JP2016123958A - 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム - Google Patents
排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016123958A JP2016123958A JP2015001732A JP2015001732A JP2016123958A JP 2016123958 A JP2016123958 A JP 2016123958A JP 2015001732 A JP2015001732 A JP 2015001732A JP 2015001732 A JP2015001732 A JP 2015001732A JP 2016123958 A JP2016123958 A JP 2016123958A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst layer
- support
- palladium
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
【課題】ディーゼルエンジン等の排気ガスに対し、炭化水素(燃料等)を供給することでNOxを還元浄化するシステム、及び好適に使用することのできる触媒の提供。【解決手段】基材及び基材上に配置された触媒層を含み、触媒層が、第1の担体、第1の担体に担持したパラジウム、パラジウムと複合化された第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を有し、かつ、パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を更に含む触媒1、及び該触媒を用いたシステム。【選択図】図1
Description
本発明は、排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システムに関する。
エンジン等の内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)等の有害な物質が含まれている。これらの物質は大気汚染の原因となるため、排気ガスを浄化することが必要とされる。
排気ガスを浄化するために、パラジウム、白金、ロジウム等の触媒金属が使用される。また、NOxを吸蔵する機能を有する物質(以下、「NOx吸蔵物質」という)が併せて使用されることもある。
排気ガスの雰囲気はリーン雰囲気とリッチ雰囲気との間で変動する。排気ガスの雰囲気がリーン雰囲気である場合、排気ガス中の酸素濃度は高いため、NOxを浄化することが困難となる。しかし、NOx吸蔵物質を使用することにより、リーン雰囲気ではNOxを吸蔵しておき、リッチ雰囲気に変動した際に、吸蔵されたNOxを浄化することができる。従って、NOx吸蔵物質を使用することにより効率的にNOxを浄化することが可能となる。しかしながら、この方法には、高温条件下においてNOxの浄化率が低下するという問題が存在する。
この問題を解決するために、新たな方法が開発されている(例えば、特許文献1〜3)。特許文献1〜3は、排気ガスが流れる排気管の内部に排気ガス浄化用触媒を設置し、当該触媒の上流に炭化水素供給弁を設置した装置を開示している。そして、炭化水素供給弁から一定の間隔で一定の量の炭化水素を供給することによって、高温条件下においてもNOxを浄化できることを見出している。このような方法は、Di−Air(Diesel NOx Aftertreatment by Adsorbed Intermediate Reductants)と称される。
Di−Airでは、炭化水素供給弁から供給された炭化水素と排気ガスに含まれるNOxとが反応することにより還元性中間体(イソシアネート化合物、アミン化合物等)が生成する。そして、当該中間体が更なるNOxと反応することによりNOxが浄化される。
Di−Airを使用することにより、高温条件下においてもNOxを効率的に浄化することができる。しかしながら、Di−Airに使用する排気ガス浄化用触媒については改善の余地が残されている。
そのため、本発明は、Di−Airにおいて好適に使用することのできる排気ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような排気ガス浄化用触媒を備えるDi−Airシステムを提供することを目的とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、Di−Airにおいて特定の構成を有する排気ガス浄化用触媒を使用することによって、NOxの浄化性能を更に向上できることを見出した。
すなわち、本発明は以下を包含する。
[1]基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;並びに
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用触媒。
[2]排気ガスの空燃比がリーンに維持されつつ、炭化水素と窒素酸化物との反応によって生じる還元性中間体が生成し続けるように炭化水素が間欠的に供給される条件において使用するための、[1]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[3]第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、[1]又は[2]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[4]触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
[5]触媒層がロジウムを更に含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
[6]触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、[5]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[7]排気管;
前記排気管内に設置されている排気ガス浄化用触媒;
排気ガスの流れ方向における前記排気ガス浄化用触媒の上流に設置され、前記排気管内に燃料を供給する燃料供給手段;及び
排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、前記燃料供給手段から間欠的に燃料を供給することによって、前記燃料中の炭化水素と排気ガス中の窒素酸化物とが反応して還元性中間体が生成し続けるように、前記燃料供給手段から供給される燃料の供給量及び供給間隔を制御する制御手段;
を備え、
前記排気ガス浄化用触媒が:
基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウム;及び
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用システム。
[8]第1の担体上に担持されたパラジウムが第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と複合体を形成している、[7]に記載の排気ガス浄化用システム。
[9]第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、[8]に記載の排気ガス浄化用システム。
