体に空孔が形成され
るため、固体物質の形状を規制することで多孔質酸化物
担体の空孔の形状を規制することができる。したがって
固体物質を微細な繊維状などとすれば、多孔質酸化物担
体に細孔を形成することができ、吸着能が向上するため
浄化性能が向上する。
【００１５】次に、貴金属担持体は溶液中で担体源と混
合され、担体源から貴金属担持体を含む担体前駆体が合
成される。この工程は、ゾルゲル法、共沈法などを用い
て行うことができ、担体源及び溶媒はそれぞれに応じて
選ばれる。例えばゾルゲル法で担体前駆体を合成する場
合には、担体源としてはアルミニウムアルコキシド、シ
リコンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、チタ
ンアルコキシドなどのアルコキシドを一種あるいは複数
種類用いることができ、溶媒としてはエタノール、イソ
プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒が用いられ
る。そして水を加えて加水分解しゲル化することによっ
て、貴金属担持体を取り込んだ担体前駆体が形成され
る。
合され、担体源から貴金属担持体を含む担体前駆体が合
成される。この工程は、ゾルゲル法、共沈法などを用い
て行うことができ、担体源及び溶媒はそれぞれに応じて
選ばれる。例えばゾルゲル法で担体前駆体を合成する場
合には、担体源としてはアルミニウムアルコキシド、シ
リコンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、チタ
ンアルコキシドなどのアルコキシドを一種あるいは複数
種類用いることができ、溶媒としてはエタノール、イソ
プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒が用いられ
る。そして水を加えて加水分解しゲル化することによっ
て、貴金属担持体を取り込んだ担体前駆体が形成され
る。
【００１６】また共沈法の場合には、担体源としてはア
ルミニウム、シリコン、ジルコニウム、チタンなどの金
属の塩あるいは錯塩が用いられ、溶媒としては一般に水
が用いられる。そして酸又はアルカリの添加により、貴
金属担持体とともに担体前駆体が沈殿する。このように
貴金属担持体は担体前駆体に取り込まれた状態となり、
貴金属担持体表面には担体前駆体が密着している。また
溶液からゲル化又は沈殿させる方法であるため、貴金属
担持体の内部の空隙であっても、溶液が含浸するもので
あればその空隙内にも担体前駆体が形成される。したが
って担体前駆体は、貴金属担持体の表面全体と接触して
形成され、担持されている貴金属の表出表面もほぼ全面
が担体前駆体と接触している。
ルミニウム、シリコン、ジルコニウム、チタンなどの金
属の塩あるいは錯塩が用いられ、溶媒としては一般に水
が用いられる。そして酸又はアルカリの添加により、貴
金属担持体とともに担体前駆体が沈殿する。このように
貴金属担持体は担体前駆体に取り込まれた状態となり、
貴金属担持体表面には担体前駆体が密着している。また
溶液からゲル化又は沈殿させる方法であるため、貴金属
担持体の内部の空隙であっても、溶液が含浸するもので
あればその空隙内にも担体前駆体が形成される。したが
って担体前駆体は、貴金属担持体の表面全体と接触して
形成され、担持されている貴金属の表出表面もほぼ全面
が担体前駆体と接触している。
【００１７】次いで熱処理することにより、担体前駆体
は酸化されて多孔質酸化物担体となる。この際に体積収
縮が生じる。また貴金属担持体では、固体物質が燃焼し
ガス化して消滅する。そのため多孔質酸化物担体内の固
体物質が存在していた部分には空孔が形成される。また
固体物質に担持されていた貴金属は、固体物質の消滅に
より空孔の内周表面の凹部（貴金属の表出表面を担体前
駆体が覆っていた部分）に転写され、体積収縮も加わっ
て多孔質酸化物担体に強固に保持され、かつ固体物質と
接していた表面が空孔内に表出した状態となる。
は酸化されて多孔質酸化物担体となる。この際に体積収
縮が生じる。また貴金属担持体では、固体物質が燃焼し
ガス化して消滅する。そのため多孔質酸化物担体内の固
体物質が存在していた部分には空孔が形成される。また
固体物質に担持されていた貴金属は、固体物質の消滅に
より空孔の内周表面の凹部（貴金属の表出表面を担体前
駆体が覆っていた部分）に転写され、体積収縮も加わっ
て多孔質酸化物担体に強固に保持され、かつ固体物質と
接していた表面が空孔内に表出した状態となる。
【００１８】したがって貴金属は、多孔質酸化物担体の
空孔内のさらに凹部に保持された状態で存在するため、
高温が加わっても移動しにくく、粒成長が防止されてい
る。また固体物質と接していた表面が必ず表出するた
め、全面が多孔質酸化物で覆われて活性点が消滅するよ
うな不具合がない。そして金属担持体と担体前駆体との
比率を調整することによって、多孔質酸化物担体に形成
される空孔の合計容積を制御することができ、所望の空
孔率をもつ多孔質酸化物担体を形成することができる。
空孔内のさらに凹部に保持された状態で存在するため、
