JPH01270946A - 排ガス浄化用触媒およびその製造および使用 - Google Patents

排ガス浄化用触媒およびその製造および使用

Info

Publication number
JPH01270946A
JPH01270946A JP1052175A JP5217589A JPH01270946A JP H01270946 A JPH01270946 A JP H01270946A JP 1052175 A JP1052175 A JP 1052175A JP 5217589 A JP5217589 A JP 5217589A JP H01270946 A JPH01270946 A JP H01270946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
catalyst
washcoat
layers
layer
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.)
Pending
Application number
JP1052175A
Other languages
English (en)
Inventor
Arne Frestad
アーネ フレスタッド
Soeren Andersson
セーレン アンダーソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Svensk Emissionsteknik AB
Original Assignee
Svensk Emissionsteknik AB
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svensk Emissionsteknik AB filed Critical Svensk Emissionsteknik AB
Publication of JPH01270946A publication Critical patent/JPH01270946A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244Coatings comprising several layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902Multilayered catalyst
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼機関からの排ガスを、排ガス中の一酸化
炭素(CO)および炭化水素(HC)の酸化を窒素酸化
物(NOx )の還元と同時に行うことによって浄化す
る触媒に関する。この種の触媒は三機能触媒(thre
e−way−catalysts)と呼ばれている。本
発明は触媒の製造方法およびその使用にも関する。
発明の背景 現代の燃焼装置に特徴的なのは、エンジンが空気と燃料
の混合物を化学量論的割合とする電子制御装置を備えて
いることである。燃料混合物が化学量論的、或いはほぼ
化学量論的であるときは、ロジウム(Rh)および白金
(Pt)および/またはパラジウム(P d)を通常含
有する三機能触媒は、排ガス中の上述の3種の不純物、
すなわちC05HC,およびNOxの含量を低減させる
ことができる。
これらの触媒は通常、ハニカム構造の一体式構造材料か
らなる支持体を以下の1)および2)からなるウォッシ
ュコートと呼ばれる層で被覆することによって構成され
る。すなわち、 ■)耐火性酸化物または耐火性酸化物の混合物、たとえ
ばアルミナ(Aff203 ) 、珪酸アルミニウム、
IVB族金属の鉱物、ムライトおよび粘土鉱物である比
表面積の大きな担持材料、好ましくは比表面積が70−
100m2/ gであるγ相、δ相またはθ相のAl7
2C)+。
2)担持材料表面上、または担持材料と緊密な混合物を
形成した1種以上の助触媒。この種の助触媒の例として
は、金属であるSr、BaおよびCaの酸化物が代表的
であり、その目的は高温での焼結に備えて表面を安定化
させることにある。
他の添加剤としてはCeO2およびNLOを挙げること
ができ、これらは触媒特性を各種の方法、例えば、いわ
ゆる水性ガス反応を強化したり、酸素貯蔵能力を増大さ
せたり、または貴金属の分散を増大させたりすることに
よって促進させる。
さらに、1種以上の貴金属を担持材料の表面にウォッシ
ュコートの塗布と同時、または塗布後に含浸させる。通
常、Pt、PdおよびRhよりなる群から選ばれる2種
または3種の貴金属が使用される。
以上のような技術についての一般的な説明は、“K、C
,テーラ−(Taylor)著[自動車用触媒コンバー
タ(Automobile catalytlc co
nvertors) J、シュブリンガー出版社、ベル
リン、1984”に記載されている。また、数多くの特
許に上述のような特性を有する触媒の各種の製造方法が
記載されている。たとえば、特許出願公開公報または特
許である、S E 44B、50B 、E P 91.
