JP2606279B2 - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JP2606279B2 JP2606279B2 JP63102294A JP10229488A JP2606279B2 JP 2606279 B2 JP2606279 B2 JP 2606279B2 JP 63102294 A JP63102294 A JP 63102294A JP 10229488 A JP10229488 A JP 10229488A JP 2606279 B2 JP2606279 B2 JP 2606279B2
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- Japan
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- exhaust gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気ガス浄化用触媒、更に詳しくは触媒成分
としてパラジウム（Pd）及びロジウム（Rh）を含む排気
ガス浄化用触媒に関するものである。
としてパラジウム（Pd）及びロジウム（Rh）を含む排気
ガス浄化用触媒に関するものである。
自動車等の内燃機関から排出される排気ガス中に含有
される有害物質のうち、主なものは炭化水素（HC）、一
酸化炭素（CO）及び窒素酸化物（NOx）の三成分であ
る。この三成分を一度に浄化処理できる触媒を三元触媒
と呼んでいる。三元触媒においては触媒成分として貴金
属が使用されており、例えば白金（Pt）又はパラジウム
はHC及びCOの酸化に有効であり、又、RhはNOxの還元に
有効である。それ故、三元触媒としては（Pt又はPd）/R
h系触媒が用いられているが、近年、Rtよりも資源量及
び価格の点で有利なPdを用いたPd/Rh系触媒を用いる試
みがなされている。
される有害物質のうち、主なものは炭化水素（HC）、一
酸化炭素（CO）及び窒素酸化物（NOx）の三成分であ
る。この三成分を一度に浄化処理できる触媒を三元触媒
と呼んでいる。三元触媒においては触媒成分として貴金
属が使用されており、例えば白金（Pt）又はパラジウム
はHC及びCOの酸化に有効であり、又、RhはNOxの還元に
有効である。それ故、三元触媒としては（Pt又はPd）/R
h系触媒が用いられているが、近年、Rtよりも資源量及
び価格の点で有利なPdを用いたPd/Rh系触媒を用いる試
みがなされている。
上記触媒において、Pdは還元性雰囲気で粒成長し易
く、それ自体の表面積を減少させて活性を低下させる傾
向がある。又、PdはRhの表面を覆ったり、これと合金化
し易く、触媒活性や耐久性の点で問題がある。
く、それ自体の表面積を減少させて活性を低下させる傾
向がある。又、PdはRhの表面を覆ったり、これと合金化
し易く、触媒活性や耐久性の点で問題がある。
前記問題点を解決するため、本出願人は特開昭60−11
4341号公報において、アルミナ（Al2O3）などからなる
触媒担体上に触媒成分としてPd,Rh及びネオジム（Nd）
及び／又はサマリウム（Sm）を担持せしめてなる排気ガ
ス浄化用触媒を提案した。
4341号公報において、アルミナ（Al2O3）などからなる
触媒担体上に触媒成分としてPd,Rh及びネオジム（Nd）
及び／又はサマリウム（Sm）を担持せしめてなる排気ガ
ス浄化用触媒を提案した。
又、本出願人は特開昭62−57651号公報において、モ
ノリス担体にアルミナコート層が形成されており、この
アルミナコート層に触媒成分が担持されている排気ガス
浄化用モノリス触媒において、Nd若しくはSmが添加され
たPdからなる触媒成分が担持されたアルミナコート層
と、ランタン（La）、イットリウム（Ｙ）若しくはスカ
ンジウム（Sc）が添加されたRhからなる触媒成分が担持
されたアルミナコート層と、セリウム（Ce）が添加され
たPtからなる触媒成分が担持されたアルミナコート層か
らなる３層のアルミナコート層が形成されている排気ガ
ス浄化用モノリス触媒を提案した。
ノリス担体にアルミナコート層が形成されており、この
アルミナコート層に触媒成分が担持されている排気ガス
浄化用モノリス触媒において、Nd若しくはSmが添加され
たPdからなる触媒成分が担持されたアルミナコート層
と、ランタン（La）、イットリウム（Ｙ）若しくはスカ
ンジウム（Sc）が添加されたRhからなる触媒成分が担持
されたアルミナコート層と、セリウム（Ce）が添加され
