JP2005288382A - Catalyst for purifying exhaust gas - Google Patents

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耕平 吉田
Kotaro Hayashi
孝太郎 林
Shinichi Takeshima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst for purifying exhaust gas, in which such a problem is solved that the activity of a noble metal of the catalyst having a NOx occulusion material is deteriorated. <P>SOLUTION: This catalyst for purifying exhaust gas is constituted so that basic carrier powder (1) having a NOx occulusion element is mixed with acid carrier powder (2) on which the noble metal (3) is deposited and which has the acidity higher than that of the basic carrier powder (1). In this catalyst for purifying exhaust gas, the satisfactory activity can be kept by the nobel metal (3) deposited on the acid carrier powder (2) while the ability of NOx occulusion is exhibited by the basic carrier powder (1). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関のような燃焼機関から排出される排ガス中の成分を浄化するための排ガス浄化用触媒に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst for purifying components in exhaust gas discharged from a combustion engine such as an internal combustion engine.

自動車エンジン等の内燃機関からの排ガス中には、窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)等が含まれている。これらの物質は、CO及びHCを酸化すると同時に、NOxを還元する排ガス浄化用触媒によって除去してから、大気中に放出することができる。排ガス浄化用触媒の代表的なものとしては、貴金属とNOx吸蔵材とをγ−アルミナ等の多孔質金属酸化物担体に担持させたNOx吸蔵還元触媒が知られている。ここでこの貴金属としては、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)を挙げることができ、またNOx吸蔵材としてはリチウム、カリウム、バリウムを挙げることができる。 The exhaust gas from an internal combustion engine such as an automobile engine contains nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and the like. These substances can be released into the atmosphere after being removed by an exhaust gas purifying catalyst that oxidizes CO and HC and simultaneously reduces NO x . As a typical exhaust gas purifying catalyst, a NO x storage reduction catalyst in which a noble metal and a NO x storage material are supported on a porous metal oxide carrier such as γ-alumina is known. Here, examples of the noble metal include platinum (Pt), rhodium (Rh), and palladium (Pd), and examples of the NO x storage material include lithium, potassium, and barium.

このNOx吸蔵還元触媒の使用においては、常時は酸素過剰の排ガス(リーン排ガス)を流通させてNOx吸蔵材にNOxを吸蔵させ、貴金属の触媒作用によってCO及びHCを酸化させる。そして、間欠的に排ガスが燃料過剰になるように制御して(リッチスパイクを行って)、吸蔵されたNOxを還元する。 In this use of the NO x storage-reduction catalyst, normally by circulating oxygen excess exhaust gas (lean gas) to occlude NO x in the NO x storage material, to oxidize CO and HC by the catalytic action of the noble metal. Then, the exhaust gas is intermittently controlled so that the fuel is excessive (by performing a rich spike), and the stored NO x is reduced.

このNOx吸蔵還元触媒に関して、特許文献1では、少なくとも2種類のNOx吸蔵材と貴金属とを用いることによって、NOx吸蔵材と排ガス中のイオウ成分との反応が硫酸塩を生成し、この硫酸塩がNOx吸蔵還元触媒の性能を劣化(硫黄被毒)させるという問題を解決している。この特許文献1では例えば、Ba、Li、La、Ce及びZrとPt又はPdとを用いるNOx吸蔵還元触媒を提供している。 Regarding this NO x storage reduction catalyst, in Patent Document 1, by using at least two kinds of NO x storage materials and noble metals, the reaction between the NO x storage material and the sulfur component in the exhaust gas generates sulfate, This solves the problem that the sulfate deteriorates (sulfur poisoning) the performance of the NO x storage reduction catalyst. In this patent document 1, for example, an NO x storage reduction catalyst using Ba, Li, La, Ce, and Zr and Pt or Pd is provided.

