JP3330154B2 - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst

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JP3330154B2
JP3330154B2 JP04267392A JP4267392A JP3330154B2 JP 3330154 B2 JP3330154 B2 JP 3330154B2 JP 04267392 A JP04267392 A JP 04267392A JP 4267392 A JP4267392 A JP 4267392A JP 3330154 B2 JP3330154 B2 JP 3330154B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は排気ガス浄化用触媒に関
し、特に、自動車等の内燃機関から排出される排気ガス
を浄化するための触媒に関する。更に詳しくは、内燃機
関の排気ガス中に含まれる有害成分のうち、炭化水素
(HC)、一酸化炭素(CO)及び窒素酸化物(N
X )を同時に浄化するための三元触媒であって、高温
域での耐久性を向上した排気ガス浄化用触媒に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas, and more particularly to a catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine of an automobile or the like. More specifically, among the harmful components contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (N
O X) of a three-way catalyst for purifying the same time, a catalyst for purifying exhaust gases having improved durability in a high temperature range.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の内燃機関から排出される排気
ガスを浄化するために、従来、多数の触媒が提案されて
いる。これらの多数の触媒のうち、現在では、炭化水素
(HC)、一酸化炭素(CO)及び窒素酸化物(N
X )を同時に浄化することができる三元触媒が主流に
なっている。
2. Description of the Related Art Numerous catalysts have been proposed to purify exhaust gas discharged from an internal combustion engine of an automobile or the like. Of these numerous catalysts, hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (N
O X) the three-way catalyst capable of purifying the same time has become the mainstream.

【0003】上記従来の三元触媒は、コージェライト製
または金属製等のハニカム担体上に、耐火性無機酸化物
および一種以上の触媒成分を担持させたものである。こ
の場合、耐火性無機酸化物としては、例えばアルミナ、
アルミナ・シリカ、或いはシリカが用いられる。また、
触媒成分としては、白金(Pt)、パラジウム(P
d)、ロジウム(Rh)、セリウム(Ce)、ランタン
(La)およびジルコニウム(Zr)等から選択され
る。上記の耐火性無機酸化物と触媒成分とは、任意の組
み合わせで担持させることができる。
[0003] The conventional three-way catalyst is obtained by supporting a refractory inorganic oxide and one or more catalyst components on a honeycomb support made of cordierite or metal. In this case, as the refractory inorganic oxide, for example, alumina,
Alumina / silica or silica is used. Also,
Platinum (Pt), palladium (P
d), rhodium (Rh), cerium (Ce), lanthanum (La), zirconium (Zr) and the like. The refractory inorganic oxide and the catalyst component can be supported in any combination.

【0004】このような三元触媒は、一般に次のように
して調製される。まず、耐火性無機酸化物粉体に触媒成
分を単独或いは組み合わせて分散担持させ、触媒組成物
を形成する。次いで、この触媒組成物をハニカム担体に
被覆すればよい。或いは、ハニカム担体に耐火性無機酸
化物を被覆した後、この担体を、単独または複数の触媒
成分を含有する水溶液中に浸漬することによって調製し
てもよい。
[0004] Such a three-way catalyst is generally prepared as follows. First, the catalyst component is dispersed and supported on the refractory inorganic oxide powder alone or in combination to form a catalyst composition. Next, the catalyst composition may be coated on the honeycomb carrier. Alternatively, it may be prepared by coating a honeycomb carrier with a refractory inorganic oxide and then immersing the carrier in an aqueous solution containing one or more catalyst components.

【0005】しかしながら、上記従来の三元触媒は高温
域での耐久性が不十分で、これを高温で使用すると触媒
性能が低下してしまう問題がある。その第一の理由は、
担体上に担持されたアルミナ等の耐火性無機酸化物の比
表面積が低下することである。第二の理由は、耐火性無
機酸化物中に担持されている白金、パラジウム、ロジウ
ム、セリウム等の触媒成分がシンタリング(凝集)して
しまうことである。
However, the above-mentioned conventional three-way catalyst has insufficient durability in a high temperature range, and there is a problem that the use of the catalyst at a high temperature deteriorates the catalytic performance. The first reason is that
That is, the specific surface area of the refractory inorganic oxide such as alumina supported on the support decreases. The second reason is that catalyst components such as platinum, palladium, rhodium, and cerium supported in the refractory inorganic oxide are sintered (agglomerated).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その課題は、炭化水素(HC)、
一酸化炭素(CO)及び窒素酸化物(NOX )を同時に
浄化するための三元触媒を改良し、その高温使用時にお
ける耐久性を向上させ、且つ触媒性能の低下を抑制する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a hydrocarbon (HC),
Improved three-way catalyst for purifying carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO X) at the same time, to improve the durability in time of high temperature use is to and to suppress a decrease in catalytic performance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、担体上に形成されたアルミナコート層
に担持される触媒成分のうち、セリウムおよびジルコニ
ウムについては、酸化セリウム微粒子中に酸化ジルコニ
ウムを固溶させた複合酸化物として担持させ、ランタン
については酸化ランタンとして担持させることとした。
In order to solve the above problems, in the present invention, cerium and zirconium among the catalyst components supported on an alumina coat layer formed on a carrier are contained in cerium oxide fine particles. Zirconium oxide was supported as a solid oxide in a solid solution, and lanthanum was supported as lanthanum oxide.

