JPH02214541A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

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、耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒の製造方
法に関する。

（従来の技術） 近時、エンジンの高出力化、燃費の改善及びエミッショ
ン性能の向上のため、排気ガス浄化用触媒の耐熱性を向
上させることが望まれている。

そこで、特開昭５０−１１３４８７号公報に示されるよ
うに、活性アルミナに、クロム及びタングステンのうち
の少なくとも１種と、カルシウム、ストロンチウム、バ
リウム、ケイ素、スズ及びジルコニウムのうちの少なく
とも１種とを混合してスラリー液を得、次に、該スラリ
ー液を触媒用担体ノ表面にウォッシュコートして触媒用
担体の表面にコート層を形成し、その後、該コート層に
白金属族金属を担持させて排気ガス浄化用触媒を得る方
法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記従来の方法によって得られる排気ガス浄
化用触媒においては、還元雰囲気で排気ガスの熱により
活性アルミナは白金属族金属と相互作用を起こして結晶
成長、つまり安定化して熱劣化するという性質を有して
いるため、耐熱性が十分でないという問題があった。

前記に鑑みて、本発明は、活性アルミナの熱劣化を防止
して、耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒を確実に製造
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明は、スラリー化する
前の活性アルミナの表面に、耐熱性を有するジルコニウ
ム及びバリウムを固定しておくものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、活性アルミナにジ
ルコニウム及びバリウムの溶液を混合してなる混合物を
乾燥した後粉砕して得た複合粉末を準備し、次に、該複
合粉末とセリウムの溶液とを混合してスラリー液を得、
しかる後、該スラリー液を触媒用担体の表面にコートし
た後焼成して該触媒用担体の表面にコート層を形成し、
その後、該コート層に触媒成分を含浸する構成とするも
のである。

（作用） 前記の構成により、活性アルミナにジルコニウム及びバ
リウムの溶液を混合してなる混合物を乾燥した後粉砕し
て複合粉末を得るので、耐熱性を有するジルコニウム及
びバリウムが、活性アルミナの表面に固定されて活性ア
ルミナと接近共存している。このため、活性アルミナは
排気ガスの熱に接しても高温化し難いため、結晶成長し
難いので、排気ガスの熱によって劣化し難くなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る製造方法により得た排気ガス浄化
用触媒１の概略を示し、この排気ガス浄化用触媒は以下
のようにして得る。

まず、活性アルミナとしてのγアルミナ：１００ｇ及び
ベーマイト：　１００ｇに、所定量の硝酸ジルコニウム
［Ｚｒ　（ＮＯ３）　ｓ　］の溶液及び硝酸バリウム［
Ｂａ　（ＮＯｘ　）　２　］の溶液を加えて混合して混
合物を得る。このようにすると、粉末のγアルミナの間
に前記両温液が浸透してなる混合物が得られる。

次に、この混合物を乾燥して固形体とした後、この固形
体を粉砕する。このようにすると、活性アルミナの表面
にジルコニウム及びバリウムが固定してなる複合粉末が
得られる。

次に、このようにして得た複合粉末と、酸化セリウム［
Ｃｅ０２１の粉末と、水：２４０ｃｍｃ、と、硝酸：　
１．　　Ｏｃ、ｃ、とを混合してスラリー液を得る。

そして、このスラリー液に触媒用担体としてのハニカム
構造体を浸漬した後、このハニカム構造体をスラリー液
から引上げ、余分なスラリー液を高圧エアブロ−により
除去して、ハニカム構造体の表面にスラリー液をウォッ
シュコートする。

次に、スラリー液の付着したハニカム構造体を１３０℃
の温度下で１時間保持して乾燥し、その後、５５０℃の
温度下で１．５時間保持することにより焼成する。

以上のようにして、ハニカム構造体の表面にコート層を
形成するが、このコート層のウォッシュコート量はハニ
カム構造体に対して２１ｍｍ％であって、このコート層
におけるジルコニウム、セリウム及びバリウムの添加量
は各々１０重量％であった。この場合、ジルコニウム、
セリウム及びバリウムは、各々酸化物、すなわち、二酸
化ジルコニウム［ＺｒＯ２］、酸化セリウム［ＣｅＯ２
］及び酸化バリウム［Ｂ　ａ　Ｏ］の形態で存在してい
る。

以上のようにして得られる排気ガス浄化用触媒において
、耐熱性を有するジルコニウム及ヒバリウムは、活性ア
ルミナの表面に固定されているため、活性アルミナと接
近共存して活性アルミナの高温化を防止するので、活性
アルミナの結晶成長、つまり、活性アルミナの排気ガス
に・よる熱劣化を効果的に防止することができる。

また、前記コート層においてセリウムは、０２ストレー
ジ効果、つまり、排気ガスのリーン状態で排気ガス中の
０２を吸着し、リッチ状態で吸着した０２を放出してＨ
Ｃ及びＣＯを酸化させる機能を発揮する。

次に、前記のようにして形成したハニカム構造体のコー
ト層に、ジントロジアミン白金［Ｐｔ（ＮＯ２）２　　
（ＮＨ３）２　］及び硝酸ロジウムを、含浸させた後、
２００℃の温度下で１時間保持して乾燥し、その後、６
００℃の温度下で２時間保持して焼成する。このように
して担持された総貴金属量は１．　６ｇ／９　（但し、
白金：ロジウム−５二１）であった。

尚、前記の実施例においてコート層に担持する貴金属量
については、白金とロジウムの割合としては従来から知
られているように５：１程度が好ましく、両者の総量に
ついては排気ガス浄化性能の点から１．０ｇ／Ｎ以上が
必要である。

次に、コート層におけるジルコニウム、セリウム及びバ
リウムの添加量について第２図〜第４図に基づいて説明
する。

まず、第２図は、セリウムとバリウムの添加量が各々１
０重量％、５重量％、１５重量％及び１重量％の場合に
おけるジルコニウムの添加量と、ＨＣの浄化性能（Ａ／
Ｆ　：　１４．７）との関係を示し、各場合において、
ジルコニウムの添加量が１重量％未満及び１０重量％超
では浄化性能が低下する。ジルコニウムの添加量が１０
重量％を超えると浄化性能が低下するのは、ジルコニウ
ムが多すぎて他の成分の機能を抑制するためである。

従って、ジルコニウムの添加量については１〜１０重量
％が好ましい。

第３図は、ジルコニウムとバリウムの添加量が各々１０
重量％、５重量％、１５重量％及び１重量％の場合にお
けるセリウムの添加量と、ＨＣの浄化性能（Ａ／Ｆ　：
１４．７）との関係を示し、各場合において、セリウム
の添加量が１重量％未満及び１０重量％超では浄化性能
が低下する。セリウムの添加量が１０ｆｆｉ１％を超え
ると浄化性能が低下するのは前記ジルコニウムの場合と
同様である。従って、セリウムの添加量については１〜
１０重量％が好ましい。

第４図は、ジルコニウムとセリウムの添加量が各々１０
重量％、５ｆｆｉ二％、１５重量％及び１重量％の場合
におけるバリウムの添加量と、ＨＣの浄化性能（Ａ／Ｆ
　：１４．７）との関係を示し、各場合において、バリ
ウムの添加量が１重量％未満及び１０重量％超では浄化
性能が低下する。バリウムの添加量が１０重量％を超え
ると浄化性能が低下するのは、前記ジルコニウムの場合
と同様である。従って、バリウムの添加量についても１
〜１０重量２６が好ましい。

以下、前記実施例に係る排気ガス浄化用触媒１の浄化性
能について説明する。

この排気ガス浄化触媒１の浄化性能をテストする前提と
して、従来の排気ガス浄化用触媒である比較例について
説明する。

まず、γアルミナ：　１００ｇ及びベーマイト：１００
ｇに、水：　２４０ｃ、ｃ、及び硝酸：　１ｃ、ｃ、を
混合して得たスラリー液に、コート量が／＼ニカム構造
体に対して２１重量％になるような所定量の二酸化ジル
コニウム及びアルミナを加えて撹拌してアルミナスラリ
ー液を得る。

次に、このアルミナスラリー液にハニカム構造体を浸漬
した後、このハニカム構造体を引上げ、余分なスラリー
液を高圧エアブロ−により除去してハニカム構造体の表
面にスラリー液をウォッシュコートする。

次に、アルミナスラリー液の付着したハニカム構造体を
１３０℃の温度下で１時間保持して乾燥した後、５５０
℃の温度下で１．５時間保持して焼成し、ハニカム構造
体の表面にコート層を形成する。

さらに、このハニカム構造体を所定濃度の白金及びロジ
ウムの溶液に浸漬して、このハニカム構造体のコート層
に前記実施例と同量の白金及びロジウムを含浸させる。

その後、このハニカム構造体を２００℃の温度下で１時
間保持して乾燥した後、６００℃の温度下で２時間保持
して焼成し、比較例である排気ガス浄化用触媒を得る。

第５図は、前記実施例と比較例に係る排気ガス浄化用触
媒のＨＣに対する浄化性能を示す。この第５図は、９０
０℃の大気中で５０時間加熱してエージングした後の容
量２４　、　Ｏｅ、ｃ、の排気ガス浄化用触媒を使用し
て、Ａ／Ｆ　：１４．７、触媒流入口での排気ガス温度
：２５０〜５００℃、空気量：６００００１Ｊ／ｈｒの
条件下における、排気ガス温度とＨＣの浄化率との関係
を示している。

このテスト結果は、実施例のものが比較例のものと比べ
て浄化率が高く、特に低温における浄化率が高いことを
示しており、このテストからも、実施例の排気ガス浄化
用触媒が熱によって劣化し難いことが判る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る排気ガス浄化用触媒
の製造方法によると、ジルコニウム及びバリウムが活性
アルミナの表面に固定されて活性アルミナと接近共存し
ているため、活性アルミナは排気ガスの熱と接しても結
晶成長、つまり、熱劣化し難いので、耐熱性に優れた排
気ガス浄化用触媒を確実に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る方法によって得られる
排気ガス浄化用触媒の概略断面図を示し、第２図〜第４
図は各々ジルコニウム、セリウム及びバリウムの添加量
とＨＣの浄化率との関係を示す図、第５図は前記実施例
と比較例に係る方法によって得られる排気ガス浄化用触
媒の浄化性能を示す図である。 １・・・排気ガス浄化用触媒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性アルミナにジルコニウム及びバリウムの溶液
   を混合してなる混合物を乾燥した後粉砕して得た複合粉
   末を準備し、次に、該複合粉末とセリウムの溶液とを混
   合してスラリー液を得、しかる後、該スラリー液を触媒
   用担体の表面にコートした後焼成して該触媒用担体の表
   面にコート層を形成し、その後、該コート層に触媒成分
   を含浸することを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造
   方法。