JP3280277B2 - 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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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関からの排気ガス中に含まれる有害成分である一酸化炭
素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を同時に除去する排気ガス浄化用触媒に関するもの
である。
関からの排気ガス中に含まれる有害成分である一酸化炭
素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を同時に除去する排気ガス浄化用触媒に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中の有
害成分を除去する排気ガス浄化用触媒に関して種々のも
のが提案されている。
害成分を除去する排気ガス浄化用触媒に関して種々のも
のが提案されている。
【０００３】従来、パラジウム触媒は高い耐熱性を有し
ていることやエンジン排気ガスの酸化雰囲気（いわゆる
リーン；空気／燃料（Ａ／Ｆ）が空気側大）におけるＣ
Ｏ，ＨＣの高い浄化能を有することは、一般に知られて
いた。一方、問題点として、エンジン排気ガスが還元雰
囲気（いわゆるリッチ；（Ａ／Ｆ）が燃料側大）の場
合、ＮＯｘ浄化能が低いことが挙げられる。そのためリ
ーン側のみでの使用、例えばいわゆる酸化触媒として使
用、又は高いＮＯｘ浄化能を有するロジウムを上記バラ
ジウムと組み合わせて、ＣＯ，ＨＣおよびＮＯｘを同時
に浄化する三元触媒として用いられている。
ていることやエンジン排気ガスの酸化雰囲気（いわゆる
リーン；空気／燃料（Ａ／Ｆ）が空気側大）におけるＣ
Ｏ，ＨＣの高い浄化能を有することは、一般に知られて
いた。一方、問題点として、エンジン排気ガスが還元雰
囲気（いわゆるリッチ；（Ａ／Ｆ）が燃料側大）の場
合、ＮＯｘ浄化能が低いことが挙げられる。そのためリ
ーン側のみでの使用、例えばいわゆる酸化触媒として使
用、又は高いＮＯｘ浄化能を有するロジウムを上記バラ
ジウムと組み合わせて、ＣＯ，ＨＣおよびＮＯｘを同時
に浄化する三元触媒として用いられている。
【０００４】しかし、ロジウムは、非常に高価であるた
めに、触媒成分中の使用量の減少、または使用しないこ
とが望まれているが、高いＮＯｘ浄化能を有するという
特徴を有するために、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素
（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同時に除去する排
気ガス浄化用触媒の成分としては、必須成分として不可
欠である。
めに、触媒成分中の使用量の減少、または使用しないこ
とが望まれているが、高いＮＯｘ浄化能を有するという
特徴を有するために、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素
（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同時に除去する排
気ガス浄化用触媒の成分としては、必須成分として不可
欠である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロジウムを
使用することなく、ＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘを同時に浄化
でき、かつ従来の用いていた触媒系より高い触媒性能を
発揮させる排気ガス浄化用触媒を提供することを課題と
する。
使用することなく、ＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘを同時に浄化
でき、かつ従来の用いていた触媒系より高い触媒性能を
発揮させる排気ガス浄化用触媒を提供することを課題と
する。
【０００６】本発明はロジウムを使用することなく、ま
た従来より大幅にその使用量を減少してＣＯ，ＨＣおよ
びＮＯｘの三成分を同時に除去する排ガス浄化用触媒お
よびこれを用いてなる排気ガス浄化装置を提供すること
を目的とする。
た従来より大幅にその使用量を減少してＣＯ，ＨＣおよ
びＮＯｘの三成分を同時に除去する排ガス浄化用触媒お
よびこれを用いてなる排気ガス浄化装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を解決するために鋭意研究した結果、（ａ）パラジウ
