JP2005262071A - 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ゼオライト層の細孔を閉塞することなく該ゼオライト層とアルミナ層の接着性を向上させた排気ガス浄化触媒及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】担体上又はゼオライト層上に設けるアルミナ層が、平均細孔径及び細孔容積が異なるアルミナと、触媒成分を含有して成る排気ガス浄化用触媒である。細孔容積0.40〜0.55ml/gのアルミナと細孔容積0.60〜0.95ml/gのアルミナを含有する。平均細孔径90〜110Åのアルミナと平均細孔径160〜260Åのアルミナを含有する。
担体上又はゼオライト層上に被覆するスラリーを、アルカリ金属含有溶液を、大きいアルミナ粉末に含浸担持する工程、貴金属を、無機酸を含まない溶液を用いて担持する工程、得られた触媒成分担持アルミナ粉末と小さいアルミナ粉末とを混合する工程、より得る排気ガス浄化用触媒の製造である。
【選択図】なし

Description

本発明は、排気ガス浄化用触媒及びその製造方法に係り、更に詳細には、担体とゼオライト層の接着性、及びゼオライト層とアルミナ層の接着性に優れる排気ガス浄化用触媒及びその製造方法に関する。
希薄燃焼自動車においては、希薄燃焼走行時、排ガス雰囲気が理論空燃比状態に比べて酸素過剰雰囲気(リーン)となるが、リーン域で通常の三元触媒を適用させた場合、過剰な酸素の影響から、NOx浄化作用が不十分となることがあった。このため、酸素が過剰となってもNOxを浄化できる触媒の開発が望まれている。また、酸素過剰下でNOxを浄化できる触媒と、低温時にHCを除去できる触媒との両触媒の機能を満たす1つの触媒の必要性が高まっている。
NOx浄化成分を含む排気ガス浄化触媒としては、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)及び白金(Pt)などの貴金属やアルカリ金属化合物などを含有する触媒、例えば、第1層であるゼオライト層に、第2層としてアルカリ金属及びアルカリ土類金属のスラリーを塗布して成る排ガス浄化触媒が知られている(例えば特許文献1参照)。
しかし、この触媒では、第1層と第2層の層間で剥がれが生じることがある。これは、第2層中のアルカリ金属等の含有量が多いことから、スラリー化の際バインダーとして通常使用されているような、酸を含むアルミナゾル(アルミナを解膠するため、硝酸等の酸でゾルとしている)を使用するとアルカリ金属等が酸により溶出してしまうため、使用できないことによる。
よって、例えば、第1層(ゼオライト層)の上にベーマイトアルミナと水を触媒粉末に加えて触媒スラリーとし、モノリス担体上にコーティングする方法が取られていた(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、この方法では、モノリス担体との接着性が劣る、触媒層自体の接着性も劣り剥がれ易いという問題点があった。
特開2002−273232号公報 特開2002−239346号公報
また、炭化水素吸着材を含む第1層上に窒素酸化物浄化成分を含む第2層を積層して成る排気ガス浄化触媒において、第2層に、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)及び白金(Pt)などの貴金属と、アルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物を含有する触媒が知られている(例えば特許文献3参照)。
この触媒の第2層のコーティングにおいても、スラリー化する際にアルカリ金属等の溶出を防止することが必要となる。これは、アルカリ金属等がスラリーに溶出すると、コーティングの際、第1層の炭化水素吸着材にアルカリ金属等がしみ込み炭化水素吸着材の細孔を閉塞し、HC吸着性能の低下を招く、また第2層中のアルカリ金属等の含有量が低下し、窒素酸化物浄化性能の低下を招くからである。
このため、スラリー化の際バインダーとして通常使用されているような酸を含むアルミナゾル(アルミナを解膠するため、硝酸等の酸でゾルとしている)は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属が酸により溶出するため、使用できない。
よって、アルミナゾルの代わりに、ベーマイトアルミナと水を第2層用触媒粉末に加えて第2層用触媒スラリーとし、炭化水素吸着材を含む第1層上にコーティングする方法が取られていた。
しかし、この方法では、モノリス担体との接着性が劣る、触媒層自体の接着性も劣り剥がれ易いという問題点があった。
特開平7−124467号公報
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、ゼオライト層の細孔を閉塞することなく該ゼオライト層とアルミナ層の接着性を向上させた排気ガス浄化触媒及びその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ゼオライト層上に被覆するアルミナ層に細孔容積及び平均細孔径の異なるアルミナを2種以上含有することにより、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。
本発明によれば、アルミナ層に細孔容積及び平均細孔径の異なるアルミナを含め、より小さいアルミナ粒子がゼオライト層及びアルミナ層を形成する粒子間に入り込み、焼成時に焼結するため、層間接着性が向上した排気ガス浄化用触媒が得られる。また、第1層であるゼオライト層上に、より小さいアルミナ粒子がゼオライト層に入り込むため、アルミナ層を形成するスラリーがpH9以上であっても、触媒成分を溶出させずに排気ガス浄化用触媒を製造できる。
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、本明細書及び特許請求の範囲において、「%」は特記しない限り質量百分率を示す。
本発明の排気ガス浄化触媒は、担体上又は担体に積層したゼオライト層上に、アルミナ層を被覆して成る。
上記ゼオライト層は、HC吸着機能を有するゼオライト(例えば、βゼオライト、MFI型ゼオライト、FAU型ゼオライト、MOR型ゼオライト及びZSM−5など)を含む。 また、上記アルミナ層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属のいずれか一方又は双方と、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)又は白金(Pt)、及びこれらの任意の組合わせに係る貴金属とを含む。更に、上記アルミナ層は、平均細孔径及び細孔容積が異なる2種以上のアルミナを含有して成る。なお、アルミナ層は一層に限定されず複数層から成るものでも良い。
このように、平均細孔径及び細孔容積に差があるアルミナを含むことより、より小さいアルミナ粉末が担体表面又はゼオライト層表面の空隙に入り込み、優れた接着力を発揮する。また、アルミナ層においても、より小さいアルミナ粉末が他のアルミナ粉末や触媒成分の粒子間に入り込むため層間接着力が向上する。
ここで、上記アルミナ層は、細孔容積0.40〜0.55ml/gのアルミナと細孔容積0.60〜0.95ml/gのアルミナを含有することが好適である。このときは、NOx浄化性能が好適であり、且つ製造の際にアルミナ層を形成するスラリーがpH9以上のアルカリ性領域でも触媒成分が溶出しにくく、接着力が良好となり剥離抑制効果が発現し得る。上記細孔容積を有するアルミナを含まないときは、モノリス担体との接着性が劣り易い。また、触媒層自体の接着性も劣り剥がれ易くなる。
