JP2000300989A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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Abstract
用を示す排ガス浄化用触媒を提案することを課題とす
る。 【解決手段】担体上に触媒活性物質と、耐火性無機酸化
物とが担持されてなる排ガス浄化用触媒であって、前記
触媒活性物質は、溶液から共沈法により形成された少な
くともセリウムを含む希土類金属元素の1種または2種
以上とAg、Cu、Pt、Pd、Rh、Pbから選ばれ
る少なくとも1種の金属元素とを含む共沈焼成体粉末で
あることを特徴とする排ガス浄化用触媒。この触媒は触
媒活性が高くかつ低温域でも有効な浄化作用を示す。
Description
に関するもので、自動車などの内燃機関から排出される
排ガス中に含まれるCO、HC、NOxを同時に浄化す
る排ガス浄化用触媒に係るものである。
性無機酸化物を介して触媒活性物質が担持されて構成さ
れたものが使用されている。この触媒活性物質は通常、
無機酸化物に触媒作用を有する触媒金属元素を担持させ
て形成している。この触媒金属元素を担持する方法とし
て担体に、アルミナなどの耐火性無機酸化物をスラリー
として担持させた後、触媒活性物質の溶解溶液中に上記
のスラリーを担持した担体を浸漬して、耐火性無機酸化
物上に触媒活性物質を担持する方法が取られている。し
かしこの方法では、触媒金属が耐火性無機酸化物に均一
に必要量担持できないという不具合がある。
る前に、触媒金属溶液に浸漬させた後、担体に耐火性無
機酸化物を担持する方法がある。さらに、触媒活性物質
と触媒金属とを粉末状として耐火性無機酸化物と混合し
て担体に担持する方法も知られている。しかし、上記の
方法では、触媒金属と触媒活性物質との分散状態が均一
とならず、必ずしも十分な浄化性能を発揮できない場合
がある。すなわち、触媒金属が凝集して粒状化したり、
触媒金属の補助作用をする触媒活性物質が触媒金属の近
傍に存在せず想定される浄化性能が発現しない場合があ
った。
スも比較的低温であるので、通常の触媒では活性外の温
度域となるので浄化作用が不充分の場合が多い。このよ
うな条件を満たす浄化触媒が求められている。
鑑みてなされたもので、触媒活性が高くかつ低温域でも
有効な浄化作用を示す排ガス浄化用触媒を提案すること
を課題とする。
媒は、担体上に触媒活性物質と、耐火性無機酸化物とが
担持されてなる排ガス浄化用触媒であって、前記触媒活
性物質は、溶液から共沈法により形成された少なくとも
セリウムを含む希土類金属元素の1種または2種以上と
Ag、Cu、Pt、Pd、Rh、Pbから選ばれる少な
くとも1種の金属元素とを含む共沈焼成体粉末であるこ
とを特徴とする。
ライトの1種を含むことが好ましい。
媒活性物質を構成する各成分がその溶液の混合液から共
沈法で形成され、焼成により酸化物粉末として形成され
る。このため濃縮などで溶解物を粉末化した場合と異な
り、溶液中の溶解物質がその溶解度に影響を受けること
無く析出させることができるので、均一組成の固体粉末
が容易に得られる。その結果、溶解物質が互いに均一に
分散した状態の粉末が形成できる。
または2種以上の溶解した溶液と、触媒金属の1種を溶
解した溶液とを混合し、該混合溶液に前記の両者が同時
に沈殿する添加液(例えば溶解液が酸性の場合はアンモ
ニアなどの塩基性溶液の様に中和反応で析出させる溶
液)を加えることで共沈析出物を得ることができる。析
出した共沈物を濾過、洗浄、乾燥して焼成すると希土類
元素は酸化物となり触媒金属を担持した触媒活性物質が
得られる。得られた触媒活性物質は、希土類元素と触媒
金属が同時に析出した状態を保持しているので、両者が
均一に分散した固体物質となる。焼成された触媒活性物
質は、耐火性無機酸化物と共に例えばスラリーとして公
知の触媒担体上に担持され使用できる。
ン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウ
ム、サマリウムなどのランタン系列元素が利用でき、こ
れらの元素はいずれも溶液化可能な塩類が利用できる。
すなわち、硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩などが挙げられる。
一方、触媒金属としてはAg、Cu、Pt、Pd、R
h、Pbなどが挙げられ、これも溶液化可能な硝酸塩、
塩酸塩、硫酸塩などを用いて、例えば水溶液を形成して
使用する。
どが利用できるが、それらにゼオライトを併用または単
独で使用すると、排ガス中のHCがゼオライトに吸着さ
れ、吸着されたゼオライトの近傍に存在する触媒活性物
質により吸着HCが浄化されるので、HCの浄化性能が
一段と向上する。また、このゼオライトはHCの吸着能
が低温域でも高いので、エンジンの始動時のHC含量の
高い排ガスの排出を抑制することができる。そして吸着
されたHCは、定常時に触媒活性物質と共に存在する触
媒金属により酸化されるので、ゼオライトのHC吸着能
力が常時有効に利用でき触媒の浄化性能を高めることが
できる。
ての溶解量:52g(0.3モル))と、硝酸パラジウ
ム溶液(Pdとしての溶解量:5g)を混合した後、ア
ンモニア水(28重量%)60gを加えて共沈により固
体を析出させ、析出固体を濾別し洗浄乾燥した後、50
0℃で1時間焼成して粉砕して粉末状の触媒活性物質粉
末を得た。
径約5μm)と耐火性無機酸化物(アルミナ)200g
を脱イオン水300gに投入し、湿式粉砕してスラリー
化した。このスラリーをモノリスハニカム担体にコート
して実施例1の触媒を得た。 (実施例2)実施例1の硝酸パラジウム溶液を、ジニト
ロジアミン白金溶液に変えた以外は、実施例1と同様の
操作により実施例2の触媒を作製した。
液を、硝酸ロジウム溶液に変えた以外は、実施例1と同
様の操作により実施例3の触媒を作製した。 (実施例4)実施例1の硝酸パラジウム溶液を、硝酸銀
溶液に変えた以外は、実施例1と同様の操作により実施
例4の触媒を作製した。
液を、硝酸銅溶液に変えた以外は、実施例1と同様の操
作により実施例5の触媒を作製した。 (実施例6)実施例1の硝酸パラジウム溶液を、硝酸鉛
溶液に変えた以外は、実施例1と同様の操作により実施
例6の触媒を作製した。
に、硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2:37g(0.
3モル))を加えた以外は実施例1と同様の操作により
実施例7の触媒を作製した。 (実施例8)実施例7の硝酸ジルコニウム水溶液を硝酸
ランタン水溶液に変えた以外は実施例1と同様の操作に
より実施例8の触媒を作製した。
水溶液を硝酸プラセオジウム水溶液に変えた以外は実施
例1と同様の操作により実施例9の触媒を作製した。 (実施例10)実施例7の硝酸ジルコニウム水溶液を硝
酸ネオジウム水溶液に変えた以外は実施例1と同様の操
作により実施例10の触媒を作製した。
物を、アルミナ100g、ゼオライト100gに変えた
以外は実施例1と同様の操作により実施例11の触媒を
作製した。 (実施例12)実施例11の触媒活性物質粉末の製造に
おいて、硝酸パラジウム溶液を、ジニトロアンミン白金
溶液に変えた以外は実施例1と同様の操作により実施例
12の触媒を作製した。
粉末の製造において、硝酸パラジウム溶液を、硝酸ロジ
ウム溶液に変えた以外は実施例1と同様の操作により実
施例13の触媒を作製した。 (実施例14)実施例11の触媒活性物質粉末の製造に
おいて、硝酸パラジウム溶液を、硝酸銀溶液に変えた以
外は実施例1と同様の操作により実施例14の触媒を作
製した。
をゼオライト200gに変えた以外は実施例1と同様の
操作により実施例15の触媒を作製した。 (実施例16)実施例15の触媒活性物質粉末の製造に
おいて、硝酸パラジウム溶液を、ジニトロアンミン白金
溶液に変えた以外は実施例15と同様の操作により実施
例16の触媒を作製した。
粉末の製造において、硝酸パラジウム溶液を、硝酸ロジ
ウム溶液に変えた以外は実施例15と同様の操作により
実施例17の触媒を作製した。 (実施例18)実施例15の触媒活性物質粉末の製造に