たPtからなる触媒成分が担持されたアルミナコート層か
らなる３層のアルミナコート層が形成されている排気ガ
ス浄化用モノリス触媒を提案した。
前記二つの提案は、NdやSmがPdと複合酸化物を作るこ
とによりPdの粒成長を抑制するという知見に基づいてな
されたものである。
とによりPdの粒成長を抑制するという知見に基づいてな
されたものである。
しかしながら、特開昭60−114341号公報記載の排気ガ
ス浄化用触媒は、アルミナなどからなる触媒担体にNd及
び／又はSmを添加し、その後Pd及びRhを担持するもので
あるため、NdやSmのところにPdを全て担持できず、他の
ところに担持されたPdは粒成長し易い。又、RhにはNdや
SmよりもLaの方が効果が大きい。
ス浄化用触媒は、アルミナなどからなる触媒担体にNd及
び／又はSmを添加し、その後Pd及びRhを担持するもので
あるため、NdやSmのところにPdを全て担持できず、他の
ところに担持されたPdは粒成長し易い。又、RhにはNdや
SmよりもLaの方が効果が大きい。
又、特開昭62−57651号公報記載の排気ガス浄化用モ
ノリス触媒は、各々異なる触媒成分が担持された３層の
アルミナコート層を形成する必要があり、触媒の構成が
複雑であるのでその調製が容易ではない。
ノリス触媒は、各々異なる触媒成分が担持された３層の
アルミナコート層を形成する必要があり、触媒の構成が
複雑であるのでその調製が容易ではない。
本発明は上記従来技術における問題点を解決するため
のものであり、その目的とするところは製造が容易で活
性及び耐久性に優れ、且つ高価で貴重な貴金属を有効に
使用することができる排気ガス浄化用触媒を提供するこ
とにある。
のものであり、その目的とするところは製造が容易で活
性及び耐久性に優れ、且つ高価で貴重な貴金属を有効に
使用することができる排気ガス浄化用触媒を提供するこ
とにある。
すなわち本発明の排気ガス浄化用触媒は、耐火性担体
と該担体上の耐火性コート層とから形成され、該コート
層には予めパラジウム（Pd）が担持された酸化ネオジム
（Nd2O3）と予めロジウム（Rh）が担持された酸化ラン
タン（La2O3）とが含まれることを特徴とする。
と該担体上の耐火性コート層とから形成され、該コート
層には予めパラジウム（Pd）が担持された酸化ネオジム
（Nd2O3）と予めロジウム（Rh）が担持された酸化ラン
タン（La2O3）とが含まれることを特徴とする。
耐火性担体の材質は例えばコーディエライト、ムライ
ト、アルミナ、耐熱性金属等であってよい。その大きさ
や形状は特に限定されない。形状として例えばペレット
状又はハニカム状のモノリス担体等であってよい。コー
ディエライト質モノリス担体を用いるのが好ましい。
ト、アルミナ、耐熱性金属等であってよい。その大きさ
や形状は特に限定されない。形状として例えばペレット
状又はハニカム状のモノリス担体等であってよい。コー
ディエライト質モノリス担体を用いるのが好ましい。
耐火性コート層の材料としてはセラミック例えば活性
アルミナが挙げられる。
アルミナが挙げられる。
PdをNd2O3に担持させるには、慣用の方法例えば浸漬
法を用いる。すなわち、Pd塩水溶液にNd2O3粉末を加
え、乾燥後焼成する。RhをLa2O3に担持させるにも同様
の方法を用いることができる。
法を用いる。すなわち、Pd塩水溶液にNd2O3粉末を加
え、乾燥後焼成する。RhをLa2O3に担持させるにも同様
の方法を用いることができる。
耐火性コート層の材料とPdが担持されたNd2O3及びRh
が担持されたLa2O3とを所望比率で混合したスラリー中
に耐火性担体を浸漬し、乾燥後焼成することにより本発
明の排気ガス浄化用触媒を得ることができる。なお、前
記スラリー中には他の成分例えば助触媒成分などを加え
てもよい。
が担持されたLa2O3とを所望比率で混合したスラリー中
に耐火性担体を浸漬し、乾燥後焼成することにより本発
明の排気ガス浄化用触媒を得ることができる。なお、前
記スラリー中には他の成分例えば助触媒成分などを加え
てもよい。
Nd2O3はPdの粒成長を抑制する効果を持っている。
又、Nd2O3とPdは一部複合酸化物を作り、この複合酸化
物によってもPdの粒成長が抑制される。同様に、La2O3
はRhの粒成長を抑制し、又、La2O3とRhの複合酸化物に
よってもRhの粒成長が抑制される。それ故、Nd2O3にPd
を担持させ、La2O3にRhを担持させることにより、PdとR
hの両方の粒成長が有効に抑制されるので活性の低下を
防ぐことができる。又、多孔質の耐火性コート層を用い
ることによりコート層中に排気ガスを効率よく分散させ