また、上記アルミナ層は、平均細孔径90〜110Å(9〜11nm)のアルミナと平均細孔径160〜260Å(16〜26nm)のアルミナを含有することが好適である。このときは、NOx浄化性能が好適であり、且つ製造の際にアルミナ層を形成するスラリーが、pH9以上のアルカリ性領域でも触媒成分が溶出しにくく、接着力が良好となり剥離抑制効果が発現し得る。上記平均細孔径を有するアルミナを含まないときは、モノリス担体との接着性が劣り易い。また、触媒層自体の接着性も劣り剥がれ易くなる。
代表的には、アルミナ層1リットル当たりに、アルカリ金属や貴金属等の触媒成分を100g、細孔容積0.40〜0.55ml/g且つ平均細孔径90〜110Åのアルミナを50g、細孔容積0.60〜0.95ml/g且つ平均細孔径160〜260Åのアルミナを50g含有することが望ましい。また、細孔容積0.40〜0.55ml/g且つ平均細孔径90〜110Åのアルミナと、細孔容積0.60〜0.95ml/g且つ平均細孔径160〜260Åのアルミナは、50:50の割合で含有することが望ましい。
また、上記担体としては、耐熱性材料から成るハニカム状のモノリス担体やメタル担体を使用できる。具体的には、セラミックス等のコーディエライト質のものが多く用いられるが、フェライト系ステンレス等の金属材料から成るハニカム状担体を用いることも可能である。
次に、本発明の排気ガス浄化用触媒の製造方法について詳細に説明する。
本発明の排気ガス浄化用触媒の製造方法では、まず、担体上又は担体に被覆したゼオライト層上に、アルミナ層を被覆して、上述した排気ガス浄化触媒を得る。また、アルミナ層の形成に用いるスラリーは、以下の3つの工程、
(1)アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物のいずれか一方又は双方を含有する溶液を、細孔容積及び平均細孔径の大きいアルミナ粉末に含浸し担持する工程、
(2)このアルミナ粉末にロジウム、パラジウム又は白金、及びこれらの任意の組合わせに係る貴金属を、無機酸を含まない溶液を用いて担持する工程、
(3)得られた触媒成分担持アルミナ粉末と細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末とを混合する工程、ことにより得る。
このように、本発明の製造方法では、アルミナ層の形成に用いるスラリーに、細孔容積及び平均細孔径の異なるアルミナ粉末を少なくとも2種類含め、このうちより小さいアルミナ粉末をスラリー内で自由な状態としておくことで、当該小さいアルミナ粉末が担体表面やゼオライト層表面の空隙に入り込むため、ゼオライト層とアルミナ層との接着力が向上した排気ガス浄化用触媒が得られる。
また、上記スラリーとして、例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属と貴金属を含む触媒成分粉末にベーマイトアルミナと水を加えたものは、概ねpH9以上のアルカリ性を示す。かかるスラリーを担体又はゼオライト層に被覆すると、接着力が弱くアルミナ層が剥がれ易い。これに対して、本発明の製造方法では、担体上又はゼオライト層上により小さいアルミナ粉末が存在するので、スラリーがアルカリ性でも触媒成分が溶出せずゼオライト層の細孔を閉塞することなく、強固な接着力を有する排気ガス浄化用触媒が得られる。
ここで、上記細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末としては、細孔容積が0.40〜0.55ml/g、平均細孔径が90〜110Åのアルミナ粉末が好適であり、上記細孔容積及び平均細孔径の大きいアルミナ粉末としては、細孔容積が0.60〜0.95ml/g、平均細孔径が160〜260Åのアルミナ粉末が好適である。これより、アルミナ層を形成するスラリーがpH9以上のアルカリ性領域でも、優れた接着力でゼオライト層に被覆され、剥離抑制効果が発現し易い。
なお、上記細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末又は大きいアルミナは、1種類ずつ使用しても良いし、それぞれ複数種を使用しても良い。
また、上記アルミナ層を形成するスラリーは、pH9〜12のアルカリ性であることが好適である。更に、10−2M/L以上の溶解度を有する金属元素を含むことも好適である。 このときは、アルカリ金属やアルカリ土類金属の溶出が防止され得るので、アルミナ層のNOx浄化性能の低下を回避できる。
スラリーをアルカリ性に調整する方法としては、例えばアルミナ粉末に無機酸を含まない貴金属溶液としてテトラアンミン白金水酸塩溶液を含浸した白金担持粉末を使用する。
上記金属元素としては、例えば酢酸バリウムを含む化合物など適宣使用できる。
以下、本発明を実施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。
(実施例1)
<ゼオライト層の形成>
炭化水素吸着材としてβゼオライトを用い、該炭化水素吸着材、シリカゾル及び水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。このスラリーの平均粒径は3μmであった。
このスラリー液をコーデイエライト担体(0.119L、400セル)に塗布してスラリーを付着させ、余剰のスラリーを取り除いて130℃で通風乾燥後、400℃で30分焼成し、ゼオライト層を形成した。
<アルミナ層の形成>
酢酸セリウム粉末に水を加えて溶解後、酢酸バリウム水溶液を投入し混合後、細孔容積0.43ml/g、細孔径107Åの物性値をもつ酸化アルミニウムに含浸し、乾燥後空気中650℃で2時間以上焼成して、Ba7.3%、Ce20%含有した酸化アルミニウムを得た。このBa7.3%、Ce20%含有アルミナに無機酸を含まない貴金属溶液としてテトラアンミン白金水酸塩溶液を含浸し、乾燥後空気中400℃で1時間焼成してPt0.94%の担持アルミナとした(これを「粉末A」とする)。
粉末Aにベーマイトアルミナと水を加えて磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して平均粒径3μmのスラリー液を得た。このときのpHは9.78であった。このスラリー液を、ゼオライト層に塗布してスラリーを付着させ、余剰のスラリーを取り除いて130℃で通風乾燥後、400℃で30分焼成し、アルミナ層を形成し、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例2)
アルミナ層の形成において、細孔容積0.89ml/g、細孔径236Åの物性値をもつ酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例3)
アルミナ層の形成において、細孔容積0.91ml/g、細孔径244Åの物性値をもつ酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例4)
アルミナ層の形成において、細孔容積0.63ml/g、細孔径182Åの物性値をもつ酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例5)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例2と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例6)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例3と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例7)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例4と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例8)
実施例1と同様の操作を繰り返して、コーデイエライト担体上にゼオライト層を形成した。
細孔容積0.89ml/g、細孔径236Åの物性値をもつ酸化アルミニウムの生材の粉末に水を加えて磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して平均粒径3μmのスラリーを得た。このときのpHは9.64であった。このスラリーをゼオライト層に塗布し、空気流にて余剰のスラリーを取り除いて130℃で通風乾燥後、400℃で30分焼成し、アルミナ層を形成して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例9)
アルミナ層の形成において、酸化アルミニウムを650℃で2時間焼成した粉末を使用した以外は、実施例8と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例10)
アルミナ層の形成において、酸化アルミニウムを水で洗い乾燥した粉末を使用した以外は、実施例8と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例11)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例8と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例12)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例9と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例13)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例10と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例14)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して硝酸を10g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例15)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して硝酸を20g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例16)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して硝酸を30g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例17)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して硝酸を40g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例18)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例14と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例19)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例15と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例20)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例16と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例21)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例17と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例22)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を10g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例23)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を20g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例24)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を30g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例25)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例26)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例22と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例27)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例23と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例28)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例24と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例29)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例25と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例30)
実施例1と同様の操作を繰り返して、コーデイエライト担体上にゼオライト層を形成した。
細孔容積0.48ml/g、平均細孔径99Åのアルミナ粉末(これを「粉末B」とする)と細孔容積0.89ml/g、平均細孔径236Åのアルミナ粉末(これを「粉末C」とする)に水を加えて磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して平均粒径3μmのスラリーを得た。アルミナ粉末の配合比率は、粉末Bが70%、粉末Cが30%であった。このときのpHは9.92であった。このスラリーをゼオライト層に塗布し、空気流にて余剰のスラリーを取り除いて130℃で通風乾燥後、400℃で30分焼成し、アルミナ層を形成して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例31)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが50%、粉末Cが50%となるようにした以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例32)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが30%、粉末Cが70%となるようにした以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例33)
粉末Cの代わりに、細孔容積0.91ml/g、平均細孔径244Åのアルミナ粉末(これを「粉末D」とする)を使用し、アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが70%、粉末Dが30%となるようにした以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例34)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが50%、粉末Dが50%となるようにした以外は、実施例33と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例35)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが30%、粉末Dが70%となるようにした以外は、実施例33と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例36)
粉末Cの代わりに、細孔容積0.63ml/g、平均細孔径182Åのアルミナ粉末(これを「粉末E」とする)を使用し、アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが70%、粉末Eが30%となるようにした以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例37)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが50%、粉末Eが50%となるようにした以外は、実施例36と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例38)
アルミナ粉末の配合比率を、粉末Bが30%、粉末Eが70%となるようにした以外は、実施例37と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例39)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例40)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例31と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例41)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例32と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例42)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例33と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例43)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例34と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例44)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例35と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例45)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例36と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例46)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例37と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例47)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例38と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例48)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例30と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例49)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例31と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例50)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例32と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例51)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例33と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例52)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例34と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例53)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例35と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例54)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例36と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例55)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例37と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例56)
アルミナ層の形成において、スラリー重量の固形分1000gに対して酢酸を40g加えた以外は、実施例38と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例57)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例48と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例58)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例49と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例59)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例50と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例60)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例51と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例61)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例52と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例62)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例53と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例63)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例54と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例64)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例55と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
(実施例65)
ゼオライト層を被覆せず、担体上に直接アルミナ層を形成した以外は、実施例56と同様の操作を繰り返して、排気ガス浄化用触媒を得た。
・接着性の評価
担体又はゼオライト層とアルミナ層との接着性を、剥離量の許容範囲を触媒コート量に対して2%以内として、以下の試験により測定した。
(1)触媒に振動を与える衝撃剥離試験
図1に示すように、触媒を台と垂直にして軽くたたき、試験前後の触媒重量を測定し、コート層の剥離量を測定した。この評価結果を表1及び表2の(1)に示す。
(2)触媒を水に浸す水中浸漬剥離試験
図2に示すように、超音波洗浄器内に水を溜め、水中に触媒を入れて5分間運転し、試験前後の触媒重量を測定し、コート層の剥離量を測定した。この評価結果を表1及び表2の(2)に示す。
(3)触媒セル方向にAirを吹付ける圧縮空気吹付け剥離試験
図3に示すように、触媒セル方向に7kg/cmのAirを5〜6回吹付け、試験前後の触媒重量を測定し、コート層の剥離量を測定した。この評価結果を表1及び表2の(3)に示す。
Figure 2005262071
Figure 2005262071
表1及び表2より、本発明の好適範囲内である実施例48〜56で得られた試料は、剥離抑制されており、第2層の接着性が優れていることがわかる。
また、コーデイエライト質モノリス担体に直接コーティングした場合においても実施例の接着性が優れていることがわかる
以上、本発明を好適実施例より詳細に説明したが、本発明はこれら実施例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、本発明の排気ガス浄化触媒の製造方法では、炭化水素吸材を含むゼオライト層上に設けるアルミナ層を2層に分け、上層にRh、Ptを含有し、下層にPtを含有することもできる。
触媒に振動を与える衝撃剥離試験を示す概略図である。 触媒を水に浸す水中浸漬剥離試験を示す概略図である。 触媒セル方向にAirを吹付ける圧縮空気吹付け剥離試験を示す概略図である。

Claims (8)

  1. 担体上又は担体に積層したゼオライト層上に、少なくとも一層のアルミナ層を設けて成る排気ガス浄化用触媒であって、
    上記アルミナ層は、平均細孔径及び細孔容積が異なるアルミナを2種以上含有し、且つアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属と、ロジウム、パラジウム及び白金から成る群より選ばれた少なくとも1種の貴金属とを含有して成ることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  2. 上記アルミナ層が、細孔容積0.40〜0.55ml/gのアルミナと細孔容積0.60〜0.95ml/gのアルミナを含有することを特徴とする請求項1に記載の排気ガス浄化用触媒。
  3. 上記アルミナ層が、平均細孔径90〜110Åのアルミナと平均細孔径160〜260Åのアルミナを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス浄化用触媒。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化用触媒を製造する方法であって、
    担体上又は担体に被覆したゼオライト層上に、スラリーを被覆してアルミナ層を形成するに当たり、
    アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物を含有する溶液を、細孔容積及び平均細孔径の大きいアルミナ粉末に含浸し担持する工程、
    このアルミナ粉末にロジウム、パラジウム及び白金から成る群より選ばれた少なくとも1種の貴金属を、無機酸を含まない溶液を用いて担持する工程、
    得られた触媒成分担持アルミナ粉末と細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末とを混合する工程、
    を行い上記スラリーを得ることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  5. 上記細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末の細孔容積が0.40〜0.55ml/gであり、上記細孔容積及び平均細孔径の大きいアルミナ粉末の細孔容積が0.60〜0.95ml/gであることを特徴とする請求項4に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  6. 上記細孔容積及び平均細孔径の小さいアルミナ粉末の平均細孔径が90〜110Åであり、上記細孔容積及び平均細孔径の大きいアルミナ粉末の平均細孔径が160〜260Åであることを特徴とする請求項4又は5に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  7. 上記アルミナ層を形成するスラリーが、pH9〜12のアルカリ性であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  8. 上記アルミナ層を形成するスラリーが、10−2M/L以上の溶解度を有する金属元素を含むことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1つの項に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
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