JPH02198635A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH02198635A JPH02198635A JP1017120A JP1712089A JPH02198635A JP H02198635 A JPH02198635 A JP H02198635A JP 1017120 A JP1017120 A JP 1017120A JP 1712089 A JP1712089 A JP 1712089A JP H02198635 A JPH02198635 A JP H02198635A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は家電住設機器、自動車等から発生する炭化水素
(HC)、一酸化炭素(Co)および窒素酸化物(No
.)を無害化するために使用する排ガス浄化用触媒に関
する。
(HC)、一酸化炭素(Co)および窒素酸化物(No
.)を無害化するために使用する排ガス浄化用触媒に関
する。
従来の技術
従来の排カス浄化用触媒は、一般にコーディエライトか
ら成るハニカムセラミックスにウォッシュコートと呼ば
れる活性アルミナ等から成る被覆層を形成して、担体の
比表面積を通常10〜50m2/gに増大させ、前記被
覆層に白金族金属の触媒金属、たとえば白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム等を担持して調製していた。
ら成るハニカムセラミックスにウォッシュコートと呼ば
れる活性アルミナ等から成る被覆層を形成して、担体の
比表面積を通常10〜50m2/gに増大させ、前記被
覆層に白金族金属の触媒金属、たとえば白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム等を担持して調製していた。
ここで被覆層活性アルミナには担持白金族金属の助触媒
として希土類金属酸化物(酸化セリウム、酸化ランタン
等)が添加される場合が多い。この理由は希土類金属酸
化物が白金族金属の高分散化および酸素ストレージ効果
を有し、触媒性能を向上させる働きがあるためとされて
きた。
として希土類金属酸化物(酸化セリウム、酸化ランタン
等)が添加される場合が多い。この理由は希土類金属酸
化物が白金族金属の高分散化および酸素ストレージ効果
を有し、触媒性能を向上させる働きがあるためとされて
きた。
発明が解決しようとする課題
しかし、従来の構成触媒では、耐久後の低温活性(低温
における浄化率)が充分ではなかった。
における浄化率)が充分ではなかった。
その理由は、初期段階においては活性アルミナも希土類
金属酸化物(酸化セリウム)も大きな比表面積を有して
いるので、優れた低温活性を示すが、活性アルミナは1
050℃付近から比表面積が低下してき、酸化セリウム
は700℃付近から比表面積が低下してくるにもかかわ
らず、酸化セリウムが均一に担持されていたため、1度
高温にさらされた触媒は充分な低温活性を得ることがで
きなかった。触媒担体が酸化セリウム粒子の焼結、凝集
等の影響を非常に受は易い状態にあったためである。
金属酸化物(酸化セリウム)も大きな比表面積を有して
いるので、優れた低温活性を示すが、活性アルミナは1
050℃付近から比表面積が低下してき、酸化セリウム
は700℃付近から比表面積が低下してくるにもかかわ
らず、酸化セリウムが均一に担持されていたため、1度
高温にさらされた触媒は充分な低温活性を得ることがで
きなかった。触媒担体が酸化セリウム粒子の焼結、凝集
等の影響を非常に受は易い状態にあったためである。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、高温耐久性
に優れ、かつ白金族金属を有効に活用し、従来よりも低
温活性に優れた排ガス浄化用触媒を提供することを目的
とする。
に優れ、かつ白金族金属を有効に活用し、従来よりも低
温活性に優れた排ガス浄化用触媒を提供することを目的
とする。
課題を解決するための手段
本発明は、セラミックスからなるハニカム状基体と、前
記基体の表面に設けられた第1被覆層と、前記第1被覆
層の表面に設けられた第2被覆層からなり、前記第1被
覆層にだけ酸化セリウムが担持される、または前記第1
被覆層よりも第2被覆層のほうに少ない酸化セリウムが
担持され、白金族金属は第2被覆層に担持されている排
ガス浄化用触媒である。
記基体の表面に設けられた第1被覆層と、前記第1被覆
層の表面に設けられた第2被覆層からなり、前記第1被
覆層にだけ酸化セリウムが担持される、または前記第1
被覆層よりも第2被覆層のほうに少ない酸化セリウムが
担持され、白金族金属は第2被覆層に担持されている排
ガス浄化用触媒である。
作用
本発明の排ガス浄化用触媒は上記構成とすることにより
、白金族金属触媒は比表面積の大きな担体層(表面層)
で担持されるため、白金族金属触媒が低温時でも充分な
触媒性能を示す。また、三元性能を向上させるのに必要
不可欠な酸化セリウムは高温時にはガス拡散速度が大き
いので有効に活用されるよう、内部層に担持される。そ
れにより、低温特性に優れかつ三元性能にも優れた排ガ
ス浄化用触媒が得られ、高温耐久にも優れる。
、白金族金属触媒は比表面積の大きな担体層(表面層)
で担持されるため、白金族金属触媒が低温時でも充分な
触媒性能を示す。また、三元性能を向上させるのに必要
不可欠な酸化セリウムは高温時にはガス拡散速度が大き
いので有効に活用されるよう、内部層に担持される。そ
れにより、低温特性に優れかつ三元性能にも優れた排ガ
ス浄化用触媒が得られ、高温耐久にも優れる。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照して、説明する
。
。
第1図は、本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の部分
断面図であって、ハニカムセラミックスとして本発明で
は熱膨張係数が小さく、機械的強度の大きなものが望ま
れるので、A12035〜18 w t%、S 1o2
80〜90w t、%、TiO22〜6 w t%、K
200. 4〜1 、 5 w L%の組成から成る
ものを使用するのが好ましい。この組成を有するセラミ
ックスは比較的低温かつ短時間でハニカムセラミックス
を作製することができる。また、焼結時の温度、ホール
ド時間を変化させることにより、セラミックスの細孔容
積、細孔分布もコントロールすることができるので、被
覆層の組成にあったハニカムセラミックスを作製するこ
とができ、被覆層との強い密着性が得られる。
断面図であって、ハニカムセラミックスとして本発明で
は熱膨張係数が小さく、機械的強度の大きなものが望ま
れるので、A12035〜18 w t%、S 1o2
80〜90w t、%、TiO22〜6 w t%、K
200. 4〜1 、 5 w L%の組成から成る
ものを使用するのが好ましい。この組成を有するセラミ
ックスは比較的低温かつ短時間でハニカムセラミックス
を作製することができる。また、焼結時の温度、ホール
ド時間を変化させることにより、セラミックスの細孔容
積、細孔分布もコントロールすることができるので、被
覆層の組成にあったハニカムセラミックスを作製するこ
とができ、被覆層との強い密着性が得られる。
(実施例1)
比表面積250 m2/ gの活性アルミナ粉末50θ
gを硝酸セリウム1. 5モル水溶tallの割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、A 1203: Ce0
2= 10: 5.16重量比、比表面積130m2/
gO′)A1203・CeO2を得た。次に、上述のA
l2O3・Ce021000g、アルミナ含有率10w
t%のウォッシュコートバインダー100o g、 硝
酸アルミニウム9水塩100g、水1200gをボール
ミルを用いて充分に混合した後、スラリーAとした。こ
のスラリーAの粘度は130cpsであった。
gを硝酸セリウム1. 5モル水溶tallの割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、A 1203: Ce0
2= 10: 5.16重量比、比表面積130m2/
gO′)A1203・CeO2を得た。次に、上述のA
l2O3・Ce021000g、アルミナ含有率10w
t%のウォッシュコートバインダー100o g、 硝
酸アルミニウム9水塩100g、水1200gをボール
ミルを用いて充分に混合した後、スラリーAとした。こ
のスラリーAの粘度は130cpsであった。
次に、比表面積250m2/gの活性アルミナ粉末と炭
酸バリウム粉末と水とをボールミルを用いて充分に混合
した後、電気炉で1000℃、1時間の熱処理を行い、
Al2O3: Ba0= 10: 0゜50重量比、比
表面積130m2/gのAt203−BaOを得た。次
に、上述のAt20 ] ・B ao 1000g5
アルミナ含有率10wt%のウォッシュコートバインダ
ー1000g、硝酸アルミニウム9水塩110g、水1
500gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウム水溶液
とをそれぞれPt、Rh換算で22g、4.4gずつ加
えたものをボールミルを用いて充分に混合した後、スラ
リーBとした。このスラリーBの粘度は80cpsであ
った。
酸バリウム粉末と水とをボールミルを用いて充分に混合
した後、電気炉で1000℃、1時間の熱処理を行い、
Al2O3: Ba0= 10: 0゜50重量比、比
表面積130m2/gのAt203−BaOを得た。次
に、上述のAt20 ] ・B ao 1000g5
アルミナ含有率10wt%のウォッシュコートバインダ
ー1000g、硝酸アルミニウム9水塩110g、水1
500gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウム水溶液
とをそれぞれPt、Rh換算で22g、4.4gずつ加
えたものをボールミルを用いて充分に混合した後、スラ
リーBとした。このスラリーBの粘度は80cpsであ
った。
次に再水和性アルミナ、溶融シリカ、チタン酸カリウム
が重量比で10: 85: 5の成形体を1200℃、
1時間で熱処理し得られた、直径100 m !nx
長さ127mmの円柱状で、壁厚0. 20mm、
セルピッチ1.47mmのハニカムセラミックスに上記
スラリーAおよびBを被覆した。
が重量比で10: 85: 5の成形体を1200℃、
1時間で熱処理し得られた、直径100 m !nx
長さ127mmの円柱状で、壁厚0. 20mm、
セルピッチ1.47mmのハニカムセラミックスに上記
スラリーAおよびBを被覆した。
まず、上記ハニカムセラミックスをスラリー八に浸漬し
た後、引き上げ、0.5kg/cm2のエアーガンを用
いてハニカムセラミックスの格子中に残留している余分
なスラリーを除去した。その後、500℃、1時間の熱
処理を行い、ハニカムセラミックスに上記スラリーAを
60g被覆した。
た後、引き上げ、0.5kg/cm2のエアーガンを用
いてハニカムセラミックスの格子中に残留している余分
なスラリーを除去した。その後、500℃、1時間の熱
処理を行い、ハニカムセラミックスに上記スラリーAを
60g被覆した。
そして、スラリーAが60g被覆されたハニカムセラミ
ックスをスラリーBに浸漬した後、引き上げ、0.5k
g/cm2のエアーガンを用いてハニカムセラミックス
の格子中に残留している余分なスラリーを除去した。そ
の後、500℃、1時間の熱処理を行い、ハニカムセラ
ミ・ソクスに上記スラリーBを60g被覆した。この時
ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量はそ
れぞれ1.2g、0.24gであった。
ックスをスラリーBに浸漬した後、引き上げ、0.5k
g/cm2のエアーガンを用いてハニカムセラミックス
の格子中に残留している余分なスラリーを除去した。そ
の後、500℃、1時間の熱処理を行い、ハニカムセラ
ミ・ソクスに上記スラリーBを60g被覆した。この時
ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量はそ
れぞれ1.2g、0.24gであった。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rbが担持され、酸化セリウムが
未担持であるウォッシュコート層(第2被覆層)から成
る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rbが担持され、酸化セリウムが
未担持であるウォッシュコート層(第2被覆層)から成
る触媒が得られた。
(実施例2)
実施例1で得たAl2O3: Ba0= 10: 0.
50重量比、比表面積130m2/gのA12o3・
BaOを使用し、Al2O3・BaO1000gを硝酸
セリウム0.5モル水溶液、11の割合で、ボールミル
を用いて充分に混合した後、電気炉中で700℃、1時
間の熱処理を行い、A1201・BaO: Ce02=
l O: 1.72重量比、比表面積11Orn2
/gのks203 ・B ao * Ceo 2を得た
。次に、上述のAl2O3・Ba0−CaO21000
g、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコート
バインダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩107
g、水1400gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22g、4.4
gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した
後、スラリーCとした。このスラリーCの粘度は80c
psであった。
50重量比、比表面積130m2/gのA12o3・
BaOを使用し、Al2O3・BaO1000gを硝酸
セリウム0.5モル水溶液、11の割合で、ボールミル
を用いて充分に混合した後、電気炉中で700℃、1時
間の熱処理を行い、A1201・BaO: Ce02=
l O: 1.72重量比、比表面積11Orn2
/gのks203 ・B ao * Ceo 2を得た
。次に、上述のAl2O3・Ba0−CaO21000
g、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコート
バインダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩107
g、水1400gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22g、4.4
gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した
後、スラリーCとした。このスラリーCの粘度は80c
psであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Cを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Cを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPL、Rbが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPL、Rbが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
(実施例3)
実施例1で得たAl2O3: Ba0= 10: 0.
50重量比、比表面積130m2/gのA12o1・
BaOを使用し、A4203” B ao 1000
gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3” BaO:
Ce02= 10: 3.44重量比、比表面積96
m2/gのA12o3・BaO・CaO2を得た。次に
、上述のA120t ・BaO・Ce021000 g
、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコートバ
インダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩103g
、水1300gおよび塩化白金酸水溶iαと塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22g、 I
L、 4gずつ加えたものをボールミルを用いて充分
に混合した後、スラリーDとした。このスラリーDの粘
度は80cpsであった。
50重量比、比表面積130m2/gのA12o1・
BaOを使用し、A4203” B ao 1000
gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3” BaO:
Ce02= 10: 3.44重量比、比表面積96
m2/gのA12o3・BaO・CaO2を得た。次に
、上述のA120t ・BaO・Ce021000 g
、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコートバ
インダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩103g
、水1300gおよび塩化白金酸水溶iαと塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22g、 I
L、 4gずつ加えたものをボールミルを用いて充分
に混合した後、スラリーDとした。このスラリーDの粘
度は80cpsであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Dを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Dを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の2/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の2/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
(実施例4)
比表面積250m2/gの活性アルミナ粉末500gを
硝酸セリウム0. 5モル水溶液、11の割合で、ボー
ルミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で700℃
、1時間の熱処理を行い、As2O3: Ce02=
10: 1. 72重量比、比表面積170m”/g
のAl2O3・CeO2を得た。次に、上述のAl2O
3・CeO21000g、アルミナ含有率10wt%の
ウォッシュコートバインダー10θOg、硝酸アルミニ
ウム9水塩 100g、水1400gおよび塩化白金酸
水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換
算で22g、4゜4gずつ加えたものをボールミルを用
いて充分に混合した後、スラリーEとした。このスラリ
ーEの粘度は90cpsであった。
硝酸セリウム0. 5モル水溶液、11の割合で、ボー
ルミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で700℃
、1時間の熱処理を行い、As2O3: Ce02=
10: 1. 72重量比、比表面積170m”/g
のAl2O3・CeO2を得た。次に、上述のAl2O
3・CeO21000g、アルミナ含有率10wt%の
ウォッシュコートバインダー10θOg、硝酸アルミニ
ウム9水塩 100g、水1400gおよび塩化白金酸
水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換
算で22g、4゜4gずつ加えたものをボールミルを用
いて充分に混合した後、スラリーEとした。このスラリ
ーEの粘度は90cpsであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Eを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Eを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
トN(第2被覆N)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
トN(第2被覆N)から成る触媒が得られた。
(実施例5)
比表面積250 m2/ gの活性アルミナ粉末500
gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3: Ce02
=10: 3.44重量比、比表面積150m2/gの
Al2O3・CeO2を得た。次に、−上述のAl2O
3・CeO21000g、アルミナ含有率10wt%の
ウォッシュコートバインダー1000g5 硝酸アルミ
ニウム9水塩 100g、水1300gおよび塩化白金
酸水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rb
換算で22g、4゜4gずつ加えたものをボールミルを
用いて充分に混合した後、スラリーFとした。このスラ
リーFの粘度は80cpsであった。
gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で70
0℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3: Ce02
=10: 3.44重量比、比表面積150m2/gの
Al2O3・CeO2を得た。次に、−上述のAl2O
3・CeO21000g、アルミナ含有率10wt%の
ウォッシュコートバインダー1000g5 硝酸アルミ
ニウム9水塩 100g、水1300gおよび塩化白金
酸水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rb
換算で22g、4゜4gずつ加えたものをボールミルを
用いて充分に混合した後、スラリーFとした。このスラ
リーFの粘度は80cpsであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Fを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Fを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコートN(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の2/3の濃度で担持されたウォッシュコー
トN(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコートN(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の2/3の濃度で担持されたウォッシュコー
トN(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
(実施例6)
比表面積250 m2/ gの活性アルミナ粉末500
gを硝酸ランタン0.05モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で10
00℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3: La2
O3:’: 10: 0. 16重量比、比表面積11
0 m2/ gのAl2O3・L a203を得た。次
に、上述のA12o3・La2031000g、アルミ
ナ含有率10wt%のウォッシュコートバインダー10
00g、硝酸アルミニウム9水塩10’Og。
gを硝酸ランタン0.05モル水溶液、11の割合で、
ボールミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で10
00℃、1時間の熱処理を行い、Al2O3: La2
O3:’: 10: 0. 16重量比、比表面積11
0 m2/ gのAl2O3・L a203を得た。次
に、上述のA12o3・La2031000g、アルミ
ナ含有率10wt%のウォッシュコートバインダー10
00g、硝酸アルミニウム9水塩10’Og。
水1300gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウム水
溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22 g、4.4g
ずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した後
、スラリーGとした。このスラリーGの粘度は80cp
sであった。
溶液とをそれぞれPt、Rh換算で22 g、4.4g
ずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した後
、スラリーGとした。このスラリーGの粘度は80cp
sであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Gを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Gを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆N)とPt、 Rbが担持され、酸化セリウ
ムが未担持であるウォッシュコート層(第2被覆N)か
ら成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆N)とPt、 Rbが担持され、酸化セリウ
ムが未担持であるウォッシュコート層(第2被覆N)か
ら成る触媒が得られた。
(実施例7)
実施例6で得りAl2O3:[、d20x=10:0.
16重量比、比表面積110m2/gのAl2O〕・L
a2O3を使用し、Al2O3・La2031000g
を硝酸セリウム0.5モル水溶液、llの割合で、ボー
ルミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で700°
C51時間の熱処理を行い、AI201” La20v
: Ce02= 10: 1. 72重量比、比表
面積85m2/gのAl2O3・L a203’ Ce
O2を得た。次に、上述のAl2O3・La2O3・C
e021000g、アルミナ含有率10wt%のウォッ
シュコートバインダー1000g、硝酸アルミニウム9
水塩] 00g、水1200gおよび塩化白金酸水溶液
と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で2
2g、4.4gずつ加えたものをボールミルを用いて充
分に混合した後、スラリーHとした。このスラリーHの
粘度は80cpsであった。
16重量比、比表面積110m2/gのAl2O〕・L
a2O3を使用し、Al2O3・La2031000g
を硝酸セリウム0.5モル水溶液、llの割合で、ボー
ルミルを用いて充分に混合した後、電気炉中で700°
C51時間の熱処理を行い、AI201” La20v
: Ce02= 10: 1. 72重量比、比表
面積85m2/gのAl2O3・L a203’ Ce
O2を得た。次に、上述のAl2O3・La2O3・C
e021000g、アルミナ含有率10wt%のウォッ
シュコートバインダー1000g、硝酸アルミニウム9
水塩] 00g、水1200gおよび塩化白金酸水溶液
と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で2
2g、4.4gずつ加えたものをボールミルを用いて充
分に混合した後、スラリーHとした。このスラリーHの
粘度は80cpsであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g被覆されたハ
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Hを60g被覆した。
ニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でスラリー
Hを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコート層(
第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウムが
第1被覆層の1/3の濃度で担持されたウォッシュコー
ト層(第2被覆層)から成る触媒が得られた。
(実施例8)
実施例6で得たAl2O3: La203= 10:0
.16重量比、比表面積110 m2/ gのA 12
03・La2o3を使用し、At203・L a20a
1000gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11
の割合で、ボールミルを用いて充分に混合した後、電気
炉中で700℃、1時間の熱処理を行い、A 1203
争La2O3: CeO2: 10: 3. 44
重量比、比表面積70m2/gのAl2O3・La2o
3・CeO2を得た。次に、1述のAl2O3・La2
O3・CC021000g、アルミナ含有率lO〜vt
%のウォッシュコートバインダー1000g、硝酸アル
ミニウム9水塩100g、水1050gおよび塩化白金
酸水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh
換算で22g、4.4gずつ加えたものをボールミルを
用いて充分に混合した後、スラリー■とした。このスラ
リー■の粘度は80cpsであった。
.16重量比、比表面積110 m2/ gのA 12
03・La2o3を使用し、At203・L a20a
1000gを硝酸セリウム1. 0モル水溶液、11
の割合で、ボールミルを用いて充分に混合した後、電気
炉中で700℃、1時間の熱処理を行い、A 1203
争La2O3: CeO2: 10: 3. 44
重量比、比表面積70m2/gのAl2O3・La2o
3・CeO2を得た。次に、1述のAl2O3・La2
O3・CC021000g、アルミナ含有率lO〜vt
%のウォッシュコートバインダー1000g、硝酸アル
ミニウム9水塩100g、水1050gおよび塩化白金
酸水溶液と塩化ロジウム水溶液とをそれぞれPt、Rh
換算で22g、4.4gずつ加えたものをボールミルを
用いて充分に混合した後、スラリー■とした。このスラ
リー■の粘度は80cpsであった。
次に、実施例1で得たスラリーAが60g191E覆さ
れたハニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でス
ラリーIを60g被覆した。
れたハニカムセラミックスに実施例1と同様な方法でス
ラリーIを60g被覆した。
この結果、ハニカムセラミックスにはPt、Rhが未担
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコートIL
L(第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウ
ムが第1被覆層の2/3の濃度で担持されたつオツシュ
コート層(第2被覆N)から成る触媒が得られた。
持で、酸化セリウムが担持されたウォッシュコートIL
L(第1被覆層)とPt、Rhが担持され、酸化セリウ
ムが第1被覆層の2/3の濃度で担持されたつオツシュ
コート層(第2被覆N)から成る触媒が得られた。
(比較例1)
実施例1で得たAl2O3: Ce02= 10:5.
16重量比、比表面積130 tn 2/ gのA 1
2Q3・CeO2を使用し、Al2O3・CeO210
00g、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコ
ートバインダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩1
00g、水800gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジ
ウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.
4gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合し
た後、スラリーJとした。
16重量比、比表面積130 tn 2/ gのA 1
2Q3・CeO2を使用し、Al2O3・CeO210
00g、アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコ
ートバインダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩1
00g、水800gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジ
ウム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.
4gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合し
た後、スラリーJとした。
このスラリーJの粘度は180 c I) Sであった
。
。
上記スラリーJを実施例1で使用したハニカムセラミッ
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量は
それぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆層
にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持されて
いる。
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量は
それぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆層
にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持されて
いる。
(比較例2)
実施例5で得たAl2O3: Ce02=10:3.4
4重量比、比表面積150 m2/ gのAl2O3・
CeO2を使用し、Al2O3・00021000g1
アルミナ含有率10wt%のウォッシュコートバイ
ンダー1000 g、 硝酸アルミニウム9水塩100
g、水1000gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.4
gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した
後、スラリーにとした。
4重量比、比表面積150 m2/ gのAl2O3・
CeO2を使用し、Al2O3・00021000g1
アルミナ含有率10wt%のウォッシュコートバイ
ンダー1000 g、 硝酸アルミニウム9水塩100
g、水1000gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウ
ム水溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.4
gずつ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した
後、スラリーにとした。
このスラリーI(の粘度は150cpsであった。
上記スラリーKを実施例1で使用したハニカムセラミッ
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Ra1の担持量
はそれぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆
層にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持され
ている。
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Ra1の担持量
はそれぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆
層にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持され
ている。
(比較例3)
実施例4で得たAl2O3: Ce02=10: 1
.72重量比、比表面積170m”/gのAl2O3・
CeO2を使用し、Al2O3・Ce021000g、
アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコートバイ
ンダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩100g、
水1200gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウム水
溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.4gず
つ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した後、
スラリーLとした。このスラリーLの粘度は160cp
sであった。
.72重量比、比表面積170m”/gのAl2O3・
CeO2を使用し、Al2O3・Ce021000g、
アルミナ含有率10 w t%のウォッシュコートバイ
ンダー1000g、硝酸アルミニウム9水塩100g、
水1200gおよび塩化白金酸水溶液と塩化ロジウム水
溶液とをそれぞれPt、Rh換算で12g、0.4gず
つ加えたものをボールミルを用いて充分に混合した後、
スラリーLとした。このスラリーLの粘度は160cp
sであった。
上記スラリーLを実施例1で使用したハニカムセラミッ
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量は
それぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆層
にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持されて
いる。
クスに実施例1と同様な方法で110g被覆した。この
時ハニカムセラミックスに対するPt、Rhの担持量は
それぞれ1. 2g、 0. 24gであり、被覆層
にはPt、Rhおよび酸化セリウムが均一に担持されて
いる。
以上実施例1〜8、比較例1〜3の触媒について排ガス
浄化特性は次のような条件で評価した。
浄化特性は次のような条件で評価した。
1.81の自動車エンジンの排気ガス経路上に触媒を設
置した。その後、触媒寿命をテストするため、空燃比を
約13.5〜16.5まで変動させながら、リーン側で
の触媒入口温度が900℃になるようにエンジンをコン
トロールし、40時間寿命テストにかけた。評価方法と
しては寿命テスト後、理論空燃比における排ガス温度が
250.280℃になる所に設置し、炭化水素(HC)
。
置した。その後、触媒寿命をテストするため、空燃比を
約13.5〜16.5まで変動させながら、リーン側で
の触媒入口温度が900℃になるようにエンジンをコン
トロールし、40時間寿命テストにかけた。評価方法と
しては寿命テスト後、理論空燃比における排ガス温度が
250.280℃になる所に設置し、炭化水素(HC)
。
−酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOo)の浄化
率(%)を測定した。その結果を表1に示す。
率(%)を測定した。その結果を表1に示す。
また、実施例2と比較例1について、理論空燃比におけ
る排ガス温度が400℃になる所に触媒を設置し、寿命
テスト後の炭化水素(HC)、 −酸化炭素(CO)
および窒素酸化物(NO,)の浄化率(%)を空燃比1
4.2〜14.9の範囲で測定した。評価方法としては
すべての浄化率が80%以上の空燃比幅をウィンドウ幅
として比較した。その結果を表2と第2図に示す。
る排ガス温度が400℃になる所に触媒を設置し、寿命
テスト後の炭化水素(HC)、 −酸化炭素(CO)
および窒素酸化物(NO,)の浄化率(%)を空燃比1
4.2〜14.9の範囲で測定した。評価方法としては
すべての浄化率が80%以上の空燃比幅をウィンドウ幅
として比較した。その結果を表2と第2図に示す。
これらの結果より、本発明は被覆層を二重構造とし、内
側の被覆層よりも外側の被覆層の酸化セ表1 表2 リウム担持量を少なくし、外側の被覆層にのみ白金族金
属を担持することにより、従来よりも低温特性に優れか
つ三元性能にも優れた排ガス浄化用触媒が得られた。
側の被覆層よりも外側の被覆層の酸化セ表1 表2 リウム担持量を少なくし、外側の被覆層にのみ白金族金
属を担持することにより、従来よりも低温特性に優れか
つ三元性能にも優れた排ガス浄化用触媒が得られた。
発明の効果
本発明によれば、ハニカム状基体表面に設けた被覆層を
二重構造とし、内側の被覆層よりも外側の被覆層の酸化
セリウム含有量を少なくし、外側の被覆層にのみ白金族
金属が担持されることにより、触媒金属が充分有効に活
用される。その結果、従来よりも低温特性に優れかつ三
元性能にも優れた排ガス浄化用触媒が得られ、高温耐久
にも優れたものとなる。
二重構造とし、内側の被覆層よりも外側の被覆層の酸化
セリウム含有量を少なくし、外側の被覆層にのみ白金族
金属が担持されることにより、触媒金属が充分有効に活
用される。その結果、従来よりも低温特性に優れかつ三
元性能にも優れた排ガス浄化用触媒が得られ、高温耐久
にも優れたものとなる。
第1図は本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の部分断
面図、第2図は実施例2の触媒における自動車用触媒と
しての三元性能を示すグラフである。 1・・・・・・ハニカム状基体、2・・・・・・第1被
覆層、3・・・・・・第2被覆層。
面図、第2図は実施例2の触媒における自動車用触媒と
しての三元性能を示すグラフである。 1・・・・・・ハニカム状基体、2・・・・・・第1被
覆層、3・・・・・・第2被覆層。
Claims (3)
- (1)セラミックスからなるハニカム状基体と、前記基
体の表面に設けられた第1被覆層と、前記第1被覆層の
表面に設けられた第2被覆層をそなえ、前記第1被覆層
にだけ酸化セリウムが担持される、または前記第1被覆
層よりも第2被覆層のほうに少ない酸化セリウムが担持
され、白金族金属は第2被覆層に担持されていることを
特徴とする排ガス浄化用触媒。 - (2)第1被覆層がアルミナと酸化セリウムから成り、
上記第2被覆層がアルミナと酸化バリウム、アルミナと
酸化バリウムと酸化セリウム、アルミナと酸化セリウム
、アルミナと酸化ランタン、アルミナと酸化セリウムと
酸化ランタンのうちいずれかの成分系から成ることを特
徴とする請求項1記載の排ガス浄化用触媒。 - (3)セラミックスからなるハニカム状基体がAl_2
O_35〜18wt%、SiO_280〜90wt%、
Ti_O22〜6wt%、K_2O0.4〜1.5wt
%の組成から成ることを特徴とする請求項1、または2
記載の排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1017120A JPH02198635A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1017120A JPH02198635A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02198635A true JPH02198635A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=11935175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1017120A Pending JPH02198635A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02198635A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7811962B2 (en) | 2001-10-01 | 2010-10-12 | Basf Corporation | Manufacture of exhaust articles for internal combustion engines |
WO2015079908A1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
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-
1989
- 1989-01-26 JP JP1017120A patent/JPH02198635A/ja active Pending
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