JP2016026874A - 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒並びに排気ガス浄化用触媒構成体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式MPO4(式中、MはY、La又はAlである)で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウムを含む排気ガス浄化用触媒担体であり、また、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含む排気ガス浄化用触媒、及びセラミックス又は金属材料からなる触媒支持体と、該触媒支持体上に担持されている上記の排気ガス浄化用触媒の層とを含む排気ガス浄化用触媒構成体。
【選択図】 なし
Description
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウムを含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒担体にある。
一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含むことが好ましい。
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウムを含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする。
一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする。
セラミックス又は金属材料からなる触媒支持体と、該触媒支持体上に担持されている上記の本発明の排気ガス浄化用触媒の層とを含むことを特徴とする。
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウム(両者を併せて本発明のリン酸塩ともいう)からなる。
製造実施例1
<リン酸アルミニウム(AlPO4)の合成(共沈法)>
目的の所定比となるように、硝酸アルミニウム・9水和物を純水に溶解させ、その溶液にリン酸を入れて溶液とし、その溶液に10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を4.5〜10(好ましくは4.5〜9)とし、得られたゲル状生成物を純水にて洗浄濾過し、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、空気中1,000℃で25時間焼成してリン酸アルミニウム(AlPO4)を得た。
<リン酸イットリウム(YPO4)の合成(共沈法)>
目的の所定比となるように、硝酸イットリウム溶液及びリン酸を入れた溶液に10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を6〜10(好ましくは6〜9)とし、得られたゲル状生成物を純水にて洗浄濾過し、得られた前駆体を120℃で一晩乾燥した。その後、空気中800℃で5時間焼成してリン酸イットリウム(YPO4)を得た。
<リン酸ランタン(LaPO4)の合成(共沈法)>
目的の所定比となるように、硝酸ランタン溶液及びリン酸を入れた溶液に10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を6〜10(好ましくは6〜9)とし、得られたゲル状生成物を純水にて洗浄濾過し、得られた前駆体を120℃で一晩乾燥した。その後、空気中800℃で5時間焼成してリン酸ランタン(LaPO4)を得た。
<リン酸ジルコニウム(ZrP2O7)の合成(共沈法)>
目的の所定比となるように、硝酸ジルコニル・2水和物を純水に溶解させ、その溶液にリン酸を入れて溶液とし、その溶液に10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を4.5〜10(好ましくは4.5〜9)とし、得られたゲル状生成物を純水にて洗浄濾過し、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、空気中900℃で5時間焼成してリン酸ジルコニウム(ZrP2O7)を得た。
<リン酸ランタン(LaPO4)の合成(水熱合成法)>
目的の所定比となるように、硝酸ランタン溶液及びリン酸を入れた溶液に、10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を7〜12(好ましくは8〜12)とし、得られたゲル状生成物に、200℃で24時間水熱処理を施した。得られた生成物を純水にて洗浄濾過し、乾燥後、空気中1000℃で5時間焼成してリン酸ランタン(LaPO4)を得た。
<リン酸ランタン(LaPO4)/SiO2担体の合成(水熱合成法)>
目的の所定比となるように、硝酸ランタン溶液及びリン酸を入れた溶液に、SiO2粒子を添加し、混合物に、10質量%アンモニア水をゆっくりと滴下してpH値を7〜12(好ましくは8〜12)とし、得られたゲル状生成物に、200℃で24時間水熱処理を施した。得られた生成物を純水にて洗浄濾過し、乾燥後、空気中1000℃で5時間焼成してSiO2粒子にリン酸ランタン(LaPO4)が分散担持された担体を得た。
<Rh担持リン酸アルミニウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例1で調製したリン酸アルミニウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸アルミニウム)を得た。
<Rh担持リン酸イットリウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例2で調製したリン酸イットリウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸イットリウム)を得た。
<Rh担持リン酸ランタン>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例3で調製したリン酸ランタン担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸ランタン)を得た。
<Rh担持リン酸ジルコニウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例4で調製したリン酸ジルコニウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸ジルコニウム)を得た。
<Rh担持ジルコニア>
硝酸Rh水溶液に市販のジルコニア粉末を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、比較例の排気ガス浄化用触媒(Rh担持ジルコニア)を得た。
実施例1〜4及び比較例1で得た各々のRh担持サンプルのFresh品を試料セルに詰め、N2気流中、600℃で30分間保持した後、300℃まで降温した。その後、C3H6を3,300ppmCの濃度及びO2を0.6%の濃度で30分間導入し、触媒表面に吸着したHC種をFT−IRで観察した。FT−IRの評価は日本分光製FT/IR−6200及び拡散反射測定装置DR−400を用いて行った。
FT−IRの測定結果を図1に示す。図1より、ZrO2担体においてはカルボン酸アニオンに帰属する吸着種及びRh上へのBrigde型CO吸着種が観察されており、C3H6の部分酸化が起きていることが示唆された。LaPO4担体、YPO4担体においてはカルボン酸アニオンの他にAryl−CHOのアルデヒドに帰属する吸着種が観察された。また、両者ともにLinear型CO吸着種が観察されており、C3H6の部分酸化が起きていることが示唆された。AlPO4担体においてはカルボン酸アニオンに帰属する吸着種は認められず、Aryl−CHOのアルデヒドに帰属する吸着種及びRh上へのLinear型CO吸着種が観察されており、C3H6の部分酸化が起きていることが示唆された。ZrP2O7担体においても、カルボン酸アニオンに帰属する吸着種は認められず、R−CHOのアルデヒドに帰属する吸着種及びRh上へのBrigde/Linear型CO吸着種が観察されており、C3H6の部分酸化が起きていることが示唆された。
<Rh担持リン酸アルミニウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例1で調製したリン酸アルミニウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸イットリウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例2で調製したリン酸イットリウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸ランタン、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例3で調製したリン酸ランタン担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸ジルコニウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例4で調製したリン酸ジルコニウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、本発明の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持ジルコニア、Rh単層0.15g/L>
