JP3137496B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を燃
焼して浄化するとともに、ディーゼルパティキュレート
の排出量を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減
できる触媒に関する。
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を燃
焼して浄化するとともに、ディーゼルパティキュレート
の排出量を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減
できる触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排気ガス
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
【０００３】現在までに開発されているＤＥ排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
【０００４】一方オープン型ＳＯＦ分解触媒は、例えば
特開平３−３８２５５号公報に示されるように、活性ア
ルミナなどの触媒担持層にガソリンエンジンと同様に白
金族金属などの酸化触媒を担持した触媒が利用され、Ｃ
ＯやＨＣとともにディーゼルパティキュレート中のＳＯ
Ｆを酸化分解して浄化する。このオープン型ＳＯＦ分解
触媒は、ドライスーツの除去率が低いという欠点がある
が、ドライスーツの量はＤＥや燃料自体の改良によって
低減することが可能であり、かつ再生処理装置が不要と
いう大きなメリットがあるため、今後の一段の技術の向
上が期待されている。
特開平３−３８２５５号公報に示されるように、活性ア
ルミナなどの触媒担持層にガソリンエンジンと同様に白
金族金属などの酸化触媒を担持した触媒が利用され、Ｃ
ＯやＨＣとともにディーゼルパティキュレート中のＳＯ
Ｆを酸化分解して浄化する。このオープン型ＳＯＦ分解
触媒は、ドライスーツの除去率が低いという欠点がある
が、ドライスーツの量はＤＥや燃料自体の改良によって
低減することが可能であり、かつ再生処理装置が不要と
いう大きなメリットがあるため、今後の一段の技術の向
上が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでオープン型Ｓ
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 を吸着する性質を有している。そのためＤＥの排
気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が高温となると、吸着されていたＳＯ2
が触媒金属の触媒作用により酸化される。あるいは排気
ガス中のＳＯ2 が直接酸化される。したがってＳＯ2 は
ＳＯ3 として排出されるためパティキュレート量が増大
するという問題がある。これは、ＳＯ 2 はパティキュレ
ートとして測定されないが、ＳＯ3 はパティキュレート
として測定されるためである。特にＤＥにおいては排気
ガス中に酸素ガスが充分存在し、ＳＯ2 の酸化反応が生
じやすい。そしてＳＯ3 は排気ガス中に多量に存在する
水蒸気と容易に反応してサルフェートを形成する。
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 を吸着する性質を有している。そのためＤＥの排
気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が高温となると、吸着されていたＳＯ2
が触媒金属の触媒作用により酸化される。あるいは排気
ガス中のＳＯ2 が直接酸化される。したがってＳＯ2 は
ＳＯ3 として排出されるためパティキュレート量が増大
するという問題がある。これは、ＳＯ 2 はパティキュレ
ートとして測定されないが、ＳＯ3 はパティキュレート
として測定されるためである。特にＤＥにおいては排気
ガス中に酸素ガスが充分存在し、ＳＯ2 の酸化反応が生
じやすい。そしてＳＯ3 は排気ガス中に多量に存在する
水蒸気と容易に反応してサルフェートを形成する。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、パティキュレートとサルフェートの放出を
防止するとともに、ＨＣ，ＳＯＦを効率よく燃焼除去す
ることを目的とする。
ものであり、パティキュレートとサルフェートの放出を
防止するとともに、ＨＣ，ＳＯＦを効率よく燃焼除去す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒は、担体基
材と、担体基材表面に形成された触媒担持層と、触媒担
持層に担持された触媒金属と、からなるディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒において、排気ガス流の上流側に
は白金触媒が担持された白金担持部をもち、白金担持部
より下流側にはパラジウム触媒が担持されたパラジウム
担持部をもち、白金担持部とパラジウム担持部の容積比
は１：１０〜３：１０の範囲にあることを特徴とする。
発明のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒は、担体基
材と、担体基材表面に形成された触媒担持層と、触媒担
持層に担持された触媒金属と、からなるディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒において、排気ガス流の上流側に
は白金触媒が担持された白金担持部をもち、白金担持部
より下流側にはパラジウム触媒が担持されたパラジウム
担持部をもち、白金担持部とパラジウム担持部の容積比
は１：１０〜３：１０の範囲にあることを特徴とする。
【０００８】ところで、白金触媒は低温活性が強く始動
時や低速走行時の浄化性能に優れている。しかしその反
面ＳＯ2 の酸化も低温で生じ、３００℃以上で活発にサ
ルフェートを生成する。一方、パラジウム触媒は低温に
おける浄化性能は低いが高温では充分な浄化性能を示
し、ＳＯ2 を酸化する温度は約４５０℃以上と白金触媒
よりかなり高い。
時や低速走行時の浄化性能に優れている。しかしその反
面ＳＯ2 の酸化も低温で生じ、３００℃以上で活発にサ
ルフェートを生成する。一方、パラジウム触媒は低温に
おける浄化性能は低いが高温では充分な浄化性能を示
し、ＳＯ2 を酸化する温度は約４５０℃以上と白金触媒
よりかなり高い。
【０００９】そこで本発明では、上流側に白金触媒を担
持させ、その白金触媒担持位置より下流側にパラジウム
触媒を担持させることとした。このようにすれば排気ガ
ス温度が３００℃程度の低温時には、上流側の白金触媒
がＨＣやＳＯＦの浄化に寄与しＳＯ2 の酸化も生じな
い。また、触媒反応の反応熱により担体基材の下流側は
上流側より高温となるため、もし下流側にも白金触媒が
担持されているとそこでＳＯ2 の酸化が生じ、サルフェ
