JP3377676B2 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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Description
などの排気ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)、炭化
水素(HC)、および窒素酸化物(NOx)を効率よく
浄化する排ガス浄化用触媒に関する。
媒として、排気ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)、
炭化水素(HC)、および窒素酸化物(NOx)を同時
に浄化できる三元触媒の開発が進められており、白金、
パラジウム、ロジウムなどの貴金属を活性物質とした三
元触媒がよく知られている。
ナ、特にγ−Al2O3が用いられており、このγ−A
l2O3上に、上記の貴金属を分散担持させたものが広
く使用されている。
3は、温度の上昇とともに構造相転移を伴いながらシン
タリングを起こすので、排ガス浄化用触媒として要求さ
れる900℃以上といった高温での長期間にわたる使用
では、熱劣下を生じて触媒担体としての機能を十分に発
揮し得ない。
強化され、冷間時においてもエンジンを始動した直後か
ら浄化触媒活性を示す排ガス浄化用触媒の開発が望まれ
ているが、浄化触媒活性を発揮させるためには、エンジ
ン始動直後から浄化触媒活性が発揮される温度まですば
やく昇温させる必要があり、そのためには、排ガス浄化
用触媒をエンジンの近くに配置する必要があるが、エン
ジンの近くに配置した場合には、運転中においてはきわ
めて高い温度となり、γ−Al2O3を触媒担体として
用いたものでは、長期にわたり浄化触媒活性を維持する
ことは困難である。
すべく、γ−Al2O3担体に熱安定性向上剤を添加す
るとか、逆にγ−Al2O3の安定性を低下させる物質
の添加を避けるなどの工夫が種々提案されているが、上
記のようなきわめて高い温度で長期にわたり浄化触媒活
性を維持しうるものは未だ提案されていない。
おいて長期にわたり使用しても良好な浄化触媒活性を示
す排ガス浄化用触媒の最適の組成について鋭意検討を行
ったところ、Sr、Ca、Mgからなる群より選ばれた
アルカリ土類金属、マンガンと、アルミニウムからなる
耐熱性酸化物と、貴金属とを含有する系が、排ガス浄化
用触媒として、高温下において長期にわたり使用しても
良好な浄化触媒活性を示す知見を見出し、本発明を完成
するに至った。
たアルカリ土類金属を示す。)で表される耐熱性酸化物
と、貴金属とを含有する排ガス浄化用触媒、(2) 貴金属が、Pt、Rh、Pdからなる群より選ば
れた少なくとも一種以上である(1)記載の排ガス浄化
用触媒、(3) さらに、セリウム含有酸化物を含有する(1)ま
たは(2)記載の排ガス浄化用触媒、(4) セリウム含有酸化物が、CeO2−ZrO2−Y
2O3系複合酸化物である(3)記載の排ガス浄化用触
媒、に関する。
て、一般式AMnAl 11 O 19 (式中、Aは、Sr、Ca、Mgからなる群より選ばれ
たアルカリ土類金属を示す。)で表される耐熱性酸化物
は、Aの酸化物(AO)と、6分子のアルミナ(6Al
2O3)より構成されるヘキサアルミネート(AO・6
Al2O3)の組成に基づく、Mn置換ヘキサアルミネ
ート(A(MnAl 11 )O19)の組成をもち、Aと
しては、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(C
a)、マグネシウム(Mg)からなる群より選ばれたア
ルカリ土類金属が用いられる。
である。
触媒活性を付与する貴金属としては、ルテニウム(R
u)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミ
ウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)か