すなわち従来のNOx吸蔵還元触媒は、図2に示すように、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類からなる群より選択されるNOx吸蔵材によって担体全体(1)を塩基性にして、NOxを吸蔵するものであった。ここでは貴金属(3)は全て、塩基性にされた担体(1)に担持されている。この場合、図3に示すように、触媒担体(32)内のNOx吸蔵材(34)が貴金属(36)に電子を提供し、それによって特にリーン雰囲気では、貴金属(36)が酸化(酸素被毒)して触媒活性が低下することがあった。 That is, as shown in FIG. 2, the conventional NO x storage-reduction catalyst makes the entire support (1) basic with a NO x storage material selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earths. x was occluded. Here, the precious metal (3) is all carried on the basic carrier (1). In this case, as shown in FIG. 3, the NO x storage material (34) in the catalyst carrier (32) provides electrons to the noble metal (36), so that the noble metal (36) is oxidized (oxygen) particularly in a lean atmosphere. The catalyst activity may be reduced due to poisoning.

このようなNOx吸蔵材による貴金属の触媒性能の低下は図4で示している。ここでは、250℃において、2,000ppmCのデカン、10%までの酸素及び残部の窒素を、ペレット状に成形した触媒に流通させている。この図4で示されているように、NOx吸蔵材を担持し且つ白金を2g/基材−L担持している一般なNOx吸蔵還元触媒では、酸素濃度が増加するに従ってデカンの酸化率が低下する。これは白金を1g/基材−Lのみ担持し、NOx吸蔵材を担持していない排ガス浄化用触媒が、10%までの酸素濃度範囲でほぼ100%のデカン酸化率を達成しているのとは対称的である。酸素濃度が高くなれば本来はデカンの酸化が促進されるはずであるので、NOx吸蔵還元触媒でのデカン酸化率の低下は、触媒である白金の酸化によるHC酸化活性の低下を示している。 Such a decrease in the catalytic performance of the noble metal due to the NO x storage material is shown in FIG. Here, at 250 ° C., 2,000 ppm C of decane, up to 10% oxygen and the balance of nitrogen are passed through the catalyst formed into pellets. As shown in FIG. 4, in a general NO x storage reduction catalyst supporting NO x storage and supporting 2 g of platinum / substrate-L, the oxidation rate of decane increases as the oxygen concentration increases. Decreases. This is because the exhaust gas-purifying catalyst that supports only 1 g of platinum / substrate-L and does not support the NO x storage material achieves a decane oxidation rate of almost 100% in an oxygen concentration range up to 10%. Is symmetrical. Decreasing the decane oxidation rate in the NO x storage-reduction catalyst indicates a decrease in HC oxidation activity due to oxidation of platinum, which is a catalyst, because the higher the oxygen concentration, the more the decane oxidation should be promoted. .

特開平7−51544号公報JP 7-51544 A

本発明では、NOx吸蔵材を有する触媒における貴金属の活性低下という問題を解決する排ガス浄化用触媒を提供する。 The present invention provides an exhaust gas purifying catalyst that solves the problem of reduced precious metal activity in a catalyst having a NO x storage material.

本発明の排ガス浄化用触媒は、NOx吸蔵元素を含んでなる塩基性担体粉末(1)と、貴金属(3)を担持しており、塩基性担体粉末よりも酸性の酸性担体粉末(2)とが混合されてなる。 The exhaust gas purifying catalyst of the present invention carries a basic carrier powder (1) containing a NO x storage element and a noble metal (3), and an acidic carrier powder (2) that is more acidic than the basic carrier powder. And are mixed.

本明細書の記載において、「NOx吸蔵元素を含んでなる塩基性担体粉末」又は「塩基性担体粉末」は、NOx吸蔵元素を有し、それによってNOxを吸蔵するのに充分な塩基性を有する担体粉末を示している。また用語「酸性担体粉末」は、この塩基性担体粉末よりも酸性の担体粉末を示している。 In the present description, "NO x basic support powder comprising storage elements" or "basic support powder" has the NO x storage element, whereby sufficient base to occlude NO x The carrier powder having the property is shown. The term “acidic carrier powder” indicates a carrier powder that is more acidic than the basic carrier powder.

