JPH01307447A - 排気ガス浄化触媒体 - Google Patents

排気ガス浄化触媒体

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JPH01307447A
JPH01307447A JP63138942A JP13894288A JPH01307447A JP H01307447 A JPH01307447 A JP H01307447A JP 63138942 A JP63138942 A JP 63138942A JP 13894288 A JP13894288 A JP 13894288A JP H01307447 A JPH01307447 A JP H01307447A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
perovskite
gas purification
composite oxide
purification catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP63138942A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Matsumoto
松本 郁夫
Kenji Tabata
研二 田畑
Yu Fukuda
祐 福田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63138942A priority Critical patent/JPH01307447A/ja
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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】 産業上の利用分野 本発明は、石油やガスを燃料とした各種の家庭のである
従来の技術 従来各種の燃焼機器から排出される排気ガスを清浄にさ
せる触媒は自動車などの排気ガスも含め、白金(Pt)
、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)などの白金族
元素を主体としたものであった(特公昭52−8858
号公報など)。しかしこれらの金属は良好な活性を有す
る反面コストが高く、また資瀝的にも限りがあり、その
代替品が強く要望されていた。また金属酸化物に関して
もコバルト(Co )やニッケル(Ni)など遷移金属
の単独酸化物の形では温度を高くしてゆくと酸化物の形
が変り失活してしまうので、実際の排気ガス浄化触媒と
して用いるのは特殊な例を除いて困難である。しかし、
これらの金属もペロブスカイト型複合酸化物(ABO3
)としてB位置に導入することにより、耐熱性、耐久性
および触媒活性もかなり向上させることができる(特開
昭48−89187号公報)。前記ペロブスカイト型複
合酸化物を実用的な触媒体にするには、(1)ペロブス
カイト型複合酸化物の微粉末と何等かのバインダー的な
役割を果たす耐熱性無機材料とを混合させ、ハニカムや
ペレットのような形に成形する方法、(II)ペロブス
カイト型複合酸化物の微粉末をアルミナゾルのような何
等かの担持助剤を用いて、耐熱性セラミックからなるハ
ニカムのような担体表面に担持させる方法、G11)セ
ラミックハニカムからなる担体の細孔にペロブスカイト
型複合酸化物の原料となる各金属塩(たとえば硝酸塩。
酢酸塩)の混合溶液を含浸させ、焼成することによりペ
ロブスカイト型複合酸化物を担体内で直接合成させる方
法などがある。上記(1)の方法はペロブスカイト型複
合酸化物の粉末を大量に使用することができるので高活
性の触媒ができる反面、成形が困難で、またコストが高
(なる欠点があり、実質的には(11)あるいは(Il
l)の方法が採用しやすい。
発明が解決しようとする課題 上記(II)および師の方法は、ペロブスカイト型複合
酸化物を担体上に触媒として担持する方法を採用してい
るため、物理的にその担持量は制約を受ける。貴金属系
触媒の場合、その担持量は極く僅かであるが、複合酸化
物系触媒の場合は、貴金属系触媒の活性と対比させるに
は相当多量の担持量を必要とする。
本発明は上記の課題を解決するもので、ペロブスカイト
型複合酸化物を排気ガス浄化触媒として耐熱性セラミッ
クスのハニカム担体に十分な量を担持させた排気ガス浄
化触媒体を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明の排気ガス浄化触媒
体は、耐熱性セラミックスからなり内部に多数の細孔を
有するハニカム担体に、酸化セリウムを担持させ、その
上に焼成することにより化学式ABO,(Aは希土類元
素またはアルカリ土類元素の少なくとも一種類の元素、
Bは遷移金属元素の少なくとも一種類の元素)のペロブ
スカイト型複合酸化物を生成するそれぞれの元素の硝酸
塩あるいは酢酸塩水溶成を含浸し、焼成してペロブスカ
イト型複合酸化物を生成担持させ、その上にペロブスカ
イト型複合酸化物の微粉末をアルミナ系のたとえばアル
ミナゾル、硝酸アルミナゾルなどを焼成してA12o’
、皮膜とした担持助剤と共に担持させたものである。
作用 上記の構成により、耐熱性セラミックスのハニカム担体
の細孔内に、不活性物質の酸化セリウムを介してペロブ
スカイト型複合酸化物を原料塩溶液の浸透、焼成により
直接担持させ、かつハニカム担体の表面にペロブスカイ
ト型複合酸化物の微粉末をアルミナ系の担持助剤と共に
担持させて、十分な量のペロブスカイト型複合酸化物を
ハニカム担体の各部分に有効に担持させることができ、
白金族触媒に近い触媒活性が得られる。
実施例 実施例1 耐熱性セラミックスとして市販のコーディエライト(2
Mg0・ss to□・2A110. )製のハニカム
担体を用いて、排気ガス浄化触媒体を調製した。用いた
ハニカム担体は横断面が1インチ平方当り400個のガ
ス流通セルを有し、セル壁に貫通した多数の細孔を有す
る外径75mm、長さ75mmの円柱状のもので、約3
g1m1の体積を有していた。
硝酸セリウム(Ce(NO3)x・6H,O)を純水に
溶解して比重1.88の水溶液とし、この硝酸セリウム
水溶液中に前記ハニカム担体を5分間浸漬し、その後硝
酸セリウム水溶液から取出しハニカム担体内の過剰水溶
液を圧縮空気でブローしてすべての流通セルの目詰りを
除去した。次に100℃の乾燥空気で3時間乾燥後、8
00℃の空気中で8時間焼成させ、酸化セリウム(Ca
Ox)を担持させた。この酸化セリウムの担持により、
次工程でペロブスカイト型複合酸化物用原料物質の遷移
金属Coの硝酸塩で処理した際、前記Coとハニカム担
体中のAlとの反応によるスピネル型化合物Co Al
z04の生成を抑制し、触媒活性の低下を防止する。す
なわちハニカム担体とペロブスカイト型複合酸化物用の
原料物質との間に酸化セリウムを不活性物質として介在
させて安定な触媒とすることができる。
次に硝酸ランタン(La (NO3’)s・6H20)
および硝酸コバルト(Co (NO3) !・6I(2
0〕を、金属比で1:LO4の比率になるように混合し
比重1.35の水醪液とした。この水溶液中に前記Ce
 O!を担持させたハニカム担体を5分間浸漬し、その
後この混合水溶液から取出しハニカム担体内の過剰水溶
液を圧縮空気でブローしてすべての目詰まりを除去した
。次に100℃の乾燥空気で8時間乾燥後、800℃の
空気中で4時間焼成してLaCo、、。403の構造を
有するペロブスカイト型複合酸化物をハニカム担体の細
孔内に担持させた。
次にアルカリ沈澱法で作製した、La(1,g Ca6
.、 C。
Os (7) m 造を有するペロブスカイト型複合酸
化物の微粉末(表面積19.8m”/ ’! 、−次粒
子粒径1μm以下)と酢酸酸性アルミナゾルおよび水を
重量比1:1:lで混合し、これをボールミル混tlI
I機を用いてよく混練し、さらに水を加えて比重1.2
1になるように調整しζペロブスカイト型複合酸化物ス
ラリーを作製した。このスラリーにCe OzとL a
 Co t、。40.を担持させた前記ハニカム担体を
1分間浸漬し、その後スラリーから取出し、流通セル内
の過剰スラリーを圧縮空気でブローしてすべての目詰ま
りを除去した。次に200℃で2時間乾燥空気で乾燥後
、800℃で80分間焼成して排気ガス浄化触媒体を得
tこ 。
実施例2 実施例lで作製した排気ガス浄化触媒体を、さらに白金
族元素の一種類であるパラジウムの化合物の硝酸パラジ
ウム〔P d (N0a)* :)水溶液中に5分間浸
漬し、その後取出して過剰水溶液を圧縮空気でブローし
てオペでの流通セルの目詰まりを除去し、100℃で1
時間乾燥空気で乾燥後、600℃で30分間焼成して、
400mg/lIのパラジウムを相持させた。
比較例1 実施例1で用いたと同様のコーディエライト製のハニカ
ム担体を用い、ペロブスカイト型複合酸化物を担持させ
たものを作製した。すなわちL+80.11Co0.1
Co03 の構造を有する、実施例で用いたのと同様の
ペロブスカイト型複合酸化物の微粉末と酢酸酸性アルミ
ナゾルおよび水を重量比1 :1 :tで混合し、これ
をボールミル混練機を用いよく混練し、さらに水を加え
て比重1.21になるように調整して、ペロブスカイト
型複合酸化物のスラリーを作製した。このスラリーに前
記ハニカム担体を1分間浸漬し、その後スラリーから取
出し、流通セル内の過剰スラリケを圧縮空気でブローし
てオペでの目詰まりを除去した。次に200℃で2時間
乾燥空気で乾燥後、800℃で80分間焼成した。
比較例2 上記比較例1で作製した排気ガス浄化触媒体に、実施例
2と同様に処理してPdを400mf/l!担持させた
実施例1.2および比較例1.2の排気ガス浄化触媒体
について、それぞれ皿々の温度条件下でのCO変換率を
求めf:、 (Co : 1.OOOppm 、残部空
気、sv値: 10,0OOh−’ )。その結果は第
1図に示すとおりである。第1図から明らかなように、
実施例1゜2の排気ガス浄化触媒体は、それに対応する
比較例1.2のものに比較して著しく高活性である。
また、一般にコーディエライトからなるハニカム担体は
、そのハニカム担体の吸水率や流通セル数あるいは担持
方法によりペロブスカイト型複合酸化物の担持量の限度
は皿々変動はするが、通常実用に支障のない限度は重量
比で約】θ%程度である。
しかしながら本発明においては上記実施例1に示すよう
に、水溶液相から担持する直接担持は主としてハニカム
担体の細孔内で行なわれ、微粉末の担持は主としてハニ
カム担体の表面で行なわれるという、異なる担持機構が
ハニカム担体の異なる部分で働く。このため、担持量は
通常の約2倍近くあり、本実施例の場合担持量は21〜
22%であった。
発明の効果 以上のように本発明の排気ガス浄化触媒体は、耐熱性セ
ラ亙ツクスのハニカム担体の細孔内に直接ペロブスカイ
ト型複合酸化物を合成させた後、ハニカム担体表面に同
質のベロブスカイトヤ複合酸化物の戯粉末をアルミナ系
の担持助剤と共に担持すせたものであh1担持型の触媒
体としては多量のペロブスカイト型複合酸化物を担持で
き、非常に高活性である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1.実施例12.比較例1およ
び比較例2の排気ガス浄化触媒体における触媒温度とC
O変換率との関係を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、耐熱性セラミックスからなり内部に多数の細孔を有
    するハニカム担体に、酸化セリウムを担持させ、その上
    に焼成することにより化学式ABO_3(Aは希土類元
    素またはアルカリ土類元素の少なくとも一種類の元素、
    Bは遷移金属元素の少なくとも一種類の元素)のペロブ
    スカイト型複合酸化物を生成するそれぞれの元素の硝酸
    塩あるいは酢酸塩水溶液を含浸し、焼成してペロブスカ
    イト型複合酸化物を生成担持させ、その上にペロブスカ
    イト型複合酸化物の微粉末をアルミナ系の担持助剤と共
    に担持させた排気ガス浄化触媒体。 2、ペロブスカイト型複合酸化物の微粉末の上に白金族
    元素の少なくとも一種類の元素を担持させた請求項1記
    載の排気ガス浄化触媒体。
JP63138942A 1988-06-06 1988-06-06 排気ガス浄化触媒体 Pending JPH01307447A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5185311A (en) * 1989-11-17 1993-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Catalytic composite for purifying exhaust gases and a method for preparing the same
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