JP2003260353A - アルミナ担持担体、触媒体及びアルミナ担持担体の製造方法 - Google Patents
アルミナ担持担体、触媒体及びアルミナ担持担体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒材として自動車排ガス浄化用のＮＯx吸
蔵触媒に代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金属、
特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有した触媒材を担持し
ても、長期使用してもアルカリ金属やアルカリ土類金属
による担体の劣化が発生しにくい触媒体を製造可能な担
体、同担体の製造方法、同担体に触媒材を担持した触媒
体を提供する。 【解決手段】 特定の構造を有する担体において、前記
担体内および／または前記担体のセル壁表面に、アルミ
ナと、所望により触媒成分として用いるアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質およ
び／またはアルカリアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属とを配置してなることを特徴とする担体によ
り達成。
蔵触媒に代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金属、
特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有した触媒材を担持し
ても、長期使用してもアルカリ金属やアルカリ土類金属
による担体の劣化が発生しにくい触媒体を製造可能な担
体、同担体の製造方法、同担体に触媒材を担持した触媒
体を提供する。 【解決手段】 特定の構造を有する担体において、前記
担体内および／または前記担体のセル壁表面に、アルミ
ナと、所望により触媒成分として用いるアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質およ
び／またはアルカリアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属とを配置してなることを特徴とする担体によ
り達成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、アルミナ担持担
体、同担持担体の製造方法および触媒体に関する。さら
に詳しくは、触媒材として自動車排ガス浄化用のＮＯx
吸蔵触媒に代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金
属、特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有した触媒材を搭
載するために使用する担体であって、アルカリ金属やア
ルカリ土類金属による担体の劣化が抑止され、触媒材を
搭載して長期使用しても実質的に劣化が発生しない触媒
体用として使用可能な担体、該担体の製造方法、並びに
該担体にＮＯx吸蔵触媒に代表されるアルカリ金属やア
ルカリ土類金属、特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有し
た触媒材等を担持した触媒体に関する。
体、同担持担体の製造方法および触媒体に関する。さら
に詳しくは、触媒材として自動車排ガス浄化用のＮＯx
吸蔵触媒に代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金
属、特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有した触媒材を搭
載するために使用する担体であって、アルカリ金属やア
ルカリ土類金属による担体の劣化が抑止され、触媒材を
搭載して長期使用しても実質的に劣化が発生しない触媒
体用として使用可能な担体、該担体の製造方法、並びに
該担体にＮＯx吸蔵触媒に代表されるアルカリ金属やア
ルカリ土類金属、特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａを含有し
た触媒材等を担持した触媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】 近年、排ガス規制が強化される中、リ
ーンバーンエンジンや直噴エンジン等が普及するに伴
い、リーン雰囲気下で、排ガス中のＮＯxを効果的に浄
化することのできるＮＯx吸蔵触媒が実用化された。Ｎ
Ｏx吸蔵触媒に用いられるＮＯx吸蔵成分としては、Ｋ、
Ｎａ、Ｌｉ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂａ、Ｃａ等のア
ルカリ土類金属、Ｌａ、Ｙ等の希土類等が知られてお
り、特に、ＢａはＮＯx吸蔵触媒の実用化当初より広く
使用されている。また、最近では、高温度域でのＮＯx
吸蔵能に優れるＫの添加が試みられつつある。
ーンバーンエンジンや直噴エンジン等が普及するに伴
い、リーン雰囲気下で、排ガス中のＮＯxを効果的に浄
化することのできるＮＯx吸蔵触媒が実用化された。Ｎ
Ｏx吸蔵触媒に用いられるＮＯx吸蔵成分としては、Ｋ、
Ｎａ、Ｌｉ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂａ、Ｃａ等のア
ルカリ土類金属、Ｌａ、Ｙ等の希土類等が知られてお
り、特に、ＢａはＮＯx吸蔵触媒の実用化当初より広く
使用されている。また、最近では、高温度域でのＮＯx
吸蔵能に優れるＫの添加が試みられつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、ＮＯx吸
蔵触媒は、通常、前記ＮＯx吸蔵成分を含む触媒材を、
コージェライトのような酸化物系セラミックス材料やＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金のような金属材料からなる担体に担
持して構成されるが、これらの担体は、排ガスの高温下
で活性となったアルカリ金属や一部のアルカリ土類金
属、とりわけ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａに腐食され、劣化
しやすいという問題がある。特に、酸化物系セラミック
ス材料で構成されているコージェライト担体の場合に
は、前述のアルカリ金属等と反応してクラックが発生す
るなどして深刻な問題となっている。
蔵触媒は、通常、前記ＮＯx吸蔵成分を含む触媒材を、
コージェライトのような酸化物系セラミックス材料やＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金のような金属材料からなる担体に担
持して構成されるが、これらの担体は、排ガスの高温下
で活性となったアルカリ金属や一部のアルカリ土類金
属、とりわけ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａに腐食され、劣化
しやすいという問題がある。特に、酸化物系セラミック
ス材料で構成されているコージェライト担体の場合に
は、前述のアルカリ金属等と反応してクラックが発生す
るなどして深刻な問題となっている。
【０００４】 なお、排ガス浄化用触媒体には、従来か
ら活性アルミナが、貴金属等に代表される触媒活性成分
を高分散させるための高比表面積を有する担持母材とし
て使用されているが、本発明では、アルカリ金属および
／またはアルカリ土類金属を含有する触媒材を担体に担
持してなる触媒体において、触媒担持の前の担体にアル
ミナのプレコートを施すことによって、コージェライト
ハニカムに代表される担体を触媒層中のアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属との接触、ひいてはそれ
等との反応から保護する目的であるという点で異なる。
ら活性アルミナが、貴金属等に代表される触媒活性成分
を高分散させるための高比表面積を有する担持母材とし
て使用されているが、本発明では、アルカリ金属および
／またはアルカリ土類金属を含有する触媒材を担体に担
持してなる触媒体において、触媒担持の前の担体にアル
ミナのプレコートを施すことによって、コージェライト
ハニカムに代表される担体を触媒層中のアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属との接触、ひいてはそれ
等との反応から保護する目的であるという点で異なる。
【０００５】 本発明は、このような従来の問題に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、ＮＯ
x吸蔵触媒のようなアルカリ金属やアルカリ土類金属を
含有する触媒材を担持するに好適な担体であって、触媒
体として使用した場合において、アルカリ金属やアルカ
リ土類金属による担体の劣化抑止が可能で、かつ、長期
使用の可能な担体、該担体の製造方法、および該担体に
触媒材を担持させた触媒体を提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、ＮＯ
x吸蔵触媒のようなアルカリ金属やアルカリ土類金属を
含有する触媒材を担持するに好適な担体であって、触媒
体として使用した場合において、アルカリ金属やアルカ
リ土類金属による担体の劣化抑止が可能で、かつ、長期
使用の可能な担体、該担体の製造方法、および該担体に
触媒材を担持させた触媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、アル
カリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有する触
媒材を担持するに好適な担体において、担体内および／
または担体のセル壁表面に、アルミナを配置してなるこ
とを特徴とする担体、および該担体に触媒材を担持させ
た触媒体が提供される。
カリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有する触
媒材を担持するに好適な担体において、担体内および／
または担体のセル壁表面に、アルミナを配置してなるこ
とを特徴とする担体、および該担体に触媒材を担持させ
た触媒体が提供される。
【０００７】 また、本発明によれば、アルミナを担体
に担持させる工程と、所望により触媒成分として用いる
アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属と反応し
やすい物質および／またはアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属を担体に担持させる工程とを含み、か
くして得られた担持担体を焼成することを特徴とするア
ルミナが担持された担体の製造方法が提供される。
に担持させる工程と、所望により触媒成分として用いる
アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属と反応し
