JP5359298B2 - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
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Description
(式中、Nはアルカリ土類金属または希土類金属を、cは酸素欠陥量を示し、aは0.10〜0.35の原子割合を、bは0〜0.20の原子割合を、1−(a+b)は0.45〜0.90の原子割合をそれぞれ示す。)
上記第1触媒層の複合酸化物は、ZrをZrO2として55質量%以上75質量%以下の範囲で、CeをCeO2として15質量%以上35質量%以下の範囲で、NdをNd2O3として5質量%以上15質量%以下の範囲でそれぞれ含み、且つ触媒金属としてPdのみが担持され、
上記第2触媒層の複合酸化物は、ZrをZrO2として75質量%以上85質量%以下の範囲で、CeをCeO2として5質量%以上15質量%以下の範囲で、NdをNd2O3として5質量%以上15質量%以下の範囲でそれぞれ含み、且つ触媒金属としてRhのみが担持され、
上記第1触媒層の複合酸化物は、上記第2触媒層の複合酸化物よりも、上記CeO2としてのCeの含有割合が多いこと、そして、
上記第1触媒層及び第2触媒層各々には活性アルミナが含まれ、
上記第1触媒層の活性アルミナには触媒金属としてPdが担持され、上記第2触媒層の活性アルミナには触媒金属としてRhが担持され、
上記第1触媒層には、触媒金属が担持されていないCe含有酸化物が含まれていることを特徴とする。
表1に示す実施例及び比較例に係る排気ガス浄化用触媒を調製した。なお、表1の「PGM」欄は触媒金属の種類を示す。
下層及び上層の構成は次のとおりである。単位「g/L」の数値は担体1L当たりの担持量である。
Pd担持第1ZrCeNd複合酸化物;36.150g/L
(Pd;0.150g/L)
Pd担持第1活性アルミナ;45.350g/L
(Pd;0.350g/L)
ZrCeNd複合酸化物;5.500g/L
セリア;5.500g/L
ジルコニアバインダ;7.500g/L
第1ZrCeNd複合酸化物の組成はZrO2:CeO2:Nd2O3=75:15:10(質量比)である。
Rh担持第2ZrCeNd複合酸化物;73.075g/L
(Rh;0.075g/L)
Rh担持第2活性アルミナ;29.525g/L
(Rh;0.025g/L)
第1活性アルミナ;13.000g/L
ジルコニアバインダ;12.400g/L
第2ZrCeNd複合酸化物の組成はZrO2:CeO2:Nd2O3=85:5:10(質量比)である。
当該各例は下層の第1ZrCeNd複合酸化物及び上層の第2ZrCeNd複合酸化物のうちの少なくとも一方の組成が表1に示すように実施例1と相違し、他の構成は実施例1と同じである。
本例は、下層の第1ZrCeNd複合酸化物にRhを担持し、上層の第2ZrCeNd複合酸化物にPdを担持した(実施例2とは逆にした)例であり、他の構成は実施例2と同じである。
本例は、下層の第1ZrCeNd複合酸化物及び上層の第2ZrCeNd複合酸化物各々にRhとPtとを担持した例であり、他の構成は実施例2と同じである。下層の第1ZrCeNd複合酸化物のRh担持量は0.0375g/L、Pt担持量は0.075g/L、上層の第2ZrCeNd複合酸化物のRh担持量は0.0375g/L、Pt担持量は0.075g/Lである。
本例は、下層の第1ZrCeNd複合酸化物に代えて、CeZrLaYアルミナ複合化物(CeO2:ZrO2:La2O3:Y2O3:Al2O3=11.7:7.7:1.0:0.4:79.2(質量比))を採用したものであり、他の構成は実施例2と同じである。
本例は、下層の第1ZrCeNd複合酸化物にPtを担持した例であり、他の構成は比較例8と同じである。下層の第1ZrCeNd複合酸化物のPt担持量は0.150g/Lである。
本例は、下層の第1ZrCeNd複合酸化物にPtとPdをPt:Pd=1:40の質量比で担持した例であり、他の構成は実施例2と同じである。下層の第1ZrCeNd複合酸化物のPt及びPdを合わせた担持量は0.150g/Lである。
本例は、実施例2の下層に関し、第1ZrCeNd複合酸化物に代えて、ZrO2:CeO2:La2O3=65:25:10(質量比)のZrCeLa複合酸化物を採用したものであり、他の構成は実施例2と同じである。
本例は、実施例2の下層に関し、第1ZrCeNd複合酸化物に代えて、ZrO2:CeO2:Y2O3=65:25:10(質量比)のZrCeY複合酸化物を採用したものであり、他の構成は実施例2と同じである。
本例は、実施例2の下層に関し、第1ZrCeNd複合酸化物に代えて、ZrO2:CeO2:La2O3:Y2O3=65:25:5:5(質量比)のZrCeLaY複合酸化物を採用したものであり、他の構成は実施例2と同じである。
上記実施例1〜19及び比較例1〜25について、EUモード試験にて、0−780s(秒)間のHC及びCOの排出量、並びに780−1180s(秒)間のNOx排出量を測定した。結果を表1の右側の欄に示す。なお、CO排出量は1/10倍にして表している。
実施例1〜5及び比較例1〜6各々について、触媒容量25mLの供試材を調製し、リグテストにてA/FリッチでのHC及びCOの浄化性能を調べた。すなわち、各供試材にはいずれも事前に900℃の温度に100時間保持するエージングを施した。模擬排気ガスはA/F=14.0及びA/F=14.3±0.9(1Hz)の2種類とし、触媒入口ガス温度はいずれも400℃とした。A/F=14.3±0.9(1Hz)は、A/F=14.3のメインストリームガスを定常的に流しつつ、所定量の変動用ガスを1Hzでパルス状に添加することにより、該A/Fを±0.9の振幅で強制的に振動させるというものである。このリグ評価テストの結果をEUモードでの0−780sのHC・CO排出量の結果と併せて表2に示す。
2 下層(第1触媒層)
3 上層(第2触媒層)
Claims (3)
- 触媒担体上に設けられた第1触媒層と、該第1触媒層の上に設けられた第2触媒層とを備え、この両触媒層各々に、ZrとCeとNdとを含有し酸素吸蔵放出能を有する複合酸化物と、該複合酸化物に担持された触媒金属とが設けられている排気ガス浄化用触媒であって、
上記第1触媒層の複合酸化物は、ZrをZrO2として55質量%以上75質量%以下の範囲で、CeをCeO2として15質量%以上35質量%以下の範囲で、NdをNd2O3として5質量%以上15質量%以下の範囲でそれぞれ含み、且つ触媒金属としてPdのみが担持され、
上記第2触媒層の複合酸化物は、ZrをZrO2として75質量%以上85質量%以下の範囲で、CeをCeO2として5質量%以上15質量%以下の範囲で、NdをNd2O3として5質量%以上15質量%以下の範囲でそれぞれ含み、且つ触媒金属としてRhのみが担持され、
上記第1触媒層の複合酸化物は、上記第2触媒層の複合酸化物よりも、上記CeO2としてのCeの含有割合が多いこと、そして、
上記第1触媒層及び第2触媒層各々には活性アルミナが含まれ、
上記第1触媒層の活性アルミナには触媒金属としてPdが担持され、上記第2触媒層の活性アルミナには触媒金属としてRhが担持され、
上記第1触媒層には、触媒金属が担持されていないCe含有酸化物が含まれていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 請求項1において、
上記第1触媒層の複合酸化物は、ZrをZrO2として60質量%以上70質量%以下の範囲で、CeをCeO2として20質量%以上30質量%以下の範囲で、NdをNd2O3として5質量%以上15質量%以下の範囲でそれぞれ含むことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 請求項1又は請求項2において、
上記第2触媒層の活性アルミナには、Ce以外の希土類金属とZrとの複合酸化物が上記Rhと共に担持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
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