JP2003170051A - 粒子状物質燃焼用触媒および粒子状物質の除去方法 - Google Patents
粒子状物質燃焼用触媒および粒子状物質の除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排ガ
ス中の粒子状物質を燃焼除去する触媒及び該触媒をコー
ティングしたフィルターにより捕集された粒子状物質を
効率的に燃焼除去する方法を提供する。 【解決手段】 活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩または硫酸塩に担持されてな
ることを特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼
用触媒、及び活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、マ
ンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属を含
有する複合酸化物に担持されてなることを特徴とする内
燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒、並びに内燃機
関排ガス中の粒子状物質を内燃機関出口後方に設けられ
たフィルターにより捕集することにより排ガス中の粒子
状物質を除去する方法において、該フィルターに請求項
７に記載の触媒を用いることを特徴とする内燃機関排ガ
ス中の粒子状物質除去方法。
ス中の粒子状物質を燃焼除去する触媒及び該触媒をコー
ティングしたフィルターにより捕集された粒子状物質を
効率的に燃焼除去する方法を提供する。 【解決手段】 活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩または硫酸塩に担持されてな
ることを特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼
用触媒、及び活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、マ
ンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属を含
有する複合酸化物に担持されてなることを特徴とする内
燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒、並びに内燃機
関排ガス中の粒子状物質を内燃機関出口後方に設けられ
たフィルターにより捕集することにより排ガス中の粒子
状物質を除去する方法において、該フィルターに請求項
７に記載の触媒を用いることを特徴とする内燃機関排ガ
ス中の粒子状物質除去方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等の内燃機関からの排ガス中の粒子状物質を燃焼除去す
る触媒に関する。また、本発明は該触媒をコーティング
したフィルターにより捕集された粒子状物質を効率的に
燃焼除去する方法に関する。
等の内燃機関からの排ガス中の粒子状物質を燃焼除去す
る触媒に関する。また、本発明は該触媒をコーティング
したフィルターにより捕集された粒子状物質を効率的に
燃焼除去する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】内燃機関、特にディーゼルエンジンの排ガ
スに含まれる炭素質の粒子状物質（ＰＭ：Particulate
Material）を除去するための現在考えられている方法の
一つとして、フィルター（ＤＰＦ：Diesel Particulate
Filter)により粒子状物質を捕集して排ガスを浄化する
方法がある。
スに含まれる炭素質の粒子状物質（ＰＭ：Particulate
Material）を除去するための現在考えられている方法の
一つとして、フィルター（ＤＰＦ：Diesel Particulate
Filter)により粒子状物質を捕集して排ガスを浄化する
方法がある。
【０００３】フィルターで捕集された粒子状物質は、燃
やしてＣＯ2 として処理されるが、この燃焼処理方法と
して「捕集・再生切り替え方式」と「連続再生方式」の
二つの方法がある。
やしてＣＯ2 として処理されるが、この燃焼処理方法と
して「捕集・再生切り替え方式」と「連続再生方式」の
二つの方法がある。
【０００４】このうちの「連続再生方式」の一つとし
て、フィルターの前方に白金系の触媒が充填された酸化
触媒層を設け、この酸化触媒層で排ガス中のＮＯｘから
ＮＯ2を生成させ、このＮＯ2 によってフィルター内の
粒子状物質を燃焼させることによりフィルターを連続的
に再生させる方式がある。
て、フィルターの前方に白金系の触媒が充填された酸化
触媒層を設け、この酸化触媒層で排ガス中のＮＯｘから
ＮＯ2を生成させ、このＮＯ2 によってフィルター内の
粒子状物質を燃焼させることによりフィルターを連続的
に再生させる方式がある。
【０００５】「連続再生方式」のもう一つはフィルター
に担持した触媒の作用でフィルターに濾過された粒子状
物質を燃焼させる方法である。
に担持した触媒の作用でフィルターに濾過された粒子状
物質を燃焼させる方法である。
【０００６】しかし、前者の方式は、排ガス中のＳＯ2
濃度が高いと酸化触媒層でのＮＯ2の生成が阻害され、
粒子状物質の燃焼に必要なＮＯ2 を確保することが困難
となる。このために、燃料として硫黄濃度が低い軽油を
用いなければならない。
濃度が高いと酸化触媒層でのＮＯ2の生成が阻害され、
粒子状物質の燃焼に必要なＮＯ2 を確保することが困難
となる。このために、燃料として硫黄濃度が低い軽油を
用いなければならない。
【０００７】後者の方法はディーゼルエンジンの排気ガ
ス条件（ガス温度、ガス組成）において燃焼活性を示
し、高負荷での連続運転に耐える耐久性を有する触媒が
あれば非常に優れた方法と考えられる。
ス条件（ガス温度、ガス組成）において燃焼活性を示
し、高負荷での連続運転に耐える耐久性を有する触媒が
あれば非常に優れた方法と考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、市街地
走行におけるディーゼルエンジンの排気ガス温度は概ね
１００℃から３００℃と低温である。また、排ガス中に
ＳＯ2 を多量に含んでいる。このような排ガス条件下で
フィルターに蓄積した粒子状物質を燃焼させ、しかもＳ
Ｏ3 生成による２次公害を起こさない触媒担持フィルタ
ーによる再生方法は確立されていない。
走行におけるディーゼルエンジンの排気ガス温度は概ね
１００℃から３００℃と低温である。また、排ガス中に
ＳＯ2 を多量に含んでいる。このような排ガス条件下で
フィルターに蓄積した粒子状物質を燃焼させ、しかもＳ
Ｏ3 生成による２次公害を起こさない触媒担持フィルタ
ーによる再生方法は確立されていない。
【０００９】本発明は、排ガス中の粒子状物質を比較的
低温でも効果的に燃焼させるための新規な触媒を提供す
ることを目的とする。さらに、どの様な燃料からの排ガ
スに対しても適用可能な、触媒をコーティングしたフィ
ルター（ＤＰＦ）を用いた粒子状物質の新規な除去方法
を提供することを目的とする。
低温でも効果的に燃焼させるための新規な触媒を提供す
ることを目的とする。さらに、どの様な燃料からの排ガ
スに対しても適用可能な、触媒をコーティングしたフィ
ルター（ＤＰＦ）を用いた粒子状物質の新規な除去方法
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、アルカリ土類金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアル
カリ土類金属を含有する複合酸化物に活性成分を添加す
ることにより上記目的の特性を備えた触媒が得られるこ
とを見出し、本発明の触媒を完成するに至った。また、
フィルター内に捕集された粒子状物質を燃焼してフィル
ターを再生するにあたり、粒子状物質燃焼用触媒をコー
ティングしたフィルターを用いてフィルター内の粒子状
物質を燃焼させることによって、どの様な燃料からの排
ガスの粒子状物質も除去できることを見出し、本発明の
方法を完成するに至った。
解決するために鋭意検討した結果、アルカリ土類金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアル
カリ土類金属を含有する複合酸化物に活性成分を添加す
ることにより上記目的の特性を備えた触媒が得られるこ
とを見出し、本発明の触媒を完成するに至った。また、
フィルター内に捕集された粒子状物質を燃焼してフィル
ターを再生するにあたり、粒子状物質燃焼用触媒をコー
ティングしたフィルターを用いてフィルター内の粒子状
物質を燃焼させることによって、どの様な燃料からの排
ガスの粒子状物質も除去できることを見出し、本発明の
方法を完成するに至った。
【００１１】すなわち、本発明の第一の触媒は、活性成
分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元
素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が、担
体成分としてアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭
酸塩または硫酸塩に担持されてなることを特徴とする内
燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒である。
分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元
素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が、担
体成分としてアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭
酸塩または硫酸塩に担持されてなることを特徴とする内
燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒である。
【００１２】また、本発明の第二の触媒は、活性成分と
して金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素か
らなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が、担体成
分としてアルカリ土類金属を含有する複合酸化物に担持
されてなることを特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状
物質燃焼用触媒である。
して金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素か
らなる群より選ばれる少なくとも一種の元素が、担体成
分としてアルカリ土類金属を含有する複合酸化物に担持
されてなることを特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状
物質燃焼用触媒である。
【００１３】更に本発明の第三の触媒は、前記第一また
は第二の触媒が、活性成分として更にアルカリ金属、ル
テニウム、パラジウムおよびレニウムから選ばれる少な
くとも一種の元素を含有することを特徴とする内燃機関
排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒である。
は第二の触媒が、活性成分として更にアルカリ金属、ル
テニウム、パラジウムおよびレニウムから選ばれる少な
くとも一種の元素を含有することを特徴とする内燃機関
排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒である。
【００１４】本発明の排ガスからの粒子状物質の除去方
法は、本発明の前記いずれかの触媒がコーティングされ
たフィルターを用い、４００℃以下の比較的低温でフィ
ルターに捕集された粒子状物質を燃焼させ、フィルター
を再生することを特徴とするものである。
法は、本発明の前記いずれかの触媒がコーティングされ
たフィルターを用い、４００℃以下の比較的低温でフィ
ルターに捕集された粒子状物質を燃焼させ、フィルター
を再生することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳しく説明す
る。本発明の第一の触媒は、活性成分として、金、銀、
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも一種の元素がアルカリ土類金属の水
酸化物、酸化物、炭酸塩または硫酸塩に担持されてい
る。
る。本発明の第一の触媒は、活性成分として、金、銀、
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも一種の元素がアルカリ土類金属の水
酸化物、酸化物、炭酸塩または硫酸塩に担持されてい
る。
【００１６】ここで、希土類元素とは、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、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム及びルテチ
ウムを含む元素である。
イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネ
オジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム及びルテチ
ウムを含む元素である。
【００１７】これらの活性成分の担持量は、金、銀、
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも一種の元素の合計担持量が、触媒総
量に対して０．１〜４０重量％であり、好ましくは０．
５〜２０重量％である。
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも一種の元素の合計担持量が、触媒総
量に対して０．１〜４０重量％であり、好ましくは０．
５〜２０重量％である。
【００１８】活性成分としての金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素の合計担持量が、触媒総量に対して０．
１重量％未満では得られる触媒の粒子状物質の燃焼活性
は低下する。また、これらの活性成分が４０重量％を越
えても担持量に見合うだけの活性の向上は得られず、金
及び銀を用いた触媒は触媒コストが高くなり実用的に好
ましくない。
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素の合計担持量が、触媒総量に対して０．
１重量％未満では得られる触媒の粒子状物質の燃焼活性
は低下する。また、これらの活性成分が４０重量％を越
えても担持量に見合うだけの活性の向上は得られず、金
及び銀を用いた触媒は触媒コストが高くなり実用的に好
ましくない。
【００１９】本発明の第二の触媒は、活性成分として、
金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からな
る群より選ばれる少なくとも一種の元素がアルカリ土類
金属を含有する複合酸化物に担持されている。
金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からな
る群より選ばれる少なくとも一種の元素がアルカリ土類
金属を含有する複合酸化物に担持されている。
【００２０】これらの活性成分の担持量は、金、銀、
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも−種の元素の合計担持量が、触媒総
量に対して０．１〜４０重量％であり、好ましくは０．
５〜２０重量％である。
銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希土類元素からなる群より
選ばれる少なくとも−種の元素の合計担持量が、触媒総
量に対して０．１〜４０重量％であり、好ましくは０．
５〜２０重量％である。
【００２１】活性成分としての金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素の合計担持量が、触媒総量に対して０．
１重量％未満では得られる触媒の粒子状物質の燃焼活性
は低下する。また、これらの活性成分が４０重量％を越
えても担持量に見合うだけの活性の向上は得られず、金
及び銀を用いた触媒は触媒コストが高くなり実用的に好
ましくない。
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素の合計担持量が、触媒総量に対して０．
１重量％未満では得られる触媒の粒子状物質の燃焼活性
は低下する。また、これらの活性成分が４０重量％を越
えても担持量に見合うだけの活性の向上は得られず、金
及び銀を用いた触媒は触媒コストが高くなり実用的に好
ましくない。
【００２２】本発明の第三の触媒は、活性成分として、
上記第一または第二の触媒の活性成分に加えてアルカリ
金属、ルテニウム、パラジウムおよびレニウムからなる
群より選ばれる少なくとも一種の元素を更に含有する。
上記第一または第二の触媒の活性成分に加えてアルカリ
金属、ルテニウム、パラジウムおよびレニウムからなる
群より選ばれる少なくとも一種の元素を更に含有する。
【００２３】これらの活性成分の合計担持量は、アルカ
リ金属、ルテニウム、パラジウムおよびレニウムから選
ばれる少なくとも一種の元素の合計担持量が、触媒総量
に対して０．１〜２０重量％であり、好ましくは０．５
〜１０量％である。この第一または第二の触媒に上記成
分が添加された第三の触媒は第一または第二の触媒に比
べ更に粒子状物質の燃焼活性の向上を図ることができ
る。
リ金属、ルテニウム、パラジウムおよびレニウムから選
ばれる少なくとも一種の元素の合計担持量が、触媒総量
に対して０．１〜２０重量％であり、好ましくは０．５
〜１０量％である。この第一または第二の触媒に上記成
分が添加された第三の触媒は第一または第二の触媒に比
べ更に粒子状物質の燃焼活性の向上を図ることができ
る。
【００２４】これらの添加物の合計担持量が、触媒総量
に対して０．１重量％未満ではその添加効果が認められ
ず、また、２０重量％を越えてもその添加効果は２０重
量％の場合とほとんど変わらない。
に対して０．１重量％未満ではその添加効果が認められ
ず、また、２０重量％を越えてもその添加効果は２０重
量％の場合とほとんど変わらない。
【００２５】本発明で用いられるアルカリ土類金属の酸
化物、水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩としては、例えば、
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム及び硫酸バリウムなどが挙げられ
る。アルカリ土類金属を含有する複合酸化物としては、
例えば、マグネシウムシリケート、カルシウムシリケー
ト、ストロンチウムフェライト、マグネシウムアルミネ
ート、ストロンチウムアルミネート、マグネシウムチタ
ネート、カルシウムチタネート、バリウムチタネート、
マグネシウムジルコネート、カルシウムジルコネート、
ストロンチウムジルコネート及びバリウムジルコネート
などが挙げられる。
化物、水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩としては、例えば、
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウ
ム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム及び硫酸バリウムなどが挙げられ
る。アルカリ土類金属を含有する複合酸化物としては、
例えば、マグネシウムシリケート、カルシウムシリケー
ト、ストロンチウムフェライト、マグネシウムアルミネ
ート、ストロンチウムアルミネート、マグネシウムチタ
ネート、カルシウムチタネート、バリウムチタネート、
マグネシウムジルコネート、カルシウムジルコネート、
ストロンチウムジルコネート及びバリウムジルコネート
などが挙げられる。
【００２６】前記第一および第二触媒に共通の活性成分
の出発物質としては、通常の水溶性化合物または有機金
属化合物など特に制限はない。金化合物としては、塩化
金酸などが挙げられ、銀化合物としては、硝酸銀、酢酸
銀、硫酸銀、塩化銀及び銀アンミン錯塩などが挙げられ
る。銅、鉄、亜鉛及びマンガンの化合物としては、硝酸
銅、硝酸鉄、硫酸鉄、硫酸銅、硝酸亜鉛、硝酸マンガ
ン、硫酸亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの無機塩、酢酸銅、
シュウ酸鉄、酢酸亜鉛、酢酸マンガンなどの有機酸の塩
が挙げられる。
の出発物質としては、通常の水溶性化合物または有機金
属化合物など特に制限はない。金化合物としては、塩化
金酸などが挙げられ、銀化合物としては、硝酸銀、酢酸
銀、硫酸銀、塩化銀及び銀アンミン錯塩などが挙げられ
る。銅、鉄、亜鉛及びマンガンの化合物としては、硝酸
銅、硝酸鉄、硫酸鉄、硫酸銅、硝酸亜鉛、硝酸マンガ
ン、硫酸亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの無機塩、酢酸銅、
シュウ酸鉄、酢酸亜鉛、酢酸マンガンなどの有機酸の塩
が挙げられる。
【００２７】希土類元素の化合物としては、硝酸イット
リウム、硝酸セリウム、硝酸サマリウム、硝酸イッテル
ビウム、硫酸スカンジウム、硫酸ツリウム、塩化スカン
ジウム、塩化ランタンなどの無機塩、シュウ酸サマリウ
ムなどの有機酸の塩が挙げられる。また、トリ−イソプ
ロポキシランタン、トリ−イソプロポキシサマリウムな
どの金属アルコキシド、ランタンアセチルアセトナー
ト、サマリウムアセチルアセトナート、銅アセチルアセ
トナート、フェロセンなどの有機金属化合物も用いるこ
とができる。
リウム、硝酸セリウム、硝酸サマリウム、硝酸イッテル
ビウム、硫酸スカンジウム、硫酸ツリウム、塩化スカン
ジウム、塩化ランタンなどの無機塩、シュウ酸サマリウ
ムなどの有機酸の塩が挙げられる。また、トリ−イソプ
ロポキシランタン、トリ−イソプロポキシサマリウムな
どの金属アルコキシド、ランタンアセチルアセトナー
ト、サマリウムアセチルアセトナート、銅アセチルアセ
トナート、フェロセンなどの有機金属化合物も用いるこ
とができる。
【００２８】前記第三の触媒の活性成分の出発物質とし
ては、アルカリ金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、炭酸
塩、水酸化物及び酸化物などが挙げられる。また、カリ
ウムエトキシドなどの金属アルコキシドも用いることが
できる。ルテニウム、パラジウムの化合物としては硝酸
ルテニウム、硝酸パラジウム、塩化ルテニウム、塩化パ
ラジウム、ルテニウムアンミン錯塩、パラジウムアンミ
ン錯塩などの無機酸塩および酢酸パラジウムなどの有機
酸塩が単げられる。レニウムの化合物としては酸化レニ
ウム、過レニウム酸アンモニウムなどが挙げられる。
ては、アルカリ金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、炭酸
塩、水酸化物及び酸化物などが挙げられる。また、カリ
ウムエトキシドなどの金属アルコキシドも用いることが
できる。ルテニウム、パラジウムの化合物としては硝酸
ルテニウム、硝酸パラジウム、塩化ルテニウム、塩化パ
ラジウム、ルテニウムアンミン錯塩、パラジウムアンミ
ン錯塩などの無機酸塩および酢酸パラジウムなどの有機
酸塩が単げられる。レニウムの化合物としては酸化レニ
ウム、過レニウム酸アンモニウムなどが挙げられる。
【００２９】本発明の触媒の調製法としては特に制限は
なく、従来から当該分野で知られている方法により調製
することが出来る。例えば、第一または第二の触媒の調
製法としては、アルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、
炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土類金属を含有
する複合酸化物に金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び
希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の金
属から選ばれる活性成分の水溶性化合物を含む混合水溶
液を含浸させた後乾燥し、空気中で３００〜６００℃で
焼成することにより所望の活性成分が担持された触媒が
得られる。
なく、従来から当該分野で知られている方法により調製
することが出来る。例えば、第一または第二の触媒の調
製法としては、アルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、
炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土類金属を含有