おいて、硝酸パラジウム溶液を、硝酸銀溶液に変えた以
外は実施例15と同様の操作により実施例18の触媒を
作製した。
(CeO2:0.3モル)と、硝酸パラジウム溶液(P
d:5g)を混合した。この混合液を蒸発乾固させた
後、500℃で1時間焼成して粉砕して粉末材料を得
た。得られた粉末57gと耐火性無機酸化物(アルミ
ナ)200gを脱イオン水300gに投入し、湿式粉砕
してスラリー化した。このスラリーをモノリスハニカム
担体にコートして比較例1の触媒を得た。
に、硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2:37g(0.
3モル))を加えた以外は比較例1と同様の操作により
比較例2の触媒を作製した。 (比較例3)比較例1の耐火性無機酸化物を、アルミナ
100gとゼオライト100gに変えた以外は比較例1
と同様の操作により比較例3の触媒を作製した。
をゼオライト200gに変えた以外は比較例1と同様の
操作により比較例4の触媒を作製した。 (触媒の評価)実施例1〜12及び比較例1〜4で得ら
れた触媒の排ガス浄化性能は、以下の方法で評価した。
た。この評価結果は50,000マイル走行に相当する
エージングである。結果を表1に示す。 本発明の共沈法で触媒活性物質を作製した実施例1と触
媒活性物質を濃縮で作製した比較例1とを比べると、実
施例1はいずれも浄化率が比較例より向上していること
が分かる。
加した実施例7と対応する比較例2と比べると、実施例
7はいずれも浄化率が比較例より向上している。さら
に、実施例11と比較例3と、実施例12と比較例4と
は耐火性無機物質にゼオライトを加えた場合であり実施
例はいずれも浄化率が比較例より高く、CO、HC浄化
率が、触媒活性物質を濃縮により粉末化した場合よりも
向上することを示している。
5、6はパラジウムやロジウムの場合よりHC、NOx
の浄化性能はやや低下するが、COの浄化性能はほぼ同
等である。
触媒は、触媒活性物質を共沈法で形成したことで、触媒
活性点が触媒活物質中に均一に存在し耐火性無機酸化物
と共に担持されて排ガスの浄化効率を高めることができ
る。また耐火性無機物質にゼオライトを加えることで、
ゼオライトのHC吸着能を利用して吸着したHCが均一
に分散された触媒活物質により浄化されるのでより効率
的に排ガスを浄化することができる。
下で粒成長によって性能が低下するのを抑制することも
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】担体上に触媒活性物質と、耐火性無機酸化
物とが担持されてなる排ガス浄化用触媒であって、 前記触媒活性物質は、溶液から共沈法により形成された
少なくともセリウムを含む希土類金属元素の1種または
2種以上とAg、Cu、Pt、Pd、Rh、Pbから選
ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む共沈焼成体粉
末であることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項2】前記耐火性無機酸化物は、少なくともゼオ
ライトの1種を含むことを特徴とする請求項1に記載の
排ガス浄化用触媒。
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---|---|---|---|
JP11467499A JP4275801B2 (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 排ガス浄化用触媒 |
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-
1999
- 1999-04-22 JP JP11467499A patent/JP4275801B2/ja not_active Expired - Lifetime
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