JP3800658B2 - 排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム - Google Patents
排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3800658B2 JP3800658B2 JP07978896A JP7978896A JP3800658B2 JP 3800658 B2 JP3800658 B2 JP 3800658B2 JP 07978896 A JP07978896 A JP 07978896A JP 7978896 A JP7978896 A JP 7978896A JP 3800658 B2 JP3800658 B2 JP 3800658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas purification
- oxide film
- catalyst
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 102
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 79
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 13
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 179
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 70
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 32
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 24
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 23
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 23
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 16
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 14
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 12
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 11
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 8
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 8
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012494 Quartz wool Substances 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZNMRPQBBZBTSW-UHFFFAOYSA-N [Au]=O Chemical compound [Au]=O KZNMRPQBBZBTSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910001922 gold oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009063 long-term regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- OTUXRAAQAFDEQT-UHFFFAOYSA-N magnesium oxosilicon(2+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2].[Si+2]=O.[O-2] OTUXRAAQAFDEQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N oxopalladium Chemical compound [Pd]=O HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N oxoplatinum Chemical compound [Pt]=O MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);thallium(1+) Chemical compound [O-2].[Tl+].[Tl+] WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003446 platinum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003438 thallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム、特にディーゼル機関の排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼して浄化する排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関からの排気ガスが大気中に安全に放出されるように浄化処理することは、環境保全上望ましいことである。ガソリンエンジンについては、排気ガスの厳しい規制と、それに対する技術の進歩、いわゆる三元触媒の出現により、排気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかし、ディーゼルエンジンについては、その特異な原理とパティキュレートと呼ばれる有害成分の存在により、規制も技術開発もガソリンエンジンに比べて大きく遅れており、確実に浄化できる排ガス浄化用触媒及びこれを用いる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムの開発が望まれている。
【０００３】
現在までに開発されているディーゼルエンジンからの排気ガスを浄化する触媒としては、三元触媒と基本的に同じタイプのオープン型ＳＯＦ（ＳｏｌｕｂｌｅＯｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ：可溶性有機成分）分解触媒が知られている。オープン型ＳＯＦ分解触媒では、例えば特開平１−１７１６２６号公報に開示されているように、ガソリンエンジンと同様に触媒活性成分である白金族金属等の貴金属の微粒子が高比表面積の担体上に分散、担持されており、一酸化炭素や炭化水素とともにディーゼルパティキュレート中のＳＯＦが酸化分解して浄化される。高比表面積の担体としては、耐熱性等を考慮してγ−アルミナ等の活性アルミナ又はアルカリ金属や希土類が添加された活性アルミナ等が用いられている。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ディーゼルエンジン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、今後の一層の技術の向上が期待されている。
【０００４】
ところが、オープン型ＳＯＦ分解触媒も排気ガス中に含まれる触媒被毒物質により触媒活性が低下する。すなわち、ディーゼルエンジンに使用する軽油には、現在のところ０．４０〜０．４５重量％の硫黄分が含有され、長期規制実施後も０．０５重量％程度の硫黄分が含有されるため、エンジンの燃焼の際に硫黄分が酸化して硫黄酸化物となり、これが触媒活性成分や担体と反応又は吸着して、触媒活性が低下する。これに対して特開昭６３−２００２８号公報では、「触媒担体が、触媒成分を含む活性アルミナ層と、活性アルミナ層を交互に、少なくとも各々２層以上で被覆されていること特徴とする排ガス浄化用触媒。」が開示されており、触媒活性成分と硫黄酸化物を接触させにくくして触媒劣化を極力抑えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記オープン型ＳＯＦ分解触媒の担体として用いられる活性アルミナは、高温度域で硫黄酸化物と共存すると硫酸化が起こり、アルミナの結晶構造が変化して比表面積が小さくなることが知られている。また、活性アルミナに添加されるアルカリ金属や希土類については塩基性を示すことから、酸性ガスである硫黄酸化物と吸着しやすく、これにより硫酸化が生じる。
【０００６】
以上のように、従来の排ガス浄化用触媒では、硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応によって生じる担体の比表面積の低下及び触媒活性成分の被毒を、同時にかつ効果的に防止することが十分になされていないため、硫黄酸化物による耐被毒性に乏しく、経時的に触媒機能が劣化し、自動車用触媒としての寿命が短いという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、内燃機関、特にディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる硫黄酸化物と排ガス浄化用触媒を構成する担体、及び／又は、触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止することによって、硫黄酸化物に対する耐被毒性に優れた、長寿命な排ガス浄化用触媒及びこれを用いた耐久性に優れる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の排ガス浄化用触媒は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜及び貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、を有する構成よりなる。また、本発明の排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムは、本発明の排ガス浄化用触媒を備えた構成よりなる。これらの構成により、ディーゼルエンジンからの排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼して浄化する際に、触媒毒である硫黄酸化物と多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止することが可能となり、硫黄酸化物に対する耐被毒性に優れた、長寿命な排ガス浄化用触媒及びこれを用いた耐久性に優れる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムを提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜と、酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、を有することとしたものであり、多孔性無機物の表面にシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止できるという作用を有する。