高温が加わっても移動しにくく、粒成長が防止されてい
る。また固体物質と接していた表面が必ず表出するた
め、全面が多孔質酸化物で覆われて活性点が消滅するよ
うな不具合がない。そして金属担持体と担体前駆体との
比率を調整することによって、多孔質酸化物担体に形成
される空孔の合計容積を制御することができ、所望の空
孔率をもつ多孔質酸化物担体を形成することができる。
【００１９】熱処理条件は、担体前駆体が酸化により多
孔質酸化物担体となり、かつ固体物質が燃焼してガス化
する条件であればよく、大気中などの酸化雰囲気中で所
定温度以上に加熱すればよい。ただし加熱温度が高すぎ
ると多孔質酸化物担体に相変異などが生じるので、排ガ
スの最高温度程度である1000℃以下とすることが望まし
い。
孔質酸化物担体となり、かつ固体物質が燃焼してガス化
する条件であればよく、大気中などの酸化雰囲気中で所
定温度以上に加熱すればよい。ただし加熱温度が高すぎ
ると多孔質酸化物担体に相変異などが生じるので、排ガ
スの最高温度程度である1000℃以下とすることが望まし
い。
【００２０】そして本発明の製造方法により製造された
排ガス浄化用触媒によれば、固体物質がガス化して消滅
することにより形成された空孔を有しているため、高比
表面積となり高い吸着能を有する。そして貴金属が空孔
内に表出しているので、活性点の数は十分に確保でき、
初期の浄化性能に優れている。さらに空孔内に担持され
ている貴金属は、多孔質酸化物担体に強固に保持されて
いるので、高温のリーン雰囲気においても移動が防止さ
れ、粒成長が抑制される。
排ガス浄化用触媒によれば、固体物質がガス化して消滅
することにより形成された空孔を有しているため、高比
表面積となり高い吸着能を有する。そして貴金属が空孔
内に表出しているので、活性点の数は十分に確保でき、
初期の浄化性能に優れている。さらに空孔内に担持され
ている貴金属は、多孔質酸化物担体に強固に保持されて
いるので、高温のリーン雰囲気においても移動が防止さ
れ、粒成長が抑制される。
【００２１】
【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）比表面積 220m2／ｇのカーボンブラック２ｇ
に、所定濃度の硝酸白金水溶液の所定量を含浸させ蒸発
・乾固して、0.33ｇのPtを担持した。これを 110℃で２
時間減圧乾燥し、窒素気流中にて 300℃で２時間焼成し
て、図１に示すPt担持体粉末を得た。このPt担持体１
は、カーボンブラック10と、カーボンブラック10に担持
されたPt11とから構成されている。
的に説明する。 （実施例）比表面積 220m2／ｇのカーボンブラック２ｇ
に、所定濃度の硝酸白金水溶液の所定量を含浸させ蒸発
・乾固して、0.33ｇのPtを担持した。これを 110℃で２
時間減圧乾燥し、窒素気流中にて 300℃で２時間焼成し
て、図１に示すPt担持体粉末を得た。このPt担持体１
は、カーボンブラック10と、カーボンブラック10に担持
されたPt11とから構成されている。
【００２２】上記のPt担持体粉末全量を蒸留水 700ｇ中
に投入し、環流下において80℃で攪拌した。そして攪拌
しながら、アルミニウムイソプロポキシド78.5ｇを混合
し、さらに硝酸６ｇを混合して、ゾルゲル法にてPt担持
体粉末を含有するアルミナ前駆体を合成した。このPt担
持体粉末を含有するアルミナ前駆体は、図２に示すよう
に、Pt担持体１と、Pt担持体１を包み込むように含有す
るアルミナ前駆体２とから構成され、アルミナ前駆体２
はPt担持体１のカーボンブラック10及びPt11の表出する
表面全面と接触している。
に投入し、環流下において80℃で攪拌した。そして攪拌
しながら、アルミニウムイソプロポキシド78.5ｇを混合
し、さらに硝酸６ｇを混合して、ゾルゲル法にてPt担持
体粉末を含有するアルミナ前駆体を合成した。このPt担
持体粉末を含有するアルミナ前駆体は、図２に示すよう
に、Pt担持体１と、Pt担持体１を包み込むように含有す
るアルミナ前駆体２とから構成され、アルミナ前駆体２
はPt担持体１のカーボンブラック10及びPt11の表出する
表面全面と接触している。
【００２３】得られたPt担持体粉末を含有するアルミナ
前駆体を、ロータリーエバポレータを用いて水分を除去
した後、 110℃で真空乾燥し、次いで大気中にて 500℃
で２時間焼成した。これによりアルミナ前駆体２は、体
積収縮を伴って図３に示すアルミナ担体３となり、カー
ボンブラック10は燃焼して消滅した。その結果、カーボ
ンブラック10の存在していた部分には空孔４が形成さ
れ、空孔４はガスが抜けた通り道である連通路40を介し
て他の空孔４あるいは外部と連通している。またPt11は
空孔４の内周表面に形成された凹部41に一部が埋没し、
一部が空孔４に表出した状態で保持されている。なお本
実施例においては、Pt11はアルミナ担体３に対して 1.6
重量％担持されている。
前駆体を、ロータリーエバポレータを用いて水分を除去
した後、 110℃で真空乾燥し、次いで大気中にて 500℃
で２時間焼成した。これによりアルミナ前駆体２は、体
積収縮を伴って図３に示すアルミナ担体３となり、カー
ボンブラック10は燃焼して消滅した。その結果、カーボ
ンブラック10の存在していた部分には空孔４が形成さ
れ、空孔４はガスが抜けた通り道である連通路40を介し
て他の空孔４あるいは外部と連通している。またPt11は
空孔４の内周表面に形成された凹部41に一部が埋没し、
一部が空孔４に表出した状態で保持されている。なお本
実施例においては、Pt11はアルミナ担体３に対して 1.6
重量％担持されている。
【００２４】得られたPt担持アルミナ粉末を圧粉成形
し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。 （比較例１）Pt担持体粉末を用いず、アルミニウムイソ
プロポキシドのみを用い、実施例１と同様にしてゾルゲ
ル法でアルミナ前駆体を合成し、次いで同様に焼成して
アルミナ担体粉末を得た。このアルミナ担体粉末に所定
濃度の硝酸白金水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固
してPtを担持した。Ptはアルミナ担体に対して 1.6重量
％担持されている。
し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。 （比較例１）Pt担持体粉末を用いず、アルミニウムイソ
プロポキシドのみを用い、実施例１と同様にしてゾルゲ
ル法でアルミナ前駆体を合成し、次いで同様に焼成して
アルミナ担体粉末を得た。このアルミナ担体粉末に所定
濃度の硝酸白金水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固
してPtを担持した。Ptはアルミナ担体に対して 1.6重量
％担持されている。
【００２５】得られたPt担持アルミナ粉末を圧粉成形
し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。 （比較例２）蒸留水 700ｇに、硝酸白金をPt量で0.33ｇ
となるように混合し、環流下において80℃で攪拌した。
そして攪拌しながら、アルミニウムイソプロポキシド7
8.5ｇを混合し、さらに硝酸６ｇを混合して、ゾルゲル
法にてPtを含有するアルミナ前駆体を合成した。
し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。 （比較例２）蒸留水 700ｇに、硝酸白金をPt量で0.33ｇ
となるように混合し、環流下において80℃で攪拌した。
そして攪拌しながら、アルミニウムイソプロポキシド7
8.5ｇを混合し、さらに硝酸６ｇを混合して、ゾルゲル
法にてPtを含有するアルミナ前駆体を合成した。
【００２６】このアルミナ前駆体を実施例１と同様にし
て乾燥し、焼成して、アルミナ担体にPtを担持してなる
触媒粉末を得た。Ptはアルミナ担体に対して 1.6重量％
担持されている。得られたPt担持アルミナ粉末を圧粉成
形し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。
て乾燥し、焼成して、アルミナ担体にPtを担持してなる
触媒粉末を得た。Ptはアルミナ担体に対して 1.6重量％
担持されている。得られたPt担持アルミナ粉末を圧粉成
形し、 0.5〜 1.5mmのペレット触媒を調製した。
【００２７】（比較例３）比表面積が 180m2／ｇのγ-A
l2O3粉末の所定量に、所定濃度の硝酸白金水溶液の所定
量を含浸させ、蒸発・乾固してPtを担持した。Ptはアル
ミナ担体に対して1.6重量％担持されている。得られたP
t担持アルミナ粉末を圧粉成形し、 0.5〜 1.5mmのペレ
ット触媒を調製した。
l2O3粉末の所定量に、所定濃度の硝酸白金水溶液の所定
量を含浸させ、蒸発・乾固してPtを担持した。Ptはアル
ミナ担体に対して1.6重量％担持されている。得られたP
t担持アルミナ粉末を圧粉成形し、 0.5〜 1.5mmのペレ
ット触媒を調製した。
【００２８】（試験・評価）それぞれのペレット触媒を
評価装置に配置し、浄化性能を試験した。試験条件は、
表１に示すストイキモデルガスを用い、空間速度（Ｓ／
Ｖ）＝214,000h-1で流しながら、室温から 500℃まで25
℃／分の昇温速度で昇温し、各温度におけるHC，CO及び
NOx の浄化率を測定した。そしてそれぞれの50％浄化温
度を求め、結果を図４に示す。
評価装置に配置し、浄化性能を試験した。試験条件は、
表１に示すストイキモデルガスを用い、空間速度（Ｓ／
Ｖ）＝214,000h-1で流しながら、室温から 500℃まで25
℃／分の昇温速度で昇温し、各温度におけるHC，CO及び
NOx の浄化率を測定した。そしてそれぞれの50％浄化温
度を求め、結果を図４に示す。
【００２９】
【表１】 次にそれぞれのペレット触媒を評価装置に配置し、表１
に示すモデルガスを流す耐久試験をそれぞれ行った。耐
久試験条件は、リッチガスとリーンガスを交互に１分間
ずつ繰り返して２時間流した。触媒床温度は1000℃一定
である。そして耐久試験後のそれぞれのペレット触媒に