やすい物質および／またはアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属を担体に担持させる工程とを含み、か
くして得られた担持担体を焼成することを特徴とするア
ルミナが担持された担体の製造方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】 本発明においては、触媒材とし
て用いるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属
に対して反応性の低いアルミナを担体内および／または
担体のセル壁表面に予め配置しておく。このようにして
おくことにより、触媒材を担持させた触媒体が使用中に
高温に晒されても、担体はアルミナによってアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属から保護され、これ
らとの反応が抑えられるため、結果的に劣化が抑止され
る。
て用いるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属
に対して反応性の低いアルミナを担体内および／または
担体のセル壁表面に予め配置しておく。このようにして
おくことにより、触媒材を担持させた触媒体が使用中に
高温に晒されても、担体はアルミナによってアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属から保護され、これ
らとの反応が抑えられるため、結果的に劣化が抑止され
る。
【０００９】 アルミナは様々な相が知られているが、
本発明においては、安定性が重要であり、γ−アルミ
ナ、δ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ、α−
アルミナ、非晶質アルミナ等が好適である。一般的に
は、α−アルミナは、使用環境によっては高耐食性の点
で、好ましく、非晶質アルミナは、緻密な保護膜を形成
し易いという点で好ましく、また、γ−アルミナは、触
媒材との馴染みがよいという点で好ましいといえる。し
かしいずれにしても、所望とする厚さのアルミナ層が形
成されておれば、アルミナ相の種類には実質的に左右さ
れることなく、所望とする効果が発揮されることは驚く
べきことであるといえる。
本発明においては、安定性が重要であり、γ−アルミ
ナ、δ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ、α−
アルミナ、非晶質アルミナ等が好適である。一般的に
は、α−アルミナは、使用環境によっては高耐食性の点
で、好ましく、非晶質アルミナは、緻密な保護膜を形成
し易いという点で好ましく、また、γ−アルミナは、触
媒材との馴染みがよいという点で好ましいといえる。し
かしいずれにしても、所望とする厚さのアルミナ層が形
成されておれば、アルミナ相の種類には実質的に左右さ
れることなく、所望とする効果が発揮されることは驚く
べきことであるといえる。
【００１０】 なお、アルミナの各相は、単独で用いて
もよく、また複数相を混合させて配置させてもよい。例
えばα相と非晶質、γ相と非晶質を混合配置させること
によって、α相やγ相の特質を発現させつつ、非晶質の
緻密性を併せ持たせることができて、好ましい。
もよく、また複数相を混合させて配置させてもよい。例
えばα相と非晶質、γ相と非晶質を混合配置させること
によって、α相やγ相の特質を発現させつつ、非晶質の
緻密性を併せ持たせることができて、好ましい。
【００１１】 担持（配置）するときのアルミナの形態
には特に制限はなく、アルミナ単独でも、他の物質との
複合物、混合物であってもよいが、耐食性の観点からは
アルミナが９０質量％以上であること、さらには実質的
にアルミナ単独、換言すれば、アルミナのみを配置する
ことが好ましい。他成分を複合および／または混合させ
る場合には、それ自体アルカリ金属および／またはアル
カリ土類金属に対して耐食性の高いものや、アルミナの
耐食性や耐熱性を高める作用を有するものを選択するこ
とが好ましい。
には特に制限はなく、アルミナ単独でも、他の物質との
複合物、混合物であってもよいが、耐食性の観点からは
アルミナが９０質量％以上であること、さらには実質的
にアルミナ単独、換言すれば、アルミナのみを配置する
ことが好ましい。他成分を複合および／または混合させ
る場合には、それ自体アルカリ金属および／またはアル
カリ土類金属に対して耐食性の高いものや、アルミナの
耐食性や耐熱性を高める作用を有するものを選択するこ
とが好ましい。
【００１２】 なお、アルミナ源として、アルミナ粉
末、好ましくは、アルミナゾルを、より好ましくは、ア
ルミナ粉末とアルミナゾルとを、さらに好ましくは実質
的にアルミナ粉末とアルミナゾルのみを用いる。なお、
アルミナ源としては、実質的にアルミナゾルのみを用い
ることにより、緻密なアルミナを担体にコーティングで
きるので好ましい。また、アルミナゾルとアルミナ粉末
をコーティングすることにより、アルミナゾル単独のコ
ーティングの場合と比較して、より高い焼成温度を採用
でき、また形成されるアルミナコーティングの表面部分
での亀裂の発生も無く、さらに、より少ないコーティン
グ回数で所定量のアルミナをコーティングできるので好
ましい。使用するアルミナの種類、担持方法、焼成条件
などについては、以下に詳述する。
末、好ましくは、アルミナゾルを、より好ましくは、ア
ルミナ粉末とアルミナゾルとを、さらに好ましくは実質
的にアルミナ粉末とアルミナゾルのみを用いる。なお、
アルミナ源としては、実質的にアルミナゾルのみを用い
ることにより、緻密なアルミナを担体にコーティングで
きるので好ましい。また、アルミナゾルとアルミナ粉末
をコーティングすることにより、アルミナゾル単独のコ
ーティングの場合と比較して、より高い焼成温度を採用
でき、また形成されるアルミナコーティングの表面部分
での亀裂の発生も無く、さらに、より少ないコーティン
グ回数で所定量のアルミナをコーティングできるので好
ましい。使用するアルミナの種類、担持方法、焼成条件
などについては、以下に詳述する。
【００１３】 具体的なアルミナ源としては、担持方法
との関係により、例えば、固体（粉末）を用いて担持す
る場合には、酸化物等、液体（溶液又は分散液）を用い
て担持する場合には、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、塩化
物、有機酸塩、アルミナゾル等の各種溶液又は分散液
（以下、「アルミナ源含有液」と総称する）が適宜用い
られ、中でも、焼成等の処理により、アルミナ以外の成
分は触媒体内に残留しないような形態のものが好まし
い。アルミナを担体内および／または担体と触媒材との
間に配置する方法としては以下のような方法を挙げるこ
とができる。
との関係により、例えば、固体（粉末）を用いて担持す
る場合には、酸化物等、液体（溶液又は分散液）を用い
て担持する場合には、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、塩化
物、有機酸塩、アルミナゾル等の各種溶液又は分散液
（以下、「アルミナ源含有液」と総称する）が適宜用い
られ、中でも、焼成等の処理により、アルミナ以外の成
分は触媒体内に残留しないような形態のものが好まし
い。アルミナを担体内および／または担体と触媒材との
間に配置する方法としては以下のような方法を挙げるこ
とができる。
【００１４】［アルミナを担体内に配置する方法］比較
的粘性の低いアルミナ源含有液に担体を浸漬することに
より、同液を触媒などでコーティングされいないいわゆ
るバージン担体内部に浸透させ、同担体内にアルミナ源
を配置させることができる。この方法は、担体が多孔質
である場合に好適に用いられ、開気孔の表面にまでアル
ミナ源を導入することができる。また、担体を作製する
段階（製造工程）で、原料にアルミナ源を添加しておく
手法であってもよい。この場合、アルミナ源は、溶液又
は分散液の形で添加しても、酸化物をはじめとする固体
（粉末）の形で添加してもよい。添加したアルミナ源
は、担体の製造工程において他原料と化合物を形成して
もよいが、アルミナとして存在する方が好ましい。アル
ミナ源含有液に担体を浸漬する手法と担体原料にアルミ
ナ源を添加しておく手法とでは、担体材の露出すなわち
触媒材中のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属との接触を抑制する観点からは、前者の浸漬手法の方
が好ましい。当然、担体の材質そのものをアルミナとす
ることが、最も耐食性を向上させ得るが、この場合に
は、アルミナの低耐熱衝撃性が問題とならないように、
使用時に温度制御することや用途を限定すること等が必
要である。
的粘性の低いアルミナ源含有液に担体を浸漬することに
より、同液を触媒などでコーティングされいないいわゆ
るバージン担体内部に浸透させ、同担体内にアルミナ源
を配置させることができる。この方法は、担体が多孔質
である場合に好適に用いられ、開気孔の表面にまでアル
ミナ源を導入することができる。また、担体を作製する
段階（製造工程）で、原料にアルミナ源を添加しておく
手法であってもよい。この場合、アルミナ源は、溶液又
は分散液の形で添加しても、酸化物をはじめとする固体
（粉末）の形で添加してもよい。添加したアルミナ源
は、担体の製造工程において他原料と化合物を形成して
もよいが、アルミナとして存在する方が好ましい。アル
ミナ源含有液に担体を浸漬する手法と担体原料にアルミ
ナ源を添加しておく手法とでは、担体材の露出すなわち
触媒材中のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属との接触を抑制する観点からは、前者の浸漬手法の方
が好ましい。当然、担体の材質そのものをアルミナとす
ることが、最も耐食性を向上させ得るが、この場合に
は、アルミナの低耐熱衝撃性が問題とならないように、
使用時に温度制御することや用途を限定すること等が必
要である。
【００１５】［アルミナを含むプレコート層を、担体の
セル壁表面に配置する方法］担体内にアルミナを配置す
る場合とは異なり、担体の構造によって特に影響を受け
ることは少ない。具体的な手法としては、アルミナゾル
等を含む比較的粘性の高い溶液又は分散液を用い、同液
で担体をコーティングすることによって担体と所望の効
果を発揮する触媒材からなる層との間にアルミナをプレ
コート層として配置することができる。アルミナ源とし
てアルミナゾルを、固形分で全体の５０質量％以上、さ
らには９０質量％以上用いると、緻密なプレコート層を
形成し易いという点で好ましい。実質的にアルミナゾル
のみを用いることがより一層好ましい。
セル壁表面に配置する方法］担体内にアルミナを配置す
る場合とは異なり、担体の構造によって特に影響を受け
ることは少ない。具体的な手法としては、アルミナゾル
等を含む比較的粘性の高い溶液又は分散液を用い、同液
で担体をコーティングすることによって担体と所望の効
