JP2003135970A - 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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- JP2003135970A JP2003135970A JP2001336126A JP2001336126A JP2003135970A JP 2003135970 A JP2003135970 A JP 2003135970A JP 2001336126 A JP2001336126 A JP 2001336126A JP 2001336126 A JP2001336126 A JP 2001336126A JP 2003135970 A JP2003135970 A JP 2003135970A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン始動時の低温域において排出される
炭化水素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス浄化用触
媒を提供すること。 【解決手段】 担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化
物層及び触媒成分層を積層し、耐熱性無機酸化物層がγ
−アルミナ、触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ
やＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄ、を含んで成る排気ガス浄
化用触媒である。担体上に積層したＨＣ吸着材層上且つ
排気ガス流通方向に対し上流側に耐熱性無機酸化物層、
下流側に触媒成分層を配設し、耐熱性無機酸化物層がγ
−アルミナを含み、触媒成分層の第１層はＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持ＰｄやＣｅ−Ａｌ２Ｏ ３担持Ｐｄを含み、第
２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担
持Ｒｈ及びＺＣ２０などを含む排気ガス浄化用触媒であ
る。
炭化水素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス浄化用触
媒を提供すること。 【解決手段】 担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化
物層及び触媒成分層を積層し、耐熱性無機酸化物層がγ
−アルミナ、触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ
やＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄ、を含んで成る排気ガス浄
化用触媒である。担体上に積層したＨＣ吸着材層上且つ
排気ガス流通方向に対し上流側に耐熱性無機酸化物層、
下流側に触媒成分層を配設し、耐熱性無機酸化物層がγ
−アルミナを含み、触媒成分層の第１層はＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持ＰｄやＣｅ−Ａｌ２Ｏ ３担持Ｐｄを含み、第
２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担
持Ｒｈ及びＺＣ２０などを含む排気ガス浄化用触媒であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車（ガソリ
ン、ディーゼル）、ボイラーなどの内燃機関から排出さ
れる排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気ガス浄化
用触媒に係り、特に三元触媒が活性化しないエンジン始
動時の低温域において大量に排出されるＨＣを浄化する
排気ガス浄化用触媒に関する。
ン、ディーゼル）、ボイラーなどの内燃機関から排出さ
れる排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気ガス浄化
用触媒に係り、特に三元触媒が活性化しないエンジン始
動時の低温域において大量に排出されるＨＣを浄化する
排気ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、内燃機関のエンジン始動時の低温
域で大量に排出されるＨＣ（コールドＨＣ）の浄化を目
的に、ＨＣ吸着材にゼオライトを用いたＨＣ吸着型三元
触媒（ＨＣ吸着機能付き三元触媒）が開発されている。
域で大量に排出されるＨＣ（コールドＨＣ）の浄化を目
的に、ＨＣ吸着材にゼオライトを用いたＨＣ吸着型三元
触媒（ＨＣ吸着機能付き三元触媒）が開発されている。
【０００３】吸着材から脱離するＨＣの浄化触媒として
は、従来ロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）及びパラジウ
ム（Ｐｄ）等の貴金属種を同一層に共存させた仕様や、
Ｒｈ層とＰｄ層を塗り分けた仕様等が提案されている。
例えば、特開平２−５６２４７号公報には、ゼオライト
を主成分とする第一層の上に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈ等の
貴金属を主成分とする第二層を設けた排気ガス浄化用触
媒が提案されている。
は、従来ロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）及びパラジウ
ム（Ｐｄ）等の貴金属種を同一層に共存させた仕様や、
Ｒｈ層とＰｄ層を塗り分けた仕様等が提案されている。
例えば、特開平２−５６２４７号公報には、ゼオライト
を主成分とする第一層の上に、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈ等の
貴金属を主成分とする第二層を設けた排気ガス浄化用触
媒が提案されている。
【０００４】また、かかるＨＣ吸着材を用いた発明は、
例えば、特開平６−７４０１９号公報、特開平７−１４
４１１９号公報、特開平６−１４２４５７号公報、特開
平５−５９９４２号公報及び特開平７−１０２９５７号
公報等に開示されている。
例えば、特開平６−７４０１９号公報、特開平７−１４
４１１９号公報、特開平６−１４２４５７号公報、特開
平５−５９９４２号公報及び特開平７−１０２９５７号
公報等に開示されている。
【０００５】特開平６−７４０１９号公報には、排気流
路にバイパスを設け、エンジン始動直後のコールド時に
排出されるＨＣをバイパス流路に配置したＨＣ吸着材に
一旦吸着させ、その後流路を切換え、下流の三元触媒が
活性化した後、排気ガスの一部をＨＣ吸着触媒に通じ、
脱離したＨＣを徐々に後段の三元触媒で浄化するシステ
ムが提案されている。また、特開平７−１４４１１９号
公報には、コールド時に前段の三元触媒に熱を奪わせ中
段のＨＣ吸着触媒の吸着効率を向上し、前段の三元触媒
活性化後は、タンデム配置した中段のＨＣ吸着触材を介
して後段の三元触媒に反応熱を伝熱し易くし、後段の三
元触媒の浄化を促進するシステムが提案されている。更
に、特開平６−１４２１４５７号公報には、低温域で吸
着したＨＣが脱離する際に、脱離ＨＣを含む排気ガスを
熱交換器で予熱し三元触媒での浄化を促進するコールド
ＨＣ吸着除去システムが提案されている。
路にバイパスを設け、エンジン始動直後のコールド時に
排出されるＨＣをバイパス流路に配置したＨＣ吸着材に
一旦吸着させ、その後流路を切換え、下流の三元触媒が
活性化した後、排気ガスの一部をＨＣ吸着触媒に通じ、
脱離したＨＣを徐々に後段の三元触媒で浄化するシステ
ムが提案されている。また、特開平７−１４４１１９号
公報には、コールド時に前段の三元触媒に熱を奪わせ中
段のＨＣ吸着触媒の吸着効率を向上し、前段の三元触媒
活性化後は、タンデム配置した中段のＨＣ吸着触材を介
して後段の三元触媒に反応熱を伝熱し易くし、後段の三
元触媒の浄化を促進するシステムが提案されている。更
に、特開平６−１４２１４５７号公報には、低温域で吸
着したＨＣが脱離する際に、脱離ＨＣを含む排気ガスを
熱交換器で予熱し三元触媒での浄化を促進するコールド
ＨＣ吸着除去システムが提案されている。
【０００６】一方、特開平５−５９９４２号公報には、
触媒配置とバルブによる排気ガスの流路を切換えによっ
て、ＨＣ吸着材の昇温を緩慢にし、コールドＨＣの吸着
効率を向上するシステムが提案されている。また、特開
平７−１０２９５７号公報には、後段の酸化・三元触媒
の浄化性能を向上するため、前段の三元触媒と中段のＨ
Ｃ吸着材の間に空気を供給し、後段の酸化・三元触媒の
活性化を促進するシステムが提案されている。更に、特
開平７−９６１８３号公報には、ゼオライトと接触する
触媒層（ＰｄとＡｌ２Ｏ３が主成分）の高温下での劣化
抑制の観点から、吸着材層と触媒層との間に多孔質バリ
ア層を設け、しかも、下層吸着材層の吸着能の低下を抑
制するため、Ｐｄ担持Ａｌ２Ｏ３粒子の平均粒子径が１
５〜２５μｍ、耐火性無機質粒子の平均粒子径が５〜１
５μｍのものを用いることが提案されている。更にま
た、特開平１１−２１０４５１号公報には、排気ガス流
れ方向に対して、ＨＣ吸着層と三元触媒層との配置を変
更した構造によって、ＨＣ吸着層から脱離するＨＣの浄
化を促進することが提案されている。
触媒配置とバルブによる排気ガスの流路を切換えによっ
て、ＨＣ吸着材の昇温を緩慢にし、コールドＨＣの吸着
効率を向上するシステムが提案されている。また、特開
平７−１０２９５７号公報には、後段の酸化・三元触媒
の浄化性能を向上するため、前段の三元触媒と中段のＨ
Ｃ吸着材の間に空気を供給し、後段の酸化・三元触媒の
活性化を促進するシステムが提案されている。更に、特
開平７−９６１８３号公報には、ゼオライトと接触する