ートが早期に生成してしまう。しかし本発明では下流側
にパラジウム触媒を担持しているため、約４５０℃以上
に達するまではサルフェートの生成が防止される。した
がって低温時のサルフェートの放出が防止される。
持させ、その白金触媒担持位置より下流側にパラジウム
触媒を担持させることとした。このようにすれば排気ガ
ス温度が３００℃程度の低温時には、上流側の白金触媒
がＨＣやＳＯＦの浄化に寄与しＳＯ2 の酸化も生じな
い。また、触媒反応の反応熱により担体基材の下流側は
上流側より高温となるため、もし下流側にも白金触媒が
担持されているとそこでＳＯ2 の酸化が生じ、サルフェ
ートが早期に生成してしまう。しかし本発明では下流側
にパラジウム触媒を担持しているため、約４５０℃以上
に達するまではサルフェートの生成が防止される。した
がって低温時のサルフェートの放出が防止される。
【００１０】なお、上流側の白金担持部と下流側のパラ
ジウム担持部の容積比は、１：１０〜３：１０の範囲と
する。上流側の容積比をこれ以上大きくすると、サルフ
ェートの生成量が多くなり、上流側の容積比をこれより
小さくすると酸化活性が低下するからである。担体基材
としては、セラミックモノリス担体、セラミックフォー
ム担体、メタルハニカム担体など、従来用いられている
ものを用いることができる。
ジウム担持部の容積比は、１：１０〜３：１０の範囲と
する。上流側の容積比をこれ以上大きくすると、サルフ
ェートの生成量が多くなり、上流側の容積比をこれより
小さくすると酸化活性が低下するからである。担体基材
としては、セラミックモノリス担体、セラミックフォー
ム担体、メタルハニカム担体など、従来用いられている
ものを用いることができる。
【００１１】触媒担持層は、アルミナ、シリカ、チタニ
アなど、従来と同様の構成とすることができる。なお、
パラジウム触媒が担持される下流側の触媒担持層にはア
ルミナ以外のシリカやチタニアを用いるとよい。シリカ
やチタニアはＳＯ2 を吸着しないためサルフェートの生
成が防止される。そしてシリカやチタニアには、アルミ
ナにみられるパラジウム触媒を被って活性を低下させる
ような不具合がなく、触媒金属の被毒劣化を防止するこ
とができる。
アなど、従来と同様の構成とすることができる。なお、
パラジウム触媒が担持される下流側の触媒担持層にはア
ルミナ以外のシリカやチタニアを用いるとよい。シリカ
やチタニアはＳＯ2 を吸着しないためサルフェートの生
成が防止される。そしてシリカやチタニアには、アルミ
ナにみられるパラジウム触媒を被って活性を低下させる
ような不具合がなく、触媒金属の被毒劣化を防止するこ
とができる。
【００１２】しかしながら、パラジウム触媒はシリカと
の相性が悪く、シリカと共存すると酸化活性が低下する
傾向があることが明らかとなった。したがって請求項３
に記載されたように、パラジウム触媒はシリカとアルミ
ナの混合触媒担持層に担持するのが望ましい。これによ
り上記不具合を少なくすることができる。この混合触媒
担持層においては、シリカとアルミナの混合比が重量比
でシリカ：アルミナ＝９：１〜１：１の範囲とすること
が好ましい。アルミナの比率がこれより多くなるとサル
フェートの吸着によるパラジウム触媒の被毒による性能
低下が大きくなり、シリカの比率がこれより多くなると
酸化活性が低下する。また、下流側の触媒担持層にアル
ミナを用いる場合には、粒子径が０．１〜１０μｍ好ま
しくは０．５〜５μｍのものを用いることが望ましい。
の相性が悪く、シリカと共存すると酸化活性が低下する
傾向があることが明らかとなった。したがって請求項３
に記載されたように、パラジウム触媒はシリカとアルミ
ナの混合触媒担持層に担持するのが望ましい。これによ
り上記不具合を少なくすることができる。この混合触媒
担持層においては、シリカとアルミナの混合比が重量比
でシリカ：アルミナ＝９：１〜１：１の範囲とすること
が好ましい。アルミナの比率がこれより多くなるとサル
フェートの吸着によるパラジウム触媒の被毒による性能
低下が大きくなり、シリカの比率がこれより多くなると
酸化活性が低下する。また、下流側の触媒担持層にアル
ミナを用いる場合には、粒子径が０．１〜１０μｍ好ま
しくは０．５〜５μｍのものを用いることが望ましい。
【００１３】ところが、このように白金とパラジウムを
分けて担持させた触媒では、低速から高速に移行する加
速時に、排気管から白煙が放出される場合が想定され
る。この白煙の生成原因は、以下のように推定される。
すなわち排気ガス温度が低くガス流速の小さいアイドル
時には、活性アルミナ層にＨＣ，ＳＯＦが吸着される。
そして排気ガス温度が高くガス流速が大きい加速時に
は、吸着していたＨＣ，ＳＯＦは脱離し、触媒金属で酸
化される。ここで白金触媒は低温時からＨＣ，ＳＯＦを
燃焼させるが、パラジウム触媒がまだ活性温度に達して
いない場合には、パラジウム触媒担持部分からＨＣ，Ｓ
ＯＦが不完全燃焼状態で排出され、これが白煙となって
放出される。
分けて担持させた触媒では、低速から高速に移行する加
速時に、排気管から白煙が放出される場合が想定され
る。この白煙の生成原因は、以下のように推定される。
すなわち排気ガス温度が低くガス流速の小さいアイドル
時には、活性アルミナ層にＨＣ，ＳＯＦが吸着される。
そして排気ガス温度が高くガス流速が大きい加速時に
は、吸着していたＨＣ，ＳＯＦは脱離し、触媒金属で酸
化される。ここで白金触媒は低温時からＨＣ，ＳＯＦを
燃焼させるが、パラジウム触媒がまだ活性温度に達して
いない場合には、パラジウム触媒担持部分からＨＣ，Ｓ
ＯＦが不完全燃焼状態で排出され、これが白煙となって
放出される。
【００１４】そこで第２の発明の排気浄化用触媒は、前
記第１の発明の触媒に担持されたパラジウム触媒の担持
位置より下流側にさらに白金触媒が担持されていること
を特徴とする。この最下流側の白金触媒により、パラジ
ウム触媒担持部分から排出される不完全燃焼状態のＨ
Ｃ，ＳＯＦが燃焼除去されるため、白煙の放出が防止さ
れる。
記第１の発明の触媒に担持されたパラジウム触媒の担持
位置より下流側にさらに白金触媒が担持されていること
を特徴とする。この最下流側の白金触媒により、パラジ
ウム触媒担持部分から排出される不完全燃焼状態のＨ
Ｃ，ＳＯＦが燃焼除去されるため、白煙の放出が防止さ
れる。
【００１５】また、白金触媒の担持量は、白煙となるＨ
Ｃ，ＳＯＦを燃焼除去できる範囲で最小限に止めるのが
望ましい。この場合、担体基材の単位体積当たりの担持
量を減らすのではなく、単位体積当たりの担持量は一定
として、例えば端面から担体基材全長の５〜１０％の長
さの部分だけに設けるなど、担持面積を減らすのが望ま
しい。これにより、ＳＯ2 の酸化を防止しつつＨＣ，Ｓ
ＯＦを除去することが容易となる。
Ｃ，ＳＯＦを燃焼除去できる範囲で最小限に止めるのが
望ましい。この場合、担体基材の単位体積当たりの担持
量を減らすのではなく、単位体積当たりの担持量は一定
として、例えば端面から担体基材全長の５〜１０％の長
さの部分だけに設けるなど、担持面積を減らすのが望ま