らなる白金族元素が挙げられ、工業上好ましくは、白金
(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)が用
いられる。これら貴金属は、耐熱性酸化物100重量部
に対し、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜
2重量部含有されることが好ましい。
を用いて製造することができ、例えば、あらかじめ耐熱
性酸化物を製造しておき、この耐熱性酸化物に貴金属を
担持させる。
ば、アルコキシド法、塩分解法、クエン酸錯体法及び共
沈法などが挙げられる。
論比となるような組成及び割合で、アルカリ土類金属、
マンガン、アルミニウムの各アルコラート体をトルエ
ン、キシレンなどの市販の有機溶剤中で混合して混合ア
ルコキシド溶液を調製した後、この混合アルコキシド溶
液に水を加えて、共沈あるいは加水分解させてから、こ
の共沈物あるいは加水分解生成物を乾燥後熱処理するこ
とにより、耐熱性酸化物を得る方法が挙げられる。
シキドとしては、メトキシド、エトキシド、プロポキシ
ド、ブトキシドなどやこれらのエトキシエチレート或い
はメトキシプロピレートなどのアルコキシアルコラート
が用いられる。また、アルカリ土類金属、マンガン、ア
ルミニウムの各成分中、特定の成分については、アルコ
ラート体を用いずに、その成分以外の成分で、先ず混合
アルコキシド溶液を調製した後に、その特定成分の塩を
含む水溶液を加えて、共沈あるいは加水分解させてもよ
い。このような塩としては、硝酸塩が好適に用いられ、
例えば、硝酸カリウム、硝酸マンガンなどの硝酸塩を含
む水溶液を混合アルコキシド溶液に後から加えて、共沈
あるいは加水分解させる。
処理は、先ず、共沈物あるいは加水分解生成物を、約3
0℃〜120℃で約1〜48時間乾燥して乾燥物を得た
後、得られた乾燥物を約500℃〜1300℃、好まし
くは約800℃〜1100℃で約0.5〜12時間、好
ましくは約1〜4時間焼成することにより行なう。この
場合、共沈物あるいは加水分解生成物が塩を含んでいる
場合には、先ず濾過して得た水和物を充分に水洗するこ
とが好ましい。
化物の少なくとも一部がマグネトプランバイト相、スピ
ネル相などの結晶相を形成するようにして、耐熱性酸化
物の耐熱性を高める。このような結晶相を形成する好適
な焼成条件は、耐熱性酸化物の組成及びその割合にて適
宜決定される。
なるような組成及び割合で、アルカリ土類金属、マンガ
ン、アルミニウムの各成分の塩を水中で混合した後、減
圧下、水を留去して混合物を乾固した後、上記の熱処理
をすることにより、耐熱性酸化物を得る方法が挙げられ
る。
酸塩、塩酸塩、りん酸塩等の無機塩、酢酸塩、しゅう酸
塩等の有機塩が挙げられ、好ましくは、硝酸塩、酢酸塩
が用いられる。
論比となるような組成及び割合で、アルカリ土類金属、
マンガン、アルミニウムの各成分の塩を水中で混合して
混合水溶液を調製した後、この混合水溶液に、クエン酸
を含む水溶液を加えて各成分をクエン酸錯体として沈殿
させ、次いで減圧下、水を留去して混合物を乾固した
後、上記の熱処理をすることにより、耐熱性酸化物を得
る方法が挙げられる。この場合、用いる塩としては、上
記塩分解法で用いる塩と同様のものが用いられる。
るような組成及び割合で、アルカリ土類金属、マンガ
ン、アルミニウムの各成分の塩化物を水中で混合して混
合水溶液を調製した後、この混合水溶液に、アルカリ性
水溶液を加えて各成分を共沈させ、共沈物を濾過水洗の
後、上記の熱処理をすることにより、耐熱性酸化物を得
る方法が挙げられる。この場合、アルカリ性水溶液とし
ては、好ましくはアンモニア水が用いられる。
貴金属を担持させる方法としては、例えば、貴金属を含
む塩の溶液を調製し、この含塩溶液を耐熱性酸化物に含
浸させた後、焼成することにより行う。
の塩の溶液を用いてもよく、実用的には、硝酸塩水溶