【0008】本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、無機
耐火性触媒担体に、白金、パラジウム及びロジウムから
なる群から選ばれる一種以上の触媒成分を含有するアル
ミナコート層が形成された触媒において、前記触媒成分
に加えて該アルミナコート層に、該アルミナコート層全
体の10〜40重量%の、酸化セリウム中に酸化ジルコ
ニウムを5〜15重量%固溶させた複合酸化物、および
該アルミナコート層全体の2〜20重量%の酸化ランタ
ンを含有させたことを特徴とする。
[0008] The exhaust gas purifying catalyst according to the present invention is a catalyst in which an alumina coat layer containing at least one catalyst component selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium is formed on an inorganic refractory catalyst carrier. A composite oxide in which zirconium oxide is solid-dissolved in cerium oxide in an amount of 10 to 40% by weight based on the alumina coat layer, It is characterized by containing 2 to 20% by weight of lanthanum oxide.

【0009】本発明に係る排気ガス浄化用触媒の製造方
法は、無機耐火性触媒担体に、触媒成分を含有するアル
ミナコート層が形成された排気ガス浄化用触媒の製造方
法であって、(a)結晶粒子径50〜300A(オング
ストローム)の酸化セリウム粉末を、オキシ硝酸ジルコ
ニウム溶液に浸漬して、これを乾燥し、600〜800
℃で1〜5時間焼成することにより、酸化セリウムに酸
化ジルコニウムを5〜15重量%固溶させた複合酸化物
を得る工程と、(b)前記複合酸化物、酸化ランタン、
γ−アルミナおよびアルミナ水和物を、前記複合酸化物
がアルミナコート層全体の10〜40重量%、前記酸化
ランタンがアルミナコート層全体の2〜20重量%とな
るように水と混合してスラリーを調製し、該スラリーを
前記無機耐火性触媒担体にコートし、乾燥した後、焼成
する工程と、(c)前記工程(b)より得られる担体
を、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選
ばれる一種以上の触媒成分を含有する溶液に含浸する工
程とを含む。
The method for producing an exhaust gas purifying catalyst according to the present invention is a method for producing an exhaust gas purifying catalyst in which an alumina coat layer containing a catalyst component is formed on an inorganic refractory catalyst carrier. ) A cerium oxide powder having a crystal particle size of 50 to 300 A (angstrom) is immersed in a zirconium oxynitrate solution, and dried, and
B. Firing at 1 ° C. for 1 to 5 hours to obtain a composite oxide in which cerium oxide is solid-dissolved with 5 to 15% by weight of zirconium oxide; and (b) the composite oxide, lanthanum oxide;
A slurry obtained by mixing γ-alumina and alumina hydrate with water so that the composite oxide accounts for 10 to 40% by weight of the entire alumina coat layer and the lanthanum oxide accounts for 2 to 20% by weight of the entire alumina coat layer And coating the slurry on the inorganic refractory catalyst support, drying and calcining; and (c) selecting the support obtained from the step (b) from the group consisting of platinum, palladium and rhodium. Impregnating with a solution containing one or more catalyst components.

【0010】本発明における無機耐火性触媒担体として
は、従来の三元触媒と同様、コージェライト製担体また
は金属製担体等を用いることができる。何れの場合も、
通常はハニカム担体の形態で用いられる。好ましい担体
は、コージェライト製のハニカム担体である。
As the inorganic refractory catalyst carrier in the present invention, a cordierite carrier or a metal carrier can be used as in the case of the conventional three-way catalyst. In either case,
Usually, it is used in the form of a honeycomb carrier. Preferred carriers are cordierite honeycomb carriers.