【００１０】
耐熱性ハニカム構造物としては、コージェライト、ムライト、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア−ジルコニア等からなる片端閉じ型のセラミックハニカム、セラミック多孔体、セラミックフォーム等や、ＳＵＳ−３０１Ｓ、インコネル等からなる金属多孔体、金属発泡体等が用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１１】
多孔性無機物としては、高比表面積を有するもので、マグネシア等のように塩基性を示すか、γ−アルミナのように硫黄酸化物との反応性が高い化合物であって微細孔を有する多孔体が用いられる。尚、多孔性無機物を耐熱性ハニカム構造物に担持する際には、多孔性無機物を含むスラリーをウォッシュコート等により耐熱性ハニカム構造物の表面に塗布した後、乾燥し、焼成する方法等の一般の担持法が用いられる。
【００１２】
シリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物皮膜を形成する方法としては、シリコン又はチタンのアルコキシドを含む溶液を多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分を担持した耐熱性ハニカム構造物上に含浸法、浸漬法等により塗布した後、乾燥し、焼成する方法等が用いられるが、前記酸化物の出発原料はシリコン又はチタンのアルコキシドに限定されるものではない。
【００１３】
触媒活性成分としては、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、ルテニウム、金、銀等の貴金属、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、錫等の卑金属、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化金、酸化銀、酸化白金、酸化パラジウム、酸化タリウム、酸化トリウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化モリブデン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ベリリウム等の金属酸化物、ＡＢＯ3（Ａはランタン、セリウム等の希土類の少なくとも１種類以上の元素、Ｂはクロム、マンガン、鉄、コバルト等の遷移金属、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、白金、パラジウム等の貴金属の内の少なくとも１種類以上の元素）を基本構造とするペロブスカイト型酸化物、スピネル型酸化物、ペロブスカイト・スピネル複合酸化物等のセラミックの内のいずれか一種類以上が用いられる。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜２５重量％であり、触媒活性成分の担持量が担体層の重量に対して０．１〜１５重量％、好ましくは０．５〜１０重量％であることとしたものであり、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を防止できるとともに、触媒活性成分による排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。酸化物皮膜の担持量が２重量％より小さくなるにつれて多孔性無機物の表面の被覆が不十分となる傾向を生じ、また２５重量％よりも大きくなるにつれて酸化物皮膜が多孔性無機物の微細孔を埋めて比表面積を著しく低下させる傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、活性触媒成分の担持量が０．５重量％よりも小さくなるにつれて活性触媒成分の絶対量が不足して充分な触媒作用が得られなくなる傾向を生じ、また１０重量％よりも大きくなるにつれて熱処理時に触媒活性成分の焼結が生じて粒径が大きくなり、触媒活性成分の有効表面積が減少して触媒活性が低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる第一酸化物皮膜と、第一酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、触媒活性成分の上面に形成されたシリコン、及び／又は、チタンの酸化物からなる第二酸化物皮膜と、を有することとしたものであり、多孔性無機物及び触媒活性成分の表面に酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物及び触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下及び触媒活性成分の被毒を防止できるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、第一酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜２５重量％であり、第二酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して０．１〜１．０重量％、好ましくは０．２〜０．５重量％であり、触媒活性成分の担持量が担体層の重量に対して０．１〜１５重量％、好ましくは０．１〜１０重量％であることとしたものであり、多孔性無機物及び触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を防止できるとともに、触媒活性成分による排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。第一酸化物皮膜の担持量が２重量％より小さくなるにつれて多孔性無機物の表面の被覆が不十分となる傾向を生じ、また２５重量％よりも大きくなるにつれて酸化物が多孔性無機物の微細孔を埋めて比表面積を著しく低下させる傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、第二酸化物皮膜の担持量が０．２重量％より小さくなるにつれて触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を十分に防止できなくなる傾向を生じ、また０．５重量％よりも大きくなるにつれて触媒活性成分の表面の被覆率が大きくなり触媒機能が抑制される傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、触媒活性成分の担持量が０．１重量％よりも小さくなるにつれて触媒活性成分の絶対量が不足して充分な触媒作用が得られなくなる傾向を生じ、また１０重量％よりも大きくなるにつれて熱処理時に触媒活性成分の焼結が生じて粒径が大きくなり、触媒活性成分の有効表面積が減少して触媒活性が低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内のいずれか１に記載の発明において、酸化物皮膜、若しくは、第一酸化物皮膜や第二酸化物皮膜を形成する際の焼成温度が６００〜１１００℃、好ましくは８００〜１０００℃であることとしたものであり、シリコン、及び／又は、チタンの酸化物の粒子成長による多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分の比表面積の低下を防止できるという作用を有する。熱処理温度が８００℃よりも低くなるにつれて酸化物皮膜、若しくは、第一酸化物皮膜や第二酸化物皮膜が十分に形成されなくなる傾向を生じ、熱処理温度が１０００℃よりも高くなるにつれて酸化物の粒子成長により多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分の比表面積が著しく低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１８】
尚、焼成は酸化性雰囲気、還元性雰囲気、真空雰囲気のいずれかの条件下で行われる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、排ガス浄化用触媒の近傍に配設された加熱手段と、を有することとしたものであり、排ガス浄化用触媒を加熱することにより、低温の排気ガスも高温の排気ガスと同様に高効率で浄化できるという作用を有する。
【００２０】
加熱手段としては電気ヒーター、バーナー、マイクロ波等が用いられる。本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、排ガス浄化用触媒の近傍に配設された送風手段を有することとしたものであり、低温の排気ガスを加熱流体にして排ガス浄化用触媒に吹き付けることにより、低温の排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２１】
送風手段としてはブロアー、コンプレッサー等が用いられる。本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、排ガス浄化用触媒を収納し、かつ一側部に形成された排ガス流入口と他側部に形成された排ガス流出口を有するケースと、を有することとしたものであり、排ガス浄化用触媒をケースに収納し、ケースに排気ガスの流入・流出口を設けたことによって、ディーゼルエンジンの排気系に取り付けることができるという作用を有する。
【００２２】
ケースとしては耐酸化性に優れた金属、セラミックス等が用いられる。本発明の請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、ケースに配設された加熱手段を有することとしたものであり、浄化用触媒を加熱することにより、ディーゼルエンジンの排気系における低温の排気ガスも、高温の排気ガスと同様に高効率で浄化できるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、ケースの近傍に配設された送風手段を有することとしたものであり、ディーゼルエンジンの排気系における低温の排気ガスを加熱流体にして排ガス浄化用触媒に吹き付けることにより、低温の排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項８乃至１０の内のいずれか１に記載の排ガス浄化装置がエンジン直下のマニホールド部近傍に配設されていることとしたものであり、排気ガスの温度低下が抑制されることにより、排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、マニホールド部と排ガス浄化装置の排ガス流入口との接続管の外周に断熱材を備えていることとしたものであり、排気ガスの温度低下を防止することにより、排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２６】