する複合酸化物に金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び
希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の金
属から選ばれる活性成分の水溶性化合物を含む混合水溶
液を含浸させた後乾燥し、空気中で３００〜６００℃で
焼成することにより所望の活性成分が担持された触媒が
得られる。
【００３０】あるいは、まずアルカリ土類金属の水酸化
物、酸化物、炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土
類金属を含有する複合酸化物に金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれた少なく
とも一種以上の金属から選ばれる活性成分のうち一部の
水溶性化合物を含む水溶液を含浸させたのち乾燥、焼成
する。次いで、この焼成物に残りの活性成分を含有する
水溶液を含浸させたのち乾燥、焼成することにより第一
または第二の触媒を調製することもできる。
物、酸化物、炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土
類金属を含有する複合酸化物に金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれた少なく
とも一種以上の金属から選ばれる活性成分のうち一部の
水溶性化合物を含む水溶液を含浸させたのち乾燥、焼成
する。次いで、この焼成物に残りの活性成分を含有する
水溶液を含浸させたのち乾燥、焼成することにより第一
または第二の触媒を調製することもできる。
【００３１】第三の触媒の調製法としてはアルカリ金
属、ルテニウム、パラジウムまたはレニウムの水溶性化
合物の水溶液をアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、
炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土類金属を含有
する複合酸化物に含浸させてもよい。この場合、水溶液
は第一または第二の触媒用の活性成分の水溶性化合物の
混合水溶液と同時に含浸させて乾燥、焼成してもよく、
あるいは第一または第二の触媒の活性成分を前記の方法
で担持させたのち、アルカリ金属、ルテニウム、パラジ
ウムまたはレニウムの水溶性化合物の水溶液を含浸させ
て乾燥、焼成してもよい。
属、ルテニウム、パラジウムまたはレニウムの水溶性化
合物の水溶液をアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、
炭酸塩もしくは硫酸塩、またはアルカリ土類金属を含有
する複合酸化物に含浸させてもよい。この場合、水溶液
は第一または第二の触媒用の活性成分の水溶性化合物の
混合水溶液と同時に含浸させて乾燥、焼成してもよく、
あるいは第一または第二の触媒の活性成分を前記の方法
で担持させたのち、アルカリ金属、ルテニウム、パラジ
ウムまたはレニウムの水溶性化合物の水溶液を含浸させ
て乾燥、焼成してもよい。
【００３２】本発明で使用されるフィルター（ＤＰＦ）
としてはセラミックフォーム、ウォールフロータイプの
ハニカムモノリス、金属発泡体、メタルメッシュのモノ
リス等からなるフィルター構造体を用いることができ
る。特に粒子状物質の捕集率が高いウォールフロータイ
プのハニカムモノリスからなるフィルター構造体が好適
に使用される。
としてはセラミックフォーム、ウォールフロータイプの
ハニカムモノリス、金属発泡体、メタルメッシュのモノ
リス等からなるフィルター構造体を用いることができ
る。特に粒子状物質の捕集率が高いウォールフロータイ
プのハニカムモノリスからなるフィルター構造体が好適
に使用される。
【００３３】ウォールフロータイプのハニカムモノリス
としてはコージェライト、ムライト、炭化珪素を材料と
するものが好ましく、なかでも炭化珪素が高い耐熱性、
高強度、電気特性および高い粒子状物質捕集率の点で特
に好ましい。
としてはコージェライト、ムライト、炭化珪素を材料と
するものが好ましく、なかでも炭化珪素が高い耐熱性、
高強度、電気特性および高い粒子状物質捕集率の点で特
に好ましい。
【００３４】本発明に係る内燃機関排ガス中の粒子状物
質燃焼用触媒は、まず、第一、第二または第三の触媒を
スラリー化し、このスラリーに前記のフィルター構造体
を浸漬する。その後フィルター構造体を引き上げ、余分
なスラリーを除去したのち、３０〜２５０℃、好ましく
は５０〜２００℃で乾燥し、ついで３００〜９００℃、
好ましくは４００〜７００℃で１〜５時間焼成すること
により得ることができる。
質燃焼用触媒は、まず、第一、第二または第三の触媒を
スラリー化し、このスラリーに前記のフィルター構造体
を浸漬する。その後フィルター構造体を引き上げ、余分
なスラリーを除去したのち、３０〜２５０℃、好ましく
は５０〜２００℃で乾燥し、ついで３００〜９００℃、
好ましくは４００〜７００℃で１〜５時間焼成すること
により得ることができる。
【００３５】本発明においては、前記触媒が担持された
フィルター構造体がエンジン等の内燃機関の出口後方に
設置される。そして、発生する粒子状物質が該フィルタ
ー構造体で捕捉されると同時に、フィルターに担持され
た触媒により捕捉された粒子状物質が燃焼除去される。
フィルター構造体がエンジン等の内燃機関の出口後方に
設置される。そして、発生する粒子状物質が該フィルタ
ー構造体で捕捉されると同時に、フィルターに担持され
た触媒により捕捉された粒子状物質が燃焼除去される。
【００３６】
【実施例】以下実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００３７】実施例１
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．
５ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化マ
グネシウム担持銀触媒を得た。
５ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化マ
グネシウム担持銀触媒を得た。
【００３８】実施例２
粉末状酸化カルシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．５
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化カル
シウム担持銀触媒を得た。
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化カル
シウム担持銀触媒を得た。
【００３９】実施例３
粉末状マグネシウムアルミネート（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液
１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６０
０℃で３時間焼成してマグネシウムアルミネート担持銀
触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液
１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６０
０℃で３時間焼成してマグネシウムアルミネート担持銀
触媒を得た。
【００４０】実施例４
粉末状マグネシウムチタネート（ＭｇＴｉΟ3 ）１０ｇ
に、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液１０
ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃
で３時間焼成して、マグネシウムチタネート担持銀触媒
を得た。
に、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液１０
ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃
で３時間焼成して、マグネシウムチタネート担持銀触媒
を得た。
【００４１】実施例５
粉末状マグネシウムフェライト（ＭｇＦｅ2 Ｏ4 ）１０
ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してマグネシウムフェライト担持銀触媒
を得た。
ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してマグネシウムフェライト担持銀触媒
を得た。
【００４２】実施例６
粉末状ストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ）
１０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してストロンチウムアルミネート担
持銀触媒を得た。
１０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してストロンチウムアルミネート担
持銀触媒を得た。
【００４３】実施例７
粉末状硫酸バリウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇ
の硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合した
のち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して硫酸バリウ
ム担持銀触媒を得た。
の硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合した
のち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して硫酸バリウ
ム担持銀触媒を得た。
【００４４】比較例１
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液
１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６０
０℃で３時間焼成してアルミナ担持銀触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀を含む水溶液
１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６０
０℃で３時間焼成してアルミナ担持銀触媒を得た。
【００４５】実施例８
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ａｕに換算して０．
５ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混
合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化
マグネシウム担持金触媒を得た。
５ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混
合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化
マグネシウム担持金触媒を得た。
【００４６】比較例２
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ａｕに換算して０．５ｇの塩化金酸を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してアルミナ担持金触媒を得た。
０ｇに、Ａｕに換算して０．５ｇの塩化金酸を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してアルミナ担持金触媒を得た。
【００４７】実施例９
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｃｕに換算して０．
５ｇの硝酸銅を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化マ
グネシウム担持銅触媒を得た。
５ｇの硝酸銅を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化マ
グネシウム担持銅触媒を得た。
【００４８】比較例３
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
ｇに、Ｃｕに換算して０．５ｇの硝酸銅を含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してアルミナ担持銅触媒を得た。
ｇに、Ｃｕに換算して０．５ｇの硝酸銅を含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してアルミナ担持銅触媒を得た。
【００４９】実施例１０
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｚｎに換算して０．
５ｇの酢酸亜鉛を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混
合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化
マグネシウム担持亜鉛触媒を得た。
５ｇの酢酸亜鉛を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混
合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して酸化
マグネシウム担持亜鉛触媒を得た。
【００５０】比較例４
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ｚｎに換算して０．５ｇの硝酸亜鉛を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してアルミナ担持亜鉛触媒を得た。
０ｇに、Ｚｎに換算して０．５ｇの硝酸亜鉛を含む水溶
液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６
００℃で３時間焼成してアルミナ担持亜鉛触媒を得た。
【００５１】実施例１１
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｓｍに換算して０．
５ｇの硝酸サマリウムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。
よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て酸化マグネシウム担持サマリウム触媒を得た。
５ｇの硝酸サマリウムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。
よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て酸化マグネシウム担持サマリウム触媒を得た。
【００５２】比較例５
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ｓｍに換算して０．５ｇの硝酸サマリウムを含
む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成してアルミナ担持サマリウム
触媒を得た。
０ｇに、Ｓｍに換算して０．５ｇの硝酸サマリウムを含
む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成してアルミナ担持サマリウム
触媒を得た。
【００５３】実施例１２
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｆｅに換算して０．
５ｇの硝酸第二鉄を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく
混合したのち蒸発乾固し、５００℃で３時間焼成して酸
化マグネシウム担持鉄触媒を得た。
５ｇの硝酸第二鉄を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく
混合したのち蒸発乾固し、５００℃で３時間焼成して酸
化マグネシウム担持鉄触媒を得た。
【００５４】比較例６
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ｆｅに換算して０．５ｇの硝酸第二鉄を含む水
溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、
６００℃で３時間焼成してアルミナ担持鉄触媒を得た。
０ｇに、Ｆｅに換算して０．５ｇの硝酸第二鉄を含む水
溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、
６００℃で３時間焼成してアルミナ担持鉄触媒を得た。
【００５５】実施例１３
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．
５ｇの硝酸銀とＡｕに換算して０．１ｇの塩化金酸を含
む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成して、酸化マグネシウム担持
銀・金触媒を得た。
５ｇの硝酸銀とＡｕに換算して０．１ｇの塩化金酸を含
む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成して、酸化マグネシウム担持
銀・金触媒を得た。
【００５６】比較例７
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＡｕに換算
して０．１ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加え
た。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼
成して、アルミナ担持銀・金触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＡｕに換算
して０．１ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加え
た。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼
成して、アルミナ担持銀・金触媒を得た。
【００５７】実施例１４
粉末状マグネシウムアルミネート（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とルテニウム
に換算して０．０５ｇの硝酸ルテニウムを含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してマグネシウムアルミネート担持銀・
ルテニウム触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とルテニウム
に換算して０．０５ｇの硝酸ルテニウムを含む水溶液１
０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００
℃で３時間焼成してマグネシウムアルミネート担持銀・
ルテニウム触媒を得た。
【００５８】比較例８
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＲｕに換算
して０．０５ｇの硝酸ルテニウムを含む水溶液１０ｍｌ
を加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３
時間焼成してアルミナ担持銀・ルテニウム触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＲｕに換算
して０．０５ｇの硝酸ルテニウムを含む水溶液１０ｍｌ
を加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３
時間焼成してアルミナ担持銀・ルテニウム触媒を得た。
【００５９】実施例１５
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．
５ｇの硝酸銀とＫに換算して０．５ｇの硝酸カリウムを
含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾
固し、６００℃で３時間焼成して、酸化マグネシウム担
持銀・カリウム触媒を得た。
５ｇの硝酸銀とＫに換算して０．５ｇの硝酸カリウムを
含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾
固し、６００℃で３時間焼成して、酸化マグネシウム担
持銀・カリウム触媒を得た。
【００６０】比較例９
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＫに換算し
て０．５ｇの硝酸カリウムを含む水溶液１０ｍｌを加え
た。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼
成して、アルミナ担持銀・カリウム触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀とＫに換算し
て０．５ｇの硝酸カリウムを含む水溶液１０ｍｌを加え
た。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼
成して、アルミナ担持銀・カリウム触媒を得た。
【００６１】実施例１６
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ａｇに換算して１．
０ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化
マグネシウム担持銀触媒を得た。
０ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化
マグネシウム担持銀触媒を得た。
【００６２】実施例１７
粉末状酸化マグネシウム１０ｇにＡｇに換算して０．１
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化マ
グネシウム担持銀触媒を得た。
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化マ
グネシウム担持銀触媒を得た。
【００６３】実施例１８
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｃｕに換算して１．
０ｇの硝酸銅を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化
マグネシウム担持銅触媒を得た。
０ｇの硝酸銅を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、酸化
マグネシウム担持銅触媒を得た。
【００６４】実施例１９
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｆｅに換算して１．
５ｇの硝酸第二鉄を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく
混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、
酸化マグネシクム担持鉄触媒を得た。
５ｇの硝酸第二鉄を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく
混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、
酸化マグネシクム担持鉄触媒を得た。
【００６５】実施例２０
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｍｎに換算して０．
５ｇの酢酸マンガンを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よ
く混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て、酸化マグネシウム担持マンガン触媒を得た。
５ｇの酢酸マンガンを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よ
く混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て、酸化マグネシウム担持マンガン触媒を得た。
【００６６】比較例１０
ＢＥＴ表面積が２００ｍ2 ／ｇの粉末状γ−アルミナ１
０ｇに、Ｍｎに換算して０．５ｇの酢酸マンガンを含む
水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成して、アルミナ担持マンガン
触媒を得た。
０ｇに、Ｍｎに換算して０．５ｇの酢酸マンガンを含む
水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固
し、６００℃で３時間焼成して、アルミナ担持マンガン
触媒を得た。
【００６７】実施例２１
粉末状炭酸カルシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．５
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸カ
ルシウム担持銀触媒を得た。
ｇの硝酸銀を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合し
たのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸カ
ルシウム担持銀触媒を得た。
【００６８】実施例２２
粉末状炭酸カルシウム１０ｇに、Ａｕに換算して０．５
ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸
カルシウム担持金触媒を得た。
ｇの塩化金酸を含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合
したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸
カルシウム担持金触媒を得た。
【００６９】実施例２３
酸化カルシウムの出発物質として粉末状水酸化カルシウ
ム１０ｇに、Ｃｕに換算して０．５ｇの硝酸銅を含む水
溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、
６００℃で３時間焼成して、酸化カルシウム担持銅触媒
を得た。
ム１０ｇに、Ｃｕに換算して０．５ｇの硝酸銅を含む水
溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸発乾固し、
６００℃で３時間焼成して、酸化カルシウム担持銅触媒
を得た。
【００７０】実施例２４
粉末状酸化マグネシウム１０ｇに、Ｃｅに換算して０．
５ｇの硝酸セリウムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よ
く混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て、酸化マグネシウム担持セリウム触媒を得た。
５ｇの硝酸セリウムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よ
く混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間焼成し
て、酸化マグネシウム担持セリウム触媒を得た。
【００７１】実施例２５
粉末状炭酸カルシウム１０ｇに、Ａｇに換算して０．５
ｇの硝酸銀とＰｄに換算して０. ０５ｇの硝酸パラジウ
ムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸
発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸カルシウム
担持銀・パラジウム触媒を得た。
ｇの硝酸銀とＰｄに換算して０. ０５ｇの硝酸パラジウ
ムを含む水溶液１０ｍｌを加えた。よく混合したのち蒸
発乾固し、６００℃で３時間焼成して、炭酸カルシウム
担持銀・パラジウム触媒を得た。
【００７２】実施例２６
粉末状マグネシウムアルミネート（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）１
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀、Ｒｅに換算
して０．０５ｇのレニウム酸アンモニウムとＣｓに換算
して０．１ｇの硝酸セシウムを含む水溶液１０ｍｌを加
えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間
焼成して、マグネシウムアルミネート担持銀・レニウム
・セシウム触媒を得た。
０ｇに、Ａｇに換算して０．５ｇの硝酸銀、Ｒｅに換算
して０．０５ｇのレニウム酸アンモニウムとＣｓに換算
して０．１ｇの硝酸セシウムを含む水溶液１０ｍｌを加
えた。よく混合したのち蒸発乾固し、６００℃で３時間
焼成して、マグネシウムアルミネート担持銀・レニウム
・セシウム触媒を得た。
【００７３】試験例１
上記実施例及び比較例で得られた触媒のそれぞれをディ
ーゼルエンジン排ガスから補集した粒子状物質と１０：
１（重量比）の割合でメノウ鉢を用いて１分間混合し、
マック−サイエンス社製の熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴ
Ａ、２００Ｓ型）を用いて、以下に示す条件下における
該粒子状物質の燃焼試験を行った（粒子状物質の燃焼温
度は、発熱ピーク温度とした。）。得られた結果を表１
に示す。尚、参考例１として、触媒が担持されていない
ＢＥＴ表面積が１０ｍ2 ／ｇの粉末状α−アルミナと粒
子状物質との混合物について、実施例および比較例で得
られた触媒と同一条件下で粒子状物質の燃焼試験を行
い、得られた結果を併せて表１に示した。
ーゼルエンジン排ガスから補集した粒子状物質と１０：
１（重量比）の割合でメノウ鉢を用いて１分間混合し、
マック−サイエンス社製の熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴ
Ａ、２００Ｓ型）を用いて、以下に示す条件下における
該粒子状物質の燃焼試験を行った（粒子状物質の燃焼温
度は、発熱ピーク温度とした。）。得られた結果を表１
に示す。尚、参考例１として、触媒が担持されていない
ＢＥＴ表面積が１０ｍ2 ／ｇの粉末状α−アルミナと粒
子状物質との混合物について、実施例および比較例で得
られた触媒と同一条件下で粒子状物質の燃焼試験を行
い、得られた結果を併せて表１に示した。
【００７４】燃焼試験条件
サンプル量：２０ｍｇ
空気流量 ：１００ｍｌ／分
昇温速度 ：１０℃／分
測定温度 ：室温〜７００℃
【００７５】
【表１】
【００７６】表１に記載した結果から明らかなように、
本発明により得られた触媒は、触媒が担持されていない
参考例のアルミナと比較して、何れも粒子状物質の燃焼
温度を顕著に低下させていることが分かる。一方、比較
例により得られた触媒は、粒子状物質の燃焼温度の低下
にそれほど寄与していないことが分かる。
本発明により得られた触媒は、触媒が担持されていない
参考例のアルミナと比較して、何れも粒子状物質の燃焼
温度を顕著に低下させていることが分かる。一方、比較
例により得られた触媒は、粒子状物質の燃焼温度の低下
にそれほど寄与していないことが分かる。
【００７７】試験例２
上記実施例および比較例に従って調製した種々の触媒２
ｋｇを水と湿式粉砕してスラリーを調製し、平均気孔径
１５μｍ、気孔率５８％、外形寸法１００ｍｍφ×１４
０ｍｍＬ、セル数１６０ｃｐｓｉの炭化珪素製フィルタ
構造体をスラリーに浸漬して、フィルタ構造体に２５ｇ
／Ｌ担持した。
ｋｇを水と湿式粉砕してスラリーを調製し、平均気孔径
１５μｍ、気孔率５８％、外形寸法１００ｍｍφ×１４
０ｍｍＬ、セル数１６０ｃｐｓｉの炭化珪素製フィルタ
構造体をスラリーに浸漬して、フィルタ構造体に２５ｇ
／Ｌ担持した。
【００７８】これらの触媒担持フィルタ構造体を１．５
Ｌのディーゼルエンジンベンチ試験装置に設置し、排ガ
スのフィルタ構造体入口温度２００℃の条件で、粒子状
物質の補集開始から９０分後のフィルタ構造体の圧力損
失の変化を表２に示した。
Ｌのディーゼルエンジンベンチ試験装置に設置し、排ガ
スのフィルタ構造体入口温度２００℃の条件で、粒子状
物質の補集開始から９０分後のフィルタ構造体の圧力損
失の変化を表２に示した。
【００７９】尚、参考例２として、触媒が担持されてい
ないＢＥＴ表面積が１０ｍ2 ／ｇの粉末状α−アルミナ
について、実施例および比較例で得られた触媒と同一条
件下でスラリーを調製し、フィルタ構造体に２５ｇ／Ｌ
担持し、同様にフィルタ構造体の圧力損失の変化の試験
を行い、得られた結果を併せて表２に示した。
ないＢＥＴ表面積が１０ｍ2 ／ｇの粉末状α−アルミナ
について、実施例および比較例で得られた触媒と同一条
件下でスラリーを調製し、フィルタ構造体に２５ｇ／Ｌ
担持し、同様にフィルタ構造体の圧力損失の変化の試験
を行い、得られた結果を併せて表２に示した。
【００８０】
【表２】
【００８１】表２に記載した結果から明らかなように、
本発明により得られた触媒は、触媒が担持されていない
参考例に比較して、何れもフィルタ構造体の圧力損失の
上昇が極めて少なく、排ガス中の粒子状物質を効率的に
燃焼させていることが分かる。一方、比較例により得ら
れた触媒は、何れも排ガス中の粒子状物質の燃焼が悪
く、目詰まりを生じてフィルタ構造体の圧力損失が上昇
することが分かる。
本発明により得られた触媒は、触媒が担持されていない
参考例に比較して、何れもフィルタ構造体の圧力損失の
上昇が極めて少なく、排ガス中の粒子状物質を効率的に
燃焼させていることが分かる。一方、比較例により得ら
れた触媒は、何れも排ガス中の粒子状物質の燃焼が悪
く、目詰まりを生じてフィルタ構造体の圧力損失が上昇
することが分かる。
【００８２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ディー
ゼルエンジン等の内燃機関から排出されるガス中の粒子
状物質を比較的低温でも効果的に燃焼させることができ
る触媒が提供される。また、本発明によれば、どの様な
燃料からの排ガスにでも適用可能な、本発明の触媒をコ
ーティングしたフィルターにより捕集された粒子状物質
を効率的に燃焼除去することができる方法が提供され
る。
ゼルエンジン等の内燃機関から排出されるガス中の粒子
状物質を比較的低温でも効果的に燃焼させることができ
る触媒が提供される。また、本発明によれば、どの様な
燃料からの排ガスにでも適用可能な、本発明の触媒をコ
ーティングしたフィルターにより捕集された粒子状物質
を効率的に燃焼除去することができる方法が提供され
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）
Ｂ０１Ｊ 23/34 Ｂ０１Ｊ 23/58 Ａ
23/36 23/78 Ａ
23/58 27/02 Ａ
23/78 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ａ
27/02 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ
Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１ ＺＡＢ
(72)発明者 田中 聰
新潟県新津市滝谷本町１−26日揮化学株式
会社開発研究所内
(72)発明者 八島 崇博
新潟県新津市滝谷本町１−26日揮化学株式
会社開発研究所内
(72)発明者 磯崎 啓
東京都町田市旭町３−５−１電気化学工業
株式会社中央研究所内
(72)発明者 小森 国生
愛知県岡崎市橋目町字御茶屋１番地フタバ
産業株式会社内
(72)発明者 安部 千尋
愛知県岡崎市橋目町字御茶屋１番地フタバ
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 3G090 AA03
4D048 AA14 AB01 BA01X BA02X
BA03X BA07X BA15X BA16X
BA18X BA19X BA28X BA29X
BA34X BA36X BA41X BA42X
BA46X BB02 CD05
4G069 AA03 AA08 BA01B BA06B
BB05B BB06B BB16B BC03B
BC06B BC09B BC10B BC12B
BC13B BC16B BC31B BC32B
BC33B BC35B BC43B BC44B
BC50B BC62B BC64B BC66B
BC70B BC72B CA03 CA07
CA18 DA06 FA02 FA03 FB14
Claims (8)
- 【請求項１】 活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属の
水酸化物、酸化物、炭酸塩または硫酸塩に担持されてな
ることを特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼
用触媒。 - 【請求項２】 活性成分として金、銀、銅、鉄、亜鉛、
マンガン及び希土類元素からなる群より選ばれる少なく
とも一種の元素が、担体成分としてアルカリ土類金属を
含有する複合酸化物に担持されてなることを特徴とする
内燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触媒。 - 【請求項３】 前記複合酸化物がマグネシウム、ストロ
ンチウムおよびバリウムからなる群より選ばれる少なく
とも一種のアルカリ土類金属を含有することを特徴とす
る請求項２に記載の触媒。 - 【請求項４】 活性成分としてアルカリ金属、ルテニウ
ム、パラジウムおよびレニウムから選ばれる少なくとも
一種の元素を更に含有することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれか１項に記載の触媒。 - 【請求項５】 金、銀、銅、鉄、亜鉛、マンガン及び希
土類元素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素
の合計担持量が、触媒総量に対して０．１〜４０重量％
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１
項に記載の触媒。 - 【請求項６】 アルカリ金属、ルテニウム、パラジラム
およびレニウムから選ばれる少なくとも一種の元素の合
計担持量が、触媒総量に対して０. １〜２０重量％であ
ることを特徴とする請求項４に記載の触媒。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の触媒を粒子状物質補集用フィルターにコートしたこと
を特徴とする内燃機関排ガス中の粒子状物質燃焼用触
媒。 - 【請求項８】 内燃機関排ガス中の粒子状物質を内燃機
関出口後方に設けられたフィルターにより捕集すること
により排ガス中の粒子状物質を除去する方法において、
該フィルターに請求項７に記載の触媒を用いることを特
徴とする内燃機関排ガス中の粒子状物質除去方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375234A JP2003170051A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 粒子状物質燃焼用触媒および粒子状物質の除去方法 |
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| JP2001375234A JP2003170051A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 粒子状物質燃焼用触媒および粒子状物質の除去方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003170051A true JP2003170051A (ja) | 2003-06-17 |
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ID=19183643
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|---|---|---|---|
| JP2001375234A Pending JP2003170051A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 粒子状物質燃焼用触媒および粒子状物質の除去方法 |
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| JP (1) | JP2003170051A (ja) |
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-
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- 2001-12-10 JP JP2001375234A patent/JP2003170051A/ja active Pending
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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