触媒層（ＰｄとＡｌ２Ｏ３が主成分）の高温下での劣化
抑制の観点から、吸着材層と触媒層との間に多孔質バリ
ア層を設け、しかも、下層吸着材層の吸着能の低下を抑
制するため、Ｐｄ担持Ａｌ２Ｏ３粒子の平均粒子径が１
５〜２５μｍ、耐火性無機質粒子の平均粒子径が５〜１
５μｍのものを用いることが提案されている。更にま
た、特開平１１−２１０４５１号公報には、排気ガス流
れ方向に対して、ＨＣ吸着層と三元触媒層との配置を変
更した構造によって、ＨＣ吸着層から脱離するＨＣの浄
化を促進することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】吸着材としてゼオライ
トを用いる場合、コールドＨＣ吸着性能は、排ガス中の
ＨＣ種組成とゼオライトの有する細孔径との間に相関が
あるので、最適な細孔径と分布、骨格構造をもつゼオラ
イトを使用することを要する。従来は、ＭＦＩ型をメイ
ンに、他の細孔径を有するゼオライト（例えば、ＵＳＹ
など）を単独で又はこれらを混合して、細孔径分布を調
整していたが、耐久後にはゼオライト種によって細孔径
の歪みや吸着・脱離特性が異なるため、排ガスＨＣ種の
吸着が不十分であるという問題点があった。
トを用いる場合、コールドＨＣ吸着性能は、排ガス中の
ＨＣ種組成とゼオライトの有する細孔径との間に相関が
あるので、最適な細孔径と分布、骨格構造をもつゼオラ
イトを使用することを要する。従来は、ＭＦＩ型をメイ
ンに、他の細孔径を有するゼオライト（例えば、ＵＳＹ
など）を単独で又はこれらを混合して、細孔径分布を調
整していたが、耐久後にはゼオライト種によって細孔径
の歪みや吸着・脱離特性が異なるため、排ガスＨＣ種の
吸着が不十分であるという問題点があった。
【０００８】また、従来の炭化水素吸着材層と浄化触媒
層を設けた排気ガス浄化用触媒では、内燃機関の始動直
後の排気ガス低温域において炭化水素吸着材に吸着した
コールドＨＣが、排気ガス温度の上昇する前に脱離し浄
化できない、更に、吸着ＨＣが脱離する際に、浄化触媒
層の雰囲気は酸素不足状態になるため、理論空燃比域で
の浄化に有効な三元触媒では、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの
バランスの良い浄化ができなくなり、吸着ＨＣの浄化が
十分でないという問題点があった。この対応策として、
排気流路の切換えによって、三元触媒が十分に活性化し
た後、吸着ＨＣを脱離させ三元触媒で浄化する方法、電
熱ヒーターによって三元触媒の早期活性化を図る方法、
及び外部から空気を導入して三元触媒の活性化開始を速
める方法なども検討されているが、システム構成が煩雑
化ししかも十分なコールドＨＣの低減効果が得られな
い、コストが高い、長期間の使用に耐えられない、など
の問題点があった。
層を設けた排気ガス浄化用触媒では、内燃機関の始動直
後の排気ガス低温域において炭化水素吸着材に吸着した
コールドＨＣが、排気ガス温度の上昇する前に脱離し浄
化できない、更に、吸着ＨＣが脱離する際に、浄化触媒
層の雰囲気は酸素不足状態になるため、理論空燃比域で
の浄化に有効な三元触媒では、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの
バランスの良い浄化ができなくなり、吸着ＨＣの浄化が
十分でないという問題点があった。この対応策として、
排気流路の切換えによって、三元触媒が十分に活性化し
た後、吸着ＨＣを脱離させ三元触媒で浄化する方法、電
熱ヒーターによって三元触媒の早期活性化を図る方法、
及び外部から空気を導入して三元触媒の活性化開始を速
める方法なども検討されているが、システム構成が煩雑
化ししかも十分なコールドＨＣの低減効果が得られな
い、コストが高い、長期間の使用に耐えられない、など
の問題点があった。
【０００９】更に、炭化水素吸着材と浄化触媒と組合せ
逐次積層した一体構造型触媒においても、内燃機関の始
動直後の排気ガス低温域において炭化水素吸着材に吸着
したコールドＨＣが、排気ガス温度の上昇する前に脱離
し浄化できない、更に、吸着ＨＣの脱離と三元触媒の活
性化域とが重なった場合においても、十分に活性化して
いない三元触媒では、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘのバランス
の良い浄化ができなくなり、吸着ＨＣの浄化が十分にで
きないという問題点があった。
逐次積層した一体構造型触媒においても、内燃機関の始
動直後の排気ガス低温域において炭化水素吸着材に吸着
したコールドＨＣが、排気ガス温度の上昇する前に脱離
し浄化できない、更に、吸着ＨＣの脱離と三元触媒の活
性化域とが重なった場合においても、十分に活性化して
いない三元触媒では、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘのバランス
の良い浄化ができなくなり、吸着ＨＣの浄化が十分にで
きないという問題点があった。
【００１０】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、エンジン始動時の低温域において排出される炭化水
素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス浄化用触媒を提
供することにある。
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、エンジン始動時の低温域において排出される炭化水
素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス浄化用触媒を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、耐熱性無機酸化物層に
より、ＨＣ吸着材層で吸着・保持した炭化水素（ＨＣ）
の脱離速度、脱離量を抑制することにより、上記課題が
解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
決すべく鋭意研究を重ねた結果、耐熱性無機酸化物層に
より、ＨＣ吸着材層で吸着・保持した炭化水素（ＨＣ）
の脱離速度、脱離量を抑制することにより、上記課題が
解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】即ち、本発明の排気ガス浄化用触媒は、担
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙ
はジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並びに／
又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成ること
を特徴とする。
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙ
はジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並びに／
又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成ること
を特徴とする。
【００１３】また、本発明の排気ガス浄化用触媒は、担
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層が排気ガスの流通方向に対して上流
側に配設される上流側触媒成分層と下流側に配設される
下流側触媒成分層とから構成され、該上流側触媒成分層
はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プ
ラセオジム及びネオジムから成る群より選ばれた少なく
とも１種の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ
３担持Ｐｄを主成分として成り、該下流側触媒成分層は
Ｃｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ
及びＣｅ−ＺｒＯ２から成る群より選ばれた少なくとも
１種のものを主成分として成ることを特徴とする。
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層が排気ガスの流通方向に対して上流
側に配設される上流側触媒成分層と下流側に配設される
下流側触媒成分層とから構成され、該上流側触媒成分層
はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プ
ラセオジム及びネオジムから成る群より選ばれた少なく
とも１種の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ
３担持Ｐｄを主成分として成り、該下流側触媒成分層は
Ｃｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ
及びＣｅ−ＺｒＯ２から成る群より選ばれた少なくとも
１種のものを主成分として成ることを特徴とする。
【００１４】更に、本発明の排気ガス浄化用触媒は、担
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの順に積層
して成り、該第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙ
はジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並びに／
又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、該
第２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３
担持Ｒｈ及びＺｒ含有ＣｅＯ２から成る群より選ばれた