果を発揮する触媒材からなる層との間にアルミナをプレ
コート層として配置することができる。アルミナ源とし
てアルミナゾルを、固形分で全体の５０質量％以上、さ
らには９０質量％以上用いると、緻密なプレコート層を
形成し易いという点で好ましい。実質的にアルミナゾル
のみを用いることがより一層好ましい。
【００１６】 他の例としては、例えば、アルミナ粉末
等をスラリー化してコーティングすることによりこのプ
レコート層を配置してもよく、さらに、スラリー化の
際、有機バインダーおよび／または無機バインダーを添
加する手法も、プレコート層が剥離し難くなる点で好ま
しい。中でも、アルミナゾルは、プレコート層中のアル
ミナ割合が高まり、且つ緻密化にも寄与するという点
で、最も好ましい。アルミナ粉末を用いる場合には、前
述の様に各種相のものが、好適に用いられる。また、相
や粒径や組成等が異なる複数種を混合して用いてもよ
く、別々に順を追ってコーティングしてもよい。なお、
これらのプレコート層を配置する手法において、担体が
多孔質である場合には、コーティングの際に溶液又は分
散液やスラリーの一部が開気孔等を通じて担体内に侵入
することもあるが、特に問題はない。
等をスラリー化してコーティングすることによりこのプ
レコート層を配置してもよく、さらに、スラリー化の
際、有機バインダーおよび／または無機バインダーを添
加する手法も、プレコート層が剥離し難くなる点で好ま
しい。中でも、アルミナゾルは、プレコート層中のアル
ミナ割合が高まり、且つ緻密化にも寄与するという点
で、最も好ましい。アルミナ粉末を用いる場合には、前
述の様に各種相のものが、好適に用いられる。また、相
や粒径や組成等が異なる複数種を混合して用いてもよ
く、別々に順を追ってコーティングしてもよい。なお、
これらのプレコート層を配置する手法において、担体が
多孔質である場合には、コーティングの際に溶液又は分
散液やスラリーの一部が開気孔等を通じて担体内に侵入
することもあるが、特に問題はない。
【００１７】 上記においては、アルミナを担体内に配
置する方法とアルミナを含むプレコート層を、担体のセ
ル壁表面に配置する方法との分けて説明したが、以下
は、両方法に共通する事項についてまとめて説明するこ
ととする。
置する方法とアルミナを含むプレコート層を、担体のセ
ル壁表面に配置する方法との分けて説明したが、以下
は、両方法に共通する事項についてまとめて説明するこ
ととする。
【００１８】 アルミナ粉末とアルミナゾルとを交互に
コーティングするのも好ましい実施態様のひとつであ
る。この際、先ず、アルミナ粉末をコーティングし、次
いで、アルミナゾルをコーティングすれば、コーティン
グの表面をより緻密にできるし、逆にアルミナゾルを先
ずコーティングし、次いで、アルミナ粉末をコーティン
グすれば、より担体への密着性を高めることができる。
何れの順であっても、アルミナ粉末のコーティングにあ
たり、無機バインダーとしてさらにアルミナゾルを同時
に使用してもよい。形態、粒径、相、組成、濃度等の異
なる複数種のアルミナ源を用い、それ等を順次コーティ
ングする場合には、最表面の成膜性の観点からは、粒径
の大きい種から順にコーティングしていくことが好まし
い。
コーティングするのも好ましい実施態様のひとつであ
る。この際、先ず、アルミナ粉末をコーティングし、次
いで、アルミナゾルをコーティングすれば、コーティン
グの表面をより緻密にできるし、逆にアルミナゾルを先
ずコーティングし、次いで、アルミナ粉末をコーティン
グすれば、より担体への密着性を高めることができる。
何れの順であっても、アルミナ粉末のコーティングにあ
たり、無機バインダーとしてさらにアルミナゾルを同時
に使用してもよい。形態、粒径、相、組成、濃度等の異
なる複数種のアルミナ源を用い、それ等を順次コーティ
ングする場合には、最表面の成膜性の観点からは、粒径
の大きい種から順にコーティングしていくことが好まし
い。
【００１９】 アルミナゾルを用いる場合、ゾル中のＡ
ｌ2Ｏ3含有量は、３〜３０質量％が好ましい。３質量％
未満はコーティング回数の増大を招き、３０質量％を超
えると粘性の増大により、コーティング時に目詰まりが
発生し易くなる等の不都合が発生する場合があるからで
ある。さらに、５〜２５質量％がより好ましい。
ｌ2Ｏ3含有量は、３〜３０質量％が好ましい。３質量％
未満はコーティング回数の増大を招き、３０質量％を超
えると粘性の増大により、コーティング時に目詰まりが
発生し易くなる等の不都合が発生する場合があるからで
ある。さらに、５〜２５質量％がより好ましい。
【００２０】 アルミナゾルを用いる場合、そのｐＨ安
定剤は、ＨＣｌ、ＨＮＯ 3、ＣＨ3ＣＯＯＨ等の酸が好ま
しいが、有機酸より無機酸の方がより好ましく、中でも
ＨＮＯ3が非常に好ましい。なお、その場合、アルミナ
ゾルを構成する粒子（コロイド）の大きさは、担体がセ
ラミック製ハニカム構造体などの多孔質である場合に
は、その微細孔まで侵入し得るように、アルミナゾルの
コロイド平均粒径を担体の平均細孔径≧コロイド平均粒
径、好ましくは担体の平均細孔径×１０％≧コロイド平
均粒径、とするように選択する。具体的には、コロイド
平均粒径で５００ｎｍ以下とすることが好ましい。２０
０ｎｍ以下であれば焼成後に担体表面を緻密に覆うこと
ができてより好ましく、１００ｎｍ以下がさらに好まし
い。
定剤は、ＨＣｌ、ＨＮＯ 3、ＣＨ3ＣＯＯＨ等の酸が好ま
しいが、有機酸より無機酸の方がより好ましく、中でも
ＨＮＯ3が非常に好ましい。なお、その場合、アルミナ
ゾルを構成する粒子（コロイド）の大きさは、担体がセ
ラミック製ハニカム構造体などの多孔質である場合に
は、その微細孔まで侵入し得るように、アルミナゾルの
コロイド平均粒径を担体の平均細孔径≧コロイド平均粒
径、好ましくは担体の平均細孔径×１０％≧コロイド平
均粒径、とするように選択する。具体的には、コロイド
平均粒径で５００ｎｍ以下とすることが好ましい。２０
０ｎｍ以下であれば焼成後に担体表面を緻密に覆うこと
ができてより好ましく、１００ｎｍ以下がさらに好まし
い。
【００２１】 アルミナ粉末を用いる場合、その粒径
は、担体が多孔質である場合には、その微細孔まで侵入
し得る様、担体の平均細孔径≧アルミナ粉末平均粒径、
さらには担体の平均細孔径×３０％≧アルミナ粉末平均
粒径、とすることが好ましい。具体的には、アルミナ粉
末の平均粒径が１μｍ以下であることが好ましく、０．
５μｍ以下であればさらに好ましい。
は、担体が多孔質である場合には、その微細孔まで侵入
し得る様、担体の平均細孔径≧アルミナ粉末平均粒径、
さらには担体の平均細孔径×３０％≧アルミナ粉末平均
粒径、とすることが好ましい。具体的には、アルミナ粉
末の平均粒径が１μｍ以下であることが好ましく、０．
５μｍ以下であればさらに好ましい。
【００２２】 アルミナ粉末とアルミナゾルを混合して
用いる場合、その好適な混合比は、アルミナ粉末：アル
ミナゾル中Ａｌ2Ｏ3分＝１：０．２〜１：４である。両
者の混合比で、アルミナ粉末を１：４以上となるように
アルミナ粉末を混合すると、用いたアルミナ粉末に由来
する効果を好適に発現させることができ、一方１：０．
２以上にアルミナゾルを混合すると、アルミナゾルに由
来する緻密性を好適に発現させることができる。さらに
好ましくは、両者の混合比は、１：０．５〜１：２であ
る。この範囲内では、両方のメリットをバランスよく発
現させることができる。
用いる場合、その好適な混合比は、アルミナ粉末：アル
ミナゾル中Ａｌ2Ｏ3分＝１：０．２〜１：４である。両
者の混合比で、アルミナ粉末を１：４以上となるように
アルミナ粉末を混合すると、用いたアルミナ粉末に由来
する効果を好適に発現させることができ、一方１：０．
２以上にアルミナゾルを混合すると、アルミナゾルに由
来する緻密性を好適に発現させることができる。さらに
好ましくは、両者の混合比は、１：０．５〜１：２であ
る。この範囲内では、両方のメリットをバランスよく発
現させることができる。
【００２３】 アルミナ粉末の他にも、ムライト、ジル
コニア、チタニア、ＳｉＣ等、他の耐食性に優れる材料
の粉末を、アルミナゾルを始めとするアルミナ源含有液
と混合してコーティングに用いるのも、好ましい手法で
ある。
コニア、チタニア、ＳｉＣ等、他の耐食性に優れる材料
の粉末を、アルミナゾルを始めとするアルミナ源含有液
と混合してコーティングに用いるのも、好ましい手法で
ある。
【００２４】 同一のコート材、あるいは異なる形態、
相、粒径、組成、濃度のコート材を用いて複数回のコー
ティングを行なう場合、各々のコーティング後に乾燥と
焼成を行なってもよく、また先にコーティングしたもの
が、次のコーティング時に、焼成してなくても再溶出す
る懸念が小さければ最後にまとめて焼成してもよいが、
その場合にも先のコーティングが終了した時点で、少な
くとも乾燥を行なうことが好ましい。最後にまとめて焼
成する場合は、工程が簡略化できる一方、各々のコーテ
ィングの後に乾燥→焼成を行う場合には、各々のコート
材に合わせて互いに異なる焼成条件を設定することが可
能となる。また、続く触媒コーティングで、既にプレコ
ートしたものが再溶出する懸念が小さければ、乾燥のみ
によってプレコートを終了することもできる。この場
合、触媒材担持後の焼成がアルミナ担持後の焼成を兼ね
ることとなり、工程が簡略化される。乾燥は、ボックス
型乾燥機や熱風乾燥機による急速乾燥が簡便且つ効率的
であり、好適に適用されるが、コート表面のひび割れが
問題となる場合には、自然乾燥、調湿乾燥、真空凍結乾
燥等により改善することができる。
相、粒径、組成、濃度のコート材を用いて複数回のコー
ティングを行なう場合、各々のコーティング後に乾燥と
焼成を行なってもよく、また先にコーティングしたもの
が、次のコーティング時に、焼成してなくても再溶出す
る懸念が小さければ最後にまとめて焼成してもよいが、
その場合にも先のコーティングが終了した時点で、少な
くとも乾燥を行なうことが好ましい。最後にまとめて焼
成する場合は、工程が簡略化できる一方、各々のコーテ
ィングの後に乾燥→焼成を行う場合には、各々のコート
材に合わせて互いに異なる焼成条件を設定することが可
能となる。また、続く触媒コーティングで、既にプレコ
ートしたものが再溶出する懸念が小さければ、乾燥のみ
によってプレコートを終了することもできる。この場
合、触媒材担持後の焼成がアルミナ担持後の焼成を兼ね
ることとなり、工程が簡略化される。乾燥は、ボックス
型乾燥機や熱風乾燥機による急速乾燥が簡便且つ効率的
であり、好適に適用されるが、コート表面のひび割れが
問題となる場合には、自然乾燥、調湿乾燥、真空凍結乾
燥等により改善することができる。
【００２５】 上述の如く、コーティングをした後、乾
燥させあるいは乾燥させることなく焼成してもよい。勿
論、同一種類のコート材または相異なるコート材を複数
回コーティングした後、焼成してもよく、各コーティン
グの後、焼成してもよい。複数回コーティングする場合
には、成分、形態、相、粒径等の相異なるコート材を交
互に使用してもよい。なお、複数回コーティングする場
合には、各コーティング毎に焼成をして、コーティング
→焼成の工程を繰り返してもよい。この場合には、最初
の焼成の前後で、同一のコート材を用いてもよく、ま
た、最初の焼成の前後で、成分、形態、相、粒径等いず
れかにおいて相異なるコート材を用いてもよい。焼成を
２度行う場合には、１回目と２回目の焼成を同一条件で
行ってもよく、１回目と２回目の焼成を異なる条件で行
ってもよい。
燥させあるいは乾燥させることなく焼成してもよい。勿
論、同一種類のコート材または相異なるコート材を複数
回コーティングした後、焼成してもよく、各コーティン
グの後、焼成してもよい。複数回コーティングする場合
には、成分、形態、相、粒径等の相異なるコート材を交
互に使用してもよい。なお、複数回コーティングする場
合には、各コーティング毎に焼成をして、コーティング
→焼成の工程を繰り返してもよい。この場合には、最初
の焼成の前後で、同一のコート材を用いてもよく、ま
た、最初の焼成の前後で、成分、形態、相、粒径等いず
れかにおいて相異なるコート材を用いてもよい。焼成を
２度行う場合には、１回目と２回目の焼成を同一条件で
行ってもよく、１回目と２回目の焼成を異なる条件で行
ってもよい。
【００２６】 異なる形態、相、粒径、組成、濃度等を
有する複数のアルミナ源またはアルミナ源を用い、さら
に必要に応じてアルカリ金属と反応しやすい成分や後述
するアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を併
用し、「担体内配置」と「中間層配置」を組み合わせて
適用することも、好ましい手法である。
有する複数のアルミナ源またはアルミナ源を用い、さら
に必要に応じてアルカリ金属と反応しやすい成分や後述
するアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を併
用し、「担体内配置」と「中間層配置」を組み合わせて
適用することも、好ましい手法である。
【００２７】 担体が多孔質である場合、コーティング
により吸水率を２０％以下、さらには１０％以下に低減
することが好ましい。アルミナのコーティングの後、ア
ルカリ金属を含む触媒材スラリーを担持する際、同スラ
リーの担体内部への浸透を抑制できるからである。
により吸水率を２０％以下、さらには１０％以下に低減
することが好ましい。アルミナのコーティングの後、ア
ルカリ金属を含む触媒材スラリーを担持する際、同スラ
リーの担体内部への浸透を抑制できるからである。
【００２８】 アルミナを担体内および／または担体の
セル壁表面に担持する（配置する）方法はこれらに限ら
れないが、何れの場合にも、アルミナを担持した段階で
一旦２５０℃以上の温度で焼成するなどしてアルミナを
固定化する。触媒材を担持させるには、所望とする効果
を発揮する触媒材、例えば、アルカリ金属および／また
はアルカリ土類金属を含むＮＯx吸蔵触媒材からなる層
をアルミナの上に設けることが好ましい。５００℃以上
とすれば一層確実に固定化される。アルミナを担持する
際に、アルミナそのもの以外のアルミナ源を用いた場合
には、用いたアルミナ源が脱水又は分解又は酸化してア
ルミナを生成する温度以上の温度で焼成を行うことが好
ましい。特に、アルミナゾルを含むコート材をコーティ
ングする場合には、アルミナゾルが８０〜１５０℃で固
化するため、８０〜２５０℃の乾燥のみで固定化させて
もよい。この場合、工程が簡易になるばかりでなく、コ
ーティングの表面に熱により亀裂が入るのを抑制するこ
とができる。
セル壁表面に担持する（配置する）方法はこれらに限ら
れないが、何れの場合にも、アルミナを担持した段階で
一旦２５０℃以上の温度で焼成するなどしてアルミナを
固定化する。触媒材を担持させるには、所望とする効果
を発揮する触媒材、例えば、アルカリ金属および／また
はアルカリ土類金属を含むＮＯx吸蔵触媒材からなる層
をアルミナの上に設けることが好ましい。５００℃以上
とすれば一層確実に固定化される。アルミナを担持する
際に、アルミナそのもの以外のアルミナ源を用いた場合
には、用いたアルミナ源が脱水又は分解又は酸化してア
ルミナを生成する温度以上の温度で焼成を行うことが好
ましい。特に、アルミナゾルを含むコート材をコーティ
ングする場合には、アルミナゾルが８０〜１５０℃で固
化するため、８０〜２５０℃の乾燥のみで固定化させて
もよい。この場合、工程が簡易になるばかりでなく、コ
ーティングの表面に熱により亀裂が入るのを抑制するこ
とができる。
【００２９】 さらに、焼成温度を制御することによ
り、所望のアルミナ相を発現させることも可能である。
例えば、耐食性の高いα相を得たい場合、α−アルミナ
粉末を原料としてコーティングすることもできるが、γ
−アルミナ等の他相のアルミナ粉末又はアルミナゾル等
の別のアルミナ源を用いて担持を行った後、大気雰囲気
にて１０００℃以上の温度で焼成することにより、α化
を促進するのも、緻密なα−アルミナ相を形成させると
いう点で好ましい手法である。さらに、１１００℃以上
とすると、α化が加速されるため、さらに好ましい。焼
成後に全てα相となっていることも、好適な形態であ
る。逆に、γ相を得たい場合には、９００℃以下で焼成
することが好ましい。触媒体を連続して製造するに際し
ては、焼成温度によるアルミナ相制御は、触媒材担持後
の焼成工程においても可能であるが、設定できる温度
は、触媒材が劣化しない範囲に留める必要がある。
り、所望のアルミナ相を発現させることも可能である。
例えば、耐食性の高いα相を得たい場合、α−アルミナ
粉末を原料としてコーティングすることもできるが、γ
−アルミナ等の他相のアルミナ粉末又はアルミナゾル等
の別のアルミナ源を用いて担持を行った後、大気雰囲気
にて１０００℃以上の温度で焼成することにより、α化
を促進するのも、緻密なα−アルミナ相を形成させると
いう点で好ましい手法である。さらに、１１００℃以上
とすると、α化が加速されるため、さらに好ましい。焼
成後に全てα相となっていることも、好適な形態であ
る。逆に、γ相を得たい場合には、９００℃以下で焼成
することが好ましい。触媒体を連続して製造するに際し
ては、焼成温度によるアルミナ相制御は、触媒材担持後
の焼成工程においても可能であるが、設定できる温度
は、触媒材が劣化しない範囲に留める必要がある。
【００３０】 アルミナの担持は、既に述べた如く、必
要に応じて複数回行ってもよい。その場合、乾燥工程を
間に挿みながら含浸やコーティングのみを複数回繰り返
して最後に焼成を行ってもよいし、最後だけでなく、複
数回の含浸やコーティングの間にも焼成を行ってもよ
い。その際、コート材、例えば、アルミナ源の種類、性
質等は勿論のこと、担持方法、乾燥・焼成条件等は、回
によって同一であっても異なっていてもよい。例えば、
１回目の担持では、アルミナ源の含浸又はコーティング
の後に、少なくとも１０００℃以上、好ましくは１１０
０℃以上の温度で焼成して、緻密なα相を生成させ、続
く２回目の担持では、アルミナ源の含浸又はコーティン
グの後に、９００℃以下の温度で焼成することによって
γ相を生成させ、さらにその上に担持される触媒材との
馴染みをよくさせることを好適例として挙げることがで
きる。γ・α各相に非晶質を混在させれば、各相の特質
に加え、表面に緻密性も併せ持たせることができる。
要に応じて複数回行ってもよい。その場合、乾燥工程を
間に挿みながら含浸やコーティングのみを複数回繰り返
して最後に焼成を行ってもよいし、最後だけでなく、複
数回の含浸やコーティングの間にも焼成を行ってもよ
い。その際、コート材、例えば、アルミナ源の種類、性
質等は勿論のこと、担持方法、乾燥・焼成条件等は、回
によって同一であっても異なっていてもよい。例えば、
１回目の担持では、アルミナ源の含浸又はコーティング
の後に、少なくとも１０００℃以上、好ましくは１１０
０℃以上の温度で焼成して、緻密なα相を生成させ、続
く２回目の担持では、アルミナ源の含浸又はコーティン
グの後に、９００℃以下の温度で焼成することによって
γ相を生成させ、さらにその上に担持される触媒材との
馴染みをよくさせることを好適例として挙げることがで
きる。γ・α各相に非晶質を混在させれば、各相の特質
に加え、表面に緻密性も併せ持たせることができる。
【００３１】 本発明に使用される担体の形状は特に制
限はなく、モノリスハニカム、ペレット、ビーズ、リン
グ、フォーム等、何れの形状の担体を用いた場合にも前
述のような劣化抑止効果が得られるが、中でも、薄い隔
壁で仕切られた多数の貫通孔（セル）で構成されるハニ
カム形状の担体（ハニカム担体）を用いた場合に、最も
効果が大きい。
限はなく、モノリスハニカム、ペレット、ビーズ、リン
グ、フォーム等、何れの形状の担体を用いた場合にも前
述のような劣化抑止効果が得られるが、中でも、薄い隔
壁で仕切られた多数の貫通孔（セル）で構成されるハニ
カム形状の担体（ハニカム担体）を用いた場合に、最も
効果が大きい。
【００３２】 ところで、アルカリ金属を触媒として使
用する担体として使用する場合には、特開２０００−２
７９８１０公報に開示されているアルカリ金属と反応し
やすい成分を組み合わせて用いることも、全体として担
体の劣化抑制効果を一層高めるため好ましい。例えば、
アルカリ金属と反応しやすい成分であるシリカと組み合
わせる場合には、先ずシリカをコートした上にアルミナ
を重ねてコートすれば、触媒層からのＫの拡散に対し、
先ず耐食材であるアルミナで防御した上で、さらに担体
側に洩れてくるＫについては最終的にシリカでトラップ
するという異なる作用の２段構えを呈することができ
る。
用する担体として使用する場合には、特開２０００−２
７９８１０公報に開示されているアルカリ金属と反応し
やすい成分を組み合わせて用いることも、全体として担
体の劣化抑制効果を一層高めるため好ましい。例えば、
アルカリ金属と反応しやすい成分であるシリカと組み合
わせる場合には、先ずシリカをコートした上にアルミナ
を重ねてコートすれば、触媒層からのＫの拡散に対し、
先ず耐食材であるアルミナで防御した上で、さらに担体
側に洩れてくるＫについては最終的にシリカでトラップ
するという異なる作用の２段構えを呈することができ
る。
【００３３】 また、本願発明者等の発明に係る平成１
３年７月１３日出願の特願２００１−２１３２５８に記
載の方法に基づき、少なくとも１種のアルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属と組み合わせて用いること
も、同じく全体として担体の劣化抑制効果を一層高める
ため好ましい。アルカリ金属を含む珪酸カリウム（Ｋ2
ＳｉＯ3）やアルカリ土類金属を含む酸化バリウムと組
み合わせる場合には、例えば、アルミナの上に重ねて珪
酸カリウムをコートしたり、逆に酸化バリウムの上に重
ねてアルミナをコートしたりして、異なる作用の２段構
えを呈することができる。あるいは、アルミナ原料を該
少なくとも１種のアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属と同時に使用することもできる。従って、特願
２００１−２１３２５８の記載をここに参考までに引用
する。
３年７月１３日出願の特願２００１−２１３２５８に記
載の方法に基づき、少なくとも１種のアルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属と組み合わせて用いること
も、同じく全体として担体の劣化抑制効果を一層高める
ため好ましい。アルカリ金属を含む珪酸カリウム（Ｋ2
ＳｉＯ3）やアルカリ土類金属を含む酸化バリウムと組
み合わせる場合には、例えば、アルミナの上に重ねて珪
酸カリウムをコートしたり、逆に酸化バリウムの上に重
ねてアルミナをコートしたりして、異なる作用の２段構
えを呈することができる。あるいは、アルミナ原料を該
少なくとも１種のアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属と同時に使用することもできる。従って、特願
２００１−２１３２５８の記載をここに参考までに引用
する。
【００３４】 これ等、触媒成分として用いるアルカリ
金属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物
質および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属と組み合わせる場合においても、アルミナ以外
のシリカ等のコート材も全て実質的にゾルのみを原料と
することにより、より好ましい結果が得られる。
金属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物
質および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属と組み合わせる場合においても、アルミナ以外
のシリカ等のコート材も全て実質的にゾルのみを原料と
することにより、より好ましい結果が得られる。
【００３５】 このように、異なる作用を有する複数成
分をコートする場合には、層状等に分離してコートする
方が各々の作用を効果的に発現し易いが、同じ作用を示
す複数成分の場合には、勿論、混合してコートしても差
し支えない。
分をコートする場合には、層状等に分離してコートする
方が各々の作用を効果的に発現し易いが、同じ作用を示
す複数成分の場合には、勿論、混合してコートしても差
し支えない。
【００３６】 本発明は、各種担体構成材料に適用し
て、その効果を発現するので、セラミック質、メタル質
等、特に担体の材料は制限されないが、例えば酸化物系
セラミックス材料のコージェライト、ムライト、アルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、スピネル、リン酸ジルコニ
ル、チタン酸アルミニウム、Ｇｅ−コージェライト、非
酸化物系セラミック材料のＳｉＣ、ＳｉＮ、メタル材料
ではＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等が好適に適用できる。中で
もアルカリ金属やアルカリ土類金属による腐食を受けや
すい酸化物系セラミックス担体を用いる場合に効果が大
きく、自動車排ガス浄化用触媒の分野で汎用されている
コージェライト担体に対して、非常に効果的である。ま
た、複数種の材料の混合系、複合系から成る担体、例え
ばコージェライトでムライト粒子やＳｉＣ粒子を結合し
た材料等からなる担体、特に構成材料としてコージェラ
イトを１０％以上含むものに対しても好適に適用可能で
ある。
て、その効果を発現するので、セラミック質、メタル質
等、特に担体の材料は制限されないが、例えば酸化物系
セラミックス材料のコージェライト、ムライト、アルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、スピネル、リン酸ジルコニ
ル、チタン酸アルミニウム、Ｇｅ−コージェライト、非
酸化物系セラミック材料のＳｉＣ、ＳｉＮ、メタル材料
ではＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等が好適に適用できる。中で
もアルカリ金属やアルカリ土類金属による腐食を受けや
すい酸化物系セラミックス担体を用いる場合に効果が大
きく、自動車排ガス浄化用触媒の分野で汎用されている
コージェライト担体に対して、非常に効果的である。ま
た、複数種の材料の混合系、複合系から成る担体、例え
ばコージェライトでムライト粒子やＳｉＣ粒子を結合し
た材料等からなる担体、特に構成材料としてコージェラ
イトを１０％以上含むものに対しても好適に適用可能で
ある。
【００３７】 ハニカム担体の貫通孔形状（セル形状）
は、円形、多角形、コルゲート型等のいずれの形状であ
ってもよい。また、ハニカム担体の外形は設置する排気
系の内形状に適した所定形状に形成されたものとするこ
とができる。
は、円形、多角形、コルゲート型等のいずれの形状であ
ってもよい。また、ハニカム担体の外形は設置する排気
系の内形状に適した所定形状に形成されたものとするこ
とができる。
【００３８】 ハニカム担体のセル密度も特に制限はな
いが、６〜１５００セル／平方インチ（０．９〜２３３
セル／ｃｍ2）の範囲のセル密度であることが、触媒担
体としては好ましい。また、隔壁の厚さは、２０〜２０
００μｍの範囲が好ましい。２０〜２００μｍの薄壁の
場合、触媒材から担体壁厚の中心までアルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属の拡散が容易であるため、
本発明の必要性が高まり、劣化抑止効果も増大する。
いが、６〜１５００セル／平方インチ（０．９〜２３３
セル／ｃｍ2）の範囲のセル密度であることが、触媒担
体としては好ましい。また、隔壁の厚さは、２０〜２０
００μｍの範囲が好ましい。２０〜２００μｍの薄壁の
場合、触媒材から担体壁厚の中心までアルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属の拡散が容易であるため、
本発明の必要性が高まり、劣化抑止効果も増大する。
【００３９】 ハニカム担体の気孔率も特に制限はない
が、１０％以上、さらには２０％以上の高気孔率の場合
には、開気孔を通じてアルカリ金属および／またはアル
カリ土類金属の拡散が容易となるため、本発明の必要性
が高まり、劣化抑止効果も増大する。なお、コーティン
グ後の担体の熱膨張係数は、自動車排気ガス用に要求さ
れる耐熱衝撃性の観点から８．０×１０-6／℃以下であ
ることが好ましい。４．０×１０-6／℃以下がさらに好
ましく、２．０×１０-6／℃以下であればエンジンに近
い位置にも搭載が可能となる。
が、１０％以上、さらには２０％以上の高気孔率の場合
には、開気孔を通じてアルカリ金属および／またはアル
カリ土類金属の拡散が容易となるため、本発明の必要性
が高まり、劣化抑止効果も増大する。なお、コーティン
グ後の担体の熱膨張係数は、自動車排気ガス用に要求さ
れる耐熱衝撃性の観点から８．０×１０-6／℃以下であ
ることが好ましい。４．０×１０-6／℃以下がさらに好
ましく、２．０×１０-6／℃以下であればエンジンに近
い位置にも搭載が可能となる。
【００４０】 担体に配置するアルミナの量は、触媒体
単位体積あたり換算で０．５〜２００ｇ／Ｌが好まし
い。０．５ｇ／Ｌ未満であると、担体劣化抑止効果が小
さく、２００ｇ／Ｌを超えてＮＯx吸蔵触媒と同一担体
に担持すると、ハニカム担体を用いた場合にはセルの目
詰まりが生じることがある。好ましくは、１０〜１００
ｇ／Ｌ、さらに好ましくは３０〜８０ｇ／Ｌの範囲であ
る。特に、クラック発生の防止及び抗折強度の低下抑制
と圧力損失とのバランスの点からは、４０〜７０ｇ／Ｌ
の範囲であることが好ましい。なお、このアルミナの量
には、触媒体の用途に応じて使用される貴金属等に代表
される触媒活性成分を高分散させるための高比表面積を
有する担持母材として使用されるアルミナの量は含まな
いことは言うまでもない。
単位体積あたり換算で０．５〜２００ｇ／Ｌが好まし
い。０．５ｇ／Ｌ未満であると、担体劣化抑止効果が小
さく、２００ｇ／Ｌを超えてＮＯx吸蔵触媒と同一担体
に担持すると、ハニカム担体を用いた場合にはセルの目
詰まりが生じることがある。好ましくは、１０〜１００
ｇ／Ｌ、さらに好ましくは３０〜８０ｇ／Ｌの範囲であ
る。特に、クラック発生の防止及び抗折強度の低下抑制
と圧力損失とのバランスの点からは、４０〜７０ｇ／Ｌ
の範囲であることが好ましい。なお、このアルミナの量
には、触媒体の用途に応じて使用される貴金属等に代表
される触媒活性成分を高分散させるための高比表面積を
有する担持母材として使用されるアルミナの量は含まな
いことは言うまでもない。
【００４１】 担体の上に形成するアルミナ層は、担体
の軸方向に対して垂直な断面での焼成後の厚さとして、
電子顕微鏡を用いセル一辺の中央付近で隔壁の片側を測
定したとき、２０μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以下
である。２０μｍを超えると、圧力損失が増加するので
好ましくない。
の軸方向に対して垂直な断面での焼成後の厚さとして、
電子顕微鏡を用いセル一辺の中央付近で隔壁の片側を測
定したとき、２０μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以下
である。２０μｍを超えると、圧力損失が増加するので
好ましくない。
【００４２】 アルミナゾルに代表されるコート液の粘
度は、通常１００００ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは５０
０ｍＰａ．ｓ以下、さらに好ましくは３０ｍＰａ．ｓ以
下である。粘度が１００００ｍＰａ．ｓを超えると担体
がハニカム体の場合には、コーティングが困難となるこ
とがある。また、５００ｍＰａ．ｓを超える場合には、
使用する担体によっては、目詰まりを起こすことがある
ので注意を要する。３０ｍＰａ．ｓ以下であれば、担体
の気孔中にも適度の浸透し、緻密で密着したアルミナ層
が形成されるので好ましい。
度は、通常１００００ｍＰａ．ｓ以下、好ましくは５０
０ｍＰａ．ｓ以下、さらに好ましくは３０ｍＰａ．ｓ以
下である。粘度が１００００ｍＰａ．ｓを超えると担体
がハニカム体の場合には、コーティングが困難となるこ
とがある。また、５００ｍＰａ．ｓを超える場合には、
使用する担体によっては、目詰まりを起こすことがある
ので注意を要する。３０ｍＰａ．ｓ以下であれば、担体
の気孔中にも適度の浸透し、緻密で密着したアルミナ層
が形成されるので好ましい。
【００４３】 アルミナゾルのｐＨは、通常２．０〜
６．０、好ましくは３．０〜５．０である。ｐＨが２．
０より低いと、担体が耐酸性材質でない場合には、コー
ト液に浸漬することにより腐食することがあるので好ま
しくない。６．０を超えるとゾル中の粒子が凝集する可
能性がある。
６．０、好ましくは３．０〜５．０である。ｐＨが２．
０より低いと、担体が耐酸性材質でない場合には、コー
ト液に浸漬することにより腐食することがあるので好ま
しくない。６．０を超えるとゾル中の粒子が凝集する可
能性がある。
【００４４】 本発明に係るアルミナの作用を損なわな
い範囲内であれば、アルミナ中に他の金属および／また
は金属酸化物、炭化物、窒化物等が含まれていても差し
支えない。しかしながら、アルミナは、他の触媒用の貴
金属などは含まないことが高温安定性の点で好ましい。
さらに、担体をアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属等から有効に保護するためには、担体と少なくと
もアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含む
触媒層と間にはアルミナが単独の層として形成されるこ
とがより好ましい。換言すれば、担体とアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属を含む触媒層との間に
は、本質的にアルミナ層のみが形成されていてもよく、
後述する如く、他の成分との複合層または他の成分とか
らなる層の上および／または下に積層されていてもよ
い。勿論、触媒体とするに際しては、形成する触媒層に
は、いわゆるＮＯｘ触媒以外の触媒、例えば、炭化水素
などを燃焼するためのＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属が含
まれていてもよいことはいうまでもない。また、ＮＯｘ
触媒層の上に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属を含む触媒
層を別途形成させることは何ら制限されない。
い範囲内であれば、アルミナ中に他の金属および／また
は金属酸化物、炭化物、窒化物等が含まれていても差し
支えない。しかしながら、アルミナは、他の触媒用の貴
金属などは含まないことが高温安定性の点で好ましい。
さらに、担体をアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属等から有効に保護するためには、担体と少なくと
もアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含む
触媒層と間にはアルミナが単独の層として形成されるこ
とがより好ましい。換言すれば、担体とアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属を含む触媒層との間に
は、本質的にアルミナ層のみが形成されていてもよく、
後述する如く、他の成分との複合層または他の成分とか
らなる層の上および／または下に積層されていてもよ
い。勿論、触媒体とするに際しては、形成する触媒層に
は、いわゆるＮＯｘ触媒以外の触媒、例えば、炭化水素
などを燃焼するためのＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属が含
まれていてもよいことはいうまでもない。また、ＮＯｘ
触媒層の上に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属を含む触媒
層を別途形成させることは何ら制限されない。
【００４５】 本発明の触媒体は、別の構成成分からな
るＮＯx吸蔵触媒材、三元触媒に代表される別種の触媒
材、Ｃｅおよび／またはＺｒの酸化物に代表される助触
媒材、ＨＣ吸着材等、排ガス系に適用される他の浄化材
と同時に適用することもできる。その場合、本発明の触
媒体の触媒材にこれらを混在させてもよいが、層状に重
ねて担持する方が、より耐熱性が高まる点で好ましい。
また、一個体の触媒体の上／下流部分に分離して担持す
ることもできる。さらに、別個体として用意されたこれ
らと、排気系内で適宜組み合わせて用いてもよい。
るＮＯx吸蔵触媒材、三元触媒に代表される別種の触媒
材、Ｃｅおよび／またはＺｒの酸化物に代表される助触
媒材、ＨＣ吸着材等、排ガス系に適用される他の浄化材
と同時に適用することもできる。その場合、本発明の触
媒体の触媒材にこれらを混在させてもよいが、層状に重
ねて担持する方が、より耐熱性が高まる点で好ましい。
また、一個体の触媒体の上／下流部分に分離して担持す
ることもできる。さらに、別個体として用意されたこれ
らと、排気系内で適宜組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいてさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何
ら制限を受けるものではない。
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何
ら制限を受けるものではない。
【００４７】［アルミナ担持用スラリーの調製］
アルミナ担持用スラリーＡ：市販のγ−Ａｌ2Ｏ3粉末
（比表面積：２００ｍ2／ｇ）に、市販のＡｌ2Ｏ3ゾル
と水分を添加し、ポットミルにて湿式粉砕することによ
り、アルミナ担持用スラリーＡを調製した。Ａｌ2Ｏ3ゾ
ルの添加量は、その固形分（Ａｌ2Ｏ3ゾルに含まれるＡ
ｌ2Ｏ3重量）が、Ａｌ2Ｏ3換算で、全Ａｌ2Ｏ3の５０質
量％となる量とし、水分についてはスラリーがコーティ
ングしやすい粘性となるよう、適宜添加した。
（比表面積：２００ｍ2／ｇ）に、市販のＡｌ2Ｏ3ゾル
と水分を添加し、ポットミルにて湿式粉砕することによ
り、アルミナ担持用スラリーＡを調製した。Ａｌ2Ｏ3ゾ
ルの添加量は、その固形分（Ａｌ2Ｏ3ゾルに含まれるＡ
ｌ2Ｏ3重量）が、Ａｌ2Ｏ3換算で、全Ａｌ2Ｏ3の５０質
量％となる量とし、水分についてはスラリーがコーティ
ングしやすい粘性となるよう、適宜添加した。
【００４８】アルミナ担持用スラリーＢ：市販のγ−Ａ
ｌ2Ｏ3粉末の代わりにα−Ａｌ2Ｏ3粉末を用いたことお
よびαアルミナ粉末とＡｌ2Ｏ3ゾル中のＡｌ2Ｏ3量の比
率を１：１、１：０．１、１：０．３の３種類設けたこ
と以外は、アルミナ担持用スラリーＡと同様にして、ア
ルミナ担持用スラリーＢ１、Ｂ２、およびＢ３を得た。
ｌ2Ｏ3粉末の代わりにα−Ａｌ2Ｏ3粉末を用いたことお
よびαアルミナ粉末とＡｌ2Ｏ3ゾル中のＡｌ2Ｏ3量の比
率を１：１、１：０．１、１：０．３の３種類設けたこ
と以外は、アルミナ担持用スラリーＡと同様にして、ア
ルミナ担持用スラリーＢ１、Ｂ２、およびＢ３を得た。
【００４９】アルミナ担持用スラリーＢ４：市販のα−
Ａｌ2Ｏ3粉末に外配で１０質量％の有機バインダー（東
亞合成社製アクリル系アロンＡＳ−７５０３）と適当量
の水を添加したこと以外は、アルミナ担持用スラリーＡ
と同様にして、アルミナ担持用スラリーＢ４を得た。
Ａｌ2Ｏ3粉末に外配で１０質量％の有機バインダー（東
亞合成社製アクリル系アロンＡＳ−７５０３）と適当量
の水を添加したこと以外は、アルミナ担持用スラリーＡ
と同様にして、アルミナ担持用スラリーＢ４を得た。
【００５０】アルミナ担持用スラリーＣ：市販のγ−Ａ
ｌ2Ｏ3粉末の代わりにα−Ａｌ2Ｏ3粉末とムライト粉末
の１：１の混合物を用いたことおよびα−Ａｌ2Ｏ3粉末
とムライト粉末の１：１の混合物とＡｌ2Ｏ3ゾル中のＡ
ｌ2Ｏ3量の比率を１：１としたこと以外は、アルミナ担
持用スラリーＡと同様にして、アルミナ担持用スラリー
Ｃを得た。
ｌ2Ｏ3粉末の代わりにα−Ａｌ2Ｏ3粉末とムライト粉末
の１：１の混合物を用いたことおよびα−Ａｌ2Ｏ3粉末
とムライト粉末の１：１の混合物とＡｌ2Ｏ3ゾル中のＡ
ｌ2Ｏ3量の比率を１：１としたこと以外は、アルミナ担
持用スラリーＡと同様にして、アルミナ担持用スラリー
Ｃを得た。
【００５１】［ＮＯx吸蔵触媒コーティング用スラリー
の調製］市販のγ−Ａｌ2Ｏ3粉末（比表面積：２００ｍ
2／ｇ）を、(ＮＨ3)2Ｐｔ(ＮＯ 2)2水溶液とＫＮＯ3水溶
液とを混合した溶液に浸漬し、ポットミルにて２時間攪
拌した後、水分を蒸発乾固させ、乾式解砕して６００℃
で３時間電気炉にて焼成した。こうして得られた(Ｐｔ
＋Ｋ)−プレドープγ−Ａｌ2Ｏ3粉末に、市販のＡｌ2Ｏ
3ゾルと水分を添加し、再びポットミルにて湿式粉砕す
ることにより、コーティング用スラリーを調製した。γ
−Ａｌ2Ｏ3とＰｔ及びＫとの量関係は、ハニカム担体に
スラリーをコーティングし最終的に焼成を経た段階で、
ＮＯｘ吸蔵触媒担持量が１００ｇ／Ｌ（ハニカム体積あ
たり）である場合に、Ｐｔが３０ｇ／cft(１．０６ｇ／
Ｌ)（ハニカム体積あたり、Ｐｔ元素ベースの重量）、
Ｋが２０ｇ／Ｌ（ハニカム体積あたり、Ｋ元素ベースの
重量）となるよう、混合浸漬の段階で調整した。Ａｌ2
Ｏ3ゾルの添加量は、その固形分が、Ａｌ2Ｏ3換算で、
全Ａｌ2Ｏ3の５重量％となる量とし、水分についてはス
ラリーがコーティングしやすい粘性となるよう、適宜添
加した。
の調製］市販のγ−Ａｌ2Ｏ3粉末（比表面積：２００ｍ
2／ｇ）を、(ＮＨ3)2Ｐｔ(ＮＯ 2)2水溶液とＫＮＯ3水溶
液とを混合した溶液に浸漬し、ポットミルにて２時間攪
拌した後、水分を蒸発乾固させ、乾式解砕して６００℃
で３時間電気炉にて焼成した。こうして得られた(Ｐｔ
＋Ｋ)−プレドープγ−Ａｌ2Ｏ3粉末に、市販のＡｌ2Ｏ
3ゾルと水分を添加し、再びポットミルにて湿式粉砕す
ることにより、コーティング用スラリーを調製した。γ
−Ａｌ2Ｏ3とＰｔ及びＫとの量関係は、ハニカム担体に
スラリーをコーティングし最終的に焼成を経た段階で、
ＮＯｘ吸蔵触媒担持量が１００ｇ／Ｌ（ハニカム体積あ
たり）である場合に、Ｐｔが３０ｇ／cft(１．０６ｇ／
Ｌ)（ハニカム体積あたり、Ｐｔ元素ベースの重量）、
Ｋが２０ｇ／Ｌ（ハニカム体積あたり、Ｋ元素ベースの
重量）となるよう、混合浸漬の段階で調整した。Ａｌ2
Ｏ3ゾルの添加量は、その固形分が、Ａｌ2Ｏ3換算で、
全Ａｌ2Ｏ3の５重量％となる量とし、水分についてはス
ラリーがコーティングしやすい粘性となるよう、適宜添
加した。
【００５２】［サンプル調製］
（実施例１）先ず、コージェライトハニカム担体（隔壁
厚：６ｍｉｌ(０．１５ｍｍ)、セル密度：４００cpsi
(６２セル／ｃｍ2)、気孔率３０％）を、市販のＡｌ2Ｏ
3ゾルに浸漬した。セル内の余分な液を吹き払った後、
担体を乾燥した。Ａｌ2Ｏ3ゾルの担持量は、焼成後に７
０ｇ／Ｌ（ハニカム担体体積）となるよう調整した。一
度の浸漬及び乾燥で所望の担持量に不足である場合に
は、到達するまで浸漬及び乾燥の工程を繰り返した。得
られたいわゆるプライマリーなアルミナ担持担体（以
下、単に担持担体という。）である、ハニカム体を電気
炉にて６００℃で１時間焼成した。焼成後、このハニカ
ム体に、前述のＮＯx吸蔵触媒コーティング用スラリー
（以下、「ＮＯx吸蔵触媒スラリー」と略称する）をコ
ーティングして乾燥する工程を、ＮＯx吸蔵触媒担持量
が１００ｇ／Ｌとなるまで、必要に応じて繰り返した。
その後、再び電気炉にて６００℃で１時間焼成し、ＮＯ
x吸蔵触媒体１を得た。
厚：６ｍｉｌ(０．１５ｍｍ)、セル密度：４００cpsi
(６２セル／ｃｍ2)、気孔率３０％）を、市販のＡｌ2Ｏ
3ゾルに浸漬した。セル内の余分な液を吹き払った後、
担体を乾燥した。Ａｌ2Ｏ3ゾルの担持量は、焼成後に７
