JP3276193B2 - Exhaust treatment catalyst - Google Patents

Exhaust treatment catalyst

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JP3276193B2
JP3276193B2 JP02250193A JP2250193A JP3276193B2 JP 3276193 B2 JP3276193 B2 JP 3276193B2 JP 02250193 A JP02250193 A JP 02250193A JP 2250193 A JP2250193 A JP 2250193A JP 3276193 B2 JP3276193 B2 JP 3276193B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物(以下、NO
xと略す)、一酸化炭素(CO)及び炭化水素(以下、
HCと略す)を含有する排気ガスを浄化する触媒に関す
る。
The present invention relates to a nitrogen oxide (hereinafter referred to as NO
x), carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (hereinafter, referred to as x).
(Abbreviated as HC).

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の排ガス処理においては、排ガ
ス中のCO、HCを利用して、通称三元触媒(NOx、
CO、HCの3物質を同時に除去する触媒)と呼ばれる
触媒(組成:Pt、Rh/Al2 3 系)を用いて浄化
するのが一般的であるが、理論空燃比付近の極めて狭い
範囲でしかNOxは浄化されない。近年、地球環境問題
の高まりの中で自動車の低燃費化の要求は強く理論空燃
比以上で燃焼させるリーンバーンエンジンがキーテクノ
ロジーとして注目されている。ただし、自動車の走行
性、加速性を考慮に入れるとリーン領域のみのエンジン
は不具合点が多く、実際は理論空燃比(ストイキオ)付
近、リーン領域の双方で燃焼を行わせる必要がある。最
近、リーン領域でNOxの浄化に関してはコバルト又は
銅を含有した結晶性シリケート触媒が高性能を有する触
媒として脚光をあびている。
2. Description of the Related Art In the treatment of exhaust gas from automobiles and the like, a three-way catalyst (NOx,
Purification is generally performed using a catalyst (composition: Pt, Rh / Al 2 O 3 system) called a catalyst that simultaneously removes three substances of CO and HC, but in a very narrow range around the stoichiometric air-fuel ratio. Only NOx is purified. 2. Description of the Related Art In recent years, as global environmental problems have increased, there has been a strong demand for lower fuel consumption of automobiles, and a lean burn engine that burns at a stoichiometric air-fuel ratio or more has attracted attention as a key technology. However, taking into account the running performance and acceleration of the vehicle, the engine only in the lean region has many disadvantages, and it is actually necessary to perform combustion in both the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (stoichio) and the lean region. Recently, regarding the purification of NOx in a lean region, a crystalline silicate catalyst containing cobalt or copper has been spotlighted as a catalyst having high performance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これらの触媒は反応初
期においては十分な性能を有するが、耐久性において問
題点が生じており、これまで耐久性を向上させるために
種々の結晶性シリケート野改良が検討されている。例え
ば、結晶性シリケートの主要な構成元素であるアルミニ
ウムの脱離を防いで、コバルト又は銅の安定性を図るた
めに、結晶格子中にVIII族元素や希土類元素(特開平
−165816号公報)、さらにアルカリ土類金属(特
願平3−319195号)を添加させた新規なシリケー
トを用いる方法が提案されている。加えて、アルミニウ
ムの脱離を促進するスチームの進入を防ぐため、結晶性
シリケートの表層に疎水性のシリカライトを結晶成長さ
せ、耐スチーム性を向上させた結晶性シリケートの適用
も検討されている(特願平3−192829号)。
Although these catalysts have sufficient performance in the early stage of the reaction, there are problems in durability, and various catalysts for improving the crystalline silicate have been used to improve the durability. Is being considered. For example, in order to prevent desorption of aluminum, which is a main constituent element of crystalline silicate, and to attain stability of cobalt or copper, a group VIII element or a rare earth element ( Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-165816) and a method using a novel silicate to which an alkaline earth metal (Japanese Patent Application No. 3-319195) is further added has been proposed. In addition, in order to prevent the intrusion of steam that promotes the desorption of aluminum, the application of crystalline silicate with improved steam resistance by growing a crystal of hydrophobic silicalite on the surface layer of crystalline silicate is also being studied. (Japanese Patent Application No. 3-192829).

