JP2001259424A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＨＣの浄化性能を保持してかつＣＯ、ＮＯｘの
浄化性能を向上させた排気ガス浄化触媒とすることを課
題とする。 【解決手段】各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持
つ筒状の担体と、該貫通孔を区画する内面に形成された
耐火性無機酸化物の担持層と、該担持層に保持された貴
金属の触媒成分とを有し、排気ガスの流れに対して上流
側に配置された上流側触媒と下流側に配置された下流側
触媒とからなる排気ガス浄化用触媒において、前記上流
側触媒は、前記貴金属にパラジウム、パラジウムとロジ
ウム、またはパラジウムと白金、から選ばれる１種を含
み、前記担持層は少なくともバリウム、およびランタン
を含むアルミナで構成され、前記下流側触媒は、前記貴
金属として白金、パラジウム、ロジウムの少なくとも１
種を含み、前記担持層にはランタンを含むアルミナと、
セリウムまたはセリウムとジルコニウムの固溶体、およ
びセリウムとジルコニウムとイットリウムの固溶体から
選ばれる１種とで構成されていることを特徴とする排気
ガス浄化用触媒。
浄化性能を向上させた排気ガス浄化触媒とすることを課
題とする。 【解決手段】各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持
つ筒状の担体と、該貫通孔を区画する内面に形成された
耐火性無機酸化物の担持層と、該担持層に保持された貴
金属の触媒成分とを有し、排気ガスの流れに対して上流
側に配置された上流側触媒と下流側に配置された下流側
触媒とからなる排気ガス浄化用触媒において、前記上流
側触媒は、前記貴金属にパラジウム、パラジウムとロジ
ウム、またはパラジウムと白金、から選ばれる１種を含
み、前記担持層は少なくともバリウム、およびランタン
を含むアルミナで構成され、前記下流側触媒は、前記貴
金属として白金、パラジウム、ロジウムの少なくとも１
種を含み、前記担持層にはランタンを含むアルミナと、
セリウムまたはセリウムとジルコニウムの固溶体、およ
びセリウムとジルコニウムとイットリウムの固溶体から
選ばれる１種とで構成されていることを特徴とする排気
ガス浄化用触媒。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上流側触媒と下流
側触媒とからなるタンデム型の排気ガス浄化用触媒に関
する。
側触媒とからなるタンデム型の排気ガス浄化用触媒に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年自動車の排気ガス規制強化により、
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘをより一層低減することが必要とな
っている。従来の排気ガス浄化用触媒の多くは担持層に
アルミナなどの耐火性無機酸化物中に、酸化セリウムや
セリウムを含む複合酸化物が含まれている。例えば、特
許公報第２６９０６６１号には、排気ガス流入側触媒に
パラジウム、アルカリ土類金属酸化物、ランタン酸化
物、活性アルミナ、セリウム酸化物とジルコニウム酸化
物の複合物または固溶体を特定量含んだ担持層を、排気
ガス流出側触媒には貴金属と耐火性無機酸化物よりなる
モノリス担体の触媒が開示されている。そして上流側触
媒と下流側触媒とは、その位置を逆に配置しても良い旨
の開示がある。しかしこの場合、排気ガス中の一酸化炭
素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化性能が不足し
て、排気ガス規制強化の基準を充分満足しないという不
具合がある。
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘをより一層低減することが必要とな
っている。従来の排気ガス浄化用触媒の多くは担持層に
アルミナなどの耐火性無機酸化物中に、酸化セリウムや
セリウムを含む複合酸化物が含まれている。例えば、特
許公報第２６９０６６１号には、排気ガス流入側触媒に
パラジウム、アルカリ土類金属酸化物、ランタン酸化
物、活性アルミナ、セリウム酸化物とジルコニウム酸化
物の複合物または固溶体を特定量含んだ担持層を、排気
ガス流出側触媒には貴金属と耐火性無機酸化物よりなる
モノリス担体の触媒が開示されている。そして上流側触
媒と下流側触媒とは、その位置を逆に配置しても良い旨
の開示がある。しかしこの場合、排気ガス中の一酸化炭
素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化性能が不足し
て、排気ガス規制強化の基準を充分満足しないという不
具合がある。
【０００３】また、特開平１０−２４９２００号公報に
は、特にＮＯｘの浄化性能を高めるため、バリウム化合
物の粒子径と使用量を規定し触媒金属にパラジウムを用
いて形成された担持層をもつ一体型触媒が開示されてい
る。しかしこの場合は、炭化水素の浄化性能が充分でな
いという不具合がある。
は、特にＮＯｘの浄化性能を高めるため、バリウム化合
物の粒子径と使用量を規定し触媒金属にパラジウムを用
いて形成された担持層をもつ一体型触媒が開示されてい
る。しかしこの場合は、炭化水素の浄化性能が充分でな
いという不具合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、自動車排気ガス規制強化の基準
に適応するＨＣの浄化性能を保持してかつＣＯ、ＮＯｘ
の浄化性能を向上させた排気ガス浄化触媒とすることを
課題とする。
鑑みてなされたもので、自動車排気ガス規制強化の基準
に適応するＨＣの浄化性能を保持してかつＣＯ、ＮＯｘ
の浄化性能を向上させた排気ガス浄化触媒とすることを
課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化用
触媒は、各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持つ筒
状の担体と、該貫通孔を区画する内面に形成された耐火
性無機酸化物の担持層と、該担持層に保持された貴金属
の触媒成分とを有し、排気ガスの流れに対して上流側に
配置された上流側触媒と下流側に配置された下流側触媒
とからなる排気ガス浄化用触媒において、前記上流側触
媒は、前記貴金属にパラジウム、パラジウムとロジウ
ム、またはパラジウムと白金から選ばれる１種を含み、
前記担持層は少なくともバリウム、およびランタンを含
むアルミナで構成され、前記下流側触媒は、前記貴金属
として白金、パラジウム、ロジウムの少なくとも１種を
含み、前記担持層にはランタンを含むアルミナと、セリ
ウムまたはセリウムとジルコニウムの固溶体、およびセ
リウムとジルコニウムとイットリウムの固溶体から選ば
れる１種とで構成されることを特徴とする。
触媒は、各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持つ筒
状の担体と、該貫通孔を区画する内面に形成された耐火
性無機酸化物の担持層と、該担持層に保持された貴金属
の触媒成分とを有し、排気ガスの流れに対して上流側に
配置された上流側触媒と下流側に配置された下流側触媒
とからなる排気ガス浄化用触媒において、前記上流側触
媒は、前記貴金属にパラジウム、パラジウムとロジウ
ム、またはパラジウムと白金から選ばれる１種を含み、
前記担持層は少なくともバリウム、およびランタンを含
むアルミナで構成され、前記下流側触媒は、前記貴金属
として白金、パラジウム、ロジウムの少なくとも１種を
含み、前記担持層にはランタンを含むアルミナと、セリ
ウムまたはセリウムとジルコニウムの固溶体、およびセ
リウムとジルコニウムとイットリウムの固溶体から選ば
れる１種とで構成されることを特徴とする。
【０００６】前記上流側触媒は、パラジウムとバリウム
との比が重量比でＰｄ：Ｂａ＝１：１００〜１：１であ
ることが好ましい。
との比が重量比でＰｄ：Ｂａ＝１：１００〜１：１であ
ることが好ましい。
【０００７】前記上流側触媒と前記下流側触媒の容量比
は、上流側触媒容量：下流側触媒容量＝１：１０〜３：
１であることが好ましい。
は、上流側触媒容量：下流側触媒容量＝１：１０〜３：
１であることが好ましい。
【０００８】前記上流側触媒と前記下流側触媒は、同一
担体上に形成することが好ましい。
担体上に形成することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の排気ガス浄化用触媒は、
各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持つ筒状の担体
と、該貫通孔を区画する内面に形成された耐火性無機酸
化物の担持層と、該担持層に保持された貴金属の触媒成
分とを有し、排気ガスの流れに対して上流側に配置され
た上流側触媒と下流側に配置された下流側触媒で構成さ
れる。
各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持つ筒状の担体
と、該貫通孔を区画する内面に形成された耐火性無機酸
化物の担持層と、該担持層に保持された貴金属の触媒成
分とを有し、排気ガスの流れに対して上流側に配置され
た上流側触媒と下流側に配置された下流側触媒で構成さ
れる。
【００１０】この上流側触媒と下流側触媒は、排気ガス
の流れ方向のそれぞれ上流側、下流側にそれぞれ隣接ま
たは適宜間隔を設けて配備することができる。排気ガス
は上流側から上記の両触媒内を通過することによりＨ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化が行われて外部に排出される。
の流れ方向のそれぞれ上流側、下流側にそれぞれ隣接ま
たは適宜間隔を設けて配備することができる。排気ガス
は上流側から上記の両触媒内を通過することによりＨ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化が行われて外部に排出される。
【００１１】担体は、軸方向に貫通する多数の貫通孔を
持つ筒状を持ち排気ガスが貫通孔を通過する形状であ
り、通常担体として利用されているセラミックス製また
は金属製のハニカム状の貫通孔をもつものがいずれも利
用できる。
持つ筒状を持ち排気ガスが貫通孔を通過する形状であ
り、通常担体として利用されているセラミックス製また
は金属製のハニカム状の貫通孔をもつものがいずれも利
用できる。
【００１２】本願発明の特徴とするところは、上流側触
媒の担持層がセリウム元素を含まず下流側触媒の担持層
にのみセリウム元素を担持した構成にある。
媒の担持層がセリウム元素を含まず下流側触媒の担持層
にのみセリウム元素を担持した構成にある。
【００１３】上流側触媒の担持層は、バリウム元素、ラ
ンタン元素を含むアルミナで構成される。ランタン元素
はアルミナに固溶した状態であることが好ましい。バリ
ウム元素は酸化物粒子としてアルミナ中に分散している
ことが好ましい。
ンタン元素を含むアルミナで構成される。ランタン元素
はアルミナに固溶した状態であることが好ましい。バリ
ウム元素は酸化物粒子としてアルミナ中に分散している
ことが好ましい。
【００１４】バリウム元素、ランタン元素の量的割合
は、触媒容量１リットル当たりバリウムは元素として１
〜１００ｇ、ランタンは元素として１．０〜８．０ｇよ
り好ましくは０．８〜７．０ｇ存在することが好まし
い。また、アルミナは、活性アルミナが好まし触媒容量
１リットル当たり５０〜２００ｇ存在することが好まし
い。
は、触媒容量１リットル当たりバリウムは元素として１
〜１００ｇ、ランタンは元素として１．０〜８．０ｇよ
り好ましくは０．８〜７．０ｇ存在することが好まし
い。また、アルミナは、活性アルミナが好まし触媒容量
１リットル当たり５０〜２００ｇ存在することが好まし
い。
【００１５】上流側触媒の担持層に担持されている貴金
属成分としては、少なくともパラジウムが用いられる。
さらに、パラジウムに白金またはロジウムを加えて触媒
性能を高めることができる。
属成分としては、少なくともパラジウムが用いられる。
さらに、パラジウムに白金またはロジウムを加えて触媒
性能を高めることができる。
【００１６】これら貴金属の量は、触媒容量１リットル
当たりパラジウムは０．０１〜１０ｇ用いるのが好まし
い。ロジウムや白金とパラジウムを併用するときは、パ
ラジウム０．０１〜５ｇ、ロジウム０〜１．０ｇ、白金
０〜５ｇの範囲で用いるのが浄化効率およびコストの点
で望ましい。
当たりパラジウムは０．０１〜１０ｇ用いるのが好まし
い。ロジウムや白金とパラジウムを併用するときは、パ
ラジウム０．０１〜５ｇ、ロジウム０〜１．０ｇ、白金
０〜５ｇの範囲で用いるのが浄化効率およびコストの点
で望ましい。
【００１７】前記バリウム元素と貴金属のパラジウムと
の間には、燃料リッチな条件の排気ガスではパラジウム
がＨＣにより吸着被毒を受けＮＯｘの転化性能が低下す
るとされている。バリウム元素が存在するとパラジウム
のＨＣ吸着被毒が低減できる。その効果を発現するため
にはパラジウムとバリウムとの比が元素重量比でＰｄ：
Ｂａ＝１：１００〜１：１とすることが好ましい。上記
の範囲を逸脱するとＮＯｘの浄化率が低下すので好まし
くない。
の間には、燃料リッチな条件の排気ガスではパラジウム
がＨＣにより吸着被毒を受けＮＯｘの転化性能が低下す
るとされている。バリウム元素が存在するとパラジウム
のＨＣ吸着被毒が低減できる。その効果を発現するため
にはパラジウムとバリウムとの比が元素重量比でＰｄ：
Ｂａ＝１：１００〜１：１とすることが好ましい。上記
の範囲を逸脱するとＮＯｘの浄化率が低下すので好まし
くない。
【００１８】上流側触媒の担持層構成としてセリウム元
素を含まないことにより、触媒系内でセリウムが排気ガ
ス中の酸素を消費して還元雰囲気とするのを防ぎ、より
酸化性雰囲気とし貴金属によりＨＣを酸化してＨＣの浄
化性を高め、下流側触媒でのＨＣ浄化能力の不足を補強
すると共に、下流側触媒でのＣＯ、ＮＯｘの浄化効率を
高めることが可能となっていると推測される。
素を含まないことにより、触媒系内でセリウムが排気ガ
ス中の酸素を消費して還元雰囲気とするのを防ぎ、より
酸化性雰囲気とし貴金属によりＨＣを酸化してＨＣの浄
化性を高め、下流側触媒でのＨＣ浄化能力の不足を補強
すると共に、下流側触媒でのＣＯ、ＮＯｘの浄化効率を
高めることが可能となっていると推測される。
【００１９】下流側触媒の担持層は、ランタンを含むア
ルミナと、セリウムまたはセリウムとジルコニウムの固
溶体およびセリウムとジルコニウムとイットリウムの固
溶体から選ばれる１種とで構成される。下流側触媒は上
流側触媒と異なりセリウム元素を含むことで触媒内の雰
囲気をより還元性として、ＣＯ、ＮＯｘの浄化効率を高
めることができる。
ルミナと、セリウムまたはセリウムとジルコニウムの固
溶体およびセリウムとジルコニウムとイットリウムの固
溶体から選ばれる１種とで構成される。下流側触媒は上
流側触媒と異なりセリウム元素を含むことで触媒内の雰
囲気をより還元性として、ＣＯ、ＮＯｘの浄化効率を高
めることができる。
【００２０】触媒１リットル中にランタン元素が０．８
〜４．５ｇ、アルミナが５０〜２５０ｇであることが好
ましい。また、セリウム元素は単独またはジルコニウ
ム、あるいはジルコニウムとイットリウムとの固溶体と
して存在することがその浄化効果および触媒の耐久性を
高めるため好ましい。
〜４．５ｇ、アルミナが５０〜２５０ｇであることが好
ましい。また、セリウム元素は単独またはジルコニウ
ム、あるいはジルコニウムとイットリウムとの固溶体と
して存在することがその浄化効果および触媒の耐久性を
高めるため好ましい。
【００２１】セリウム元素は触媒容量１リットル当たり
４２〜１１２ｇ、ジルコニウム元素との固溶体の場合は
Ｃｅ：Ｚｒ＝２：１〜１：２、ジルコニウム元素とイッ
トリウム元素との固溶体の場合はＣｅ：Ｚｒ＝２：１〜
１：２であり、さらにＹ元素の比はＺｒ元素に対しＺ
ｒ：Ｙ＝１０〜７の範囲であることが好ましい。
４２〜１１２ｇ、ジルコニウム元素との固溶体の場合は
Ｃｅ：Ｚｒ＝２：１〜１：２、ジルコニウム元素とイッ
トリウム元素との固溶体の場合はＣｅ：Ｚｒ＝２：１〜
１：２であり、さらにＹ元素の比はＺｒ元素に対しＺ
ｒ：Ｙ＝１０〜７の範囲であることが好ましい。
【００２２】下流側触媒は、貴金属触媒の白金、パラジ
ウム、ロジウムのうち少なくとも１種が担持されてい
る。上記の組成の担持層と上記の貴金属の少なくとも１
種とにより上流側触媒で浄化が不十分であった有害成分
が還元浄化できる。
ウム、ロジウムのうち少なくとも１種が担持されてい
る。上記の組成の担持層と上記の貴金属の少なくとも１
種とにより上流側触媒で浄化が不十分であった有害成分
が還元浄化できる。
【００２３】貴金属の量は触媒容量１リットル当たり
０．５〜１０ｇの範囲であることが浄化性能を保持する
ために好ましい。貴金属は高価であるので効果を保持す
る範囲で少量であることが望ましい。
０．５〜１０ｇの範囲であることが浄化性能を保持する
ために好ましい。貴金属は高価であるので効果を保持す
る範囲で少量であることが望ましい。
【００２４】下流側触媒では、セリウム元素が担持層に
存在することにより上流側触媒とは異なる雰囲気が形成
され、上流側触媒で充分浄化されなかったＣＯや、ＨＣ
などが浄化でき、上流側触媒と下流側触媒とが一体とな
って作用して排気ガス浄化触媒として性能を向上させる
ことができる。
存在することにより上流側触媒とは異なる雰囲気が形成
され、上流側触媒で充分浄化されなかったＣＯや、ＨＣ
などが浄化でき、上流側触媒と下流側触媒とが一体とな
って作用して排気ガス浄化触媒として性能を向上させる
ことができる。
【００２５】また、上流側の担持層および下流側担持層
を同一の担体上に連続的に形成しても同様な効果をもつ
浄化触媒が得られる。例えば、担持層形成時に担体の片
側のみ所望の担持層形成した後、残りの担持層を反対側
からコートすることで容易に形成できる。
を同一の担体上に連続的に形成しても同様な効果をもつ
浄化触媒が得られる。例えば、担持層形成時に担体の片
側のみ所望の担持層形成した後、残りの担持層を反対側
からコートすることで容易に形成できる。
【００２６】上記で説明した上流側触媒と下流側触媒と
を排気ガスの流路に一対として配置する場合、両者の容
量比は、図４および図５に示したように上流側触媒容
量：下流側触媒容量＝２：８〜７：３の範囲であること
が好ましい。両者の容量比をこの範囲とすることにより
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化効率が高まり厳しい条件とな
る排ガス規制をクリアすることが可能となる。
を排気ガスの流路に一対として配置する場合、両者の容
量比は、図４および図５に示したように上流側触媒容
量：下流側触媒容量＝２：８〜７：３の範囲であること
が好ましい。両者の容量比をこの範囲とすることにより
ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化効率が高まり厳しい条件とな
る排ガス規制をクリアすることが可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。
【００２８】（実施例１） （上流側触媒）ランタン３．９ｇを含むアルミナ１２０
ｇ、硫酸バリウム３９．６ｇ、アルミナゾル４０ｇを混
