JP2003299967A - 触媒担体構造体及び排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
触媒担体構造体及び排気ガス浄化用触媒Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス組成の変動下でも高い排気ガス浄化
性能を発揮する排気ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】 セリウム-ジルコニウム複合酸化物の層
がモノリス基材にコートされてなる触媒担体構造体であ
って、前記層が少なくとも２層からなり、上層のセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が、
１／１以上でありかつ下層のセリウム-ジルコニウム複
合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比よりも高いことを特徴と
する触媒担体構造体である。好ましくは、前記層が２層
からなり、上層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物の
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が６／１〜１／１であり、下層のセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比
が３／２〜２／３である。
性能を発揮する排気ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】 セリウム-ジルコニウム複合酸化物の層
がモノリス基材にコートされてなる触媒担体構造体であ
って、前記層が少なくとも２層からなり、上層のセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が、
１／１以上でありかつ下層のセリウム-ジルコニウム複
合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比よりも高いことを特徴と
する触媒担体構造体である。好ましくは、前記層が２層
からなり、上層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物の
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が６／１〜１／１であり、下層のセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比
が３／２〜２／３である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒担体構造体に
関し、とりわけ、内燃機関の排気ガス浄化用触媒に使用
されるのに適するセリウム-ジルコニウム複合酸化物を
含む触媒担体構造体、及び排気ガス浄化用触媒に関す
る。
関し、とりわけ、内燃機関の排気ガス浄化用触媒に使用
されるのに適するセリウム-ジルコニウム複合酸化物を
含む触媒担体構造体、及び排気ガス浄化用触媒に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン等の内燃機関から排出
される排気ガスには、窒素酸化物(ＮＯX)、一酸化炭素
(ＣＯ)、炭化水素(ＨＣ)等が含まれるが、これらの有害
物質は、ＣＯとＨＣを酸化すると同時に、ＮＯXをＮ2に
還元する三元触媒等によって浄化することができる。か
かる三元触媒は、一般に、白金(Ｐｔ)、パラジウム(Ｐ
ｄ)、ロジウム(Ｒｈ)等の貴金属の触媒成分をγ-アルミ
ナ等の酸化物の担体に担持して構成される。
される排気ガスには、窒素酸化物(ＮＯX)、一酸化炭素
(ＣＯ)、炭化水素(ＨＣ)等が含まれるが、これらの有害
物質は、ＣＯとＨＣを酸化すると同時に、ＮＯXをＮ2に
還元する三元触媒等によって浄化することができる。か
かる三元触媒は、一般に、白金(Ｐｔ)、パラジウム(Ｐ
ｄ)、ロジウム(Ｒｈ)等の貴金属の触媒成分をγ-アルミ
ナ等の酸化物の担体に担持して構成される。
【０００３】こうした三元触媒においてＣＯとＨＣの酸
化、及びＮＯXの還元が効率的に進行するためには、内
燃機関の空燃比が適切に制御されて、排気ガス組成が特
定の狭い範囲にあることが必要である。しかし、実際に
は、制御系の時間遅れ等によって排気ガス組成がある程
度変動し、特定の狭い範囲から外れることが起こり得
る。
化、及びＮＯXの還元が効率的に進行するためには、内
燃機関の空燃比が適切に制御されて、排気ガス組成が特
定の狭い範囲にあることが必要である。しかし、実際に
は、制御系の時間遅れ等によって排気ガス組成がある程
度変動し、特定の狭い範囲から外れることが起こり得
る。
【０００４】ここで、セリウム-ジルコニウム複合酸化
物は、含まれるＣｅ原子が３価と４価の価数変化を生じ
ることができる。そして、Ｏ2を比較的多く含む酸化性
雰囲気では、Ｃｅ原子が３価から４価に価数変化を生じ
て酸素を吸収し、ＣＯとＨＣを比較的多く含む還元性雰
囲気では、Ｃｅ原子が４価から３価に価数変化を生じて
酸素を放出するといった、酸素吸蔵能(ＯＳＣ)を発揮す
ることができる。
物は、含まれるＣｅ原子が３価と４価の価数変化を生じ
ることができる。そして、Ｏ2を比較的多く含む酸化性
雰囲気では、Ｃｅ原子が３価から４価に価数変化を生じ
て酸素を吸収し、ＣＯとＨＣを比較的多く含む還元性雰
囲気では、Ｃｅ原子が４価から３価に価数変化を生じて
酸素を放出するといった、酸素吸蔵能(ＯＳＣ)を発揮す
ることができる。
【０００５】したがって、セリウム-ジルコニウム複合
酸化物を排気ガス浄化用触媒に含めると、触媒成分の近
傍における排気ガス組成の変動が緩和され、上記の排気
ガス浄化をより効率的に進行させることができる。
酸化物を排気ガス浄化用触媒に含めると、触媒成分の近
傍における排気ガス組成の変動が緩和され、上記の排気
ガス浄化をより効率的に進行させることができる。
【０００６】これに加えて、セリウム-ジルコニウム複
合酸化物は、酸素の吸収に伴ってかなりの熱を発生する
ため、この発熱をエンジン始動時の触媒の暖機に利用
し、触媒活性の開始時期を早めることができる。このた
め、セリウム-ジルコニウム複合酸化物は、排気ガス浄
化用触媒の助触媒として使用されている。かかるセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の公知技術としては、特開
２０００−１６９１４８号公報、特開平１０−２１２１
２２号公報等がある。
合酸化物は、酸素の吸収に伴ってかなりの熱を発生する
ため、この発熱をエンジン始動時の触媒の暖機に利用
し、触媒活性の開始時期を早めることができる。このた
め、セリウム-ジルコニウム複合酸化物は、排気ガス浄
化用触媒の助触媒として使用されている。かかるセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の公知技術としては、特開
２０００−１６９１４８号公報、特開平１０−２１２１
２２号公報等がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、さらなる環
境保護のため、三元触媒等の排気ガス浄化用触媒は、浄
化性能をさらに向上させることが要請されている。した
がって、本発明は、従来とは全く異なる仕方でセリウム
-ジルコニウム複合酸化物を利用し、排気ガス組成の変
動に対する浄化性能の追従性がさらに高められた排気ガ
ス浄化用触媒を提供することを目的とする。
境保護のため、三元触媒等の排気ガス浄化用触媒は、浄
化性能をさらに向上させることが要請されている。した
がって、本発明は、従来とは全く異なる仕方でセリウム
-ジルコニウム複合酸化物を利用し、排気ガス組成の変
動に対する浄化性能の追従性がさらに高められた排気ガ
ス浄化用触媒を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、セリウム
-ジルコニウム複合酸化物の層がモノリス基材にコート
されてなる触媒担体構造体であって、前記層が少なくと
も２層からなり、上層のセリウム-ジルコニウム複合酸
化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が、１／１以上でありかつ下
層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒの
モル比よりも高いことを特徴とする触媒担体構造体によ
って達成される。
-ジルコニウム複合酸化物の層がモノリス基材にコート
されてなる触媒担体構造体であって、前記層が少なくと
も２層からなり、上層のセリウム-ジルコニウム複合酸
化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が、１／１以上でありかつ下
層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒの
モル比よりも高いことを特徴とする触媒担体構造体によ
って達成される。
【０００９】即ち、本発明は、図１(ａ)に示すように、
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が異なる複数層のセリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物がハニカム基材にコートされてなり、
排気ガスの流れに直接接触する上層のセリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物は、Ｃｅ／Ｚｒのモル比が１／１以上
であるＣｅリッチの組成を有し、下層には、上層よりも
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が低いセリウム-ジルコニウム複合
酸化物がコートされて構成された触媒担体構造体であ
る。
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が異なる複数層のセリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物がハニカム基材にコートされてなり、
排気ガスの流れに直接接触する上層のセリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物は、Ｃｅ／Ｚｒのモル比が１／１以上
であるＣｅリッチの組成を有し、下層には、上層よりも
Ｃｅ／Ｚｒのモル比が低いセリウム-ジルコニウム複合
酸化物がコートされて構成された触媒担体構造体であ
る。
【００１０】触媒成分の白金等が、複数層のセリウム-