接続管としては耐酸化性に優れた金属等が用いられ、断熱材としてはアスベスト、ガラス綿、スラグウール等が用いられる。
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態の具体例について図１〜８を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図である。図１において、耐熱性ハニカム構造物１は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物１の表面に担持された多孔性無機物２は耐熱性ハニカム構造物１に高比表面積を提供し、多孔性無機物２の表面に形成された酸化物皮膜３は排気ガス中の硫黄酸化物と多孔性無機物２との吸着、及び／又は、反応を防止し、酸化物皮膜３の上面に担持された触媒活性成分４は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化する。尚、図１の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００２８】
（実施の参考形態１）
図２は本発明の実施の参考形態１における排ガス浄化用触媒の断面図である。図２において、耐熱性ハニカム構造物５は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物５の表面に担持された多孔性無機物６は耐熱性ハニカム構造物５に高比表面積を提供し、多孔性無機物６の上面に担持された触媒活性成分７は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化し、触媒活性成分７の上面に形成された酸化物皮膜８は排気ガス中の硫黄酸化物と触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止する。尚、図２の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図である。図３において、耐熱性ハニカム構造物９は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物９の表面に担持された多孔性無機物１０は耐熱性ハニカム構造物９に高比表面積を提供し、多孔性無機物１０の表面に形成された第一酸化物皮膜１１は排気ガス中の硫黄酸化物と多孔性無機物１０の吸着、及び／又は、反応を防止し、第一酸化物皮膜１１の上面に担持された触媒活性成分１２は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化し、触媒活性成分１２の上面に形成された第二酸化物皮膜１３は排気ガス中の硫黄酸化物と触媒活性成分１２との吸着、及び／又は、反応を防止する。尚、図３の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００３０】
（実施の形態３）
図４は本発明の第３実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図４において、ケース１５に形成された排ガス流入口１６より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスがケース１５内に流入し、流入した排気ガスはケース１５に収納された排ガス浄化用触媒１４により浄化され、浄化された排気ガスはケース１５に形成された排ガス流出口１７より放出される。
【００３１】
（実施の形態４）
図５は本発明の第４実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図５において、ケース１９に形成された排ガス流入口２０より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスがケース１９内に流入し、ケース１９に収納された排ガス浄化用触媒１８は加熱手段２２によって加熱され、加熱された排気ガス浄化用触媒１８によって流入した排気ガスが浄化され、浄化された排気ガスはケース１９に形成された排ガス流出口２１より放出される。
【００３２】
（実施の形態５）
図６は本発明の第５実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図６において、送風手段２８により一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスが加速され、加速された排気ガスはケース２４に形成された排ガス流入口２５よりケース２４内に流入し、流入した排気ガスはケース２４に設けられた加熱手段２７によって加熱され、加熱された排気ガスはケース２４内に収納された排ガス浄化用触媒２３によって浄化され、浄化された排気ガスはケース２４に形成された排ガス流出口２６より放出される。
【００３３】
（実施の形態６）
図７は本発明の第６実施の形態における排ガス浄化システムの断面図である。図７において、２９はエンジン、４４はエンジン直下のマニホールド部であり、エンジン２９より排気された一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスは送風手段３５により加速され、加速された排気ガスはケース３１に形成された排ガス流入口３２よりケース３１内に流入し、流入した排気ガスはケース３１に設けられた加熱手段３４によって加熱され、加熱された排気ガスはケース３１内に収納された排ガス浄化用触媒３０によって浄化され、浄化された排気ガスはケース３１に形成された排ガス流出口３３より放出される。尚、本実施の形態においては、加熱手段３４又は加熱手段３４と送風手段３５がないシステムも可能である。
【００３４】
（実施の形態７）
図８は本発明の第７実施の形態における排ガス浄化システムの断面図である。図８において、３６はエンジン、４５はエンジン直下のマニホールド部であり、エンジン３６より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスは断熱材４１によって保温された接続管４６に導入され、導入された排気ガスは接続管４６内で送風手段４３により加速され、加速された排気ガスはケース３８に形成された排ガス流入口３９よりケース３８内に流入し、流入した排気ガスはケース３８に設けられた加熱手段４２によって加熱され、加熱された排気ガスはケース３８内に収納された排ガス浄化用触媒３７によって浄化され、浄化された排気ガスはケース３８に形成された排ガス流出口４０より放出される。尚、本実施の形態においては、加熱手段４２又は加熱手段４２と送風手段４３がないシステムも可能である。
【００３５】
以下に、本発明を実施の形態を実施例、比較例により説明する。
【００３６】
【実施例】
（参考例１）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げて、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３７】
（実施例１）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３８】
（実施例２）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）及びチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を１：１の割合で混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３９】
（参考例２）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にシリコンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４０】
（参考例３）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にチタンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４１】
（参考例４）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）及びチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を１：１の割合で混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にシリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４２】
（参考例５）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、前記テトラエトキシシランとエチルアルコールの混合溶液に、触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもシリコンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４３】
（実施例３）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、前記チタンテトライソプロポキシドとエチルアルコールの混合溶液に、触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもチタンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４４】
（参考例６）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にチタンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４５】
（実施例４）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもシリコンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４６】