【0004】しかし、これらの触媒を用いることによ
り、リーン雰囲気での耐久性は飛躍的に向上したが、通
常100km/hの高速走行時において加速する場合、
ガス温度が瞬時に700℃付近まで達することがあり、
かつ、この時のガス組成は水素等の還元剤が過剰に存在
するリッチ雰囲気である。この条件においては、上記改
良型結晶性シリケートを適用しても触媒の劣化を防ぐこ
とができないため、高温リッチ雰囲気の触媒の耐久性向
上がこれらの触媒の実用化上の大きな課題となってい
る。
However, by using these catalysts, the durability in a lean atmosphere has been greatly improved. However, when accelerating at a high speed of 100 km / h,
The gas temperature may instantly reach around 700 ° C,
The gas composition at this time is a rich atmosphere in which a reducing agent such as hydrogen is excessively present. Under these conditions, the deterioration of the catalyst cannot be prevented even when the above-mentioned improved crystalline silicate is applied. Therefore, improvement of the durability of the catalyst in a high-temperature rich atmosphere is a major problem in practical use of these catalysts. .

【0005】本発明は上記技術水準に鑑み、還元剤が過
剰に存在するリッチ雰囲気でも触媒の劣化が防止され、
かつリーン雰囲気、リッチ雰囲気においても効率よく排
気ガスを処理できる触媒を提供しようとするものであ
る。
[0005] In view of the above technical level, the present invention prevents catalyst deterioration even in a rich atmosphere in which a reducing agent is excessively present,
Another object of the present invention is to provide a catalyst capable of efficiently treating exhaust gas even in a lean atmosphere or a rich atmosphere.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは従来触媒で
あるCu/結晶性シリケート触媒の不具合を克服するた
めに、活性金属の状態が高温還元雰囲気においても変化
せず、かつ、リーン雰囲気においても十分活性を有する
金属を鋭意研究した結果、ロジウム(Rh)が好ましい
金属であることを見い出した。このロジウム金属は本発
明で使用する結晶性シリケート上でもリーン雰囲気で高
活性を有し、かつCu/結晶性シリケート触媒と同様温
度域にて脱硝活性、CO及びHC除去活性を有すること
がわかった。さらに、ロジウムを銅に添加することによ
り銅の還元も抑制されCu/結晶性シリケートとしての
耐久性も向上することもわかった。
In order to overcome the disadvantages of the conventional Cu / crystalline silicate catalyst, the present inventors have found that the state of the active metal does not change even in a high-temperature reducing atmosphere and the lean metal atmosphere does not change. As a result of intensive studies on metals having sufficient activity, it was found that rhodium (Rh) is a preferable metal. This rhodium metal was found to have high activity in a lean atmosphere even on the crystalline silicate used in the present invention, and to have denitration activity, CO and HC removal activity in the same temperature range as the Cu / crystalline silicate catalyst. . Furthermore, it was also found that by adding rhodium to copper, reduction of copper was suppressed and durability as Cu / crystalline silicate was improved.

【0007】本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のであって、次の(1)〜(4)の構成を含むものであ
る。 (1)脱水された状態において、酸化物のモル比で表わ
して (1±0.6)R2 O・〔aM2 3 ・bAl2 3 ・cMeO〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び/又は水素イ
オン、MはVIII族元素、希土類元素、チタン、バナジウ
ム、クロム、ニオブ、アンチモン、ガリウムからなる群
から選ばれた1種以上の元素、Meはアルカリ土類元
素、a>0、b>0、c>0、a+b=1、y/c>1
2、y>12)の化学式を有し、かつ後記の表Aで示さ
れるX線回折パターンを有する結晶性シリケートに銅と
ロジウムを担持してなることを特徴とする排気処理触
媒。 (2)結晶性シリケートが、予め合成した結晶性シリケ
ートを母結晶とし、その母結晶の外表面に母結晶と同一
の結晶構造を有するSiとOよりなる結晶性シリケート
を成長させた層状複合結晶性シリケートであることを特
徴とする上記(1)の排気処理触媒。 (3)上記(1)の排気処理触媒に、さらにコバルト、
ニッケル、鉄、アルミニウム、ジルコニウム及びスズか
らなる群から選ばれた1種以上の金属を担持してなるこ
とを特徴とする排気処理触媒。 (4)上記(1)の排気処理触媒に、さらにコバルト、
ニッケル、鉄、アルミニウム、ジルコニウム及びスズか
らなる群から選ばれた1種以上の金属を担持してなるこ
とを特徴とする排気処理触媒
The present invention has been completed based on the above findings and includes the following constitutions (1) to (4).
You. (1) In a dehydrated state, expressed as a molar ratio of oxide, (1 ± 0.6) R 2 O. [aM 2 O 3 .bAl 2 O 3 .cMeO] .ySiO 2 (in the above formula, R Is an alkali metal ion and / or a hydrogen ion, M is at least one element selected from the group consisting of a group VIII element, a rare earth element, titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony, and gallium; Me is an alkaline earth element; a> 0, b> 0, c> 0 , a + b = 1, y / c> 1
An exhaust treatment catalyst comprising copper and rhodium supported on a crystalline silicate having a chemical formula of 2, y> 12) and having an X-ray diffraction pattern shown in Table A below . (2) A layered composite crystal in which a crystalline silicate is a previously synthesized crystalline silicate as a mother crystal, and a crystalline silicate made of Si and O having the same crystal structure as the mother crystal is grown on the outer surface of the mother crystal. The exhaust treatment catalyst according to the above (1 ), wherein the exhaust treatment catalyst is a functional silicate. (3) Cobalt is further added to the exhaust treatment catalyst of the above (1).
An exhaust treatment catalyst comprising one or more metals selected from the group consisting of nickel, iron, aluminum, zirconium and tin. (4) The exhaust treatment catalyst of the above (1) further comprises cobalt,
An exhaust treatment catalyst comprising one or more metals selected from the group consisting of nickel, iron, aluminum, zirconium and tin .

【0008】[0008]

【作用】通常、Cu/結晶性シリケートを用いてNO
x、CO、HCを含有する排気ガスを浄化する浄化反応
式は下記のとおりである。
Normally, NO is produced using Cu / crystalline silicate.
The purification reaction formula for purifying the exhaust gas containing x, CO, and HC is as follows.

【0009】[0009]

【化1】 *1)炭化水素(HC)の例としてC3 6 を代表とし
て示した。 *2)含酸素炭化水素の例としてCH2 Oを代表として
示した。
Embedded image * 1) C 3 H 6 is shown as a representative example of hydrocarbon (HC). * 2) CH 2 O is shown as a representative example of the oxygen-containing hydrocarbon.

【0010】上記反応式において、(1)はHCの活性
化、(2)はHCの燃焼、(3)は脱硝反応、(4)は
COの燃焼を意味しており、Cu/結晶性シリケートの
みで、高温還元雰囲気では上記k1 ,k2 ,k3 ,k4
の反応速度定数は徐々に低下するが、CuにRhを添加
することにより、上記反応速度定数をほとんど変化させ
ない作用を有する。
In the above reaction formula, (1) means activation of HC, (2) means combustion of HC, (3) means denitration reaction, and (4) means combustion of CO. Cu / crystalline silicate Only in the high-temperature reducing atmosphere, the above k 1 , k 2 , k 3 , k 4
Although the reaction rate constant gradually decreases, the addition of Rh to Cu has an effect of hardly changing the reaction rate constant.

【0011】本発明において使用される結晶性シリケー
トは下記表Aに示されるX線回折パターンを有し、脱水
された状態において酸化物のモル比で表わして(1±0.
6 )R2 O・〔aM2 3 ・bAl2 3 ・cMeO〕
・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び
/又は水素イオン、MはVIII族元素、希土類元素、チタ
ン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリ
ウムからなる群から選ばれた少なくとも1種以上の元
素、Meはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムのアルカリ土類元素、a≧0、b≧0、c
≧0、a+b=1、y/c>12、y>12)なる化学
式を有するものである。
The crystalline silicate used in the present invention has an X-ray diffraction pattern shown in Table A below, and expressed as a molar ratio of oxide (1 ± 0.
6) R 2 O · [aM 2 O 3 · bAl 2 O 3 · cMeO ]
• ySiO 2 (wherein, R is an alkali metal ion and / or a hydrogen ion, M is at least one or more selected from the group consisting of group VIII elements, rare earth elements, titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony, and gallium) Me is an alkaline earth element of magnesium, calcium, strontium, barium, a ≧ 0, b ≧ 0, c
≧ 0, a + b = 1, y / c> 12, y> 12).