[10]触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、[7]〜[9]のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
[11]触媒層がロジウムを更に含む、[7]〜[10]のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
[12]触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、[11]に記載の排気ガス浄化用システム。
[1]基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;並びに
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用触媒。
[2]排気ガスの空燃比がリーンに維持されつつ、炭化水素と窒素酸化物との反応によって生じる還元性中間体が生成し続けるように炭化水素が間欠的に供給される条件において使用するための、[1]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[3]第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、[1]又は[2]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[4]触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
[5]触媒層がロジウムを更に含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
[6]触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、[5]に記載の排気ガス浄化用触媒。
[7]排気管;
前記排気管内に設置されている排気ガス浄化用触媒;
排気ガスの流れ方向における前記排気ガス浄化用触媒の上流に設置され、前記排気管内に燃料を供給する燃料供給手段;及び
排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、前記燃料供給手段から間欠的に燃料を供給することによって、前記燃料中の炭化水素と排気ガス中の窒素酸化物とが反応して還元性中間体が生成し続けるように、前記燃料供給手段から供給される燃料の供給量及び供給間隔を制御する制御手段;
を備え、
前記排気ガス浄化用触媒が:
基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウム;及び
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用システム。
[8]第1の担体上に担持されたパラジウムが第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と複合体を形成している、[7]に記載の排気ガス浄化用システム。
[9]第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、[8]に記載の排気ガス浄化用システム。
[10]触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、[7]〜[9]のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
[11]触媒層がロジウムを更に含む、[7]〜[10]のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
[12]触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、[11]に記載の排気ガス浄化用システム。
本発明によれば、Di−Airにおいて好適に使用することのできる排気ガス浄化用触媒を提供することができる。また、本発明によれば、NOxの浄化性能を更に向上させたDi−Airシステムを提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
<排気ガス浄化用触媒>
本発明は、基材;及び前記基材上に配置された触媒層;を含み、前記触媒層が:第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;並びにパラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;を含む、排気ガス浄化用触媒に関する。
<排気ガス浄化用触媒>
本発明は、基材;及び前記基材上に配置された触媒層;を含み、前記触媒層が:第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;並びにパラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;を含む、排気ガス浄化用触媒に関する。
本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化するために好適に使用することができる。特に、本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、Di−Airにおいて好適に使用することができる。具体的には、排気ガスの空燃比がリーンに維持されつつ、炭化水素とNOxとの反応によって生じる還元性中間体が生成し続けるように炭化水素が間欠的に供給される条件において好適に使用することができる。なお、前記条件には、炭化水素が間欠的に供給される際に排気ガスの空燃比が瞬間的にリッチになることも包含される(Di−Airのより詳細な内容については特許文献1〜3等を参照されたい)。
本発明に係る排気ガス浄化用触媒の基材としては、排気ガス浄化用触媒において一般的に使用されているものを挙げることができる。例えば、ストレートフロー型又はウォールフロー型のモノリス基材等を挙げることができる。基材の材質も特に限定されず、例えば、セラミック、炭化ケイ素、金属等の基材を挙げることができる。
基材上に配置される触媒層は、第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属(以下、「第1のアルカリ金属類」ともいう)との複合体を含む。また、触媒層は、パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属(以下、「第2のアルカリ金属類」ともいう)を含む。
第1の担体としては、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカ、セリア等を挙げることができる。また、第1の担体として、セリウムと、ジルコニウム、ハフニウム、ネオジム、イットリウム、ランタン、プラセオジム、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種との複合酸化物を挙げることもできる。
第1及び第2のアルカリ金属類としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、及びラジウムを挙げることができる。第1及び第2のアルカリ金属類はそれぞれ同じ種類の金属を使用してもよいし、異なる種類の金属を使用してもよい。
