JP5488371B2 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5488371B2 JP5488371B2 JP2010216792A JP2010216792A JP5488371B2 JP 5488371 B2 JP5488371 B2 JP 5488371B2 JP 2010216792 A JP2010216792 A JP 2010216792A JP 2010216792 A JP2010216792 A JP 2010216792A JP 5488371 B2 JP5488371 B2 JP 5488371B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- amount
- carrier
- exhaust gas
- zirconia
- 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 - Fee Related
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 185
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 42
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 62
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 50
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 126
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 52
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 38
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 34
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 34
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 16
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 13
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000833 X-ray absorption fine structure spectroscopy Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VCSZKSHWUBFOOE-UHFFFAOYSA-N dioxidanium;sulfate Chemical compound O.O.OS(O)(=O)=O VCSZKSHWUBFOOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 4
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 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 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 Platinum group metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N nitric acid;oxozirconium Chemical compound [Zr]=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- XNDZQQSKSQTQQD-UHFFFAOYSA-N 3-methylcyclohex-2-en-1-ol Chemical compound CC1=CC(O)CCC1 XNDZQQSKSQTQQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 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
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- GEYXPJBPASPPLI-UHFFFAOYSA-N manganese(iii) oxide Chemical compound O=[Mn]O[Mn]=O GEYXPJBPASPPLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 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
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N platinum(2+);dinitrate Chemical compound [Pt+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N titanium zirconium Chemical compound [Ti].[Zr] PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
(1)比表面積が100〜150m2/g且つ塩基量が0.5〜3.0μmol/m2の金属酸化物と、白金族金属と、を含んでなることを特徴とする排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(2)前記金属酸化物が、チタニア、シリカ、またはアルミナ・ジルコニア・チタニア複合体であること、を特徴とする(1)に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(3)前記金属酸化物を前記白金族金属の担体とすること、を特徴とする(1)または(2)に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(4)前記白金族金属を担持した担体と前記金属酸化物とを混合したこと、を特徴とする(1)または(2)に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(5)前記金属酸化物を前記担体の等倍〜5倍量(質量比)で混合したこと、を特徴とする(4)に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(6)混合方法が湿式混合であることを特徴とする(4)または(5)に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(7)前記担体が、セリア・ジルコニア複合体またはジルコニアであること、を特徴とする(4)〜(6)のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(8)前記白金族金属が白金またはパラジウムであること、を特徴とする(1)〜(7)のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