硝酸Rh溶液にZrO2粉末73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、比較例の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
ハニカム触媒の空気過剰率λが1よりも大きいリーン領域のライトオフ性能は、NO:1,000ppm、C3H6:1,650ppmC、O2:0.25%、H2O:10%及び残余のN2から成る模擬排ガス(λ=1.2)をSV=100,000h-1となるように実施例5〜8及び比較例2の各々のセラミックハニカム触媒に流通させて100〜500℃における出口ガス成分をCO/HC/NO分析計(ベスト測器製Exhaust Gas Analyzer SESAM3−N、BEX−5200C)を用いて測定した。得られたライトオフ性能評価結果より、C3H6/NOそれぞれの30%浄化率に到達する温度(T30)と400℃における浄化率(η400)を求め、各々のRh担持触媒の性能を比較した。
図2〜図4にそれぞれ各サンプルの空気過剰率λ=1.2(空燃比A/F=14.7)のリーン領域でのNO−C3H6の反応結果(C3H6の浄化率、NOの浄化率及びCO生成濃度)の結果を示す。Rhの担体として特定のリン酸塩を用いると高温域でNOx浄化性能の大幅な向上が認められ、何れの仕様もRh担持ジルコニアの性能を凌駕した。また、FT−IRにおいても観察されたように、特定のリン酸塩は何れもC3H6の部分酸化由来と思われるCOの生成が認められており、ZrP2O7を用いた場合に最も生成濃度が高く、部分酸化されたCOや中間体を介して、NOxの浄化が進んでいるものと思われる。
第2表、第3表及び第4表に各サンプルの酸素過剰率λ(空燃比A/F)スキャン結果を示す。
5mol%LaPO4/SiO2の比率になるように原料を調整し、上記製造実施例6の合成方法にて合成を行った。
10mol%LaPO4/SiO2の比率になるように原料を調整すること以外は実施例11と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
20mol%LaPO4/SiO2の比率になるように原料を調整すること以外は実施例11と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
30mol%LaPO4/SiO2の比率になるように原料を調整すること以外は実施例11と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
40mol%LaPO4/SiO2の比率になるように原料を調整すること以外は実施例11と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.2wt%としたこと以外は実施例13と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.05wt%としたこと以外は実施例13と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.01wt%としたこと以外は実施例13と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
上記製造実施例5の合成方法にて合成を行い、目的の物質を得た。
Rh担持濃度0.2wt%としたこと以外は実施例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.05wt%としたこと以外は実施例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.01wt%としたこと以外は実施例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液にSiO2をRh担持濃度0.4wt%になるように浸漬させ、120℃一晩乾燥し、500℃×1時間焼成したものを排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.2wt%としたこと以外は比較例11と同様にして排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.05wt%としたこと以外は比較例11と同様にして排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.01wt%としたこと以外は比較例11と同様にして排気ガス浄化用触媒とした。
実施例1〜5及び比較例1、2で得られた各々の排気ガス浄化用触媒を、調製後(Fresh)と耐久後(Aged)について触媒活性を以下のようにして評価した。なお、耐久条件は、水蒸気10%を含んだ大気雰囲気中で、900℃で25時間とした。
LaPO4/SiO2は耐久温度によらず、Rh担持SiO2やRh担持LaPO4よりも浄化性能が高いことがわかった。
該リン酸塩が、
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩を含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒担体にある。
前記リン酸塩が、
一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含むことが好ましい。
SiO 2 粒子にリン酸塩が分散担持され、該リン酸塩が、
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩を含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする。
SiO 2 粒子にリン酸塩が分散担持され、該リン酸塩が、
一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする。
<Rh担持リン酸アルミニウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例1で調製したリン酸アルミニウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、参考例1の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸アルミニウム)を得た。
<Rh担持リン酸イットリウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例2で調製したリン酸イットリウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、参考例2の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸イットリウム)を得た。
<Rh担持リン酸ランタン>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例3で調製したリン酸ランタン担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、参考例3の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸ランタン)を得た。
<Rh担持リン酸ジルコニウム>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例4で調製したリン酸ジルコニウム担体を、Rh担持濃度がRhメタルの質量に換算して担体の質量を基準にして1.0質量%となる量比で浸漬させ、その後、蒸発乾固後、焼成を行い、参考例4の排気ガス浄化用触媒(Rh担持リン酸ジルコニウム)を得た。
参考例1〜4及び比較例1で得た各々のRh担持サンプルのFresh品を試料セルに詰め、N2気流中、600℃で30分間保持した後、300℃まで降温した。その後、C3H6を3,300ppmCの濃度及びO2を0.6%の濃度で30分間導入し、触媒表面に吸着したHC種をFT−IRで観察した。FT−IRの評価は日本分光製FT/IR−6200及び拡散反射測定装置DR−400を用いて行った。
<Rh担持リン酸アルミニウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例1で調製したリン酸アルミニウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、参考例の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸イットリウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例2で調製したリン酸イットリウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、参考例の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸ランタン、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例3で調製したリン酸ランタン担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、参考例の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
<Rh担持リン酸ジルコニウム、Rh単層0.15g/L>
ヘキサアンミンRh水酸塩溶液に製造実施例4で調製したリン酸ジルコニウム担体73質量部、La安定化アルミナ21質量部、アルミナ系バインダー6質量部を添加し、湿式粉砕処理を施してRh含有スラリーを得た。この時、Rh担持濃度が固形分に対して0.15質量%になるように硝酸Rh溶液を加えた。得られたスラリーをセラミックハニカム基材に100g/Lとなるように塗布し、乾燥、焼成を行い、参考例の排気ガス浄化用触媒構成体(ハニカム触媒)とした。
ハニカム触媒の空気過剰率λが1よりも大きいリーン領域のライトオフ性能は、NO:1,000ppm、C3H6:1,650ppmC、O2:0.25%、H2O:10%及び残余のN2から成る模擬排ガス(λ=1.2)をSV=100,000h-1となるように参考例5〜8及び比較例2の各々のセラミックハニカム触媒に流通させて100〜500℃における出口ガス成分をCO/HC/NO分析計(ベスト測器製Exhaust Gas Analyzer SESAM3−N、BEX−5200C)を用いて測定した。得られたライトオフ性能評価結果より、C3H6/NOそれぞれの30%浄化率に到達する温度(T30)と400℃における浄化率(η400)を求め、各々のRh担持触媒の性能を比較した。
上記製造実施例5の合成方法にて合成を行い、目的の物質を得た。
Rh担持濃度0.2wt%としたこと以外は参考例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.05wt%としたこと以外は参考例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
Rh担持濃度0.01wt%としたこと以外は参考例21と同様にして、排気ガス浄化用触媒とした。
実施例11〜15、参考例21及び比較例11で得られた各々の排気ガス浄化用触媒を、調製後(Fresh)と耐久後(Aged)について触媒活性を以下のようにして評価した。なお、耐久条件は、水蒸気10%を含んだ大気雰囲気中で、900℃で25時間とした。
Claims (7)
- 排気ガス浄化用触媒担体であって、
一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウムを含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒担体。 - 一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含むことを特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化用触媒担体。 - さらに、SiO2を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の排気ガス浄化用触媒担体。
- 一般式
MPO4
(式中、MはY、La又はAlである)
で表されるリン酸塩又は式ZrP2O7で表されるリン酸ジルコニウムを含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 一般式
MPO4
(式中、MはY又はLaである)
で表されるリン酸塩を含む担体と、該担体に担持された少なくともRhを含む貴金属とを含むことを特徴とする請求項4記載の排気ガス浄化用触媒。 - 前記担体が、さらに、SiO2を含むことを特徴とする請求項5記載の排気ガス浄化用触媒。
- セラミックス又は金属材料からなる触媒支持体と、該触媒支持体上に担持されている請求項4〜6の何れか1項に記載の排気ガス浄化用触媒の層とを含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒構成体。
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Citations (7)
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JPS58128127A (ja) * | 1982-09-22 | 1983-07-30 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 排ガスから窒素酸化物を除去する方法 |
JPH05329333A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Mizusawa Ind Chem Ltd | ディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物の処理方法 |
JPH06170233A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-06-21 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 炭化水素流動接触分解用触媒組成物 |
JPH08150339A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Hino Motors Ltd | 排ガスを浄化する触媒及びその製造方法 |
JPH11267509A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝触媒及び排気ガスの処理方法 |
EP1063003A2 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-27 | Nichias Corporation | Catalytic structure for purifying exhaust gas |
WO2013035568A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58128127A (ja) * | 1982-09-22 | 1983-07-30 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 排ガスから窒素酸化物を除去する方法 |
JPH05329333A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Mizusawa Ind Chem Ltd | ディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物の処理方法 |
JPH06170233A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-06-21 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 炭化水素流動接触分解用触媒組成物 |
JPH08150339A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Hino Motors Ltd | 排ガスを浄化する触媒及びその製造方法 |
JPH11267509A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝触媒及び排気ガスの処理方法 |
EP1063003A2 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-27 | Nichias Corporation | Catalytic structure for purifying exhaust gas |
JP2001000867A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Nichias Corp | 排ガス用触媒構造体 |
WO2013035568A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒 |
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