JP2002301337A - 内燃機関の排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化用触媒Info
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Abstract
気ガス浄化装置を提供する。 【解決手段】 リーンバーンエンジンの排気ガス通路の
上流側に、少なくとも2種の金属を含むペロブスカイト
型複合酸化物に貴金属を担持した触媒が配置され、前記
触媒の下流側にNOxを浄化する触媒が配置されたこと
を特徴とする排気ガス浄化装置である。好ましくは、ペ
ロブスカイト型複合酸化物は、化学式:A 1-xA’xM
1-yTiyO3(Aは、La、Nd、Sm、及びGdの少
なくとも1種、A’は、K、Rb、及びCsの少なくと
も1種、Mは、Mn、Co、Fe、及びNiの少なくと
も1種、0<x<1、0<y<1)で表され、より好ま
しくは、A’はRbである。
Description
等の内燃機関から排出される排気ガスを浄化するための
装置に関し、より詳しくは、NOxを浄化可能な温度範
囲が拡大された排気ガス浄化装置に関する。
ン等の内燃機関から排出される二酸化炭素(CO2)の
総量を抑えること、及び窒素酸化物(NOx)の発生量
を抑えることが世界的な課題となっている。この対応策
として、燃費向上の目的でリーンバーンエンジンが開発
され、その排気ガスを浄化する目的で、従来の三元触媒
にリーン雰囲気でNOxを吸蔵する機能を付加させた吸
蔵還元型NOx浄化用触媒が開発され、上記課題に対し
て一定の成功を収めている。
時は空燃比(A/F)がリーン(空気過剰)の条件下で
燃焼させ、一時的にストイキ(理論空燃比)〜リッチ
(燃料過剰)の条件下で燃焼させる。排気ガス中の炭化
水素(HC)や一酸化炭素(CO)は、リーン側で酸化
性雰囲気と触媒の作用により効率的に燃焼除去され、一
方、NOxはリーン側では吸蔵材に捕捉され、それが一
時的なストイキ〜リッチ条件下において放出され、その
一時的な還元性雰囲気と触媒の作用により還元浄化され
る。
NOx吸蔵材には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
等が使用され、白金等の触媒成分とNOx吸蔵材の塩
を、γ−アルミナ等の坦体に坦持して排気ガス浄化用触
媒が構成される。こうした排気ガス浄化用触媒は、例え
ば、特開平9−248458号公報、特開平10−33
984号公報、特開平10−128114号公報に記載
されている。
はNOxをN2とO2に分解する作用を有することが知ら
れており、例えば、特開平5−261289号公報、特
開平5−245372号公報、特開平6−315634
号公報に、特定のペロブスカイト型複合酸化物を坦体に
坦持したNOx接触還元用触媒が記載されている。
リ金属又はアルカリ土類金属等を坦持した吸蔵還元型N
Ox浄化用触媒では、約500℃を上回る触媒温度にお
けるNOx浄化性能を高める必要があった。また、エン
ジン始動時のような排気ガス温度が低い条件下でのNO
x浄化性能を高める必要もあった。
化する方式では、触媒に導入するNOxを還元するため
の一時的なストイキ〜リッチ条件下での燃焼を必要とす
るが、このような燃焼は、燃料の一部を使用し、燃費を
一部犠牲にすることで発生させる。このため、さらに燃
費を向上させるためには、一時的なストイキ〜リッチ条
件下での燃焼の頻度を出来るだけ少なくすることが望ま
れる。一方、従来のペロブスカイト型複合酸化物を含む
触媒は、自動車用エンジン等の内燃機関から排出される
排気ガスの浄化に使用するためには、NOx浄化性能を
高める必要があった。
を浄化可能な温度範囲を従来よりも拡大させることがで
きる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
ンエンジンの排気ガス通路の上流側に、少なくとも2種
の金属を含むペロブスカイト型複合酸化物に貴金属を担
持した触媒が配置され、この触媒の下流側にNOxを浄
化する触媒が配置されたことを特徴とする排気ガス浄化
装置によって達成される。
複合酸化物の上に、白金等の貴金属が直接坦持されてな
る触媒(以下、「ペロブスカイト型複合酸化物触媒」と
称する。)を、排気ガス通路の上流側に配置し、その下
流側にNOx浄化用触媒が配置された排気ガス浄化装置
である。かかる構成の排気ガス浄化装置によって上記の
目的が達成される理由は、以下のように考えられる。
カイト型複合酸化物は、一般に、含まれる金属元素の原
子半径の相違によって結晶にひずみが生じおり、この結
晶ひずみがNOxに何らかの活性作用を及ぼし、かかる
活性作用と白金等の触媒成分の作用が相乗的に作用する
ものと考えられる。そして、この相乗的作用は、白金等
の触媒成分がペロブスカイト型複合酸化物の上に直接坦
持されることで顕著になり、NOxをN2とO2に分解す
る作用が高められるものと考えられる。
物触媒は、排気ガス温度が1000℃を上回る条件下で
も十分な耐久性を有し、NOxを分解浄化する作用を維
持できることが明らかになった。このため、こうしたペ
ロブスカイト型複合酸化物触媒は、通常のNOx浄化用
触媒に付加して、上流側のエンジン燃焼室に近い位置に
配置し、温度が高い条件下で排気ガス中のNOxを浄化
する触媒として使用されることができる。それにより、
NOxを浄化可能な上限温度が高められるのみならず、
下流側のNOx浄化用触媒がNOxを浄化する負荷が軽減
されることで、排気ガス浄化装置の全体としてNOx浄
化性能を高めることができる。
蔵還元型NOx浄化用触媒であれば、吸蔵されるNOx量
が低減されることから、一時的なストイキ〜リッチ条件
下での燃焼の頻度を少なくすることができ、燃費の向上
をもたらすことができる。また、上流側のペロブスカイ
ト型複合酸化物触媒は、エンジン燃焼室に近い位置に配
置されることで、下流側のNOx浄化用触媒に比較し
て、エンジン始動時に触媒温度が迅速に高くなり、この
ため、NOxをより早期に浄化可能とすることもでき
る。
らのペロブスカイト型複合酸化物触媒とNOx浄化用触
媒に加えて、γ−アルミナのような金属酸化物担体に貴
金属等を担持した三元触媒を備えることができる。これ
により、HCとCOについてもより高い浄化性能を得る
ことができ、さらに、ペロブスカイト型複合酸化物触媒
と三元触媒を共存させれば、三元触媒の触媒活性によっ
て触媒床温度が上昇することにより、ペロブスカイト型
複合酸化物触媒のNOx浄化性能が向上し、下流側のN
Ox浄化用触媒のNOxを浄化する負荷が一層軽減され
る。
ーンバーンエンジンの排気ガス通路の上流側に、少なく
とも2種の金属を含むペロブスカイト型複合酸化物に貴
金属を担持したペロブスカイト型複合酸化物触媒が配置
され、この触媒の下流側にNOx浄化用触媒が配置され
て構成される。このリーンバーンエンジンには、気筒内
全体としてはリーンな混合気を燃焼させて成層燃焼を実
現する筒内噴射式火花点火内燃機関等が例示され、ま
た、ディーゼル式内燃機関も含まれる。これらの内燃機
関は、リーン条件下で燃料を燃焼させることからNOx
が比較的多量に発生し、NOxの浄化が必要となる。
も2種の金属元素を含んでなる。ここで、金属元素は、
s−ブロック金属元素、d−ブロック金属元素、p−ブ
ロック金属元素、f−ブロック金属元素から任意に選択
することができ、具体的には、ナトリウム(Na)、カ
リウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(C
s)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、ストロ
ンチウム(Sr)、ランタン(La)、イットリウム
(Y)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、
ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム
(Eu)、ガドリニウム(Gd)、チタン(Ti)、錫
(Sn)、ジルコニウム(Zr)、マンガン(Mn)、
鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ク
ロム(Cr)、ニオブ(Nb)、銅(Cu)、バナジウ
ム(V)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、
亜鉛(Zn)、及びタンタル(Ta)等であることがで
きる。
複合酸化物は、A1-xA’xM1-yTiyO3(Aは、L
a、Nd、Sm、及びGdの少なくとも1種、A’は、
K、Rb、及びCsの少なくとも1種、Mは、Mn、C
o、Fe、及びNiの少なくとも1種)の化学式を有す
るTiを含む特定のペロブスカイト型複合酸化物であ
り、0<x<1であり、より好ましくは0.05<x<
0.45、さらに好ましくは0.2<x<0.4であり、
0<y<1であり、より好ましくは0.05<y<0.4
5、さらに好ましくは0.2<y<0.4である。
化物は、A1-xRbxM1-yTiyO3(Aは、La、N
d、Sm、及びGdの少なくとも1種、Mは、Mn、C
o、Fe、及びNiの少なくとも1種)の化学式を有す
るRbとTiを含む特定のペロブスカイト型複合酸化物
であり、0<x<1であり、より好ましくは0.05<
x<0.45、さらに好ましくは0.2<x<0.4であ
り、0<y<1であり、より好ましくは0.05<y<
0.45、さらに好ましくは0.2<y<0.4である。
物に貴金属が担持されたペロブスカイト型複合酸化物触
媒は、高温下でより高いNOx浄化性能を提供すること
ができ、また、耐久性にも優れることが見出されてい
る。この理由は、必ずしも明らかではないが、以下のよ
うに推察される。
ト型複合酸化物は、その結晶格子の一部を特定の元素に
よって置換されるため、上述の原子半径の相違による結
晶のひずみに加えて、結晶構造がより不安定になり、酸
素原子が価数変化を生じ、酸素を吸放出することができ
るためと考えられる。また、かかる構造のペロブスカイ
ト型複合酸化物では、Bサイトの元素が酸化還元作用を
奏することができ、この酸化還元作用は、とりわけ、B
サイトの元素の一部がチタンで置換されたときに顕著に
なるものと推定される。
従来のアルカリ金属又はアルカリ土類金属が坦持された
吸蔵還元型NOx浄化用触媒においては、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属は、リーン条件下では硝酸塩に、
リッチ条件下では炭酸塩に変化するものと考えられる。
これらの塩は、約500℃を上回る温度では分解が生
じ、このため、高温でのNOx吸蔵性能が低下するもの
と考えられる。
合酸化物は、複合効果により高温下でも安定化される一
方で、高温下では、Aサイトのカリウム、ルビジウム、
又はセシウムの少なくとも一部がペロブスカイト型複合
酸化物から遊離することができ、残存する負イオンがN
Oxに対して塩基点として作用し、負イオン化されたN
Oxを正イオンのカリウム、ルビジウム、又はセシウム
が捕獲するものと推定される。また、ルビジウムは、中
でも不安定な性質を有し、その性質がNOxのこうした
捕獲を効果的にもたらすためと推定される。
型複合酸化物は、その酸素吸放出等の作用が貴金属の触
媒作用と相乗的に作用することができ、さらに、高温下
でNOx吸蔵材として機能することができ、それによっ
て、高温下での高いNOx浄化性能を提供するものと推
定される。
調製は、例えば、含まれる元素の硝酸塩、酢酸塩、塩化
物等の粉末を所定の割合で混合した後、あるいは、水溶
液にして混合・乾燥した後、空気中で400〜1000
℃に加熱することにより行うことができる。
に、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(R
h)、金(Au)、銀(Ag)、及びイリジウム(I
r)の少なくとも1種から選択された貴金属が担持され
て、ペロブスカイト型複合酸化物触媒が調製される。こ
の坦持は、担体上に金属粒子を担持させることができる
任意の方法から選択された、例えば、析出法、吸着法、
