JPH04108539A - 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、排気ガス浄化用触媒の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、自動車排気ガス浄化用の触媒としては、活性
アルミナをコートした担体上に白金を担持した触媒が広
く利用されている。しかして、この種の触媒においては
、白金粒子を均一微細に担持することによって、高性能
の触媒を開発する努力がなされており、例えば特公昭４
３−１００４９号公報には、ジニトロジアンミン白金［
Ｐｔ（ＮＨ３＞２（Ｎ　Ｏ２）２］水溶液を用いて白金
を担持する方法、また特公昭６１−３３６２０号公報に
は、ジニトロジアンミン白金を硝酸水溶液に溶解し、熟
成して得られる白金薬液を用いて白金を担持する方法が
開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記方法によって得られる触媒は白金粒
子が均一に担持されているため、低温域では高活性であ
るが、高温で長時間使用すると触媒性能の劣化が著しい
という問題がある。

これは高温で使用すると、活性アルミナ等に高分散担持
された貴金属粒子の粒成長により活性点が減少すること
と、貴金属がアルミナに固溶することにより、活性が低
下するためと考えられる。

かかる問題点を解決するため、出願人は先の特許出願（
特願平１−２９３０６号）において、活性アルミナをコ
ートした担体に、白金化合物およびロジウム化合物の混
合気体を用いて、白金およびロジウムを担持させること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法を提案した
。

−の発明においては、白金およびロシ゛つｌ、化合物の
混合気体状態て担持するため、白金とロジウムの固溶体
が形成されやすく、このため耐久後の粒成長が抑制され
るとともに、白金およびロジウムのアルミナへの固溶が
抑制されて、高温で長時間使用した際の耐久性が優れた
ものとなる。

しかしながら、前記発明における化学的蒸着法（ＣＶ　
Ｄ　）においては、比較的低い温度で気化するフッ化白
金およびフッ化ロジウムが用いられ、これら化合物の気
化ガスは極めて有毒て取り扱いに不便である。

また、前記発明方法では、連続処理が困難であり、大量
生産には応じることができないという欠点がある。さら
に、白金とロジウムの固溶率が３０％前後しかなく、耐
久後の粒成長を抑制するには未だ不充分である。

本発明は、活性アルミナに白金およびロジウムを担持さ
せて排気ガス浄化用触媒を製造する方法の前記のごとき
問題点を解決すべくなされたものであって、白金とロジ
ウムの固溶率が高く、高温て長時間使用されても、粒子
成長が抑制されて触媒性能が劣化せず耐久性に優れた排
気ガス浄化用触媒を製造することのできる方法を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の排気ガス浄化用触媒の製造方法は、活性アルミ
ナをコートした担体に、白金とロジウムの固溶体をＰＶ
Ｄ（物理蒸着）処理により担持させることを要旨とする
。

活性アルミナをコートした担体は、活性アルミナのコー
ティングスラリーにメタル平板を浸漬した後引き上げて
コーティングし、乾燥して焼成することにより調製され
る。このメタル平板の一部は波付は加工してメタル波板
とし、最終的にはメタル平板と交互に重ね合わせてモノ
リスハニカム状に加工される。

白金はロジウムを固溶して金属固溶体を作るので、固溶
限の範囲内で所望の重量比の白金とロジウムの金属固溶
体を蒸発物質として使用する。

ＰＶＤ処理としては、真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンブレーティング法などを用いることができるが、
真空蒸着法が最も適当である。真空蒸着法は、真空に排
気された容器中に蒸着基板と蒸発物質を入れ、蒸発物質
を加熱して蒸発させて蒸着基板上に蒸発物質を凝縮付着
させるものである。蒸発源の加熱方法には、抵抗加熱、
電子ビーム加熱、レーザ加熱などが用いられる。

［作用〕 本発明方法においては、ＰＶＤ処理により白金とロジウ
ムの金属固溶体を蒸発させ活性アルミナ担体に蒸着して
担持させるものであるため、白金とロジウムの固溶体が
形成される率、すなわち固溶率が極めて高くなり、その
ため耐久後の粒成長が抑制されるとともに、白金および
ロジウムのアルミナへの固溶が抑制されるので、高温長
時間の使用にも触媒性能が劣化しない耐久性の優れた排
気ガス浄化用触媒を製造することができる。

［実施例］ 本発明の実施例について従来例と比較しつつ説明し、本
発明の効果を明らかにする。なお、本実施例において部
はすべて重量部を表す。

実施例１ アルミナ粉末１００部に対して、アルミナ含有率１０％
のアルミナシルア０部、４０重量％の硝酸アルミニウム
水溶液１５部、水３０部を加えて撹拌し、コーティング
スラリーとした。このコーティングスラリーにメタル平
板を浸漬して引き上げることによりコーティングした後
、２５０°Ｃで１時間乾燥し、更に７００℃で１時間焼
成した。

コート量はメタル平板を最終的にモノリスハニカム状に
加工した場合に、担体１１当たり１００ｇになるように
した。

これにより製造された活性アルミナコートメタル平板２
を、第１図に示すように、ロール１より送り出し、Ｐｔ
／Ｒｈ比が重量比で５／１になっている金属固溶体３を
電子ビーム４で溶融し、真空中（５Ｘ　１０−’Ｔｏｒ
ｒ）で担体２に蒸着させり、蒸着は室温（担体を加熱し
ない）で行い、蒸着量はメタル平板をモノリスハニカム
状に加工した場合に、担体１１当たり１．８ｇとなるよ
うにメタル平板に均−に蒸着した。そして、蒸着後にロ
ール５でメタル平板を巻き取り、従来法によりメタル平
板をモノリスハニカム状に加工した。

比較例１ 実施例１と同じ方法で得られたアルミナコートメタル平
板をモノリスハニカム状に加工して、アルミナコートモ
ノリスハニカム担体を得た。この活性アルミナコートモ
ノリスハニカム担体を、フッ化白金およびフッ化ロジウ
ムを入れたフラスコに接続された管の中に収容した。次
いでフラスコを加熱してフッ化白金およびフッ化ロジウ
ムの混合気体（Ｐｔ／Ｒｈ比：５／１）を管内に導入し
てフッ化白金およびフッ化ロジウムを担体に担持した。

然る後、管内に水素を流して還元処理を行い、担体容積
１１当たり１．５ｇの白金と０．３ｇのロジウムを担体
に担持させた。

比較例２ 実施例１と同じ方法で得られたアルミナコートメタル平
板をモノリスハニカム状に加工して、アルミナコートモ
ノリスハニカム担体を得た。この活性アルミナコートモ
ノリスハニカノ、担体を、ジニトロジアンミン白金溶液
に浸漬して、１時間放置し、白金を担体１１当たり１．
５８担持した。２５０℃で１時間乾燥した後、塩化ロジ
ウムを担体１１当たり０．３ｇ担持し、２５０℃で１時
間乾燥した。

試験例 前記実施例１および比較例１、比較例２で製造された触
媒について、下記の条件で耐久試験を行った後、浄化率
を測定することにより浄化性能を比較した。また、白金
とロジウムとの固溶率および担持された貴金属の平均粒
径をＸ線回折により各々測定した。

入ガス温度：　９００℃ 空間速度（ｓ、ｖ、）：　　１００．０００ｈｒ空燃比
（Ａ／Ｆ）：　　１４．６ 耐久時間：　１００時間 評価条件は、入ガス温度３００℃および４００℃、ｓ、
　ｖ、　＝　６０　、ＯＯ０ｈｒ−’。Ａ／Ｆ＝１４゜
６である。測定結果は第１表に示す。

第　　　　　１　　　　　表 第１表より明らかなように、比較例１および比較例２の
固溶率が３２％および２５％であるのに対し、実施例１
の固溶率は７６％であって、本発明方法による固溶率は
著しく高い。また、貴金属の平均粒径は比較例１が２３
０人、比較例２が２７０人であるのに対し、本発明例の
実施例１では２００人であって、貴金属粒子の粒成長が
抑制されていることが明らかである。そのため、実施例
１の浄化率は比較例１および比較例２と比べて、優れた
ものとなっている。

この結果、実施例１により製造された触媒は、白金とロ
ジウムの固溶率が極めて高く、耐久後の浄化率も高く、
耐久性の優れた触媒であることが確認された。

［発明の効果］ 本発明の排気ガス浄化用触媒の製造方法は、以上説明し
たように、ＰＶＤ処理により白金とロジウムの金属固溶
体を蒸発させ活性アルミナ担体に蒸着して担持させるも
のであるため、白金とロジウムの固溶体が形成される率
、すなわち固溶率が極めて高くなり、そのため耐久後の
粒成長が抑制されるとともに、白金およびロジウムのア
ルミナへの固溶が抑制されるので、高温長時間の使用に
も触媒性能が劣化しない耐久性の優れた排気ガス浄化用
触媒を製造することができ・る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で用いられた真空蒸着法の模式
図である。 （１，５）・・・ロール、２・・・活性アルミナコート
メタル平板担体、３・・・金属固溶体、４・・・電子ビ
ーム 特許出願人　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性アルミナをコートした担体に、白金とロジウ
   ムの固溶体をＰＶＤ（物理蒸着）処理により担持させる
   ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。