ついて、上記と同様にして各温度におけるHC，CO及びNO
x の浄化率を測定し、50％浄化温度を求めた。結果を図
５に示す。
に示すモデルガスを流す耐久試験をそれぞれ行った。耐
久試験条件は、リッチガスとリーンガスを交互に１分間
ずつ繰り返して２時間流した。触媒床温度は1000℃一定
である。そして耐久試験後のそれぞれのペレット触媒に
ついて、上記と同様にして各温度におけるHC，CO及びNO
x の浄化率を測定し、50％浄化温度を求めた。結果を図
５に示す。
【００３０】
【表２】 図４より、実施例１で得られた触媒の初期の浄化性能は
比較例１及び比較例３と同等であるが、耐久試験後には
実施例１で得られた触媒が格段に優れた浄化性能を示し
ていることが明らかであり、本発明の製造方法により耐
久性に優れた排ガス浄化用触媒を製造できることが明ら
かである。
比較例１及び比較例３と同等であるが、耐久試験後には
実施例１で得られた触媒が格段に優れた浄化性能を示し
ていることが明らかであり、本発明の製造方法により耐
久性に優れた排ガス浄化用触媒を製造できることが明ら
かである。
【００３１】また比較例２では、カーボンブラックに予
めPtを担持することなく、アルミナ前駆体の合成時にPt
を共存させているが、初期から浄化性能に劣っているも
のの耐久試験後にも浄化性能の低減は見られない。つま
り比較例２で得られた触媒では、Ptがアルミナに覆われ
て活性点が減少したために初期の浄化性能が低く、Ptが
アルミナに覆われているために粒成長も抑制されたと考
えられる。
めPtを担持することなく、アルミナ前駆体の合成時にPt
を共存させているが、初期から浄化性能に劣っているも
のの耐久試験後にも浄化性能の低減は見られない。つま
り比較例２で得られた触媒では、Ptがアルミナに覆われ
て活性点が減少したために初期の浄化性能が低く、Ptが
アルミナに覆われているために粒成長も抑制されたと考
えられる。
【００３２】一方、実施例１の方法では、カーボンブラ
ックに予めPtを担持したものをアルミナ前駆体の合成時
に共存させ、かつアルミナ前駆体を焼成してアルミナを
形成する際にカーボンブラックを燃焼させて消滅させて
いるため、Ptは確実に表出した状態でアルミナに強固に
保持されている。したがって初期の浄化性能が低下する
ことなく、Ptの粒成長が防止されているため耐久試験後
にも高い浄化性能を示している。
ックに予めPtを担持したものをアルミナ前駆体の合成時
に共存させ、かつアルミナ前駆体を焼成してアルミナを
形成する際にカーボンブラックを燃焼させて消滅させて
いるため、Ptは確実に表出した状態でアルミナに強固に
保持されている。したがって初期の浄化性能が低下する
ことなく、Ptの粒成長が防止されているため耐久試験後
にも高い浄化性能を示している。
【００３３】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒の製
造方法によれば、初期の浄化性能は従来と同等であり、
かつ貴金属の粒成長が抑制されているため耐久性にきわ
めて優れた排ガス浄化用触媒を容易に、かつ確実に製造
することができる。
造方法によれば、初期の浄化性能は従来と同等であり、
かつ貴金属の粒成長が抑制されているため耐久性にきわ
めて優れた排ガス浄化用触媒を容易に、かつ確実に製造
することができる。
【図１】本発明の一実施例で形成したPt担持体の平面図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例において合成されたPt担持体
を含むアルミナ前駆体の構成説明図である。
を含むアルミナ前駆体の構成説明図である。
【図３】本発明の一実施例において製造された触媒粉末
の要部構成説明図である。
の要部構成説明図である。
【図４】初期の50％浄化温度を示すグラフである。
【図５】耐久試験後の50％浄化温度を示すグラフであ
る。
る。
１：Pt担持体 ２：アルミナ前駆体
３：アルミナ担体 ４：空孔 10：カーボンブラック（固体物質） 1
1：Pt
３：アルミナ担体 ４：空孔 10：カーボンブラック（固体物質） 1
1：Pt
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ １０４Ａ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA06 AB01 BA07 BA14 BA15 BA19 BA39 GA01 GA20 GB01X GB05W GB06W GB07W GB10X GB13X GB15X GB16X 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 BA03X BA06Y BA07Y BA08Y BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA41X BB01 4G069 AA03 AA08 AA09 AA12 BA01A BA01B BA02A BA04A BA05A BA08C BA16C BA21C BA22C BB02A BB02B BC16C BC50C BC51C BC69A BC70A BC71A BC72A BC74A BC75A BC75B BD05C BD06C CA02 CA03 CA09 DA05 EA02Y EB14Y ED06 FA01 FB06 FB08 FB09 FB14 FB20 FB35 FB70 FC02 FC03