【0012】[0012]

【表2】 [Table 2]

【0013】また、本発明においては上記結晶性シリケ
ートが予め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、そ
の母結晶の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するS
iとOよりなる結晶性シリケートを成長させた層状複合
結晶性シリケートを使用してもよい。この層状複合結晶
性シリケートは外表面に成長したSiとOよりなる結晶
性シリケート(シリカライトと呼ぶ)の疎水性作用によ
り、H2 Oだけが該結晶性シリケート内部まで浸透しに
くくなり、触媒の反応活性点の回りにはH2 Oの濃度が
低くなる効果を有し、脱メタル作用を抑制する作用を奏
する。そのため、高温スチーム雰囲気においても触媒の
劣化が抑制される。
Further, in the present invention, a crystalline silicate previously synthesized from the above crystalline silicate is used as a mother crystal, and the outer surface of the mother crystal has the same crystal structure as that of the mother crystal.
A layered composite crystalline silicate obtained by growing a crystalline silicate composed of i and O may be used. Due to the hydrophobic action of the crystalline silicate composed of Si and O (referred to as silicalite) grown on the outer surface of the layered composite crystalline silicate, only H 2 O hardly penetrates into the interior of the crystalline silicate, and the It has the effect of lowering the concentration of H 2 O around the reaction active site, and has the effect of suppressing the demetallation effect. Therefore, deterioration of the catalyst is suppressed even in a high-temperature steam atmosphere.

【0014】本発明触媒は上記結晶性シリケートにCu
とRhの各金属塩の水溶液に浸漬し、イオン交換法によ
って金属イオンを担持するか、または塩化物、硝酸塩、
硫酸塩等の金属塩水溶液にて含浸法にて担持する方法が
あげられる。さらに、CuとRhを担持後、上記各金属
の酸化物及び塩化物を気相状態で供給して担持する方法
も可能である。
The catalyst of the present invention is obtained by adding Cu to the above crystalline silicate.
And Rh are immersed in an aqueous solution of each metal salt to carry metal ions by an ion exchange method, or chloride, nitrate,
There is a method in which a metal salt such as a sulfate is supported by an impregnation method. Furthermore, a method is also possible in which after Cu and Rh are supported, oxides and chlorides of the above metals are supplied in a gaseous state and supported.

【0015】なお、上記活性金属の他にコバルト(C
o)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、アルミニウム
(Al)、ジルコニウム(Zr)、スズ(Sn)を添加
することにより触媒の耐久性が向上することも見い出し
ている。
In addition, in addition to the active metal, cobalt (C
o), nickel (Ni), iron (Fe), aluminum (Al), zirconium (Zr), and tin (Sn) have been found to improve the durability of the catalyst.

【0016】本発明における排気処理触媒におけるC
u,Rhの担持量は一般的に金属換算でCu:0.2〜
20wt%、Rh:0.01〜10wt%であり、C
o,Ni,Fe,Al,Zr,Snの担持量は金属換算
で0.1〜20wt%である。
C in the exhaust treatment catalyst of the present invention
The supported amount of u and Rh is generally Cu: 0.2 to metal conversion.
20 wt%, Rh: 0.01 to 10 wt%, C
The supported amounts of o, Ni, Fe, Al, Zr, and Sn are 0.1 to 20 wt% in terms of metal.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(実施例1)水ガラス1号(SiO2 :30%):56
16gを水:5429gに溶解し、この溶液を溶液Aと
する。一方、水:4175gに硫酸アルミニウム:71
8.9g、塩化第2鉄:110g、酢酸カルシウム:4
7.2g、塩化ナトリウム:262g、濃塩酸:202
0gを溶解し、この溶液を溶液Bとする。溶液Aと溶液
Bを一定割合で供給し、沈殿を生成させ、十分攪拌して
pH=8.0のスラリを得る。このスラリを20リット
ルのオートクレーブに仕込み、さらにテトラプロピルア
ンモニウムブロマイドを500g添加し、160℃にて
72時間水熱合成を行い、合成後水洗して乾燥させ、さ
らに500℃、3時間焼成させ結晶性シリケート1を得
る。この結晶性シリケート1は酸化物のモル比で(結晶
水を省く)下記の組成式で表され、結晶構造はX線回折
で前記表Aにて表示されるものである。0.5NaO2
・0.5H2 O・〔0.8Al2 3 ・0.2Fe2
3 ・0.25CaO〕・25SiO2
(Example 1) Water glass No. 1 (SiO 2 : 30%): 56
16 g was dissolved in 5429 g of water, and this solution was designated as solution A. On the other hand, water: 4175 g and aluminum sulfate: 71
8.9 g, ferric chloride: 110 g, calcium acetate: 4
7.2 g, sodium chloride: 262 g, concentrated hydrochloric acid: 202
0 g is dissolved, and this solution is referred to as solution B. The solution A and the solution B are supplied at a constant rate to form a precipitate, and the mixture is sufficiently stirred to obtain a slurry having a pH of 8.0. This slurry was charged into a 20-liter autoclave, and 500 g of tetrapropylammonium bromide was further added. Hydrothermal synthesis was performed at 160 ° C. for 72 hours. After the synthesis, the resultant was washed with water and dried. Obtain silicate 1. The crystalline silicate 1 is represented by the following composition formula in terms of the molar ratio of the oxide (omitting the crystallization water), and the crystal structure is represented by X-ray diffraction in Table A above. 0.5NaO 2
・ 0.5H 2 O ・ [0.8Al 2 O 3・ 0.2Fe 2 O
3 · 0.25CaO] · 25SiO 2

【0018】上記結晶性シリケート1を4NのNH4
l水溶液40℃に3時間攪拌してNH4 イオン交換を実
施した。イオン交換後洗浄して100℃、24時間乾燥
させた後、400℃、3時間焼成してH型の結晶性シリ
ケート1を得た。
The above crystalline silicate 1 is made of 4N NH 4 C
The aqueous solution was stirred at 40 ° C. for 3 hours to carry out NH 4 ion exchange. After washing after ion exchange and drying at 100 ° C. for 24 hours, it was calcined at 400 ° C. for 3 hours to obtain H-type crystalline silicate 1.

【0019】次に、上記100部のH型の結晶性シリケ
ート1に対して、バインダとしてアルミナゾル:3部、
シリカゾル:55部(SiO2 :20%)に水:200
部加え、充分攪拌を行いウォッシュコート用スラリとし
た。次にコージェライト用モノリス基材(400セルの
格子目)を上記スラリに浸漬し、取り出した後余分なス
ラリを吹きはらい200℃で乾燥させた。コート量は基
材1リットルあたり200g担持し、このコート物をハ
ニカムコート物1とする。
Next, 3 parts of alumina sol were used as a binder with respect to 100 parts of the H-type crystalline silicate 1 described above.
Silica sol: 55 parts (SiO 2 : 20%) and water: 200
Then, the mixture was sufficiently stirred to obtain a slurry for washcoat. Next, a monolith base material for cordierite (a grid of 400 cells) was immersed in the above slurry, taken out, and then sprayed with excess slurry and dried at 200 ° C. The coating amount is 200 g per 1 liter of the base material.

【0020】次に、塩化第二銅、塩化ロジウム水溶液
(CuCl2 ・2H2 O:23.0g,RhCl3 ・3
2 O:2g/200ccH2 O)に上記ハニカムコー
ト物1を浸漬し1時間含浸した後、基材の壁の付着した
液をふきとり200℃で乾燥させた。次で500℃で窒
素雰囲気で12時間パージ処理を行い、ハニカム触媒1
を得た。
Next, cupric chloride and an aqueous solution of rhodium chloride (CuCl 2 .2H 2 O: 23.0 g, RhCl 3 .3)
H 2 O: 2g / 200ccH 2 O) after immersion impregnated 1 hour the honeycomb coating material 1 and dried at 200 ° C. wiping the adhered liquid walls of the substrate. Next, a purging treatment was performed at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere for 12 hours, and the honeycomb catalyst 1
I got

