JP2007260568A - 排ガス浄化用触媒及びその再生方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択され且つセリウムを含む少なくとも一つの元素との第一の複合酸化物を含む第一の担体と、該第一の担体に担持された白金とを備える第一の触媒層、並びに、
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第二の複合酸化物を含む第二の担体と、該第二の担体に担持された白金とを備え、前記第一の触媒層の表層側に配置された第二の触媒層、を備えることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
【選択図】なし
Description
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第二の複合酸化物を含む第二の担体と、該第二の担体に担持された白金とを備え、前記第一の触媒層の表層側に配置された第二の触媒層、を備える排ガス浄化用触媒に対して酸化処理及び還元処理を施すことによって、驚くべきことに再生処理に要する時間の短縮が可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第二の複合酸化物を含む第二の担体と、該第二の担体に担持された白金とを備え、前記第一の触媒層の表層側に配置された第二の触媒層、を備えることを特徴とするものである。
前記第二の複合酸化物中の前記元素の量が、金属換算で、前記ジルコニア中のジルコニウムの量に対するモル比(前記元素の量/ジルコニウムの量)が5/95〜75/25の範囲となる量であることが好ましい。
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第二の複合酸化物を含む第二の担体と、該第二の担体に担持された白金とを備え、前記第一の触媒層の表層側に配置された第二の触媒層、を備えるものである。
CeO2−ZrO2−Y2O3:530.04eV
CeO2−ZrO2:530eV
CeO2−ZrO2−La2O3−Pr2O3:529.79eV
が挙げられる。
ZrO2−Nd2O3:530.05eV
ZrO2−Y2O3:530.70eV
ZrO2−Sc2O3:530.68eV
ZrO2−La2O3:530.64eV
が挙げられる。
先ず、硝酸セリウム水溶液(CeO2として28重量%含む)241.8g、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2として18重量%含む)179.5g、及びノニオン系界面活性剤(ライオン社製、商品名:レオコン)10gを含有する混合水溶液2000gに25重量%濃度のアンモニア水139.1gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈殿物を得た。次いで、得られた共沈殿物を濾過・洗浄した後に110℃で乾燥し、さらに1000℃で5時間大気中にて焼成してセリウム−ジルコニウム複合酸化物(CeO2−ZrO2)からなる第一の担体を得た。得られたCeO2−ZrO2複合酸化物中の組成比は、金属換算で、セリウムの量のジルコニウムの量に対するモル比(セリウムの量/ジルコニウムの量)が6/4であった。
先ず、硝酸イットリウム六水和物73.2g、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2として18重量%含む)435.8g、及びノニオン系界面活性剤(ライオン社製、商品名:レオコン)10gを含有する混合水溶液2000gに25重量%濃度のアンモニア水150.6gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈殿物を得た。次いで、得られた共沈殿物を濾過・洗浄した後に110℃で乾燥し、さらに1000℃で5時間大気中にて焼成してイットリウム−ジルコニウム複合酸化物(Y2O3−ZrO2)からなる第二の担体を得た。得られたY2O3−ZrO2複合酸化物の組成比は、金属換算で、イットリウムの量のジルコニウムの量に対するモル比(イットリウムの量/ジルコニウムの量)が3/10であった。
先ず、硝酸スカンジウム四水和物63.2g、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2として18重量%含む)475.7g、及びノニオン系界面活性剤(ライオン社製、商品名:レオコン)10gを含有する混合水溶液2000gに25重量%濃度のアンモニア水164.4gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈殿物を得た。次いで、得られた共沈殿物を濾過・洗浄した後に110℃で乾燥し、さらに1000℃で5時間大気中にて焼成してスカンジウム−ジルコニウム複合酸化物(Sc2O3−ZrO2)からなる第二の担体を得た。得られたSc2O3−ZrO2複合酸化物の組成比は、金属換算で、スカンジウムの量のジルコニウムの量に対するモル比(スカンジウムの量/ジルコニウムの量)が3/10であった。
先ず、硝酸イットリウム六水和物28.5g、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(ZrO2として18重量%含む)508.9g、及びノニオン系界面活性剤(ライオン社製、商品名:レオコン)10gを含有する混合水溶液2000gに25重量%濃度のアンモニア水139.5gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈殿物を得た。次いで、得られた共沈殿物を濾過・洗浄した後に110℃で乾燥し、さらに1000℃で5時間大気中にて焼成してイットリウム−ジルコニウム複合酸化物(Y2O3−ZrO2)からなる第三の担体を得た。得られたY2O3−ZrO2複合酸化物の組成比は、金属換算で、イットリウムの量のジルコニウムの量に対するモル比(イットリウムの量/ジルコニウムの量)が1/10であった。
先ず、実施例1で用いた第一の触媒(Pt/CeO2−ZrO2)を含有するスラリと、実施例1で用いた第二の触媒(Pt/Nd2O3−ZrO2)を含有するスラリとを重量比(第一の触媒/第二の触媒)が1:2となるように混合してスラリを得た。
先ず、得られた排ガス浄化用触媒の耐久試験を行った。すなわち、温度950℃の一酸化炭素を3%含むN2ガスと、温度950℃の酸素を1.5%含むN2ガスとを5分ずつ排ガス浄化用触媒に交互に供給し、10分周期で雰囲気を変動させる条件において10時間上記のガスを排ガス浄化用触媒に供給した。なお、この耐久試験においては、排ガス浄化用触媒の再生処理として、1時間毎に10秒間のみ酸素を20%含む窒素ガスを触媒に供給した。
Claims (7)
- ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択され且つセリウムを含む少なくとも一つの元素との第一の複合酸化物を含む第一の担体と、該第一の担体に担持された白金とを備える第一の触媒層、並びに、
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第二の複合酸化物を含む第二の担体と、該第二の担体に担持された白金とを備え、前記第一の触媒層の表層側に配置された第二の触媒層、を備えることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との第三の複合酸化物を含む第三の担体と、該第三の担体に担持されたロジウムとを備え、前記第一の触媒層と前記第二の触媒層との間に配置された第三の触媒層、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記第二の複合酸化物が、ジルコニアと、アルカリ土類金属元素、セリウム以外の希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物であって、
前記第二の複合酸化物中の前記元素の量が、金属換算で、前記ジルコニア中のジルコニウムの量に対するモル比(前記元素の量/ジルコニウムの量)が5/95〜75/25の範囲となる量であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒。 - 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒に対して、酸素を含む酸化雰囲気中にて加熱する酸化処理、及び還元処理を施すことを特徴とする排ガス浄化用触媒の再生方法。
- 前記酸化処理における温度が500〜1000℃であることを特徴とする請求項4に記載の排ガス浄化用触媒の再生方法。
- 前記酸化雰囲気における酸素濃度が1体積%以上であることを特徴とする請求項4又は5に記載の排ガス浄化用触媒の再生方法。
- 前記排ガス浄化用触媒を内燃機関の排気系に装着した状態で、前記酸化処理及び前記還元処理を施すことを特徴とする請求項4〜6のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒の再生方法。
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