ム、アルカリ土類金属酸化物、（ｂ）ランタン及びセリ
ウムを担持したジルコニウム酸化物、並びに（ｃ）耐火
性無機酸化物を含有する触媒活性成分を一体構造体に被
覆することにより、従来のロジウムを含有する三元触媒
に相当する排ガス浄化能を有することを見出し本発明を
完成するに至ったのである。本発明により、パラジウム
触媒の問題点であるエンジン排気ガスがリッチ側でのＮ
Ｏｘ浄化能を向上させることができる。
を解決するために鋭意研究した結果、（ａ）パラジウ
ム、アルカリ土類金属酸化物、（ｂ）ランタン及びセリ
ウムを担持したジルコニウム酸化物、並びに（ｃ）耐火
性無機酸化物を含有する触媒活性成分を一体構造体に被
覆することにより、従来のロジウムを含有する三元触媒
に相当する排ガス浄化能を有することを見出し本発明を
完成するに至ったのである。本発明により、パラジウム
触媒の問題点であるエンジン排気ガスがリッチ側でのＮ
Ｏｘ浄化能を向上させることができる。
【０００８】即ち、本発明は、（ａ）パラジウム、アル
カリ土類金属酸化物、（ｂ）ランタン及びセリウムを担
持したジルコニウム酸化物、並びに（ｃ）耐火性無機酸
化物を含有する触媒活性成分を一体構造体に被覆してな
ることを特徴とする内燃機関の排気ガス中の一酸化炭素
（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物を同じ除去
する触媒である。以下に、本発明について、詳細に説明
する。
カリ土類金属酸化物、（ｂ）ランタン及びセリウムを担
持したジルコニウム酸化物、並びに（ｃ）耐火性無機酸
化物を含有する触媒活性成分を一体構造体に被覆してな
ることを特徴とする内燃機関の排気ガス中の一酸化炭素
（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物を同じ除去
する触媒である。以下に、本発明について、詳細に説明
する。
【０００９】本発明に係る（ａ）パラジウム、アルカリ
土類金属酸化物のうち、パラジウムの使用量は、触媒の
使用条件によって異なるが、通常触媒１リットル当たり
０．５〜３０ｇ、好ましくは０．５〜２５ｇである。パ
ラジウムの量が０．５未満である場合は、浄化能が低
く、また３０ｇを越える場合は、添加量に見合う性能の
向上はみられないものである。
土類金属酸化物のうち、パラジウムの使用量は、触媒の
使用条件によって異なるが、通常触媒１リットル当たり
０．５〜３０ｇ、好ましくは０．５〜２５ｇである。パ
ラジウムの量が０．５未満である場合は、浄化能が低
く、また３０ｇを越える場合は、添加量に見合う性能の
向上はみられないものである。
【００１０】パラジウムの担持される位置は、その使用
量により異なるが、ジルコニウム酸化物、セリウム酸化
物、ランタン酸化物または耐火性無機酸化物に単独にま
たは、またがって担持されてもよい。
量により異なるが、ジルコニウム酸化物、セリウム酸化
物、ランタン酸化物または耐火性無機酸化物に単独にま
たは、またがって担持されてもよい。
【００１１】次にアルカリ土類金属酸化物としては、ベ
リリウム酸化物、マグネシウム酸化物、カルシウム酸化
物、ストロンチウム酸化物及びバリウム酸化物が挙げら
れるが、特に、カルシウム酸化物、ストロンチウム酸化
物及びバリウム酸化物からなる群より選ばれた少なくと
も１種が好ましい。アルカリ土類金属酸化物の使用量は
触媒１リットル当り０．１〜５０ｇである。０．１未満
である場合は、ＮＯｘ浄化性能の向上は示されず、また
５０ｇを越える場合は添加に見合う効果は少ないもので
ある。アルカリ土類金属酸化物は、セリウム酸化物、ジ
ルコニウム酸化物若しくはそれらの複合物、固溶体、ラ
ンタン酸化物及び耐火性無機酸化物のいずれに担持され
てもよく、この担持の調製方法は、特に限定されない。
リリウム酸化物、マグネシウム酸化物、カルシウム酸化
物、ストロンチウム酸化物及びバリウム酸化物が挙げら
れるが、特に、カルシウム酸化物、ストロンチウム酸化
物及びバリウム酸化物からなる群より選ばれた少なくと
も１種が好ましい。アルカリ土類金属酸化物の使用量は
触媒１リットル当り０．１〜５０ｇである。０．１未満
である場合は、ＮＯｘ浄化性能の向上は示されず、また
５０ｇを越える場合は添加に見合う効果は少ないもので
ある。アルカリ土類金属酸化物は、セリウム酸化物、ジ
ルコニウム酸化物若しくはそれらの複合物、固溶体、ラ
ンタン酸化物及び耐火性無機酸化物のいずれに担持され
てもよく、この担持の調製方法は、特に限定されない。
【００１２】また、アルカリ土類金属酸化物源として
は、酸化物のまま用いる以外に、焼成により酸化物とな
る前駆体であってもよく、バリウムをアルカリ土類の代
表として例示すると、酢酸バリウム、蓚酸バリウム等の
有機塩または硝酸バリウム、水酸化バリウム、炭酸バリ
ウム等の無機塩のいずれでもでもよく、また、その状態
は水溶液状のみならず、ゲル状、懸濁状のいずれであっ
てもよく、特に限定されるものではない。
は、酸化物のまま用いる以外に、焼成により酸化物とな
る前駆体であってもよく、バリウムをアルカリ土類の代
表として例示すると、酢酸バリウム、蓚酸バリウム等の
有機塩または硝酸バリウム、水酸化バリウム、炭酸バリ
ウム等の無機塩のいずれでもでもよく、また、その状態
は水溶液状のみならず、ゲル状、懸濁状のいずれであっ
てもよく、特に限定されるものではない。
【００１３】アルカリ土類金属酸化物とパラジウムの関
係は、それらの重量比（アルカリ土類金属酸化物／パラ
ジウム）で、１：１００〜１５０：１、好ましくは、
１：１００〜１００：１である。１：１００よりアルカ
リ土類金属酸化物の量が少なくなると、三元性能が悪く
なり、特に、ＮＯ浄化率が劣り、１５０：１よりアルカ
リ土類金属酸化物の量が多くなると添加効果は向上する
が、その他酸化物等の担持量、触媒の強度の関係によ
り、担持比率、担持量を制限される。
係は、それらの重量比（アルカリ土類金属酸化物／パラ
ジウム）で、１：１００〜１５０：１、好ましくは、
１：１００〜１００：１である。１：１００よりアルカ
リ土類金属酸化物の量が少なくなると、三元性能が悪く
なり、特に、ＮＯ浄化率が劣り、１５０：１よりアルカ
リ土類金属酸化物の量が多くなると添加効果は向上する
が、その他酸化物等の担持量、触媒の強度の関係によ
り、担持比率、担持量を制限される。
【００１４】本発明に係るランタンおよびセリウムを担
持したジルコニウム酸化物（ｂ）のうち、ジルコニウム
酸化物源としては、特に限定されるものではないが、酸
化物のまま、または硝酸塩、硫酸塩等の水溶性の塩若し
くは炭酸塩を焼成することにより得られるジルコニウム
酸化物または水酸化物を用いることができる。ランタン
およびセリウムは、硝酸塩若しくは硫酸塩等の水溶液、
ゲル状、懸濁状等の水性液を用いることができる。
持したジルコニウム酸化物（ｂ）のうち、ジルコニウム
酸化物源としては、特に限定されるものではないが、酸
化物のまま、または硝酸塩、硫酸塩等の水溶性の塩若し
くは炭酸塩を焼成することにより得られるジルコニウム
酸化物または水酸化物を用いることができる。ランタン
およびセリウムは、硝酸塩若しくは硫酸塩等の水溶液、
ゲル状、懸濁状等の水性液を用いることができる。
【００１５】ランタンおよびセリウムを担持したジルコ
ニウム酸化物（ｂ）の調製方法としては、（１）ジルコ
ニウム酸化物に上記セリウム塩およびセリウム塩の水溶
液を同時に含浸後、乾燥し、焼成する方法、（２）ジル
コニウム酸化物にセリウム塩の水溶液を含浸法で担持
し、次いでランタン塩の水溶液を含浸法で担持する方
法、（３）ジルコニウム酸化物にランタン塩の水溶液を
含浸法で担持したのち、セリウム塩の水溶液を含浸法で
担持する方法等があり、いずれの方法も適宜使用でき
る。このジルコニウム酸化物上に担持されるセリウム
は、ジルコニウム酸化物、ランタン酸化物の少なくとも
一方の酸化物と複合物または固溶体として存在すること
が好ましい。
ニウム酸化物（ｂ）の調製方法としては、（１）ジルコ
ニウム酸化物に上記セリウム塩およびセリウム塩の水溶
液を同時に含浸後、乾燥し、焼成する方法、（２）ジル
コニウム酸化物にセリウム塩の水溶液を含浸法で担持
し、次いでランタン塩の水溶液を含浸法で担持する方
法、（３）ジルコニウム酸化物にランタン塩の水溶液を
含浸法で担持したのち、セリウム塩の水溶液を含浸法で
担持する方法等があり、いずれの方法も適宜使用でき
る。このジルコニウム酸化物上に担持されるセリウム
は、ジルコニウム酸化物、ランタン酸化物の少なくとも
一方の酸化物と複合物または固溶体として存在すること
が好ましい。
【００１６】上記、ランタンおよびセリウムを担持した
ジルコニウム酸化物（ｂ）は、セリウムとジルコニウム
との比（酸化物重量換算比）が、１５０：１００〜１
０：１００であり、より好ましくは１３０：１００〜２
０：１００である。この比で１５０：１００よりセリウ
ム酸化物が多い場合は、添加に見合う活性の向上はみら
れず、１０：１００より、セリウム酸化物が少ない場合
は、性能の向上は少なくなるものである。
ジルコニウム酸化物（ｂ）は、セリウムとジルコニウム
との比（酸化物重量換算比）が、１５０：１００〜１