【0021】(実施例2)実施例1の結晶性シリケート
1の合成法において塩化第二鉄の代わりに塩化コバル
ト、塩化ルテニウム、塩化ロジウム、塩化ランタン、塩
化セリウム、塩化チタン、塩化バナジウム、塩化クロ
ム、塩化アンチモン、塩化ガリウム及び塩化ニオブを各
々酸化物換算でFe2 3 と同じモル数だけ添加した以
外は母結晶1と同様の操作を繰り返して結晶性シリケー
ト2〜12を調製した。これらの結晶性シリケートの結
晶構造はX線回折で前記表Aに表示されるものであり、
その組成は酸化物のモル比(脱水された形態)で表わし
て、0.5NaO2 ・0.5H2O・(0.2M2 O・
0.8Al2 3 ・0.25CaO)・25SiO2
ある。ここでMはCo,Ru,Rh,La,Ce,T
i,V,Cr,Sb,Ga,Nbである。
Example 2 In the method for synthesizing the crystalline silicate 1 of Example 1, instead of ferric chloride, cobalt chloride, ruthenium chloride, rhodium chloride, lanthanum chloride, cerium chloride, titanium chloride, vanadium chloride, and chromium chloride were used. , antimony chloride, except for adding only the same number of moles as the Fe 2 O 3 in each oxide conversion gallium chloride and niobium chloride were prepared crystalline silicate 2 to 12 by repeating the same operation as the mother crystal 1. The crystal structures of these crystalline silicates are those shown in Table A above by X-ray diffraction,
Its composition is represented by the molar ratio of oxides (dehydrated form), 0.5 NaO 2 .0.5H 2 O. (0.2M 2 O.
It is a 0.8Al 2 O 3 · 0.25CaO) · 25SiO 2. Where M is Co, Ru, Rh, La, Ce, T
i, V, Cr, Sb, Ga, Nb.

【0022】さらに、実施例1の結晶性シリケート1の
合成法において酢酸カルシウムの代わりに酢酸マグネシ
ウム、酢酸ストロンチウム、酢酸バリウムを各々酸化物
換算でCaOと同じモル数だけ添加した以外は結晶性シ
リケート1と同様の操作を繰り返して結晶性シリケート
13〜15を調製した。これらの母結晶の結晶構造はX
線回折で前記表Aに表示されるものであり、その組成は
酸化物のモル比(脱水された形態)で表わして0.5N
2 O・0.5H2 O・(0.2Fe2 3 ・0.8A
2 3 ・0.25MeO)・25SiO2 である。こ
こでMeはMg,Sr,Baである。
Further, in the method for synthesizing crystalline silicate 1 of Example 1, except that magnesium acetate, strontium acetate, and barium acetate were added in the same molar amount as CaO in terms of oxide, respectively, instead of calcium acetate. By repeating the same operation as above, crystalline silicates 13 to 15 were prepared. The crystal structure of these mother crystals is X
It is shown in Table A by X-ray diffraction, and its composition is represented by a molar ratio of oxide (dehydrated form) of 0.5 N
a 2 O · 0.5H 2 O · (0.2Fe 2 O 3 · 0.8A
l 2 O 3 · 0.25MeO) · 25SiO 2 . Here, Me is Mg, Sr, and Ba.

【0023】これらの結晶性シリケート2〜15を実施
例1と同様の方法によりH型にし、実施例1と同様の方
法によりハニカム触媒2〜15を得た。
These crystalline silicates 2 to 15 were converted to H-type by the same method as in Example 1, and honeycomb catalysts 2 to 15 were obtained by the same method as in Example 1.

【0024】(実施例3)実施例1で調製した1000
gの結晶性シリケート1を微粉砕して水:2160gに
添加し、さらにコロイダルシリカ(SiO2 :20
%):4590gを添加し、十分攪拌を行い、この溶液
を溶液aとする。一方、水:2008gに水酸化ナトリ
ウム:105.8gを溶解させ溶液bを得る。溶液aを
攪拌しながら溶液bを徐々に滴下し、沈殿を生成させて
スラリを得る。このスラリをオートクレーブに入れ、テ
トラプロピルアンモニウムブロマイド568gを水21
06gに溶解させた溶液を上記オートクレーブに添加す
る。このオートクレーブで160℃、72時間水熱合成
を行い(200rpmにて攪拌)、攪拌後、洗浄して乾
燥後、500℃、3時間焼成を行い層状複合結晶性シリ
ケート1を得る。
(Example 3) 1000 prepared in Example 1
g of the crystalline silicate 1 is pulverized and added to 2160 g of water, and further colloidal silica (SiO 2 : 20
%): 4590 g was added, and the mixture was sufficiently stirred, and this solution was designated as solution a. On the other hand, 105.8 g of sodium hydroxide is dissolved in 2008 g of water to obtain a solution b. While stirring the solution a, the solution b is gradually added dropwise to form a precipitate to obtain a slurry. This slurry was placed in an autoclave, and 568 g of tetrapropylammonium bromide was added to 21 parts of water.
The solution dissolved in 06 g is added to the autoclave. Hydrothermal synthesis is performed in this autoclave at 160 ° C. for 72 hours (stirring at 200 rpm). After stirring, washing and drying, baking is performed at 500 ° C. for 3 hours to obtain a layered composite crystalline silicate 1.