しい。これにより、ＳＯ2 の酸化を防止しつつＨＣ，Ｓ
ＯＦを除去することが容易となる。
【００１６】なお目的に応じて、白金及びパラジウム以
外の種々の触媒金属を併用することもできる。
外の種々の触媒金属を併用することもできる。
【００１７】
【作用】本発明のＤＥの排気浄化用触媒では、使用時に
先ず上流側端部が排気ガスと接触する。その部分は特に
ＳＯＦが吸着し易いが、その部分に担持され低温活性に
優れた白金触媒によりＨＣ，ＳＯＦは燃焼除去され、Ｈ
Ｃ，ＳＯＦの堆積が防止される。したがって少なくとも
白金触媒が担持されている上流側端部では、ＨＣ，ＳＯ
Ｆによる一時被毒が防止され触媒活性が失われることが
ない。
先ず上流側端部が排気ガスと接触する。その部分は特に
ＳＯＦが吸着し易いが、その部分に担持され低温活性に
優れた白金触媒によりＨＣ，ＳＯＦは燃焼除去され、Ｈ
Ｃ，ＳＯＦの堆積が防止される。したがって少なくとも
白金触媒が担持されている上流側端部では、ＨＣ，ＳＯ
Ｆによる一時被毒が防止され触媒活性が失われることが
ない。
【００１８】そして上流側端部に続く部分には、ＳＯ2
の酸化反応が白金触媒よりも高温で生じるパラジウム触
媒が担持されているので、低温時にはＳＯ2 は酸化され
ることなく放出され、全体にわたって白金触媒が担持さ
れた従来の排気浄化用触媒に比べてパティキュレート及
びサルフェートの放出が防止される。しかしパラジウム
触媒は低温時のＨＣ，ＳＯＦに対する活性が小さく、パ
ラジウム触媒担持位置では触媒担持層に除去されなかっ
たＨＣ，ＳＯＦが吸着し易い。したがって加速時に高温
で流速の大きな排気ガスが流れると、吸着していたＨ
Ｃ，ＳＯＦが脱離して白煙を生じる。そこでパラジウム
触媒担持位置より下流側にも白金触媒を担持しておけ
ば、脱離したＨＣ，ＳＯＦは下流側の白金触媒により燃
焼除去され、不完全燃焼状態で外部へ放出されるのが防
止される。これにより白煙が生じるのが防止される。
の酸化反応が白金触媒よりも高温で生じるパラジウム触
媒が担持されているので、低温時にはＳＯ2 は酸化され
ることなく放出され、全体にわたって白金触媒が担持さ
れた従来の排気浄化用触媒に比べてパティキュレート及
びサルフェートの放出が防止される。しかしパラジウム
触媒は低温時のＨＣ，ＳＯＦに対する活性が小さく、パ
ラジウム触媒担持位置では触媒担持層に除去されなかっ
たＨＣ，ＳＯＦが吸着し易い。したがって加速時に高温
で流速の大きな排気ガスが流れると、吸着していたＨ
Ｃ，ＳＯＦが脱離して白煙を生じる。そこでパラジウム
触媒担持位置より下流側にも白金触媒を担持しておけ
ば、脱離したＨＣ，ＳＯＦは下流側の白金触媒により燃
焼除去され、不完全燃焼状態で外部へ放出されるのが防
止される。これにより白煙が生じるのが防止される。
【００１９】またパラジウム触媒をシリカとアルミナの
混合触媒担持層に担持させた場合は、サルフェートの吸
着とパラジウム触媒の酸化活性及びＳＯＦの吸着性のバ
ランスがとれ、好ましい触媒特性が発揮される。
混合触媒担持層に担持させた場合は、サルフェートの吸
着とパラジウム触媒の酸化活性及びＳＯＦの吸着性のバ
ランスがとれ、好ましい触媒特性が発揮される。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （１）第１実施例 （実施例１）図１及び図２に本実施例のＤＥ用排気浄化
用触媒の概略縦断面図を示す。この浄化用触媒は、ケー
ス１００内で排気ガス流に平行に直列に並べて配置され
た上流側の第１触媒１と、下流側の第２触媒２とから構
成されている。
用触媒の概略縦断面図を示す。この浄化用触媒は、ケー
ス１００内で排気ガス流に平行に直列に並べて配置され
た上流側の第１触媒１と、下流側の第２触媒２とから構
成されている。
【００２１】排気ガス流の上流側に配置された第１触媒
１は、コージェライト製ハニカム担体からなる担体基材
１０と、担体基材１０表面に被覆されたチタニアからな
る第１触媒担持層１１と、第１触媒担持層１１に担持さ
れたパラジウム触媒１２及びロジウム触媒１３と、第１
触媒担持層１１表面に被覆されたγ−アルミナからなる
第２触媒担持層１４と、第２触媒担持層１４に担持され
た白金触媒１５と、から構成されている。
１は、コージェライト製ハニカム担体からなる担体基材
１０と、担体基材１０表面に被覆されたチタニアからな
る第１触媒担持層１１と、第１触媒担持層１１に担持さ
れたパラジウム触媒１２及びロジウム触媒１３と、第１
触媒担持層１１表面に被覆されたγ−アルミナからなる
第２触媒担持層１４と、第２触媒担持層１４に担持され
た白金触媒１５と、から構成されている。
【００２２】また下流側に配置された第２触媒２は、コ
ージェライト製ハニカム担体からなる担体基材２０と、
担体基材２０表面に被覆されたチタニアからなる第１触
媒担持層２１と、第１触媒担持層２１に担持されたパラ
ジウム触媒２２及びロジウム触媒２３と、から構成され
ている。表１にも示すように、第１触媒１の最表面に存
在する第２触媒担持層１４は１００ｇ／リットル形成さ
れている。そして、第２触媒担持層１４には白金触媒１
５が１．５ｇ／リットル担持されている。
ージェライト製ハニカム担体からなる担体基材２０と、
担体基材２０表面に被覆されたチタニアからなる第１触
媒担持層２１と、第１触媒担持層２１に担持されたパラ
ジウム触媒２２及びロジウム触媒２３と、から構成され
ている。表１にも示すように、第１触媒１の最表面に存
在する第２触媒担持層１４は１００ｇ／リットル形成さ
れている。そして、第２触媒担持層１４には白金触媒１
５が１．５ｇ／リットル担持されている。
【００２３】また第２触媒２の最表面に存在する第１触
媒担持層２１は１００ｇ／リットル形成され、第１触媒
担持層２１にはパラジウム触媒２２が１．０ｇ／リット
ル、ロジウム触媒２３が０．１ｇ／リットルそれぞれ担
持されている。この実施例１のＤＥの排気浄化用触媒
を、自然吸気式の副室付ＤＥ（排気量３．６リットル）
の排気系に装着し、浄化試験を行った。浄化試験は、第
１触媒１が排気ガス流の上流側に、第２触媒２が下流側
になるように配置し、回転数２１００ｒｐｍの全負荷で
１００時間エージングした後、回転数２１００ｒｐｍ、
トルク８７Ｎ・ｍの条件で運転し、その時のガス温３６
０℃で触媒前後のパティキュレートを分析した。
媒担持層２１は１００ｇ／リットル形成され、第１触媒
担持層２１にはパラジウム触媒２２が１．０ｇ／リット
ル、ロジウム触媒２３が０．１ｇ／リットルそれぞれ担
持されている。この実施例１のＤＥの排気浄化用触媒
を、自然吸気式の副室付ＤＥ（排気量３．６リットル）
の排気系に装着し、浄化試験を行った。浄化試験は、第
１触媒１が排気ガス流の上流側に、第２触媒２が下流側
になるように配置し、回転数２１００ｒｐｍの全負荷で
１００時間エージングした後、回転数２１００ｒｐｍ、
トルク８７Ｎ・ｍの条件で運転し、その時のガス温３６
０℃で触媒前後のパティキュレートを分析した。
【００２４】分析内容は、触媒前後のパティキュレート