ることができる。
又、Nd2O3とPdは一部複合酸化物を作り、この複合酸化
物によってもPdの粒成長が抑制される。同様に、La2O3
はRhの粒成長を抑制し、又、La2O3とRhの複合酸化物に
よってもRhの粒成長が抑制される。それ故、Nd2O3にPd
を担持させ、La2O3にRhを担持させることにより、PdとR
hの両方の粒成長が有効に抑制されるので活性の低下を
防ぐことができる。又、多孔質の耐火性コート層を用い
ることによりコート層中に排気ガスを効率よく分散させ
ることができる。
以下の実施例及び比較例において本発明の更に詳細に
説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
硝酸パラジウム水溶液（1.2wt％）にNd2O3粉末200gを
入れて撹拌し、約２時間後過して、その粉末を100℃
で１時間乾燥後600℃で３時間焼成し、Pd12gが担持され
たNd2O3粉末（粉末Ａ）を作る。次に硝酸ロジウム水溶
液（0.15wt％）にLa2O3粉末190gを入れて撹拌し、約２
時間後過して、その粉末を100℃で１時間乾燥後600℃
で３時間焼成し、Rh1.5gが担持されたLa2O3粉末（粉末
Ｂ）を作る。続いて活性アルミナ粉末1000g、上記粉末
A,粉末B,硝酸アルミニウム水溶液（40wt％）300g及び蒸
溜水900gを混合し、撹拌してスラリーＩを調製した。
入れて撹拌し、約２時間後過して、その粉末を100℃
で１時間乾燥後600℃で３時間焼成し、Pd12gが担持され
たNd2O3粉末（粉末Ａ）を作る。次に硝酸ロジウム水溶
液（0.15wt％）にLa2O3粉末190gを入れて撹拌し、約２
時間後過して、その粉末を100℃で１時間乾燥後600℃
で３時間焼成し、Rh1.5gが担持されたLa2O3粉末（粉末
Ｂ）を作る。続いて活性アルミナ粉末1000g、上記粉末
A,粉末B,硝酸アルミニウム水溶液（40wt％）300g及び蒸
溜水900gを混合し、撹拌してスラリーＩを調製した。
このスラリーＩに、コーディエライト質モノリス担体
（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き挙げて余分な
水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２時
間焼成し、70gコートした。
（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き挙げて余分な
水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２時
間焼成し、70gコートした。
このようにして、Nd2O3−Pd,La2O3−Rhを触媒成分と
して担持している触媒Ｉを得た。
して担持している触媒Ｉを得た。
図は本発明の排気ガス浄化用触媒の概略構成図であ
る。図中、１はコーディエライト質モノリス担体、２は
活性アルミナコート層を表わす。
る。図中、１はコーディエライト質モノリス担体、２は
活性アルミナコート層を表わす。
比較例１ 活性アルミナ粉末1000g、硝酸アルミニウム水溶液（4
0wt％）300g、純水900gを混合し、撹拌してスラリーII
を調製した。このスラリーIIにコーディエライト質モノ
リス担体（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げ
て余分な水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700
℃で２時間焼成し70gコートした。この担体を硝酸ラン
タン（28.6wt％）、硝酸ネオジム（28.9wt％）の混合水
溶液に浸漬した後引き上げ、余分な水分を吹きとばし、
100℃で１時間乾燥した後、700℃で２時間焼成した。次
いで、この担体を硝酸パラジウム水溶液（0.44wt％）に
撹拌しながら２時間浸漬した後、引き上げ乾燥した。更
に、この担体を硝酸ロジウム水溶液（0.044wt％）に撹
拌しながら１時間浸漬した後、引き上げ乾燥した。
0wt％）300g、純水900gを混合し、撹拌してスラリーII
を調製した。このスラリーIIにコーディエライト質モノ
リス担体（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げ
て余分な水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700
℃で２時間焼成し70gコートした。この担体を硝酸ラン