（比較例）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、前記担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。このようにして、シリコン、及び／又は、チタンの酸化物皮膜が形成されていない排ガス浄化用触媒を得た。
【００４７】
次に、上記の第１実施例〜第４実施例及び第１参考例〜第６参考例及び比較例における排ガス浄化用触媒に対して実施した触媒活性評価試験を説明する。図９は、触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装置の概略図である。図９において、窒素ガス４９、乾燥空気５０、ＳＯＦ５１は気体用流量調整器４７ａ、４７ｂと液体用流量調整器４８のそれぞれによって所定の流量に調節された後、気化器５２においてＳＯＦ５１が所定濃度で気化されるとともに窒素ガス４９及び乾燥空気５０と混合される。この混合ガスは石英管５３内に導入され、石英管５３内に置かれた排ガス浄化用触媒５４によって浄化される。尚、排ガス浄化用触媒５４の前後には石英ウール５６が配置され、石英管５３は電気炉５５内に設置されている。浄化された混合ガスは炭酸ガスセンサ５７に導入されて一酸化炭素濃度及び二酸化炭素濃度を検知した後、酸素センサ５８に導入されて酸素濃度が測定される。尚、触媒活性評価試験は、混合ガスの酸素分圧１２％、空間速度３００００／ｈ-1、ＳＯＦ濃度３００ｐｐｍ、電気炉内温度２５０℃の条件で行った。次に、排ガス浄化用触媒をＳＯ2濃度が１０００ｐｐｍ、酸素分圧が５％、４５０℃の条件下で２５時間保持するＳＯ2処理を施した後、反応管内に配置し、上記の触媒活性評価試験を行った。以上の方法により、ＳＯ2処理の前後における一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度から、（数１）により燃焼率を算出した。
【００４８】
【数１】
【００４９】
（数１）において、ＰＣＯは炭酸ガスセンサによって測定された一酸化炭素濃度の値、ＰＣＯ2は炭酸ガスセンサによって測定された二酸化炭素濃度の値であり、ＰＣはＳＯＦが１００％燃焼した時のＣＯ又はＣＯ2の濃度である。（表１）及び（表２）は、第１実施例〜第４実施例及び第１参考例〜第６参考例及び比較例における排ガス浄化用触媒に対する触媒活性評価試験の結果であり、各実施例におけるシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物の重量比を変えた排ガス浄化用触媒及び比較例における排ガス浄化用触媒でのＳＯ2処理の前後における燃焼率を示している。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
（表１）及び（表２）において、Ａは担体層の表面に形成された酸化物皮膜又は第一酸化物皮膜の担持量であり、Ｂは触媒活性成分の上面に形成された酸化物皮膜又は第二酸化物皮膜の担持量である。（表１）及び（表２）より、本発明のいずれの実施例における排ガス浄化用触媒についても、比較例における排ガス浄化用触媒に比べてＳＯ2処理の前後における燃焼率の差が小さく、硫黄酸化物による耐被毒性に優れていることが判った。また、実施例３、実施例４における排ガス浄化用触媒の中で、担体層の表面に形成された酸化物皮膜又は第一酸化物皮膜の担持量が０．２重量％で、触媒活性成分の上面に形成された酸化物皮膜又は第二酸化物皮膜の担持量が０．２又は０．５重量％の場合には、ＳＯ2処理前後において燃焼率がいずれも９０％以上であり、これらの構成の排ガス浄化用触媒が被毒による触媒機能の低下に対して特に優れた耐久性を有することが判明した。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムによれば、以下のような優れた効果が得られる。
（１）多孔性無機物の表面にシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止でき、排気ガス中の硫黄酸化物による担体及び触媒活性成分の被毒を防止することにより、長期間排気ガスを高い浄化率で処理することができるという優れた効果が得られる。
（２）多孔性無機物の表面に酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止でき、被毒による触媒機能の低下が防止された排ガス浄化用触媒を用いることによって、触媒機能、耐久性、信頼性に優れた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムが可能になるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図
【図２】 本発明の実施の参考形態１における排ガス浄化用触媒の断面図
【図３】 本発明の第２実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図
【図４】 本発明の第３実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図５】 本発明の第４実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図６】 本発明の第５実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図７】 本発明の第６実施の形態における排ガス浄化システムの断面図
【図８】 本発明の第７実施の形態における排ガス浄化システムの断面図
【図９】 触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装置の概略図
【符号の説明】
１ 耐熱性ハニカム構造物
２ 多孔性無機物
３ 酸化物皮膜
４ 触媒活性成分
５ 耐熱性ハニカム構造物
６ 多孔性無機物
７ 触媒活性成分
８ 酸化物皮膜
９ 耐熱性ハニカム構造物
１０ 多孔性無機物
１１ 第一酸化物皮膜
１２ 触媒活性成分
１３ 第二酸化物皮膜
１４ 排ガス浄化用触媒
１５ ケース
１６ 排ガス流入口
１７ 排ガス流出口
１８ 排ガス浄化用触媒
１９ ケース
２０ 排ガス流入口
２１ 排ガス流出口
２２ 加熱手段
２３ 排ガス浄化用触媒
２４ ケース
２５ 排ガス流入口
２６ 排ガス流出口
２７ 加熱手段
２８ 送風手段
２９ エンジン
３０ 排ガス浄化用触媒
３１ ケース
３２ 排ガス流入口
３３ 排ガス流出口
３４ 加熱手段
３５ 送風手段
３６ エンジン
３７ 排ガス浄化用触媒
３８ ケース
３９ 排ガス流入口
４０ 排ガス流出口
４１ 断熱材
４２ 加熱手段
４３ 送風手段
４４ マニホールド部
４５ マニホールド部
４６ 接続管
４７ａ、４７ｂ 気体用流量調整器
４８ 液体用流量調整器
４９ 窒素ガス
５０ 乾燥空気
５１ ＳＯＦ
５２ 気化器
５３ 石英管
５４ 排ガス浄化用触媒
５５ 電気炉
５６ 石英ウール
５７ 炭酸ガスセンサ
５８ 酸素センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム、特にディーゼル機関の排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼して浄化する排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関からの排気ガスが大気中に安全に放出されるように浄化処理することは、環境保全上望ましいことである。ガソリンエンジンについては、排気ガスの厳しい規制と、それに対する技術の進歩、いわゆる三元触媒の出現により、排気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかし、ディーゼルエンジンについては、その特異な原理とパティキュレートと呼ばれる有害成分の存在により、規制も技術開発もガソリンエンジンに比べて大きく遅れており、確実に浄化できる排ガス浄化用触媒及びこれを用いる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムの開発が望まれている。
【０００３】
現在までに開発されているディーゼルエンジンからの排気ガスを浄化する触媒としては、三元触媒と基本的に同じタイプのオープン型ＳＯＦ（ＳｏｌｕｂｌｅＯｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ：可溶性有機成分）分解触媒が知られている。オープン型ＳＯＦ分解触媒では、例えば特開平１−１７１６２６号公報に開示されているように、ガソリンエンジンと同様に触媒活性成分である白金族金属等の貴金属の微粒子が高比表面積の担体上に分散、担持されており、一酸化炭素や炭化水素とともにディーゼルパティキュレート中のＳＯＦが酸化分解して浄化される。高比表面積の担体としては、耐熱性等を考慮してγ−アルミナ等の活性アルミナ又はアルカリ金属や希土類が添加された活性アルミナ等が用いられている。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ディーゼルエンジン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、今後の一層の技術の向上が期待されている。
【０００４】
ところが、オープン型ＳＯＦ分解触媒も排気ガス中に含まれる触媒被毒物質により触媒活性が低下する。すなわち、ディーゼルエンジンに使用する軽油には、現在のところ０．４０〜０．４５重量％の硫黄分が含有され、長期規制実施後も０．０５重量％程度の硫黄分が含有されるため、エンジンの燃焼の際に硫黄分が酸化して硫黄酸化物となり、これが触媒活性成分や担体と反応又は吸着して、触媒活性が低下する。これに対して特開昭６３−２００２８号公報では、「触媒担体が、触媒成分を含む活性アルミナ層と、活性アルミナ層を交互に、少なくとも各々２層以上で被覆されていること特徴とする排ガス浄化用触媒。」が開示されており、触媒活性成分と硫黄酸化物を接触させにくくして触媒劣化を極力抑えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記オープン型ＳＯＦ分解触媒の担体として用いられる活性アルミナは、高温度域で硫黄酸化物と共存すると硫酸化が起こり、アルミナの結晶構造が変化して比表面積が小さくなることが知られている。また、活性アルミナに添加されるアルカリ金属や希土類については塩基性を示すことから、酸性ガスである硫黄酸化物と吸着しやすく、これにより硫酸化が生じる。
【０００６】