量、ＳＯＦ量及びサルフェート量である。パティキュレ
ートの捕集にはＥＰＡに準じたダイリューショントンネ
ルを用いた。またＳＯＦの抽出にはソックスレー抽出器
を用い、ジクロロメタンで抽出した。さらにサルフェー
ト量はイオンクロマトグラフで分析した。結果を表２に
示す。 （実施例２〜９及び比較例１〜５）担体基材の材質、触
媒担持層の種類とコート量、触媒金属の種類とその担持
量、第１触媒１と第２触媒２の容積比を、表１に示すよ
うに種々変化させたこと以外は実施例１と同様の構成で
ある。なお、比較例の触媒については、第１触媒と第２
触媒に同じ触媒を用いている。そしてこれらの触媒も実
施例１と同様に試験され、結果を表２に示す。
量、ＳＯＦ量及びサルフェート量である。パティキュレ
ートの捕集にはＥＰＡに準じたダイリューショントンネ
ルを用いた。またＳＯＦの抽出にはソックスレー抽出器
を用い、ジクロロメタンで抽出した。さらにサルフェー
ト量はイオンクロマトグラフで分析した。結果を表２に
示す。 （実施例２〜９及び比較例１〜５）担体基材の材質、触
媒担持層の種類とコート量、触媒金属の種類とその担持
量、第１触媒１と第２触媒２の容積比を、表１に示すよ
うに種々変化させたこと以外は実施例１と同様の構成で
ある。なお、比較例の触媒については、第１触媒と第２
触媒に同じ触媒を用いている。そしてこれらの触媒も実
施例１と同様に試験され、結果を表２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】（評価）表より、比較例の触媒はパティキ
ュレート量が増加したりＳＯＦの浄化率が低く、サルフ
ェートの生成量も多い。また第１触媒にパラジウム触媒
を担持した比較例２，４では、パティキュレート量及び
サルフェート生成量はある程度低減しているが、ＳＯＦ
の浄化性能に劣っている。
ュレート量が増加したりＳＯＦの浄化率が低く、サルフ
ェートの生成量も多い。また第１触媒にパラジウム触媒
を担持した比較例２，４では、パティキュレート量及び
サルフェート生成量はある程度低減しているが、ＳＯＦ
の浄化性能に劣っている。
【００２８】一方、各実施例の触媒は、パティキュレー
ト及びＳＯＦの浄化性能に優れ、サルフェートの生成量
も少ない。これは、第１触媒にＰｔを担持し第２触媒に
Ｐｄを担持したことに起因することが明らかである。ま
た担持量や容積比の影響もほとんど無いことがわかる。
なお、本第１の実施例では２個の触媒を並べて用いた
が、本発明はこれに限られるものではなく、１つのハニ
カム体の中で上流側にＰｔを担持させ、下流側にＰｄを
担持させた構成としても同様の効果が期待できる。また
例えば上記実施例１では、第１触媒１に第１触媒担持層
１１と第２触媒担持層１４の二つの担持層を形成した
が、白金触媒１５を担持した第２触媒担持層１４のみで
も同様の結果が得られる。 （２）第２実施例 （実施例１０）本実施例の触媒は、図３に示すようにメ
タル担体からなる担体基材３と、担体基材３表面に被覆
されたγ−アルミナからなる触媒担持層３０と、触媒担
持層３０に担持された白金触媒３１及びパラジウム触媒
３２と、から構成されている。担体基材３は、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金からなる板厚５０μｍの平板及び波板か
ら形成された直径１１２ｍｍ、長さ１１８ｍｍのメタル
担体から構成されている。
ト及びＳＯＦの浄化性能に優れ、サルフェートの生成量
も少ない。これは、第１触媒にＰｔを担持し第２触媒に
Ｐｄを担持したことに起因することが明らかである。ま
た担持量や容積比の影響もほとんど無いことがわかる。
なお、本第１の実施例では２個の触媒を並べて用いた
が、本発明はこれに限られるものではなく、１つのハニ
カム体の中で上流側にＰｔを担持させ、下流側にＰｄを
担持させた構成としても同様の効果が期待できる。また
例えば上記実施例１では、第１触媒１に第１触媒担持層
１１と第２触媒担持層１４の二つの担持層を形成した
が、白金触媒１５を担持した第２触媒担持層１４のみで
も同様の結果が得られる。 （２）第２実施例 （実施例１０）本実施例の触媒は、図３に示すようにメ
タル担体からなる担体基材３と、担体基材３表面に被覆
されたγ−アルミナからなる触媒担持層３０と、触媒担
持層３０に担持された白金触媒３１及びパラジウム触媒
３２と、から構成されている。担体基材３は、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金からなる板厚５０μｍの平板及び波板か
ら形成された直径１１２ｍｍ、長さ１１８ｍｍのメタル
担体から構成されている。
【００２９】この担体基材３の表面には、全体に１５０
ｇ／リットルのγ−アルミナが被覆され、触媒担持層３
０が形成されている。白金触媒３１は、担体基材３の上
流側端面３３から下流側に向かって１０ｍｍの範囲内
と、下流側端面３４から上流側に向かって１０ｍｍの範
囲内のみに担持され、担持量はそれぞれ１．５ｇ／リッ
トルである。
ｇ／リットルのγ−アルミナが被覆され、触媒担持層３
０が形成されている。白金触媒３１は、担体基材３の上
流側端面３３から下流側に向かって１０ｍｍの範囲内
と、下流側端面３４から上流側に向かって１０ｍｍの範
囲内のみに担持され、担持量はそれぞれ１．５ｇ／リッ
トルである。
【００３０】またパラジウム触媒３２は、白金触媒３１
が担持されていない残りの９８ｍｍの中央部３５に担持
され、その担持量は１．８ｇ／リットルである。 （実施例１１）上流側端部にのみ、白金触媒を１．５ｇ
／リットルの担持量で担持し、残りの１０８ｍｍにパラ
ジウム触媒を１．８ｇ／リットルの担持量で担持したこ
と以外は実施例１０と同一の構成である。 （比較例６）パラジウム触媒を用いず、白金触媒を全体
に均一に１．５ｇ／リットルの担持量で担持したこと以
外は実施例１０と同一の構成である。 （試験）上記の実施例１０，１１と比較例６の浄化用触
媒を、それぞれ排気量２４００ｃｃの渦流室式ＤＥの排
気系に取り付け、排気ガス温度が５００℃の条件のとき
のＳＯ2 のＳＯ3 への転換率を非分散型赤外分析計を用
いて次式により求めた。結果を表３に示す。
が担持されていない残りの９８ｍｍの中央部３５に担持
され、その担持量は１．８ｇ／リットルである。 （実施例１１）上流側端部にのみ、白金触媒を１．５ｇ
／リットルの担持量で担持し、残りの１０８ｍｍにパラ
ジウム触媒を１．８ｇ／リットルの担持量で担持したこ
と以外は実施例１０と同一の構成である。 （比較例６）パラジウム触媒を用いず、白金触媒を全体
に均一に１．５ｇ／リットルの担持量で担持したこと以
外は実施例１０と同一の構成である。 （試験）上記の実施例１０，１１と比較例６の浄化用触
媒を、それぞれ排気量２４００ｃｃの渦流室式ＤＥの排
気系に取り付け、排気ガス温度が５００℃の条件のとき
のＳＯ2 のＳＯ3 への転換率を非分散型赤外分析計を用
いて次式により求めた。結果を表３に示す。
【００３１】ＳＯ3 への転換率＝ （入ガスＳＯ2 濃度−出ガスＳＯ3 濃度）×１００／入