本発明の排ガス浄化用触媒によれば、貴金属が酸性担体粉末上に担持されているので、NOx吸蔵元素の存在による貴金属の触媒活性の低下という問題が起こらない。これは、比較的少ない貴金属担持量で十分な触媒活性が得られることを示唆している。また塩基性担体粉末では、NOx吸蔵材の存在によって、従来のNOx吸蔵還元触媒と同様にNOxを吸蔵することができる。すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によれば、NOx吸蔵能を提供しつつ、貴金属の触媒活性を維持することができる。これは、比較的少ない貴金属担持量で十分な触媒活性が得られることを示唆している。 According to the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, since the noble metal is supported on the acidic carrier powder, the problem of a decrease in the catalytic activity of the noble metal due to the presence of the NO x storage element does not occur. This suggests that sufficient catalytic activity can be obtained with a relatively small amount of noble metal supported. In the basic support powder, the presence of the NO x storage material, similarly to the conventional NO x storage-reduction catalyst can occlude NO x. That is, according to the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, it is possible to maintain the catalytic activity of the noble metal while providing NO x storage ability. This suggests that sufficient catalytic activity can be obtained with a relatively small amount of noble metal supported.

本発明の排ガス浄化用触媒の1つの態様では、塩基性担体粉末と酸性担体粉末とが共に貴金属を担持している。   In one aspect of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, both the basic carrier powder and the acidic carrier powder carry a noble metal.

これによれば、塩基性担体粉末に担持された貴金属によって、塩基性担体粉末へのNOxの吸蔵及び吸蔵したNOxの還元を促進することができる。 According to this, occlusion of NO x into the basic carrier powder and reduction of the occluded NO x can be promoted by the noble metal supported on the basic carrier powder.

本発明の排ガス浄化用触媒の他の1つの態様では、塩基性担体粉末が、NOx吸蔵元素を含んでなるアルミナ、チタニア、シリカ及びセリアジルコニア、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物粉末を含む。 In another aspect of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the basic carrier powder is a metal selected from the group consisting of alumina, titania, silica and ceria zirconia containing NO x storage elements, and combinations thereof. Contains oxide powder.

本発明の排ガス浄化用触媒の他の1つの態様では、塩基性担体粉末が下記の化学式の金属酸化物粉末を含む:
aCebZr(1-a-b)x
(M:アルカリ金属、アルカリ土類金属及び/又はセリウム以外の希土類元素、a:0.001〜0.50、b:0.001〜0.20、及びx:化学量論量)。
In another embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the basic support powder includes a metal oxide powder having the following chemical formula:
M a Ce b Zr (1- ab) O x
(M: rare earth elements other than alkali metal, alkaline earth metal and / or cerium, a: 0.001 to 0.50, b: 0.001 to 0.20, and x: stoichiometric amount).

これによれば、この金属酸化物粉末によってPM(粒状物質)酸化能を改良することができ、従って本発明の排ガス浄化用触媒を4way(NOx還元、HC酸化、CO酸化及びPM酸化)触媒として用いることができる。 According to this, the PM (particulate matter) oxidation ability can be improved by this metal oxide powder, and therefore the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is a 4-way (NO x reduction, HC oxidation, CO oxidation and PM oxidation) catalyst. Can be used as

本発明の排ガス浄化用触媒の他の1つの態様では、酸性担体粉末が、アルミナ、チタニア、シリカ及びセリアジルコニア、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物粉末を含む。   In another aspect of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the acidic carrier powder includes a metal oxide powder selected from the group consisting of alumina, titania, silica and ceria zirconia, and combinations thereof.

本発明の排ガス浄化用触媒の他の1つの態様では、酸性担体粉末が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される元素、又はNOx吸蔵元素を含まない。 In another aspect of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the acidic carrier powder does not contain an element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, or NO x storage elements.

これによれば、酸性担体粉末に担持された貴金属が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される元素又はNOx吸蔵元素によって不活性化又は酸素被毒されることを防ぐことができる。 According to this, it is possible to prevent the noble metal supported on the acidic carrier powder from being inactivated or oxygen poisoned by an element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals or NO x storage elements. it can.

本発明の排ガス浄化用触媒によれば、NOx吸蔵能を提供しつつ、貴金属の触媒活性を維持することができる。 According to the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, it is possible to maintain the catalytic activity of the noble metal while providing NO x storage ability.

本発明の排ガス浄化用触媒は、例えばペレット状に成形して用いること、基材にコートして用いることができる。このような基材としては、コーディライト製ハニカム基材、メタルハニカム基材を挙げることができる。また本発明の排ガス浄化用触媒は、金属酸化物ゾルのようなバインダーを伴って用いることができる。   The exhaust gas-purifying catalyst of the present invention can be used, for example, after being formed into a pellet form or coated on a substrate. Examples of such a substrate include cordierite honeycomb substrates and metal honeycomb substrates. The exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be used with a binder such as a metal oxide sol.

本発明の排ガス浄化用触媒は、塩基性担体粉末と酸性担体粉末とを混合し、この混合物に貴金属を担持させることによって得ることができる。これらの塩基性担体粉末と酸性担体粉末との混合比は、必要とされる触媒性能に基づいて任意に決定することができるが、例えば重量比で9:1〜1:9、特に4:6〜6:4の割合で混合することができる。   The exhaust gas-purifying catalyst of the present invention can be obtained by mixing a basic carrier powder and an acidic carrier powder and loading a noble metal on the mixture. The mixing ratio of these basic carrier powder and acidic carrier powder can be arbitrarily determined based on the required catalyst performance. For example, the weight ratio is 9: 1 to 1: 9, particularly 4: 6. -6: 4 can be mixed.

また本発明の排ガス浄化用触媒は、酸性担体粉末にのみ貴金属を担持させておき、これを、貴金属を担持していない塩基性担体粉末と混合することもできる。   In addition, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can carry a noble metal only on an acidic carrier powder and mix it with a basic carrier powder not carrying a noble metal.

また更に、本発明の排ガス浄化用触媒は、塩基性担体粉末と酸性担体粉末との両方に予め貴金属を担持させておき、これらの担体を混合することによっても得ることができる。   Furthermore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can also be obtained by previously supporting a noble metal on both the basic carrier powder and the acidic carrier powder, and mixing these carriers.

本発明の排ガス浄化用触媒で使用できる塩基性担体粉末は、NOx吸蔵元素、すなわちアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類からなる群より選択される元素、特にアルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される元素、より特にK、Ca及びBaの混合物のようなアルカリ金属とのアルカリ土類金属との混合物を有することによって排ガス中のNOxを吸蔵できる任意の担体でよい。 The basic carrier powder that can be used in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises NO x storage elements, that is, elements selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earths, particularly alkali metals and alkaline earth metals. It may be any carrier that can occlude NO x in the exhaust gas by having a mixture of an element selected from the group, more particularly an alkali metal and an alkaline earth metal such as a mixture of K, Ca and Ba.

この塩基性担体粉末は任意の方法で得ることができ、例えばリチウム、カルシウム、バリウムのようなNOx吸蔵元素と、アルミナ、シリカ、チタン、セリアジルコニア等のような担体材料とを溶液から共沈させ、得られた沈殿物を乾燥及び焼成して得ることができる。またアルミナ、シリカのような担体材料の粉末にNOx吸蔵元素の塩溶液を含浸させ、これを乾燥及び焼成することによっても得ることができる。このNOx吸蔵元素の量は、得られる排ガス浄化用触媒において必要とされるNOx吸蔵能に基づいて決定することができるが、例えば担持させる担体の100g当たり、0.01mol〜1.0molを有するようにすることができる。 This basic carrier powder can be obtained by any method. For example, a NO x storage element such as lithium, calcium or barium and a carrier material such as alumina, silica, titanium, ceria zirconia and the like are co-precipitated from a solution. The obtained precipitate can be dried and calcined. It can also be obtained by impregnating a powder of a carrier material such as alumina or silica with a salt solution of an NO x storage element, and drying and firing it. The amount of the NO x storage element can be determined based on the NO x storage capacity required in the obtained exhaust gas purification catalyst. For example, 0.01 mol to 1.0 mol per 100 g of the carrier to be supported. Can have.