以上のように、従来の排ガス浄化用触媒では、硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応によって生じる担体の比表面積の低下及び触媒活性成分の被毒を、同時にかつ効果的に防止することが十分になされていないため、硫黄酸化物による耐被毒性に乏しく、経時的に触媒機能が劣化し、自動車用触媒としての寿命が短いという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、内燃機関、特にディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる硫黄酸化物と排ガス浄化用触媒を構成する担体、及び／又は、触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止することによって、硫黄酸化物に対する耐被毒性に優れた、長寿命な排ガス浄化用触媒及びこれを用いた耐久性に優れる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の排ガス浄化用触媒は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜及び貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、を有する構成よりなる。また、本発明の排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムは、本発明の排ガス浄化用触媒を備えた構成よりなる。これらの構成により、ディーゼルエンジンからの排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼して浄化する際に、触媒毒である硫黄酸化物と多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止することが可能となり、硫黄酸化物に対する耐被毒性に優れた、長寿命な排ガス浄化用触媒及びこれを用いた耐久性に優れる排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムを提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜と、酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、を有することとしたものであり、多孔性無機物の表面にシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止できるという作用を有する。
【００１０】
耐熱性ハニカム構造物としては、コージェライト、ムライト、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア−ジルコニア等からなる片端閉じ型のセラミックハニカム、セラミック多孔体、セラミックフォーム等や、ＳＵＳ−３０１Ｓ、インコネル等からなる金属多孔体、金属発泡体等が用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１１】
多孔性無機物としては、高比表面積を有するもので、マグネシア等のように塩基性を示すか、γ−アルミナのように硫黄酸化物との反応性が高い化合物であって微細孔を有する多孔体が用いられる。尚、多孔性無機物を耐熱性ハニカム構造物に担持する際には、多孔性無機物を含むスラリーをウォッシュコート等により耐熱性ハニカム構造物の表面に塗布した後、乾燥し、焼成する方法等の一般の担持法が用いられる。
【００１２】
シリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物皮膜を形成する方法としては、シリコン又はチタンのアルコキシドを含む溶液を多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分を担持した耐熱性ハニカム構造物上に含浸法、浸漬法等により塗布した後、乾燥し、焼成する方法等が用いられるが、前記酸化物の出発原料はシリコン又はチタンのアルコキシドに限定されるものではない。
【００１３】
触媒活性成分としては、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、ルテニウム、金、銀等の貴金属、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、錫等の卑金属、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化金、酸化銀、酸化白金、酸化パラジウム、酸化タリウム、酸化トリウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化モリブデン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ベリリウム等の金属酸化物、ＡＢＯ3（Ａはランタン、セリウム等の希土類の少なくとも１種類以上の元素、Ｂはクロム、マンガン、鉄、コバルト等の遷移金属、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、白金、パラジウム等の貴金属の内の少なくとも１種類以上の元素）を基本構造とするペロブスカイト型酸化物、スピネル型酸化物、ペロブスカイト・スピネル複合酸化物等のセラミックの内のいずれか一種類以上が用いられる。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜２５重量％であり、触媒活性成分の担持量が担体層の重量に対して０．１〜１５重量％、好ましくは０．５〜１０重量％であることとしたものであり、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を防止できるとともに、触媒活性成分による排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。酸化物皮膜の担持量が２重量％より小さくなるにつれて多孔性無機物の表面の被覆が不十分となる傾向を生じ、また２５重量％よりも大きくなるにつれて酸化物皮膜が多孔性無機物の微細孔を埋めて比表面積を著しく低下させる傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、活性触媒成分の担持量が０．５重量％よりも小さくなるにつれて活性触媒成分の絶対量が不足して充分な触媒作用が得られなくなる傾向を生じ、また１０重量％よりも大きくなるにつれて熱処理時に触媒活性成分の焼結が生じて粒径が大きくなり、触媒活性成分の有効表面積が減少して触媒活性が低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、耐熱性ハニカム構造物と、耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる第一酸化物皮膜と、第一酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、触媒活性成分の上面に形成されたシリコン、及び／又は、チタンの酸化物からなる第二酸化物皮膜と、を有することとしたものであり、多孔性無機物及び触媒活性成分の表面に酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物及び触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下及び触媒活性成分の被毒を防止できるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、第一酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜２５重量％であり、第二酸化物皮膜の担持量が、耐熱性ハニカム構造物の重量に対して０．１〜１．０重量％、好ましくは０．２〜０．５重量％であり、触媒活性成分の担持量が担体層の重量に対して０．１〜１５重量％、好ましくは０．１〜１０重量％であることとしたものであり、多孔性無機物及び触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を防止できるとともに、触媒活性成分による排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。第一酸化物皮膜の担持量が２重量％より小さくなるにつれて多孔性無機物の表面の被覆が不十分となる傾向を生じ、また２５重量％よりも大きくなるにつれて酸化物が多孔性無機物の微細孔を埋めて比表面積を著しく低下させる傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、第二酸化物皮膜の担持量が０．２重量％より小さくなるにつれて触媒活性成分と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応を十分に防止できなくなる傾向を生じ、また０．５重量％よりも大きくなるにつれて触媒活性成分の表面の被覆率が大きくなり触媒機能が抑制される傾向を生じるため、それぞれ好ましくない。また、触媒活性成分の担持量が０．１重量％よりも小さくなるにつれて触媒活性成分の絶対量が不足して充分な触媒作用が得られなくなる傾向を生じ、また１０重量％よりも大きくなるにつれて熱処理時に触媒活性成分の焼結が生じて粒径が大きくなり、触媒活性成分の有効表面積が減少して触媒活性が低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内のいずれか１に記載の発明において、酸化物皮膜、若しくは、第一酸化物皮膜や第二酸化物皮膜を形成する際の焼成温度が６００〜１１００℃、好ましくは８００〜１０００℃であることとしたものであり、シリコン、及び／又は、チタンの酸化物の粒子成長による多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分の比表面積の低下を防止できるという作用を有する。熱処理温度が８００℃よりも低くなるにつれて酸化物皮膜、若しくは、第一酸化物皮膜や第二酸化物皮膜が十分に形成されなくなる傾向を生じ、熱処理温度が１０００℃よりも高くなるにつれて酸化物の粒子成長により多孔性無機物、及び／又は、触媒活性成分の比表面積が著しく低下する傾向を生じるので、それぞれ好ましくない。
【００１８】
尚、焼成は酸化性雰囲気、還元性雰囲気、真空雰囲気のいずれかの条件下で行われる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、排ガス浄化用触媒の近傍に配設された加熱手段と、を有することとしたものであり、排ガス浄化用触媒を加熱することにより、低温の排気ガスも高温の排気ガスと同様に高効率で浄化できるという作用を有する。
【００２０】
加熱手段としては電気ヒーター、バーナー、マイクロ波等が用いられる。本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、排ガス浄化用触媒の近傍に配設された送風手段を有することとしたものであり、低温の排気ガスを加熱流体にして排ガス浄化用触媒に吹き付けることにより、低温の排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２１】
