JP7430833B1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ここに開示される排ガス浄化用触媒は、基材10と、該基材10の上に配置される触媒層20と、を備えている。触媒層20は、少なくともPdを含む第1層21と、触媒金属およびNOx吸蔵材を含む第2層22と、少なくともRhを含む第3層23と、を含む。第2層22は、触媒金属として少なくともPtおよびPdを含む第2層上流側部分22aと、触媒金属として少なくともPtを含む第2層下流側部分22bと、を有しており、第2層上流側部分22aにおける触媒金属の含有量に対するPd含有量の比をPd含有率A、第2層下流側部分22bにおける前記触媒金属の含有量に対するPd含有量の比をPd含有率Bとしたときに、Pd含有率Aは0.5未満であり、かつ、Pd含有率Aは前記Pd含有率Bよりも高い。
【選択図】図4
Description
。
かかる構成によれば、Pdを含むことによって好適にPtの耐熱性が向上し、PtのNO酸化性能がより効果的に発揮されるため、NOx吸蔵性能に優れる排ガス浄化用触媒を提供することができる。
かかる構成によれば、第2層下流側部分において、より好適にNOx吸蔵量を増加させることができる。
かかる構成によれば、好適なNOx吸蔵性能を発揮させることができる。
かかる構成によれば、好適なNOx吸蔵性能を発揮させることができる。
かかる構成によれば、特に高温の排ガスが流入しやすい上流側部分において、好適にptの耐熱性を向上させることができる。これにより、NOx吸蔵性能に優れる排ガス浄化用触媒を提供することができる。
かかる構成によれば、好適なNOx吸蔵性能を発揮させることができる。
かかる構成によれば、NOx吸蔵材がより好適に硝酸塩の形態でNOxを吸蔵することができる。
かかる構成によれば、COおよびHCをより好適に浄化することができるため、NOの酸化反応が阻害されにくくなる。これにより、NOx吸蔵性能がさらに向上する。
かかる構成によれば、PdによるPtの耐熱性向上効果と、PtのNO酸化性能とが好適に発揮される。これにより、NOx吸蔵性能に優れる排ガス浄化用触媒を提供することができる。
かかる構成によれば、好適なNOx吸蔵性能を発揮させることができる。
次いで、第2層上流側部分形成用スラリーを基材の一方の端部(上流側端部10a)からセル12に流入させ、筒軸方向Xに沿って流出側方向に向けて所定の長さまで供給する。そして、上記と同様の条件で乾燥および焼成処理をすることにより、第2層上流側部分22aを形成することができる。同様にして、第2層下流側部分形成用スラリーを基材の他方の端部(下流側端部10b)からセル12に流入させ、筒軸方向Xに沿って流入側方向に向けて所定の長さまで供給する。そして、上記と同様の条件で乾燥および焼成処理をすることにより、第2層下流側部分22bを形成することができる。
そして、第3層形成用スラリーを、基材10の端部からセル12に流入させ、筒軸方向Xに沿って所定の長さまで供給する。そして、上記と同様の条件で乾燥および焼成処理をすることにより、第3層23を形成することができる。
まず、基材として、円筒形状のストレートフロー型のハニカム基材(直径:118.4mm、筒軸方向の長さL:114.3mm、容積:1.26L)を準備した。次いで、4種類のスラリー(第1層形成用スラリー、第2層上流側部分形成用スラリー、第2層下流側部分形成用スラリー、第3層形成用スラリー)を用意した。
第2層上流側部分のPt含有量およびPd含有量と、第2層下流側部分のPt含有量およびPd含有量を、表1に示すように異ならせた。これらのこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2~4および比較例1~10の排ガス浄化用触媒を得た。なお、表1に示す「第2層上流側部分のPd含有率A」とは、第2層上流側部分の触媒金属含有量の合計(g/L)に対する第2層上流側部分のPd含有量(g/L)の比(Pd含有量/触媒金属含有量の合計)から算出される値であり、「第2層上流側部分のPt含有率C」とは、第2層下流側部分の触媒金属含有量の合計(g/L)に対する第2層上流側部分のPt含有量(g/L)の比(Pt含有量/触媒金属含有量の合計)から算出される値である。また、表1に示す「第2層下流側部分のPd含有率B」とは、第2層下流側部分の触媒金属含有量の合計(g/L)に対する第2層下流側部分のPd含有量(g/L)の比(Pd含有量/触媒金属含有量の合計)から算出される値であり、「第2層下流側部分のPt含有率D」とは、第2層下流側部分の触媒金属含有量の合計(g/L)に対する第2層下流側部分のPt含有量(g/L)の比(Pt含有量/触媒金属含有量の合計)から算出される値である。また、表1に示す「Pt/Pd」は、第2層のPd含有量の合計に対する第2層のPt含有量の合計の比である。
各実施例および各比較例に対してNOx吸蔵性能の評価試験を行った。各実施例および各比較例の触媒をエンジン(排気量4.8L)に設置して、触媒床温度1000℃で50時間保持することにより耐久試験を行った。耐久試験後、触媒温度を100℃以下に調節した。そして、熱交換器を用いて触媒の入りガス温度を300℃に調整し、排ガスを流入させた。このときの排ガスの空燃比(λ)は、1.08に制御した。次に、触媒に流入するガスのNOx濃度P1と、触媒から流出するガスのNOx濃度P2とを測定した。そして、このP1とP2との差(P1-P2)をNOx吸蔵量(mg/L)として算出した。結果を表1に示す。なお、NOx吸蔵量が多いほど、NOx吸蔵性能が高いと言える。
2 内燃機関
3 排気経路
4 エキゾーストマニホールド
5 排気管
6 第1触媒
7 第2触媒
8 ECU
9 センサ
10 基材
10a 上流側端部
10b 下流側端部
12 セル
14 隔壁
20 触媒層
21 第1層
22 第2層
22a 第2層上流側部分
22b 第2層下流側部分
23 第3層
100 排ガス浄化システム
Claims (12)
- 内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒であって、
基材と、
該基材の上に配置される触媒層と、を備えており、
前記触媒層は、
前記基材の上に配置され、触媒金属として少なくともPdを含む第1層と、
前記第1層の上に配置され、触媒金属およびNOx吸蔵材を含む第2層と、
前記第2層の上に配置され、触媒金属として少なくともRhを含む第3層と、
を含み、
前記第2層は、前記排ガスの流通方向において前記基材の上流側端部から下流側に向けて配置され、前記触媒金属として少なくともPtおよびPdを含む上流側部分と、
前記排ガスの流通方向において前記基材の下流側端部から上流側に向けて配置され、前記触媒金属として少なくともPtを含む下流側部分と、
を有しており、
ここで、前記上流側部分における前記触媒金属の含有量に対するPd含有量の比をPd含有率A、前記下流側部分における前記触媒金属の含有量に対するPd含有量の比をPd含有率B、前記上流側部分における前記触媒金属の含有量に対するPt含有量の比をPt含有率C、前記下流側部分における前記触媒金属の含有量に対するPt含有量の比をPt含有率Dとしたときに、
前記Pd含有率Aは0.05以上0.3以下であり、かつ、
前記Pd含有率Aは前記Pd含有率Bよりも高く、
前記Pt含有率Cは0.7以上0.9以下であり、
前記Pt含有率Dは0.8以上である、排ガス浄化用触媒。 - 前記第2層のPd含有量に対する前記第2層のPt含有量の比が3以上である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記下流側端部は触媒金属としてPdを含み、前記Pd含有率Bが0.3未満である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記Pd含有率Bに対する前記Pd含有率Aの比(A/B)が2以上である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記上流側部分のコート量(g/L)に対する前記下流側部分のコート量(g/L)が0.9以上1.1以下である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記NOx吸蔵材がアルカリ土類金属を含む、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記NOx吸蔵材がバリウムを含む、請求項6に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記第3層は、触媒金属としてRhおよびPdを含む、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記第2層のPt含有量の合計が3.5g/L以上5g/L以下である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記第2層のPd含有量の合計が0.5g/L以上1.25g/L以下である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記基材の筒軸方向の長さを100%としたときに、前記上流側部分の筒軸方向の長さが30%以上70%以下である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記基材の筒軸方向の長さを100%としたときに、前記下流側部分の筒軸方向の長さが30%以上70%以下である、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
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