【0011】本発明におけるアルミナコート層も、従来
の三元触媒に用いられているのと同じもの、例えばγア
ルミナ層を用いることができる。このアルミナコート層
の量は、最終的に形成された触媒の容積1リットル当り
50〜200g(以下、50〜200g/l−catと
表す)であることが好ましい。
The alumina coat layer in the present invention may be the same as that used in the conventional three-way catalyst, for example, a gamma alumina layer. The amount of the alumina coat layer is preferably 50 to 200 g (hereinafter referred to as 50 to 200 g / l-cat) per liter of the volume of the finally formed catalyst.

【0012】本発明においてアルミナコート層に担持さ
れる触媒成分のうち、Pt、Rhおよび/またはPd
は、従来と同様の形で含有させればよい。一般に、これ
ら触媒成分の担持量は夫々次の通りである。 Pt;0〜2.0g/l−cat、好ましくは0.5〜
1.5g/l−cat Rh;0〜0.6g/l−cat、好ましくは0.1〜
0.4g/l−cat Pd;0〜4.0g/l−cat、好ましくは0〜2.
0g/l−cat
In the present invention, among the catalyst components supported on the alumina coat layer, Pt, Rh and / or Pd
May be contained in the same manner as in the prior art. Generally, the supported amounts of these catalyst components are as follows, respectively. Pt; 0 to 2.0 g / l-cat, preferably 0.5 to
1.5 g / l-cat Rh; 0 to 0.6 g / l-cat, preferably 0.1 to
0.4 g / l-cat Pd; 0-4.0 g / l-cat, preferably 0-2.
0 g / l-cat

【0013】本発明における特徴的な構成は、前記アル
ミナコート層に担持される触媒成分のうち、特にCe、
ZrおよびLaの担持形態にある。そこで、次にこの特
徴的構成について説明する。
The characteristic structure of the present invention is that, among the catalyst components supported on the alumina coat layer, particularly, Ce,
Zr and La are supported. Therefore, this characteristic configuration will be described next.

【0014】CeおよびZrは、結晶粒子径50〜30
0Aの酸化セリウム中に酸化ジルコニウムを5〜15重
量%固溶させた複合酸化物として添加される。このよう
な複合酸化物は、酸化セリウム粉末にオキシ硝酸ジルコ
ニウム溶液を浸漬して乾燥し、これを焼成することによ
り得ることができる。この焼成条件は、600〜800
℃、1〜5時間が好ましい。なお、酸化セリウムの結晶
粒子径を50〜300Aとした理由は、300Aを越え
ると酸化ジルコニウムとの固溶を起こし難くなり、また
50A未満では、アルミナコート層を形成するための焼
成工程において、ランタンおよび/またはアルミナとの
固溶を起こし易いからである。また、酸化ジルコニウム
の固溶量を5〜15重量%とした理由は、5重量%未満
では酸化セリウムとの複合酸化物の形成が不十分であ
り、15重量%を越えると余分の酸化ジルコニウムが生
成して触媒性能を低下させるからである。
Ce and Zr have a crystal grain size of 50-30.
It is added as a composite oxide in which 5 to 15% by weight of zirconium oxide is dissolved in cerium oxide of 0A. Such a composite oxide can be obtained by immersing a zirconium oxynitrate solution in cerium oxide powder, drying it, and firing it. The firing conditions are from 600 to 800
C. for 1 to 5 hours is preferred. The reason why the crystal particle diameter of cerium oxide is set to 50 to 300 A is that if it exceeds 300 A, solid solution with zirconium oxide hardly occurs, and if it is less than 50 A, lanthanum is used in a firing step for forming an alumina coat layer. And / or solid solution with alumina is likely to occur. Also, the reason why the solid solution amount of zirconium oxide is 5 to 15% by weight is that if it is less than 5% by weight, the formation of a composite oxide with cerium oxide is insufficient, and if it exceeds 15% by weight, excess zirconium oxide is formed. This is because they are generated and deteriorate the catalytic performance.

【0015】上記複合酸化物の担持量は、コート層全体
の10〜40重量%とする。10重量%未満ではセリウ
ムのO2 ストレージ効果が不十分であり、また40重量
%を越えるとアルミナ分が少なくてPt、Pd、Rh等
の担持に悪影響を及ぼすからである。
The amount of the composite oxide to be carried is 10 to 40% by weight of the entire coating layer. If the content is less than 10% by weight, the O 2 storage effect of cerium is insufficient, and if the content exceeds 40% by weight, the alumina content is small and adversely affects the loading of Pt, Pd, Rh and the like.