送風手段としてはブロアー、コンプレッサー等が用いられる。本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、排ガス浄化用触媒を収納し、かつ一側部に形成された排ガス流入口と他側部に形成された排ガス流出口を有するケースと、を有することとしたものであり、排ガス浄化用触媒をケースに収納し、ケースに排気ガスの流入・流出口を設けたことによって、ディーゼルエンジンの排気系に取り付けることができるという作用を有する。
【００２２】
ケースとしては耐酸化性に優れた金属、セラミックス等が用いられる。本発明の請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、ケースに配設された加熱手段を有することとしたものであり、浄化用触媒を加熱することにより、ディーゼルエンジンの排気系における低温の排気ガスも、高温の排気ガスと同様に高効率で浄化できるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、ケースの近傍に配設された送風手段を有することとしたものであり、ディーゼルエンジンの排気系における低温の排気ガスを加熱流体にして排ガス浄化用触媒に吹き付けることにより、低温の排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項８乃至１０の内のいずれか１に記載の排ガス浄化装置がエンジン直下のマニホールド部近傍に配設されていることとしたものであり、排気ガスの温度低下が抑制されることにより、排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、マニホールド部と排ガス浄化装置の排ガス流入口との接続管の外周に断熱材を備えていることとしたものであり、排気ガスの温度低下を防止することにより、排気ガスの浄化効率が向上するという作用を有する。
【００２６】
接続管としては耐酸化性に優れた金属等が用いられ、断熱材としてはアスベスト、ガラス綿、スラグウール等が用いられる。
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態の具体例について図１〜８を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図である。図１において、耐熱性ハニカム構造物１は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物１の表面に担持された多孔性無機物２は耐熱性ハニカム構造物１に高比表面積を提供し、多孔性無機物２の表面に形成された酸化物皮膜３は排気ガス中の硫黄酸化物と多孔性無機物２との吸着、及び／又は、反応を防止し、酸化物皮膜３の上面に担持された触媒活性成分４は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化する。尚、図１の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００２８】
（実施の参考形態１）
図２は本発明の実施の参考形態１における排ガス浄化用触媒の断面図である。図２において、耐熱性ハニカム構造物５は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物５の表面に担持された多孔性無機物６は耐熱性ハニカム構造物５に高比表面積を提供し、多孔性無機物６の上面に担持された触媒活性成分７は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化し、触媒活性成分７の上面に形成された酸化物皮膜８は排気ガス中の硫黄酸化物と触媒活性成分との吸着、及び／又は、反応を防止する。尚、図２の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図である。図３において、耐熱性ハニカム構造物９は排気ガス中の有害成分を捕集し、耐熱性ハニカム構造物９の表面に担持された多孔性無機物１０は耐熱性ハニカム構造物９に高比表面積を提供し、多孔性無機物１０の表面に形成された第一酸化物皮膜１１は排気ガス中の硫黄酸化物と多孔性無機物１０の吸着、及び／又は、反応を防止し、第一酸化物皮膜１１の上面に担持された触媒活性成分１２は、排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを酸化燃焼により浄化し、触媒活性成分１２の上面に形成された第二酸化物皮膜１３は排気ガス中の硫黄酸化物と触媒活性成分１２との吸着、及び／又は、反応を防止する。尚、図３の矢印は排気ガスの流入・流出方向を示す。
【００３０】
（実施の形態３）
図４は本発明の第３実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図４において、ケース１５に形成された排ガス流入口１６より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスがケース１５内に流入し、流入した排気ガスはケース１５に収納された排ガス浄化用触媒１４により浄化され、浄化された排気ガスはケース１５に形成された排ガス流出口１７より放出される。
【００３１】
（実施の形態４）
図５は本発明の第４実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図５において、ケース１９に形成された排ガス流入口２０より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスがケース１９内に流入し、ケース１９に収納された排ガス浄化用触媒１８は加熱手段２２によって加熱され、加熱された排気ガス浄化用触媒１８によって流入した排気ガスが浄化され、浄化された排気ガスはケース１９に形成された排ガス流出口２１より放出される。
【００３２】
（実施の形態５）
図６は本発明の第５実施の形態における排ガス浄化装置の断面図である。図６において、送風手段２８により一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスが加速され、加速された排気ガスはケース２４に形成された排ガス流入口２５よりケース２４内に流入し、流入した排気ガスはケース２４に設けられた加熱手段２７によって加熱され、加熱された排気ガスはケース２４内に収納された排ガス浄化用触媒２３によって浄化され、浄化された排気ガスはケース２４に形成された排ガス流出口２６より放出される。
【００３３】
（実施の形態６）
図７は本発明の第６実施の形態における排ガス浄化システムの断面図である。図７において、２９はエンジン、４４はエンジン直下のマニホールド部であり、エンジン２９より排気された一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスは送風手段３５により加速され、加速された排気ガスはケース３１に形成された排ガス流入口３２よりケース３１内に流入し、流入した排気ガスはケース３１に設けられた加熱手段３４によって加熱され、加熱された排気ガスはケース３１内に収納された排ガス浄化用触媒３０によって浄化され、浄化された排気ガスはケース３１に形成された排ガス流出口３３より放出される。尚、本実施の形態においては、加熱手段３４又は加熱手段３４と送風手段３５がないシステムも可能である。
【００３４】
（実施の形態７）
図８は本発明の第７実施の形態における排ガス浄化システムの断面図である。図８において、３６はエンジン、４５はエンジン直下のマニホールド部であり、エンジン３６より一酸化炭素、炭化水素、パティキュレートを含む排気ガスは断熱材４１によって保温された接続管４６に導入され、導入された排気ガスは接続管４６内で送風手段４３により加速され、加速された排気ガスはケース３８に形成された排ガス流入口３９よりケース３８内に流入し、流入した排気ガスはケース３８に設けられた加熱手段４２によって加熱され、加熱された排気ガスはケース３８内に収納された排ガス浄化用触媒３７によって浄化され、浄化された排気ガスはケース３８に形成された排ガス流出口４０より放出される。尚、本実施の形態においては、加熱手段４２又は加熱手段４２と送風手段４３がないシステムも可能である。
【００３５】
以下に、本発明を実施の形態を実施例、比較例により説明する。
【００３６】
【実施例】
（参考例１）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げて、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３７】
（実施例１）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３８】
（実施例２）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）及びチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を１：１の割合で混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した。さらに、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させ、排ガス浄化用触媒を得た。
【００３９】
（参考例２）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にシリコンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４０】
（参考例３）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にチタンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４１】
（参考例４）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）及びチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を１：１の割合で混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、触媒活性成分を担持した担体の最表面にシリコン及びチタンの酸化物皮膜を形成し、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４２】