０：１００であり、より好ましくは１３０：１００〜２
０：１００である。この比で１５０：１００よりセリウ
ム酸化物が多い場合は、添加に見合う活性の向上はみら
れず、１０：１００より、セリウム酸化物が少ない場合
は、性能の向上は少なくなるものである。
【００１７】ランタン酸化物の使用量は一体構造体当た
り０．１〜５０ｇであり、０．１ｇ未満である場合は、
性能の向上は少なく、５０ｇを越える場合は、添加に見
合う性能の向上は得られないものである。
り０．１〜５０ｇであり、０．１ｇ未満である場合は、
性能の向上は少なく、５０ｇを越える場合は、添加に見
合う性能の向上は得られないものである。
【００１８】耐火性無機酸化物としては、活性アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア等の高表面積を有するものが挙
げられ、特に活性アルミナが好ましい。この耐火性無機
酸化物は、一体構造体１リットル当たり１０〜３００ｇ
被覆されていることが好ましい。この耐火性無機酸化物
は、５０〜４００ｇ、好ましくは１００〜３５０ｇであ
り、５０ｇ未満である場合は、浄化性能が低く、４００
ｇを越える場合は一体構造体触媒を被覆した場合にその
背圧が上昇し好ましくないものである。
ナ、シリカ、ジルコニア等の高表面積を有するものが挙
げられ、特に活性アルミナが好ましい。この耐火性無機
酸化物は、一体構造体１リットル当たり１０〜３００ｇ
被覆されていることが好ましい。この耐火性無機酸化物
は、５０〜４００ｇ、好ましくは１００〜３５０ｇであ
り、５０ｇ未満である場合は、浄化性能が低く、４００
ｇを越える場合は一体構造体触媒を被覆した場合にその
背圧が上昇し好ましくないものである。
【００１９】一体構造体としては、通常排気ガス浄化用
に使用されるものなら、いずれであっても良く、好まし
くはハニカム形状を有する構造体であり、コージェライ
ト、ムライト等のセラミック製のモノリス担体またはス
テンレス鋼若しくはＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等のメタル製
のモノリスが挙げられる。
に使用されるものなら、いずれであっても良く、好まし
くはハニカム形状を有する構造体であり、コージェライ
ト、ムライト等のセラミック製のモノリス担体またはス
テンレス鋼若しくはＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等のメタル製
のモノリスが挙げられる。
【００２０】これらの排気ガスを通過させるセル形状、
孔径等については、特に限定されるものではなく、排気
ガスの種類、エンジンの排気量、触媒の設置位置によ
り、適宜選択されるものである。
孔径等については、特に限定されるものではなく、排気
ガスの種類、エンジンの排気量、触媒の設置位置によ
り、適宜選択されるものである。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる触媒は、
ロジウムを使用することなく、また従来より大幅にその
使用量を減少してＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘの三成分を同
時に除去する排ガス浄化用触媒を提供することができ
る。
ロジウムを使用することなく、また従来より大幅にその
使用量を減少してＣＯ、ＨＣおよびＮＯｘの三成分を同
時に除去する排ガス浄化用触媒を提供することができ
る。
【００２２】アルカリ土類金属酸化物の添加効果は、パ
ラジウムに直接作用し、その電荷状態を変化させること
により反応性を高め、リッチ雰囲気でのＮＯｘ浄化能を
向上させるものである。（ｂ）セリウムおよびランタン
が担持されてなるジルコニウム酸化物を使用することに
より、耐熱性が向上し、燃料ガス組成が化学量論比（燃
料ガスを完全燃焼させるに必要な空気量）近傍でのＣ
Ｏ、ＨＣおよびＮＯｘ浄化能の大幅な向上が示される。
ラジウムに直接作用し、その電荷状態を変化させること
により反応性を高め、リッチ雰囲気でのＮＯｘ浄化能を
向上させるものである。（ｂ）セリウムおよびランタン
が担持されてなるジルコニウム酸化物を使用することに
より、耐熱性が向上し、燃料ガス組成が化学量論比（燃
料ガスを完全燃焼させるに必要な空気量）近傍でのＣ
Ｏ、ＨＣおよびＮＯｘ浄化能の大幅な向上が示される。
【００２３】
【実施例】以下に、実施例により、具体的に説明する
が、本発明の趣旨に反しない限り、これらの実施例に限
定するものではない。
が、本発明の趣旨に反しない限り、これらの実施例に限