【0016】一方、Laは酸化ランタンとして担持され
る。その担持量は、コート層全体の2〜20重量%であ
る。2重量%未満ではランタンの添加効果が見られず、
20重量%を越えるとセリアとアルミナとの相互作用の
影響が大きくなり過ぎ、触媒性能を低下させるからであ
る。本発明による排気ガス浄化用触媒は、例えば次のよ
うにして製造することができる。
On the other hand, La is supported as lanthanum oxide. The carrying amount is 2 to 20% by weight of the whole coat layer. If less than 2% by weight, the effect of adding lanthanum is not seen,
If the content exceeds 20% by weight, the influence of the interaction between ceria and alumina becomes too large, and the catalyst performance is reduced. The exhaust gas purifying catalyst according to the present invention can be manufactured, for example, as follows.

【0017】まず、既述の酸化セリウムと酸化ジルコニ
ウムとの複合酸化物、γ−アルミナ、酸化ランタン、ア
ルミナ水和物および水からスラリーを作成し、該スラリ
ーを既述の触媒担体にコートし、乾燥する。その際、ス
ラリー中の前記複合酸化物、γ−アルミナ、酸化ランタ
ン、アルミナ水和物の量は、夫々の成分について既述し
た所期の含有量が得られるように設定する。この工程を
2回行った後、焼成することにより、前記触媒担体上に
γ−アルミナ層を形成する。こうして形成されたγ−ア
ルミナコート層には、前記複合酸化物および酸化ランタ
ンが含有されている。
First, a slurry is prepared from the above-mentioned composite oxide of cerium oxide and zirconium oxide, γ-alumina, lanthanum oxide, alumina hydrate and water, and the slurry is coated on the above-mentioned catalyst carrier. dry. At this time, the amounts of the composite oxide, γ-alumina, lanthanum oxide, and alumina hydrate in the slurry are set so as to obtain the desired contents described above for each component. After performing this step twice, firing is performed to form a γ-alumina layer on the catalyst support. The γ-alumina coat layer thus formed contains the composite oxide and lanthanum oxide.

【0018】次に、このアルミナコート層が形成された
担体を、白金、ロジウム、及び/又はパラジウムを含有
する溶液に含浸することにより、Pt、Rh及び/又は
Pdを前記アルミナコート層に担持させて本発明の触媒
を得る。Ptを担持させるためには、例えばジニトロジ
アンミン白金溶液を用いることができる。Rhを担持さ
せるためには、例えば硝酸ロジウム溶液を用いることが
できる。また、Pdを担持させるためには、例えば硝酸
パラジウム溶液を用いることができる。
Next, the carrier on which the alumina coat layer is formed is impregnated with a solution containing platinum, rhodium and / or palladium, so that Pt, Rh and / or Pd is carried on the alumina coat layer. To obtain the catalyst of the present invention. For carrying Pt, for example, a dinitrodiammineplatinum solution can be used. For carrying Rh, for example, a rhodium nitrate solution can be used. For supporting Pd, for example, a palladium nitrate solution can be used.

【0019】[0019]

【作用】本発明による排気ガス浄化用触媒は、微粒子か
つ高比表面積の高性能酸化セリウム粉末をジルコニウム
で安定化して用いているため、耐熱性に優れており、か
つ触媒成分の凝集も防止される。また、酸化ランタンを
添加することによって、アルミナの耐熱性が保持され、
触媒性能も向上する。従って、高温域での使用において
特に高い耐久性を示す。
The exhaust gas purifying catalyst according to the present invention uses fine cerium oxide powder having a high specific surface area and stabilized with zirconium, so that it has excellent heat resistance and prevents aggregation of the catalyst components. You. Also, by adding lanthanum oxide, the heat resistance of alumina is maintained,
The catalyst performance is also improved. Therefore, it exhibits particularly high durability when used in a high temperature range.

【0020】このように耐熱性に優れているため、本発
明の排気ガス浄化用触媒は、高温域での使用において、
アルミナ等の耐火性無機酸化物の表面積の低下および触
媒成分の凝集による触媒性能の低下を防ぐことができ
る。
Because of such excellent heat resistance, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be used in a high temperature range.
It is possible to prevent a decrease in surface area of a refractory inorganic oxide such as alumina and a decrease in catalytic performance due to agglomeration of catalyst components.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1Embodiments of the present invention will be described below. Example 1

【0022】結晶子径100Aを有する酸化セリウム粉
末に、オキシ硝酸ジルコニウム溶液を浸漬して、これを
乾燥し、700℃で2時間焼成することにより、酸化セ
リウムに酸化ジルコニウムを5重量%固溶させた、セリ
ウムと酸化ジルコニウムの複合酸化物を得た。得られた
複合酸化物、γ−アルミナ、酸化ランタン、アルミナ水
和物、及び水からなるスラリーを、コージェライト製ハ
ニカム担体にコートし、乾燥した。この工程を2回行
い、700℃で1時間焼成して、セリウム・ジルコニウ
ム複合酸化物を20重量%、ランタンを5重量%含有す
るγ−アルミナ層を形成した(コートA)。
A zirconium oxynitrate solution is immersed in cerium oxide powder having a crystallite diameter of 100 A, dried, and calcined at 700 ° C. for 2 hours to form a solid solution of 5% by weight of zirconium oxide in cerium oxide. Further, a composite oxide of cerium and zirconium oxide was obtained. The slurry comprising the obtained composite oxide, γ-alumina, lanthanum oxide, alumina hydrate, and water was coated on a cordierite honeycomb carrier and dried. This step was performed twice and fired at 700 ° C. for 1 hour to form a γ-alumina layer containing 20% by weight of the cerium-zirconium composite oxide and 5% by weight of lanthanum (coat A).

【0023】なお、コートAにより形成されたγ−アル
ミナ層は、コート量が120g/l−catであり、セ
リウムを0.18mol/l−cat、ジルコニウムを
0.013mol/l−cat、及びランタンを0.0
5mol/l−cat含有するものであった。
The γ-alumina layer formed by the coating A has a coating amount of 120 g / l-cat, cerium of 0.18 mol / l-cat, zirconium of 0.013 mol / l-cat, and lanthanum. 0.0
It contained 5 mol / l-cat.

【0024】このようにして得た担体を、ジニトロジア
ンミン白金溶液及び硝酸ロジウム溶液に含浸し、Pt、
Rhをそれぞれ1.2g/l−cat、0.2g/l−
cat担持して触媒1を得た。 実施例2
The carrier thus obtained is impregnated with a dinitrodiammineplatinum solution and a rhodium nitrate solution to form Pt,
Rh was 1.2 g / l-cat and 0.2 g / l-, respectively.
The catalyst was carried on Cat to obtain Catalyst 1. Example 2

【0025】結晶子径100Aを有する酸化セリウム粉
末に、オキシ硝酸ジルコニウム溶液を浸漬して、これを
乾燥し、700℃で2時間焼成することにより、酸化セ
リウムに酸化ジルコニウムを10重量%固溶させたセリ
ウムと酸化ジルコニウムの複合酸化物を得た。得られた
複合酸化物、γ−アルミナ、酸化ランタン、アルミナ水
和物、及び水からなるスラリーを、コージェライト製ハ
ニカム担体にコートし、乾燥した。この工程を2回行
い、700℃で1時間焼成して、セリウム・ジルコニウ
ム複合酸化物を20重量%、ランタンを5重量%含有す
るγ−アルミナ層を形成した(コートB)。
A zirconium oxynitrate solution is immersed in a cerium oxide powder having a crystallite diameter of 100 A, dried, and calcined at 700 ° C. for 2 hours to form a solid solution of 10 wt% zirconium oxide in the cerium oxide. A composite oxide of cerium and zirconium oxide was obtained. The slurry comprising the obtained composite oxide, γ-alumina, lanthanum oxide, alumina hydrate, and water was coated on a cordierite honeycomb carrier and dried. This step was performed twice and calcined at 700 ° C. for 1 hour to form a γ-alumina layer containing 20% by weight of the cerium-zirconium composite oxide and 5% by weight of lanthanum (coat B).

【0026】なお、コートBにより形成されたγ−アル
ミナ層は、コート量が120g/l−catであり、セ
リウムを0.17mol/l−cat、ジルコニウムを
0.026mol/l−cat、及びランタンを0.0
5mol/l−cat含有するものであった。
The γ-alumina layer formed by the coating B has a coating amount of 120 g / l-cat, 0.17 mol / l-cat of cerium, 0.026 mol / l-cat of zirconium, and lanthanum. 0.0
It contained 5 mol / l-cat.

【0027】このようにして得た担体を、ジニトロジア
ンミン白金溶液及び硝酸ロジウム溶液に含浸し、Pt、
Rhをそれぞれ1.2g/l−cat、0.2g/l−
cat担持して触媒2を得た。 実施例3
The carrier thus obtained is impregnated with a dinitrodiammineplatinum solution and a rhodium nitrate solution, and Pt,
Rh was 1.2 g / l-cat and 0.2 g / l-, respectively.
Cat 2 was obtained by carrying cat. Example 3

【0028】結晶子径300Aを有する酸化セリウム粉
末に、オキシ硝酸ジルコニウム溶液を浸漬して、これを
乾燥し、700℃で2時間焼成することにより、酸化セ
リウムに酸化ジルコニウムを10重量%固溶させたセリ
ウムと酸化ジルコニウムの複合酸化物を得た。得られた
複合酸化物、γ−アルミナ、酸化ランタン、アルミナ水
和物、及び水からなるスラリーを、コージェライト製ハ
ニカム担体にコートし、乾燥した。この工程を2回行
い、700℃で1時間焼成して、セリウム・ジルコニウ
ム複合酸化物を20重量%、ランタンを5重量%含有す
るγ−アルミナ層を形成した(コートC)。
A zirconium oxynitrate solution is immersed in cerium oxide powder having a crystallite diameter of 300 A, dried, and fired at 700 ° C. for 2 hours to form a solid solution of 10% by weight of zirconium oxide in cerium oxide. A composite oxide of cerium and zirconium oxide was obtained. The slurry comprising the obtained composite oxide, γ-alumina, lanthanum oxide, alumina hydrate, and water was coated on a cordierite honeycomb carrier and dried. This step was performed twice and fired at 700 ° C. for 1 hour to form a γ-alumina layer containing 20% by weight of the cerium-zirconium composite oxide and 5% by weight of lanthanum (coat C).

【0029】なお、コートCにより形成されたγ−アル
ミナ層は、コート量が120g/l−catであり、セ
リウムを0.17mol/l−cat、ジルコニウムを
0.026mol/l−cat、及びランタンを0.0
5mol/l−cat含有するものであった。
The γ-alumina layer formed by the coating C has a coating amount of 120 g / l-cat, 0.17 mol / l-cat of cerium, 0.026 mol / l-cat of zirconium, and lanthanum. 0.0
It contained 5 mol / l-cat.

【0030】このようにして得た担体を、ジニトロジア
ンミン白金溶液及び硝酸ロジウム溶液に含浸し、Pt、
Rhをそれぞれ1.2g/l−cat、0.2g/l−
cat担持して触媒3を得た。 比較例1
The carrier thus obtained is impregnated with a dinitrodiammineplatinum solution and a rhodium nitrate solution to form Pt,
Rh was 1.2 g / l-cat and 0.2 g / l-, respectively.
Catalyst 3 was obtained by carrying cat. Comparative Example 1

【0031】コージェライト製ハニカム担体に、γ−ア
ルミナ、結晶子径50Aを有する酸化セリウム粉末、酸
化ランタン、アルミナ水和物、及び水からなるスラリー
をコートし、乾燥した。この工程を2回行い、700℃
で1時間焼成して、セリウムを20重量%、ランタンを
5重量%含有するγ−アルミナ層を形成した(コート
D)。
A slurry comprising γ-alumina, cerium oxide powder having a crystallite diameter of 50 A, lanthanum oxide, alumina hydrate, and water was coated on a cordierite honeycomb carrier, and dried. Perform this step twice,
For 1 hour to form a γ-alumina layer containing 20% by weight of cerium and 5% by weight of lanthanum (coat D).

【0032】なお、コートDにより形成されたγ−アル
ミナ層は、コート量が120g/l−catであり、セ
リウムを0.19mol/l−cat、及びランタンを
0.05mol/l−cat含有するものであった。
The γ-alumina layer formed by the coating D has a coating amount of 120 g / l-cat and contains 0.19 mol / l-cat of cerium and 0.05 mol / l-cat of lanthanum. Was something.

【0033】このようにして得た担体を、ジニトロジア
ンミン白金溶液及び硝酸ロジウム溶液に含浸し、Pt、
Rhをそれぞれ1.2g/l−cat、0.2g/l−
cat担持して触媒4を得た。 比較例2
The carrier thus obtained is impregnated with a dinitrodiammineplatinum solution and a rhodium nitrate solution, and Pt,
Rh was 1.2 g / l-cat and 0.2 g / l-, respectively.
Cat 4 was obtained by carrying cat. Comparative Example 2

【0034】コージェライト製ハニカム担体に、γ−ア
ルミナ、結晶子径100Aを有する酸化セリウム粉末、
酸化ジルコニウム、アルミナ水和物、及び水からなるス
ラリーをコートし、乾燥した。この工程を2回行い、7
00℃で1時間焼成して、セリウムを20重量%、ジル
コニウムを5重量%含有するγ−アルミナ層を形成した
(コートE)。
Γ-alumina, cerium oxide powder having a crystallite size of 100 A, on a cordierite honeycomb carrier,
A slurry consisting of zirconium oxide, alumina hydrate, and water was coated and dried. This step is performed twice, and 7
By baking at 00 ° C. for 1 hour, a γ-alumina layer containing 20% by weight of cerium and 5% by weight of zirconium was formed (coat E).

【0035】なお、コートEにより形成されたγ−アル
ミナ層は、コート量が120g/l−catであり、セ
リウムを0.19mol/l−cat、及びジルコニウ
ムを0.07mol/l−cat含有するものであっ
た。
The γ-alumina layer formed by the coating E has a coating amount of 120 g / l-cat and contains 0.19 mol / l-cat of cerium and 0.07 mol / l-cat of zirconium. Was something.

【0036】このようにして得た担体を、ジニトロジア
ンミン白金溶液及び硝酸ロジウム溶液に含浸し、Pt、
Rhをそれぞれ1.2g/l−cat、0.2g/l−
cat担持して触媒5を得た。 特性試験例 上記のようにして得た触媒1〜5について、次に示す条
件で耐久及び評価試験を行った。 <耐久条件> エンジン:2000cc、4気筒 TBI 耐久雰囲気:A/F=14.6(理論空燃比或いはスト
イキ) 入ガス温度:700℃、800℃、900℃ 耐久時間:200時間 <評価条件> エンジン:2000cc、4気筒 TBI ダイナミックA/F特性 振幅 1A/F 周波数 1Hz 入ガス温度:450℃
The carrier thus obtained is impregnated with a dinitrodiammineplatinum solution and a rhodium nitrate solution, and Pt,
Rh was 1.2 g / l-cat and 0.2 g / l-, respectively.
Cat 5 was obtained by carrying cat. Characteristic Test Examples The catalysts 1 to 5 obtained as described above were subjected to durability and evaluation tests under the following conditions. <Durability conditions> Engine: 2000 cc, 4-cylinder TBI Durable atmosphere: A / F = 14.6 (stoichiometric air-fuel ratio or stoichiometric) Inlet gas temperature: 700 ° C, 800 ° C, 900 ° C Durability time: 200 hours <Evaluation conditions> Engine : 2000cc, 4 cylinders TBI Dynamic A / F characteristics Amplitude 1A / F Frequency 1Hz Inlet gas temperature: 450 ° C

【0037】A/Fをストイキを中心とする±1.5A
/Fの間でスイープし、HC、CO、NOX の触媒の入
ガス濃度と出ガス濃度を測定し、次式により浄化率を算
出した。 [(入ガス濃度−出ガス濃度)/入ガス濃度]×100…(1)
A / F is ± 1.5 A centered on stoichiometry
/ Sweeping between F, HC, CO, and measuring the gas concentration incoming and outgoing gas concentration of the catalyst of NO X, was calculated purification rate by the following equation. [(Incoming gas concentration-outgoing gas concentration) / incoming gas concentration] × 100 (1)

【0038】この浄化率とA/Fからグラフを作成し、
このグラフからHCとNOX 、COとNOX の交差する
点を求めた。これにより得られたクロス浄化率を下記表
1に示す。
A graph is created from this purification rate and A / F,
The intersections of HC and NO X and CO and NO X were determined from this graph. Table 1 below shows the obtained cross purification rates.

【0039】[0039]

【表1】 また、実施例2及び比較例1の700℃、800℃、9
00℃のHC−NOX のクロス浄化率を図1に示す。
[Table 1] Further, 700 ° C., 800 ° C., 9
FIG. 1 shows the cross-purification rate of HC-NO X at 00 ° C.

【0040】温度特性評価については、排気ガスがエン
ジンから触媒に至るまでの間に熱交換器を設け、触媒に
入る排気ガスの温度を150℃〜500℃まで10分間
で上昇させ、HC、CO、NOX の浄化率がそれぞれ5
0%になるときの入ガス温度を測定した。その結果を下
記表2に示す。
For the evaluation of the temperature characteristics, a heat exchanger is provided between the exhaust gas and the engine to reach the catalyst, the temperature of the exhaust gas entering the catalyst is raised from 150 ° C. to 500 ° C. in 10 minutes, and HC, CO, , 5 purification rate of the NO X are each
The incoming gas temperature when it reached 0% was measured. The results are shown in Table 2 below.