パラジウムと第1のアルカリ金属類との複合体(以下、単に「複合体」ともいう)は、NOxと炭化水素とを反応させて、還元性中間体を生成させる。パラジウム単独でも還元性中間体を生成させることはできるが、第1のアルカリ金属類と複合体を形成することにより、還元性中間体の生成を更に促進させることができる。生成した還元性中間体は更なるNOxと反応して、NOxを浄化する。そのため、還元性中間体の生成を促進させる複合体を使用することにより、NOxの浄化率を更に向上させることができる。
ここで、第1の担体上に白金が担持されていると、生成した還元性中間体が白金の強い酸化力により酸化されてしまうおそれがある。この場合、NOxの浄化率が低下する可能性がある。そのため、特に限定するものではないが、第1の担体上には白金が担持されていないことが好ましい。
第2のアルカリ金属類は、パラジウムと複合体を形成していないものである。複合体を形成していない第2のアルカリ金属類はNOx吸蔵物質として機能する。そのため、第2のアルカリ金属類でNOxを吸蔵しておくことにより、還元性中間体とNOxとの反応を効率的に行うことができる。これにより、NOxの浄化率を向上させることが可能となる。
第2のアルカリ金属類は、第1の担体上に担持されていてもよいし、第1の担体とは異なる更なる担体上に担持されていてもよい。また、第2のアルカリ金属類は、担体上に担持されることなく触媒層中に存在していてもよい。
複合体に含まれるパラジウムと第1のアルカリ金属類とのモル比は特に限定されないが、還元性中間体を効率的に生成する観点から、1:0.5〜1.5であることが好ましく、1:0.5〜1.0であることがより好ましい。
また、第1のアルカリ金属類と第2のアルカリ金属類とのモル比は特に限定されないが、1:2.8〜284であることが好ましく、1:7〜142であることがより好ましい。
触媒層は、第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含んでいてもよい。
第2の担体としては、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカ、セリア等を挙げることができる。また、第2の担体として、セリウムと、ジルコニウム、ハフニウム、ネオジム、イットリウム、ランタン、プラセオジム、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種との複合酸化物を挙げることもできる。
第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金は、排気ガスに含まれる炭化水素、一酸化炭素等を浄化する機能を有する。
第2の担体上に担持されたパラジウムと白金との重量比は特に限定されないが、1:3〜7であることが好ましく、1:4〜6であることがより好ましく、1:4.5〜5.5であることが特に好ましい。このような比率でパラジウムと白金とが担持されることにより、シンタリングを防止することができる。これにより、長期間にわたって触媒の活性を維持することができる。
第1の担体上に担持された複合体に含まれるパラジウムと第2の担体上に担持されたパラジウムとの重量比は特に限定されないが、1:0.1〜12であることが好ましく、1:0.3〜6.0であることがより好ましい。
触媒層は、ロジウムを更に含んでいてもよい。ロジウムは第1の担体上に担持されていてもよいし、第2の担体上に担持されていてもよい。また、ロジウムは第1及び第2の担体とは異なる更なる担体上に担持されていてもよい。
ロジウムは、排気ガスに含まれるNOxを浄化する機能を有する。
第1の担体上に担持された複合体に含まれるパラジウムと、ロジウムとの重量比は特に限定されないが、1:0.075〜5であることが好ましく、1:0.1〜3であることがより好ましく、1:0.125〜0.5であることが特に好ましい。このような比率で使用することにより、NOxの浄化率を更に向上させることができる。
第1の担体上に担持された複合体に含まれるパラジウムと、ロジウムとの重量比は特に限定されないが、1:0.075〜5であることが好ましく、1:0.1〜3であることがより好ましく、1:0.125〜0.5であることが特に好ましい。このような比率で使用することにより、NOxの浄化率を更に向上させることができる。
触媒層はセリアを含んでいることが好ましい。セリアは触媒金属を担持する担体として使用されていてもよいし、触媒金属を担持することなく触媒層中に存在していてもよい。セリアの含有量は特に限定されないが、触媒層の全重量に対してセリアが30〜50重量%含まれていることが好ましく35〜45重量%含まれていることがより好ましい。
触媒層は、単一の触媒層であってもよいし、複数の触媒層から構成されていてもよい。特に限定するものではないが、触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含むことが好ましい。ここで、複合体及びロジウムは同じ触媒層に存在していることが好ましく、特に下層触媒層に存在していることが好ましい。
具体的には、下層触媒層は、第1の担体、及び当該第1の担体上に担持された複合体;第2のアルカリ金属類;第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及びロジウム;を含むことが好ましい。
また、上層触媒層は、第2のアルカリ金属類;及び第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;を含むことが好ましい。
このような2層の触媒層を含む排気ガス浄化用触媒を使用することにより、NOxに加えて、排気ガスに含まれるその他の有害物質(炭化水素、一酸化炭素等)も効率的に浄化することができる。
<排気ガス浄化用システム>
本発明は、排気管;前記排気管内に設置されている排気ガス浄化用触媒;排気ガスの流れ方向における前記排気ガス浄化用触媒の上流に設置され、前記排気管内に燃料を供給する燃料供給手段;及び制御手段;を備える排気ガス浄化用システムにも関する。
本発明は、排気管;前記排気管内に設置されている排気ガス浄化用触媒;排気ガスの流れ方向における前記排気ガス浄化用触媒の上流に設置され、前記排気管内に燃料を供給する燃料供給手段;及び制御手段;を備える排気ガス浄化用システムにも関する。
排気ガス浄化システムに備えられる排気ガス浄化用触媒は、基材;及び前記基材上に配置された触媒層;を含む。触媒層は、第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウム;及びパラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属類;を含む。
本発明に係る排気ガス浄化用システムの制御手段は、Di−Airを可能とする制御を行う。具体的には、排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、燃料供給手段から間欠的に燃料を供給することによって、前記燃料中の炭化水素と排気ガス中の窒素酸化物とが反応して還元性中間体が生成し続けるように、前記燃料供給手段から供給される燃料の供給量及び供給間隔を制御する。なお、前記制御には、燃料供給手段から燃料が間欠的に供給される際に排気ガスの空燃比が瞬間的にリッチになることも包含される。
制御手段としては、ROM、RAM、CPU等を備えたデジタルコンピュータを含む電子制御ユニット等を挙げることができる。具体的な制御手段の構成及び制御方法としては、例えば、特許文献1〜3に開示されているものを採用することができる。
燃料供給手段から供給される燃料としては、炭化水素を含むものであれば特に限定されない。例えば、軽油、ガソリン等を挙げることができる。