（参考例５）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、前記テトラエトキシシランとエチルアルコールの混合溶液に、触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもシリコンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４３】
（実施例３）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、前記チタンテトライソプロポキシドとエチルアルコールの混合溶液に、触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもチタンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４４】
（参考例６）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にシリコンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、シリコンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にチタンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４５】
（実施例４）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のチタンテトライソプロポキシド（和光純薬工業製）を混合し、この溶液に前記担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、担体の表面にチタンの酸化物皮膜を形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に、チタンの酸化物皮膜を形成した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜を形成した担体の上面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。さらに、還流により脱水処理したエチルアルコールに所定濃度のテトラエトキシシラン（関東化学製）を混合し、この溶液に触媒活性成分を担持した担体を２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、８０℃で２時間乾燥してから７００℃で２時間焼成して、チタンの酸化物皮膜上に触媒活性成分を担持した担体の最表面にもシリコンの酸化物皮膜を形成して、排ガス浄化用触媒を得た。
【００４６】
（比較例）
ムライト製ハニカムフィルター（例えば、ＮＧＫ製）をγ−アルミナ粉末（住友化学工業製）、硝酸アルミニウム（和光純薬工業製）、アルミナゾル（日産化学製）及び蒸留水からなるスラリー中に１分間浸漬してから引き上げ、エアーブロー等により余分なスラリーを吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから８００℃で５時間焼成し、ムライト製ハニカムフィルターの表面上にγ−アルミナを担持した担体を作製した。次に、この担体を所定濃度の硝酸パラジウム（和光純薬工業製）と塩化第二白金アンモニウム（三和化学薬品製）の混合水溶液に２分間浸漬してから引き上げ、余分な溶液をエアーブロー等で吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥してから６００℃で２時間焼成して、前記担体の表面にパラジウム及び白金並びにこれらの金属の酸化物からなる触媒活性成分を担持させた。このようにして、シリコン、及び／又は、チタンの酸化物皮膜が形成されていない排ガス浄化用触媒を得た。
【００４７】
次に、上記の第１実施例〜第４実施例及び第１参考例〜第６参考例及び比較例における排ガス浄化用触媒に対して実施した触媒活性評価試験を説明する。図９は、触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装置の概略図である。図９において、窒素ガス４９、乾燥空気５０、ＳＯＦ５１は気体用流量調整器４７ａ、４７ｂと液体用流量調整器４８のそれぞれによって所定の流量に調節された後、気化器５２においてＳＯＦ５１が所定濃度で気化されるとともに窒素ガス４９及び乾燥空気５０と混合される。この混合ガスは石英管５３内に導入され、石英管５３内に置かれた排ガス浄化用触媒５４によって浄化される。尚、排ガス浄化用触媒５４の前後には石英ウール５６が配置され、石英管５３は電気炉５５内に設置されている。浄化された混合ガスは炭酸ガスセンサ５７に導入されて一酸化炭素濃度及び二酸化炭素濃度を検知した後、酸素センサ５８に導入されて酸素濃度が測定される。尚、触媒活性評価試験は、混合ガスの酸素分圧１２％、空間速度３００００／ｈ-1、ＳＯＦ濃度３００ｐｐｍ、電気炉内温度２５０℃の条件で行った。次に、排ガス浄化用触媒をＳＯ2濃度が１０００ｐｐｍ、酸素分圧が５％、４５０℃の条件下で２５時間保持するＳＯ2処理を施した後、反応管内に配置し、上記の触媒活性評価試験を行った。以上の方法により、ＳＯ2処理の前後における一酸化炭素濃度、二酸化炭素濃度から、（数１）により燃焼率を算出した。
【００４８】
【数１】
（数１）において、ＰＣＯは炭酸ガスセンサによって測定された一酸化炭素濃度の値、ＰＣＯ2は炭酸ガスセンサによって測定された二酸化炭素濃度の値であり、ＰＣはＳＯＦが１００％燃焼した時のＣＯ又はＣＯ2の濃度である。（表１）及び（表２）は、第１実施例〜第４実施例及び第１参考例〜第６参考例及び比較例における排ガス浄化用触媒に対する触媒活性評価試験の結果であり、各実施例におけるシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物の重量比を変えた排ガス浄化用触媒及び比較例における排ガス浄化用触媒でのＳＯ2処理の前後における燃焼率を示している。
【００５０】
【表１】
【表２】
（表１）及び（表２）において、Ａは担体層の表面に形成された酸化物皮膜又は第一酸化物皮膜の担持量であり、Ｂは触媒活性成分の上面に形成された酸化物皮膜又は第二酸化物皮膜の担持量である。（表１）及び（表２）より、本発明のいずれの実施例における排ガス浄化用触媒についても、比較例における排ガス浄化用触媒に比べてＳＯ2処理の前後における燃焼率の差が小さく、硫黄酸化物による耐被毒性に優れていることが判った。また、実施例３、実施例４における排ガス浄化用触媒の中で、担体層の表面に形成された酸化物皮膜又は第一酸化物皮膜の担持量が０．２重量％で、触媒活性成分の上面に形成された酸化物皮膜又は第二酸化物皮膜の担持量が０．２又は０．５重量％の場合には、ＳＯ2処理前後において燃焼率がいずれも９０％以上であり、これらの構成の排ガス浄化用触媒が被毒による触媒機能の低下に対して特に優れた耐久性を有することが判明した。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムによれば、以下のような優れた効果が得られる。
（１）多孔性無機物の表面にシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止でき、排気ガス中の硫黄酸化物による担体及び触媒活性成分の被毒を防止することにより、長期間排気ガスを高い浄化率で処理することができるという優れた効果が得られる。
（２）多孔性無機物の表面に酸化物皮膜を形成することによって、多孔性無機物と硫黄酸化物との吸着、及び／又は、反応による多孔性無機物の比表面積の低下を防止でき、被毒による触媒機能の低下が防止された排ガス浄化用触媒を用いることによって、触媒機能、耐久性、信頼性に優れた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システムが可能になるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図
【図２】 本発明の実施の参考形態１における排ガス浄化用触媒の断面図
【図３】 本発明の第２実施の形態における排ガス浄化用触媒の断面図
【図４】 本発明の第３実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図５】 本発明の第４実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図６】 本発明の第５実施の形態における排ガス浄化装置の断面図
【図７】 本発明の第６実施の形態における排ガス浄化システムの断面図
【図８】 本発明の第７実施の形態における排ガス浄化システムの断面図
【図９】 触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装置の概略図
【符号の説明】
１ 耐熱性ハニカム構造物
２ 多孔性無機物
３ 酸化物皮膜
４ 触媒活性成分
５ 耐熱性ハニカム構造物
６ 多孔性無機物
７ 触媒活性成分
８ 酸化物皮膜
９ 耐熱性ハニカム構造物
１０ 多孔性無機物
１１ 第一酸化物皮膜
１２ 触媒活性成分
１３ 第二酸化物皮膜
１４ 排ガス浄化用触媒
１５ ケース
１６ 排ガス流入口
１７ 排ガス流出口
１８ 排ガス浄化用触媒
１９ ケース
２０ 排ガス流入口
２１ 排ガス流出口
２２ 加熱手段
２３ 排ガス浄化用触媒
２４ ケース
２５ 排ガス流入口
２６ 排ガス流出口
２７ 加熱手段
２８ 送風手段
２９ エンジン
３０ 排ガス浄化用触媒
３１ ケース
３２ 排ガス流入口
３３ 排ガス流出口
３４ 加熱手段
３５ 送風手段
３６ エンジン
３７ 排ガス浄化用触媒
３８ ケース
３９ 排ガス流入口
４０ 排ガス流出口
４１ 断熱材
４２ 加熱手段
４３ 送風手段
４４ マニホールド部
４５ マニホールド部
４６ 接続管
４７ａ、４７ｂ 気体用流量調整器
４８ 液体用流量調整器
４９ 窒素ガス
５０ 乾燥空気
５１ ＳＯＦ
５２ 気化器
５３ 石英管
５４ 排ガス浄化用触媒
５５ 電気炉
５６ 石英ウール
５７ 炭酸ガスセンサ
５８ 酸素センサ
Claims (12)
- 耐熱性ハニカム構造物と、前記耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、前記担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる酸化物皮膜と、前記酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、を有する排ガス浄化用触媒。
- 前記酸化物皮膜の担持量が、前記耐熱性ハニカム構造物の重量に対して２〜２５重量％であり、前記触媒活性成分の担持量が前記担体層の重量に対して０．５〜１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