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼によりガス化する固体物質に貴金属
を担持して貴金属担持体を形成する工程と、 担体源と該貴金属担持体とを溶液中で混合し、次いで該
担体源から該貴金属担持体を含む担体前駆体を合成する
工程と、 該担体前駆体を熱処理して多孔質酸化物担体を形成する
とともに該貴金属担持体に含まれる該固体物質を燃焼さ
せる工程と、よりなることを特徴とする排ガス浄化用触
媒の製造方法。 - 【請求項２】 前記固体物質は炭素であることを特徴と
する請求項１に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050297A JP2000246103A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050297A JP2000246103A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246103A true JP2000246103A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12854975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050297A Pending JP2000246103A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000246103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016052637A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 株式会社アルバック | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| WO2016158646A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| WO2016158644A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2017047379A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | マツダ株式会社 | 触媒材の製造方法及び触媒材並びに同触媒材を含む排気ガス浄化用触媒 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11050297A patent/JP2000246103A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016052637A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 株式会社アルバック | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| WO2016158646A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| WO2016158644A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2016182586A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-20 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2016182585A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-20 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2017047379A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | マツダ株式会社 | 触媒材の製造方法及び触媒材並びに同触媒材を含む排気ガス浄化用触媒 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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| A02 | Decision of refusal |
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