(9)前記白金族金属がパラジウムであること、を特徴とする(1)〜(8)のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒、
が提供される。
Vm=V(1−P/Ps) (BET式)
V;吸着量(試料に吸着した窒素ガスの標準状態における体積
Vm;単分子層吸着量(吸着第1層だけの吸着量)
P;吸着平衡圧
Ps;吸着ガス(N2)の飽和蒸気圧
この単分子吸着量(Vm)から吸着分子数を求め、さらに分子占有断面積(吸着分子1ヶが試料の表面上で占める面積)をかけることにより、試料の表面積を求める。
S=Vm・A・s/M
S;表面積
A;アボガドロ数
s;窒素分子の占有断面積
M;標準状態における1モルのガスの体積
得られた表面積を試料質量で割り、比表面積(m2/g)を計算する。
触媒として、Aシリーズの触媒とBシリーズの触媒を作製した。Aシリーズの触媒は、金属酸化物を白金族金属の担体とした触媒である。Bシリーズの触媒は、別の担体に白金族金属を担持した後に、金属酸化物を混合した触媒である。各触媒は番号を付して呼称する。番号の1桁目で、AシリーズのものにAを、BシリーズのものにBを付している。番号の2桁目には、本発明の例と比較例を区別するために、比較例のものにCを付している。続いて、ハイフンと番号を付している。例えば、AC−1は、Aシリーズの比較例の1番目の触媒であることを示す。
(1)ビーカー中でイオン交換水1000gに硝酸アルミニウム9水和物(ナカライテスク、純度98%、分子量375.13)を、AZTにされたときにAl2O3:ZrO2:TiO2=50:40:10[wt%]となるように溶解させ、硝酸アルミニウム溶液とした。
(2)(1)の硝酸アルミニウム溶液にオキシ硝酸ジルコニウム(ナカライテスク、純度95%、分子量267.26)、および四塩化チタン(ナカライテスク、純度98%、分子量189.68)を、AZTにされたときにAl2O3:ZrO2:TiO2=50:40:10[wt%]となるように加えた。
(3)(2)の溶液を攪拌しながら、過酸化水素(ナカライテスク、純度30〜35.5%、分子量34.01)154gを加えた。
(4)(3)の溶液にアンモニア水(ナカライテスク、濃度28%、分子量17.03)を加えてpHが9〜10になるようにpH調整し、濾過・洗浄後、得られた沈殿を、120℃の恒温炉で一晩熟成させた。
(5)(4)の熟成後の沈殿物を900℃で5時間焼成し、AZT粉末を得た。AZTにされたときに、Al2O3:ZrO2:TiO2=50:40:10[wt%]となるように、硝酸アルミニウム、オキシ硝酸ジルコニウムおよび四塩化チタンの投入量を調整しておいた。得られたAZTの比表面積は140m2/g、塩基量は3μmol/m2であった。
(6)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(5)のAZT粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(AZT粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(6)の手順で硝酸パラジウムの代わりに硝酸プラチナ(8.6%)2.33g(AZT粉末の質量を基準として、Ptが0.5質量%となるように調製)を入れたことを除いて、例A−1の作製方法と同様の手順を行い、ペレットを得た。
(1)ビーカー中でイオン交換水100gに硫酸チタニル2水和物(富士チタン工業、79%)51.5gを溶解させ、硫酸チタニル2水和物溶液(濃度34%(飽和濃度))とした。
(2)(1)の溶液にアンモニア水(メーカー、純度、仕様をご教示ください)を加えてpHが9〜10になるようにpH調整し、濾過・洗浄後、得られた沈殿を、97℃の恒温炉で一晩熟成させた。
(3)(2)の熟成後の沈殿物を900℃で5時間焼成し、チタニア粉末を得た。得られたチタニア粉末の比表面積は102m2/g、塩基量は1μmol/m2であった。
(4)ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としての(3)のチタニア粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(チタニア粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としてナノテックSiO2粉末(シーアイ化成社製、比表面積110m2/g、塩基量0.5μmol/m2、純度99.9%、平均粒径25nm)40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(SiO2粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としてセリア−ジルコニア粉末(ローディア社製、比表面積50m2/g、塩基量25μmol/m2)40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(セリア−ジルコニア粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としてチタニア粉末(石原産業、比表面積45m2/g、塩基量1μmol/m2)40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(チタニア粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としてシリカ粉末(比表面積65m2/g、塩基量0.5μmol/m2)40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(シリカ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
ビーカー中でイオン交換水150gに、担体としてアルミナ粉末(グレース、比表面積112m2/g、塩基量12μmol/m2)40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(アルミナ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、蒸発乾固法(200℃)により担持し、120℃で乾燥した後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、ローディア社製 セリア−ジルコニア複合体(CeO2:ZrO2:Y2O3:La2O3=50:40:5:5[wt%]、以下CZと略す)を用意した。
(2)例A−1の手順(1)〜(5)により、アルミナ−ジルコニア−チタニア複合酸化物(Al2O3:ZrO2:TiO2=50:40:10[wt%]、以下AZTと略す)を用意した。
(3)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(4)(3)の溶液に、CZ担体の4倍量のAZTを入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(5)(4)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(6)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)別のビーカー中でイオン交換水100gに硫酸チタニル2水和物(富士チタン工業、79%)51.5gを溶解させ、硫酸チタニル2水和物溶液(濃度34%(飽和濃度))とした。
(4)(3)の溶液にアンモニア水(メーカー、純度、仕様をご教示ください)を加えてpHが9〜10になるようにpH調整し、濾過・洗浄後、得られた沈殿を、97℃の恒温炉で一晩熟成させた。
(5)(4)の熟成後の沈殿物を900℃で5時間焼成し、チタニア粉末を得た。得られたチタニア粉末の比表面積は102m2/g、塩基量は1μmol/m2であった。
(6)(2)の溶液に、CZ担体の4倍量の(5)のチタニアを入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(7)(6)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(8)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)ナノテックSiO2粉末(シーアイ化成製)を用意した。このシリカ粉末の比表面積は110m2/g、塩基量は0.5μmol/m2であった。
(4)(2)の溶液に、CZ担体の4倍量の(3)のシリカを入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(5)(4)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(6)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の1倍(等倍)量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(1倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の2倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(2倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の3倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(3倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の5倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(5倍量)との混合触媒ペレットを得た。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)(2)の溶液を、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。(本例では、酸化物との混合は行わない。)
(4)(3)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(5)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)市販のチタニア粉末を用意した。このチタニア粉末の比表面積は45m2/g、塩基量は1μmol/m2であった。
(4)(2)の溶液に、CZ担体の4倍量の(3)のチタニア粉末を入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(5)(4)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(6)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)市販のシリカ粉末を用意した。このチタニア粉末の比表面積は65m2/g、塩基量は0.5μmol/m2であった。
(4)(2)の溶液に、CZ担体の4倍量の(3)のシリカ粉末を入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(5)(4)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(6)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)市販のアルミナ粉末を用意した。このアルミナ粉末の比表面積は112m2/g、塩基量は12μmol/m2であった。
(4)(2)の溶液に、CZ担体の4倍量の(3)のアルミナ粉末を入れて、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(5)(4)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させる。
(6)600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の6倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、比較用Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(6倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の7倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、比較用Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(7倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の8倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、比較用Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(8倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の9倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、比較用Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(9倍量)との混合触媒ペレットを得た。
例B−1の手順(4)において、CZ担体の4倍量のAZTの代わりに、CZ担体の10倍量のAZTを入れたことを除いて、例B−1と同様の手順で、比較用Pd担持セリア−ジルコニアとAZT(10倍量)との混合触媒ペレットを得た。
(1)担体として、CZを用意した。
(2)ビーカー中のイオン交換水150gに、担体としての(1)のCZ粉末40g、および硝酸パラジウム(8.2%)2.44g(CZ粉末の質量を基準として、Pdが0.5質量%となるように調製)を入れ、2時間攪拌し、PdをCZ担体に担持する。
(3)(2)の溶液を、さらに2時間、200℃で加熱攪拌し、溶媒を蒸発させる。
(4)(3)の後で、ビーカーごと120℃の恒温炉に入れて、一晩乾燥させて、Pd担持CZ粉末を得る。
(5)例A−1の手順(1)〜(5)により、アルミナ−ジルコニア−チタニア複合酸化物(Al2O3:ZrO2:TiO2=50:40:10[wt%]、以下AZTと略す)を用意した。
(6)(4)のPd担持CZ粉末に、CZ担体の4倍量の(5)のAZT粉末を加え、乳鉢内で物理的に30分間、混合した。
(7)(6)の混合後、600℃で2時間焼成し、ペレットとした。
(1)得られたAシリーズ触媒について、比表面積および塩基量を測定した。測定結果は、表3に示す。
(2)得られたAシリーズ触媒について、S被毒処理を行い、各触媒に蓄積されたS蓄積量を測定した。さらに、蓄積されたS分の塩形態(硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩等のいずれであるか)についても測定を行った。測定結果は、図5〜7に示す。
(3)S被毒後のAシリーズ触媒を用いて、NOx浄化率を測定して、触媒ペレットのストイキ活性評価を行った。測定結果は、図8および表3に示す。
比表面積は、発明を実施するための形態で説明したBET1点法により測定した。
上記のS被毒処理を行った排ガス浄化用触媒について、各々のペレット3gをモデルガス装置に配置した。次に、表2に示す、モデルガスを、図4に示すパターンでモデルガス装置へ15L/分で流しながら、室温から150℃まで20℃/分で昇温し、150℃で5分間安定化し、150℃から500℃まで20℃/分で昇温し、500℃で3分間保持し、室温まで自然降温することによって行った。
触媒の入りガス中NOx濃度および、触媒の出ガス中NOx濃度をガス分析計(メーカー、型番、仕様、測定条件等分かる範囲でご教示ください。)で測定した。NOx浄化率(%)を(触媒の入りガス中NOx濃度−触媒の出ガス中NOx濃度)/(触媒の入りガス中NOx濃度)×100として求めた。
Aシリーズ触媒の比表面積、塩基量およびNOX浄化率について、測定結果を表3に示す。表3より、実施例の触媒A−1〜A−4において、NOx浄化率が高いことが分かる。
図5から、実施例A−1触媒の硫黄蓄積量が、比較例AC−1触媒よりも少ないことが分かる。また、実施例A−1触媒には、硫黄分が亜硫酸として蓄積していた。すなわち、実施例A−1触媒では亜硫酸の生成が確認された。
蓄積されたS分の塩形態(硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩等のいずれであるか)については、軟X線XAFSによる測定も行い、その結果を図6および7に示す。図6は比較例AC−1触媒についてのチャートであり、図7は実施例A−1触媒についてのチャートである。軟X線XAFSによる測定でも、実施例A−1触媒では、硫黄分が亜硫酸として蓄積していた。すなわち、実施例A−1触媒では亜硫酸の生成が確認された。なお、図6および図7のチャートにおいて、ピークの高さと各S種の量とは比例しないことに留意されたい。
(1)得られたBシリーズ触媒について、比表面積および塩基量を測定した。測定結果は、表4に示す。
(2)得られたBシリーズ触媒について、高温耐久処理およびS被毒処理を行い、各触媒に蓄積されたS蓄積量を測定した。さらに、蓄積されたS分の分布状態も測定した。測定結果は、図10〜11に示す。
(3)高温耐久およびS被毒後のBシリーズ触媒を用いて、NOx浄化率を測定して、触媒ペレットのストイキ活性評価を行った。測定結果は、表4〜6および図12〜13に示す。表4は、混合する酸化物の性質(比表面積、塩基量)のNOx浄化率に対する影響を示している。表5は、混合する酸化物の混合量のNOx浄化率に対する影響を示している。表6は、混合する酸化物の混合方法のNOx浄化率に対する影響を示している。
比表面積は、発明を実施するための形態で説明したBET1点法により測定した。
Bシリーズ触媒の比表面積、塩基量およびNOX浄化率について、測定結果を表4に示す。表4は、混合する酸化物の性質(比表面積、塩基量)のNOx浄化率に対する影響を示している。表4より、実施例の触媒B−1〜B−3において、NOx浄化率が高いことが分かる。すなわち、比表面積が100〜150m2/g且つ塩基量が0.5〜3.0μmol/m2の酸化物を混合した触媒が、NOx浄化において顕著な効果を示すことがわかる。
表5および図12、13より、酸化物混合量を担体の等倍〜5倍量(質量比)の実施例触媒B−1およびB−4〜B−7において、NOx浄化率が高いことが分かる。特に、酸化物混合量が担体の3倍〜4倍量(質量比)のときに、NOx浄化率が非常に高いことが分かる。
図10から、実施例B−1触媒の硫黄蓄積量が、比較例BC−1触媒よりも少ないことが分かる。
図11の上段右側の画像が、実施例B−1触媒断面のS分布状況である。実施例B−1触媒断面の全面にわたって、S濃度は低く、本発明の触媒ではS蓄積が抑制されることが分かった。Sのレベル(画像右端の値)は、最大でも0.4程度であった。
図11の下段右側の画像が、比較例BC−1触媒断面のS分布状況である。比較例BC−1触媒断面において、局所的に高いS濃度(画像中の○で囲んだ部分)が見られる。そのSのレベル(画像右端の値)は、最大で2.0程度であった。また、図11の下段右側の画像は、同試料(比較例BC−1触媒)のPd分布状況である。局所的に高いS濃度を示す箇所は、Pdの存在している箇所の近傍であることも分かった。
Claims (9)
- 比表面積が100〜150m2/g且つ塩基量が0.5〜3.0μmol/m2の金属酸化物と、白金族金属と、を含んでなることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
- 前記金属酸化物が、チタニア、シリカ、またはアルミナ・ジルコニア・チタニア複合体であること、を特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記金属酸化物を前記白金族金属の担体とすること、を特徴とする請求項1または2に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記白金族金属を担持した担体と前記金属酸化物とを混合したこと、を特徴とする請求項1または2に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記金属酸化物を前記担体の等倍〜5倍量(質量比)で混合したこと、を特徴とする請求項4に記載の排ガス浄化用触媒。
- 混合方法が湿式混合であることを特徴とする請求項4または5に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記担体が、セリア・ジルコニア複合体またはジルコニアであること、を特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記白金族金属が白金またはパラジウムであること、を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記白金族金属がパラジウムであること、を特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010216792A JP5488371B2 (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010216792A JP5488371B2 (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012071235A JP2012071235A (ja) | 2012-04-12 |
JP5488371B2 true JP5488371B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=46167626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010216792A Expired - Fee Related JP5488371B2 (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5488371B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112015020301B1 (pt) * | 2013-02-25 | 2020-12-08 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | catalisador para a purificação de gases de escape e método de purificação de gases de escape usando o mesmo |
-
2010
- 2010-09-28 JP JP2010216792A patent/JP5488371B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012071235A (ja) | 2012-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101010070B1 (ko) | 배기 가스 정화 촉매 및 그의 제조 방법 | |
WO2013035568A1 (ja) | 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒 | |
JP5327048B2 (ja) | 排ガス浄化触媒担体の製造方法および排ガス浄化触媒担体 | |
US7863217B2 (en) | Exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method | |
EP2621629A1 (en) | Polymer assisted synthesis of supported metal catalyst | |
RU2621679C2 (ru) | Катализатор для очистки выхлопного газа и способ очистки выхлопного газа с применением указанного катализатора | |
KR20180111903A (ko) | 망간을 함유하는 다층 질소 산화물 저장 촉매 | |
US10464052B2 (en) | Oxidation catalyst and method for its preparation | |
Matarrese et al. | Simultaneous removal of soot and NOx over K-and Ba-doped ruthenium supported catalysts | |
US7598205B2 (en) | Exhaust gas purifying catalyst | |
JP2023162315A (ja) | 改良されたtwc触媒を含有する高ドーパント担体 | |
EP3064270B1 (en) | Carrier for exhaust gas purification catalyst, and exhaust gas purification catalyst | |
JP5488371B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP4714259B2 (ja) | Co酸化用銀触媒 | |
US20160318005A1 (en) | Exhaust gas purifying catalyst | |
JP4779461B2 (ja) | 触媒担体及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒 | |
JP2005503253A (ja) | リーンNOxトラップ/転化触媒 | |
JP2008272745A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP2010051886A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JP4835043B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JP6108289B2 (ja) | Co酸化触媒及びその製造方法 | |
RU2757393C2 (ru) | Композиция на основе оксида алюминия, содержащая оксид марганца, способ ее получения и ее применение | |
JP2010051836A (ja) | 窒素酸化物浄化触媒及び窒素酸化物除去方法 | |
JP4624598B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒とその製造方法 | |
JP2007319795A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140115 |
|
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: 20140128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140210 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5488371 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |