JP2000325787A - Manufacture of exhaust gas cleaning catalyst - Google Patents

Manufacture of exhaust gas cleaning catalyst

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JP2000325787A
JP2000325787A JP11141797A JP14179799A JP2000325787A JP 2000325787 A JP2000325787 A JP 2000325787A JP 11141797 A JP11141797 A JP 11141797A JP 14179799 A JP14179799 A JP 14179799A JP 2000325787 A JP2000325787 A JP 2000325787A
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JP
Japan
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porous oxide
noble metal
carrier
exhaust gas
oxide carrier
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Application number
JP11141797A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Miyoshi
直人 三好
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Catalysts (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit the sulfur poisoning of an NOx occluding element such as an alkaline metal, an alkaline earth metal or a rare earth element beyond the present effective level and further enhance the cleaning activity by making a porous oxide carrier bearing a specific metallic oxide and a precious metal carry the NOx occluding element. SOLUTION: First a composite oxide consisting of the atoms of metals such as Ti, Zr, Si and Ce and a noble metal atom is borne by a porous oxide carrier, and then the composite oxide thus borne by the carrier is decomposed. Since the atoms of the metals such as Ti, Zr, Si and Ce and the noble metal atom are set in a close proximity to each other on the atomic level in the composite oxide, it is possible to bear the oxides of TiO2, ZrO2, SiO2 and CeO2 and the noble metal as proximity fine particles on the porous oxide carrier. In addition, an NO occluding element such as an alkaline metal, an alkaline earth metal, a rare earth element or the like is borne by the porous oxide carrier. The porous oxide carrier is preferably γ-Ale2O3.

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、排ガス中に含まれ
る一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を酸化するのに必
要な量より過剰な酸素が含まれている排ガス中の、窒素
酸化物(NOx )を効率よく浄化できる排ガス浄化用触媒
の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a nitrogen gas contained in an exhaust gas containing an excess amount of oxygen in excess of an amount necessary for oxidizing carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas. The present invention relates to a method for producing an exhaust gas purifying catalyst capable of efficiently purifying oxides (NO x ).

【0002】[0002]

【従来の技術】リーンバーンエンジンにおいて、常時は
酸素過剰の燃料リーン条件で燃焼させ、間欠的に燃料ス
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、実用
化されている。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 吸蔵元素を用いた
NOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒が開発されている。
2. Description of the Related Art In a lean-burn engine, a system has been developed in which combustion is always performed under an oxygen-excess fuel lean condition, and intermittent fuel stoichiometric to rich conditions are used to reduce and purify NOx using exhaust gas as a reducing atmosphere. Has been And as the best catalysts for this system, occludes NO x in lean atmosphere, with the NO x storage element that releases NO x occluded in the stoichiometric-rich atmosphere
NO x storage-and-reduction type exhaust gas purifying catalyst has been developed.

【0003】例えば特開平5-317652号公報には、バリウ
ム(Ba)などのアルカリ土類金属と白金(Pt)をアルミ
ナなどの多孔質酸化物担体に担持した排ガス浄化用触媒
が提案されている。また特開平 6-31139号公報には、カ
リウム(K)などのアルカリ金属とPtをアルミナなどの
多孔質酸化物担体に担持した排ガス浄化用触媒が提案さ
れている。さらに特開平5-168860号公報には、ランタン
(La)などの希土類元素とPtをアルミナなどの多孔質酸
化物担体に担持した排ガス浄化用触媒が提案されてい
る。
For example, JP-A-5-317652 proposes an exhaust gas purifying catalyst in which an alkaline earth metal such as barium (Ba) and platinum (Pt) are supported on a porous oxide carrier such as alumina. . Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-31139 proposes an exhaust gas purifying catalyst in which an alkali metal such as potassium (K) and Pt are supported on a porous oxide carrier such as alumina. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-168860 proposes an exhaust gas purifying catalyst in which a rare earth element such as lanthanum (La) and Pt are supported on a porous oxide carrier such as alumina.

【0004】この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NOx 吸蔵元素に吸蔵され、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。
[0004] By using this NO x storage-and-reduction type catalyst, by controlling so that the stoichiometric-rich side in a pulsed manner the air-fuel ratio from the lean side, the stoichiometric-rich atmosphere exhaust gas from a lean atmosphere in pulses . Thus, NO x is occluded in the NO x storage element is in the lean side, because it is purified by reacting with reducing components, such as being released in the stoichiometric or rich side HC and CO, in exhaust gases from lean-burn engines can efficiently purify NO x even. Further, HC and CO in the exhaust gas are oxidized by the noble metal and consumed in the reduction of NO x , so that HC and CO are also efficiently purified.

【0005】ところが排ガス中には、燃料中に含まれる
硫黄(S)が燃焼して生成したSO2が含まれ、それがリ
ーン雰囲気の排ガス中で貴金属により酸化されてSO3
なる。そしてそれがやはり排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 吸蔵元素と反応し
て亜硫酸塩や硫酸塩が生成する。このように亜硫酸塩や
硫酸塩となったNOx 吸蔵元素は、もはやNOx を吸蔵する
ことができない。またリッチ雰囲気であってもNOx 吸蔵
元素の硫酸塩は硝酸塩より還元されにくく、その結果、
触媒中のNOx 吸蔵元素は次第に硫酸塩が多くなり、使用
中にNOx の浄化性能が低下するという不具合があった。
この現象はNOx 吸蔵元素の硫黄被毒と称されている。
However, the exhaust gas contains SO 2 generated by burning sulfur (S) contained in the fuel, which is oxidized by a noble metal into SO 3 in the exhaust gas in a lean atmosphere. And it is also easily converted into sulfuric acid by the water vapor contained in the exhaust gas, and these react with the NO x storage element to generate sulfite and sulfate. The NO x storage element that has become a sulfite or a sulfate can no longer store NO x . In addition, even in a rich atmosphere, the sulfate of the NO x storage element is less likely to be reduced than the nitrate, and as a result,
The NO x storage element in the catalyst gradually increases sulphates, there is a disadvantage that the purification performance of the NO x is reduced during use.
This phenomenon is called sulfur poisoning of the NO x storage element.

【0006】また、アルミナなどの多孔質酸化物担体は
SOx を吸着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。そこで、SOx
吸着しにくいチタニア担体を用いることが想起され、実
験が行われた。その結果、SOx はチタニアには吸着され
ずそのまま下流に流れ、貴金属と直接接触したSOx のみ
が酸化されるだけであるので被毒の程度は少ないことが
明らかとなった。ところがチタニア担体では活性が低
く、初期からNOx 浄化率が低いという不具合がある。
A porous oxide carrier such as alumina is
There is also a problem that the above-mentioned sulfur poisoning is promoted because of the property of easily adsorbing SO x . Therefore, the use of a titania carrier that does not easily adsorb SO x was recalled, and experiments were conducted. As a result, SO x flows downstream as it is not adsorbed on titania, only SO x in direct contact with the noble metal is revealed that since only the degree of poisoning is small is oxidized. However less active in the titania carrier, there is a problem that the initial from the NO x purification rate is low.

【0007】そこで本願出願人は、特開平8-099034号公
報において、TiO2−Al2O3 ,ZrO2−Al2O3 及びSiO2−Al
2O3 から選ばれる少なくとも1種の複合担体を用いるこ
とを提案している。このような複合担体を用いること
で、Al2O3 の長所により初期のNOx 浄化率が高くなる。
またTiO2、ZrO2及びSiO2は、Al2O3 に比べてSOx を吸着
しにくく、かつ吸着されたSOx は Al2O3に吸着された場
合に比べて低温で脱離しやすいので、NOx 吸蔵元素とSO
x との接触確率が低くなる。したがって上記複合担体を
用いると、初期においては高いNOx 浄化率が確保され、
硫黄被毒が抑制されるため耐久後のNOx 浄化率が向上す
る。
Accordingly, the applicant of the present application has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-099034 that TiO 2 -Al 2 O 3 , ZrO 2 -Al 2 O 3 and SiO 2 -Al
It has been proposed to use at least one composite carrier selected from 2 O 3 . By using such a composite carrier, the advantage of Al 2 O 3 increases the initial NO x purification rate.
Also, TiO 2 , ZrO 2 and SiO 2 are less likely to adsorb SO x than Al 2 O 3 and the adsorbed SO x is easier to desorb at lower temperatures than when adsorbed on Al 2 O 3 , NO x storage element and SO
The probability of contact with x decreases. Therefore the use of the composite carrier, high the NO x purification rate in the initial is secured,
Since sulfur poisoning is suppressed, the NO x purification rate after durability is improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記特開平
8-099034号公報に開示されたような排ガス浄化用触媒を
さらに改良するものであり、NOx 吸蔵元素の硫黄被毒を
一層抑制でき、浄化活性がさらに向上した排ガス浄化用
触媒とすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to
Is intended to further improve the exhaust gas purifying catalyst as disclosed in 8-099034 JP, NO x can further suppress the sulfur poisoning of the storage element, that the purification activity was further improved exhaust gas purifying catalyst Aim.

【0009】[0009]

【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、Ti、Zr、Si
及びCeから選ばれる少なくとも1種の金属原子と貴金属
原子とを含む複合化合物を多孔質酸化物担体に担持させ
る工程と、多孔質酸化物担体に担持された複合化合物を
分解してTiO2、ZrO2、SiO2及びCeO2から選ばれる少なく
とも1種の酸化物と貴金属とを多孔質酸化物担体に担持
する工程と、多孔質酸化物担体にアルカリ金属、アルカ
リ土類金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも1種
のNOx 吸蔵元素を担持する工程と、からなることにあ
る。
The features of the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention which solves the above-mentioned problems are Ti, Zr, Si
And supporting a composite compound containing at least one metal atom selected from Ce and a noble metal atom on a porous oxide carrier, and decomposing the composite compound supported on the porous oxide carrier to form TiO 2 , ZrO 2 , a step of supporting at least one oxide selected from SiO 2 and CeO 2 and a noble metal on a porous oxide carrier, and the porous oxide carrier is selected from alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements. a step of carrying at least one NO x storage element is to consist of.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明者らの研究によれば、例え
ばTiO2によるSOx 吸着抑制作用は、多孔質酸化物担体と
TiO2との界面において効果的に発現することが明らかと
なっている。したがって多孔質酸化物とTiとは、原子レ
ベルで近接していることが望ましい。またSOx は、排ガ
ス中のSO2 が貴金属上で酸化されてSO3 及びSO4 となる
ことで、 Al2O3やNOx 吸蔵元素を被毒する。したがって
貴金属とTiとは近接していることがSOx を脱離させる上
で望ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the study of the present inventors, for example, the effect of suppressing SO x adsorption by TiO 2 is not
It has been found that it is effectively expressed at the interface with TiO 2 . Therefore, it is desirable that the porous oxide and Ti are close at the atomic level. The SO x, by SO 2 in the exhaust gas is SO 3 and SO 4 is oxidized over a noble metal, the as Al 2 O 3 and NOx storage element poisoning. Therefore it is desirable for desorbing SO x that are close to the noble metal and Ti.

【0011】ところが特開平8-099034号公報に開示され
た排ガス浄化用触媒は、複合担体粉末に貴金属を担持す
る方法で製造されているために、貴金属が必ずしもTi原
子に近接して担持されているわけではなく、Al原子に近
接担持された貴金属も多く存在する。そのため、硫黄被
毒抑制作用を奏しないTiO2が多く存在し、TiO2の量に見
合った硫黄被毒抑制効果が得られなかった。
However, since the exhaust gas purifying catalyst disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-099034 is manufactured by a method of supporting a noble metal on a composite carrier powder, the noble metal is not necessarily supported in the vicinity of Ti atoms. This is not to say that there are many precious metals that are carried in close proximity to Al atoms. Therefore, there is a large amount of TiO 2 which does not exhibit the sulfur poisoning suppressing effect, and the sulfur poisoning suppressing effect corresponding to the amount of TiO 2 cannot be obtained.

【0012】そこで本発明の排ガス浄化用触媒の製造方
法では、先ずTi、Zr、Si及びCeから選ばれる少なくとも
1種の金属原子と貴金属原子とからなる複合化合物を多
孔質酸化物担体に担持し、その後、担持された複合化合
物を分解している。複合化合物中ではTi、Zr、Si及びCe
から選ばれる少なくとも1種の金属原子と貴金属原子と
が原子レベルで近接しているので、多孔質酸化物担体に
担持されている複合化合物を分解することにより、Ti
O2、ZrO2、SiO2及びCeO2から選ばれる少なくとも1種の
酸化物と貴金属とを、近接した微粒子として多孔質酸化
物担体に担持することができる。
Therefore, in the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, first, a composite compound comprising at least one metal atom selected from Ti, Zr, Si and Ce and a noble metal atom is supported on a porous oxide carrier. After that, the supported composite compound is decomposed. Ti, Zr, Si and Ce in composite compounds
Since at least one kind of metal atom selected from and the noble metal atom are close to each other at the atomic level, by decomposing the composite compound supported on the porous oxide carrier, Ti
At least one oxide selected from O 2 , ZrO 2 , SiO 2 and CeO 2 and a noble metal can be supported on the porous oxide carrier as adjacent fine particles.

【0013】したがって、TiO2、ZrO2、及びSiO2から選
ばれる少なくとも1種と貴金属とを確実に近接して担持
することができ、これらの酸化物による硫黄被毒抑制作
用を最大に発現させることができる。またCeO2を貴金属
と近接して担持すれば、CeO2による酸素吸蔵・放出作用
を最大に発現させることができ、過渡域における浄化能
が一層向上する。
Accordingly, at least one selected from TiO 2 , ZrO 2 , and SiO 2 and the noble metal can be carried in close proximity to each other, and the effect of suppressing the sulfur poisoning by these oxides is maximized. be able to. If CeO 2 is supported close to the noble metal, the oxygen storage / release action of CeO 2 can be maximized, and the purification ability in the transition region can be further improved.

【0014】複合化合物は、Ti、Zr、Si及びCeから選ば
れる少なくとも1種の金属原子と貴金属原子とを含み、
かつTiO2、ZrO2、SiO2及びCeO2から選ばれる少なくとも
1種の酸化物と貴金属とに分解可能なものであれば、特
に制限なく用いることができる。例えばTi、Zr、Si及び
Ceから選ばれる少なくとも1種の金属のアルコキシドあ
るいは錯体と貴金属錯体とを、アミノ酸やエタノールア
ミンなどと反応させることにより形成された複合化合物
として用いることができる。このような複合化合物は、
大気中での焼成により有機基が焼失し、TiO2、ZrO2、Si
O2及びCeO2から選ばれる少なくとも1種の酸化物と貴金
属とに容易に分解する。
The composite compound contains at least one metal atom selected from Ti, Zr, Si and Ce and a noble metal atom,
Any material can be used without particular limitation as long as it can be decomposed into at least one oxide selected from TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 and CeO 2 and a noble metal. For example, Ti, Zr, Si and
It can be used as a composite compound formed by reacting an alkoxide or complex of at least one metal selected from Ce with a noble metal complex with an amino acid, ethanolamine, or the like. Such a complex compound is
Organic groups are burned off by firing in the air, and TiO 2 , ZrO 2 , Si
It easily decomposes into at least one oxide selected from O 2 and CeO 2 and a noble metal.

【0015】複合化合物におけるTi、Zr、Si及びCeから
選ばれる少なくとも1種の金属原子と貴金属原子との組
成比は、最終的に得られる触媒における組成比と同一と
するのが都合がよい。最終的に得られる触媒における組
成比と同一でない場合には、不足の金属元素又は貴金属
元素を従来と同様にして多孔質酸化物担体に担持するこ
とができる。
The composition ratio of at least one kind of metal atom selected from Ti, Zr, Si and Ce and the noble metal atom in the composite compound is preferably the same as the composition ratio of the catalyst finally obtained. When the composition ratio in the catalyst finally obtained is not the same, the insufficient metal element or noble metal element can be supported on the porous oxide carrier in the same manner as in the conventional case.

【0016】複合化合物を多孔質酸化物担体に担持する
には、複合化合物を含む溶液あるいはスラリー中に多孔
質酸化物担体の粉末を混合し、それを蒸発・乾固するこ
とで担持することができる。また場合によっては、多孔
質酸化物担体上で複合化合物を生成させることで担持す
ることもできる。複合化合物の構成成分である貴金属
は、従来の排ガス浄化用触媒に用いられている貴金属で
あり、Pt、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、イリジ
ウム(Ir)ルテニウム(Ru)などを一種類又は複数種類
用いることができる。
In order to carry the composite compound on the porous oxide carrier, it is necessary to mix the powder of the porous oxide carrier in a solution or slurry containing the composite compound and to evaporate and dry it to carry the composite compound. it can. In some cases, it can be supported by forming a composite compound on a porous oxide carrier. The noble metal, which is a component of the composite compound, is a noble metal used in a conventional catalyst for purifying exhaust gas, such as Pt, rhodium (Rh), palladium (Pd), iridium (Ir), ruthenium (Ru), or the like. A plurality of types can be used.

【0017】多孔質酸化物担体としては、γ-Al2O3、Si
O2、ZrO2、TiO2、SiO2-Al2O3などから選択して一種又は
複数種用いることができる。もちろん複合化合物から担
持される金属酸化物とは異種のものを用いることが望ま
しい。耐熱性及び浄化活性の面から、γ-Al2O3が特に好
ましい。複合化合物の多孔質酸化物担体への担持量は、
最終的に得られる触媒中のTi、Zr、Si及びCeから選ばれ
る少なくとも1種の金属と貴金属が所定の担持量となる
ようにすればよい。また担持量が不足の場合には、不足
の金属元素又は貴金属元素を従来と同様にして多孔質酸
化物担体に担持することができる。
As the porous oxide carrier, γ-Al 2 O 3 , Si
One or more selected from O 2 , ZrO 2 , TiO 2 , SiO 2 —Al 2 O 3 and the like can be used. Of course, it is desirable to use a different kind of metal oxide from the composite compound. In terms of heat resistance and purification activity, γ-Al 2 O 3 is particularly preferable. The loading amount of the composite compound on the porous oxide carrier is
The amount of at least one metal selected from Ti, Zr, Si and Ce and the noble metal in the finally obtained catalyst may be set to a predetermined amount. When the supporting amount is insufficient, the insufficient metal element or noble metal element can be supported on the porous oxide carrier in the same manner as in the related art.

【0018】例えば多孔質酸化物担体がアルミナの場合
には、モル比で Al2O3/TiO2=4/1〜1/3の範囲と
することが望ましい。この範囲とすることで浄化性能と
耐硫黄被毒性を両立させることができる。アルミナがこ
れより少ないと浄化性能が低く貴金属のシンタリングが
生じやすくなり、チタニアがこれより少ないと耐硫黄被
毒性が低下する。
For example, when the porous oxide carrier is alumina, the molar ratio is preferably in the range of Al 2 O 3 / TiO 2 = 4/1 to 1/3. Within this range, both purification performance and sulfur poisoning resistance can be achieved. If the amount of alumina is less than this, the purification performance is low and sintering of the noble metal is likely to occur. If the amount of titania is less than this, the sulfur poisoning resistance is reduced.

【0019】貴金属の担持量は、担体体積1リットル当
たりに、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、0.05〜5gが特に好ましい。多孔質酸化物担体
に担持された複合化合物を分解して、TiO2、ZrO2、SiO2
及びCeO2から選ばれる少なくとも1種の酸化物と貴金属
とを多孔質酸化物担体に担持するには、複合化合物の分
解条件に応じて行われる。前述したアミン塩あるいはア
ンモニウム塩などの場合には、酸化性雰囲気で加熱する
ことにより容易に分解することができる。また複合化合
物の種類によっては、酸やアルカリなどの薬剤と接触さ
せることにより分解したり、紫外線などの電磁波を照射
して分解したりすることもできる。
The amount of the noble metal carried is preferably 0.1 to 20 g in the case of Pt and Pd per liter of carrier volume,
-10 g is particularly preferred. In the case of Rh, the amount is preferably 0.01 to 10 g, particularly preferably 0.05 to 5 g. By decomposing the composite compound supported on the porous oxide carrier, TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2
In order to support at least one oxide selected from the group consisting of CeO 2 and CeO 2 and the noble metal on the porous oxide carrier, it is performed according to the decomposition conditions of the composite compound. In the case of the above-mentioned amine salt or ammonium salt, it can be easily decomposed by heating in an oxidizing atmosphere. Further, depending on the type of the complex compound, the compound can be decomposed by contact with a chemical such as an acid or an alkali, or can be decomposed by irradiating electromagnetic waves such as ultraviolet rays.

【0020】多孔質酸化物担体には、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
1種のNOx 吸蔵元素が担持される。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。
[0020] The porous oxide support, at least one NO x storage element selected from alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements is supported. Examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium. Further, the alkaline earth metal refers to a Group 2A element of the periodic table, and includes barium, beryllium, magnesium, calcium, and strontium. Examples of the rare earth element include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, and neodymium.

【0021】NOx 吸蔵元素の担持量は、多孔質酸化物担
体120gに対して0.05〜 1.0モルの範囲が望ましい。担持
量が0.05モルより少ないとNOx 吸蔵能力が小さくNOx
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。NOx 吸蔵
元素を担持するには、NOx 吸蔵元素の塩などの溶液の所
定量を多孔質酸化物担体粉末あるいは多孔質酸化物担体
層をもつモノリス担体に含浸させ、それを蒸発乾固する
ことで担持させることができる。またNOx 吸蔵元素の担
持工程は、複合化合物の担持の前後のどちらでもよい
し、担持された複合化合物の分解工程の前後のどちらで
もよい。
The loading amount of the NO x storage element is preferably in the range of 0.05 to 1.0 mol per 120 g of the porous oxide carrier. If the supported amount is less than 0.05 mol, the NO x storage capacity is small, and the NO x purification performance is reduced. To carry the the the NO x storage element, impregnated with a predetermined amount of a solution of a salt of the NO x storage element on a monolithic carrier having a porous oxide support powder or a porous oxide support layer, evaporated to dryness it It can be supported by the above. The step of loading the NO x storage element may be performed before or after the loading of the composite compound, or before or after the decomposition step of the loaded composite compound.

【0022】[0022]

【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)チタニウムテトラプロポキシドを、TiO2
算で50gとなるようにイソプロパノール中に溶解し、L
−リシンを加えて十分に反応させた。この溶液を攪拌し
ながら、所定濃度の水酸化白金水溶液の所定量を滴下
し、十分に反応させた。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. (Example 1) titanium tetrapropoxide, dissolved in isopropanol so as to 50g in terms of TiO 2, L
Lysine was added and allowed to react well. While stirring this solution, a predetermined amount of a predetermined concentration of an aqueous solution of platinum hydroxide was dropped, and the mixture was sufficiently reacted.

【0023】この懸濁液中にγ-Al2O3粉末 100gを混合
し、十分に攪拌後、蒸発・乾固させてγ-Al2O3上に複合
化合物を析出させた。この状態では、図1に示すように
γ-Al2O3粒子1にTiとPtを含む複合化合物粒子2が担持
されている。次にこの複合粒子を 500℃で1時間焼成し
てγ-Al2O3上で複合化合物を分解した。得られた粉末で
は、複合化合物粒子2が分解し、図1に示すようにγ-A
l2O3粒子1にTiO2粒子20とPt粒子21とが担持された状態
となっている。
[0024] 100 g of γ-Al 2 O 3 powder was mixed into the suspension, stirred sufficiently, evaporated and dried to deposit a composite compound on γ-Al 2 O 3 . In this state, the composite compound particles 2 containing Ti and Pt are supported on the γ-Al 2 O 3 particles 1 as shown in FIG. Next, the composite particles were fired at 500 ° C. for 1 hour to decompose the composite compound on γ-Al 2 O 3 . In the obtained powder, the composite compound particles 2 were decomposed and, as shown in FIG.
TiO 2 particles 20 and Pt particles 21 are supported on l 2 O 3 particles 1.

【0024】次いで、得られた粉末に所定濃度の酢酸バ
リウム水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固後 500℃
で1時間焼成した。得られた触媒粉末では、γ-Al2O3
TiO2の重量比は 100:50であり、全体にPtが2g担持さ
れ、Baが 0.2モル担持されている。得られた触媒粉末を
圧粉成形し、粉砕した後ペレット化してペレット触媒を
調製し試験に供した。
Next, the obtained powder is impregnated with a predetermined amount of a barium acetate aqueous solution having a predetermined concentration, and evaporated and dried.
For 1 hour. In the obtained catalyst powder, γ-Al 2 O 3 and
The weight ratio of TiO 2 is 100: 50, 2 g of Pt is supported on the whole, and 0.2 mol of Ba is supported. The obtained catalyst powder was compacted, pulverized, and then pelletized to prepare a pellet catalyst, which was subjected to a test.

【0025】(実施例2)酢酸バリウムの代わりに酢酸
カリウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして触媒
粉末を調製し、ペレット触媒とした。得られた触媒粉末
では、γ-Al2O3とTiO2の重量比は 100:50であり、全体
にPtが2g担持され、Kが 0.2モル担持されている。
Example 2 A catalyst powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that potassium acetate was used instead of barium acetate, and used as a pellet catalyst. In the obtained catalyst powder, the weight ratio of γ-Al 2 O 3 and TiO 2 was 100: 50, and 2 g of Pt was supported on the whole and 0.2 mol of K was supported.

【0026】(実施例3)L−リシンの代わりにトリエ
タノールアミンを5g用いたこと以外は実施例1と同様
にして触媒粉末を調製し、ペレット触媒とした。得られ
た触媒粉末では、γ-Al2O3とTiO2の重量比は 100:50で
あり、全体にPtが2g担持され、Baが 0.2モル担持され
ている。
(Example 3) A catalyst powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 g of triethanolamine was used instead of L-lysine, and used as a pellet catalyst. In the obtained catalyst powder, the weight ratio of γ-Al 2 O 3 to TiO 2 was 100: 50, and 2 g of Pt was supported on the whole and 0.2 mol of Ba was supported.

【0027】(実施例4)L−リシンの代わりにトリエ
タノールアミンを5g用い、かつ酢酸バリウムの代わり
に酢酸カリウムを用いたこと以外は実施例1と同様にし
て触媒粉末を調製し、ペレット触媒とした。得られた触
媒粉末では、γ-Al2O3とTiO2の重量比は 100:50であ
り、全体にPtが2g担持され、Kが 0.2モル担持されて
いる。
Example 4 A catalyst powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 g of triethanolamine was used instead of L-lysine and potassium acetate was used instead of barium acetate. And In the obtained catalyst powder, the weight ratio of γ-Al 2 O 3 and TiO 2 was 100: 50, and 2 g of Pt was supported on the whole and 0.2 mol of K was supported.

【0028】(比較例1)TiO2粉末50gと、γ-Al2O3
末 100gと、イオン交換水とを混合した後、所定濃度の
水酸化白金水溶液の所定量を滴下し、蒸発・乾固してPt
担持粉末を調製した。次に、Pt担持粉末に所定濃度の酢
酸バリウム水溶液の所定量を含浸させ、蒸発・乾固後 5
00℃で1時間焼成した。得られた触媒粉末では、γ-Al2
O3とTiO2の重量比は 100:50であり、全体にPtが2g担
持され、Baが 0.2モル担持されている。
Comparative Example 1 After mixing 50 g of TiO 2 powder, 100 g of γ-Al 2 O 3 powder, and ion-exchanged water, a predetermined amount of a platinum hydroxide aqueous solution having a predetermined concentration was dropped, and the mixture was evaporated and dried. Solidify Pt
A supported powder was prepared. Next, the Pt-supported powder is impregnated with a predetermined amount of a barium acetate aqueous solution having a predetermined concentration, and after evaporating to dryness.
It was baked at 00 ° C. for 1 hour. In the obtained catalyst powder, γ-Al 2
The weight ratio of O 3 to TiO 2 is 100: 50, and 2 g of Pt is supported on the whole and 0.2 mol of Ba is supported.

【0029】得られた触媒粉末を圧粉成形し、粉砕した
後ペレット化してペレット触媒を調製し試験に供した。 (比較例2)酢酸バリウムの代わりに酢酸カリウムを用
いたこと以外は比較例1と同様にして触媒粉末を調製
し、ペレット触媒とした。得られた触媒粉末では、γ-A
l2O3とTiO2の重量比は 100:50であり、全体にPtが2g
担持され、Kが 0.2モル担持されている。
The obtained catalyst powder was compacted, pulverized and then pelletized to prepare a pellet catalyst, which was subjected to a test. Comparative Example 2 A catalyst powder was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that potassium acetate was used instead of barium acetate, and was used as a pellet catalyst. In the obtained catalyst powder, γ-A
The weight ratio of l 2 O 3 to TiO 2 is 100: 50, and the total Pt is 2 g
Supported, and 0.2 mol of K is supported.

【0030】<試験・評価>実施例と比較例の各ペレッ
ト触媒をそれぞれ実験室用反応器に配置し、表1に示す
組成のモデル排ガスを、ガス空間速度100,000h-1の条件
で導入した。触媒床温度 350℃で、リーンガスとリッチ
ガスを1分間隔で繰り返し流し、リッチガスからリーン
ガスに切り替えたときの初期NOx 浄化率を測定した。結
果をそれぞれ表3に示す。
<Test / Evaluation> Each of the pellet catalysts of Examples and Comparative Examples was placed in a laboratory reactor, and model exhaust gas having the composition shown in Table 1 was introduced at a gas space velocity of 100,000 h- 1 . . At a catalyst bed temperature of 350 ° C., a lean gas and a rich gas were repeatedly flown at one-minute intervals, and the initial NO x purification rate when switching from the rich gas to the lean gas was measured. Table 3 shows the results.

【0031】[0031]

【表1】 また実施例と比較例の各ペレット触媒をそれぞれ実験室
用反応器に配置し、表2に示す組成のモデル排ガスを触
媒床温度 600℃、ガス空間速度100,000h-1の条件で、リ
ーンガス55秒−リッチガス5秒の周期で繰り返し4時間
導入し、それぞれ硫黄被毒耐久試験を行った。そして硫
黄被毒耐久試験後のそれぞれの触媒について、上記と同
様にしてNOx 浄化率を測定し、結果を表3に示す。
[Table 1] Each of the pellet catalysts of Example and Comparative Example was placed in a laboratory reactor, and a model exhaust gas having the composition shown in Table 2 was subjected to a lean gas 55 seconds at a catalyst bed temperature of 600 ° C. and a gas space velocity of 100,000 h −1. -A rich gas was repeatedly introduced at a cycle of 5 seconds for 4 hours, and each was subjected to a sulfur poisoning durability test. Then, for each of the catalysts after the sulfur poisoning durability test, the NO x purification rate was measured in the same manner as described above, and the results are shown in Table 3.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 表3より、各実施例による触媒は比較例による触媒に比
べて硫黄被毒耐久試験後にも高いNOx 浄化率を示し、こ
れはTiとPtを複合化合物として担持し、次いで分解して
TiO2とPtとして担持した効果であると考えられる。
[Table 3] From Table 3, the catalyst according to the embodiment showed higher the NO x purification rate even after the sulfur poisoning endurance test as compared to the catalyst of Comparative Example, which carries the Ti and Pt as a composite compound, and then decomposed to
This is considered to be the effect carried as TiO 2 and Pt.

【0034】[0034]

【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、硫黄被毒を一層抑制することができ耐
久性に優れた排ガス浄化用触媒を確実に製造することが
できる。
According to the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, sulfur poisoning can be further suppressed, and an exhaust gas purifying catalyst excellent in durability can be reliably produced.

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

【図1】本発明の一実施例において生成した複合粒子と
それを焼成した後の状態を示す模式的説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a composite particle produced in one embodiment of the present invention and a state after firing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:γ-Al2O3粒子 2:複合化合物粒子 20:TiO2粒子 21:Pt粒子1: γ-Al 2 O 3 particles 2: composite compound particles 20: TiO 2 particles 21: Pt particles

フロントページの続き Fターム(参考) 4D002 AA12 AC10 BA03 BA04 DA01 DA04 DA11 DA21 EA08 EA13 FA01 4D048 AA02 AA06 AA13 AA18 BA03X BA07X BA08X BA14X BA15X BA19Y BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA41X BB01 BB18 CA01 CC38 EA04 4G069 AA03 BA01B BA02A BA04A BA04B BA05A BC01A BC01B BC03A BC03B BC08A BC08B BC13A BC13B BC43A BC69A BC75A BC75B CA02 CA03 CA12 CA13 CA14 CA15 DA06 EA02Y ED07 Continued on the front page F-term (reference) 4D002 AA12 AC10 BA03 BA04 DA01 DA04 DA11 DA21 EA08 EA13 FA01 4D048 AA02 AA06 AA13 AA18 BA03X BA07X BA08X BA14X BA15X BA19Y BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA41X BB01 BA03 ABABA BAB BAA BAB BAA BAB BAA BAA BC01B BC03A BC03B BC08A BC08B BC13A BC13B BC43A BC69A BC75A BC75B CA02 CA03 CA12 CA13 CA14 CA15 DA06 EA02Y ED07

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チタン、ジルコニウム、シリコン及びセ
リウムから選ばれる少なくとも1種の金属原子と貴金属
原子とを含む複合化合物を多孔質酸化物担体に担持させ
る工程と、 該多孔質担体に担持された該複合化合物を分解してチタ
ニア、ジルコニア、シリカ及びセリアから選ばれる少な
くとも1種の酸化物と貴金属とを該多孔質酸化物担体に
担持する工程と、 該多孔質酸化物担体にアルカリ金属、アルカリ土類金属
及び希土類元素から選ばれる少なくとも1種のNOx 吸蔵
元素を担持する工程と、からなることを特徴とする排ガ
ス浄化用触媒の製造方法。
A step of supporting a composite compound containing at least one kind of metal atom selected from titanium, zirconium, silicon and cerium and a noble metal atom on a porous oxide carrier; and supporting the composite compound supported on the porous carrier. Decomposing the composite compound to support at least one oxide selected from titania, zirconia, silica and ceria and a noble metal on the porous oxide carrier; at least one a step of carrying the NO x storage element, method of manufacturing the exhaust gas purifying catalyst characterized by comprising a selected from the class metals and rare earth elements.
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