液、ジニトロジアンミン硝酸溶液、塩化物水溶液などが
用いられ、具体的には、白金塩溶液として、ジニトロジ
アンミン白金硝酸溶液、塩化白金酸溶液、4価白金アン
ミン溶液、パラジウム塩溶液としては、硝酸パラジウム
水溶液、ジニトロジアンミンパラジウム硝酸溶液、4価
パラジウムアンミン硝酸溶液、ロジウム塩溶液として
は、硝酸ロジウム溶液、塩化ロジウム溶液などが好まし
く用いられる。この含塩溶液は約1〜20重量%の塩を
含んでいることが好ましい。
は約50℃〜200℃で約1〜48時間乾燥し、さらに
約350℃〜1000℃で約1〜12時間焼成すること
により担持を行なう。
る他の方法としては、上記した耐熱性酸化物の製造工程
において、アルカリ土類金属、マンガン、アルミニウム
の各成分を含む塩の溶液や混合アルコキシド溶液を共沈
あるいは加水分解する際に、貴金属塩の溶液を加えて、
耐熱性酸化物の各成分とともに貴金属塩を共沈させて、
しかる後に熱処理を行う方法が挙げられる。この場合に
おいても、上記例示の含塩溶液を用いることができる。
用触媒は、実用的には、例えば、コージェライトなどか
らなるハニカム担体に担持してモノリス触媒として使用
される。
えば、耐熱性酸化物に水を加えてスラリーとした後、こ
のスラリーに、耐熱性酸化物100重量部に対し20〜
80重量部のアルミナゾルを混合して、この混合物をハ
ニカム担体にコーティングして、好ましくは約50℃〜
200℃で約1〜48時間乾燥し、さらに約350℃〜
1000℃で約1〜12時間焼成することにより、先
ず、耐熱性酸化物をハニカム担体に担持し、次いで、貴
金属を含む含塩溶液を、このハニカム担体に含浸させ
て、貴金属を吸着させることにより担持する方法などが
挙げられる。
リウム含有酸化物を含有させてもよい。セリウム含有酸
化物を含有させた場合には、酸化セリウム(CeO2)
が、気相中の酸素を吸蔵又は放出する機能(酸素ストレ
ージ能)を発揮して、COおよびHCの酸化反応および
NOxの還元反応における気相雰囲気を調整して、浄化
効率の向上を図ることができる。
ウム(CeO2)の他、耐熱性を高めるために、酸化セ
リウムにジルコニウム(Zr)を添加した複合酸化物
(CeO2−ZrO2系複合酸化物)、さらには、この
CeO2−ZrO2系複合酸化物に、イットリウム
(Y)、ランタン(La)などの希土類元素を添加した
複合酸化物(CeO2−ZrO2−Y2O3系複合酸化
物、CeO2−ZrO2−La2O3系複合酸化物な
ど)が挙げられる。
知の方法を用いて製造することができ、例えば、酸化セ
リウム粉末に水を加えてスラリーとした後、このスラリ
ーにジルコニウム塩及び希土類金属塩を所定の化学量論
比で混合した水溶液を加えて、十分に撹拌した後、熱処
理を行う方法や、或いは、所定の化学量論比となるよう
にセリウム、ジルコニウムおよび希土類金属を含む塩の
溶液を調製して、この溶液にアルカリ性水溶液を加え、
セリウム、ジルコニウムおよび希土類金属を含む塩を共
沈させた後、この共沈物を熱処理するか、あるいはセリ
ウム、ジルコニウムおよび希土類金属を含む混合アルコ
キシド溶液を調製して、この混合アルコキシド溶液に脱
イオン水を加えて、共沈あるいは加水分解させて、この
共沈物あるいは加水分解生成物を熱処理する方法が挙げ
られる。
ては、硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、りん酸塩等の無機塩、
酢酸塩、しゅう酸塩等の有機塩が挙げられ、好ましく
は、硝酸塩が用いられる。また、混合アルコキシド溶液
のアルコシキドとしては、セリウム、ジルコニウムおよ
び希土類金属のメトキシド、エトキシド、プロポキシ
ド、ブトキシドなどやこれらのアルコキシアルコラート
などが用いられる。
いて減圧乾燥行った後、好ましくは、約50℃〜200
℃で約1〜48時間乾燥し乾燥物を得、得られた乾燥物
を約350℃〜1000℃、好ましくは約400℃〜7
00℃で約1〜12時間、好ましくは約2〜4時間焼成