第1の担体上に担持されたパラジウムは第1のアルカリ金属類と複合体を形成していることが好ましい。複合体を形成することにより、還元性中間体の生成が更に促進されるため、NOxの浄化率を更に向上させることができる。
本発明に係る排気ガス浄化用システムに備えられる排気ガス浄化用触媒の好ましい態様は上述の通りである。なお、第1の担体上に担持されたパラジウムが複合体を形成しない場合であっても、複合体を形成している場合と同様の量でパラジウムを使用することができる。
本発明に係る排気ガス浄化用システムの一態様を図1に例示する。排気ガス浄化用触媒1は排気管2内に設置されており、排気ガスが当該触媒内を通過する。排気管2には燃料供給手段3が備えられており、制御手段4によって制御された方法により、一定の量の燃料が一定の間隔で燃料供給手段3から供給される。供給された燃料に含まれる炭化水素は、排気ガス浄化用触媒1に含まれる第1の担体上に担持されたパラジウム又は複合体の作用により、排気ガスに含まれるNOxと反応して還元性中間体を生成する。生成した還元性中間体が更なるNOxと反応することにより、NOxが浄化される。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
<排気ガス浄化用触媒の製造>
[実施例1]
ジルコニアを主成分とする酸化物にロジウムを担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Aを得た。ジルコニアを主成分とする酸化物にパラジウムとバリウムとの複合体を担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Bを得た。アルミナとセリウムの酸化物とに白金とパラジウムとを担持し(重量比Pt:Pd=5:1)、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Cを得た。
[実施例1]
ジルコニアを主成分とする酸化物にロジウムを担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Aを得た。ジルコニアを主成分とする酸化物にパラジウムとバリウムとの複合体を担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Bを得た。アルミナとセリウムの酸化物とに白金とパラジウムとを担持し(重量比Pt:Pd=5:1)、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Cを得た。
担持触媒材料A〜Cを水中で混合し、湿式粉砕することにより、スラリー[1−1]を得た。また、担持触媒材料Cを水中に添加することにより、スラリー[1−2]を得た。
コージェライト基材にスラリー[1−1]を塗布し、乾燥及び焼成することにより、下層触媒層を形成した。次に、下層触媒層上にスラリー[1−2]を塗布し、乾燥及び焼成することにより、上層触媒層を形成した。その後、バリウム(0.1mol)を下層触媒層及び上層触媒層に担持させることにより、排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例2]
ジルコニアを主成分とする酸化物にパラジウムを担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Dを得た。担持触媒材料A、C、及びDを水中で混合し、湿式粉砕することにより、スラリー[2−1]を得た。
ジルコニアを主成分とする酸化物にパラジウムを担持し、乾燥及び焼成することにより、粉末の担持触媒材料Dを得た。担持触媒材料A、C、及びDを水中で混合し、湿式粉砕することにより、スラリー[2−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[2−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例3]
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[3−1]を得た。
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[3−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[3−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例4]
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[4−1]を得た。
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[4−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[4−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例5]
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[5−1]を得た。
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[5−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[5−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例6]
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[6−1]を得た。
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[6−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[6−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例7]
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[7−1]を得た。
実施例2で調製したスラリー[2−1]における担持触媒材料Dの量を変化させることにより、スラリー[7−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[7−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[実施例8]
実施例1で調製したスラリー[1−1]及び[1−2]を混合することにより、スラリー[8−1]を得た。
実施例1で調製したスラリー[1−1]及び[1−2]を混合することにより、スラリー[8−1]を得た。
コージェライト基材にスラリー[8−1]を塗布し、乾燥及び焼成することにより、触媒層を形成した。その後、バリウム(0.1mol)を触媒層に担持させることにより、排気ガス浄化用触媒を得た。
[比較例1]
担持触媒材料A及びCを水中で混合し、湿式粉砕することにより、スラリー[1”−1]を得た。
担持触媒材料A及びCを水中で混合し、湿式粉砕することにより、スラリー[1”−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[1”−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
[比較例2]
比較例1で調製したスラリー[1”−1]における担持触媒材料Aの量を変化させることにより、スラリー[2”−1]を得た。
比較例1で調製したスラリー[1”−1]における担持触媒材料Aの量を変化させることにより、スラリー[2”−1]を得た。
実施例1におけるスラリー[1−1]の代わりにスラリー[2”−1]を使用した以外は、実施例1と同様に排気ガス浄化用触媒を得た。
上記の実施例及び比較例において得られた排気ガス浄化用触媒の構成を表1及び表2に示す。なお、全ての排気ガス浄化用触媒において、触媒層の量は基材1Lあたり300gである。
<NOx浄化試験>
2Lエンジンに排気ガス浄化用触媒を取り付け(図1参照)、高速を模擬した定常評価を実施した。結果を表3及び図2に示す。
2Lエンジンに排気ガス浄化用触媒を取り付け(図1参照)、高速を模擬した定常評価を実施した。結果を表3及び図2に示す。
(1)評価条件
回転数:2300rpm
トルク:140Nm
NOx:250ppm
入温度:440℃
(2)軽油供給条件
供給間隔:2秒
供給圧:0.5〜0.7Mpa
供給量:400mm3/st
回転数:2300rpm
トルク:140Nm
NOx:250ppm
入温度:440℃
(2)軽油供給条件
供給間隔:2秒
供給圧:0.5〜0.7Mpa
供給量:400mm3/st
1・・排気ガス浄化用触媒、2・・排気管、3・・燃料供給手段、4・・制御手段
Claims (12)
- 基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;並びに
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用触媒。 - 排気ガスの空燃比がリーンに維持されつつ、炭化水素と窒素酸化物との反応によって生じる還元性中間体が生成し続けるように炭化水素が間欠的に供給される条件において使用するための、請求項1に記載の排気ガス浄化用触媒。
- 第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、請求項1又は2に記載の排気ガス浄化用触媒。
- 触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、請求項1〜3のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
- 触媒層がロジウムを更に含む、請求項1〜4のいずれかに記載の排気ガス浄化用触媒。
- 触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、請求項5に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 排気管;
前記排気管内に設置されている排気ガス浄化用触媒;
排気ガスの流れ方向における前記排気ガス浄化用触媒の上流に設置され、前記排気管内に燃料を供給する燃料供給手段;及び
排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、前記燃料供給手段から間欠的に燃料を供給することによって、前記燃料中の炭化水素と排気ガス中の窒素酸化物とが反応して還元性中間体が生成し続けるように、前記燃料供給手段から供給される燃料の供給量及び供給間隔を制御する制御手段;
を備え、
前記排気ガス浄化用触媒が:
基材;及び
前記基材上に配置された触媒層;
を含み、
前記触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウム;及び
パラジウムと複合体を形成していない第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
を含む、排気ガス浄化用システム。 - 第1の担体上に担持されたパラジウムが第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と複合体を形成している、請求項7に記載の排気ガス浄化用システム。
- 第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属とのモル比が1:7〜142である、請求項8に記載の排気ガス浄化用システム。
- 触媒層が第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金を更に含む、請求項7〜9のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
- 触媒層がロジウムを更に含む、請求項7〜10のいずれかに記載の排気ガス浄化用システム。
- 触媒層が、基材上に配置された下層触媒層と、当該下層触媒層上に配置された上層触媒層とを含み、
前記下層触媒層が:
第1の担体、及び当該第1の担体上に担持されたパラジウムと第1のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との複合体;
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;及び
ロジウム;
を含み、
前記上層触媒層が:
第2のアルカリ金属又はアルカリ土類金属;及び
第2の担体、並びに当該第2の担体上に担持されたパラジウム及び白金;
を含む、請求項11に記載の排気ガス浄化用システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001732A JP2016123958A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001732A JP2016123958A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016123958A true JP2016123958A (ja) | 2016-07-11 |
Family
ID=56357234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015001732A Pending JP2016123958A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016123958A (ja) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02265648A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-30 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
JPH05154382A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気ガス浄化用触媒 |
JPH07171392A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Cataler Kogyo Kk | 排気ガス浄化用触媒 |
JPH09215922A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
JPH10225642A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化触媒 |
JP2004359540A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Honda Motor Co Ltd | K2NiF4型複合酸化物及び排ガス浄化触媒 |
JP2010270695A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置及び排気浄化方法 |
WO2011114499A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2011235264A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Ict:Kk | 排ガス浄化用触媒 |
JP2013039552A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Ict:Kk | パラジウム複合粒子 |
JP2015536236A (ja) * | 2012-11-21 | 2015-12-21 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | 圧縮着火機関の排気ガスを処理するためのキャタライズド・スート・フィルター |
-
2015
- 2015-01-07 JP JP2015001732A patent/JP2016123958A/ja active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02265648A (ja) * | 1989-04-04 | 1990-10-30 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
JPH05154382A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-22 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気ガス浄化用触媒 |
JPH07171392A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Cataler Kogyo Kk | 排気ガス浄化用触媒 |
JPH09215922A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
JPH10225642A (ja) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化触媒 |
JP2004359540A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Honda Motor Co Ltd | K2NiF4型複合酸化物及び排ガス浄化触媒 |
JP2010270695A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置及び排気浄化方法 |
WO2011114499A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2011235264A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Ict:Kk | 排ガス浄化用触媒 |
JP2013039552A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Ict:Kk | パラジウム複合粒子 |
JP2015536236A (ja) * | 2012-11-21 | 2015-12-21 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Publiclimited Company | 圧縮着火機関の排気ガスを処理するためのキャタライズド・スート・フィルター |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5996538B2 (ja) | 改善されたno酸化活性度を有するリーン燃焼ガソリンエンジン用の触媒 | |
JP6389471B2 (ja) | 窒素酸化物を還元するための触媒 | |
JP6855445B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP5910833B2 (ja) | 排ガス浄化触媒 | |
US8062601B2 (en) | Emission SCR NOX aftertreatment system having reduced SO3 generation and improved durability | |
US8920759B2 (en) | Method and apparatus for reducing NOx emissions from a lean burning hydrocarbon fueled power source | |
JP6132324B2 (ja) | リーンバーンエンジン用排ガス浄化触媒 | |
JP6041988B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JP2018508337A (ja) | 経時劣化安定性が改善された二重層三元触媒 | |
JP6501115B2 (ja) | 二元燃料酸化触媒、二元燃料scr排ガス処理機構、二元燃料ディーゼル内燃機関、および、その制御方法 | |
JP2019084467A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP2024001034A (ja) | ガソリン排ガス用途における新規3ゾーン2層twc触媒 | |
JPWO2017203863A1 (ja) | ガソリンエンジン排気ガスの浄化用三元触媒 | |
WO2018199249A1 (ja) | 排気ガス浄化用触媒およびそれを用いた排気ガス浄化方法 | |
JP2021079313A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP6735912B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒およびそれを用いた排気ガス浄化方法 | |
JP5676679B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JPH10118457A (ja) | 内燃機関用排気ガス浄化装置 | |
JP2016175043A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP5328133B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP2016123958A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用システム | |
JP2013198879A (ja) | 排気ガス浄化用触媒組成物 | |
JP6811851B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒およびそれを用いた排気ガス浄化方法 | |
US11959408B2 (en) | Exhaust system for an ammonia-burning combustion engine | |
EP4230850A1 (en) | Exhaust system for an ammonia-burning combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180724 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190205 |