【0025】調製した層状複合結晶性シリケート1を実
施例と同様にH型にし、さらに実施例1と同様にハニカ
ム触媒16を得た。
The prepared layered composite crystalline silicate 1 was converted to H-type in the same manner as in the example, and a honeycomb catalyst 16 was obtained in the same manner as in the example 1.

【0026】(実施例4)実施例1で得たハニカムコー
ト物1に塩化第二銅と塩化ロジウムの含浸液に、さらに
塩化コバルト(CoCl2 ・6H2 O:26g)、塩化
ニッケル(NiCl2 ・6H2 O:26g)、塩化第二
鉄(FeCl3 ・6H2 O:20g)、塩化アルミニウ
ム(AlCl3 ・6H2 O:20g)、塩化ジルコニウ
ム(ZrCl4 :20g)、塩化第二スズ(SnC
4 :22g)を各々添加した混合含浸液を調製し、実
施例1と同様にハニカムコート物1を含浸し、ハニカム
触媒17〜22を得た。ハニカム触媒リストを後記表B
にまとめる。
(Example 4) The honeycomb-coated material 1 obtained in Example 1 was impregnated with cupric chloride and rhodium chloride, further mixed with cobalt chloride (CoCl 2 .6H 2 O: 26 g) and nickel chloride (NiCl 2 ). 6H 2 O: 26 g), ferric chloride (FeCl 3 .6H 2 O: 20 g), aluminum chloride (AlCl 3 .6H 2 O: 20 g), zirconium chloride (ZrCl 4 : 20 g), stannic chloride ( SnC
l 4 : 22 g) were added to each other to prepare a mixed impregnating liquid, and the honeycomb coated article 1 was impregnated in the same manner as in Example 1 to obtain honeycomb catalysts 17 to 22. Table B below shows the honeycomb catalyst list.
Put together.

【0027】(実験例1)実施例1〜4で調製したハニ
カム触媒(1〜22)の活性評価試験を実施した。活性
評価条件は下記の通り。 〇(ガス組成)NO:400ppm、CO:1000p
pm、C2 4 :1000ppm、C 3 6 :340p
pm、O2 :8%、CO2 :10%、H2 O:10%、
残:N 2 、GHSV 30000h-1、触媒形状:15
mm×15mm×60mm(144セル数) 反応温度350、450℃における初期状態の触媒の脱
硝率を表Cに示す。
(Experimental Example 1) Honey prepared in Examples 1-4
An activity evaluation test of the cam catalysts (1 to 22) was performed. Activity
The evaluation conditions are as follows. 〇 (Gas composition) NO: 400ppm, CO: 1000p
pm, CTwoHFour: 1000 ppm, C ThreeH6: 340p
pm, OTwo: 8%, COTwo: 10%, HTwoO: 10%,
Remaining: N Two, GHSV 30000h-1, Catalyst shape: 15
mm × 15 mm × 60 mm (144 cells) Removal of catalyst in initial state at reaction temperature of 350 and 450 ° C.
Table C shows the nitrate rate.

【0028】(実験例2)ハニカム触媒1〜22をリッ
チ雰囲気(還元雰囲気)で強制劣化試験を実施した。強
制劣化試験は下記の通り。 〇(ガス組成) H2 :3%、H2 O:10%、残:N2 GHSV:5000h-1、温度:700℃、ガス供給時
間:6時間 触媒形状:15mm×15mm×60mm(144セ
ル)
(Experimental Example 2) A forced deterioration test was performed on the honeycomb catalysts 1 to 22 in a rich atmosphere (reducing atmosphere). The forced deterioration test is as follows. 〇 (gas composition) H 2 : 3%, H 2 O: 10%, balance: N 2 GHSV: 5000 h −1 , temperature: 700 ° C., gas supply time: 6 hours Catalyst shape: 15 mm × 15 mm × 60 mm (144 cells) )