ジルコニウム複合酸化物を担体として、この触媒担体構
造体に担持され、それによって排気ガス浄化用触媒が構
成される。こうした本発明の排気ガス浄化用触媒は、図
１(ｂ)に示すような、単一層のセリウム-ジルコニウム
複合酸化物がコートされてなる従来の触媒担体構造体を
用いた排気ガス浄化用触媒に比較して、排気ガス組成の
変動下でも高い排気ガス浄化性能を発揮することができ
る。
ジルコニウム複合酸化物を担体として、この触媒担体構
造体に担持され、それによって排気ガス浄化用触媒が構
成される。こうした本発明の排気ガス浄化用触媒は、図
１(ｂ)に示すような、単一層のセリウム-ジルコニウム
複合酸化物がコートされてなる従来の触媒担体構造体を
用いた排気ガス浄化用触媒に比較して、排気ガス組成の
変動下でも高い排気ガス浄化性能を発揮することができ
る。
【００１１】この理由は、Ｃｅリッチの組成を有するセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物は、排気ガス組成の変
動下で酸素を吸収放出する速度が高い、即ち、触媒成分
の近傍における排気ガス組成の変動を緩和する応答速度
が高いためであり、また、下層を上層よりもＣｅ／Ｚｒ
のモル比を低くすることで、吸収放出する酸素の絶対量
を高く維持することができるためと考えられる。また、
かかる高い酸素吸収放出速度は、エンジン始動時の触媒
のより一層の早期暖機をもたらすことができ、即ち、触
媒活性の開始時期をさらに早める効果を奏するものと考
えられる。
リウム-ジルコニウム複合酸化物は、排気ガス組成の変
動下で酸素を吸収放出する速度が高い、即ち、触媒成分
の近傍における排気ガス組成の変動を緩和する応答速度
が高いためであり、また、下層を上層よりもＣｅ／Ｚｒ
のモル比を低くすることで、吸収放出する酸素の絶対量
を高く維持することができるためと考えられる。また、
かかる高い酸素吸収放出速度は、エンジン始動時の触媒
のより一層の早期暖機をもたらすことができ、即ち、触
媒活性の開始時期をさらに早める効果を奏するものと考
えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の触媒担体構造体は、複数
層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物が、モノリス基
材にコートされて構成される。モノリス基材としては、
限定されるものではないが、コージェライト製等のハニ
カム形状の基材が好適に使用可能である。
層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物が、モノリス基
材にコートされて構成される。モノリス基材としては、
限定されるものではないが、コージェライト製等のハニ
カム形状の基材が好適に使用可能である。
【００１３】ハニカム基材にコートされるセリウム-ジ
ルコニウム複合酸化物は、好ましくは、ＣｅとＺｒの全
金属モル数を基準に、IIIＡ族元素又は希土類金属(Ｃｅ
を除く)を１０モル％未満で含む。これにより、セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の耐久性を向上させること
ができる。希土類金属としては、ランタン(Ｌａ)、イッ
トリウム(Ｙ)、プラセオジウム(Ｐｒ)、ネオジム(Ｎ
ｄ)、サマリウム(Ｓｍ)、ユウロピウム(Ｅｕ)、ガドリ
ニウム(Ｇｄ)が例示される。IIIＡ族元素としては、ス
カンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）が例示され
る。
ルコニウム複合酸化物は、好ましくは、ＣｅとＺｒの全
金属モル数を基準に、IIIＡ族元素又は希土類金属(Ｃｅ
を除く)を１０モル％未満で含む。これにより、セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の耐久性を向上させること
ができる。希土類金属としては、ランタン(Ｌａ)、イッ
トリウム(Ｙ)、プラセオジウム(Ｐｒ)、ネオジム(Ｎ
ｄ)、サマリウム(Ｓｍ)、ユウロピウム(Ｅｕ)、ガドリ
ニウム(Ｇｄ)が例示される。IIIＡ族元素としては、ス
カンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）が例示され
る。
【００１４】こうしたセリウム-ジルコニウム複合酸化
物は、例えば、硝酸二アンモニウムセリウム(ＮＨ4)2Ｃ
ｅ(ＮＯ3)5、硝酸セリウムＣｅ(ＮＯ3)3等の溶解性セリ
ウム化合物、オキシ硝酸ジルコニウムＺｒＯ(ＮＯ3)2・
２Ｈ2Ｏ、塩化ジルコニウムＺｒＣｌ4等の溶解性ジルコ
ニウム化合物、及び希土類金属の硝酸塩、酢酸塩等の溶
解性希土類化合物を溶解させた水溶液を調製し、アンモ
ニア水等を滴下して共沈させ、沈殿物を焼成することに
より調製することができる。
物は、例えば、硝酸二アンモニウムセリウム(ＮＨ4)2Ｃ
ｅ(ＮＯ3)5、硝酸セリウムＣｅ(ＮＯ3)3等の溶解性セリ
ウム化合物、オキシ硝酸ジルコニウムＺｒＯ(ＮＯ3)2・
２Ｈ2Ｏ、塩化ジルコニウムＺｒＣｌ4等の溶解性ジルコ
ニウム化合物、及び希土類金属の硝酸塩、酢酸塩等の溶
解性希土類化合物を溶解させた水溶液を調製し、アンモ
ニア水等を滴下して共沈させ、沈殿物を焼成することに
より調製することができる。
【００１５】また、溶媒を適切に選択して、セリウム等
のアルコキシド又はアセチルアセトナト等の溶解性化合
物を溶解させた溶液を調製し、次いで、乾燥と焼成に供
することよってセリウム-ジルコニウム複合酸化物を調
製することもできる。また、溶解性化合物に代えてセリ
アゾル又はジルコニアゾル等のゾルを原料としてスラリ
ーを調製し、次いで、乾燥と焼成に供することよってセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物を調製することもでき
る。
のアルコキシド又はアセチルアセトナト等の溶解性化合
物を溶解させた溶液を調製し、次いで、乾燥と焼成に供
することよってセリウム-ジルコニウム複合酸化物を調
製することもできる。また、溶解性化合物に代えてセリ
アゾル又はジルコニアゾル等のゾルを原料としてスラリ
ーを調製し、次いで、乾燥と焼成に供することよってセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物を調製することもでき
る。
【００１６】これらの調製方法はいずれも、原料比を調
節することにより、セリウム／ジルコニウム／希土類金
属のモル比が所定の範囲内に調節されたセリウム-ジル
コニウム複合酸化物を生成することができる。
節することにより、セリウム／ジルコニウム／希土類金
属のモル比が所定の範囲内に調節されたセリウム-ジル
コニウム複合酸化物を生成することができる。
【００１７】本発明の触媒担体構造体は、このような所
定のモル比に調節されたセリウム-ジルコニウム複合酸
化物がハニカム基材にコートされて構成される。コート
される層は少なくとも２層であり、上層のセリウム-ジ
ルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比は、１／１
以上であり、下層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物
のＣｅ／Ｚｒのモル比よりも高い。
定のモル比に調節されたセリウム-ジルコニウム複合酸
化物がハニカム基材にコートされて構成される。コート
される層は少なくとも２層であり、上層のセリウム-ジ
ルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比は、１／１
以上であり、下層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物
のＣｅ／Ｚｒのモル比よりも高い。
【００１８】ここで、「上層」とは、排気ガスに直接接
触する領域の単一層を指称し、「下層」とは、上層とモ
ノリス基材壁に接触してそれらの間に位置する層を指称
し、複数層からなることができる。好ましくは、上層は
５〜２０μｍ、下層は５〜１００μｍの厚さでコートさ
れる。
触する領域の単一層を指称し、「下層」とは、上層とモ
ノリス基材壁に接触してそれらの間に位置する層を指称
し、複数層からなることができる。好ましくは、上層は
５〜２０μｍ、下層は５〜１００μｍの厚さでコートさ
れる。
【００１９】好ましくは、セリウム-ジルコニウム複合
酸化物の層が２層からなり、上層のセリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が６／１〜１／１
であり、下層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物のＣ
ｅ／Ｚｒのモル比が３／２〜２／３である。
酸化物の層が２層からなり、上層のセリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が６／１〜１／１
であり、下層のセリウム-ジルコニウム複合酸化物のＣ
ｅ／Ｚｒのモル比が３／２〜２／３である。
【００２０】ここで、これらのセリウム-ジルコニウム
複合酸化物の層は、アルミナ、シリカ、シリカ-アルミ
ナのようなセリウム-ジルコニウム複合酸化物以外の酸
化物を含むことができる。この場合、好ましくは、セリ
ウム-ジルコニウム複合酸化物以外の酸化物は、セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の各層において、セリウム-
ジルコニウム複合酸化物の質量を下回る。また、この場
合、上記に限定するＣｅ／Ｚｒのモル比は、各層に含ま
れるセリウム-ジルコニウム複合酸化物のみについての
値を意味する。
複合酸化物の層は、アルミナ、シリカ、シリカ-アルミ
ナのようなセリウム-ジルコニウム複合酸化物以外の酸
化物を含むことができる。この場合、好ましくは、セリ
ウム-ジルコニウム複合酸化物以外の酸化物は、セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の各層において、セリウム-
ジルコニウム複合酸化物の質量を下回る。また、この場
合、上記に限定するＣｅ／Ｚｒのモル比は、各層に含ま
れるセリウム-ジルコニウム複合酸化物のみについての
値を意味する。
【００２１】ハニカム基材にセリウム-ジルコニウム複
合酸化物をコートするのは、例えば、セリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物に、ジルコニアゾル、アルミナゾル等
のバインダーと、適切な粘度となる量の水を加え、これ
らを混合してスラリーを調製し、これをハニカム基材に
ウォッシュコートし、乾燥と焼成に供することにより行
うことができる。なお、上層のウォッシュコートは、下
層を焼成した後に行うのが適切である。
合酸化物をコートするのは、例えば、セリウム-ジルコ
ニウム複合酸化物に、ジルコニアゾル、アルミナゾル等
のバインダーと、適切な粘度となる量の水を加え、これ
らを混合してスラリーを調製し、これをハニカム基材に
ウォッシュコートし、乾燥と焼成に供することにより行
うことができる。なお、上層のウォッシュコートは、下
層を焼成した後に行うのが適切である。
【００２２】このようにして得られた触媒担体構造体
に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属が担持されて排気ガス
浄化用触媒が調製される。この担持は、一般な方法とし
ての、白金ジニトロジアンミンＰｔ(ＮＨ3)2(ＮＯ2)2、
硝酸パラジウムＰｄ(ＮＯ3)2、硝酸ロジウムＲｈ(Ｎ
Ｏ3)3等の貴金属化合物の溶液を触媒担体構造体に含浸
し、乾燥と焼成に供することにより行うことができる。
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。
に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属が担持されて排気ガス
浄化用触媒が調製される。この担持は、一般な方法とし
ての、白金ジニトロジアンミンＰｔ(ＮＨ3)2(ＮＯ2)2、
硝酸パラジウムＰｄ(ＮＯ3)2、硝酸ロジウムＲｈ(Ｎ
Ｏ3)3等の貴金属化合物の溶液を触媒担体構造体に含浸
し、乾燥と焼成に供することにより行うことができる。
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。
【００２３】
【実施例】実施例１
硝酸セリウム、オキシ硝酸ジルコニウム、及び硝酸イッ
トリウムをイオン交換水に溶解させ、この溶液にアンモ
ニア水を滴下して得られた共沈物を焼成して調製され
た、下記の組成のセリウム-ジルコニウム複合酸化物(比
表面積７０ｍ2／ｇ)を用意した。 (ＣｅＯ2)0.485(ＺｒＯ2)0.489(Ｙ2Ｏ3)0.026
トリウムをイオン交換水に溶解させ、この溶液にアンモ
ニア水を滴下して得られた共沈物を焼成して調製され
た、下記の組成のセリウム-ジルコニウム複合酸化物(比
表面積７０ｍ2／ｇ)を用意した。 (ＣｅＯ2)0.485(ＺｒＯ2)0.489(Ｙ2Ｏ3)0.026
【００２４】このセリウム-ジルコニウム複合酸化物、
ジルコニアゾル(固形分１２質量％)、及びイオン交換水
を１：１：０．５の質量比で混合してスラリーを作成し
た。次いで、このスラリーを見掛け容積３５ｃｃのコー
ジェライト製ハニカム基材(セル密度約３００セル／平
方インチ、セル壁厚さ約２００μｍ)にウォッシュコー
トし、乾燥の後、大気雰囲気中で５００℃×２時間の焼
成に供して、セリウム-ジルコニウム複合酸化物として
ハニカム基材１リットルあたり１７０ｇのコート量で下
層を形成した。
ジルコニアゾル(固形分１２質量％)、及びイオン交換水
を１：１：０．５の質量比で混合してスラリーを作成し
た。次いで、このスラリーを見掛け容積３５ｃｃのコー
ジェライト製ハニカム基材(セル密度約３００セル／平
方インチ、セル壁厚さ約２００μｍ)にウォッシュコー
トし、乾燥の後、大気雰囲気中で５００℃×２時間の焼
成に供して、セリウム-ジルコニウム複合酸化物として
ハニカム基材１リットルあたり１７０ｇのコート量で下
層を形成した。
【００２５】別に、上記のセリウム-ジルコニウム複合
酸化物と同様にして調製された下記の組成のセリウム-
ジルコニウム複合酸化物(比表面積７０ｍ2／ｇ)を用意
し、 (ＣｅＯ2)0.720(ＺｒＯ2)0.266(Ｙ2Ｏ3)0.014 セリウム-ジルコニウム複合酸化物、ジルコニアゾル(固
形分１２質量％)、及びイオン交換水を１：１：０．５
の質量比で混合してスラリーを作成した。
酸化物と同様にして調製された下記の組成のセリウム-
ジルコニウム複合酸化物(比表面積７０ｍ2／ｇ)を用意
し、 (ＣｅＯ2)0.720(ＺｒＯ2)0.266(Ｙ2Ｏ3)0.014 セリウム-ジルコニウム複合酸化物、ジルコニアゾル(固
形分１２質量％)、及びイオン交換水を１：１：０．５
の質量比で混合してスラリーを作成した。
【００２６】次いで、このスラリーを、先の下層の上に
ウォッシュコートし、大気雰囲気中で５００℃×２時間
の焼成に供して、セリウム-ジルコニウム複合酸化物と
してハニカム基材１リットルあたり３０ｇのコート量で
上層を形成し、本発明の触媒担体構造体を得た。
ウォッシュコートし、大気雰囲気中で５００℃×２時間
の焼成に供して、セリウム-ジルコニウム複合酸化物と
してハニカム基材１リットルあたり３０ｇのコート量で
上層を形成し、本発明の触媒担体構造体を得た。
【００２７】得られた触媒担体構造体に、白金ジニトロ
ジアンミンＰｔ(ＮＨ3)2(ＮＯ2)2と硝酸ロジウムＲｈ
(ＮＯ3)3の溶液を含浸し、乾燥の後、大気雰囲気中で４
００℃×１時間の焼成に供した。これにより、下層と上
層の双方のセリウム-ジルコニウム複合酸化物に、セリ
ウム-ジルコニウム複合酸化物の１００質量部あたり０.
７５質量部のＰｔと０.２質量部のＲｈが担持された本
発明の排気ガス浄化用触媒を得た。
ジアンミンＰｔ(ＮＨ3)2(ＮＯ2)2と硝酸ロジウムＲｈ
(ＮＯ3)3の溶液を含浸し、乾燥の後、大気雰囲気中で４
００℃×１時間の焼成に供した。これにより、下層と上
層の双方のセリウム-ジルコニウム複合酸化物に、セリ
ウム-ジルコニウム複合酸化物の１００質量部あたり０.
７５質量部のＰｔと０.２質量部のＲｈが担持された本
発明の排気ガス浄化用触媒を得た。
【００２８】比較例１
実施例１で下層の形成に用いたセリウム-ジルコニウム
複合酸化物を、実施例１と同様にして、ハニカム基材１
リットルあたり２００ｇの量でコートし、比較例の触媒
担体構造体を得た。この触媒担体構造体に、実施例１と
同様にして、セリウム-ジルコニウム複合酸化物の１０
０質量部あたり０.７５質量部のＰｔと０.２質量部のＲ
ｈを担持し、比較例の排気ガス浄化用触媒を得た。
複合酸化物を、実施例１と同様にして、ハニカム基材１
リットルあたり２００ｇの量でコートし、比較例の触媒
担体構造体を得た。この触媒担体構造体に、実施例１と
同様にして、セリウム-ジルコニウム複合酸化物の１０
０質量部あたり０.７５質量部のＰｔと０.２質量部のＲ
ｈを担持し、比較例の排気ガス浄化用触媒を得た。
【００２９】−触媒性能評価−
実施例１と比較例１の各触媒の排気ガス浄化性能を評価
した。評価条件は、表１に示す組成のリッチガス／リー
ンガスが、０.１秒毎(１０Ｈｚ)、１秒毎(１Ｈｚ)、及
び１０秒毎(０.１Ｈｚ)に切替わる条件とし、触媒床温
度を１０℃／分の速度で昇温しながらＣ3Ｈ6(ＨＣ)の浄
化率を測定した。ガス流量は３０リットル／分とした。
触媒性能は、ＨＣが５０％浄化される温度を指標とし
た。この結果を図２にまとめて示す。
した。評価条件は、表１に示す組成のリッチガス／リー
ンガスが、０.１秒毎(１０Ｈｚ)、１秒毎(１Ｈｚ)、及
び１０秒毎(０.１Ｈｚ)に切替わる条件とし、触媒床温
度を１０℃／分の速度で昇温しながらＣ3Ｈ6(ＨＣ)の浄
化率を測定した。ガス流量は３０リットル／分とした。
触媒性能は、ＨＣが５０％浄化される温度を指標とし
た。この結果を図２にまとめて示す。
【００３０】図２の結果から分かるように、リッチガス
／リーンガスが切替わる周期が短くになるにつれて実施
例１の方が高い浄化性能を示している。このことは、本
発明の排気ガス浄化用触媒が、排気ガス組成の変動に対
応して高い浄化性能を発揮することを示すものである。
／リーンガスが切替わる周期が短くになるにつれて実施
例１の方が高い浄化性能を示している。このことは、本
発明の排気ガス浄化用触媒が、排気ガス組成の変動に対
応して高い浄化性能を発揮することを示すものである。
【００３１】
【発明の効果】排気ガス組成の変動下でも高い排気ガス
浄化性能を発揮する排気ガス浄化用触媒を提供すること
ができる。
浄化性能を発揮する排気ガス浄化用触媒を提供すること
ができる。
【００３２】
【表１】
【図１】本発明と従来技術の触媒担体構造体のモデル図
である。
である。
【図２】排気ガス浄化性能を比較したグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ０１Ｊ 32/00 Ｆ０１Ｎ 3/10 Ａ
Ｃ０１Ｇ 25/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ
Ｆ０１Ｎ 3/10 １０２Ｈ
Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ
(72)発明者 田村 央
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 久野 央志
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 須田 明彦
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番
地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 松永 真一
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番
地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 高橋 直樹
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番
地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AB03 BA01 BA14 BA15
BA19 BA39 GA06 GB01W
GB04W GB05W GB06W GB07W
GB10W GB17X
4D048 AA06 AA13 AA18 AB05 AB07
BA08X BA18X BA19X BA30X
BA31Y BA32Y BA33X BA34Y
BA42X CC36 CC46
4G048 AA03 AB02 AC08 AD03 AE07
4G069 AA01 AA03 AA08 BA13B
BB06A BB06B BC32A BC33A
BC38A BC40B BC43A BC43B
BC51A BC51B BC69A BC71B
BC75B CA03 CA09 DA06
EA19 EC28 FA01 FA02 FA03
FB09 FB14 FB15 FB19 FB30
FC08
Claims (4)
- 【請求項１】 セリウム-ジルコニウム複合酸化物の層
がモノリス基材にコートされてなる触媒担体構造体であ
って、前記層が少なくとも２層からなり、上層のセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が、
１／１以上でありかつ下層のセリウム-ジルコニウム複
合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比よりも高いことを特徴と
する触媒担体構造体。 - 【請求項２】 前記層が２層からなり、上層のセリウム
-ジルコニウム複合酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が６／
１〜１／１であり、下層のセリウム-ジルコニウム複合
酸化物のＣｅ／Ｚｒのモル比が３／２〜２／３である請
求項１に記載の触媒担体構造体。 - 【請求項３】 前記セリウム-ジルコニウム複合酸化物
が、ＣｅとＺｒの全金属モル数を基準に、IIIＡ族元素
又は希土類金属(Ｃｅを除く)を１０モル％未満で含む請
求項１又は２に記載の触媒担体構造体。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の触
媒担体構造体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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102674A JP2003299967A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 触媒担体構造体及び排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102674A JP2003299967A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 触媒担体構造体及び排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299967A true JP2003299967A (ja) | 2003-10-21 |
Family
ID=29389010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102674A Pending JP2003299967A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 触媒担体構造体及び排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003299967A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004008977A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | 窒素酸化物を接触的に除去するための方法とそのための装置 |
| JP2006205050A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| EP1787709A2 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-23 | Mazda Motor Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2008012410A (ja) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Cataler Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| WO2009001715A1 (ja) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 排ガス浄化用触媒 |
| CN112076740A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-15 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种元素梯度分布的铈锆基复合氧化物及其制备方法 |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102674A patent/JP2003299967A/ja active Pending
Cited By (12)
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| US8158552B2 (en) | 2006-07-04 | 2012-04-17 | Cataler Corporation | Exhaust gas purifying catalyst |
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| WO2022057594A1 (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种元素梯度分布的铈锆基复合氧化物及其制备方法 |
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