少なくとも１種のものを主成分として成ることを特徴と
する。
体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分
層を順次積層して成る排気ガス浄化用触媒であって、上
記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として成
り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの順に積層
して成り、該第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙ
はジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並びに／
又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、該
第２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３
担持Ｒｈ及びＺｒ含有ＣｅＯ２から成る群より選ばれた
少なくとも１種のものを主成分として成ることを特徴と
する。
【００１５】更にまた、本発明の排気ガス浄化用触媒
は、担体上にＨＣ吸着材層を積層し、このＨＣ吸着材層
上且つ排気ガスの流通方向に対して上流側に耐熱性無機
酸化物層、下流側に触媒成分層を配設して成る排気ガス
浄化用触媒であって、上記耐熱性無機酸化物層がγ−ア
ルミナを主成分として成り、上記触媒成分層が第１層及
び第２層をこの順に積層して成り、該第１層はＣｅ−
［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プラセオジ
ム及びネオジムから成る群より選ばれた少なくとも１種
の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐ
ｄを主成分として成り、該第２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担
持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ及びＺｒ含有ＣｅＯ
２から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを主成
分として成ることを特徴とする。
は、担体上にＨＣ吸着材層を積層し、このＨＣ吸着材層
上且つ排気ガスの流通方向に対して上流側に耐熱性無機
酸化物層、下流側に触媒成分層を配設して成る排気ガス
浄化用触媒であって、上記耐熱性無機酸化物層がγ−ア
ルミナを主成分として成り、上記触媒成分層が第１層及
び第２層をこの順に積層して成り、該第１層はＣｅ−
［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プラセオジ
ム及びネオジムから成る群より選ばれた少なくとも１種
の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐ
ｄを主成分として成り、該第２層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担
持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ及びＺｒ含有ＣｅＯ
２から成る群より選ばれた少なくとも１種のものを主成
分として成ることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の排気ガス浄化用触媒は、担
体上且つ排気ガスの流通方向に対して、上流側にＨＣ吸
着材層、耐熱性無機酸化物層及び上流側触媒成分層をこ
の順に積層し、下流側に耐熱性無機酸化物層及び下流側
触媒成分層をこの順に積層して成る排気ガス浄化用触媒
であって、上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主
成分として成り、上記上流側触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プラセオジム及び
ネオジムから成る群より選ばれた少なくとも１種の元素
を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主
成分として成り、上記下流側触媒成分層がＣｅ−Ａｌ２
Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成ることを特徴とする。
体上且つ排気ガスの流通方向に対して、上流側にＨＣ吸
着材層、耐熱性無機酸化物層及び上流側触媒成分層をこ
の順に積層し、下流側に耐熱性無機酸化物層及び下流側
触媒成分層をこの順に積層して成る排気ガス浄化用触媒
であって、上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主
成分として成り、上記上流側触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プラセオジム及び
ネオジムから成る群より選ばれた少なくとも１種の元素
を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主
成分として成り、上記下流側触媒成分層がＣｅ−Ａｌ２
Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成ることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化用触
媒について詳細に説明する。なお、本明細書において
「％」は、特記しない限り質量百分率を示す。また、図
２〜１３に、本発明の一例及び比較例の触媒構造を示す
が、これらの図では排気ガスが左側から右側へ流通する
ことを想定している。
媒について詳細に説明する。なお、本明細書において
「％」は、特記しない限り質量百分率を示す。また、図
２〜１３に、本発明の一例及び比較例の触媒構造を示す
が、これらの図では排気ガスが左側から右側へ流通する
ことを想定している。
【００１８】本発明の排気ガス浄化用触媒は、ＨＣ吸着
材層が吸着した排気ガス中のＨＣを、触媒成分層が放出
する酸素と効率良く反応させることにより、ＨＣ、ＣＯ
及びＮＯｘ、特に三元触媒が活性化しないエンジン始動
時の低温域のＨＣを効率良く浄化する。具体的には、耐
熱性無機酸化物層を設けて、ＨＣ吸着材層のＨＣ脱離を
遅延化し、また、触媒成分層に含まれる触媒成分が低温
・酸素不足雰囲気で優れた酸素放出能や触媒活性を発現
することにより、脱離ＨＣが効率良く浄化される。本発
明者は、かかる効果を発現させる排気ガス浄化用触媒と
して、以下の５つの触媒構造を見出した。
材層が吸着した排気ガス中のＨＣを、触媒成分層が放出
する酸素と効率良く反応させることにより、ＨＣ、ＣＯ
及びＮＯｘ、特に三元触媒が活性化しないエンジン始動
時の低温域のＨＣを効率良く浄化する。具体的には、耐
熱性無機酸化物層を設けて、ＨＣ吸着材層のＨＣ脱離を
遅延化し、また、触媒成分層に含まれる触媒成分が低温
・酸素不足雰囲気で優れた酸素放出能や触媒活性を発現
することにより、脱離ＨＣが効率良く浄化される。本発
明者は、かかる効果を発現させる排気ガス浄化用触媒と
して、以下の５つの触媒構造を見出した。
【００１９】まず、本発明の第１の排気ガス浄化用触媒
は、担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触
媒成分層を順次積層して成る。ここで、上記耐熱性無機
酸化物層はγ−アルミナを主成分として成り、上記触媒
成分層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウ
ム（Ｚｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）又はネオジム（Ｎ
ｄ）、及びこれらの任意の組合せに係る元素を示す）、
並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として
成る。例えば、図３に示す触媒構造を挙げることができ
る。この場合は、吸着ＨＣの拡散方向上又は排気ガスの
流通方向上に設けられた耐熱性無機酸化物層により、Ｈ
Ｃ吸着材層に拡散しゼオライト層内を通過する排気ガス
の流通量又は流通速度が減少するため、吸着ＨＣの脱離
が遅延化され、脱離ＨＣを効率良く浄化することができ
る。また、上記耐熱性無機酸化物層として用いるγ−ア
ルミナは、平均粒子径が１〜３μｍであることが緻密で
ある（ゼオライトに比べてガス透過性が低い）面から望
ましい。この上限以下の方がより吸着ＨＣの脱離遅延化
効果が大きく、この下限以上の方がより吸着ＨＣの拡散
が早くなり吸着効率の低下が起こりにくい。
は、担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触
媒成分層を順次積層して成る。ここで、上記耐熱性無機
酸化物層はγ−アルミナを主成分として成り、上記触媒
成分層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニウ
ム（Ｚｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）又はネオジム（Ｎ
ｄ）、及びこれらの任意の組合せに係る元素を示す）、
並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として
成る。例えば、図３に示す触媒構造を挙げることができ
る。この場合は、吸着ＨＣの拡散方向上又は排気ガスの
流通方向上に設けられた耐熱性無機酸化物層により、Ｈ
Ｃ吸着材層に拡散しゼオライト層内を通過する排気ガス
の流通量又は流通速度が減少するため、吸着ＨＣの脱離
が遅延化され、脱離ＨＣを効率良く浄化することができ
る。また、上記耐熱性無機酸化物層として用いるγ−ア
ルミナは、平均粒子径が１〜３μｍであることが緻密で
ある（ゼオライトに比べてガス透過性が低い）面から望
ましい。この上限以下の方がより吸着ＨＣの脱離遅延化
効果が大きく、この下限以上の方がより吸着ＨＣの拡散
が早くなり吸着効率の低下が起こりにくい。
【００２０】また、本発明の第２の排気ガス浄化用触媒
は、触媒成分層が上流側触媒成分層及び下流側触媒成分
層から成ること以外は、上記第１の触媒とほぼ同様の構
成を有する。即ち、担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機
酸化物層及び触媒成分層を順次積層して成り、この触媒
成分層が、排気ガスの流通方向に対して上流側に配設さ
れる上流側触媒成分層と下流側に配設される下流側触媒
成分層とから構成される。ここで、上流側触媒成分層は
Ｃｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮ
ｄ、及びこれらの任意の組合せに係る元素を示す）、並
びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成
り、下流側触媒成分層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚ
ｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ又はＣｅ−ＺｒＯ２、及びこれ
らの任意の組合せに係るものを主成分として成る。例え
ば、図５に示すような触媒構造を挙げることができる。
この場合は、ＨＣ吸着材の温度上昇が緩慢になり、また
吸着ＨＣの脱離が遅延化されるので有効である。また、
上述の上流側触媒成分層及び下流側触媒成分層を使用す
ることで、下流に酸素不足の雰囲気でのＨＣ浄化能にす
ぐれる触媒成分層を配置することができ、脱離ＨＣの浄
化効率を更に向上することができる。
は、触媒成分層が上流側触媒成分層及び下流側触媒成分
層から成ること以外は、上記第１の触媒とほぼ同様の構
成を有する。即ち、担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機
酸化物層及び触媒成分層を順次積層して成り、この触媒
成分層が、排気ガスの流通方向に対して上流側に配設さ
れる上流側触媒成分層と下流側に配設される下流側触媒
成分層とから構成される。ここで、上流側触媒成分層は
Ｃｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮ
ｄ、及びこれらの任意の組合せに係る元素を示す）、並
びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成
り、下流側触媒成分層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚ
ｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ又はＣｅ−ＺｒＯ２、及びこれ
らの任意の組合せに係るものを主成分として成る。例え
ば、図５に示すような触媒構造を挙げることができる。
この場合は、ＨＣ吸着材の温度上昇が緩慢になり、また
吸着ＨＣの脱離が遅延化されるので有効である。また、
上述の上流側触媒成分層及び下流側触媒成分層を使用す
ることで、下流に酸素不足の雰囲気でのＨＣ浄化能にす
ぐれる触媒成分層を配置することができ、脱離ＨＣの浄
化効率を更に向上することができる。
【００２１】更に、本発明の第３の排気ガス浄化用触媒
は、触媒成分層を２層構造としたこと以外は、上記第１
の触媒とほぼ同様の構成を有する。即ち、担体上にＨＣ
吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分層を順次積
層して成り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの
順に積層して成る。ここで、上記第１層はＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれら
の任意の組合せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ
−Ａｌ２Ｏ ３担持Ｐｄを主成分として成り、上記第２層
はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒ
ｈ又はＺｒ含有ＣｅＯ２（ＺＣ２０）、及びこれらの任
意の組合せに係るものを主成分として成る。例えば、図
６及び図７に示すような触媒構造を挙げることができ
る。
は、触媒成分層を２層構造としたこと以外は、上記第１
の触媒とほぼ同様の構成を有する。即ち、担体上にＨＣ
吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び触媒成分層を順次積
層して成り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの
順に積層して成る。ここで、上記第１層はＣｅ−［Ｙ］
−Ｏｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれら
の任意の組合せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ
−Ａｌ２Ｏ ３担持Ｐｄを主成分として成り、上記第２層
はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒ
ｈ又はＺｒ含有ＣｅＯ２（ＺＣ２０）、及びこれらの任
意の組合せに係るものを主成分として成る。例えば、図
６及び図７に示すような触媒構造を挙げることができ
る。
【００２２】次に、本発明の第４の排気ガス浄化用触媒
は、担体上にＨＣ吸着材層を積層し、このＨＣ吸着材層
上且つ排気ガスの流通方向に対して上流側に耐熱性無機
酸化物層、下流側に触媒成分層を配設して成る。ここ
で、上記耐熱性無機酸化物層はγ−アルミナを主成分と
して成り、上記触媒成分層は第１層及び第２層をこの順
に積層して成る。また、上記第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏ
ｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれらの任
意の組合せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａ
ｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、上記第２層はＣ
ｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ又
はＺｒ含有ＣｅＯ２、及びこれらの任意の組合せに係る
ものを主成分として成る。例えば、図２に示すような触
媒構造を挙げることができる。この場合は、上流側の温
度上昇を抑え、しかも吸着ＨＣの脱離遅延化が図れるた
め下流での脱離ＨＣ浄化効率が向上する。
は、担体上にＨＣ吸着材層を積層し、このＨＣ吸着材層
上且つ排気ガスの流通方向に対して上流側に耐熱性無機
酸化物層、下流側に触媒成分層を配設して成る。ここ
で、上記耐熱性無機酸化物層はγ−アルミナを主成分と
して成り、上記触媒成分層は第１層及び第２層をこの順
に積層して成る。また、上記第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏ
ｘ担持Ｐｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれらの任
意の組合せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａ
ｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、上記第２層はＣ
ｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ又
はＺｒ含有ＣｅＯ２、及びこれらの任意の組合せに係る
ものを主成分として成る。例えば、図２に示すような触
媒構造を挙げることができる。この場合は、上流側の温
度上昇を抑え、しかも吸着ＨＣの脱離遅延化が図れるた
め下流での脱離ＨＣ浄化効率が向上する。
【００２３】次に、本発明の第５の排気ガス浄化用触媒
は、担体上且つ排気ガスの流通方向に対して、上流側に
ＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び上流側触媒成分
層をこの順に積層し、下流側に耐熱性無機酸化物層及び
下流側触媒成分層をこの順に積層して成る。ここで、上
記耐熱性無機酸化物層はγ−アルミナを主成分として成
り、上記上流側触媒成分層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐ
ｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれらの任意の組合
せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３
担持Ｐｄを主成分として成り、上記下流側触媒成分層が
Ｃｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成る。例え
ば、図４に示すような触媒構造を挙げることができる。
この場合は、下流側に設けた耐熱性無機酸化物層によ
り、ＨＣがＨＣ吸着材層内に拡散しゼオライト構造内を
通過する排気ガス量が減少する。また、吸着ＨＣは脱離
が抑制されるとともに耐熱性無機酸化物層上に設けた下
流側浄化触媒成分層で効率良く浄化される。なお、耐熱