814、S E 403,973、G B 2,122
,912 、E P 56、729およびS E 44
5.302には活性化用添加剤を各種の方法で使用する
ことによって触媒特性を改善することが記載されており
、さらにS E 429.927には、支持体中でガス
の流れ方向に貴金属を顕著な濃度勾配で分散させること
によって触媒特性を改善することが記載されている。
これらの触媒では貴金属成分が触媒反応での主要な触媒
活性成分であり、担持材料の表面積を大とする主要な目
的は、貴金属を分配して貴金属を十分分散させることに
あり、このことは貴金属を効率的に使用する上で重要で
ある。
本発明では、“支持体″という用語はハニカム型の剛固
な構造を有する固体、好ましくは一体式構造を意味する
。この支持体は通常セラミックス材料または金属材料か
ら製造され、排ガスが流れる大量の長手方向のチャネル
を有することを特徴としている。代表的な三機能触媒は
、約2gの体積を有し、約20重量%のコーティングを
有する一体式構造から構成することができ、コーティン
グの約2重量%を貴金属で構成することができる。
本発明では、“担持材料”という用語は比表面積の大き
な粉末材料、たとえばγ相、δ相またはθ相のAL20
3を意味し、この担持材料は助触媒物質および場合によ
っては貴金属とともに、または別々に通常はスラリーの
形態で塗布し、乾燥し、そして仮焼する。
各種の自動車製造業者が、上述の技術をさまざまに変更
しながら使用している。また、いわゆる酸化触媒もあり
、この酸化触媒を用いた浄化では一酸化炭素と炭化水素
(Co活性およびHC活性)のみが関与する。これらの
触媒は一般にRhを含有しないが、他の点では類似して
いる。さらにペレット型の触媒もあり、この触媒では一
体式構造のかわりに比表面積の大きなA!I2O3のベ
レットに上述の化学物質が含浸される。
排ガス浄化用触媒で重要な特性は、 ■)低い点火温度 2))高い活性 3)高い耐性などである。
これらの特性は上述の技術によって得られる。高い活性
とは、エンジン中の各種の空気−燃料混合物に対して、
触媒が高度に活性でなくてはならぬことを意味する。燃
料比はいわゆるλ数によって記述される。λく1の場合
には混合物中の燃料分が高く、λ〉1の場合には少ない
。化学量論的混合物は、λ−1で得られる。三機能触媒
ではc。
活性およびHC活性はλ〉1について高く、λく1につ
いて低い。NOxではこの関係は逆となる。
従って電子制御装置の主要な目的は、触媒がC0および
HCならびにNOxの両方に対して高い活性で作用しう
るような狭い「λ領域(λウィンドウ)」内に空気−燃
料混合物を保つことにある。
触媒が高い活性を示すこのλ領域は酸素貯蔵能力によっ
て広がる。
発明の構成 本発明では、貴金属をウォッシュコート中に層状に配分
すると、従来の排ガス浄化触媒と比べて性能を相当向上
させることができることを見出した。貴金属の層状配分
は、完全なものとすることも部分的なものとすることも
できる。前者の場合には貴金属の1種以上を他の貴金属
から完全に分離するのに対し、後者の場合には貴金属を
部分的に分離するだけとする。理論的説明が全面的に明
らかなわけではないが、貴金属を層状に配分すると各種
の貴金属自体の独特の特性が強調され、また貴金属を部
分的に層状配分すると各種の貴金属間の相剰効果が生じ
ると考えられる。さらに、排ガス中の反応物質はウォッ
シュコート中で垂直方向の濃度分布を呈しており、貴金
属を上述のような層状配分構造とすると、貴金属の組成
を反応物質の勾配に対して一層適切に調整できると考え
られる。貴金属を層状に配分すると、ウォッシュコート
および貴金属コーティングが均一である場合と比べると
、ウォッシュコート層を各種の触媒反応に対して最適化
するので、貴金属は各種勾配を有することになる。従っ
て、特定の組成を有する内側の層は、反応物質の濃度が
外側の層で有利に変化しているので、−層良好に作用す
ることができる。
本発明は、特許請求の範囲で説明した特性を有する触媒
に関する。触媒コーティングは、排ガス流と平行に塗布
された各貴金属を各種の量を含有する2層以上のウォッ
シュコート層からなり、貴金属の1種以上の全量のうち
50重量%以上がウォッシュコート層のうち10以上に
集中しており、2種以上の貴金属がウォッシュコート層
のうち10以上に共に含有されている。
種々の工程を通じて貴金属を含浸させた排ガス浄化用触
媒が従来から記載されているが、本発明で意図するよう
な貴金属の層状配分はこれまで達成されていない。
米国特許第4,492,789号には、第一工程でパラ
ジウムを担体に含浸させ、第二工程で活性化の後にパラ
ジウムおよびまた別の貴金属を含浸させることにより製
造した排ガス浄化用触媒が記載されている。しかしこの
方法ではガス流と平行な層状構造は得られず、下地のウ
ォッシュコートが幾度もの含浸の際に浸けたり乾燥した
りされ、すなわち含浸溶液の多孔性触媒担体への均一な
浸透が得られるだけである。従って、このような触媒担
体の段階的含浸け、乾燥および仮焼の後に含浸成分が層
状に配分されることを意味するものではない。
本発明の触媒では、各含浸工程に関してウォッシュコー
トスラリーによる処理を行うので、意図する層状配分を
得ることができるのである。
この議論は米国特許第4.283.308号にもあては
まる。この特許には1f!以上の異なった貴金属を含有
する各種の溶液に段階的に含浸することにより、排ガス
浄化用触媒を製造することが記載されているが、ガス流
と平行な層状配分が得られるわけではない。
欧州特許公報第170,841号および米国特許第4.
405,506号には、担体粒子またはベレットを各種
の貴金属含有溶液に段階的に含浸させることによって、
排ガス浄化用触媒を製造することが開示されている。し
かしこの方法でも貴金属は層状に配分されるわけではな
い。各種貴金属はいずれもコーティング全体に存在して
おり、しかし選んだ浸透助剤に応じて異なった勾配を有
しているのである。このようにして異なった浸透が得ら
れ、すなわち金属の量および各種金属の金属量との関係
が層の深さに応じて変化するのである。
欧州特許公報第262,962号には、2層の一方が白
金を含有し、他方がロジウムを含有する層からなる排ガ
ス浄化用触媒が記載されている。しかしこの場合には、
白金の全量が内側の層に含有され、ロジウムの全量が外
側の層に含有されているのであって、本発明の層状配分
が行われているわけではない。
本発明の貴金属が層状に配分された触媒では、上記ウォ
ッシュコート層はより詳細には、a)好ましくは、表面
積が50−200m2/ gのγ相、δ相またはe相の
AN203である50重量%以上の担持材料、 b)  1−10重量%のアルカリ土類金属の酸化物、
1−50重量%の希土類金属(例えばLa、Ce)の酸
化物、 1−20重量%のIVB族金属(例えばZr、Ti)の
酸化物、または 1−20重量%の遷移金属(例えばW、Go、Mo、F
e5Ni、Zn、Sn、Cr)の酸化物から構成される
、反応促進効果および湿度安定化効果を有する1種以上
の金属酸化物助触媒、C)上記ウォッシュコート層のう
ち2層以上に存在し、触媒コーティングの全重量に基づ
いて3重量%を越えない量のPt5Pdおよび/または
Rhである触媒活性を有する貴金属、を含有する。
貴金属の層状配分は、ウォッシュコート層の10が貴金
属の1種の全重量のうち50重量%以上、およびさらに
別の貴金属を含有し、他の層が2種の貴金属の残部を含
有するような方法で行われる。
好適実施態様では、ウォッシュコート層の10がPtの
全量のうち75− 100重量%およびRhを含有し、
他の層がRhおよびPtの全量の残部をそれぞれ含有す
る。別の好適な実施態様では、ウォッシュコート層の1
0が、Rhの全量のうち75−100重量%およびPt
を含有し、他の層がPtおよびRhの全量の残部をそれ
ぞれ含有する。さらに別の好適実施態様では、後者の層
がPtの全量のう、ち50重量%以上の量を含有する。
金属酸化物助触媒は、より詳細には触媒コーティングの
重量に基づいて、 1−50重量%のIVB族金属(例えばZr、Ti)の
酸化物、 1−5重量%の遷移金属(例えばFe、Ni。
W、Co)の酸化物 を含有することができる。
本発明の特に好適な触媒は、一体式構造の支持体上に塗
布したウォッシュコート層を有し、このウォッシュコー
ト層は50−80重量%の好ましくはδ相および/また
はe相のAI!zo3である担持材料、および2O−4
0ii量%のCeおよび/またはLaの酸化物および必
要に応じて以下の金属酸化物、すなわち1−10重量%
のIVB族金属の酸化物、1−5重量%の遷移金属、た
とえばFe5Ni。
Z n z S n SCr s Wおよび/またはC
Oの酸化物、を含有する。
本発明のさらなる観点は、ウォッシュコート層を積層し
うろことである。ウォッシュコートは通常、比表面積が
大きな/120sに加えて、数多くの添加剤、たとえば 酸化アルミニウムの表面を安定化させるためのCa51
3aSSrまたは希土類金属の酸化物、貴金属の酸素貯
蔵能力、分散および熱的安定性を増大させるための希土
類金属またはIVB族金属の酸化物および/または触媒
反応を促進するためのN l s F eまたはCOの
酸化物の1種以上を含有している。
このように本発明では、たとえばウォッシュコート層の
10が貴金属を含有しないようなやり方で積層すること
ができる。この場合には、この層が比表面積の大きな担
持材料を含有することは必ずしも必要でなく、それどこ
ろかこの層はさきに例を挙げたような添加剤のみから構
成することもできるのである。このような層はそれ自体
が触媒活性および/または高い酸素貯蔵能力を有するの
で、ウォッシュコート中の反応物質の濃度勾配が影響を
受け、従って貴金属がさらに効率的に利用されうるので
ある。
従って触媒は、どの貴金属も含有しない層も有すること
ができ、この種の層では担体は501iffi%より相
当中ない量を含有させることも、0重量%を含有させる
ことでさえできる。その場合には残部は上述の助触媒か
ら構成されることになる。好適実施態様では、触媒コー
ティングを50−100重量%の希土類金属の酸化物お
よび0−25重量%のIVB族金属の酸化物、ならびに
0−50重回%の担持材料からなるウォッシュコート層
から構成することができる。別の好適実施態様では、触
媒コーティングを、50−100重量%のIVB族金属
の酸化物、および0−25重量%の希土類金属の酸化物
、ならびに0−50重量%の担持材料からなるウォッシ
ュコート層から構成することができる。
ウォッシュコートを積層し、ウォッシュコート層の積層
を貴金属の層状配分と組合せることにより、各貴金属ま
たは貴金属の混合物を最適のウォッシュコート組成と組
合せることが可能となり、その結果、現存の市販の触媒
と比較して、酸素貯蔵能力および熱的安定性といった触
媒特性を相当改善することができる。
本発明の触媒は2種の方法のいずれかによって製造する
ことができる。この2種の方法のうち最初の一種は以下
のようにして実施する。
支持体を第−層用のウォッシュコート・の水へのスラリ
ーと接触させた後、余分のスラリーを吹き飛ばし、そし
て支持体を350−850 ”C1好ましくは500−
11100℃に加熱してウォッシュコート層を乾燥12
、密に充填させる。次に一体構造を第一層中に含有させ
ようとする]一種以上の貴金属の塩の水溶液と接触させ
、その後350−850℃、好ましくは500−600
℃に加熱して、溶剤を蒸発させ、貴金属塩を分解させる
。この手順を、各層に合せて調整したウォッシュコート
スラリーおよび貴金属3合溶液を用いて、以降の10以
上のウォッシュコート層について同様に繰返す。この方
法を用いると、最後に塗布する貴金属は両方のウォッシ
ュコート層にほぼ均一に分散することになる。従って、
貴金属を一種のみ含有するウォッシュコート層は最後の
層として製造する必要がある。
もう一方の製造方法は、塗布した貴金属をその下側の層
に分散させようというものではない。この方法は、貴金
属含有溶液を添加した1種以上の貴金属を使用可能な触
媒として存在させようとするウォッシュコート層のウォ
ッシュコートスラリーと接触させ、その後このスラリー
に一体式構造を接触させることによって実施する。この
方法では、化学的条件をまず、貴金属がスラリー中の粒
子に固定され、水性相中にイオンとして残存することの
ないよう選ぶ必要がある。こうした条件は、各種の公知
の方法、たとえば塩化ロジウム錯体をAN203 /C
eO2混合物に水中でイオン交換を通じて固定すること
によって達成することができる。
本発明は、請求項9にその方法を特徴づけている性質を
記載して請求した触媒の製造方法にも関する。
本発明は、排ガス中の一酸化炭素、炭化水素および窒素
酸化物の含量を低減させることによって内燃機関からの
排ガスを浄化するために触媒を使用することにも関する
実施例 本発明の触媒を以下のようにして製造したく触媒の単位
としてはg/立法フィー) (f t3 )の単位を用
いる)。
一体式構造材料からなる支持体を、1203上に担持し
たウォッシュコートの全量に基づいて20%のCeO2
を含有するウォッシュコートの水へのスラリーと接触さ
せた。乾燥および約600℃での仮焼の後、一体構造を
PtおよびRhを含有する溶液にも含浸させた。次に上
記のものと同じ組成を有する新たなウォッシュコート層
を塗布し、Rhを含有する溶液を同様にして含浸させた
。使用可能な触媒11当りのウォッシュコートの合計量
は90gであった。触媒中のRhおよびPtの合計量は
、それぞれ約8 g/ f t 3(0,28g/Ω)
および21g/f t3 (0,74g/N )であっ
た。
酸化アルミニウム担体は、含浸前の比表面積が90m2
/gであるδ相とeから構成した。このようにして製造
した触媒Aは以下の構成を有している。
触媒A: 第10:50%Rh + 100%Pt第■
層:50%Rh 上記と同様にして、本発明の別の触媒を製造17た。こ
の触媒は合計量で4 g/ f t 3(0,14g/
II)のRhおよび42g / f t 3  (1,
48g /Ω)のPtを含有しており、Ptの全量が2
層の間でほぼ同等に配分されていた。このようにして製
造した触媒は以下の構成を有している。
触媒B:第第1ニ250 第■層:50%Pt 上記と同様にして、従来技術によって3種の触媒を製造
した。これらの触媒はいずれも、使用可能な触媒/f1
当り約90gのウォッシュコートを有しており、ウォッ
シュコートはAj!203 (表面積が約90m2/g
のδ相とθ相の混合物)上に担持した20%のCeO2
を含有していた。第一の触媒は、ウォッシュコート中に
ほぼ均一に配分された8g/ft3のRh’を含有して
いた。第二の触媒は、ウォッシュコート中にほぼ均一に
配分された8g/ft3のRhおよび42g/ft3の
Ptを含有していた。第■の触媒は、ウォッシュコート
中にほぼ均一に配分された約4g/ft3のRhおよび
42g/ft3のPtを含有していた。下記の第1表に
各種の触媒をまとめておく。
第1表 触媒 ウォッシュコート   Rh     Pt  
   層 の 配 分g/J    g/ft3  g
/ft3A     90      8     2
1   第10;50%Rh+ too%Pt第■層:
50%Rh B     90      4     42   
第10:100%Rh+50%Pt第■層:50%Pt C      90        8       
0       均一に配分D      90   
     8      42       均一に配
分E      9G        4      
42       均一に配分こうして製造した触媒を
、通常の実験炉中で、950℃にて24時間空気中で熟
成させた。次に、以下の組成(容量%)を有する合成排
ガス混合物について、触媒の酸化および還元活性を試験
した。
0、45%    02 0、63%    C0 600pps     H C 3000ppIIN O 11%    CO2 10%    N2 0 残部     N2 活性は、触媒流入時のガス温度を400℃として71P
t定した。触媒を石英ガラスの管に入れ、この管にガス
混合物を流した。ガラス管を炉に入れることにより、上
記ガス混合物を炉中で加熱した。石英ガラス管中央の触
媒の入口側末端の約2ctI+手前に熱電対を置いた。
熱電対が上述の温度を示すように炉へのエネルギーの供
給を調節した。ガス混合物のCO含量の約63%および
02含量の47%を熱電対のすぐ上流の別々の毛細管を
通して加えた。
これらの2つの部分流の添加は、1秒間いては次の1秒
は閉じる動作を繰返す2個の磁気バルブを用いて行った
。COバルブが開いている時はo2バルブは閉じており
、逆の場合には逆であった。
従って各添加サイクルは2秒であった。このような構成
とすることにより、自動車エンジン中のλ電子装置の制
御によって得られる条件と同様のλ値に関して脈動する
ガス組成が得られた。
下記の第2表に示すデータは、定常状態に達した後、す
なわち転化ガスの量が一定となった後に測定した上述の
試験での各種成分の転化率を示す。
転化率の計算は、実験実行中のガス混合物の、触媒通過
前と通過後の両方の分析に基づいている。
その際、以下の分析方法を使用した。
HC:FID   (炎イオン化検出)CO:IR  
  (赤外スペクトル)NO:化学ルミネセンス 第2表 A    Pt     21   0.74   第
101.: 100%  77  98  73Rh 
    11   0.28   第10に 50%B
    Pt     42   1.48   第■
層ニ50%  78  87  8BRh     4
   0.14   第10に100%Crt    
 0   0    層状配分せず   88  83
  89比較例 Rh     8   0.28D 
   Pt     42   1.48   層状配
分せず   89  90  74比較例 Rh   
  8   0.28E    Pt     42 
  1.48   層状配分せず   64  70 
 50比較例 Rh     4   0.14表中に
示したデータから、本発明の触媒が公知技術による触媒
より相当高い排ガス成分の転化率を示すことがわかる。
触媒AおよびB中の貴金属含量は触媒りより相当低いと
いう事実にもかかわらず転化率が相当向上していること
からも、転化率の増大はさらに重大なものである。本発
明による触媒の層状配分は、層をどのように堆積させる
かに応じて、転化率に対する影響のしかたが異なる。従
って、本発明の触媒Bは、触媒りと比べてRh含量が半
分であるにも拘らず、相当良好なCO転化率を示し、本
発明の触媒Aは、触媒りと比べてPt含瓜が半分である
にも拘らず、相当良好なCo、HCおよびNO転化率を
示す。
特許出願人 スベンスク エミッションズテクニク ア
クチェボラーグ 代理人 弁理士  伊 東 辰 雄 代理人 弁理士  伊 東 哲 也

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガス中の炭化水素および一酸化炭素の酸化および/
    またはガス中の窒素酸化物の還元のためのガス流処理触
    媒で、支持体および支持体上の触媒コーティングよりな
    り、このコーティングが比表面積が大きな担持材料およ
    び1種以上の触媒活性化効果を有する金属酸化物を含有
    するウォッシュコート層から構成され、上記コーティン
    グがさらに2種以上の触媒活性を有する貴金属をウォッ
    シュコート中またはウォッシュコート上に含有する触媒
    において、触媒コーティングが、ガス流と平行に塗布さ
    れた、1種以上の貴金属を各種の量を含有する2層以上
    のウォッシュコート層から構成され、貴金属の1種以上
    の全量のうち50重量%以上がウォッシュコート層のう
    ち1層以上に集中しており、2種以上の貴金属がウォッ
    シュコート層のうち1層以上に共に含有されていること
    を特徴とする触媒。 2、上記ウォッシュコート層が、 a)50重量%以上の担持材料で、好ましくは、比表面
    積が50−200m^2/gのγ相、δ相またはθ相の
    Al_2O_3である担持材料、 b)1−10重量%のアルカリ土類金属の酸化物、1−
    50重量%の希土類金属の酸化物、1−20重量%のI
    VB族金属の酸化物、 または 1−20重量%の遷移金属、たとえばW、Co、Mo、
    Fe、Ni、Zn、Sn、Crの酸化物から構成される
    反応促進効果および温度安定化効果を有する1種以上の
    金属酸化物助触媒、 c)上記ウォッシュコート層のうち2層以上に存在し、
    触媒コーティングの全重量に基づいて3重量%を越えな
    い量のPt、Pdおよび/またはRhである触媒活性を
    有する貴金属、 を含有することを特徴とする請求項1項に記載の触媒。 3、金属酸化物助触媒が、触媒コーティングの全重量に
    基づいて、 1−50重量%の希土類金属の酸化物および必要に応じ
    て以下の 1−10重量%の第IVB族金属の酸化物、 1−5重量%の遷移金属の酸化物 の片方または両方 から構成されることを特徴とする請求項1項または2項
    に記載の触媒。 4、ウォッシュコート層の1層がPtの全量の50重量
    %以上およびRhを含有し、他の層がRhおよびPtの
    全量の残部をそれぞれ含有することを特徴とする請求項
    1から3のいずれか1つに記載の触媒。 5、ウォッシュコート層の1層が、Ptの全量の75−
    100重量%およびRhを含有し、他の層がRhおよび
    Ptの全量の残部をそれぞれ含有することを特徴とする
    請求項4に記載の触媒。 6、ウォッシュコート層の1層がRhの全量の50重量
    %以上およびPtを含有し、他の層がPtおよびRhの
    全量の残部をそれぞれ含有することを特徴とする請求項
    1から3のいずれか1つに記載の触媒。 7、ウォッシュコート層の1層が、Rhの全量の75−
    100重量%およびPtを含有し、他の層がPtおよび
    Rhの全量の残部をそれぞれ含有することを特徴とする
    請求項6に記載の触媒。 8、ウォッシュコート層の各種の層が各種の量の金属酸
    化物助触媒をさらに含有することを特徴とする請求項1
    から7のいずれか1つに記載の触媒。 9、触媒コーティングが、金属酸化物助触媒および0−
    50重量%の担持材料のみを含有するウォッシュコート
    層を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか
    1つに記載の触媒。 10、ウォッシュコート層の1層が、50−100重量
    %の希土類金属の酸化物および0−25重量%のIVB族
    金属の酸化物から構成される金属酸化物助触媒および0
    −50重量%の担持材料のみを含有することを特徴とす
    る請求項9に記載の触媒。 11、ウォッシュコート層の1層が、50−100重量
    %のIVB族金属の酸化物および0−25重量%の希土類
    金属の酸化物から構成される金属酸化物助触媒および0
    −50重量%の担持材料のみを含有することを特徴とす
    る請求項9に記載の触媒。 12、触媒の層状構造が、以下の工程: A、1)支持体をウォッシュコートのスラリーと接触さ
    せ、 2)得られた生成物を、1種以上の貴金属を含有する溶
    液と接触させ、 3)上記の2工程と同様にして、他の貴金属組成を有す
    るか、あるいは貴金属を含有しない1層以上のウォッシ
    ュコート層をさらに塗布する工程、または B、1)ウォッシュコートのスラリーを1種以上の貴金
    属を含有する溶液と接触させ、 2)支持体を、得られた貴金属で処理したウォッシュコ
    ートと接触させ、 3)上記の2工程と同様にして、他の貴金属組成を有す
    るか、あるいは貴金属を含有しない1層以上のウォッシ
    ュコート層をさらに塗布する工程、 からなる2つの方法のいずれかによって、支持体に順次
    コーティングを施すことによって形成されることを特徴
    とする、請求項1に記載した触媒の製造方法。 13、内燃機関からの排ガス中の一酸化炭素、炭化水素
    および窒素酸化物の含量を低減するための請求項1に記
    載の触媒の使用。
JP1052175A 1988-03-07 1989-03-06 排ガス浄化用触媒およびその製造および使用 Pending JPH01270946A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8800802-4 1988-03-07
SE8800802A SE462143C (sv) 1988-03-07 1988-03-07 Katalysator för bilavgasrening, förfarande för framställning därav samt användning därav

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01270946A true JPH01270946A (ja) 1989-10-30

Family

ID=20371604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1052175A Pending JPH01270946A (ja) 1988-03-07 1989-03-06 排ガス浄化用触媒およびその製造および使用

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4975406A (ja)
EP (1) EP0335847A1 (ja)
JP (1) JPH01270946A (ja)
SE (1) SE462143C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003512143A (ja) * 1998-07-27 2003-04-02 バッテル・メモリアル・インスティチュート 多層触媒及びその調製方法

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2730750B2 (ja) * 1989-02-16 1998-03-25 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法
US5041407A (en) * 1989-12-14 1991-08-20 Allied-Signal Inc. High-temperature three-way catalyst for treating automotive exhaust gases
US5204302A (en) * 1991-09-05 1993-04-20 Technalum Research, Inc. Catalyst composition and a method for its preparation
JPH086650B2 (ja) * 1992-01-17 1996-01-29 株式会社マグ研究所 燃料の清浄装置
JPH07117002B2 (ja) * 1993-01-19 1995-12-18 株式会社マグ研究所 含水燃料の供給方法
EP0705134B1 (en) * 1993-06-25 1999-04-14 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
US5377648A (en) * 1993-10-12 1995-01-03 Iwata; Yosihiro Device for purifying fuel
US6004521A (en) * 1994-02-23 1999-12-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst for purifying exhaust gases
DE69516281T2 (de) * 1994-06-17 2000-08-31 Engelhard Corp Zusammengesetzter katalysator mit schichtstruktur
FR2729090A1 (fr) * 1995-01-11 1996-07-12 Inst Francais Du Petrole Catalyseurs de reduction selective des oxydes d'azote en azote en milieu oxydant, procede de preparation et utilisation
JP3286134B2 (ja) * 1995-10-12 2002-05-27 ファイラックインターナショナル株式会社 流体燃料の改質用セラミックス触媒
US6087298A (en) * 1996-05-14 2000-07-11 Engelhard Corporation Exhaust gas treatment system
JP3977883B2 (ja) * 1996-10-03 2007-09-19 株式会社日立製作所 内燃機関用排ガス浄化触媒
JP3965711B2 (ja) * 1996-10-25 2007-08-29 株式会社日立製作所 窒素酸化物の浄化触媒及び浄化方法
US6037183A (en) * 1996-12-20 2000-03-14 Corning Incorporated Automotive hydrocarbon sensor system
US6242263B1 (en) 1996-12-20 2001-06-05 Corning Incorporated Automotive hydrocarbon sensor
US5888464A (en) * 1997-04-08 1999-03-30 Engelhard Corporation Catalyst composition containing an intimately combined cerium-zirconium oxide
DE19726322A1 (de) * 1997-06-20 1998-12-24 Degussa Abgasreinigungskatalysator für Verbrennungsmotoren mit zwei katalytisch aktiven Schichten auf einem Tragkörper
US6348430B1 (en) 1997-06-20 2002-02-19 Degussa Ag Exhaust gas treatment catalyst for internal combustion engines with two catalytically active layers on a carrier structure
US5998210A (en) * 1997-10-01 1999-12-07 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for aging a catalyst
JP4464472B2 (ja) * 1997-12-09 2010-05-19 株式会社日立製作所 内燃機関の排ガス浄化方法及び浄化装置
US6326326B1 (en) 1998-02-06 2001-12-04 Battelle Memorial Institute Surface functionalized mesoporous material and method of making same
US20040228792A1 (en) * 1998-06-30 2004-11-18 Assink Gerrit Jan Barend Catalyst comprising two catalytically-active metals
US6440895B1 (en) 1998-07-27 2002-08-27 Battelle Memorial Institute Catalyst, method of making, and reactions using the catalyst
US6344173B1 (en) 1998-12-07 2002-02-05 Corning Incorporated Automotive hydrocarbon sensor
AU6643600A (en) * 1999-08-17 2001-03-13 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of fischer-tropsch synthesis
US6488838B1 (en) 1999-08-17 2002-12-03 Battelle Memorial Institute Chemical reactor and method for gas phase reactant catalytic reactions
US6451864B1 (en) 1999-08-17 2002-09-17 Battelle Memorial Institute Catalyst structure and method of Fischer-Tropsch synthesis
BR0013344A (pt) * 1999-08-17 2002-06-04 Battelle Memorial Institute Estrutura de catalisador e processo de sìntese de fischer-tropsch
JP3664019B2 (ja) * 1999-12-27 2005-06-22 日産自動車株式会社 触媒コンバータ
US6652830B2 (en) * 2001-02-16 2003-11-25 Battelle Memorial Institute Catalysts reactors and methods of producing hydrogen via the water-gas shift reaction
US6797663B2 (en) 2001-02-26 2004-09-28 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Catalyst for exhaust gas purification
US20070272594A1 (en) * 2003-12-09 2007-11-29 William Jones Oxidic Catalyst Composition Comprising a Divalent, a Trivalent, and a Rare Earth Metal
DE102004043421A1 (de) * 2004-09-06 2006-03-23 W.C. Heraeus Gmbh Katalysator für 2-Takt-Motoren oder Kleinmotoren
US8119075B2 (en) * 2005-11-10 2012-02-21 Basf Corporation Diesel particulate filters having ultra-thin catalyzed oxidation coatings
US20090209407A1 (en) * 2005-12-20 2009-08-20 Gajda Gregory J Selective Hydrogenation Process Using Layered Catalyst Composition and Preparation of Said Catalyst
US8026194B2 (en) * 2008-11-19 2011-09-27 Uop Llc Layered sphere catalyst formulations for selective hydrogenation performance
US8920759B2 (en) * 2009-03-02 2014-12-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for reducing NOx emissions from a lean burning hydrocarbon fueled power source
CN114786811A (zh) * 2019-12-19 2022-07-22 巴斯夫公司 具有富集pgm区的排放控制催化剂制品、用于生产其的方法和装置
CN116212944B (zh) * 2023-03-23 2023-09-22 北方稀土华凯高科技河北有限公司 一种稀燃甲醇燃料汽车尾气净化催化剂及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59127649A (ja) * 1983-01-05 1984-07-23 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JPS6031828A (ja) * 1983-08-03 1985-02-18 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒とその製造方法
JPS6017239B2 (ja) * 1977-01-31 1985-05-01 株式会社東芝 黄色発光硫化亜鉛螢光体
JPS60232253A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒
JPS60241933A (ja) * 1984-05-15 1985-11-30 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒
JPS6268545A (ja) * 1985-09-20 1987-03-28 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒
JPS6271536A (ja) * 1985-09-24 1987-04-02 Mazda Motor Corp エンジンの排気ガス浄化用触媒

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5322557B2 (ja) * 1973-04-13 1978-07-10
US3901821A (en) * 1974-03-18 1975-08-26 Air Prod & Chem Multi-component catalyst
JPS5720013B2 (ja) * 1974-05-14 1982-04-26
IT1070099B (it) * 1975-09-23 1985-03-25 Degussa Catalizzatore supportato monolitico e disposizione di catalizzatori supportati monolitici per la depurazione dei gas di scarico di motori a combustione
GB1604246A (en) * 1977-06-08 1981-12-02 Johnson Matthey Co Ltd Catalysts for oxidation and reduction processes
US4128506A (en) * 1978-01-23 1978-12-05 General Motors Corporation Platinum-rhodium catalyst for automotive emission control
GB2000985B (en) * 1977-07-15 1982-02-24 Gen Motors Corp Automotive emission control catalyst and method for making same
CA1098105A (en) * 1977-07-15 1981-03-24 Jack C. Summers Catalyst for automotive emission control and method for making same
GB2027358B (en) * 1978-07-12 1983-04-27 Nippon Catalytic Chem Ind Exhaust gas purification catalysts
US4500650A (en) * 1981-01-20 1985-02-19 Johnson Matthey Public Limited Company Three-way catalysts for purification of exhaust gas and method for the preparation of the catalysts
US4405506A (en) * 1981-04-13 1983-09-20 W. R. Grace & Co. Supported platinum group metal catalysts with controlled metal penetration
US4440874A (en) * 1982-04-14 1984-04-03 Engelhard Corporation Catalyst composition and method for its manufacture
DE3223500A1 (de) * 1982-06-24 1983-12-29 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalysator zur reinigung der abgase von verbrennungskraftmaschinen, verfahren zur herstellung des katalysators und verwendung
GB2122912A (en) * 1982-06-29 1984-01-25 Johnson Matthey Plc Exhaust gas purification catalyst
FR2530489B1 (fr) * 1982-07-26 1987-02-27 Pro Catalyse Procede de fabrication de catalyseurs pour le traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne
US4591580A (en) * 1983-01-26 1986-05-27 W. R. Grace & Co. Stabilized and doubly promoted platinum group metal catalysts for emission control and method of making same
CA1213874A (en) * 1983-05-12 1986-11-12 Tomohisa Ohata Process for producing honeycomb catalyst for exhaust gas conversion
JPS60168537A (ja) * 1984-02-10 1985-09-02 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 一体構造型排ガス浄化用触媒の製造方法
JPS6388040A (ja) * 1986-09-30 1988-04-19 Nippon Engeruharudo Kk 車輌用排気ガス浄化用触媒及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017239B2 (ja) * 1977-01-31 1985-05-01 株式会社東芝 黄色発光硫化亜鉛螢光体
JPS59127649A (ja) * 1983-01-05 1984-07-23 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JPS6031828A (ja) * 1983-08-03 1985-02-18 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒とその製造方法
JPS60232253A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒
JPS60241933A (ja) * 1984-05-15 1985-11-30 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒
JPS6268545A (ja) * 1985-09-20 1987-03-28 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒
JPS6271536A (ja) * 1985-09-24 1987-04-02 Mazda Motor Corp エンジンの排気ガス浄化用触媒

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003512143A (ja) * 1998-07-27 2003-04-02 バッテル・メモリアル・インスティチュート 多層触媒及びその調製方法

Also Published As

Publication number Publication date
SE462143B (sv) 1990-05-14
US4975406A (en) 1990-12-04
SE8800802D0 (sv) 1988-03-07
SE462143C (sv) 1996-01-18
EP0335847A1 (en) 1989-10-04
SE8800802L (sv) 1989-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01270946A (ja) 排ガス浄化用触媒およびその製造および使用
US6221804B1 (en) Catalyst for purifying exhaust gas and manufacturing method thereof
JP3953630B2 (ja) 自動車排ガス触媒及びその製法
ES2458499T5 (es) Método para preparación de un material de almacenamiento de NOx
US8950174B2 (en) Catalysts for gasoline lean burn engines with improved NH3-formation activity
KR101859786B1 (ko) 개선된 nh3 형성 활성을 갖는 가솔린 린번 엔진용 촉매
JPS6359742B2 (ja)
JP2011529389A (ja) 熱的なエージングに対して抵抗性のNOx貯蔵材料及びトラップ
JPS6377543A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JPH01130735A (ja) 排気ガス中の窒素酸化物を還元除去する方法
JP2003320252A (ja) 排気ガス浄化触媒及びその製造方法
US5376344A (en) Three-way catalyst for automotive emission control
EP1420872B1 (en) Process for rejuvenating a spent catalyst
JP3855426B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法
US7576028B2 (en) Catalyst body
WO2005046865A1 (ja) 排ガス浄化用触媒およびその製法
JPH01139144A (ja) 排気浄化用触媒
JPH11276907A (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPH0312936B2 (ja)
JP3861489B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPH03169343A (ja) 自動車排出物制御用スリーウェイ触媒
JPH0523593A (ja) 排気ガス浄化システム
JPS59162948A (ja) 排気ガス浄化用触媒
JPH0427433A (ja) 高温用燃焼触媒およびその製造法
JPH1176819A (ja) 排ガス浄化用触媒