イオン交換法、還元析出法、蒸発乾固法等によって行う
ことができる。
ト型複合酸化物の質量100gを基準に、0.1〜5
g、より好ましくは0.3〜4gの量で担持される。好
ましくは、ペロブスカイト型複合酸化物を粉砕等によっ
て0.05〜20μmの粒径に調整した後に、貴金属を
担持する。貴金属をペロブスカイト型複合酸化物の上に
より均一に分散させるためである。
に配置されるNOx浄化用触媒は、NOxを浄化すること
ができる任意の触媒であることができ、例えば、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属等のNOx吸蔵材と白金等
の触媒成分が、γ−アルミナ等の坦体に坦持された吸蔵
還元型NOx浄化用触媒であることができる。また、こ
のNOx浄化用触媒は、塩基点や細孔によってNOxを一
時的又は長期的に吸着又は吸収するゼオライト、アルカ
リ物質、各種複合酸化物のような吸着材又は吸収材であ
ることもできる。
らのペロブスカイト型複合酸化物触媒とNOx浄化用触
媒に加えて、γ−アルミナのような金属酸化物担体に貴
金属が担持された三元触媒を備えることができる。この
三元触媒は、ペロブスカイト型複合酸化物触媒と共存し
て配置されることができ、あるいは、ペロブスカイト型
複合酸化物触媒の下流側に配置されることができる。
媒、NOx浄化用触媒、三元触媒は、ハニカム形状の通
常のモノリス担体にウォッシュコート等によりコートす
ることで、排気ガス通路を有する触媒とすることができ
るが、排気管の内壁に直接コートすることでも、本発明
の排気ガス浄化装置を構成することができる。
構成を模式的に例示するものであり、図1は、エンジン
燃焼室の下流の排気管にペロブスカイト型複合酸化物触
媒と三元触媒が一緒に配置され、その下流に吸蔵還元型
NOx浄化用触媒が配置された例である。図2は、エン
ジン燃焼室出口のエキゾーストマニホルドにペロブスカ
イト型複合酸化物触媒が配置され、その下流に三元触媒
と吸蔵還元型NOx浄化用触媒が配置された例である。
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。
装置を例証し、実施例5〜8は、図2の構成の排気ガス
浄化装置を例証し、実施例9〜12は、高温でのNOx
浄化性能に優れるペロブスカイト型複合酸化物触媒を例
証する。
1触媒を以下のようにして調製した。780gのSm
(NO3)3・6H2O、76gのKNO3、504gのMn
(NO3)2・6H2O、及び固形分60gを含むチタニア
ゾルを3000ccのイオン交換水に溶解・攪拌した
後、水分を蒸発させ、120℃×2時間の乾燥と480
℃×5時間の仮焼を行い、次いで850℃×10時間の
焼成を行って、ペロブスカイト型複合酸化物Sm0.7K
0.3Mn0.7Ti0.3O3の粉末を得た。得られたこの複合
酸化物粉末500gを2000ccのイオン交換水に分
散させて攪拌し、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液を
20gPt相当量で添加した後、水分を蒸発させ、12
0℃×2時間の乾燥と500℃×2時間の焼成を行っ
て、Pt担持ペロブスカイト型複合酸化物粉末を得た。
酸化物粉末に、250gのγ−アルミナ粉末を混合し、
総固形分を基準に固形分20質量%に相当するアルミナ
ゾルと適量のイオン交換水を添加し、攪拌してスラリー
を調製した。このスラリーを、直径93mm×長さ10
0mmのモノリス担体に、固形分として210gコート
し、120℃×2時間の乾燥と500℃×2時間の焼成
を行った後、3.5gPd相当量の硝酸パラジウム水溶
液を用い、イオン交換法によりパラジウムをさらに担持
して第1触媒を得た。
触媒を以下のようにして調製した。300gのγ−アル
ミナ粉末と300gのチタニア粉末に、これらの粉末と
の総固形分を基準に固形分30質量%に相当するアルミ
ナゾルと適量のイオン交換水を添加し、攪拌してスラリ
ーを調製した。このスラリーを、直径103mm×長さ
155mmのモノリス担体に、固形分として260gコ