- 耐熱性ハニカム構造物と、前記耐熱性ハニカム構造物の排ガス浄化面に担持された多孔性無機物からなる担体層と、前記担体層の多孔性無機物の表面に形成されたシリコン及びチタンの酸化物、又はチタンの酸化物からなる第一酸化物皮膜と、前記第一酸化物皮膜の上面に担持された貴金属、卑金属、金属酸化物の内のいずれか一種類以上からなる触媒活性成分と、前記触媒活性成分の上面に形成されたシリコン、及び／又は、チタンの酸化物からなる第二酸化物皮膜と、を有する排ガス浄化用触媒。
- 前記第一酸化物皮膜の担持量が、前記耐熱性ハニカム構造物の重量に対して２〜２５重量％であり、前記第二酸化物皮膜の担持量が、前記耐熱性ハニカム構造物の重量に対して０．２〜０．５重量％であり、前記触媒活性成分の担持量が前記担体層の重量に対して０．１〜１０重量％であることを特徴とする請求項３に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記酸化物皮膜、若しくは、前記第一酸化物皮膜や前記第二酸化物皮膜を形成する際の焼成温度が８００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１乃至４の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒。
- 請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、前記排ガス浄化用触媒の近傍に配設された加熱手段と、を有する排ガス浄化装置。
- 前記排ガス浄化用触媒の近傍に配設された送風手段を有することを特徴とする請求項６に記載の排ガス浄化装置。
- 請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の排ガス浄化用触媒と、前記排ガス浄化用触媒を収納し、かつ一側部に形成された排ガス流入口と他側部に形成された排ガス流出口とを有するケースと、を備えた排ガス浄化装置。
- 前記ケースに配設された加熱手段を有することを特徴とする請求項８に記載の排ガス浄化装置。
- 前記ケースの近傍に配設された送風手段を有することを特徴とする請求項９に記載の排ガス浄化装置。
- 請求項８乃至１０の内のいずれか１に記載の排ガス浄化装置が、エンジン直下のマニホールド部近傍に配設されていることを特徴とする排ガス浄化システム。
- 前記マニホールド部と前記排ガス浄化装置の排ガス流入口との接続管の外周に断熱材を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の排ガス浄化システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07978896A JP3800658B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07978896A JP3800658B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09267039A JPH09267039A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3800658B2 true JP3800658B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=13699963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07978896A Expired - Lifetime JP3800658B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3800658B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006492A1 (fr) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur de regulation des gaz d'echappement pour moteurs diesel |
| JP4102080B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2008-06-18 | フジセラテック株式会社 | 燃料改質装置 |
| JP2007216200A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排ガス浄化触媒 |
| JP6108289B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2017-04-05 | 株式会社豊田中央研究所 | Ｃｏ酸化触媒及びその製造方法 |
| CN103381364B (zh) * | 2013-07-02 | 2015-10-14 | 湖南省吉安特技术有限公司 | 一种纳米氧化钯催化剂的制备方法 |
| JP6401740B2 (ja) * | 2016-06-13 | 2018-10-10 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
| CN114165797B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-09-12 | 中国五环工程有限公司 | 含氯有机废气催化燃烧处理方法 |
| CN114534776B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-03-21 | 中自环保科技股份有限公司 | 一种抗硫柴油车氧化型催化剂及制备方法 |
| CN115253668B (zh) * | 2022-07-25 | 2024-04-19 | 山东德曦环境科技有限公司 | 一种低温co催化氧化处理系统及处理方法 |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP07978896A patent/JP3800658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09267039A (ja) | 1997-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4144898B2 (ja) | パティキュレート燃焼触媒、パティキュレートフィルター及び排ガス浄化装置 | |
| JP2897367B2 (ja) | 被毒防止体、被毒防止層付触媒及び排気ガス浄化装置 | |
| JP4217576B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| KR20070057071A (ko) | 디젤 배기가스 처리용 연소촉매 및 디젤 배기가스의처리방법 | |
| WO2006044974A1 (en) | Layered sox tolerant nox trap catalysts and methods of making and using the same | |
| JP3952617B2 (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置，排ガス浄化方法及び排ガス浄化触媒 | |
| JP3800658B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置並びに排ガス浄化システム | |
| JP3584702B2 (ja) | 排気ガス浄化フィルター及びこれを用いた排気ガス浄化装置 | |
| JP3704701B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3789231B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2006346605A (ja) | 排ガス浄化フィルタ及び内燃機関用排ガス浄化装置 | |
| JPH1119521A (ja) | 排気ガス浄化用触媒の製造方法、及び排気ガス浄化用触媒を用いた排気ガスフィルター及び排気ガス浄化装置並びに排気ガス浄化システム | |
| JPH0440235A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JP3335755B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP4254208B2 (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置，浄化方法及び触媒 | |
| JP3551346B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH0472577B2 (ja) | ||
| JPH05115782A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH05277370A (ja) | エンジンの排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3596107B2 (ja) | 耐熱性排ガス浄化用触媒及びその製造方法及びそれを用いた排ガス浄化装置 | |
| JP3287473B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 | |
| JPH11244695A (ja) | 酸化触媒 | |
| JPH08281071A (ja) | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 | |
| JPH115035A (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
| JPH0857315A (ja) | 排ガス浄化用触媒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050317 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060323 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060328 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060411 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060424 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |