JP2002282692A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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Abstract
させる。 【解決手段】ZrO2にランタノイド元素から選ばれる少な
くとも一種が添加された担体にRhを担持した。担体への
Rhの固溶が一層抑制されるとともに、担持されているRh
の粒成長も一層抑制される。
Description
を主とする担体にロジウムが担持された排ガス浄化用触
媒に関する。
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
えばコージェライトなどからなる耐熱性基材にγ−アル
ミナからなるコート層を形成し、そのコート層に白金
(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)などの貴金
属を担持させたものが広く知られている。
の酸化浄化に寄与し、Rhは主としてNOx の還元浄化に寄
与するとともに、RhにはPt又はPdのシンタリングを防止
する作用がある。したがってPt又はPdと、Rhとを併用す
ることにより、シンタリングによる活性点の減少により
活性が低下するという不具合が抑制され、耐熱性が向上
することがわかっている。
るため、スタートアップ用触媒とアンダフロア用触媒か
らなる二触媒システムが数多く採用されている。ところ
が、この二触媒システムにおいて、スタートアップ触媒
はエンジン直下に取り付けられるため、使用時の触媒の
温度がアンダフロア用触媒に比べてかなり上昇し、Rhに
よるPtやPdのシンタリング抑制効果が低下する。またPt
とRhを併用すると、高温時にPtとRhとが合金化するた
め、Ptの酸化能が低下するという不具合があることも明
らかとなった。
条件により好ましくない組合せが存在する。例えばRhを
Al2O3に担持した触媒では、 900℃以上の高温酸化雰囲
気においてRhが Al2O3中に固溶し、性能低下が著しいと
いう不具合がある。さらにRhは資源的にきわめて稀少で
あり、Rhを効率よく活用するとともに、その劣化を抑制
して耐熱性を高めることが望まれている。
Al2O3粉末と混合してコート層を形成することが行われ
ている。このようにRhをZrO2に担持することで、先に述
べたRhの Al2O3中への固溶が防止され、Rhの劣化を抑制
することができる。
の貴金属を分離担持した排ガス浄化用触媒が提案されて
いる。例えば特開昭63−197546号公報には、下層にRh以
外の貴金属を担持した Al2O3コート層を形成し、その上
層にRhを担持しかつ粒径5000Å以下のZrO2超微粉を10〜
50重量%含有する第2の Al2O3コート層を形成した排ガ
ス浄化用触媒が提案されている。
の最表層にRhを担持し、その内側層にPt又はPdを担持し
た排ガス浄化用触媒が開示されている。
いはPdを含む第1コート層と、第1コート層の上層に設
けられRhを含む第2コート層とからなり、第2コート層
中にセリウム及びジルコニウムを主成分とする金属酸化
物粉末を含有した排ガス浄化用触媒が提案されている。
持することにより、CO、HC及びNOxを効率よく浄化する
ことができ、かつ合金化によるPtの酸化能の低下も抑制
することができる。また貴金属種とそれぞれ相性のよい
担体を選択することができるので、担体との相互作用に
よる浄化能の低下が抑制される。
行の増加、エンジン性能の進歩などにより、排ガス温度
は益々高くなっている。そのためZrO2にRhを担持した触
媒においても、高温域においてRhの粒成長が生じ、高温
耐久後の活性が低下するという不具合があった。またCO
2 の排出を抑制するために酸素リッチのリーン雰囲気で
燃焼させるシステムが増加しているが、リーン雰囲気の
排ガス中ではRhがZrO2に固溶しやすいという問題もあ
る。
ものであり、ZrO2にRhを担持した触媒の耐熱性をさらに
向上させることを目的とする。
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、ZrO2にランタノイド元
素から選ばれる少なくとも一種が添加された担体と、担
体に担持されたRhと、よりなることにある。
選ばれる少なくとも一種の添加量は、酸化物として5重
量%以下であることが望ましい。
の特徴は、担体基材と、多孔質酸化物よりなる担体と担
体に担持されたPtとよりなり担体基材の表面に形成され
た下触媒層と、ZrO2にランタノイド元素から選ばれる少
なくとも一種が添加された担体にロジウムが担持されて
なる触媒よりなり下触媒層の表面に形成された上触媒層
と、からなることにある。
ZrO2にランタノイド元素から選ばれる少なくとも一種が
添加された担体を用いている。ランタノイド元素が添加
されたZrO2は耐熱性が格段に向上し、高温域におけるシ
ンタリングが抑制される。またZrO2中に点在する微量の
ランタノイド元素によるアンカー効果によってRhの移動
が抑制されることも考えられる。そのため担持されてい
るZrO2の粒成長が抑制される。
る少なくとも一種が添加された担体は、ZrO2に比べて一
層Rhを固溶しにくい。したがってRhの担体への固溶によ
る活性の低下を一層抑制することができる。これらの作
用が相乗的に奏され、本発明の排ガス浄化用触媒は、高
温耐久後も高い活性が発現される。
m,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb及びLuをい
い、これらから選択される少なくとも一種の元素を用い
ることができる。中でも、La,Ce,Nd及びSmから選ばれ
る少なくとも一種が特に好ましい。
一種の元素のZrO2への添加量は、酸化物として5重量%
以下とすることが好ましく、2〜4重量%の範囲が特に
好ましい。ランタノイド元素から選ばれる少なくとも一
種の元素の添加量が酸化物として5重量%を超えると、
添加された元素とRhとの反応が生じRhの本来の活性が低
下してしまう。また添加量が少なくても添加しただけの
効果が発現されるが、1重量%未満では発現される効果
が小さいので、1重量%以上とするのが好ましい。
くとも一種の元素を添加するには、ランタノイド元素か
ら選ばれる少なくとも一種の元素の塩溶液をZrO2粉末に
含浸させ、それを酸化性雰囲気下にて 500℃程度で焼成
することで添加することができる。またZr塩とランタノ
イド元素から選ばれる少なくとも一種の元素の塩の混合
水溶液から共沈法にて酸化物前駆体を析出させ、それを
焼成することで添加することもできる。あるいはZrアル
コキシドとランタノイド元素から選ばれる少なくとも一
種の元素のアルコキシドを混合し、それを加水分解後に
焼成してもよい。
〜2gとするのが好ましい。担持量が 0.1gより少ない
と活性が低くて実用的でなく、2gを超えて担持しても
活性が飽和し無駄なRhが増えるためコスト面から好まし
くない。またRhを担持するには、吸着担持法、含浸担持
法など公知の担持方法を用いることができる。
一種が添加されたZrO2にRhが担持された触媒は、NOx の
還元活性が高いのでそれのみでも排ガス浄化用触媒とし
て用いることができる。また三元触媒として用いる場合
には、CO及びHCの酸化活性が高いPtあるいはPdを併用す
ることが望ましいが、前述したようにPtとRhとを同時に
担持すると高温時にPtとRhとが合金化するため、Ptの酸
化能が低下するという不具合がある。
しい。例えばランタノイド元素から選ばれる少なくとも
一種が添加されたZrO2にRhが担持された触媒粉末と、 A
l2O3などにPtが担持された粉末とを混合してなる排ガス
浄化用触媒とすることができる。また、多孔質酸化物よ
りなる担体とその担体に担持されたPtとよりなる下触媒
層を担体基材の表面に形成し、下触媒層の上層に、ラン
タノイド元素から選ばれる少なくとも一種が添加された
ZrO2にRhが担持された触媒からなる上触媒層を形成した
排ガス浄化用触媒とすることも好ましい。
できるので、合金化をさらに抑制することができる。な
お後者の場合、下触媒層と上触媒層を逆にした構成とす
ることもできるが、Rhは表層に存在した方が活性が高い
ので、ランタノイド元素から選ばれる少なくとも一種が
添加されたZrO2にRhが担持された触媒からなる触媒層は
上層とすることが望ましい。
はペレット基材、ハニカム基材などを用いることができ
る。また下触媒層の担体である多孔質酸化物としては A
l2O3、TiO2、SiO2、ZrO2などから選択された一種又は複
数種を用いることができ、中でもγ-Al2O3が最も好まし
い担体である。そしてPtの担持量は、触媒1リットルあ
たり 0.1〜20gとするのが好ましい。
的に説明する。
O2−ZrO2複合酸化物粉末60重量部と、アルミナゾル95重
量部及び水を混合してスラリーを調製した。そして 1.3
リットルのハニカム基材を用意し、このスラリーを用い
てコート層を 130g/Lとなるように形成した。その
後、ジニトロジアンミン白金水溶液を用いてPtを 1.5g
/L担持し、下触媒層を形成した。
水溶液の所定量を含浸させ、大気中にて 500℃で1時間
焼成して La2O3が1重量%添加されたZrO2粉末を調製し
た。この La2O3が1重量%添加されたZrO2粉末70重量部
と、ジルコニアゾル95重量部及び水を混合してスラリー
を調製し、このスラリーを用いて下触媒層の表面にさら
にコート層を70g/Lとなるように形成した。その後硝
酸ロジウム水溶液を用いてRhを 0.3g/L担持して、上
触媒層を形成した。
rO2粉末に代えて、 La2O3が2重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。
rO2粉末に代えて、 La2O3が4重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。
rO2粉末に代えて、 La2O3が8重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。
rO2粉末に代えて、CeO2が1重量%添加されたZrO2粉末
を用いたこと以外は実施例1と同様である。CeO2が1重
量%添加されたZrO2粉末は、硝酸セリウム水溶液を用い
たこと以外は実施例1と同様に調製した。
O2粉末に代えて、CeO2が2重量%添加されたZrO2粉末を
用いたこと以外は実施例5と同様である。
O2粉末に代えて、CeO2が4重量%添加されたZrO2粉末を
用いたこと以外は実施例5と同様である。
rO2粉末に代えて、 Nd2O3が2重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。 Nd2O3が
2重量%添加されたZrO2粉末は、硝酸ネオジム水溶液を
用いたこと以外は実施例1と同様に調製した。
rO2粉末に代えて、 Nd2O3が4重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例8と同様である。
rO2粉末に代えて、 Sm2O3が2重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。 Sm2O3が
2重量%添加されたZrO2粉末は、硝酸サマリウム水溶液
を用いたこと以外は実施例1と同様に調製した。
rO2粉末に代えて、何も添加されていない純ZrO2粉末を
用いたこと以外は実施例1と同様である。
rO2粉末に代えて、 La2O3が12重量%添加されたZrO2粉
末を用いたこと以外は実施例1と同様である。
ガソリンエンジンの排気系に装着し、ストイキ雰囲気で
燃焼された排ガスを流通させながら、触媒床温度 900℃
で 100時間保持する耐久試験を行った。
配置し、ストイキ雰囲気で燃焼された排ガスを流しなが
ら、触媒床温度を 200℃から 500℃まで15℃/分の速度
で昇温させ、その間のHC浄化率をほぼ連続的に測定し
た。そしてHC50%浄化温度を算出し、結果を表1及び図
1に示す。
べて耐久試験後のHC50%浄化温度が低下し、活性が向上
していることがわかる。これはランタノイド元素から選
ばれる少なくとも一種が添加された担体を用いた効果で
あることが明らかである。
12重量%の比較例2は比較例1より活性が低下し、多す
ぎると好ましくないことがわかる。そしてLaの添加量は
5重量%以下が好ましく、2〜4重量%の範囲が最適で
あることも明らかである。
れば、耐熱性が格段に向上し、高温耐久後も高い活性が
発現される。
関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 ZrO2にランタノイド元素から選ばれる少
なくとも一種が添加された担体と、該担体に担持された
ロジウムと、よりなることを特徴とする排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項2】 前記ランタノイド元素から選ばれる少な
くとも一種の添加量は酸化物として5重量%以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】 担体基材と、多孔質酸化物よりなる担体
と該担体に担持された白金とよりなり該担体基材の表面
に形成された下触媒層と、ZrO2にランタノイド元素から
選ばれる少なくとも一種が添加された担体にロジウムが
担持されてなる触媒よりなり該下触媒層の表面に形成さ
れた上触媒層と、からなることを特徴とする排ガス浄化
用触媒。
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Cited By (9)
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JP2004275919A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
WO2006009327A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Inorganic oxide, exhaust gas purifying catalyst carrier, and exhaust gas purifying catalyst |
JP2007098251A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 触媒担体及び排ガス浄化触媒 |
JP2007301530A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
WO2008007628A1 (fr) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Particule porteuse catalytique, son procédé de fabrication et catalyseur de purification de gaz d'échappement |
WO2008010585A1 (fr) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication d'un oxyde métallique composite |
WO2008038834A1 (fr) | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Cataler Corporation | Produit chimique portant du rhodium et catalyseur du rhodium préparé à l'aide de celui-ci |
WO2008054026A1 (fr) | 2006-11-01 | 2008-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur de purification de gaz d'échappement d'automobiles, et procédé de fabrication associé |
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2001
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004275919A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
WO2006009327A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Inorganic oxide, exhaust gas purifying catalyst carrier, and exhaust gas purifying catalyst |
US8242046B2 (en) | 2004-07-22 | 2012-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Inorganic oxide, exhaust gas purifying catalyst carrier, and exhaust gas purifying catalyst |
JP2007098251A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 触媒担体及び排ガス浄化触媒 |
JP4650192B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2011-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒担体及び排ガス浄化触媒 |
US7625836B2 (en) | 2005-12-13 | 2009-12-01 | Cataler Corporation | Heat-resistant oxide |
JP2007301530A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
WO2008007628A1 (fr) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Particule porteuse catalytique, son procédé de fabrication et catalyseur de purification de gaz d'échappement |
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JP2008024529A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 複合金属酸化物の製造方法 |
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WO2008010585A1 (fr) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procédé de fabrication d'un oxyde métallique composite |
US8298983B2 (en) | 2006-07-18 | 2012-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Production process of composite metal oxide |
WO2008038834A1 (fr) | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Cataler Corporation | Produit chimique portant du rhodium et catalyseur du rhodium préparé à l'aide de celui-ci |
US8691721B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-04-08 | Cataler Corporation | Rhodium-loading solution and rhodium catalyst prepared using the same |
WO2008054026A1 (fr) | 2006-11-01 | 2008-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur de purification de gaz d'échappement d'automobiles, et procédé de fabrication associé |
US8288310B2 (en) | 2006-11-01 | 2012-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automobile exhaust gas purification catalyst and method of production of same |
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