定するものではない。
【００２４】実施例１ 市販のジルコニウム酸化物（ＺｒＯ2 、比表面積９２ｍ
2 ／ｇ）１２０ｇに、硝酸セリウム（酸化セリウムとし
て８０ｇ含有）および硝酸ランタン（酸化ランタンとし
て２０ｇ含有）を含有する水溶液を加えて混合し、乾燥
し、次いで、５００℃で焼成し、粉体（ｂ）を得た。
2 ／ｇ）１２０ｇに、硝酸セリウム（酸化セリウムとし
て８０ｇ含有）および硝酸ランタン（酸化ランタンとし
て２０ｇ含有）を含有する水溶液を加えて混合し、乾燥
し、次いで、５００℃で焼成し、粉体（ｂ）を得た。
【００２５】上記手順で得られた粉体（ｂ）、活性アル
ミナ（γ−Ａｌ2 Ｏ3 、比表面積１５５ｍ2 ／ｇ）１４
０ｇならびに酢酸バリウム（バリウム酸化物として４０
ｇを含有）と硝酸パラジウム（パラジウムとして６ｇ含
有）の水溶液をボールミルで湿式粉砕して水性スラリー
を調製した。このスラリーに断面積１インチ平方当たり
４００個のセルを有するコージェライト製モノリス担体
（内径３３ｍｍ、長さ７６ｍｍ）を浸漬し、取り出した
後、セル内の過剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばし、乾
燥、焼成後、完成触媒を得た。このようにして得られた
完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
ミナ（γ−Ａｌ2 Ｏ3 、比表面積１５５ｍ2 ／ｇ）１４
０ｇならびに酢酸バリウム（バリウム酸化物として４０
ｇを含有）と硝酸パラジウム（パラジウムとして６ｇ含
有）の水溶液をボールミルで湿式粉砕して水性スラリー
を調製した。このスラリーに断面積１インチ平方当たり
４００個のセルを有するコージェライト製モノリス担体
（内径３３ｍｍ、長さ７６ｍｍ）を浸漬し、取り出した
後、セル内の過剰スラリーを圧縮空気で吹き飛ばし、乾
燥、焼成後、完成触媒を得た。このようにして得られた
完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００２６】実施例２〜３ 実施例１において、ジルコニウム酸化物の量をそれぞれ
２００ｇおよび６０ｇに変えた以外は実施例１と同様に
して完成触媒を得た。このようにして得られた完成触媒
の成分の担持量を表１に示した。
２００ｇおよび６０ｇに変えた以外は実施例１と同様に
して完成触媒を得た。このようにして得られた完成触媒
の成分の担持量を表１に示した。
【００２７】実施例４〜５ 実施例１において、酢酸バリウムの量を酸化バリウム換
算量でそれぞれ１ｇおよび８０ｇに変えた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
算量でそれぞれ１ｇおよび８０ｇに変えた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００２８】実施例６〜７ 実施例１において、酢酸バリウム（酸化バリウムとして
４０ｇ含有）を、各々酢酸カルシウム（酸化カルシウム
として４０ｇ）または酢酸ストロンチウム（酸化スチロ
ンチウムとして４０ｇ）に変えた以外は、実施例１と同
様にして完成触媒を得た。このようにして得られた完成
触媒の成分の担持量を表１に示した。
４０ｇ含有）を、各々酢酸カルシウム（酸化カルシウム
として４０ｇ）または酢酸ストロンチウム（酸化スチロ
ンチウムとして４０ｇ）に変えた以外は、実施例１と同
様にして完成触媒を得た。このようにして得られた完成
触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００２９】実施例８〜９ 実施例１において、硝酸ランタンの量を酸化ランタン換
算量でそれぞれ８０ｇおよび１ｇに変えた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
算量でそれぞれ８０ｇおよび１ｇに変えた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３０】実施例１０〜１１ 実施例１において、パラジウム３ｇを含有する硝酸パラ
ジウム水溶液をそれぞれ２０ｇおよび４０ｇに変えた以
外は実施例１と同様にして完成触媒を得た。このように
して得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
ジウム水溶液をそれぞれ２０ｇおよび４０ｇに変えた以
外は実施例１と同様にして完成触媒を得た。このように
して得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３１】比較例１ 実施例１において、セリウムおよびランタンを担持した