【0029】上記強制劣化条件にて処理した触媒1〜2
2を実験例1の活性評価条件において活性評価試験を実
施した。反応温度350、450℃における強制劣化試
験後の触媒の脱硝率を表Cに併せて示す。表Cに示すよ
うに本発明触媒1〜22は還元雰囲気においても触媒の
活性を高く維持することを確認した。
Catalysts 1 and 2 treated under the above forced deterioration conditions
2 was subjected to an activity evaluation test under the activity evaluation conditions of Experimental Example 1. Table C also shows the denitration ratio of the catalyst after the forced deterioration test at reaction temperatures of 350 and 450 ° C. As shown in Table C, it was confirmed that the catalysts 1 to 22 of the present invention maintained a high activity even in a reducing atmosphere.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】[0032]

【表5】 [Table 5]

【0033】[0033]

【発明の効果】本実施例、実験例にて示すように、本発
明触媒は高温還元雰囲気においても安定な活性を有し、
耐久性を有する触媒であり、工業的価値の高いものであ
ることが判明した。
As shown in the examples and experimental examples, the catalyst of the present invention has a stable activity even in a high-temperature reducing atmosphere.
It was found that the catalyst had durability and was of high industrial value.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−31369(JP,A) 特開 平5−15783(JP,A) 特開 平3−229620(JP,A) 特開 平3−229638(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/94 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-31369 (JP, A) JP-A-5-15783 (JP, A) JP-A-3-229620 (JP, A) JP-A-3-229638 (JP) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 B01D 53/94

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 脱水された状態において、酸化物のモル
比で表わして (1±0.6)R2 O・〔aM2 3 ・bAl2 3 ・cMeO〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び/又は水素イ
オン、MはVIII族元素、希土類元素、チタン、バナジウ
ム、クロム、ニオブ、アンチモン、ガリウムからなる群
から選ばれた1種以上の元素、Meはアルカリ土類元
素、a>0、b>0、c>0、a+b=1、y/c>1
2、y>12)の化学式を有し、かつ表Aで示されるX
線回折パターンを有する結晶性シリケートに銅とロジウ
ムを担持してなることを特徴とする排気処理触媒。 【表1】
In the dehydrated state, expressed as a molar ratio of oxide, (1 ± 0.6) R 2 O. [aM 2 O 3 .bAl 2 O 3 .cMeO] .ySiO 2 (in the above formula, , R is an alkali metal ion and / or hydrogen ion, M is at least one element selected from the group consisting of a group VIII element, a rare earth element, titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony, and gallium, and Me is an alkaline earth element. Element, a> 0, b> 0, c> 0 , a + b = 1, y / c> 1
2, y> 12) has a chemical formula represented by either One Table A X
An exhaust treatment catalyst comprising copper and rhodium supported on a crystalline silicate having a line diffraction pattern. [Table 1]
【請求項2】 結晶性シリケートが、予め合成した結晶
性シリケートを母結晶とし、その母結晶の外表面に母結
晶と同一の結晶構造を有するSiとOよりなる結晶性シ
リケートを成長させた層状複合結晶性シリケートである
ことを特徴とする請求項1記載の排気処理触媒。
2. A layered structure in which a crystalline silicate synthesized in advance is used as a mother crystal, and a crystalline silicate made of Si and O having the same crystal structure as the mother crystal is grown on an outer surface of the mother crystal. The exhaust treatment catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is a composite crystalline silicate.
【請求項3】 請求項1の排気処理触媒に、さらにコバ
ルト、ニッケル、鉄、アルミニウム、ジルコニウム及び
スズからなる群から選ばれた1種以上の金属を担持して
なることを特徴とする排気処理触媒。
3. The exhaust treatment according to claim 1, further comprising one or more metals selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, aluminum, zirconium and tin. catalyst.
【請求項4】 請求項2の排気処理触媒に、さらにコバ
ルト、ニッケル、鉄、アルミニウム、ジルコニウム及び
スズからなる群から選ばれた1種以上の金属を担持して
なることを特徴とする排気処理触媒。
4. The exhaust treatment according to claim 2, further comprising one or more metals selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, aluminum, zirconium and tin. catalyst.
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