ガスＳＯ2 濃度
ガスＳＯ2 濃度
【００３２】
【表３】 表３より、比較例６では白金触媒のみを担持しているた
めにＳＯ3 転換率が高く、サルフェートが放出されてい
る。しかし実施例１０と実施例１１の浄化用触媒では、
パラジウム触媒を担持しているため、それぞれ転換率が
低く良好な結果を示している。
めにＳＯ3 転換率が高く、サルフェートが放出されてい
る。しかし実施例１０と実施例１１の浄化用触媒では、
パラジウム触媒を担持しているため、それぞれ転換率が
低く良好な結果を示している。
【００３３】次に、それぞれの浄化用触媒を排気量２４
００ｃｃの渦流室式ＤＥの排気系に取り付け、アイドル
状態（排ガス温度１２０℃）で６時間保持した後、エン
ジン回転数を増大させ排ガス温度を上昇させて、排気管
から放出されるガスの白煙量をそれぞれ測定した。結果
を図４に示す。この試験は、測定時の排ガス温度を変え
てそれぞれ行った。なお、白煙量は透過式白煙メータに
よりそのレベルを測定した。
００ｃｃの渦流室式ＤＥの排気系に取り付け、アイドル
状態（排ガス温度１２０℃）で６時間保持した後、エン
ジン回転数を増大させ排ガス温度を上昇させて、排気管
から放出されるガスの白煙量をそれぞれ測定した。結果
を図４に示す。この試験は、測定時の排ガス温度を変え
てそれぞれ行った。なお、白煙量は透過式白煙メータに
よりそのレベルを測定した。
【００３４】図４より、比較例６の浄化用触媒では白金
触媒を全面に担持しているので、ＨＣ，ＳＯＦは完全燃
焼して白煙は生じなかった。一方、実施例１１の浄化用
触媒では、排ガス温度が３００℃近傍で特に多量の白煙
が放出されたのに対し、実施例１０の浄化用触媒では白
煙量が実施例１１に比べると格段に低減されている。こ
れは下流側端部にも白金触媒を担持したことによる効果
であることが明らかである。
触媒を全面に担持しているので、ＨＣ，ＳＯＦは完全燃
焼して白煙は生じなかった。一方、実施例１１の浄化用
触媒では、排ガス温度が３００℃近傍で特に多量の白煙
が放出されたのに対し、実施例１０の浄化用触媒では白
煙量が実施例１１に比べると格段に低減されている。こ
れは下流側端部にも白金触媒を担持したことによる効果
であることが明らかである。
【００３５】なお、上記第２実施例ではパラジウム触媒
の触媒担持層にγ−アルミナを用いたが、シリカとアル
ミナの混合担持層とすればサルフェートの放出が一層防
止される。また白金触媒の触媒担持層をα−アルミナと
し、触媒金属にバナジウム触媒を加えても、サルフェー
トの放出を一層防止することができる。 （３）第３実施例 （スラリーの調製）市販のシリカ粉末（比表面積３５０
ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム水溶液、アルミナゾル及
び蒸留水からなるスラリーを調製し、スラリーＡとし
た。
の触媒担持層にγ−アルミナを用いたが、シリカとアル
ミナの混合担持層とすればサルフェートの放出が一層防
止される。また白金触媒の触媒担持層をα−アルミナと
し、触媒金属にバナジウム触媒を加えても、サルフェー
トの放出を一層防止することができる。 （３）第３実施例 （スラリーの調製）市販のシリカ粉末（比表面積３５０
ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム水溶液、アルミナゾル及
び蒸留水からなるスラリーを調製し、スラリーＡとし
た。
【００３６】市販の活性アルミナ粉末（比表面積１８０
ｍ2 ／ｇ，粒径１〜５０μｍ）、アルミナ水和物、硝酸
アルミニウム水溶液及び蒸留水からなるスラリーを調製
し、スラリーＢとした。市販のシリカ粉末（比表面積３
５０ｍ2 ／ｇ）、シリカゾル及び蒸留水からなるスラリ
ーを調製し、スラリーＣとした。 （実施例１２）市販のφ３０×５０，４００セル／ｉｎ
2 のハニカム担体を吸水処理して上記スラリーＡに浸漬
し、余分のスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成してシ
リカ−アルミナの混合触媒担持層を形成した。このとき
のコート量は触媒容積１リットル当たり約１００ｇであ
り、シリカとアルミナの重量比は９：１、アルミナの粒
径は５μｍ以下であった。
ｍ2 ／ｇ，粒径１〜５０μｍ）、アルミナ水和物、硝酸
アルミニウム水溶液及び蒸留水からなるスラリーを調製
し、スラリーＢとした。市販のシリカ粉末（比表面積３
５０ｍ2 ／ｇ）、シリカゾル及び蒸留水からなるスラリ
ーを調製し、スラリーＣとした。 （実施例１２）市販のφ３０×５０，４００セル／ｉｎ
2 のハニカム担体を吸水処理して上記スラリーＡに浸漬
し、余分のスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成してシ
リカ−アルミナの混合触媒担持層を形成した。このとき
のコート量は触媒容積１リットル当たり約１００ｇであ
り、シリカとアルミナの重量比は９：１、アルミナの粒
径は５μｍ以下であった。
【００３７】この担体をパラジウム及びロジウムのアン
ミン塩水溶液中に浸漬し、所定時間吸着担持した後２５
０℃で乾燥した。それぞれの担持量は、触媒容積１リッ
トル当たりパラジウムが１．５ｇでありロジウムが０．
３ｇであった。次に、上記スラリーＢに白金ジニトロジ
アンミンを所定量添加したスラリーを用意し、この触媒
の入口側端部のみを浸漬し余分なスラリーを吹き払った
後、乾燥・焼成して入口側端面部にアルミナからなり白
金触媒が担持された触媒担持層を形成した。
ミン塩水溶液中に浸漬し、所定時間吸着担持した後２５
０℃で乾燥した。それぞれの担持量は、触媒容積１リッ
トル当たりパラジウムが１．５ｇでありロジウムが０．
３ｇであった。次に、上記スラリーＢに白金ジニトロジ
アンミンを所定量添加したスラリーを用意し、この触媒
の入口側端部のみを浸漬し余分なスラリーを吹き払った
後、乾燥・焼成して入口側端面部にアルミナからなり白
金触媒が担持された触媒担持層を形成した。
【００３８】得られた本実施例の排気浄化用触媒では、
入口側（上流側）端部表面にPt/Al2O3からなる上流部が
形成され、出口側（下流側）にPd-Rh/SiO2・Al2O3 から
なる下流部が形成されている。なお、上流部と下流部の
容積比は１：１０であり、上流部の白金担持量は触媒容
積１リットル当たり１．５ｇである。 （実施例１３） 上流部と下流部の容積比が３：１０であること以外は実
施例１２と同様の構成である。 （比較例７） 上流部と下流部の容積比が５：１０であること以外は実
施例１２と同様の構成である。 （比較例８） 上流部と下流部の容積比が０．５：１０であること以外
は実施例１２と同様の構成である。 （比較例９） 上流部と下流部の容積比が１：１であること以外は実施
例１２と同様の構成である。 （実施例１４） スラリーＡのアルミナゾルの比率を多くしたスラリーを
用いたこと以外は実施例１２と同様にして触媒を調製し
た。この触媒では、下流部の触媒担持層のシリカとアル
ミナの重量比は７：３であり、上流部と下流部の容積比
は３：１０である。 （実施例１５） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が１：
１であること以外は実施例１４と同様の構成である。 （実施例１６） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が３：
７であること以外は実施例１４と同様の構成である。 （実施例１７） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が９．
５：０．５であること以外は実施例１４と同様の構成で
ある。 （実施例１８） スラリーＡのアルミナゾルの代わりにアルミナ水和物を
用いたスラリーを用いたこと以外は実施例１２と同様に
して触媒を調製した。この触媒では、下流部の触媒担持
層のシリカとアルミナの重量比は７：３であり、上流部
と下流部の容積比は３：１０である。また下流部の混合
触媒担持層中のアルミナの粒径は１〜１０μｍであっ
た。 （実施例１９） スラリーＡに１０〜５０μｍの粒径の活性アルミナ粉末
を混合したスラリーを用いたこと以外は実施例１２と同
様にして触媒を調製した。他の構成は実施例１８と同様
である。 （比較例１０） スラリーＢを用いてハニカム担体にアルミナからなる触
媒担持層を形成し、この触媒担持層にパラジウムとロジ
ウムを全体に担持させ、白金は担持しなかったこと以外
は実施例１２と同様の構成である。パラジウムの担持量
は１．５ｇ／リットル、ロジウムの担持量は０．３ｇ／
リットルである。 （比較例１１） パラジウム−ロジウムの代わりに１．５ｇ／リットルの
白金を担持したこと以外は比較例１０と同様の構成であ
る。 （比較例１２） スラリーＡの代わりにスラリーＢを用いたこと以外は実
施例１４と同様にして触媒を調製した。すなわち下流部
の触媒担持層がアルミナから構成されていること以外は
実施例１４と同様の構成である。 （比較例１３） スラリーＡの代わりにスラリーＣを用いたこと以外は実
施例１４と同様にして触媒を調製した。すなわち下流部
の触媒担持層がシリカから構成されていること以外は実
施例１４と同様の構成である。
入口側（上流側）端部表面にPt/Al2O3からなる上流部が
形成され、出口側（下流側）にPd-Rh/SiO2・Al2O3 から
なる下流部が形成されている。なお、上流部と下流部の
容積比は１：１０であり、上流部の白金担持量は触媒容
積１リットル当たり１．５ｇである。 （実施例１３） 上流部と下流部の容積比が３：１０であること以外は実
施例１２と同様の構成である。 （比較例７） 上流部と下流部の容積比が５：１０であること以外は実
施例１２と同様の構成である。 （比較例８） 上流部と下流部の容積比が０．５：１０であること以外
は実施例１２と同様の構成である。 （比較例９） 上流部と下流部の容積比が１：１であること以外は実施
例１２と同様の構成である。 （実施例１４） スラリーＡのアルミナゾルの比率を多くしたスラリーを
用いたこと以外は実施例１２と同様にして触媒を調製し
た。この触媒では、下流部の触媒担持層のシリカとアル
ミナの重量比は７：３であり、上流部と下流部の容積比
は３：１０である。 （実施例１５） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が１：
１であること以外は実施例１４と同様の構成である。 （実施例１６） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が３：
７であること以外は実施例１４と同様の構成である。 （実施例１７） 下流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比が９．
５：０．５であること以外は実施例１４と同様の構成で
ある。 （実施例１８） スラリーＡのアルミナゾルの代わりにアルミナ水和物を
用いたスラリーを用いたこと以外は実施例１２と同様に
して触媒を調製した。この触媒では、下流部の触媒担持
層のシリカとアルミナの重量比は７：３であり、上流部
と下流部の容積比は３：１０である。また下流部の混合
触媒担持層中のアルミナの粒径は１〜１０μｍであっ
た。 （実施例１９） スラリーＡに１０〜５０μｍの粒径の活性アルミナ粉末
を混合したスラリーを用いたこと以外は実施例１２と同
様にして触媒を調製した。他の構成は実施例１８と同様
である。 （比較例１０） スラリーＢを用いてハニカム担体にアルミナからなる触
媒担持層を形成し、この触媒担持層にパラジウムとロジ
ウムを全体に担持させ、白金は担持しなかったこと以外
は実施例１２と同様の構成である。パラジウムの担持量
は１．５ｇ／リットル、ロジウムの担持量は０．３ｇ／
リットルである。 （比較例１１） パラジウム−ロジウムの代わりに１．５ｇ／リットルの
白金を担持したこと以外は比較例１０と同様の構成であ
る。 （比較例１２） スラリーＡの代わりにスラリーＢを用いたこと以外は実
施例１４と同様にして触媒を調製した。すなわち下流部
の触媒担持層がアルミナから構成されていること以外は
実施例１４と同様の構成である。 （比較例１３） スラリーＡの代わりにスラリーＣを用いたこと以外は実
施例１４と同様にして触媒を調製した。すなわち下流部
の触媒担持層がシリカから構成されていること以外は実
施例１４と同様の構成である。
【００３９】上記実施例１２〜１９及び比較例７〜１３
の触媒の構成をまとめて表４に示す。
の触媒の構成をまとめて表４に示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】（試験１）実施例１３〜１９及び比較例１２〜１３ の触媒を１２本
収納可能なマルチコンバータに組付け、排気量２．４リ
ットルの渦流室式ＤＥの排気系に取付けた。そして２０
００ｒｐｍ、入りガス温度２００℃で１０時間運転し、
試験前後の触媒重量を測定することにより各触媒のＳＯ
Ｆ吸着量を算出した。この試験では、入りガス温度が２
００℃であるからサルフェートがほとんど生成せず、重
量増加量を便宜的にＳＯＦ吸着量とすることができる。
収納可能なマルチコンバータに組付け、排気量２．４リ
ットルの渦流室式ＤＥの排気系に取付けた。そして２０
００ｒｐｍ、入りガス温度２００℃で１０時間運転し、
試験前後の触媒重量を測定することにより各触媒のＳＯ
Ｆ吸着量を算出した。この試験では、入りガス温度が２
００℃であるからサルフェートがほとんど生成せず、重
量増加量を便宜的にＳＯＦ吸着量とすることができる。
【００４２】次に上記触媒を２０００ｒｐｍ、入りガス
温度４００℃で１００時間運転する耐久試験を行い、そ
の後Ｃ2 Ｈ4 −ＣＯ−Ｏ2 −Ｈ2 Ｏ系モデルガス中での
Ｃ2Ｈ4 ５０％浄化率温度を測定した。この運転条件で
は、触媒で生成したサルフェートは触媒担持層中に吸着
・蓄積され、ＨＣ浄化性能低下の原因となる。得られた
結果を表５に示す。
温度４００℃で１００時間運転する耐久試験を行い、そ
の後Ｃ2 Ｈ4 −ＣＯ−Ｏ2 −Ｈ2 Ｏ系モデルガス中での
Ｃ2Ｈ4 ５０％浄化率温度を測定した。この運転条件で
は、触媒で生成したサルフェートは触媒担持層中に吸着
・蓄積され、ＨＣ浄化性能低下の原因となる。得られた
結果を表５に示す。
【００４３】
【表５】
【００４４】一方、ＨＣ浄化活性は、基本的にはアルミ
ナの比率が高いほど良好であるが、アルミナ比率の増加
に伴ってサルフェート吸着量も増加し、サルフェート被
毒によりＨＣ浄化性能が低下する様子もわかる。すなわ
ち本実施例の触媒では、パラジウムを担持する下流部を
シリカとアルミナの混合触媒担持層とすることで、ＳＯ
Ｆ吸着性能と耐サルフェート被毒性とが両立しているこ
とが明らかである。
ナの比率が高いほど良好であるが、アルミナ比率の増加
に伴ってサルフェート吸着量も増加し、サルフェート被
毒によりＨＣ浄化性能が低下する様子もわかる。すなわ
ち本実施例の触媒では、パラジウムを担持する下流部を
シリカとアルミナの混合触媒担持層とすることで、ＳＯ
Ｆ吸着性能と耐サルフェート被毒性とが両立しているこ
とが明らかである。
【００４５】また実施例１４，１８，１９の比較から、
アルミナ粒径が大きくなるにつれてＳＯＦ吸着性能及び
ＨＣ浄化活性が低下していることがわかり、１０μｍ以
下のアルミナを用いることが好ましい。これは、アルミ
ナ粒径が小さいほど触媒金属が高分散可能であり、それ
に伴ってＳＯＦ吸着サイトが増加するためと考えられ
る。 （試験２） 実施例１２〜１３及び比較例７〜１１の触媒を用い、Ｎ
2 −Ｏ2 −ＳＯ2 −Ｈ2 Ｏ系モデルガス中、入りガス温
度４３０℃におけるサルフェート転換率を第２実施例と
同様にして求めた。また、Ｃ2 Ｈ4 −ＣＯ−Ｏ2 −Ｈ2
Ｏ系モデルガス中でのＣ2 Ｈ4 ５０％浄化率温度も測定
した。結果を表６に示す。
アルミナ粒径が大きくなるにつれてＳＯＦ吸着性能及び
ＨＣ浄化活性が低下していることがわかり、１０μｍ以
下のアルミナを用いることが好ましい。これは、アルミ
ナ粒径が小さいほど触媒金属が高分散可能であり、それ
に伴ってＳＯＦ吸着サイトが増加するためと考えられ
る。 （試験２） 実施例１２〜１３及び比較例７〜１１の触媒を用い、Ｎ
2 −Ｏ2 −ＳＯ2 −Ｈ2 Ｏ系モデルガス中、入りガス温
度４３０℃におけるサルフェート転換率を第２実施例と
同様にして求めた。また、Ｃ2 Ｈ4 −ＣＯ−Ｏ2 −Ｈ2
Ｏ系モデルガス中でのＣ2 Ｈ4 ５０％浄化率温度も測定
した。結果を表６に示す。
【００４６】
【表６】 比較例１０，１１の結果から、上流部単独では酸化活性
は優れるもののサルフェート転換率が高く、下流部単独
ではサルフェート転換率は低いものの酸化活性まで低く
なっている。
は優れるもののサルフェート転換率が高く、下流部単独
ではサルフェート転換率は低いものの酸化活性まで低く
なっている。
【００４７】しかし上流部の下流側に下流部を形成する
ことにより、両性能が両立していることが明らかであ
る。また比較例８の触媒では実施例１２〜１３の触媒に
比べて酸化活性に劣り、比較例７，９の触媒はサルフェ
ート転換率が高いことから、上流部と下流部の容積比は
１：１０〜３：１０の範囲が望ましいことがわかる。そ
して白金を担持した上流部の容積をこの範囲とすること
により、サルフェート生成量を抑制しながらＨＣに対す
る酸化活性を白金触媒を単独で担持した従来の触媒並に
向上させることが可能となる。
ことにより、両性能が両立していることが明らかであ
る。また比較例８の触媒では実施例１２〜１３の触媒に
比べて酸化活性に劣り、比較例７，９の触媒はサルフェ
ート転換率が高いことから、上流部と下流部の容積比は
１：１０〜３：１０の範囲が望ましいことがわかる。そ
して白金を担持した上流部の容積をこの範囲とすること
により、サルフェート生成量を抑制しながらＨＣに対す
る酸化活性を白金触媒を単独で担持した従来の触媒並に
向上させることが可能となる。
【００４８】これは、サルフェート生成反応はＨＣ酸化
反応に比べてＳＶ（空隙速度）に支配的であり、白金を
担持した上流部の容積を限定してＳＶを増大させること
によりサルフェート生成反応が抑制されるためと考えら
れる。
反応に比べてＳＶ（空隙速度）に支配的であり、白金を
担持した上流部の容積を限定してＳＶを増大させること
によりサルフェート生成反応が抑制されるためと考えら
れる。
【００４９】
【発明の効果】すなわち本発明のＤＥの排気浄化用触媒
によれば、ＳＯＦの浄化性能に優れるとともに、パティ
キュレート及びサルフェートの放出が防止されている。
また第２発明の触媒によれば、上記特性に加えて不完全
燃焼のＨＣ，ＳＯＦに起因する白煙の放出が防止され
る。
によれば、ＳＯＦの浄化性能に優れるとともに、パティ
キュレート及びサルフェートの放出が防止されている。
また第２発明の触媒によれば、上記特性に加えて不完全
燃焼のＨＣ，ＳＯＦに起因する白煙の放出が防止され
る。
【００５０】また、白金触媒の担持量の絶対値が従来に
比べて減っているため、触媒の高温状態で発生し易いＮ
Ｏ2 の発生が減少し、高速走行後などの所謂アイドル酸
臭が防止されるという付随的な効果もある。さらに第３
発明の触媒によれば、ＳＯＦ吸着性能と耐サルフェート
被毒性を両立させることができ、優れた触媒性能を発揮
する。
比べて減っているため、触媒の高温状態で発生し易いＮ
Ｏ2 の発生が減少し、高速走行後などの所謂アイドル酸
臭が防止されるという付随的な効果もある。さらに第３
発明の触媒によれば、ＳＯＦ吸着性能と耐サルフェート
被毒性を両立させることができ、優れた触媒性能を発揮
する。
【図１】本発明の第１の実施例の排気浄化用触媒の全体
構成を示す概略縦断面図である。
構成を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の排気浄化用触媒の要部
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の排気浄化用触媒の要部
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図４】第２の実施例における排気ガス温度と白煙量の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１：第１触媒 ２：第２触媒 ３，１０，
２０：担体基材 １１，１４，２１，３０：触媒担持層 １２，２
２，３２：パラジウム触媒 １３，２３：ロジウム触媒 １５，３
１：白金触媒 ３３：上流側端面 ３４：下流側端面 ３
５：中央部
２０：担体基材 １１，１４，２１，３０：触媒担持層 １２，２
２，３２：パラジウム触媒 １３，２３：ロジウム触媒 １５，３
１：白金触媒 ３３：上流側端面 ３４：下流側端面 ３