タン（28.6wt％）、硝酸ネオジム（28.9wt％）の混合水
溶液に浸漬した後引き上げ、余分な水分を吹きとばし、
100℃で１時間乾燥した後、700℃で２時間焼成した。次
いで、この担体を硝酸パラジウム水溶液（0.44wt％）に
撹拌しながら２時間浸漬した後、引き上げ乾燥した。更
に、この担体を硝酸ロジウム水溶液（0.044wt％）に撹
拌しながら１時間浸漬した後、引き上げ乾燥した。
このようにして、Nd,La,Pd及びRhを触媒成分として担
持している触媒IIを得た。
持している触媒IIを得た。
比較例２ 実施例のようにNd2O3−Pdの粉末Ａを作る。続いて活
性アルミナ粉末1000g、粉末Ａ、硝酸アルミニウム水溶
液（40wt％）300g及び蒸溜水900gを混合し撹拌してスラ
リーIIIを調製した。
性アルミナ粉末1000g、粉末Ａ、硝酸アルミニウム水溶
液（40wt％）300g及び蒸溜水900gを混合し撹拌してスラ
リーIIIを調製した。
このスラリーIIIに、コーディエライト質モノリス担
体（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げて余分
な水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２
時間焼成し、70gコートした。次にこの担体を硝酸ロジ
ウム水溶液（0.044wt％）に撹拌しながら１時間浸漬し
た後、引き上げ乾燥した。
体（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げて余分
な水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２
時間焼成し、70gコートした。次にこの担体を硝酸ロジ
ウム水溶液（0.044wt％）に撹拌しながら１時間浸漬し
た後、引き上げ乾燥した。
このようにして、Nd2O3−Pd及びRhを触媒成分として
担持している触媒IIIを得た。
担持している触媒IIIを得た。
比較例３ 実施例のようにLa2O3−Rhの粉末Ｂを作る。続いて活
性アルミナ粉末1000g、粉末Ｂ、硝酸アルミニウム水溶
液（40wt％）300g及び蒸溜水700gを混合し撹拌してスラ
リーIVを調製した。
性アルミナ粉末1000g、粉末Ｂ、硝酸アルミニウム水溶
液（40wt％）300g及び蒸溜水700gを混合し撹拌してスラ
リーIVを調製した。
このスラリーIVに、コーディエライト質モノリス担体
（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げて余分な
水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２時
間焼成し、70gコートした。次にこの担体を硝酸パラジ
ウム水溶液（0.44wt％）に撹拌しながら２時間浸漬した
後、引き上げ乾燥した。
（φ107×78L）を１分間浸漬した後、引き上げて余分な
水分を吹きとばし、100℃で１時間乾燥後、700℃で２時
間焼成し、70gコートした。次にこの担体を硝酸パラジ
ウム水溶液（0.44wt％）に撹拌しながら２時間浸漬した
後、引き上げ乾燥した。
このようにして、Pd及びLa2O3−Rhを触媒成分として
担持している触媒IVを得た。
担持している触媒IVを得た。
実施例及び比較例1,2,3より得られた各触媒の成分含
有量を第１表に示す。
有量を第１表に示す。
＜耐久試験＞ これら４種の触媒に対し、以下の方法により耐久試験
を実施し、浄化性能を評価した。
を実施し、浄化性能を評価した。
耐久試験は、６気筒2800ccエンジン（5M−Ｇ）の排気
系に触媒を設置する方法で、空燃比（A/F）14.6、空間
速度（SV）60000Hr-1及び触媒床温度800℃で200時間運
転した。
系に触媒を設置する方法で、空燃比（A/F）14.6、空間
速度（SV）60000Hr-1及び触媒床温度800℃で200時間運
転した。
浄化性能については、空燃比14.6のエンジン排気ガス
を模したモデル排気ガスを用い、SV＝85000Hr-1として
触媒を通過させ、CO,HC及びNOxの浄化率を測定した。
を模したモデル排気ガスを用い、SV＝85000Hr-1として
触媒を通過させ、CO,HC及びNOxの浄化率を測定した。
測定の結果得られたCO,HC及びNOxの浄化率を第２表に
示す。
示す。
第２表から明らかな如く、本実施例で得られた触媒Ｉ
は、比較例1,2及び３で得られた触媒よりも、耐久試験
後の活性が更に優れていることが認められた。これは、
全てのPdはNd2O3に、全てのRhはLa2O3に担持され、全て
のPd及びRhに対して粒成長が抑制されているためと考え
られる。
は、比較例1,2及び３で得られた触媒よりも、耐久試験
後の活性が更に優れていることが認められた。これは、
全てのPdはNd2O3に、全てのRhはLa2O3に担持され、全て
のPd及びRhに対して粒成長が抑制されているためと考え
られる。
上述の如く、本発明の排気ガス浄化用触媒は、耐火性
コート層中に触媒成分として予めPdが担持されたNd2O3
と予めRhが担持されたLa2O3とが含まれるため、担持さ
れた全てのPd及びRhの粒成長が抑制され、それらの貴金
属を無駄なく有効に利用できるとともに、触媒活性及び
耐久性が向上した。又、PdとRhが分離されるので、Pdが
Rhの表面を覆ってその触媒性能を低下させるという悪い
相互作用を排除することができる。更に、耐火性コート
層に多孔質の活性アルミナなどを用いることにより、コ
ート層中に効率よく排気ガスが分散するので浄化効率が
良い。
コート層中に触媒成分として予めPdが担持されたNd2O3
と予めRhが担持されたLa2O3とが含まれるため、担持さ
れた全てのPd及びRhの粒成長が抑制され、それらの貴金
属を無駄なく有効に利用できるとともに、触媒活性及び
耐久性が向上した。又、PdとRhが分離されるので、Pdが
Rhの表面を覆ってその触媒性能を低下させるという悪い
相互作用を排除することができる。更に、耐火性コート
層に多孔質の活性アルミナなどを用いることにより、コ
ート層中に効率よく排気ガスが分散するので浄化効率が
良い。
図は本発明の排気ガス浄化用触媒の概略構成図である。 図中、 １……コーディエライト質モノリス担体 ２……活性アルミナコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−152540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68543（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−4250（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−143641（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】耐火性担体と該担体上の耐火性コート層と
から形成され、該コート層には予めパラジウム（Pd）が
担持された酸化ネオジム（Nd2O3）と予めロジウム（R
h）が担持された酸化ランタン（La2O3）とが含まれるこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102294A JP2606279B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102294A JP2606279B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274841A JPH01274841A (ja) | 1989-11-02 |
| JP2606279B2 true JP2606279B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=14323594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63102294A Expired - Lifetime JP2606279B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606279B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100435339B1 (ko) * | 2001-09-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 디젤 자동차용 Ｄｅ－ＮＯｘ 촉매 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63102294A patent/JP2606279B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01274841A (ja) | 1989-11-02 |
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