JP6717771B2 - 排ガス浄化触媒 - Google Patents
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Description
(1)セリア−ジルコニア複合酸化物とθ相のアルミナとコージェライトとを含み、コージェライトの含有量が基材の全体重量に対して10重量%〜25重量%であるモノリス基材に、貴金属粒子が担持された排ガス浄化触媒。
本発明の排ガス浄化触媒は、下記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者がおこない得る変更、改良などを施した種々の形態にて実施することができる。
実施例1:コージェライトを10重量%含む基材を使用した排ガス浄化触媒
(1)セリア−ジルコニア複合酸化物(セリア比率30重量%、平均粒子径:2μm、27重量%)と、θ相のアルミナ(平均粒子径:2μm、13重量%)と、コージェライト(平均粒子径:3μm、5重量%)の混合物と、無機バインダーとしてのベーマイト(11重量%)、有機バインダーとしてのメチルセルロース(8重量%)、造孔剤としてのアクリル樹脂(2重量%)、同じく造孔剤としてのコークス(3重量%)、成形助剤としての界面活性剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル(4重量%)、及びイオン交換水(27重量%)を混合し、混練機に入れて、30分間混練し、混練物を得た。得られた混練物を押し出し機により成形し、マイクロ波乾燥機で、6.7kPa下、12分乾燥し、その後、電気炉で、1100℃で10時間、脱脂・焼成することにより基材(セリア−ジルコニア複合酸化物:50重量%、θ相のアルミナ:25重量%、コージェライト:10重量%、無機バインダー:15重量%(ただし、無機バインダーとしてのベーマイトは、1100℃の焼成温度により、一部がθ相のアルミナに相転移している))を調製した。
実施例1の(1)において、θ相のアルミナとコージェライトの添加量を変更し、さらに、無機繊維としてのアルミナ繊維(平均繊維径:3μm、平均繊維長:60μm)を添加、混合して、その後、基材(セリア−ジルコニア複合酸化物:50重量%、θ相のアルミナ:0重量%、コージェライト:25重量%、無機バインダー:15重量%(ただし、無機バインダーとしてのベーマイトは、1100℃の焼成温度により、一部がθ相のアルミナに相転移している)、無機繊維:10重量%)を調製した以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化触媒を調製した。
実施例1の(1)において、コージェライトの代わりに無機繊維としてのアルミナ繊維(平均繊維径:3μm、平均繊維長:60μm)を使用して、その後、CZ基材(セリア−ジルコニア複合酸化物:50重量%、θ相のアルミナ:25重量%、無機バインダー:15重量%(ただし、無機バインダーとしてのベーマイトは、1100℃の焼成温度により、一部がθ相のアルミナに相転移している)、無機繊維:10重量%)を調製した以外は、実施例1と同様にして排ガス浄化触媒を調製した。
(1)実施例1若しくは2又は比較例1の(1)から得られた基材から、ダイヤモンドカッターを用いて、5mm×5mm×25mmの測定サンプルを切り出した。
(2)(1)で得られた測定サンプルにおいて、検出棒を、測定サンプルの上面(すなわち5mm×25mmの上部領域)の中央部分と接するように、設置させた。
(3)(2)で得られた測定サンプルを、熱膨張率測定装置(BRUKER社製、NETZSCH DIL402C)を使用して、室温から10℃/分の昇温速度で1000℃まで昇温させ、1000℃から10℃/分の冷却速度で室温まで冷却させた際の、昇温中の温度変化に伴い熱膨張した測定サンプルの寸法の変化量を、検出棒により検出した。なお、測定は、100ml/分のHe流量の雰囲気下で行った。
(4)測定サンプルの熱膨張係数(線膨張係数)(CTE)を、50℃の状態を基準として、50℃から950℃まで昇温させた際の、温度の変化量(ΔT)に対する測定サンプルの寸法の変化量(ΔL)により表される傾き(ΔL/ΔT)と測定サンプルの変化前の寸法(L)から、以下の式
CTE=(ΔL/ΔT)×(1/L) (単位:1/K)
にしたがって求めた。
得られた結果を図1に示す。
図1より、基材において、コージェライトの割合を10重量%〜25重量%にした場合、得られる排ガス浄化触媒の熱膨張係数を下げて、基材割れが生じるリスクを低減することができることがわかった。
(1)実施例1及び2並びに比較例1の排ガス浄化触媒のテストピース(35cc)を、2%CO+10%H2O+残N2のリッチ雰囲気と5%O2+10%H2O+残N2のリーン雰囲気とを各5分間隔で変動させた雰囲気下、1100℃で5時間保持して、耐久品を得た。
得られた結果を図1に示す。
図1より、基材において、コージェライトの割合を10重量%〜25重量%にした場合、得られる排ガス浄化触媒のNOxT50を良好に保つことができることがわかった。
2.熱膨張係数評価試験及び3.触媒活性評価試験の結果から、基材において、コージェライトの割合を10重量%〜25重量%にした場合、得られる排ガス浄化触媒は、良好なNOxT50を保ちつつ、低下した熱膨張係数を有することがわかった。
Claims (1)
- セリア−ジルコニア複合酸化物とθ相のアルミナとコージェライトとを含み、コージェライトの含有量が基材の全体重量に対して10重量%〜25重量%であるモノリス基材に、貴金属粒子が担持された排ガス浄化触媒。
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