０ｇ／Ｌ（ハニカム担体体積）となるよう調整した。一
度の浸漬及び乾燥で所望の担持量に不足である場合に
は、到達するまで浸漬及び乾燥の工程を繰り返した。得
られたいわゆるプライマリーなアルミナ担持担体（以
下、単に担持担体という。）である、ハニカム体を電気
炉にて６００℃で１時間焼成した。焼成後、このハニカ
ム体に、前述のＮＯx吸蔵触媒コーティング用スラリー
（以下、「ＮＯx吸蔵触媒スラリー」と略称する）をコ
ーティングして乾燥する工程を、ＮＯx吸蔵触媒担持量
が１００ｇ／Ｌとなるまで、必要に応じて繰り返した。
その後、再び電気炉にて６００℃で１時間焼成し、ＮＯ
x吸蔵触媒体１を得た。
【００５３】（実施例２）Ａｌ2Ｏ3ゾルを担持した後の
焼成条件を１２００℃で３時間としたことおよびＡｌ2
Ｏ3ゾルの担持量が、焼成後にそれぞれ７０ｇ／Ｌ、３
０ｇ／Ｌ、９０ｇ／Ｌ（ハニカム担体体積）となるよう
調整してＮＯx吸蔵触媒体２（ａ）、２（ｂ）、および
２（ｃ）を製造したこと以外は、実施例１と同様にし
て、ＮＯx吸蔵触媒体２（ａ）〜２（ｃ）を得た。
焼成条件を１２００℃で３時間としたことおよびＡｌ2
Ｏ3ゾルの担持量が、焼成後にそれぞれ７０ｇ／Ｌ、３
０ｇ／Ｌ、９０ｇ／Ｌ（ハニカム担体体積）となるよう
調整してＮＯx吸蔵触媒体２（ａ）、２（ｂ）、および
２（ｃ）を製造したこと以外は、実施例１と同様にし
て、ＮＯx吸蔵触媒体２（ａ）〜２（ｃ）を得た。
【００５４】（実施例３）市販のＡｌ2Ｏ3ゾルの代わり
に、γアルミナ粉末とアルミナゾルの１：１の混合物で
あるアルミナ担体スラリーＡを用いたこと以外は、実施
例１と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体３を得た。アルミ
ナ担持用スラリーＡの担持量は、スラリー中の、γ−Ａ
ｌ2Ｏ3粉末に由来するＡｌ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3ゾルに由来す
るＡｌ2Ｏ3との合計で、焼成後に７０ｇ／Ｌとなるよう
に調整した。
に、γアルミナ粉末とアルミナゾルの１：１の混合物で
あるアルミナ担体スラリーＡを用いたこと以外は、実施
例１と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体３を得た。アルミ
ナ担持用スラリーＡの担持量は、スラリー中の、γ−Ａ
ｌ2Ｏ3粉末に由来するＡｌ2Ｏ3とＡｌ2Ｏ3ゾルに由来す
るＡｌ2Ｏ3との合計で、焼成後に７０ｇ／Ｌとなるよう
に調整した。
【００５５】（実施例４）アルミナ担持用スラリーＡを
担持した後の焼成条件を１２００℃で３時間としたこと
以外は、実施例３と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体４を
得た。
担持した後の焼成条件を１２００℃で３時間としたこと
以外は、実施例３と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体４を
得た。
【００５６】（実施例５）アルミナ担持用スラリーＡの
代わりに、ＮＯx吸蔵触媒体５（ａ）をアルミナ担持用
スラリーＢ１を使用し、焼成条件は６００℃で１時間と
して製造したことおよびＮＯx吸蔵触媒体５（ｂ）、５
（ｃ）、５（ｄ）、および５（ｅ）をそれぞれアルミナ
担持用スラリーＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を使用し、焼成
条件を１２００℃で３時間として製造したこと以外は、
実施例３と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体５（ａ）〜５
（ｅ）を得た。
代わりに、ＮＯx吸蔵触媒体５（ａ）をアルミナ担持用
スラリーＢ１を使用し、焼成条件は６００℃で１時間と
して製造したことおよびＮＯx吸蔵触媒体５（ｂ）、５
（ｃ）、５（ｄ）、および５（ｅ）をそれぞれアルミナ
担持用スラリーＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を使用し、焼成
条件を１２００℃で３時間として製造したこと以外は、
実施例３と同様にして、ＮＯx吸蔵触媒体５（ａ）〜５
（ｅ）を得た。
【００５７】（比較例および参考例）実施例１で用いた
のと同じコージェライトハニカム担体に、ＮＯx吸蔵触
媒スラリーをコーティングして乾燥する工程を、ＮＯx
吸蔵触媒担持量が１００ｇ／Ｌとなるまで、必要に応じ
て繰り返した。その後、電気炉にて６００℃で１時間焼
成して、ＮＯx吸蔵触媒体６を得た。
のと同じコージェライトハニカム担体に、ＮＯx吸蔵触
媒スラリーをコーティングして乾燥する工程を、ＮＯx
吸蔵触媒担持量が１００ｇ／Ｌとなるまで、必要に応じ
て繰り返した。その後、電気炉にて６００℃で１時間焼
成して、ＮＯx吸蔵触媒体６を得た。
【００５８】（実施例６）コージェライトハニカム担体
のＡｌ2Ｏ3ゾルへの浸漬、担体の乾燥、及びハニカム体
の電気炉における６００℃で１時間の焼成を２回繰り返
したこと以外は実施例１と同様にしてＮＯx吸蔵触媒体
７を得た。Ａｌ2Ｏ3ゾルの担持量は、２回の焼成後に合
計７０ｇ／Ｌとなるように調整した。
のＡｌ2Ｏ3ゾルへの浸漬、担体の乾燥、及びハニカム体
の電気炉における６００℃で１時間の焼成を２回繰り返
したこと以外は実施例１と同様にしてＮＯx吸蔵触媒体
７を得た。Ａｌ2Ｏ3ゾルの担持量は、２回の焼成後に合
計７０ｇ／Ｌとなるように調整した。
【００５９】（実施例７）コージェライトハニカム担体
への浸漬、担体の乾燥、ハニカム体の電気炉における焼
成条件、および担持量について表１および表２に示すよ
うにしたこと以外は実施例２と同様にしてＮＯx吸蔵触
媒体８（ａ）〜８（ｍ）を得た。
への浸漬、担体の乾燥、ハニカム体の電気炉における焼
成条件、および担持量について表１および表２に示すよ
うにしたこと以外は実施例２と同様にしてＮＯx吸蔵触
媒体８（ａ）〜８（ｍ）を得た。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】［耐久試験］前述のようにして得られたＮ
Ｏx吸蔵触媒体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５
（ａ）〜５（ｅ）、６、７、および８（ａ）〜８（ｍ）
を、電気炉にて、水分を１０％共存させながら、８５０
℃で３０時間の加速耐久試験に供した。また、参考例と
して、何も担持しないコージェライトハニカム担体を、
同様に加速耐久試験に供した。
Ｏx吸蔵触媒体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５
（ａ）〜５（ｅ）、６、７、および８（ａ）〜８（ｍ）
を、電気炉にて、水分を１０％共存させながら、８５０
℃で３０時間の加速耐久試験に供した。また、参考例と
して、何も担持しないコージェライトハニカム担体を、
同様に加速耐久試験に供した。
【００６３】［担体劣化抑止効果評価］ＮＯx吸蔵触媒
体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５（ａ）〜５
（ｅ）、６、７、および８（ａ）〜８（ｍ）および比較
例であるＮＯx吸蔵触媒体６について、外観観察および
電子顕微鏡による微構造観察にて、耐久試験後の担体の
クラック発生の有無、多少を調査した。なお、クラック
発生状況については、クラックの発生が全く認められな
かったものを０とし、実用上問題のあるような大きなク
ラックが発生したもの１０として、クラックの発生程度
を１１段階で評価した。さらに、初期および耐久試験後
の抗折強度を比較検討した。それらの結果を表３に示
す。
体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５（ａ）〜５
（ｅ）、６、７、および８（ａ）〜８（ｍ）および比較
例であるＮＯx吸蔵触媒体６について、外観観察および
電子顕微鏡による微構造観察にて、耐久試験後の担体の
クラック発生の有無、多少を調査した。なお、クラック
発生状況については、クラックの発生が全く認められな
かったものを０とし、実用上問題のあるような大きなク
ラックが発生したもの１０として、クラックの発生程度
を１１段階で評価した。さらに、初期および耐久試験後
の抗折強度を比較検討した。それらの結果を表３に示
す。
【００６４】
【表３】
【００６５】 表３に示すように、本発明に基づくＮＯ
x吸蔵触媒体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５
（ａ）〜５（ｅ）、７、および８（ａ）〜８（ｍ）（実
施例１〜７）は、何れも、アルミナを含まないＮＯx吸
蔵触媒体６（比較例）より、担体のクラック発生が少な
く抑えられ、かつ強度低下も小さく抑えられたことがわ
かる。上記の結果から、アルミナ単独を配置した場合に
は、アルミナゾルを使用した場合が、アルミナ粉末とア
ルミナゾルとを併用した場合と比較してより優れたＮＯ
x吸蔵触媒体が得られる傾向があることが示された。ま
た、アルミナ粉末間の比較では、有機バインダーを使用
したものは、他のものと比較して、効果が必ずしも充分
ではなく、また、α体のものがγ体のものよりも優れる
という傾向が認められた。焼成条件に関しては、高温で
ある１２００℃での焼成が好ましく、また、２回焼成の
方が１回焼成よりも好ましい結果を示した。さらに、シ
リカとアルミナを併せ配置することで、より優れたＮＯ
x吸蔵触媒体が得られることが判明した。
x吸蔵触媒体１、２、３（ａ）〜３（ｃ）、４、５
（ａ）〜５（ｅ）、７、および８（ａ）〜８（ｍ）（実
施例１〜７）は、何れも、アルミナを含まないＮＯx吸
蔵触媒体６（比較例）より、担体のクラック発生が少な
く抑えられ、かつ強度低下も小さく抑えられたことがわ
かる。上記の結果から、アルミナ単独を配置した場合に
は、アルミナゾルを使用した場合が、アルミナ粉末とア
ルミナゾルとを併用した場合と比較してより優れたＮＯ
x吸蔵触媒体が得られる傾向があることが示された。ま
た、アルミナ粉末間の比較では、有機バインダーを使用
したものは、他のものと比較して、効果が必ずしも充分
ではなく、また、α体のものがγ体のものよりも優れる
という傾向が認められた。焼成条件に関しては、高温で
ある１２００℃での焼成が好ましく、また、２回焼成の
方が１回焼成よりも好ましい結果を示した。さらに、シ
リカとアルミナを併せ配置することで、より優れたＮＯ
x吸蔵触媒体が得られることが判明した。
【００６６】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の触媒体
は、触媒成分として用いるアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属に対して反応性の低いアルミナを、所
望により触媒成分として用いるアルカリ金属および／ま
たはアルカリ土類金属と反応しやすい物質および／また
はアルカリアルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属を担体内および／または担体のセル壁表面に予め配置
したことにより、高温に晒されても、担体は、アルミナ
によって触媒材中のアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属から保護され、担体との反応は抑えられる。
その結果、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属による担体の劣化が抑止され、上記のような触媒材を
搭載して長期間使用しても、触媒体の長期使用が可能と
なる。
は、触媒成分として用いるアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属に対して反応性の低いアルミナを、所
望により触媒成分として用いるアルカリ金属および／ま
たはアルカリ土類金属と反応しやすい物質および／また
はアルカリアルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属を担体内および／または担体のセル壁表面に予め配置
したことにより、高温に晒されても、担体は、アルミナ
によって触媒材中のアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属から保護され、担体との反応は抑えられる。
その結果、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属による担体の劣化が抑止され、上記のような触媒材を
搭載して長期間使用しても、触媒体の長期使用が可能と
なる。
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フロントページの続き
(72)発明者 高木 茂和
愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日
本碍子株式会社内
Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB02 BA01Y BA02Y
BA03X BA10X BA14X BA15Y
BA30X BA41X BB02 EA04
4G069 AA01 AA03 AA08 BA01A
BA01B BA02A BA02B BA13A
BA13B BA17 BB02B BC01A
BC02A BC03A BC03B BC04A
BC08A BC09A BC75B CA02
CA03 CA08 CA13 EA02X
EA19 EB11 EB12Y EB15Y
EC22 EC26 ED06 FA03 FA04
FB15 FB23 FB29 FC07
Claims (20)
- 【請求項１】 モノリスハニカム、ペレット、ビーズ、
リング、フォームからなる群から選ばれた一種の構造体
からなる担体であって、 前記担体内および／または前記担体のセル壁表面に、ア
ルミナを配置してなることを特徴とする担体。 - 【請求項２】 前記担体内および／または前記担体のセ
ル壁表面に、さらに触媒媒成分として用いるアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質
および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属を配置してなる請求項１に記載の担体。 - 【請求項３】 前記アルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属と反応しやすい物質がシリカである請求項２
に記載の担体。 - 【請求項４】 前記シリカが前記担体上に直接配置さ
れ、その上にアルミナが配置されているものである請求
項２または３に記載の担体。 - 【請求項５】 前記担体がハニカム体である請求項１〜
４のいずれか１項に記載の担体。 - 【請求項６】 前記担体が、主成分としてコージェライ
トを含有したものである請求項１〜５のいずれか１項に
記載の担体。 - 【請求項７】 前記アルミナが、γ−アルミナ、δ−ア
ルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ、α−アルミナ及
び非晶質アルミナからなる群から選ばれる少なくとも１
種を含有するものである請求項１〜６のいずれか１項に
記載の担体。 - 【請求項８】 前記アルミナが、主成分としてα−アル
ミナを含有するものである請求項７に記載の担体。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の担
体に触媒材を担持したものである触媒体。 - 【請求項１０】 触媒材がアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属を含有するものである請求項９に記載
の触媒体。 - 【請求項１１】 アルミナを担体に担持させてプライマ
リーなアルミナが担持された担体を得、次いで、得られ
た担体を少なくとも１回焼成することを特徴とするアル
ミナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記プライマリーなアルミナが担持さ
れた担体を、乾燥処理後少なくとも１回焼成する請求項
１１に記載のアルミナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項１３】 前記プライマリーなアルミナが担持さ
れた担体を、２００℃以上の温度で少なくとも１回焼成
する請求項１１又は１２に記載のアルミナが担持された
担体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記プライマリーなアルミナが担持さ
れた担体を、１３００℃以下の温度で少なくとも１回焼
成する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のアルミ
ナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項１５】 前記アルミナの担持にアルミナ粉末、
アルミナゾル、またはアルミナ粉末とアルミナゾルとの
組み合わせから選ばれたいずれか１種の材料を使用する
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のアルミナが担
持された担体の製造方法。 - 【請求項１６】 前記アルミナの担持にアルミナゾルを
使用する請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のアル
ミナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項１７】 触媒成分として用いるアルカリ金属お
よび／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質およ
び／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土類金
属を担持させる工程を含む請求項１１〜１６のいずれか
１項に記載のアルミナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項１８】 前記触媒成分として用いるアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質
および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属の担持に、前記触媒成分として用いるアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質
および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属のゾルを使用する請求項１７に記載のアルミナが
担持された担体の製造方法。 - 【請求項１９】 前記触媒成分として用いるアルカリ金
属および／またはアルカリ土類金属と反応しやすい物質
および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土
類金属のゾルがシリカゾルである請求項１７または１８
に記載のアルミナが担持された担体の製造方法。 - 【請求項２０】 前記焼成を２回行う請求項１１〜１３
のいずれか１項に記載のアルミナが担持された担体の製
造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2002064449A JP4355469B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | アルミナ担持担体、触媒体及びアルミナ担持担体の製造方法 |
| EP03744021A EP1484107A4 (en) | 2002-03-08 | 2003-03-07 | CARRIER WITH ALUMINUM OXIDE, CATALYST ELEMENT, AND METHOD FOR PRODUCING A CARRIER WITH ALUMINUM OXIDIZED THEREFROM |
| PCT/JP2003/002736 WO2003076067A1 (fr) | 2002-03-08 | 2003-03-07 | Support porteur d'alumine, element de catalyse et procede de preparation de support porteur d'alumine |
| AU2003211828A AU2003211828A1 (en) | 2002-03-08 | 2003-03-07 | Carrier having alumina carried thereon, catalyst element, and method for preparation of carrier having alumina carried thereon |
| US10/505,419 US20050085382A1 (en) | 2002-03-08 | 2003-03-07 | Carrier having alumina carried thereon, catalyst element, and method for preparation of carrier having alumina carried thereon |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064449A JP4355469B2 (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | アルミナ担持担体、触媒体及びアルミナ担持担体の製造方法 |
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|---|---|
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