性無機酸化物層の塗布量を調整して排気ガスと上流側触
媒成分層及び下流側浄化触媒成分層との接触状態を良好
にすることができ、このときはＨＣ吸着層から脱離する
吸着ＨＣと上流側触媒成分層から放出された酸素とを、
下流側浄化触媒成分層で効率良く浄化することができ
る。
は、担体上且つ排気ガスの流通方向に対して、上流側に
ＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び上流側触媒成分
層をこの順に積層し、下流側に耐熱性無機酸化物層及び
下流側触媒成分層をこの順に積層して成る。ここで、上
記耐熱性無機酸化物層はγ−アルミナを主成分として成
り、上記上流側触媒成分層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐ
ｄ（ＹはＺｒ、Ｐｒ又はＮｄ、及びこれらの任意の組合
せに係る元素を示す）、並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３
担持Ｐｄを主成分として成り、上記下流側触媒成分層が
Ｃｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成る。例え
ば、図４に示すような触媒構造を挙げることができる。
この場合は、下流側に設けた耐熱性無機酸化物層によ
り、ＨＣがＨＣ吸着材層内に拡散しゼオライト構造内を
通過する排気ガス量が減少する。また、吸着ＨＣは脱離
が抑制されるとともに耐熱性無機酸化物層上に設けた下
流側浄化触媒成分層で効率良く浄化される。なお、耐熱
性無機酸化物層の塗布量を調整して排気ガスと上流側触
媒成分層及び下流側浄化触媒成分層との接触状態を良好
にすることができ、このときはＨＣ吸着層から脱離する
吸着ＨＣと上流側触媒成分層から放出された酸素とを、
下流側浄化触媒成分層で効率良く浄化することができ
る。
【００２４】なお、上述した排気ガス浄化用触媒のＨＣ
吸着材層の構成成分としては、代表的に、β−ゼオライ
ト、モルデナイト、ＵＳＹ及びＭＦＩなどを使用するこ
とができる。これらを用いるといろいろな分子径のＨＣ
種を効率良く吸着できるので有効である。また、上記排
気ガス浄化用触媒では、排気ガスの流通方向に対して上
流側に下流側より多くの酸素放出材及び貴金属を含有す
ることができる。これより、上流側における酸素放出量
を下流側より増大させることができるので、脱離された
吸着ＨＣを効率良く浄化できる。
吸着材層の構成成分としては、代表的に、β−ゼオライ
ト、モルデナイト、ＵＳＹ及びＭＦＩなどを使用するこ
とができる。これらを用いるといろいろな分子径のＨＣ
種を効率良く吸着できるので有効である。また、上記排
気ガス浄化用触媒では、排気ガスの流通方向に対して上
流側に下流側より多くの酸素放出材及び貴金属を含有す
ることができる。これより、上流側における酸素放出量
を下流側より増大させることができるので、脱離された
吸着ＨＣを効率良く浄化できる。
【００２５】更に、上記担体としては、代表的に一体構
造型ハニカム担体を例示できる。また、担体における各
成分の塗布面積は適宜調整することが望ましく、例え
ば、図２の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から
下流側へ且つ全長の５〜５０％の範囲に亘って耐熱性無
機酸化物層が配設されていることが望ましい。更に、図
４の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から下流側
へ且つ全長の２０〜６０％の範囲に亘って上流側触媒成
分層が配設されていることが望ましい。更にまた、図５
の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から下流側へ
且つ全長の５０〜９０％の範囲に亘って上流側浄化触媒
成分層が配設されていることが望ましい。これらの場合
は、脱離ＨＣと放出酸素との反応効率を向上できるので
有効である。
造型ハニカム担体を例示できる。また、担体における各
成分の塗布面積は適宜調整することが望ましく、例え
ば、図２の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から
下流側へ且つ全長の５〜５０％の範囲に亘って耐熱性無
機酸化物層が配設されていることが望ましい。更に、図
４の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から下流側
へ且つ全長の２０〜６０％の範囲に亘って上流側触媒成
分層が配設されていることが望ましい。更にまた、図５
の排気ガス浄化用触媒では、担体の上流側から下流側へ
且つ全長の５０〜９０％の範囲に亘って上流側浄化触媒
成分層が配設されていることが望ましい。これらの場合
は、脱離ＨＣと放出酸素との反応効率を向上できるので
有効である。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
【００２７】（実施例１）
・ＨＣ吸着材層
Ｓｉ／２Ａｌ比が３５のβ−ゼオライト粉末８００ｇ、
シリカゾルを１３３３．３ｇ（固形分濃度１５％）と純
水１０００ｇをアルミナ製ボールミルポットに投入し、
６０分間粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液を
モノリス担体（３００セル／６ミル、触媒容量１．０
Ｌ）に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを
取り除いて、５０℃の空気流通下３０分間乾燥し、次い
で、１５０℃の空気流通下１５分間乾燥した後、４００
℃で１時間焼成した。この時の塗布量として、焼成後に
３５０ｇ／Ｌになるまでコーティング作業を繰り返し、
触媒−ａを得た。
シリカゾルを１３３３．３ｇ（固形分濃度１５％）と純
水１０００ｇをアルミナ製ボールミルポットに投入し、
６０分間粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液を
モノリス担体（３００セル／６ミル、触媒容量１．０
Ｌ）に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを
取り除いて、５０℃の空気流通下３０分間乾燥し、次い
で、１５０℃の空気流通下１５分間乾燥した後、４００
℃で１時間焼成した。この時の塗布量として、焼成後に
３５０ｇ／Ｌになるまでコーティング作業を繰り返し、
触媒−ａを得た。
【００２８】・耐熱性無機酸化物層
γ−アルミナ９５０ｇと硝酸酸性アルミナゾル５００
ｇ、純水１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記触媒−
ａの排気ガス上流側の１／４に付着させ、空気流にてセ
ル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成し、コート層重量３５ｇ／Ｌを塗布し、触媒
−ａ１を得た。
ｇ、純水１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記触媒−
ａの排気ガス上流側の１／４に付着させ、空気流にてセ
ル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成し、コート層重量３５ｇ／Ｌを塗布し、触媒
−ａ１を得た。
【００２９】・触媒成分層（第１層）
Ｃｅ３ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ
％）に、硝酸パラジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中
で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で
１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐｄ担持ア
ルミナ粉末（粉末ａ）を得た。この粉末ａのＰｄ濃度は
４．０％であった。Ｌａ１ｍｏｌ％とＺｒ３２ｍｏｌ％
含有セリウム酸化物粉末（Ｃｅ６７ｍｏｌ％）に、硝酸
パラジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１
５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で１時間、次い
で、６００℃で１時間焼成し、Ｐｄ担持セリウム酸化物
粉末（粉末ｂ）を得た。この粉末ｂのＰｄ濃度は２．０
％であった。上記Ｐｄ担持アルミナ粉末（粉末ａ）４０
０ｇ、Ｐｄ担持セリウム酸化物粉末（粉末ｂ）１４１、
硝酸酸性アルミナゾル２４０ｇ（ベーマイトアルミナ１
０％に１０％の硝酸を添加することによって得られたゾ
ルでＡｌ２Ｏ３換算で２４ｇ）及び炭酸バリウム１００
ｇ（ＢａＯとして６７ｇ）を純水２０００ｇを磁性ボー
ルミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。この
スラリー液を上記コート触媒−ａ１の排気ガス下流側の
３／４に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリー
を取り除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート
層重量６６．５ｇ／Ｌを塗布し、触媒−ｂを得た。
％）に、硝酸パラジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中
で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で
１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐｄ担持ア
ルミナ粉末（粉末ａ）を得た。この粉末ａのＰｄ濃度は
４．０％であった。Ｌａ１ｍｏｌ％とＺｒ３２ｍｏｌ％
含有セリウム酸化物粉末（Ｃｅ６７ｍｏｌ％）に、硝酸
パラジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１
５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で１時間、次い
で、６００℃で１時間焼成し、Ｐｄ担持セリウム酸化物
粉末（粉末ｂ）を得た。この粉末ｂのＰｄ濃度は２．０
％であった。上記Ｐｄ担持アルミナ粉末（粉末ａ）４０
０ｇ、Ｐｄ担持セリウム酸化物粉末（粉末ｂ）１４１、
硝酸酸性アルミナゾル２４０ｇ（ベーマイトアルミナ１
０％に１０％の硝酸を添加することによって得られたゾ
ルでＡｌ２Ｏ３換算で２４ｇ）及び炭酸バリウム１００
ｇ（ＢａＯとして６７ｇ）を純水２０００ｇを磁性ボー
ルミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。この
スラリー液を上記コート触媒−ａ１の排気ガス下流側の
３／４に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリー
を取り除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート
層重量６６．５ｇ／Ｌを塗布し、触媒−ｂを得た。
【００３０】・触媒成分層（第２層）
Ｚｒ３ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ
％）に、硝酸ロジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で
噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で１
時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｒｈ担持アル
ミナ粉末（粉末ｃ）を得た。この粉末ｃのＲｈ濃度は
２．０％であった。Ｃｅ３ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末
（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、ジニトロジアンミン白金水溶
液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時
間乾燥した後、４００℃で１時間、次いで、６００℃で
１時間焼成し、Ｐｔ担持アルミナ粉末（粉末ｄ）を得
た。この粉末ｄのＰｔ濃度は３．０％であった。Ｌａ１
モル％とＣｅ２０モル％を含有するジルコニウム酸化物
粉末に、ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸或いは高
速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４
００℃で１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐ
ｔ担持アルミナ粉末（粉末ｅ）を得た。この粉末ｄのＰ
ｔ濃度は３．０％であった。上記Ｒｈ担持アルミナ粉末
（粉末ｃ）１１８ｇ、Ｐｔ担持アルミナ粉末（粉末ｄ）
１１８ｇ、Ｐｔ担持ジルコニウム酸化物粉末（粉末ｅ）
１１８ｇ、硝酸酸性アルミナゾル１６０ｇを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このス
ラリー液を上記コート触媒触媒−ａ１の排気ガス下流側
の３／４に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリ
ーを取り除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コー
ト層重量３７ｇ／Ｌを塗布し、触媒を得た（図２）。触
媒の貴金属担持量は、Ｐｔ０．７１ｇ／Ｌ、Ｐｄ１．８
８ｇ／Ｌ、Ｒｈ０．２４ｇ／Ｌであった。
％）に、硝酸ロジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で
噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で１
時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｒｈ担持アル
ミナ粉末（粉末ｃ）を得た。この粉末ｃのＲｈ濃度は
２．０％であった。Ｃｅ３ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末
（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、ジニトロジアンミン白金水溶
液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時
間乾燥した後、４００℃で１時間、次いで、６００℃で
１時間焼成し、Ｐｔ担持アルミナ粉末（粉末ｄ）を得
た。この粉末ｄのＰｔ濃度は３．０％であった。Ｌａ１
モル％とＣｅ２０モル％を含有するジルコニウム酸化物
粉末に、ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸或いは高
速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４
００℃で１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐ
ｔ担持アルミナ粉末（粉末ｅ）を得た。この粉末ｄのＰ
ｔ濃度は３．０％であった。上記Ｒｈ担持アルミナ粉末
（粉末ｃ）１１８ｇ、Ｐｔ担持アルミナ粉末（粉末ｄ）
１１８ｇ、Ｐｔ担持ジルコニウム酸化物粉末（粉末ｅ）
１１８ｇ、硝酸酸性アルミナゾル１６０ｇを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このス
ラリー液を上記コート触媒触媒−ａ１の排気ガス下流側
の３／４に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリ
ーを取り除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コー
ト層重量３７ｇ／Ｌを塗布し、触媒を得た（図２）。触
媒の貴金属担持量は、Ｐｔ０．７１ｇ／Ｌ、Ｐｄ１．８
８ｇ／Ｌ、Ｒｈ０．２４ｇ／Ｌであった。
【００３１】（実施例２）γ−アルミナ９５０ｇと硝酸
酸性アルミナゾル５００ｇ、純水１０００ｇをを磁性ボ
ールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。こ
のスラリー液を上記触媒−ａの排気ガス上流側の１／４
に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り
除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート層重量
３５ｇ／Ｌを塗布し、触媒−ａ２を得た。実施例１と同
様の操作を繰り返して、触媒−ａ２に三元触媒成分層を
塗布し、図３に示す構造を有する本例の触媒を得た。
酸性アルミナゾル５００ｇ、純水１０００ｇをを磁性ボ
ールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。こ
のスラリー液を上記触媒−ａの排気ガス上流側の１／４
に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り
除いて乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート層重量
３５ｇ／Ｌを塗布し、触媒−ａ２を得た。実施例１と同
様の操作を繰り返して、触媒−ａ２に三元触媒成分層を
塗布し、図３に示す構造を有する本例の触媒を得た。
【００３２】（実施例３〜６）Ｚｒ３ｍｏｌ％を含むア
ルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、硝酸ロジウム水溶
液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時
間乾燥した後、４００℃で１時間、次いで、６００℃で
１時間焼成し、Ｒｈ担持アルミナ粉末（粉末ｅ）を得
た。この粉末ｅのＲｈ濃度は１．５％であった。Ｃｅ３
ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、
ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸或いは高速撹拌中
で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で
１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐｔ担持ア
ルミナ粉末（粉末ｆ）を得た。この粉末ｄのＰｔ濃度は
１．５％であった。実施例１又は実施例２とほぼ同様の
操作を繰り返して、図４〜７に示す構造を有する実施例
３〜６の触媒を得た。
ルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、硝酸ロジウム水溶
液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、１５０℃で２４時
間乾燥した後、４００℃で１時間、次いで、６００℃で
１時間焼成し、Ｒｈ担持アルミナ粉末（粉末ｅ）を得
た。この粉末ｅのＲｈ濃度は１．５％であった。Ｃｅ３
ｍｏｌ％を含むアルミナ粉末（Ａｌ９７ｍｏｌ％）に、
ジニトロジアンミン白金水溶液を含浸或いは高速撹拌中
で噴霧し、１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で
１時間、次いで、６００℃で１時間焼成し、Ｐｔ担持ア
ルミナ粉末（粉末ｆ）を得た。この粉末ｄのＰｔ濃度は
１．５％であった。実施例１又は実施例２とほぼ同様の
操作を繰り返して、図４〜７に示す構造を有する実施例
３〜６の触媒を得た。
【００３３】（三元触媒（ＴＷＣ））粉末ａを５３０
ｇ、粉末ｂを２３６ｇと硝酸酸性アルミナゾル７０ｇ
（ベーマイトアルミナ１０％に１０％の硝酸を添加する
ことによって得られたゾルでＡｌ ２Ｏ３換算で１４ｇ）
及び炭酸バリウム４０ｇ（ＢａＯとして２７ｇ）を純水
１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してス
ラリー液を得た。このスラリー液をモノリス担体（９０
０セル／２ミル、触媒容量１．０Ｌ）に付着させ、空気
流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４
００℃で１時間焼成し、コート層重量７８ｇ／Ｌを塗布
し、触媒−ｆを得た。
ｇ、粉末ｂを２３６ｇと硝酸酸性アルミナゾル７０ｇ
（ベーマイトアルミナ１０％に１０％の硝酸を添加する
ことによって得られたゾルでＡｌ ２Ｏ３換算で１４ｇ）
及び炭酸バリウム４０ｇ（ＢａＯとして２７ｇ）を純水
１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してス
ラリー液を得た。このスラリー液をモノリス担体（９０
０セル／２ミル、触媒容量１．０Ｌ）に付着させ、空気
流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４
００℃で１時間焼成し、コート層重量７８ｇ／Ｌを塗布
し、触媒−ｆを得た。
【００３４】粉末ｅを３１３ｇ、Ｌａ１モル％とＣｅ２
０モル％を含有するジルコニウム酸化物粉末を１００ｇ
と硝酸酸性アルミナゾル１７０ｇ（ベーマイトアルミナ
１０％に１０％の硝酸を添加することによって得られた
ゾルでＡｌ２Ｏ３換算で１７ｇ）を純水１０００ｇを磁
性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。このスラリー液を触媒−ｆに付着させ、空気流にて
セル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４００℃
で１時間焼成し、コート層重量４３ｇ／Ｌを塗布し、触
媒を得た。触媒の貴金属担持量は、Ｐｄ２．３５ｇ／
Ｌ、Ｒｈ０．４７ｇ／Ｌであった。
０モル％を含有するジルコニウム酸化物粉末を１００ｇ
と硝酸酸性アルミナゾル１７０ｇ（ベーマイトアルミナ
１０％に１０％の硝酸を添加することによって得られた
ゾルでＡｌ２Ｏ３換算で１７ｇ）を純水１０００ｇを磁
性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。このスラリー液を触媒−ｆに付着させ、空気流にて
セル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、４００℃
で１時間焼成し、コート層重量４３ｇ／Ｌを塗布し、触
媒を得た。触媒の貴金属担持量は、Ｐｄ２．３５ｇ／
Ｌ、Ｒｈ０．４７ｇ／Ｌであった。
【００３５】（比較例１）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返して、図８に示す構
造を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返して、図８に示す構
造を有する本例の触媒を得た。
【００３６】（比較例２）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例２と同様の操作を繰り返して、図９示す構造
を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例２と同様の操作を繰り返して、図９示す構造
を有する本例の触媒を得た。
【００３７】（比較例３）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例３と同様の操作を繰り返して、図１０に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物層を有しない構造とした以外
は、実施例３と同様の操作を繰り返して、図１０に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
【００３８】（比較例４）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例４と同様の操作を繰り返して、図１１に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例４と同様の操作を繰り返して、図１１に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
【００３９】（比較例５）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例５と同様の操作を繰り返して、図１２に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例５と同様の操作を繰り返して、図１２に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
【００４０】（比較例６）γ−アルミナを主成分とする
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例６と同様の操作を繰り返して、図１３に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
緻密な耐火性無機酸化物材層を有しない構造とした以外
は、実施例６と同様の操作を繰り返して、図１３に示す
構造を有する本例の触媒を得た。
【００４１】実施例１〜６及び比較例１〜６で得られた
触媒仕様を表１に示す。また、実施例７〜１２及び比較
例７〜１２として、図１に示すように、上流側に三元触
媒（ＴＷＣ）を配設した評価装置を用いて評価試験を行
った。この結果を表２に示す。
触媒仕様を表１に示す。また、実施例７〜１２及び比較
例７〜１２として、図１に示すように、上流側に三元触
媒（ＴＷＣ）を配設した評価装置を用いて評価試験を行
った。この結果を表２に示す。
【００４２】＜評価方法＞
・耐久条件
エンジン排気量 ３０００ｃｃ
燃料 ガソリン（日石ダッシュ）
触媒入口ガス温度 ６５０℃
耐久時間 １００時間
・車両性能試験
エンジン排気量 日産自動車株式会社製 直列４気筒
２．０Ｌエンジン 評価方法 北米排ガス試験法のＬＡ４−ＣＨの
Ａ−ｂａｇ
２．０Ｌエンジン 評価方法 北米排ガス試験法のＬＡ４−ＣＨの
Ａ−ｂａｇ
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】表２より、実施例１〜６で得られた触媒
は、比較例１〜６で得られた触媒よりもＨＣ脱離浄化能
が優れていることがわかる。
は、比較例１〜６で得られた触媒よりもＨＣ脱離浄化能
が優れていることがわかる。
【００４６】以上、本発明を実施例により詳細に説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発
明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例
えば、排気ガス流路を変形させることや各触媒成分の担
持量を変化させることにより、排気ガスの接触率や接触
時間を調整することができる。
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発
明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例
えば、排気ガス流路を変形させることや各触媒成分の担
持量を変化させることにより、排気ガスの接触率や接触
時間を調整することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、耐熱性無機酸化物層により、ＨＣ吸着材層で吸着・
保持した炭化水素（ＨＣ）の脱離速度、脱離量を抑制す
ることとしたため、エンジン始動時の低温域において排
出される炭化水素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス
浄化用触媒を提供することができる。
ば、耐熱性無機酸化物層により、ＨＣ吸着材層で吸着・
保持した炭化水素（ＨＣ）の脱離速度、脱離量を抑制す
ることとしたため、エンジン始動時の低温域において排
出される炭化水素（ＨＣ）を効率良く浄化する排気ガス
浄化用触媒を提供することができる。
【図１】評価装置の構造を示す概略図である。
【図２】実施例１の触媒構造を示す概略図である。
【図３】実施例２の触媒構造を示す概略図である。
【図４】実施例３の触媒構造を示す概略図である。
【図５】実施例４の触媒構造を示す概略図である。
【図６】実施例５の触媒構造を示す概略図である。
【図７】実施例６の触媒構造を示す概略図である。
【図８】比較例１の触媒構造を示す概略図である。
【図９】比較例２の触媒構造を示す概略図である。
【図１０】比較例３の触媒構造を示す概略図である。
【図１１】比較例４の触媒構造を示す概略図である。
【図１２】比較例５の触媒構造を示す概略図である。
【図１３】比較例６の触媒構造を示す概略図である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/10 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ
3/24 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ
ＺＡＢ
Ｆターム(参考） 3G091 AA17 AB03 AB10 BA03 BA15
EA34 FA02 FA04 GA09 GB04W
GB07W GB09Y GB10W HA20
HA36 HA37 HA42
4D048 AA06 AA13 AA18 AB05 BA03X
BA08X BA11X BA15X BA18X
BA19X BA30X BA31X BA33X
BA41X BA42X BB02 BB16
CC32 CC46 EA04
4G069 AA03 BA01A BA01B BA05A
BA05B BA07A BA07B BA13A
BA13B BA20A BA20B BB02A
BB04A BB04B BB06A BB06B
BC13A BC13B BC42B BC43A
BC43B BC44A BC51A BC51B
BC71A BC71B BC72A BC72B
BC75A BC75B CA02 CA03
CA09 EA19 EB12Y EC28
EC29 ZA19A ZA19B
Claims (5)
- 【請求項１】 担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化
物層及び触媒成分層を順次積層して成る排気ガス浄化用
触媒であって、 上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として
成り、上記触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ
（Ｙはジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成
る群より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並び
に／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成る
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化
物層及び触媒成分層を順次積層して成る排気ガス浄化用
触媒であって、 上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として
成り、上記触媒成分層が排気ガスの流通方向に対して上
流側に配設される上流側触媒成分層と下流側に配設され
る下流側触媒成分層とから構成され、 該上流側触媒成分層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙ
はジルコニウム、プラセオジム及びネオジムから成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、並びに／
又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、該
下流側触媒成分層はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−
Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ及びＣｅ−ＺｒＯ２から成る群より
選ばれた少なくとも１種のものを主成分として成ること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 担体上にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化
物層及び触媒成分層を順次積層して成る排気ガス浄化用
触媒であって、 上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として
成り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの順に積
層して成り、 該第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニ
ウム、プラセオジム及びネオジムから成る群より選ばれ
た少なくとも１種の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−
Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、該第２層はＣ
ｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ及
びＺｒ含有ＣｅＯ２から成る群より選ばれた少なくとも
１種のものを主成分として成ることを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項４】 担体上にＨＣ吸着材層を積層し、このＨ
Ｃ吸着材層上且つ排気ガスの流通方向に対して上流側に
耐熱性無機酸化物層、下流側に触媒成分層を配設して成
る排気ガス浄化用触媒であって、 上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として
成り、上記触媒成分層が第１層及び第２層をこの順に積
層して成り、 該第１層はＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持Ｐｄ（Ｙはジルコニ
ウム、プラセオジム及びネオジムから成る群より選ばれ
た少なくとも１種の元素を示す）、並びに／又はＣｅ−
Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として成り、該第２層はＣ
ｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｔ、Ｚｒ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｒｈ及
びＺｒ含有ＣｅＯ２から成る群より選ばれた少なくとも
１種のものを主成分として成ることを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項５】 担体上且つ排気ガスの流通方向に対し
て、上流側にＨＣ吸着材層、耐熱性無機酸化物層及び上
流側触媒成分層をこの順に積層し、下流側に耐熱性無機
酸化物層及び下流側触媒成分層をこの順に積層して成る
排気ガス浄化用触媒であって、 上記耐熱性無機酸化物層がγ−アルミナを主成分として
成り、上記上流側触媒成分層がＣｅ−［Ｙ］−Ｏｘ担持
Ｐｄ（Ｙはジルコニウム、プラセオジム及びネオジムか
ら成る群より選ばれた少なくとも１種の元素を示す）、
並びに／又はＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐｄを主成分として
成り、上記下流側触媒成分層がＣｅ−Ａｌ２Ｏ３担持Ｐ
ｄを主成分として成ることを特徴とする排気ガス浄化用
触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001336126A JP2003135970A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001336126A JP2003135970A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003135970A true JP2003135970A (ja) | 2003-05-13 |
Family
ID=19151009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001336126A Pending JP2003135970A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003135970A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008105027A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Haldor Topsoe As | 圧縮点火エンジンからの排ガスを浄化する方法および装置 |
| US7875572B2 (en) * | 2004-12-20 | 2011-01-25 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Combustion catalyst for treating diesel exhaust gas and method for treating diesel exhaust gas |
| WO2011089500A3 (en) * | 2010-01-22 | 2011-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2012057626A (ja) * | 2011-12-06 | 2012-03-22 | Ud Trucks Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| WO2020153309A1 (ja) * | 2019-01-22 | 2020-07-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
-
2001
- 2001-11-01 JP JP2001336126A patent/JP2003135970A/ja active Pending
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| CN113329817B (zh) * | 2019-01-22 | 2023-09-15 | 三井金属矿业株式会社 | 废气净化用催化剂 |
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