合攪拌してスラリー状とした。このスラリーにパラジウ
ム水溶液（Ｐｄとして１．５ｇ）添加して充分攪拌して
アルミナに担持させてコート用スラリーを作成した。こ
のスラリーを容量が約５００ｃｍ3のコージェライト製
担体に塗布し、乾燥後上流側触媒とした。なお、元素の
重量比でＰｄ：Ｂａ＝１：１５．５である。
ｇ、硫酸バリウム３９．６ｇ、アルミナゾル４０ｇを混
合攪拌してスラリー状とした。このスラリーにパラジウ
ム水溶液（Ｐｄとして１．５ｇ）添加して充分攪拌して
アルミナに担持させてコート用スラリーを作成した。こ
のスラリーを容量が約５００ｃｍ3のコージェライト製
担体に塗布し、乾燥後上流側触媒とした。なお、元素の
重量比でＰｄ：Ｂａ＝１：１５．５である。
【００２９】（下流側触媒）ランタン３．９ｇを含むア
ルミナ１２０ｇ、ジルコニウムとイットリウムを含む酸
化セリウム固溶体（元素組成比Ｃｅ：Ｚｒ：Ｙ＝１０：
９：１）５２ｇ、アルミナゾル４０ｇを混合攪拌してス
ラリー状にした。このスラリーに白金水溶液（Ｐｔとし
て１．０ｇ）添加して充分攪拌して白金をアルミナとジ
ルコニウムとイットリウムを含む酸化セリウム固溶体に
担持させたスラリーとした。このスラリーを容積約１０
００ｃｍ3のコージェライト製担体に塗布、乾燥後、ロ
ジウム水溶液（Ｒｈとして０．２ｇ）を担持し乾燥後、
下流側触媒とした。
ルミナ１２０ｇ、ジルコニウムとイットリウムを含む酸
化セリウム固溶体（元素組成比Ｃｅ：Ｚｒ：Ｙ＝１０：
９：１）５２ｇ、アルミナゾル４０ｇを混合攪拌してス
ラリー状にした。このスラリーに白金水溶液（Ｐｔとし
て１．０ｇ）添加して充分攪拌して白金をアルミナとジ
ルコニウムとイットリウムを含む酸化セリウム固溶体に
担持させたスラリーとした。このスラリーを容積約１０
００ｃｍ3のコージェライト製担体に塗布、乾燥後、ロ
ジウム水溶液（Ｒｈとして０．２ｇ）を担持し乾燥後、
下流側触媒とした。
【００３０】上流側触媒容量（５００ｍ3）：下流側触
媒容量（１０００ｍ3）＝１：２である。 （実施例２）実施例１の上流側触媒において、貴金属を
パラジウム０．７５ｇと白金０．７５ｇとに変えた以外
は実施例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、
下流側触媒は実施例１と同様にして作製したものを用い
た。
媒容量（１０００ｍ3）＝１：２である。 （実施例２）実施例１の上流側触媒において、貴金属を
パラジウム０．７５ｇと白金０．７５ｇとに変えた以外
は実施例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、
下流側触媒は実施例１と同様にして作製したものを用い
た。
【００３１】バリウムとパラジウムの比率はＢａ：Ｐｄ
＝３１：１である。 （実施例３）実施例１の上流側触媒において、貴金属を
パラジウム１．３５ｇとロジウム０．１５ｇとに変えた
以外は実施例１と同様にして上流側触媒を作製した。な
お、下流側触媒は実施例１と同様にして作製したものを
用いた。
＝３１：１である。 （実施例３）実施例１の上流側触媒において、貴金属を
パラジウム１．３５ｇとロジウム０．１５ｇとに変えた
以外は実施例１と同様にして上流側触媒を作製した。な
お、下流側触媒は実施例１と同様にして作製したものを
用いた。
【００３２】バリウムとパラジウムの比率はＢａ：Ｐｄ
＝１７．３：１である。 （実施例４）実施例１の上流側触媒において、バリウム
の量を実施例１の２倍（７９．２ｇ）とした以外は実施
例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、下流側
触媒は実施例１と同様にして作製したものを用いた。
＝１７．３：１である。 （実施例４）実施例１の上流側触媒において、バリウム
の量を実施例１の２倍（７９．２ｇ）とした以外は実施
例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、下流側
触媒は実施例１と同様にして作製したものを用いた。
【００３３】バリウムとパラジウムの比率はＢａ：Ｐｄ
＝３１：１である。 （実施例５）実施例１の上流側触媒において、バリウム
の量を実施例１の半分（１９．８ｇ）とした以外は実施
例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、下流側
触媒は実施例１と同様にして作製したものを用いた。
＝３１：１である。 （実施例５）実施例１の上流側触媒において、バリウム
の量を実施例１の半分（１９．８ｇ）とした以外は実施
例１と同様にして上流側触媒を作製した。なお、下流側
触媒は実施例１と同様にして作製したものを用いた。
【００３４】バリウムとパラジウムの比率はＢａ：Ｐｄ
＝７．１：１である。 （比較例１）実施例１の上流側触媒において酸化セリウ
ム８６ｇ添加してコーティング用のスラリーとした他は
同様にして上流側触媒を作製した。下流側触媒は実施例
１と同じものを用いた。 （比較例２）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ムをジルコニウムを含む酸化セリウム固溶体（元素比率
はＣｅ：Ｚｒ＝１：１）を用いた以外は比較例１と同様
にして上流側触媒を作製した。 （比較例３）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ムをジルコニウムとイットリウムを含む酸化セリウム固
溶体（元素比率はＣｅ：Ｚｒ：Ｙ＝１０：９：１）を用
いた以外は比較例１と同様にして上流側触媒を作製し
た。 （比較例４）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ム量を４３ｇ（比較例１の半分の量）とした他は比較例
１と同様にして上流側触媒を作成した。
＝７．１：１である。 （比較例１）実施例１の上流側触媒において酸化セリウ
ム８６ｇ添加してコーティング用のスラリーとした他は
同様にして上流側触媒を作製した。下流側触媒は実施例
１と同じものを用いた。 （比較例２）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ムをジルコニウムを含む酸化セリウム固溶体（元素比率
はＣｅ：Ｚｒ＝１：１）を用いた以外は比較例１と同様
にして上流側触媒を作製した。 （比較例３）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ムをジルコニウムとイットリウムを含む酸化セリウム固
溶体（元素比率はＣｅ：Ｚｒ：Ｙ＝１０：９：１）を用
いた以外は比較例１と同様にして上流側触媒を作製し
た。 （比較例４）比較例１において上流側触媒の酸化セリウ
ム量を４３ｇ（比較例１の半分の量）とした他は比較例
１と同様にして上流側触媒を作成した。
【００３５】上記の各触媒の上流側触媒について触媒１
リットル当たりの各成分の含有量を表１に示した。
リットル当たりの各成分の含有量を表１に示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】（触媒の評価）実施例１〜５及び比較例１
〜４で得られた各触媒を４０００ｃｃのガソリンエンジ
ンに取り付け、入りガス温度９００℃の条件で５０時間
耐久試験を行った。図１にその詳細のチャートを示し
た。まず、ストイキで４０秒、その後リッチで１６秒と
し触媒内に二次空気をリッチ条件とした後５秒後に１５
秒間導入する計６０秒のサイクルを３０００回（５０時
間）繰り返し行った。その後、各触媒を１５００ｃｃの
エンジン車輌に取り付け、評価モードＥＰＡ７５で排ガ
ス浄化性能を評価した。炭化水素の浄化率の結果を図２
に、ＮＯｘの浄化率の結果を図３の棒グラフで示した。
〜４で得られた各触媒を４０００ｃｃのガソリンエンジ
ンに取り付け、入りガス温度９００℃の条件で５０時間
耐久試験を行った。図１にその詳細のチャートを示し
た。まず、ストイキで４０秒、その後リッチで１６秒と
し触媒内に二次空気をリッチ条件とした後５秒後に１５
秒間導入する計６０秒のサイクルを３０００回（５０時
間）繰り返し行った。その後、各触媒を１５００ｃｃの
エンジン車輌に取り付け、評価モードＥＰＡ７５で排ガ
ス浄化性能を評価した。炭化水素の浄化率の結果を図２
に、ＮＯｘの浄化率の結果を図３の棒グラフで示した。
【００３８】図２に示したように実施例１〜５の各触媒
は、比較例１〜４の各触媒に比較してＨＣの残存率が少
なく浄化率が高いことを示している。中でも実施例１は
ＨＣの浄化率に優れていることが分かる。
は、比較例１〜４の各触媒に比較してＨＣの残存率が少
なく浄化率が高いことを示している。中でも実施例１は
ＨＣの浄化率に優れていることが分かる。
【００３９】図３はＮＯｘの浄化率で実施例１〜５の各
触媒は、比較例１〜４の各触媒に比較して浄化率が高く
なっていることが分かる。
触媒は、比較例１〜４の各触媒に比較して浄化率が高く
なっていることが分かる。
【００４０】図４および図５には、実施例１に示した上
流側触媒と下流側触媒との容量比を１／９〜９／１に変
えてその触媒のＨＣおよびＮＯｘの浄化率を調べた結果
を示した。その結果、上流側／下流側触媒の容量比が２
／８〜７／３の範囲であるとＨＣおよびＮＯｘの浄化率
をバランス良く満足させることができることを示してい
る。
流側触媒と下流側触媒との容量比を１／９〜９／１に変
えてその触媒のＨＣおよびＮＯｘの浄化率を調べた結果
を示した。その結果、上流側／下流側触媒の容量比が２
／８〜７／３の範囲であるとＨＣおよびＮＯｘの浄化率
をバランス良く満足させることができることを示してい
る。
【００４１】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化触媒によれば、上
流側触媒と、下流側触媒の担持層の耐火性無機物の組成
を変え、下流側触媒にセリウム元素を存在させたことに
より、上流側触媒および下流側触媒とでそれぞれ浄化機
能を分担補充することにより、排気ガスのＨＣ浄化性能
を向上させ、さらにＣＯ、ＮＯｘ浄化性能も向上し、よ
り高い浄化性能が発現できる排気ガス浄化用触媒が得ら
れる。
流側触媒と、下流側触媒の担持層の耐火性無機物の組成
を変え、下流側触媒にセリウム元素を存在させたことに
より、上流側触媒および下流側触媒とでそれぞれ浄化機
能を分担補充することにより、排気ガスのＨＣ浄化性能
を向上させ、さらにＣＯ、ＮＯｘ浄化性能も向上し、よ
り高い浄化性能が発現できる排気ガス浄化用触媒が得ら
れる。
【図１】実施例及び比較例の各触媒の耐久試験の条件を
説明するチャートである。
説明するチャートである。
【図２】実施例及び比較例の各触媒の炭化水素浄化率を
示す棒グラフである。
示す棒グラフである。
【図３】実施例及び比較例の各触媒のＮＯｘ浄化率を示
す棒グラフである。
す棒グラフである。
【図４】上流側／下流側触媒の容量比の違いによるＨＣ
の浄化率を示すグラフである。
の浄化率を示すグラフである。
【図５】上流側／下流側触媒の容量比の違いによるＮＯ
ｘの浄化率を示すグラフである。
ｘの浄化率を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (72)発明者 佐藤 容規 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 株式会 社キャタラー内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AB03 BA14 BA15 BA19 BA39 GA06 GA16 GA18 GA19 GB01W GB01X GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB10X GB16X GB17X HA08 HA47 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB03 AB05 BA03X BA03Y BA08X BA08Y BA10X BA10Y BA15X BA15Y BA18X BA18Y BA19X BA19Y BA30X BA30Y BA31X BA31Y BA33X BA33Y CC36 CC46 CC49 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA13B BC13A BC13B BC40A BC40B BC42A BC42B BC43A BC43B BC51A BC51B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA03 CA07 CA09 CA13 CA14 CA15 DA06 EE09 FC02 FC08
Claims (4)
- 【請求項１】各々、軸方向に貫通する多数の貫通孔を持
つ筒状の担体と、該貫通孔を区画する内面に形成された
耐火性無機酸化物の担持層と、該担持層に保持された貴
金属の触媒成分とを有し、排気ガスの流れに対して上流
側に配置された上流側触媒と下流側に配置された下流側
触媒とからなる排気ガス浄化用触媒において、 前記上流側触媒は、前記貴金属にパラジウム、パラジウ
ムとロジウム、またはパラジウムと白金、から選ばれる
１種を含み、前記担持層は少なくともバリウム、および
ランタンを含むアルミナで構成され、 前記下流側触媒は、前記貴金属として白金、パラジウ
ム、ロジウムの少なくとも１種を含み、前記担持層には
ランタンを含むアルミナと、セリウムまたはセリウムと
ジルコニウムの固溶体、およびセリウムとジルコニウム
とイットリウムの固溶体から選ばれる１種とで構成され
ていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】前記上流側触媒は、パラジウムとバリウム
との比が重量比でＰｄ：Ｂａ＝１：１００〜１：１であ
る請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】前記上流側触媒と前記下流側触媒の容量比
は、上流側触媒容量：下流側触媒容量＝１：１０〜３：
１である請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】前記上流側触媒と前記下流側触媒は、同一
担体上に形成したものある請求項１に記載の排気ガス浄
化用触媒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000080482A JP4413367B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
| US09/803,908 US6846466B2 (en) | 2000-03-22 | 2001-03-13 | Catalyst for purifying an exhaust gas |
| EP01107031A EP1136115B1 (en) | 2000-03-22 | 2001-03-21 | Catalyst for purifying an exhaust gas |
| DE60115308T DE60115308T2 (de) | 2000-03-22 | 2001-03-21 | Katalysator zur Reinigung eines Abgases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000080482A JP4413367B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001259424A true JP2001259424A (ja) | 2001-09-25 |
| JP4413367B2 JP4413367B2 (ja) | 2010-02-10 |
Family
ID=18597580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000080482A Expired - Fee Related JP4413367B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
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| JP (1) | JP4413367B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1674148A2 (en) | 2004-12-27 | 2006-06-28 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2008012441A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | ガス浄化触媒 |
| JP2011169324A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-09-01 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関排ガスの処理方法 |
| US8071502B2 (en) | 2005-05-24 | 2011-12-06 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2018062921A (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
2000
- 2000-03-22 JP JP2000080482A patent/JP4413367B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013256954A (ja) * | 2002-09-13 | 2013-12-26 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関およびそのための排気機構 |
| JP2014128797A (ja) * | 2002-09-13 | 2014-07-10 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関排ガスの処理方法 |
| EP1674148A2 (en) | 2004-12-27 | 2006-06-28 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| US7846863B2 (en) | 2004-12-27 | 2010-12-07 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| US8071502B2 (en) | 2005-05-24 | 2011-12-06 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2008012441A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | ガス浄化触媒 |
| JP2018062921A (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| JP4413367B2 (ja) | 2010-02-10 |
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