５：中央部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 聡志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 山田 幸村 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャ タラー工業株式会社内 (72)発明者 青野 紀彦 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャ タラー工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−54211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−234932（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−154619（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/94 B01D 53/86 F01N 3/28
Claims (5)
- 【請求項１】 担体基材と、該担体基材表面に形成され
た触媒担持層と、該触媒担持層に担持された触媒金属
と、からなるディーゼルエンジンの排気浄化用触媒にお
いて、 排気ガス流の上流側には白金触媒が担持された白金担持
部をもち、該白金担持部より下流側にはパラジウム触媒
が担持されたパラジウム担持部をもち、該白金担持部と
該パラジウム担持部の容積比は１：１０〜３：１０の範
囲にあることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄
化用触媒。 - 【請求項２】 前記パラジウム触媒の担持位置より下流
側にさらに白金触媒が担持されていることを特徴とする
請求項１記載のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒。 - 【請求項３】 前記白金触媒はアルミナからなる触媒担
持層上に担持され、前記パラジウム触媒はシリカとアル
ミナからなる混合触媒担持層上に担持されていることを
特徴とする請求項１及び請求項２記載のディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒。 - 【請求項４】 前記混合触媒担持層におけるシリカとア
ルミナの重量比は９：１〜１：１の範囲にあることを特
徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの排気浄
化用触媒。 - 【請求項５】 前記混合触媒担持層におけるアルミナの
粒径は１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３に
記載のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05102118A JP3137496B2 (ja) | 1992-11-11 | 1993-04-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
| DE69422938T DE69422938T2 (de) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Katalysator zur Reinigung von Abgasen aus Dieselmotoren |
| EP94106560A EP0622107B1 (en) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Exhaust gas purifying catalyst in diesel engines |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-301090 | 1992-11-11 | ||
| JP30109092 | 1992-11-11 | ||
| JP05102118A JP3137496B2 (ja) | 1992-11-11 | 1993-04-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198181A JPH06198181A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3137496B2 true JP3137496B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=26442854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05102118A Expired - Lifetime JP3137496B2 (ja) | 1992-11-11 | 1993-04-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137496B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426316B2 (en) | 1996-08-13 | 2002-07-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| JP4737594B2 (ja) * | 2004-02-18 | 2011-08-03 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカムフィルタ |
| GB2406803A (en) * | 2004-11-23 | 2005-04-13 | Johnson Matthey Plc | Exhaust system comprising exotherm-generating catalyst |
| JP4807129B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2011-11-02 | マツダ株式会社 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
| JP4935219B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2012-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| CN115355076A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-18 | 合肥工业大学 | 一种选择催化还原系统用催化剂载体 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP05102118A patent/JP3137496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06198181A (ja) | 1994-07-19 |
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