JP2017185438A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Pr6O11からなる担体と、前記担体に担持されたパラジウムとを含む排ガス浄化用触媒であって、前記排ガス浄化用触媒は、前記パラジウムの前記担体への固溶率が80%以上である排ガス浄化用触媒。
【選択図】図5
Description
図3は、高温条件下で高酸素濃度雰囲気に晒した場合、例えばエンジンへの燃料供給を停止した場合に排ガス浄化用触媒1に含まれる担持触媒30が呈する状態を示している。他方、図4は、高温条件下で低酸素濃度雰囲気に晒した場合、例えばエンジンに多量の燃料を供給し続けている場合に排ガス浄化用触媒1に含まれる担持触媒30が呈する状態を示している。なお、以下の説明において、触媒金属32はパラジウムであるとする。
まず、担体31を準備する。担体31は、市販品を購入してもよいし、共沈法等の公知の方法により調製してもよい。
排ガス浄化用触媒を、以下の方法により製造した。
48.5gのプラセオジム系酸化物I(Pr6O11=100(質量%))と、30gの硝酸パラジウム水溶液(5質量%のパラジウムを含む)とを、200mLのイオン交換水に添加し、この混合液を60分間撹拌した。次いで、この混合液を110℃で乾燥させ、大気雰囲気中、1000℃で1時間に亘って焼成して、50g(パラジウム含量:1.5g)の粉末を得た。このようにして得られた粉末を「触媒A」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに800℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒B」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに900℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒C」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに1100℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒D」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに1200℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒E」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに1050℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒F」と呼ぶ。
プラセオジム系酸化物I(Pr6O11=100(質量%))の代わりにプラセオジム系酸化物II(Pr6O11/ZrO2=80/20(質量%))を使用したこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒G」と呼ぶ。
プラセオジム系酸化物I(Pr6O11=100(質量%))の代わりにプラセオジム系酸化物III(Pr6O11/Al2O3=70/30(質量%))を使用したこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒H」と呼ぶ。
30gの硝酸パラジウム溶液(5質量%のパラジウムを含む)の代わりに10gの硝酸パラジウム水溶液(5質量%のパラジウムを含む)を使用したこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒I」と呼ぶ。
30gの硝酸パラジウム溶液(5質量%のパラジウムを含む)の代わりに100gの硝酸パラジウム水溶液(5質量%のパラジウムを含む)を使用したこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒J」と呼ぶ。
焼成を1000℃で行う代わりに500℃で行ったこと以外は、触媒Aについて上述したのと同様の方法により粉末を得た。以下、この触媒を「触媒K」と呼ぶ。
触媒A乃至Kについて、パラジウムのプラセオジム系酸化物への固溶率を以下の方法により調べた。
触媒の一部を、フッ化水素酸、王水の混合液に溶解した。なお、この条件は、触媒(粉末)の全量が溶解する条件である。得られた溶液中のパラジウムを、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分析法により定量分析した。この分析結果から触媒(粉末)に含まれる全パラジウムの質量を算出した。
触媒の一部を、7質量%のフッ酸水溶液に溶解し、室温で20時間放置した。その後、得られた溶液を0.1μφのフィルターで濾過した。なお、この条件は、プラセオジム系酸化物のみが溶解する条件である。濾液に溶解したパラジウムを、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分析法により定量分析した。この分析結果からプラセオジム系酸化物に固溶しているパラジウムの質量を算出した。
触媒A乃至Kの耐久性を以下の方法により調べた。
まず、触媒A乃至Kの各々を流通式の耐久試験装置内に設置し、触媒床に窒素を主成分としたガスを100mL/分の流量で20時間流通させた。この間、触媒床温度は1000℃に維持した。また、触媒床に流通させるガスとしては、窒素に酸素を5%加えてなるリーンガスと、窒素に一酸化炭素を10%加えてなるリッチガスとを使用し、これらガスは5分毎に切り替えた。この耐久試験は、触媒床に最後に流通させるガスがリッチガスとなるように行った。
触媒Aの一部を、還元性雰囲気中で熱処理した。具体的には、10体積%の一酸化炭素を含む窒素雰囲気中、1000℃で10時間に亘って熱処理を行った。還元性雰囲気中で熱処理した直後の触媒Aに対し、X線回折測定(Rigaku RINT-2500)を行い、X線回折スペクトル1を得た。
評価1及び2の結果を以下の表1に示し、評価3の結果を図5に示す。
Claims (2)
- Pr6O11からなる担体と、前記担体に担持されたパラジウムとを含む排ガス浄化用触媒であって、前記排ガス浄化用触媒は、前記パラジウムの前記担体への固溶率が80%以上である排ガス浄化用触媒。
- 前記排ガス浄化用触媒は、前記パラジウムを前記担体及び前記パラジウムの合計質量に対して1乃至10質量%の量で含む請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
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