ートし、120℃×2時間の乾燥と500℃×2時間の
焼成を行った。
ン白金硝酸水溶液と0.65gRh相当量の硝酸ロジウ
ムを2000ccのイオン交換水に溶解した水溶液に、
このコートされたモノリス担体を浸し、2時間攪拌した
後、120℃×2時間の乾燥と300℃×1時間の焼成
を行った。次に、このPtとRhが担持されたモノリス
担体に、0.26モルの酢酸バリウムと0.13モルの酢
酸リチウムを含浸法によって担持し、最終的に500℃
で焼成して第2触媒を得た。得られた第1触媒と第2触
媒を、図1のようにエンジン燃焼室の下流に配置し、本
発明の排気ガス浄化装置を構成した。
La(NO3)3・6H2Oを用いた以外は、実施例1と同
様にして、ペロブスカイト型複合酸化物La0.7K0.3M
n0.7Ti0.3O3の粉末を得た。この粉末500gを用
いた以外は実施例1と同様にして第1触媒を調製し、実
施例1と同様にして調製した第2触媒と組み合わせて、
本発明の排気ガス浄化装置を構成した。
Nd(NO3)3・6H2Oを用いた以外は、実施例1と同
様にして、ペロブスカイト型複合酸化物Nd0.7K0.3M
n0.7Ti0.3O3の粉末を得た。この粉末500gを用
いた以外は実施例1と同様にして第1触媒を調製し、実
施例1と同様にして調製した第2触媒と組み合わせて、
本発明の排気ガス浄化装置を構成した。
以外は、実施例3と同様にして、ペロブスカイト型複合
酸化物Nd0.7Rb0.3Mn0.7Ti0.3O3の粉末を得
た。この粉末500gを用いた以外は実施例1と同様に
して第1触媒を調製し、実施例1と同様にして調製した
第2触媒と組み合わせて、本発明の排気ガス浄化装置を
構成した。
実施例1と同様にして、直径93mm×長さ100mm
のモノリス担体に、70gのγ−アルミナをコートし、
次に、3.5gPd相当量の硝酸パラジウム水溶液を用
いてパラジウムをさらに担持し、第1触媒を調製した。
この第1触媒と、実施例1と同様にして調製した第2触
媒と組み合わせて、比較用の排気ガス浄化装置を構成し
た。
下のようにして調製した。実施例1と同様にして、ペロ
ブスカイト型複合酸化物Sm0.7K0.3Mn0.7Ti0.3O
3の粉末を作成し、この粉末500gに、実施例1と同
様にして、20gのPtを担持した。得られたPt担持
ペロブスカイト型複合酸化物の粉末に、総固形分を基準
に固形分30質量%に相当するアルミナゾルと適量のイ
オン交換水を添加し、攪拌してスラリーを調製した。こ
のスラリーを、直径80mm×長さ95mmのモノリス
担体に、固形分として100gコートし、120℃×2
時間の乾燥と500℃×1時間の焼成を行い、第1触媒
を得た。
して調製した。γ−アルミナ粉末に、この粉末との総固
形分を基準に固形分20質量%に相当するアルミナゾル
と適量のイオン交換水を添加し、攪拌してスラリーを調
製した。このスラリーを、直径93mm×長さ100m
mのモノリス担体に、固形分として210gコートし、
120℃×2時間の乾燥と500℃×2時間の焼成を行
った後、3.5gPd相当量の硝酸パラジウム水溶液を
用いて、イオン交換法によりパラジウムを担持し、第2
触媒を得た。
触媒を以下のようにして調製した。300gのγ−アル
ミナ粉末と300gのチタニア粉末に、これらの粉末と
の総固形分を基準に固形分30質量%に相当するアルミ
ナゾルと適量のイオン交換水を添加し、攪拌してスラリ
ーを調製した。このスラリーを、直径103mm×長さ
155mmのモノリス担体に、固形分として260gコ
ートし、120℃×2時間の乾燥と500℃×2時間の
焼成を行った。次に、3gPt相当量のジニトロジアン
ミン白金硝酸水溶液と0.65gRh相当量の硝酸ロジ
ウムを2000ccのイオン交換水に溶解した水溶液
に、このコートされたモノリス担体を浸し、2時間攪拌
した後、120℃×2時間の乾燥と300℃×1時間の
焼成を行った。
ス担体に、0.26モルの酢酸バリウムと0.13モルの
酢酸リチウムを含浸法によって担持し、最終的に500
℃で焼成して第3触媒を得た。得られた第1触媒をエキ
ゾーストマニホルドに配置し、その下流に第2触媒と第
3触媒を配置し、図2のようにして、本発明の排気ガス
浄化装置を構成した。
La(NO3)3・6H2Oを用いた以外は、実施例5と同
様にして、ペロブスカイト型複合酸化物La0.7K0.3M
n0.7Ti0.3O3の粉末を得た。この粉末500gを用
いた以外は実施例5と同様にして第1触媒を調製し、実
施例5と同様にして調製した第2触媒及び第3触媒と組
み合わせて、本発明の排気ガス浄化装置を構成した。
Nd(NO3)3・6H2Oを用いた以外は、実施例5と同
様にして、ペロブスカイト型複合酸化物Nd0.7K0.3M
n0.7Ti0.3O3の粉末を得た。この粉末500gを用
いた以外は実施例5と同様にして第1触媒を調製し、実
施例5と同様にして調製した第2触媒及び第3触媒と組
み合わせて、本発明の排気ガス浄化装置を構成した。
以外は、実施例7と同様にして、ペロブスカイト型複合
酸化物Nd0.7Rb0.3Mn0.7Ti0.3O3の粉末を得
た。この粉末500gを用いた以外は実施例5と同様に
して第1触媒を調製し、実施例5と同様にして調製した
第2触媒及び第3触媒と組み合わせて、本発明の排気ガ
ス浄化装置を構成した。
2触媒と第3触媒を組み合わせて、比較用の排気ガス浄
化装置を構成した。
例1〜4と比較例1の排気ガス浄化装置、及び図2のよ
うに構成された実施例5〜8と比較例2の排気ガス浄化
装置の各々について、NOx浄化性能を評価した。エン
ジンは、直列4気筒で排気量2000ccの筒内直噴希
薄燃焼エンジン(D−4エンジン)とした。このエンジ
ンの回転数を4500〜5000rpmとして、第1触
媒入口ガス温度が700℃又は800℃となるように
し、燃焼室出口ガス中のNOx濃度に対する第2触媒出
口(実施例1〜4と比較例1)又は第3触媒出口(実施
例5〜8と比較例2)のガス中のNOx濃度(NOx浄化
率)で触媒性能を評価した。
0℃×50時間のエンジン耐久後で評価した。この評価
結果を、排気ガス浄化装置の構成の摘要と併せて表1と
表2に示す。この評価結果から、Pt担持ペロブスカイ
ト型複合酸化物の触媒を備えた本発明の構成による排気
ガス浄化装置は、比較例のPd担持γ−アルミナの触媒
を備えた排気ガス浄化装置よりも顕著に高いNO浄化率
を示すことがわかる。
物の触媒とPd担持γ−アルミナの触媒を1つのモノリ
ス担体に担持した実施例1〜4と、これらの触媒を別々
のモノリス担体に担持して、Pt担持ペロブスカイト型
複合酸化物の触媒をエキゾーストマニホルドに配置した
実施例5〜8は、同等なNOx浄化率を示している。
NO3、50.4gのMn(NO3)2・6H2O、及び固形
分6gを含むチタニアゾルを300ccのイオン交換水
に溶解・攪拌した後、水分を蒸発させ、120℃×2時
間の乾燥と480℃×1時間の仮焼の後、850℃×1
時間の焼成を行って、ペロブスカイト型複合酸化物Nd
0.7Rb0.3Mn0.7Ti0.3O3の粉末を得た。
0ccのイオン交換水に分散させて攪拌し、ジニトロジ
アンミン白金硝酸水溶液を2gPt相当量で添加した
後、水分を蒸発させ、120℃×2時間の乾燥と500
℃×1時間の焼成を行ってPtをこの複合酸化物の上に
担持し、本発明の触媒Aを得た。
NO3、50.4gのMn(NO3)2・6H2O、及び固形
分6gを含むチタニアゾルを用い、実施例9と同様にし
てペロブスカイト型複合酸化物Nd0.5Rb0.5Mn0.7
Ti0.3O3の粉末を得た。次いで、得られたこの複合酸
化物粉末50gに、実施例9と同様にして、2gのPt
を担持し、本発明の触媒Bを得た。
NO3、50.4gのMn(NO3)2・6H2O、及び固形
分6gを含むチタニアゾルを用い、実施例9と同様にし
てペロブスカイト型複合酸化物Sm0.7Rb0.3Mn0.7
Ti0.3O3の粉末を得た。次いで、得られたこの複合酸
化物粉末50gに、実施例9と同様にして、2gのPt
を担持し、本発明の触媒Cを得た。
NO3、50.4gのMn(NO3)2・6H2O、及び固形
分6gを含むチタニアゾルを用い、実施例9と同様にし
てペロブスカイト型複合酸化物La0.7Rb0.3Mn0.7
Ti0.3O3の粉末を得た。次いで、得られたこの複合酸
化物粉末50gに、実施例9と同様にして、2gのPt
を担持し、本発明の触媒Dを得た。
O3、50.4gのMn(NO3)2・6H2O、及び固形分
6gを含むチタニアゾルを用い、実施例9と同様にして
ペロブスカイト型複合酸化物Nd0.7K0.3Mn0.7Ti
0.3O3の粉末を得た。次いで、得られたこの複合酸化物
粉末50gに、実施例9と同様にして、2gのPtを担
持し、比較例の触媒Dを得た。
散させて攪拌し、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液を
1gPt相当量で添加し、1時間攪拌した後、濾過・乾
燥し、300℃×1時間の焼成を行ってPtをγ−アル
ミナの上に担持し得た。このPt担持γ−アルミナを、
500ccのイオン交換水に7.4gの酢酸カリウムを
溶解させた溶液に分散させ、攪拌しながら加熱して蒸発
乾固させた後、500℃×2時間の焼成を行って、比較
例の触媒Fを得た。
り直径0.5〜1.7mmのサイズを有するペレットにし
た。これら各ペレット触媒の2gを、下記のリーンとリ
ッチのモデルガス雰囲気をそれぞれ2分間毎に切り替え
る雰囲気に曝しながら、リーン雰囲気下でNOx浄化性
能を測定し、下記の式によってNOx浄化率を求めた。
+10%CO2+0.3%O2+5%H2O(残余:N2) リーンガス組成: 500ppmNO+2000ppmHC+0.1%CO
+10%CO2+6.5%O2+5%H2O(残余:N2) NOx浄化率=〔(入ガス濃度−出ガス濃度)÷入ガス
濃度〕×100 雰囲気温度は、400℃、500℃、600℃、及び7
00℃の4通りとし、各温度におけるNOx浄化率の結
果を図3に示した。
ロブスカイト型複合酸化物にPtを担持した触媒A〜E
は、γ−アルミナにPtとカリウムを坦持した触媒Fよ
りも、600℃と700℃におけるNOx浄化率が顕著
に高いことが分かる。
と、ルビジウムを含むペロブスカイト型複合酸化物にP
tを担持した触媒A〜Dは、ルビジウムを含まないペロ
ブスカイト型複合酸化物にPtを担持した触媒Eより
も、600℃と700℃おけるNOx浄化率がかなり高
いことが分かる。このことは、比較的不安定なルビジウ
ムが、ペロブスカイト型複合酸化物の中で安定に存在
し、高温での高いNOx吸蔵性能に寄与するものと考え
られる。
る。
略図である。
例示する概略図である。
x浄化率を比較したグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 リーンバーンエンジンの排気ガス通路の
上流側に、少なくとも2種の金属を含むペロブスカイト
型複合酸化物に貴金属を担持した触媒が配置され、前記
触媒の下流側にNOxを浄化する触媒が配置されたこと
を特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項2】 リーンバーンエンジンの排気ガス通路の
上流側に、化学式:A1-xA’xM1-yTiyO3(Aは、
La、Nd、Sm、及びGdの少なくとも1種、A’
は、K、Rb、及びCsの少なくとも1種、Mは、M
n、Co、Fe、及びNiの少なくとも1種、0<x<
1、0<y<1)で表されるペロブスカイト型複合酸化
物に貴金属を担持した触媒が配置され、前記触媒の下流
側にNOxを浄化する触媒が配置されたことを特徴とす
る排気ガス浄化装置。 - 【請求項3】 化学式:A1-xRbxM1-yTiyO3(A
は、La、Nd、Sm、及びGdの少なくとも1種、M
は、Mn、Co、Fe、及びNiの少なくとも1種、0
<x<1、0<y<1)で表されるペロブスカイト型複
合酸化物に貴金属が担持されたことを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。
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