ジルコニア酸化物に変えて、市販の酸化セリウム（比表
面積１４９ｍ2 ／ｇ）８０ｇ、実施例１で用いたのと同
じ市販のジルコニウム酸化物１２０ｇを混合した後、硝
酸ランタン（酸化ランタンとして２０ｇ含有）の水溶液
を混合し、乾燥、５００℃で焼成した粉体を用いる以外
は実施例１と同様にして完成触媒を得た。このようにし
て得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
ジルコニア酸化物に変えて、市販の酸化セリウム（比表
面積１４９ｍ2 ／ｇ）８０ｇ、実施例１で用いたのと同
じ市販のジルコニウム酸化物１２０ｇを混合した後、硝
酸ランタン（酸化ランタンとして２０ｇ含有）の水溶液
を混合し、乾燥、５００℃で焼成した粉体を用いる以外
は実施例１と同様にして完成触媒を得た。このようにし
て得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３２】比較例２ 実施例１において、酢酸バリウムを除いた以外は、実施
例１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得ら
れた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
例１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得ら
れた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３３】比較例３ 実施例１において、硝酸ランタンを使用しない以外は、
実施例１として同様にして完成触媒を得た。このように
して得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
実施例１として同様にして完成触媒を得た。このように
して得られた完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３４】比較例４ 実施例１において、ジルコニウム酸化物と酸化ランタン
を用いず、さらに酸化セリウム４０ｇに変えて、比較例
１で用いた酸化セリウム２００ｇを用いた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
を用いず、さらに酸化セリウム４０ｇに変えて、比較例
１で用いた酸化セリウム２００ｇを用いた以外は実施例
１と同様にして完成触媒を得た。このようにして得られ
た完成触媒の成分の担持量を表１に示した。
【００３５】比較例５ 実施例１において、酸化バリウム、ジルコニウム酸化物
および酸化ランタンを用いず、さらにパラジウム、酸化
セリウムに変えて、白金を２．２５ｇ含有するジニトロ
ジアミン白金水溶液とロジウムを０．２２ｇ含有する硝
酸ロジウム水溶液の混合した溶液を実施例１で用いた活
性アルミナ２００ｇを含浸、乾燥、焼成して得られた粉
体、比較例１で用いた酸化セリウム１００ｇをボールミ
ルで湿式粉砕した以外は、実施例１と同様にして完成触
媒を得た。このようにして得られた完成触媒の成分の担
持量を表１に示した。
および酸化ランタンを用いず、さらにパラジウム、酸化
セリウムに変えて、白金を２．２５ｇ含有するジニトロ
ジアミン白金水溶液とロジウムを０．２２ｇ含有する硝
酸ロジウム水溶液の混合した溶液を実施例１で用いた活
性アルミナ２００ｇを含浸、乾燥、焼成して得られた粉
体、比較例１で用いた酸化セリウム１００ｇをボールミ
ルで湿式粉砕した以外は、実施例１と同様にして完成触
媒を得た。このようにして得られた完成触媒の成分の担
持量を表１に示した。
【００３６】比較例６ 実施例１において、酸化バリウム、ジルコニウム酸化物
および酸化ランタンを用いず、さらにパラジウム、酸化
セリウムに変えて、パラジウムを２．２５ｇ含有する硝
酸パラジウム水溶液とロジウムを０．２２ｇ含有する硝
酸ロジウム水溶液の混合した溶液を実施例１で用いた活
性アルミナ２００ｇを含浸、乾燥、焼成して得られた粉
体、比較例１で用いた酸化セリウム１００ｇをボールミ
ルで湿式粉砕した以外は、実施例１と同様にして完成触
媒を得た。このようにして得られた完成触媒の成分の担
持量を表１に示した。
および酸化ランタンを用いず、さらにパラジウム、酸化
セリウムに変えて、パラジウムを２．２５ｇ含有する硝
酸パラジウム水溶液とロジウムを０．２２ｇ含有する硝
酸ロジウム水溶液の混合した溶液を実施例１で用いた活
性アルミナ２００ｇを含浸、乾燥、焼成して得られた粉
体、比較例１で用いた酸化セリウム１００ｇをボールミ
ルで湿式粉砕した以外は、実施例１と同様にして完成触
媒を得た。このようにして得られた完成触媒の成分の担
持量を表１に示した。
【００３７】実施例１２ 実施例１〜１１及び比較例１〜６で得られた触媒を、エ
ンジン耐久後、触媒活性を評価した。以下にその手順を
示す。
ンジン耐久後、触媒活性を評価した。以下にその手順を
示す。
【００３８】市販の電子制御方式のエンジン（８気筒４
４００ｃｃ）を使用し、各触媒を充填したマルチコンバ
ーターをエンジンの排気系に連設して耐久テストを行な
った。エンジンは、定常運転６０秒、減速６秒（減速時
に燃料がカットされて、触媒は、高温酸化雰囲気の厳し
い条件にさらされる。）というモード運転で運転し触媒
ベッド温度が定常運転時９５０℃となる条件で５０時間
触媒をエージングした。エージング後の触媒性能の評価
は、市販の電子制御方式のエンジン（４気筒１８００ｃ
ｃ）を使用し、各触媒を充填したマルチコンバーター
を、エンジンの排気系に連設して行なった。触媒の三元
性能は触媒入口ガス温度４００℃、空間速度９０，００
０ｈｒ-1の条件で評価した。この際、外部発振器より１
Ｈｚサイン波型シグナルをエンジンのコントロールユニ
ットに導入して、空燃比（Ａ／Ｆ）を±１．０Ａ／Ｆ，
１Ｈｚで振動させながら平均空燃比を連続的に変化さ
せ、このときの触媒入口及び出口ガス組成を同時に分析
して、平均空燃比Ａ／Ｆが１５．１から１４．１までＣ
Ｏ，ＨＣ及びＮＯの浄化率を求めた。
４００ｃｃ）を使用し、各触媒を充填したマルチコンバ
ーターをエンジンの排気系に連設して耐久テストを行な
った。エンジンは、定常運転６０秒、減速６秒（減速時
に燃料がカットされて、触媒は、高温酸化雰囲気の厳し
い条件にさらされる。）というモード運転で運転し触媒
ベッド温度が定常運転時９５０℃となる条件で５０時間
触媒をエージングした。エージング後の触媒性能の評価
は、市販の電子制御方式のエンジン（４気筒１８００ｃ
ｃ）を使用し、各触媒を充填したマルチコンバーター
を、エンジンの排気系に連設して行なった。触媒の三元
性能は触媒入口ガス温度４００℃、空間速度９０，００
０ｈｒ-1の条件で評価した。この際、外部発振器より１
Ｈｚサイン波型シグナルをエンジンのコントロールユニ
ットに導入して、空燃比（Ａ／Ｆ）を±１．０Ａ／Ｆ，
１Ｈｚで振動させながら平均空燃比を連続的に変化さ
せ、このときの触媒入口及び出口ガス組成を同時に分析
して、平均空燃比Ａ／Ｆが１５．１から１４．１までＣ
Ｏ，ＨＣ及びＮＯの浄化率を求めた。
【００３９】上記のようにして求めたＣＯ，ＨＣ及びＮ
Ｏの浄化率対入口空燃比をグラフにプロットして、三元
特性曲線を作成し、ＣＯ，ＮＯ浄化率曲線の交点（クロ
スオーバーポイントと呼ぶ）の浄化率と、その交点のＡ
／Ｆ値におけるＨＣ浄化率さらに、Ａ／Ｆが１４．２
（エンジン排気ガスがリッチ）でのＮＯ浄化能を表２に
示した。
Ｏの浄化率対入口空燃比をグラフにプロットして、三元
特性曲線を作成し、ＣＯ，ＮＯ浄化率曲線の交点（クロ
スオーバーポイントと呼ぶ）の浄化率と、その交点のＡ
／Ｆ値におけるＨＣ浄化率さらに、Ａ／Ｆが１４．２
（エンジン排気ガスがリッチ）でのＮＯ浄化能を表２に
示した。
【００４０】また、触媒の低温での浄化性能は、空燃比
を±０．５Ａ／Ｆ（１Ｈｚ）の条件で振動させながら、
平均空燃比をＡ／Ｆに１４．６に固定してエンジンを運
転し、エンジン排気系の触媒コンバーターの前に熱交換
器を取り付けて、触媒入口ガス温度を２００℃〜５００
℃まで連続的に変化させ、触媒入口及び出口ガス組成を
分析して、ＣＯ，ＨＣ及びＮＯの浄化率を求めることに
より評価した。上記の様にして求めた、ＣＯ，ＨＣ及び
ＮＯの浄化率５０％での温度（ライトオフ温度）を測定
して表２に示した。
を±０．５Ａ／Ｆ（１Ｈｚ）の条件で振動させながら、
平均空燃比をＡ／Ｆに１４．６に固定してエンジンを運
転し、エンジン排気系の触媒コンバーターの前に熱交換
器を取り付けて、触媒入口ガス温度を２００℃〜５００
℃まで連続的に変化させ、触媒入口及び出口ガス組成を
分析して、ＣＯ，ＨＣ及びＮＯの浄化率を求めることに
より評価した。上記の様にして求めた、ＣＯ，ＨＣ及び
ＮＯの浄化率５０％での温度（ライトオフ温度）を測定
して表２に示した。
【００４１】表２より、本発明に開示される触媒は、貴
金属として、ロジウムを含まず、パラジウムのみでＣ
Ｏ，ＨＣおよびＮＯｘの三成分を同時に高性能に除去で
きることがわかる。さらに、エンジン排気ガスがリッチ
側でのＮＯｘの浄化率（Ａ／Ｆが１４．２でのＮＯｘの
値）に優れ、かつ著しく低温でＨＣ，ＣＯ及びＮＯの三
成分を同時除去（ライトオフ温度の値）できるものであ
る。
金属として、ロジウムを含まず、パラジウムのみでＣ
Ｏ，ＨＣおよびＮＯｘの三成分を同時に高性能に除去で
きることがわかる。さらに、エンジン排気ガスがリッチ
側でのＮＯｘの浄化率（Ａ／Ｆが１４．２でのＮＯｘの
値）に優れ、かつ著しく低温でＨＣ，ＣＯ及びＮＯの三
成分を同時除去（ライトオフ温度の値）できるものであ
る。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大幡 知久 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の１ 株式会社日本触媒 触媒研究所内 (56)参考文献 特開 平４−114742（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−212284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86
Claims (5)
- 【請求項１】 （ａ）パラジウム、アルカリ土類金属酸
化物、（ｂ）ランタン及びセリウムを担持したジルコニ
ウム酸化物、並びに（ｃ）耐火性無機酸化物を含有する
触媒活性成分を一体構造体に被覆してなることを特徴と
する排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 一体構造体１リットル当たり、パラジウ
ムが０．５〜３０ｇ、セリウム酸化物が１０〜１００
ｇ、ジルコニウム酸化物が１０〜１５０ｇ、ランタン酸
化物が０．１〜５０ｇ、アルカリ土類金属酸化物が０．
１〜５０ｇ及び耐火性性無機酸化物が１０〜３００ｇで
ある請求項１に記載の触媒。 - 【請求項３】 ランタン及びセリウムを担持したジルコ
ニウム酸化物（ｂ）が、セリウムとジルコニウム（酸化
物換算重量）との重量比で１５０：１００〜１０：１０
０である請求項１または２に記載の触媒。 - 【請求項４】 （ｂ）ランタン及びセリウムを担持した
ジルコニウム酸化物（ｂ）が、ジルコニウムの酸化物又
は水酸化物に、水溶性のランタン及びセリウムの塩の水
溶液を含浸し、乾燥、焼成して得られるものである請求
項１〜３のいずれか一つに記載の触媒。 - 【請求項５】 該アルカリ土類金属がバリウム酸化物で
ある請求項１〜４のいずれか一つに記載の触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15848597A JP3280277B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15848597A JP3280277B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4157981A Division JP2698288B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052640A JPH1052640A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3280277B2 true JP3280277B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=15672778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15848597A Expired - Lifetime JP3280277B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280277B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101051418B1 (ko) | 2006-03-16 | 2011-07-22 | 인터내쇼날 카탈리스트 테크놀로지, 인코포레이티드 | 배기가스 정화용 촉매, 그 제조방법 및 이러한 촉매를이용한 배기가스의 정화방법 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP15848597A patent/JP3280277B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1052640A (ja) | 1998-02-24 |
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