JPH01148346A - 排気ガス浄化用触媒体の製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒体の製造方法Info
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- JPH01148346A JPH01148346A JP62301574A JP30157487A JPH01148346A JP H01148346 A JPH01148346 A JP H01148346A JP 62301574 A JP62301574 A JP 62301574A JP 30157487 A JP30157487 A JP 30157487A JP H01148346 A JPH01148346 A JP H01148346A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、触媒式排気ガス浄化、より詳しくは多孔質セ
ラミックフオーム担体に触媒担持コーティング層を被覆
した排気ガス浄化用触媒体の製造方法に間するものであ
る。
ラミックフオーム担体に触媒担持コーティング層を被覆
した排気ガス浄化用触媒体の製造方法に間するものであ
る。
多孔質セラミックフオーム担体（すなわち、３次元網目
構造骨格のセラミック焼結体）を作り、これに触媒微粉
末と、バインダーと、コロイド状のシリカ又はアルミナ
とからなる水性混合液を含浸させるなどしてコーティン
グ層として被覆させ、余分な水性混合液を吹き払ってか
ら乾燥させることによって触媒体く不燃性触媒フィルタ
ー）を製造することが特公昭５フ一２７７４３号公報に
て提案されている。この触媒体は、主として、劇場、映
画館、病院、地下街、地下駐車場などを初めとして汚染
空気を発生する各種の工場などでの空気浄化に用いられ
る。また、自動車などの内燃機関（エンジン）の排気ガ
ス浄化用とするために、多孔質セラミック担体に活性ア
ルミナなどをウォッシュコートし、後にＰＬ、Ｒｈなど
の貴金属をコーティング層に担持させた排気ガス浄化用
セラミックフオーム触媒体が知られている。
構造骨格のセラミック焼結体）を作り、これに触媒微粉
末と、バインダーと、コロイド状のシリカ又はアルミナ
とからなる水性混合液を含浸させるなどしてコーティン
グ層として被覆させ、余分な水性混合液を吹き払ってか
ら乾燥させることによって触媒体く不燃性触媒フィルタ
ー）を製造することが特公昭５フ一２７７４３号公報に
て提案されている。この触媒体は、主として、劇場、映
画館、病院、地下街、地下駐車場などを初めとして汚染
空気を発生する各種の工場などでの空気浄化に用いられ
る。また、自動車などの内燃機関（エンジン）の排気ガ
ス浄化用とするために、多孔質セラミック担体に活性ア
ルミナなどをウォッシュコートし、後にＰＬ、Ｒｈなど
の貴金属をコーティング層に担持させた排気ガス浄化用
セラミックフオーム触媒体が知られている。
このような多孔質セラミックフオーム触媒体での排気ガ
ス浄化能力（活性特性）は、第３図に示すように、従来
のハニカム形状モノリス触媒体と比較して低温側では優
れているが、高温側では劣っている。排気ガス浄化触媒
体は高温側では拡散律速による触媒反応で使用されるも
のであり、フオーム触媒体が劣っているのは幾何学的表
面積がモノリス触媒体の場合よりも約１／２と小さいた
めである（例えば、触媒体が同一外形寸法では多孔質触
媒体の表面積が約０．９ｍ２で、一方、モノリス触媒体
の表面積が約１．９５＋ｍ２である）。そこで、触媒担
持コーテイング量を同じとした場合には、該コーティン
グ層の厚さが多孔質触媒フィルターのほうが約２倍とな
り、排気ガスのコーティング層内での拡散距離がより長
くなっており、このことも高温側浄化率の劣性の一因と
考えられる。
ス浄化能力（活性特性）は、第３図に示すように、従来
のハニカム形状モノリス触媒体と比較して低温側では優
れているが、高温側では劣っている。排気ガス浄化触媒
体は高温側では拡散律速による触媒反応で使用されるも
のであり、フオーム触媒体が劣っているのは幾何学的表
面積がモノリス触媒体の場合よりも約１／２と小さいた
めである（例えば、触媒体が同一外形寸法では多孔質触
媒体の表面積が約０．９ｍ２で、一方、モノリス触媒体
の表面積が約１．９５＋ｍ２である）。そこで、触媒担
持コーテイング量を同じとした場合には、該コーティン
グ層の厚さが多孔質触媒フィルターのほうが約２倍とな
り、排気ガスのコーティング層内での拡散距離がより長
くなっており、このことも高温側浄化率の劣性の一因と
考えられる。
本発明の目的は、多孔質セラミックフオーム触媒体での
触媒担持コーティング層形成のための幾何学表面積を大
きくして、該コーティング層の表面積を大きくすること
で高温側の浄化能力を高めることである。
触媒担持コーティング層形成のための幾何学表面積を大
きくして、該コーティング層の表面積を大きくすること
で高温側の浄化能力を高めることである。
なお、多孔質触媒体の低温側浄化能力がモノリス触媒よ
りも優れているのは、多孔質であるので流入端面から排
気ガス流は乱流となって触媒と反応しやすいことと、多
孔質セラミックフオーム担体の熱容量が小さく暖まりや
すいことによる。
りも優れているのは、多孔質であるので流入端面から排
気ガス流は乱流となって触媒と反応しやすいことと、多
孔質セラミックフオーム担体の熱容量が小さく暖まりや
すいことによる。
上述の目的が、下記工程（ａ）〜（ｄ） ： （ａ）多
孔質セラミックフオーム担体に活性化処理後に無電解メ
ッキ層を形成する工程；（ｂ）前記多孔質セラミックフ
オーム担体の無電解メッキ層上に溶融アルミニウムメッ
キ層を形成する工程；（Ｃ）前記溶融アルミニウムメッ
キ層を熱酸化処理してアルミナ層を形成する工程；（ｄ
）前記多孔質セラミックフオーム担体のアルミナ層上に
触媒担持コーティング層を形成する工程；を含んでなる
排気ガス浄化用触媒体の製造方法によって達成される。
孔質セラミックフオーム担体に活性化処理後に無電解メ
ッキ層を形成する工程；（ｂ）前記多孔質セラミックフ
オーム担体の無電解メッキ層上に溶融アルミニウムメッ
キ層を形成する工程；（Ｃ）前記溶融アルミニウムメッ
キ層を熱酸化処理してアルミナ層を形成する工程；（ｄ
）前記多孔質セラミックフオーム担体のアルミナ層上に
触媒担持コーティング層を形成する工程；を含んでなる
排気ガス浄化用触媒体の製造方法によって達成される。
本発明では、多孔質セラミックフオーム担体上に形成し
た溶融アルミニウムメッキ層を熱酸化処理すると、形成
されるアルミニウムの酸化物であるアルミナ層はウィス
カー状などの突起状部分があって、アルミナ層の幾何学
表面積が増大する。
た溶融アルミニウムメッキ層を熱酸化処理すると、形成
されるアルミニウムの酸化物であるアルミナ層はウィス
カー状などの突起状部分があって、アルミナ層の幾何学
表面積が増大する。
したがって、触媒担持コーティング層を形成するため表
面積が従来よりも大きくなって、該コーティング層表面
積も大きくなる。そして、触媒担持コーテイング量が同
じであれば、形成するコーティングＭ厚さは従来よりも
薄くなり、それだけ排気ガスのコーティング層内拡散距
離も短くなって高温時の浄化能力が向上する。
面積が従来よりも大きくなって、該コーティング層表面
積も大きくなる。そして、触媒担持コーテイング量が同
じであれば、形成するコーティングＭ厚さは従来よりも
薄くなり、それだけ排気ガスのコーティング層内拡散距
離も短くなって高温時の浄化能力が向上する。
以下、添付図面を参照して、排気ガス浄化用触媒４木本
富寞＝の本発明実施態様例および比較例によって本発明
の詳細な説明する。
富寞＝の本発明実施態様例および比較例によって本発明
の詳細な説明する。
肛
まず、多孔質（三次元網目構造体の）セラミックフオー
ム担体を、発泡ポリウレタンを用いてセラミック焼結体
として作って用意する。
ム担体を、発泡ポリウレタンを用いてセラミック焼結体
として作って用意する。
この多孔質セラミックフオーム担体を下記工程（１）〜
（１０）を経て触媒体を製造する。
（１０）を経て触媒体を製造する。
（１） 塩化第１錫（ＳｎＣ４２Ｈ２■２０）を蒸留水
に溶かしてその飽和水溶液を調製しておいて、多孔質セ
ラミックフオーム担体をその中に約１分間浸漬し、セラ
ミック表面をセンシタイジング処理する。
に溶かしてその飽和水溶液を調製しておいて、多孔質セ
ラミックフオーム担体をその中に約１分間浸漬し、セラ
ミック表面をセンシタイジング処理する。
引き上げ後、余分な飽和水溶液を吹き払う。
（２）この多孔質セラミックフオーム担体を５〜１０％
塩化第１銅水溶液中に約２分間浸漬して、活性化処理を
行なう、引き上げ後、水洗を十分に行なって、余分な水
を吹き払う。
塩化第１銅水溶液中に約２分間浸漬して、活性化処理を
行なう、引き上げ後、水洗を十分に行なって、余分な水
を吹き払う。
（３） 多孔質セラミックフオーム担体を市販の無電解
銅メッキ液中に１０〜３０分間浸漬し、（メッキ液を撹
拌しておく）、銅メッキ層２を多孔質セラミックフオー
ム担体１表面上に形成する（第１図）、引き上げ後、水
洗し、水分を吹き払い、乾燥する。
銅メッキ液中に１０〜３０分間浸漬し、（メッキ液を撹
拌しておく）、銅メッキ層２を多孔質セラミックフオー
ム担体１表面上に形成する（第１図）、引き上げ後、水
洗し、水分を吹き払い、乾燥する。
（４）銅メッキされた多孔質セラミックフオーム担体を
７００〜８００℃の溶融アルミニウムメッキ槽中に浸漬
し、引き上げて、５〜１５μｍ厚さのアルミニウムメッ
キ層を形成する。
７００〜８００℃の溶融アルミニウムメッキ槽中に浸漬
し、引き上げて、５〜１５μｍ厚さのアルミニウムメッ
キ層を形成する。
（５） 溶融アルミニウムメッキされた多孔質セラミッ
クフオーム担体を電気炉内で加熱して、まず９００℃の
温度で、Ｃ０２雰囲気中にて、約０．５時間でアルミナ
層の核を作る還元処理を行ない、続いて、９５０℃の温
度で、大気中にて、約２時間の酸化処理を行なってアル
ミニウムメッキ層をアルミナＮ３にする。このアルミナ
層の形成において、その一部が第１図に示すようにウィ
スカー状部分３Ａや突起状部分３Ｂが発生する。
クフオーム担体を電気炉内で加熱して、まず９００℃の
温度で、Ｃ０２雰囲気中にて、約０．５時間でアルミナ
層の核を作る還元処理を行ない、続いて、９５０℃の温
度で、大気中にて、約２時間の酸化処理を行なってアル
ミニウムメッキ層をアルミナＮ３にする。このアルミナ
層の形成において、その一部が第１図に示すようにウィ
スカー状部分３Ａや突起状部分３Ｂが発生する。
（６） コーティング層のために、活性アルミナ１００
部、バインダー５部、硝酸アルミニウム水溶液１７部、
および水１４０部を混合撹拌して、ｐ１１４〜６のスラ
リーを調製する。
部、バインダー５部、硝酸アルミニウム水溶液１７部、
および水１４０部を混合撹拌して、ｐ１１４〜６のスラ
リーを調製する。
（７）アルミナ層付き多孔質セラミックフオーム担体を
コーティング前の前処理として水中に浸漬し、引き上げ
てから余分な水分を吹き払う、そして、このセラミック
フオーム担体を調製したスラリー中に浸漬し、引き上げ
てアルミナ層表面上にスラリーを付着させ、余分なスラ
リー（多孔質の通路を横断膜となって塞ぐスラリーなと
）を吹き払って、ウォッシュコートとしてのコーティン
グ層４を形成する。
コーティング前の前処理として水中に浸漬し、引き上げ
てから余分な水分を吹き払う、そして、このセラミック
フオーム担体を調製したスラリー中に浸漬し、引き上げ
てアルミナ層表面上にスラリーを付着させ、余分なスラ
リー（多孔質の通路を横断膜となって塞ぐスラリーなと
）を吹き払って、ウォッシュコートとしてのコーティン
グ層４を形成する。
（８）セラミックフオーム担体のコーティング層を１２
０℃で２時間乾燥し、７００℃で２時間焼成して、冷却
する。
０℃で２時間乾燥し、７００℃で２時間焼成して、冷却
する。
（９） コーティング層２付きセラミックフオーム担体
を再び水中に浸漬し、引き上げ、余分な水を吹き払う（
承前処理する）。そして、貴金属（ｐｔおよびＲｈ）の
触媒をコーティング層２に担持させるために、セラミッ
クフオーム担体をｐｔアンミン水溶液中に浸漬し、引き
上げ後吹き払いを行ない、続いて硝酸Ｒｈ水溶液中に浸
漬し、引き上げ後吹き払いを行なう、このような触媒担
持処理によって、例えば、ｐｔを１．５ｇ／ｌおよびＲ
ｈ・を０．３ｇ／ｌ担持させることができる。
を再び水中に浸漬し、引き上げ、余分な水を吹き払う（
承前処理する）。そして、貴金属（ｐｔおよびＲｈ）の
触媒をコーティング層２に担持させるために、セラミッ
クフオーム担体をｐｔアンミン水溶液中に浸漬し、引き
上げ後吹き払いを行ない、続いて硝酸Ｒｈ水溶液中に浸
漬し、引き上げ後吹き払いを行なう、このような触媒担
持処理によって、例えば、ｐｔを１．５ｇ／ｌおよびＲ
ｈ・を０．３ｇ／ｌ担持させることができる。
（１０） 最後に、セラミックフオーム担体を１２０
℃で約２時間乾燥して、触媒担持コーティング層付き多
孔質触媒体Ａが得られる。
℃で約２時間乾燥して、触媒担持コーティング層付き多
孔質触媒体Ａが得られる。
燵λ
例１の工程（３）での無電解銅メッキ液の代わりに市販
の無電解ニッケルメッキ液あるいは無電解クロムメッキ
液を用いることだけを変えて、例１の工程で触媒体Ｂと
Ｃとが得られる。
の無電解ニッケルメッキ液あるいは無電解クロムメッキ
液を用いることだけを変えて、例１の工程で触媒体Ｂと
Ｃとが得られる。
鰻１
例１の工程（１）を次のように変える。すなわち、市販
のセラミック用ペースト液中に多孔質セラミックフオー
ム担体を浸漬し、引き上げ後、余分なペースト液を吹き
払い、１７０〜８００℃の温度で焼成する。これ以外は
例１の工程で触媒体りが得られる。
のセラミック用ペースト液中に多孔質セラミックフオー
ム担体を浸漬し、引き上げ後、余分なペースト液を吹き
払い、１７０〜８００℃の温度で焼成する。これ以外は
例１の工程で触媒体りが得られる。
健支
例１の工程（１）および（３）を上述の例３および例２
のようにして、それ以外は例１の工程で触媒体Ｅおよび
Ｆが得られた。
のようにして、それ以外は例１の工程で触媒体Ｅおよび
Ｆが得られた。
ル１鮭
ハニカム形状のセラミックモノリス担体に活性アルミナ
コーティング層をウォッシュコートし、そして、このコ
ーティング層にＰｔ（１，５ｇ／ｌ）およびＲｈ（０，
３ｇ／ｌ）の触媒を担持させて、モノリス触媒体Ｇを作
る。
コーティング層をウォッシュコートし、そして、このコ
ーティング層にＰｔ（１，５ｇ／ｌ）およびＲｈ（０，
３ｇ／ｌ）の触媒を担持させて、モノリス触媒体Ｇを作
る。
このようにして得られた触媒体Ａ〜Ｇの触媒担持コーテ
ィング層の平均厚さを第１表に示す（コーテイング量１
２０ｇ／ｌの場合で）。
ィング層の平均厚さを第１表に示す（コーテイング量１
２０ｇ／ｌの場合で）。
剃−に表
得られた触媒体Ａ−Ｇの性能を調べるために、エンジン
の排気ガス浄化試験を行なう０例えば、３１のガソリン
エンジンに触媒体を取り付け、触媒体流入ガス温度８５
０℃、Ａ／Ｆ １４．８で２００時間使用した。それか
ら、同エンジンにて２００Ｏｒｐｍ、Ａ／Ｆ １４．６
の条件で触媒体への排気ガス流入温度に対する排気ガス
浄化率を測定し、第２図に示す結果が得られた。ここで
はＣＯ浄化率で示す。
の排気ガス浄化試験を行なう０例えば、３１のガソリン
エンジンに触媒体を取り付け、触媒体流入ガス温度８５
０℃、Ａ／Ｆ １４．８で２００時間使用した。それか
ら、同エンジンにて２００Ｏｒｐｍ、Ａ／Ｆ １４．６
の条件で触媒体への排気ガス流入温度に対する排気ガス
浄化率を測定し、第２図に示す結果が得られた。ここで
はＣＯ浄化率で示す。
なお、本発明に係る多孔質セラミックフオーム触媒体の
アルミナ層はその形状が多種多様であり、幾何学表面積
を求めることはできながった。
アルミナ層はその形状が多種多様であり、幾何学表面積
を求めることはできながった。
第２図かられかるように、本発明にしたがってアルミナ
層を形成してから触媒担持コーティング層を被覆した多
孔質セラミックフオーム触媒体の高温側の浄化性能は従
来よりも向上してモノリス触媒体とほぼ同等になってい
る。第１表に示したようにコーティング層厚さについて
も本発明で作った触媒体ではモノリス触媒体に近くなっ
ており、排気ガスのコーティング層内拡散反応がモノリ
ス触媒体の場合と同等に行なわれている。
層を形成してから触媒担持コーティング層を被覆した多
孔質セラミックフオーム触媒体の高温側の浄化性能は従
来よりも向上してモノリス触媒体とほぼ同等になってい
る。第１表に示したようにコーティング層厚さについて
も本発明で作った触媒体ではモノリス触媒体に近くなっ
ており、排気ガスのコーティング層内拡散反応がモノリ
ス触媒体の場合と同等に行なわれている。
第１図は、本発明の製造方法で作った多孔質触媒体の拡
大部分断面図であり、 第２図は、触媒体のＣＯ浄化率と排気ガス流入温度との
関係を示す特性図であり、 第３図は、従来の多孔質触媒体およびモノリス触媒体の
ＣＯ浄化率を示す特性図である。 １・・・多孔質セラミックフオーム担体、２・・・無電
解メッキ層、 ３・・・アルミナ、層、 ４・・・コーティング層
。 本発明での触媒フィルターの部分断面同第１１Ａ １、−８多孔質セラミツクフオ一ム担体２−・−無電解
メッキ層 ３・・・アルミナ層 ４− コーティング層 第３図
大部分断面図であり、 第２図は、触媒体のＣＯ浄化率と排気ガス流入温度との
関係を示す特性図であり、 第３図は、従来の多孔質触媒体およびモノリス触媒体の
ＣＯ浄化率を示す特性図である。 １・・・多孔質セラミックフオーム担体、２・・・無電
解メッキ層、 ３・・・アルミナ、層、 ４・・・コーティング層
。 本発明での触媒フィルターの部分断面同第１１Ａ １、−８多孔質セラミツクフオ一ム担体２−・−無電解
メッキ層 ３・・・アルミナ層 ４− コーティング層 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下記工程（ａ）〜（ｄ）： （ａ）多孔質セラミックフォーム担体に活性化処理後に
無電解メッキ層を形成する工程； （ｂ）前記多孔質セラミックフォーム担体（１）の無電
解メッキ層（２）上に溶融アルミニウムメッキ層を形成
する工程； （ｃ）前記溶融アルミニウムメッキ層を熱酸化処理して
アルミナ層（３）を形成する工程； （ｄ）前記多孔質セラミックフォーム担体のアルミナ層
上に触媒担持コーティング層（４）を形成する工程； を含んでなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301574A JPH01148346A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 排気ガス浄化用触媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301574A JPH01148346A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 排気ガス浄化用触媒体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148346A true JPH01148346A (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=17898582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62301574A Pending JPH01148346A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 排気ガス浄化用触媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5692217A (en) * | 1991-06-05 | 1997-11-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor disk unit with processor for diagnosis and communication with external device through a two lines bus |
| CN100389247C (zh) * | 2005-07-06 | 2008-05-21 | 韩昭 | 一种机动车排气催化转化器及其制备方法 |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP62301574A patent/JPH01148346A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5692217A (en) * | 1991-06-05 | 1997-11-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor disk unit with processor for diagnosis and communication with external device through a two lines bus |
| CN100389247C (zh) * | 2005-07-06 | 2008-05-21 | 韩昭 | 一种机动车排气催化转化器及其制备方法 |
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