本発明の排ガス浄化用触媒で使用できる酸性担体粉末は、一般に用いられるようなアルミナ、シリカ、チタン、セリアジルコニア等であってよいく、塩基性担体粉末よりも塩基性が大きくならない範囲で、NOx吸蔵元素、特にセリウムのような希土類を有していてもよい。セリウムは酸素吸蔵能を有するので、酸性担体粉末がセリウムを有することは好ましい場合がある。 The acidic carrier powder that can be used in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention may be alumina, silica, titanium, ceria zirconia or the like that is generally used, and NO in a range in which the basicity does not become larger than the basic carrier powder. x Occluded elements, especially rare earths such as cerium. Since cerium has an oxygen storage capacity, it may be preferable for the acidic carrier powder to have cerium.

本発明の排ガス浄化用触媒で使用できる貴金属としては、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)を挙げることができる。これらの貴金属は吸水担持のような任意の方法で担体に担持させることができる。この貴金属の量は、得られる排ガス浄化用触媒において必要とされる触媒活性に基づいて決定することができるが、担持させる担体の重量を基準として、0.1重量%〜3重量%を担持させることができる。   Examples of noble metals that can be used in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention include platinum (Pt), rhodium (Rh), and palladium (Pd). These noble metals can be supported on the carrier by any method such as water absorption. The amount of the noble metal can be determined based on the catalytic activity required in the obtained exhaust gas purifying catalyst, but 0.1% to 3% by weight is supported on the basis of the weight of the support to be supported. be able to.

[実施例1及び比較例1]
実施例1の触媒の調製
アルミナ粒子(酸性担体粉末)、チタニア粒子(酸性担体粉末)、及び酸化ランタン−セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(塩基性担体粉末)(La:10mol%、Ce:10mol%、及びZr:残部)を等しい重量比で混合し、白金ジニトロジアンミン溶液を用いてこれらの混合物に対して白金1重量%を担持して、実施例1の触媒を得た。
[Example 1 and Comparative Example 1]
Preparation of catalyst of Example 1 Alumina particles (acid carrier powder), titania particles (acid carrier powder), and lanthanum oxide-ceria-zirconia composite oxide particles (basic carrier powder) (La: 10 mol%, Ce: 10 mol%) And Zr: balance) were mixed in an equal weight ratio, and a platinum dinitrodiammine solution was used to support 1% by weight of platinum with respect to these mixtures to obtain the catalyst of Example 1.

比較例1の触媒の調製
アルミナ粒子、チタニア粒子、及びセリア−ジルコニア複合酸化物粒子を等しい重量比で混合し、これらの混合物に対して白金ジニトロジアンミン溶液を用いて白金1重量%を担持した。また硝酸塩溶液を用いて担体100gに対してLi 0.5mol、K 0.3mol、及びBa 0.3molを担持して、比較例1の触媒を得た。
Preparation of Catalyst of Comparative Example 1 Alumina particles, titania particles, and ceria-zirconia composite oxide particles were mixed at an equal weight ratio, and platinum 1% by weight was supported on these mixtures using a platinum dinitrodiammine solution. Further, using a nitrate solution, 0.5 mol of Li, 0.3 mol of K, and 0.3 mol of Ba were supported with respect to 100 g of the carrier to obtain a catalyst of Comparative Example 1.

リーン雰囲気におけるデカン酸化性能
下記の条件を用いて、リーン雰囲気におけるデカン酸化性能を評価した:
触媒温度:250℃
空間速度:50,000/時間
リーンガス組成:C1022(2,000ppmC)、O2(6%)、CO2(10%)、H2O(8%)、NO(200ppm)、N2(残部)
Decane oxidation performance in a lean atmosphere Decan oxidation performance in a lean atmosphere was evaluated using the following conditions:
Catalyst temperature: 250 ° C
Space velocity: 50,000 / hour Lean gas composition: C 10 H 22 (2,000 ppmC), O 2 (6%), CO 2 (10%), H 2 O (8%), NO (200 ppm), N 2 (Remainder)

得られた結果を図5に示す。ここで、デカン酸化率は、入ガスのデカン濃度と出ガスのデカン濃度の差を、入ガスのデカン濃度で割って求めている。この図5から理解されるように、本発明による実施例1の触媒では、デカン酸化率が約90%であるのに対して、比較例1の触媒では、デカン酸化率が約20%程度であった。これは、250℃のリーンガス雰囲気においても、本発明による実施例1の触媒は充分な活性を有することを示している。   The obtained results are shown in FIG. Here, the decane oxidation rate is obtained by dividing the difference between the decane concentration of the input gas and the decane concentration of the output gas by the decane concentration of the input gas. As understood from FIG. 5, the catalyst of Example 1 according to the present invention has a decane oxidation rate of about 90%, whereas the catalyst of Comparative Example 1 has a decane oxidation rate of about 20%. there were. This indicates that the catalyst of Example 1 according to the present invention has sufficient activity even in a lean gas atmosphere at 250 ° C.

リッチスパイクNOx浄化率
リーンガス組成:NO(50ppm(150℃)、200ppm(400℃))、O2(6%)、H2O(8%)、CO2(8%)、N2(残部)
リッチガス組成:C36(2,000ppmC)、H2O(8%)、CO2(8%)、N2(残部)
Rich spike NO x purification rate Lean gas composition: NO (50 ppm (150 ° C.), 200 ppm (400 ° C.)), O 2 (6%), H 2 O (8%), CO 2 (8%), N 2 (balance) )
Rich gas composition: C 3 H 6 (2,000 ppmC), H 2 O (8%), CO 2 (8%), N 2 (balance)

得られた結果を図6に示す。ここでリッチスパイクNOx浄化率(RS−NOx浄化率)は導入されたNOxに対する浄化されたNOxの割合である。この図6から理解されるように、本発明による実施例1の触媒では、アルカリ金属及びアルカリ土類を有さないにもかかわらず、比較的低温(150℃)におけるリッチスパイクNOx浄化率が、比較例1と比べて大きく向上している。これは、本発明による実施例1の触媒が貴金属の活性を維持していることを示す。尚、比較的高温(400℃)においては、比較例1と比較して実施例1のリッチスパイクNOx浄化率が低下しているが、なお十分な浄化率を維持している。すなわち本発明による実施例1の触媒では、低温から高温まで幅広い範囲にわたって十分なリッチスパイクNOx浄化率を達成している。 The obtained result is shown in FIG. Here the rich spike the NO x purification rate (RS-the NO x purification ratio) is the ratio of the clarified NO x for the introduced NO x. As can be seen from FIG. 6, the catalyst of Example 1 according to the present invention has a rich spike NO x purification rate at a relatively low temperature (150 ° C.) despite having no alkali metal and alkaline earth. Compared with Comparative Example 1, it is greatly improved. This indicates that the catalyst of Example 1 according to the present invention maintains the activity of the noble metal. At a relatively high temperature (400 ° C.), the rich spike NO x purification rate of Example 1 is lower than that of Comparative Example 1, but the sufficient purification rate is still maintained. That is, the catalyst of Example 1 according to the present invention achieves a sufficient rich spike NO x purification rate over a wide range from low temperature to high temperature.

[実施例2及び比較例2]
実施例2の触媒の調製
アルミナ粒子(酸性担体粉末)、チタニア粒子(酸性担体粉末)、及びカルシア−セリア−ジルコニア複合酸化物粒子(塩基性担体粉末)(Ca:10mol%、Ce:10mol%、及びZr:残部)を等しい重量比で混合し、白金ジニトロジアンミン溶液を用いてこれらの混合物に対して白金1重量%を担持して実施例2の触媒を得た。
[Example 2 and Comparative Example 2]
Preparation of catalyst of Example 2 Alumina particles (acid carrier powder), titania particles (acid carrier powder), and calcia-ceria-zirconia composite oxide particles (basic carrier powder) (Ca: 10 mol%, Ce: 10 mol%, And Zr: balance) were mixed in an equal weight ratio, and a platinum dinitrodiammine solution was used to carry 1% by weight of platinum with respect to these mixtures to obtain the catalyst of Example 2.

比較例2の触媒の調製
アルミナ粒子、チタニア粒子及びセリア−ジルコニアの複合酸化物粒子を等しい重量比で混合し、白金ジニトロジアンミン溶液を用いてこれらの混合物に対して白金1重量%を担持した。また硝酸塩溶液を用いて担体100gに対してLi 0.5mol、K 0.3mol、及びBa 0.3molを担持して、比較例2の触媒を得た。
Preparation of Catalyst of Comparative Example 2 Alumina particles, titania particles and ceria-zirconia composite oxide particles were mixed at an equal weight ratio, and 1% by weight of platinum was supported on these mixtures using a platinum dinitrodiammine solution. Moreover, the catalyst of the comparative example 2 was obtained by carrying | supporting Li0.5mol, K0.3mol, and Ba0.3mol with respect to the support | carrier 100g using a nitrate solution.

リーン雰囲気におけるデカンの酸化性能
実施例1及び比較例1の場合と同様にして、リーン雰囲気におけるデカン酸化性能を評価した。
Decane Oxidation Performance in Lean Atmosphere In the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, decane oxidation performance in a lean atmosphere was evaluated.

得られた結果を図7に示す。この図7から理解されるように、本発明による実施例2の触媒では、デカン酸化率は約90%であるのに対して、比較例1の触媒では、酸化率が約20%程度であった。これは、250℃のリーンガス雰囲気においても、本発明による実施例2の触媒が貴金属の活性を維持していることを示す。   The obtained results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, the catalyst of Example 2 according to the present invention has a decane oxidation rate of about 90%, whereas the catalyst of Comparative Example 1 has an oxidation rate of about 20%. It was. This shows that the catalyst of Example 2 according to the present invention maintains the activity of the noble metal even in a 250 ° C. lean gas atmosphere.

リッチスパイクNOx浄化率
実施例1及び比較例1の場合と同様にして、リッチスパイクNOx浄化率(%)を評価した。
Rich Spike NO x Purification Rate In the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, the rich spike NO x purification rate (%) was evaluated.

得られた結果を図8に示す。この図8から理解されるように、本発明による実施例2の触媒では、比較的低温(150℃)におけるリッチスパイクNOx浄化率が、比較例2と比べて大きく向上している。これは、本発明による実施例2の触媒が貴金属の活性を維持していることを示す。尚、比較的高温(400℃)においては、比較例2と比較して実施例2のリッチスパイクNOx浄化率が低下しているが、なお十分な浄化率を維持している。すなわち本発明による実施例2の触媒では、低温から高温まで幅広い範囲にわたって十分なリッチスパイクNOx浄化率を達成している。 The obtained result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 8, in the catalyst of Example 2 according to the present invention, the rich spike NO x purification rate at a relatively low temperature (150 ° C.) is greatly improved as compared with Comparative Example 2. This indicates that the catalyst of Example 2 according to the present invention maintains the activity of the noble metal. At a relatively high temperature (400 ° C.), the rich spike NO x purification rate of Example 2 is lower than that of Comparative Example 2, but a sufficient purification rate is still maintained. That is, the catalyst of Example 2 according to the present invention achieves a sufficient rich spike NO x purification rate over a wide range from low temperature to high temperature.

PM酸化性能
PMを十分に堆積させたセラミックハニカムを用いて、300℃での実施例2の触媒と比較例2の触媒についてPM酸化速度を求めた。得られた結果を図9に示す。この図9から理解されるように、本発明による実施例2の触媒では、Ceを含有する複合酸化物粒子を用いることによって、PM酸化能が向上している。
PM oxidation performance Using a ceramic honeycomb in which PM was sufficiently deposited, PM oxidation rates were determined for the catalyst of Example 2 and the catalyst of Comparative Example 2 at 300 ° C. The obtained results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, in the catalyst of Example 2 according to the present invention, the PM oxidation ability is improved by using complex oxide particles containing Ce.

本発明の排ガス浄化用触媒を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the exhaust gas-purifying catalyst of the present invention. 従来のNOx吸蔵還元触媒を表す模式図である。It is a schematic view showing a conventional NO x storage-and-reduction catalyst. 従来のNOx吸蔵還元触媒の使用における状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram showing a state in use of the conventional NO x storage-reduction catalyst. 従来のNOx吸蔵還元触媒でのデカン酸化能の低下を示すグラフである。It is a graph showing the decrease in decane oxidation ability of the conventional NO x storage-reduction catalyst. 実施例1の触媒と比較例1の触媒の、リーン雰囲気におけるデカンの酸化性能を比較するグラフである。It is a graph which compares the oxidation performance of the decane in the lean atmosphere of the catalyst of Example 1 and the catalyst of Comparative Example 1. 実施例1の触媒と比較例1の触媒の、リッチスパイクNOx浄化率を比較するグラフである。6 is a graph comparing rich spike NO x purification rates of the catalyst of Example 1 and the catalyst of Comparative Example 1; 実施例2の触媒と比較例2の触媒の、リーン雰囲気におけるデカンの酸化性能を比較するグラフである。It is a graph which compares the oxidation performance of the decane in the lean atmosphere of the catalyst of Example 2 and the catalyst of Comparative Example 2. 実施例2の触媒と比較例2の触媒の、リッチスパイクNOx浄化率を比較するグラフである。5 is a graph comparing rich spike NO x purification rates of the catalyst of Example 2 and the catalyst of Comparative Example 2. FIG. 実施例2の触媒と比較例2の触媒の、PM酸化性能を比較するグラフである。6 is a graph comparing PM oxidation performance of the catalyst of Example 2 and the catalyst of Comparative Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1…塩基性担体粉末
2…酸性担体粉末
3…貴金属粒子
32…触媒担体
34…NOx吸蔵材
36…貴金属
1 ... basic support powder 2 ... acidic support powder 3 ... noble metal particles 32 ... catalyst carrier 34 ... NO x storage material 36 ... noble

Claims (6)

NOx吸蔵元素を含んでなる塩基性担体粉末と、
貴金属を担持しており、前記塩基性担体粉末よりも酸性の酸性担体粉末と、
が混合されてなる、排ガス浄化用触媒。
A basic carrier powder comprising NO x storage elements;
Carrying a noble metal, acidic carrier powder more acidic than the basic carrier powder;
A catalyst for purifying exhaust gas, in which is mixed.
前記塩基性担体粉末と前記酸性担体粉末とが共に貴金属を担持している、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。   The exhaust gas-purifying catalyst according to claim 1, wherein both the basic carrier powder and the acidic carrier powder carry a noble metal. 前記塩基性担体粉末が、NOx吸蔵元素を含んでなるアルミナ、チタニア、シリカ及びセリアジルコニア、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物粉末を含む、請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒。 The basic carrier powder comprises a metal oxide powder selected from the group consisting of alumina, titania, silica and ceria zirconia comprising NO x storage elements, and combinations thereof. Exhaust gas purification catalyst. 前記塩基性担体粉末が下記の化学式の金属酸化物粉末を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒:
aCebZr(1-a-b)x
(M:アルカリ金属、アルカリ土類金属及び/又はセリウム以外の希土類元素、a:0.001〜0.50、b:0.001〜0.20、及びx:化学量論量)。
The exhaust gas-purifying catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the basic carrier powder contains a metal oxide powder having the following chemical formula:
M a Ce b Zr (1- ab) O x
(M: rare earth elements other than alkali metal, alkaline earth metal and / or cerium, a: 0.001 to 0.50, b: 0.001 to 0.20, and x: stoichiometric amount).
前記酸性担体粉末が、アルミナ、チタニア、シリカ及びセリアジルコニア、並びにそれらの組み合わせからなる群より選択される金属酸化物粉末を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。   The exhaust gas-purifying catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic carrier powder includes a metal oxide powder selected from the group consisting of alumina, titania, silica and ceria zirconia, and combinations thereof. 前記酸性担体粉末が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される元素を含まない、請求項1〜5のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。   The exhaust gas-purifying catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein the acidic carrier powder does not contain an element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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