【0041】[0041]

【表2】 上記表1、表2及び図1から明らかなように、本発明品
は、従来品と比べ、特に高温側の触媒特性が優れている
ことがわかる。
[Table 2] As is clear from Tables 1 and 2 and FIG. 1, the product of the present invention is superior to the conventional product in the catalytic properties particularly on the high temperature side.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の排気ガス
浄化用触媒は耐熱性に優れているため、高温域で使用す
る際のアルミナ等の耐火性無機酸化物の表面積の低下、
及びこれによる触媒性能の低下を抑制することができ
る。
As described in detail above, since the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is excellent in heat resistance, the surface area of a refractory inorganic oxide such as alumina when used in a high temperature range is reduced.
In addition, it is possible to suppress a decrease in catalyst performance due to this.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】HC−NOX のクロス浄化率を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a cross purification rate of HC-NO X.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−168927(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/86 B01D 53/94 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-5-168927 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 B01D 53 / 86 B01D 53/94

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 無機耐火性触媒担体に、白金、パラジウ
ム及びロジウムからなる群から選ばれる一種以上の触媒
成分を含有するアルミナコート層が形成された触媒にお
いて、前記触媒成分に加えて該アルミナコート層に、該
アルミナコート層全体の10〜40重量%の、結晶粒子
径50〜300A(オングストローム)の酸化セリウム
中に酸化ジルコニウムを5〜15重量%固溶させた複合
酸化物、および該アルミナコート層全体の2〜20重量
%の酸化ランタンを含有させたことを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。
1. A catalyst in which an inorganic refractory catalyst carrier is provided with an alumina coat layer containing at least one catalyst component selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium. The layer contains 10 to 40% by weight of crystal particles of the whole alumina coat layer.
A composite oxide in which 5 to 15% by weight of zirconium oxide is dissolved in cerium oxide having a diameter of 50 to 300 A (angstrom) and lanthanum oxide of 2 to 20% by weight of the entire alumina coat layer are contained. Exhaust gas purification catalyst.
【請求項2】 無機耐火性触媒担体に、触媒成分を含有
するアルミナコート層が形成された排気ガス浄化用触媒
の製造方法であって、 (a)結晶粒子径50〜300A(オングストローム)
の酸化セリウム粉末を、オキシ硝酸ジルコニウム溶液に
浸漬して、これを乾燥し、600〜800℃で1〜5時
間焼成することにより、酸化セリウムに酸化ジルコニウ
ムを5〜15重量%固溶させた複合酸化物を得る工程
と、 (b)前記複合酸化物、酸化ランタン、γ−アルミナお
よびアルミナ水和物を、前記複合酸化物がアルミナコー
ト層全体の10〜40重量%、前記酸化ランタンがアル
ミナコート層全体の2〜20重量%となるように水と混
合してスラリーを調製し、該スラリーを前記無機耐火性
触媒担体にコートし、乾燥した後、焼成する工程と、 (c)前記工程(b)より得られる担体を、白金、パラ
ジウムおよびロジウムからなる群から選ばれる一種以上
の触媒成分を含有する溶液に含浸する工程とを含むこと
を特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。
2. A method for producing an exhaust gas purifying catalyst in which an alumina coat layer containing a catalyst component is formed on an inorganic refractory catalyst carrier, comprising: (a) a crystal particle diameter of 50 to 300 A (angstrom).
The cerium oxide powder is immersed in a zirconium oxynitrate solution, dried, and calcined at 600 to 800 ° C. for 1 to 5 hours to form a solid solution of 5 to 15% by weight of zirconium oxide in cerium oxide. A step of obtaining an oxide; (b) the composite oxide, lanthanum oxide, γ-alumina and alumina hydrate, wherein the composite oxide is 10 to 40% by weight of the whole alumina coat layer, and the lanthanum oxide is alumina coat. Preparing a slurry by mixing with water so as to be 2 to 20% by weight of the entire layer, coating the slurry on the inorganic refractory catalyst support, drying and firing, and (c) the step (c) b) impregnating the carrier obtained in (b) with a solution containing one or more catalyst components selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium. A method for producing a gas purification catalyst.
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