することにより行なう。
物は、例えば、耐熱性酸化物に水を加えてスラリーとし
たものに、耐熱性酸化物100重量部に対して20〜8
0重量部の割合で混合した後、乾燥することにより本発
明の排ガス浄化用触媒に含有させる。具体的に、例え
ば、コージェライトなどからなるハニカム担体に担持し
てモノリス触媒として使用する場合には、耐熱性酸化物
に水を加えてスラリーとした後、このスラリーに、耐熱
性酸化物100重量部に対し20〜80重量部のセリウ
ム含有酸化物及び、耐熱性酸化物100重量部に対し2
0〜80重量部のアルミナゾルを混合して、この混合物
をハニカム担体にコーティングして、好ましくは約50
℃〜200℃で約1〜48時間乾燥し、さらに約350
℃〜1000℃で約1〜12時間焼成することにより、
耐熱性酸化物をハニカム担体に担持し、次いで、貴金属
を含む含塩溶液を、このハニカム担体に含浸させて、貴
金属を吸着させることにより担持する。
化用触媒は、排ガス浄化用触媒として要求される900
℃以上といった高温での長期間にわたる使用において
も、熱劣下を生じることなく良好な浄化触媒活性を示
し、とりわけ、きわめて高い温度となるエンジンの近く
に配設しても、長期にわたり浄化触媒活性を維持するこ
とができる。
的に説明する。
ル)、アルミニウムイソプロポキシド44.9g(0.
220モル)を500ml容量の丸底フラスコに入れ、
トルエン200ml加えて撹拌溶解し混合アルコキシド
溶液とした。別途、硝酸マンガン6水塩5.7g(0.
02モル)を水80mlに溶解した水溶液を調製し、こ
の水溶液を、混合アルコキシド溶液中に滴下し、スラリ
ーを生成させた。生成したスラリーから、水及び溶媒を
減圧下留去乾固せしめてBaMnAl11O19前駆体
ゲルを得、次いでこの前駆体ゲルをシャーレに移し、6
0℃で24時間通風乾燥した後、1000℃で1時間熱
処理し、黒褐色の耐熱性酸化物Aを得た。この耐熱性酸
化物Aの粉末は、BaMnAl11O19の組成を有す
る非晶質で比表面積(BET法、以下同じ。)は92m
2/gであった。尚、この粉末を1300℃で1時間熱
処理するとマグネトプランバイト単一相となり、比表面
積は15m2/gであった。
ラリーとし、更に、この粉末100gに対し50gのア
ルミナゾル(日産化学工業(株)製アルミナゾル−20
0、固形分5g、以下同様のものを用いた。)をスラリ
ーに加えてよく撹拌した後、このスラリーをハニカム状
(セル数400/inch2)コージェライト担体(直
径30mm、長さ50mm)にコートし、乾燥後、電気
炉にて大気圧下、600℃で3時間焼成した。
中貴金属工業(株)製 白金含有量4.569重量%)
と硝酸ロジウム溶液(田中貴金属工業(株)製 ロジウ
ム含有量 4.478重量%)とを脱イオン水で希釈
し、耐熱性酸化物Aがコートされたハニカム担体に含浸
させて、白金とロジウムとを担持して、排ガス浄化用触
媒1を得た。
各成分(耐熱性酸化物、貴金属)の含有量(g/lca
tで表す。)を、表1に示す。
リットルV型8気筒エンジンの片側4気筒分の排気管へ
取付け、理論空燃比A/F=14.6±1.0、フィー
ドバック定数0.6Hzにて運転し、950℃で60時
間耐久試験を行った後、以下に示す触媒の低温活性及び
CO−NOxクロスオーバー点浄化率を測定した。結果
を表1に示す。
への入口ガス温度で示し、室温から昇温し、NO、C
O、HC(C3H6+C3H8)のそれぞれが初期濃度
の50%に低下した温度を50%浄化温度(T
50(℃))とした。
れ1秒毎に切り換え、触媒を通るガス流の空間速度(S
V)は70,000/時間とした。
らなるリッチガスとリーンガスを各々1秒毎に切り換え
ながら、O2量αを0%から5%まで順次増加させて、
CO浄化率とNO浄化率とが等しくなる点をCO−NO
xクロスオーバー点浄化率とした。尚、空間速度(S
V)は70,000/時間とした。
0モル)、マンガンエトキシエチレート4.7g(0.
020モル)、アルミニウムエトキシエチレート64.
7g(0.220モル)を500ml容量の丸底フラス
コに入れ、トルエン200ml加えて撹拌溶解し混合ア
ルコキシド溶液とした。次いで、この混合アルコキシド
溶液中に水80mlを約10分要して滴下しスラリーを
生成させた。生成したスラリーから、水及び溶媒を減圧
下留去乾固せしめてSrMnAl11O19前駆体ゲル
を得、次いでこの前駆体ゲルをシャーレに移し、60℃
で24時間通風乾燥した後、1000℃で1時間熱処理
し、黒褐色の耐熱性酸化物Bを得た。この耐熱性酸化物
Bの粉末は、SrMnAl11O19の組成を有する非
晶質で比表面積は110m2/gであった。尚、この粉
末を1300℃で1時間熱処理するとマグネトプランバ
イト単一相となり、その比表面積は10.8m2/gで
あった。
ハニカム状コージェライト担体にコートし、次いで、耐
熱性酸化物Bがコートされたハニカム担体に、白金とロ
ジウムとを担持して、本発明の排ガス浄化用触媒2を得
た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ランタン6水塩3.4g(0.008モル)、硝酸マン
ガン4水塩2.5g(0.010モル)、硝酸アルミニ
ウム9水塩41.3g(0.110モル)を500ml
容量の丸底フラスコに入れ、水200mlを加え撹拌溶
解し硝酸塩混合溶液とした。別途、クエン酸1水塩9
5.8g(0.46モル)を100mlの水に溶解した
液を調製し、この液を硝酸塩混合溶液中に滴下し、クエ
ン酸錯体として沈殿させた。次いで、水を減圧下留去乾
固せしめてSr0.2La0.8MnAl11O19前
駆体ゲルを得、この前駆体ゲルをシャーレに移し、60
℃で24時間通風乾燥した後、1000℃で1時間熱処
理し、黒褐色の耐熱性酸化物Cを得た。この耐熱性酸化
物Cの粉末は、Sr0.2La0.8MnAl11O
19の組成を有する非晶質で比表面積は101m2/g
であった。尚、この粉末を1300℃で1時間熱処理す
るとマグネトプランバイト単一相となり、その比表面積
は16.3m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物Cがコートされたハニカム担体
に、白金とロジウムとを担持して、排ガス浄化用触媒3
を得た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ル)、アルミニウムイソプロポキシド44.9g(0.
220モル)を500ml容量の丸底フラスコに入れ、
トルエン200ml加えて撹拌溶解し混合アルコキシド
溶液とした。別途、硝酸マンガン6水塩5.7g(0.
02モル)及び硝酸カリウム0.4g(0.004モ
ル)を水80mlに溶解した液を調製し、この液を混合
アルコキシド溶液中に滴下しスラリーを生成させた。生
成したスラリーから、水及び溶媒を減圧下留去乾固せし
めてBa0.8K0.2MnAl11O19前駆体ゲル
を得、次いでこの前駆体ゲルをシャーレに移し、60℃
で24時間通風乾燥した後、1000℃で1時間熱処理
し、黒褐色の耐熱性酸化物Dを得た。この耐熱性酸化物
Dの粉末は、Ba0.8K0.2MnAl11O19の
組成を有する非晶質で比表面積は121m2/gであっ
た。尚、この粉末を1300℃で1時間熱処理するとマ
グネトプランバイト単一相となり、その比表面積は2
3.2m2/gであった。
ルコニウムブトキシド19.6g(0.051モル)、
イットリウムブトキシド2.8g(0.009モル)を
500ml容量の丸底フラスコに入れ、トルエン200
mlを加えて撹拌溶解し混合アルコキシド溶液とした。
別途、1l容量の丸底フラスコに水600mlを入れ、
この中へ混合アルコキシド溶液を約10分要して滴下
し、白色沈殿を生成させた。次いで、加温して溶剤の大
半を留去してCe0.65Zr0.30Y0.05Ox
ide前駆体スラリー分散物を得た。
(白金含量4.569重量%)0.569gを水20m
lに溶解して、この溶液にCe0.65Zr0.30Y
0.05Oxide前駆体スラリー分散物を加え撹拌混
合の後、減圧下、水を留去して白色粘稠のCe0.65
Zr0.30Y0.05Oxide/Pt前駆体を得
た。
Oxide/Pt前駆体を60℃で24時間通風乾燥し
た後、電気炉で450℃、3時間焼成を行い、黄白色粉
末状のCe0.65Zr0.30Y0.05Oxide
/Ptの組成をもつセリウム含有酸化物Xを得た。
有酸化物Xの粉末50gとを混合し、この混合物に脱イ
オン水を加えてスラリーとし、更に、このスラリーに、
この粉末150gに対し75gのアルミナゾル(固形分
7.5g)を加えてよく撹拌した後、このスラリーをハ
ニカム状(セル数400/inch2)コージェライト
担体(直径30mm、長さ50mm)にコートし、乾燥
後、電気炉にて大気圧下、600℃で3時間焼成した。
業(株)製 パラジウム含有量4.400重量%)を脱
イオン水に希釈し、耐熱性酸化物D及びセリウム含有酸
化物Xがコートされたハニカム担体に含浸させて、パラ
ジウムを担持して、排ガス浄化用触媒4を得た。
各成分(耐熱性酸化物、貴金属及びセリウム含有酸化
物)の含有量(g/lcatで表す。)を、表1に示
す。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
6モル)、ランタンエトキシエチレート1.6g(0.
004モル)、マンガンエトキシエチレート4.7g
(0.020モル)、アルミニウムエトキシエチレート
64.7g(0.220モル)を用いた以外は、実施例
1と同様の操作を行い、Sr0.8La0.2MnAl
11O19の組成を有する黒褐色の耐熱性酸化物Eを得
た。この耐熱性酸化物Eの粉末は、非晶質で比表面積は
104m2/gであった。尚、この粉末を1300℃で
1時間熱処理するとマグネトプランバイト単一相とな
り、その比表面積は13.5m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物E及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、パラジウムを担持して、排
ガス浄化用触媒5を得た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
塩化イットリウム6水塩1.2g(0.004モル)、
塩化マンガン4水塩4.0g(0.020モル)、塩化
アルミニウム6水塩53.1g(0.220モル)を5
00ml容量の丸底フラスコに入れ、水200mlを加
えて撹拌溶解して混合塩水溶液とした。別途、アンモニ
ア水(28%水溶液)90.0g(1.49モル)を1
00mlの水に溶解した液を調製し、混合塩水溶液中に
このアンモニア水溶液を滴下して褐色沈殿を生成させ
た。生成した褐色沈殿物を濾別水洗し、塩を除いてMg
0.8Y0.2MnAl11O19前駆体スラリーを得
た。次いでこのスラリーをシャーレに移し、60℃で2
4時間通風乾燥した後、1000℃で1時間熱処理し、
黒褐色の耐熱性酸化物Fを得た。この耐熱性酸化物Fの
粉末は、Mg0.8Y0.2MnAl11O19の組成
を有する非晶質で比表面積は150m2/gであった。
尚、この粉末を1300℃で1時間熱処理するとα−A
l2O3を主とする結晶相となり、その比表面積は0.
8m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物F及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、パラジウムを担持して、排
ガス浄化用触媒6を得た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ン4水塩2.5g(0.010モル)、硝酸アルミニウ
ム9水塩86.3g(0.230モル)を500ml容
量の丸底フラスコに入れ、水300ml加えて撹拌溶解
した。次いで減圧下水を留去乾固せしめて、BaMn
0.5Al11.5O19前駆体ゲルを得、次いでこの
前駆体ゲルをシャーレに移し、60℃で24時間通風乾
燥した後、1000℃で1時間熱処理し、黒褐色の耐熱
性酸化物Gを得た。この耐熱性酸化物Gの粉末は、Ba
Mn0.5Al11.5O19の組成を有する非晶質で
比表面積は76.5m2/gであった。尚、この粉末を
1300℃で1時間熱処理するとマグネトプランバイト
単一相となり、その比表面積は8.9m2/gであっ
た。
同様の操作により得られたセリウム含有酸化物Xの粉末
50gとを混合し、この混合物に脱イオン水を加えてス
ラリーとし、更に、このスラリーに、この粉末150g
に対し75gのアルミナゾル(固形分7.5g)を加え
てよく撹拌した後、このスラリーをハニカム状(セル数
400/inch2)コージェライト担体(直径30m
m、長さ50mm)にコートし、乾燥後、電気炉にて大
気圧下、600℃で3時間焼成した。
(田中貴金属工業(株)製 白金含有量 4.569重
量%)と硝酸ロジウム溶液(田中貴金属工業(株)製
ロジウム含有量 4.478重量%)とを脱イオン水で
希釈し、耐熱性酸化物G及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に含浸させて、白金とロジウム
とを担持して、排ガス浄化用触媒7を得た。
各成分(耐熱性酸化物、貴金属、セリウム含有酸化物)
の含有量(g/lcatで表す。)を、表1に示す。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ル)、マンガンメトキシエチレート16.4g(0.0
80モル)、アルミニウムメトキシエチレート40.4
g(0.160モル)を用いた以外は、実施例1と同様
の操作を行い、マグネトプランバイト単一相となったB
aMn4Al8O19の組成を有する黒褐色粉末の耐熱
性酸化物Hを得た。
m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物H及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、白金とロジウムとを担持し
て、排ガス浄化用触媒8を得た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
モル)、マンガンメトキシプロピレート4.7g(0.
020モル)、アルミニウムメトキシプロピレート6
4.7g(0.220モル)を用いた以外は、実施例1
と同様の操作を行い、CaMnAl11O19の組成を
有する黒褐色の耐熱性酸化物Iを得た。この耐熱性酸化
物Iの粉末は、非晶質で比表面積は62.4m2/gで
あった。尚、この粉末を1300℃で1時間熱処理する
とマグネトプランバイト単一相となりその比表面積は
5.1m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物I及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、白金とロジウムとを担持し
て、本発明の排ガス浄化用触媒9を得た。
ンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験を
行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー点
浄化率を測定した。結果を表1に示す。
0モル)、マンガンメトキシプロピレート4.7g
(0.020モル)、アルミニウムメトキシプロピレー
ト64.7g(0.220モル)を用いた以外は、実施
例1と同様の操作を行い、MgMnAl11O19の組
成を有する黒褐色の耐熱性酸化物Jを得た。この耐熱性
酸化物Jの粉末は、スピネル相が認められ比表面積は1
18m2/gであった。尚、この粉末を1300℃で1
時間熱処理するとスピネル相の他にα−Al2O3相が
認められ、その比表面積は2.9m2/gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物J及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、白金とロジウムとを担持し
て、本発明の排ガス浄化用触媒10を得た。
エンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験
を行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー
点浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ル)、ストロンチウムエトキシエチレート2.1g
(0.008モル)、イットリウムエトキシエチレート
1.4g(0.004モル)、マンガンエトキシエチレ
ート4.7g(0.020モル)、アルミニウムエトキ
シエチレート64.7g(0.220モル)を用いた以
外は、実施例1と同様の操作を行い、Ba0.4Sr
0.4Y0.2MnAl11O19の組成を有する黒褐
色の耐熱性酸化物Kを得た。この耐熱性酸化物Kの粉末
は、非晶質で比表面積は116m2/gであった。尚、
この粉末を1300℃で1時間熱処理するとマグネトプ
ランバイト単一相となり、その比表面積は7.4m2/
gであった。
作により、ハニカム状コージェライト担体にコートし、
次いで、耐熱性酸化物K及びセリウム含有酸化物Xがコ
ートされたハニカム担体に、白金とロジウムとを担持し
て、排ガス浄化用触媒11を得た。
エンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験
を行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー
点浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ITE531P、比表面積102m2/g)の粉末10
0gに、セリウム含有酸化物Xの粉末50gと脱イオン
水とを加えてスラリーとし、更に、この粉末150gに
対し70gのアルミナゾル(日産化学工業(株)製アル
ミナゾル−200、固形分7.5g、以下同様のものを
用いた。)をスラリーに加えてよく撹拌した後、このス
ラリーをハニカム状(セル数400/inch2)コー
ジェライト担体(直径30mm、長さ50mm)にコー
トし、乾燥後、電気炉にて大気圧下、600℃で3時間
焼成した。
中貴金属工業(株)製 白金含有量4.569重量%)
と硝酸ロジウム溶液(田中貴金属工業(株)製 ロジウ
ム含有量 4.478重量%)とを脱イオン水で希釈
し、γ−アルミナとセリウム含有酸化物とがコートされ
たハニカム担体に含浸させて、白金とロジウムとを担持
して、排ガス浄化用触媒12を得た。
各成分(γ−アルミナ、貴金属)の含有量(g/lca
tで表す。)を、表1に示す。
エンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験
を行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー
点浄化率を測定した。結果を表1に示す。
ITE531P、比表面積102m2/g)の粉末10
0gに、セリウム含有酸化物Xの粉末50gと脱イオン
水とを加えてスラリーとし、更に、この粉末150gに
対し75gのアルミナゾル(日産化学工業(株)製アル
ミナゾル−200、固形分7.5g、以下同様のものを
用いた。)をスラリーに加えてよく撹拌した後、このス
ラリーをハニカム状(セル数400/inch2)コー
ジェライト担体(直径30mm、長さ50mm)にコー
トし、乾燥後、電気炉にて大気圧下、600℃で3時間
焼成した。
業(株)製 パラジウム含有量4.400重量%)を脱
イオン水に希釈し、γ−アルミナとセリウム含有酸化物
とがコートされたハニカム担体に含浸させて、パラジウ
ムを担持して、排ガス浄化用触媒13を得た。
各成分(γ−アルミナ、貴金属)の含有量(g/lca
tで表す。)を、表1に示す。
エンジンベンチを用いて、950℃で60時間耐久試験
を行った後、低温活性及びCO−NOxクロスオーバー
点浄化率を測定した。結果を表1に示す。
950℃で60時間耐久後においても、優れた低温活性
及びCO−NOxクロスオーバー点浄化率を示してお
り、非常に優れたものであることがわかる。
化用触媒として要求される900℃以上といった高温で
の長期間にわたる使用においても、熱劣下を生じること
なく良好な浄化触媒活性を示し、とりわけ、きわめて高
い温度となるエンジンの近くに配設しても、長期にわた
り浄化触媒活性を維持することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】一般式AMnAl 11 O 19 (式中、Aは、Sr、Ca、Mgからなる群より選ばれ
たアルカリ土類金属を示す。)で表される耐熱性酸化物
と、貴金属とを含有する排ガス浄化用触媒。 - 【請求項2】貴金属が、Pt、Rh、Pdからなる群よ
り選ばれた少なくとも一種以上である請求項1記載の排
ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】さらに、セリウム含有酸化物を含有する請
求項1または2記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項4】セリウム含有酸化物が、CeO2−ZrO
2−Y2O3系複合酸化物である請求項3記載の排ガス
浄化用触媒。
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