JPH05138026A - Catalyst for purifying exhaust gas of diesel engine - Google Patents

Catalyst for purifying exhaust gas of diesel engine

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JPH05138026A
JPH05138026A JP3307687A JP30768791A JPH05138026A JP H05138026 A JPH05138026 A JP H05138026A JP 3307687 A JP3307687 A JP 3307687A JP 30768791 A JP30768791 A JP 30768791A JP H05138026 A JPH05138026 A JP H05138026A
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JP
Japan
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catalyst
metal
metal oxide
powder
carrier substrate
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JP3307687A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitsugu Ogura
義次 小倉
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH05138026A publication Critical patent/JPH05138026A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE:To purify HC, CO and SOF and to reduce the discharge amount of a diesel particulate and that of sulfate. CONSTITUTION:A catalyst for purifying the exhaust gas of a diesel engine consists of a carrier base material 1, the metal oxide layer 2 formed to the surface of the carrier base material and composed of oxide 20 of at least one kind of a metal selected from Cu, Mn, Ni, Fe and Co and the catalyst metal 21 supported on the metal oxide layer 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
(以下、DEという)からの排気ガス中に含まれるH
C、CO及びSOF(Soluble Organic Fraction)を浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減できる触
媒に関する。
The present invention relates to H contained in exhaust gas from a diesel engine (hereinafter referred to as DE).
The present invention relates to a catalyst that can purify C, CO and SOF (Soluble Organic Fraction), reduce the emission amount of diesel particulates, and reduce the emission amount of sulfate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排気ガス
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしDE
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art With respect to gasoline engines, toxic substances in exhaust gas have been steadily reduced due to strict regulations on exhaust gas and advances in technology capable of coping with the regulations. But DE
With regard to the above, due to the peculiar circumstances in which harmful components are mainly discharged as particulates, the regulations and the development of technology are behind that of the gasoline engine, and the development of an exhaust gas purification device that can surely purify is desired.

【0003】現在までに開発されているDE排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
(触媒無しと触媒付き)と、オープン型SOF分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
As a DE exhaust gas purifying apparatus that has been developed so far, there are roughly known methods using a trap (without a catalyst and with a catalyst) and an open type SOF decomposition catalyst. Of these, the method that uses a trap is
Diesel particulates are trapped to control emissions, which is especially effective for exhaust gas with a high proportion of dry suits. However, a regeneration treatment device is required, and many problems remain for practical use, such as cracking of the catalyst carrier during regeneration, blockage due to ash, or complicated system.

【0004】一方オープン型SOF分解触媒は、例えば
特開平1−171626号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に白金族金属などの酸化触媒を担持
した触媒が利用され、COやHCとともにディーゼルパ
ティキュレート中のSOFを酸化分解して浄化する。こ
のオープン型SOF分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はDEや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
On the other hand, as the open type SOF decomposition catalyst, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-171626, a catalyst carrying an oxidation catalyst such as a platinum group metal is used as in a gasoline engine, and it is used together with CO and HC in diesel. SOF in particulates is oxidatively decomposed and purified. This open type SOF decomposition catalyst has the drawback that the removal rate of dry suit is low, but the amount of dry suit can be reduced by improving the DE and the fuel itself, and there is a great merit that a regeneration treatment device is not required. Therefore, further improvement in technology is expected in the future.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところでオープン型S
OF分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型SOF分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
SO2 を吸着する性質を有している。そのためDEの排
気ガス中に含まれるSO2は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が高温となると、吸着されていたSO2
が触媒金属の触媒作用により酸化される。あるいは排気
ガス中のSO2 が直接酸化される。したがってSO2
SO3 として排出されるためパティキュレート量が増大
するという問題がある。これは、SO 2 はパティキュレ
ートとして測定されないが、SO3 はパティキュレート
として測定されるためである。特にDEにおいては排気
ガス中に酸素ガスが充分存在し、SO2 の酸化反応が生
じやすい。そしてSO3 は排気ガス中に多量に存在する
水蒸気と容易に反応してサルフェートを形成する。
Open type S
Emission of diesel particulates in OF decomposition catalyst
It was difficult to reduce the amount. Ie open
The activated alumina layer formed on the type SOF decomposition catalyst is
SO2Has the property of adsorbing. Therefore, the elimination of DE
SO contained in gas2Is adsorbed on the activated alumina layer
When the temperature of the catalyst rises, the SO2
Are oxidized by the catalytic action of the catalytic metal. Or exhaust
SO in gas2Are directly oxidized. Therefore SO2Is
SO3The amount of particulates increases because it is discharged as
There is a problem of doing. This is SO 2Is a particulate
SO is not measured as3Is particulate
This is because it is measured as. Exhaust especially in DE
Sufficient oxygen gas in the gas, SO2The oxidation reaction of
It is easy to get rid of. And SO3Exists in exhaust gas in large quantities
Reacts readily with water vapor to form sulfate.

【0006】そこで特公平2−32934号公報などに
は、SO3 抑制成分としてバナジウムなどの第3成分を
添加する方法が開示されている。しかしバナジウムなど
は触媒金属のHC,CO,SOFに対する活性まで低下
させるという欠点がある。また、特開平1−17162
6号公報には、チタニア、ジルコニアなどアルミナ以外
のコート材を用いる方法が開示されているが、これらの
コート材では高温での触媒金属のシンタリングにより酸
化活性が低下しやすく、コート材のみでは十分なSO3
の抑制が困難である。
Therefore, Japanese Patent Publication No. 32-32934 discloses a method of adding a third component such as vanadium as an SO 3 suppressing component. However, vanadium and the like have the drawback of reducing the activity of the catalytic metal to HC, CO and SOF. In addition, JP-A-1-17162
No. 6 discloses a method using a coating material other than alumina, such as titania and zirconia. However, with these coating materials, the oxidation activity is likely to decrease due to the sintering of the catalyst metal at high temperature. Enough SO 3
Is difficult to control.

【0007】さらに、触媒金属の酸化活性が高いほどS
3 の排出量も増大するため、触媒金属の酸化活性を下
げることも行われているが、この場合はHC、CO及び
SOFの浄化性能も低下してしまう。すなわちHC、C
O及びSOFの浄化とSO3 の排出量の低減とを両立さ
せることは従来困難であった。本発明は上記した事情に
鑑みてなされたものであり、HC、CO及びSOFを浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減し、かつサルフェートの排出量も低減することを
目的とする。
Furthermore, the higher the oxidation activity of the catalytic metal, the more S
Since the emission amount of O 3 is also increased, the oxidation activity of the catalyst metal is also reduced, but in this case, the purification performance of HC, CO and SOF is also reduced. That is, HC, C
It has heretofore been difficult to achieve both purification of O and SOF and reduction of SO 3 emission. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to purify HC, CO, and SOF, and to reduce the emission amount of diesel particulates and also the emission amount of sulfates.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のDEの排気浄化用触媒は、担体基材と、担体基材の
表面に形成されCu,Mn,Ni,Fe及びCoの中か
ら選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からなる金属
酸化物層と、金属酸化物層に担持された触媒金属と、か
らなることを特徴とする。また、担体基材と、アルミ
ナ,チタニア,シリカから選ばれる少なくとも1種の材
料から担体基材の表面に形成されたコート層と、コート
層に含有されCu,Mn,Ni,Fe及びCoの中から
選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からなる金属酸
化物粉末と、金属酸化物粉末に担持された触媒金属と、
からなる構成とすることもできる。
The catalyst for purifying exhaust gas of DE of the present invention which solves the above-mentioned problems is formed from a carrier base material and Cu, Mn, Ni, Fe and Co formed on the surface of the carrier base material. It is characterized by comprising a metal oxide layer composed of an oxide of at least one selected metal, and a catalyst metal supported on the metal oxide layer. In addition, a carrier substrate, a coat layer formed on the surface of the carrier substrate from at least one material selected from alumina, titania and silica, and Cu, Mn, Ni, Fe and Co contained in the coat layer. A metal oxide powder composed of an oxide of at least one metal selected from the following, and a catalyst metal supported on the metal oxide powder,
It is also possible to have a configuration of.

【0009】担体基材は従来のガソリンエンジンに用い
られている排気ガス浄化触媒の担体基材と同様のもので
あり、モノリス担体基材、フォームフィルタ、ハニカム
フィルタ、ペレットなどが用いられる。その材質はコー
ジェライトなどのセラミックス、あるいは金属から選ば
れる。本発明の最大の特徴は、担体基材表面またはアル
ミナ,チタニア,シリカから選ばれる少なくとも1種の
コート層に、触媒金属が担持されたCu,Mn,Ni,
Fe及びCoの中から選ばれる少なくとも1種の金属酸
化物を有するところにある。
The carrier base material is the same as the carrier base material of the exhaust gas purifying catalyst used in the conventional gasoline engine, and a monolith carrier base material, a foam filter, a honeycomb filter, a pellet or the like is used. The material is selected from ceramics such as cordierite, or metal. The most important feature of the present invention is that Cu, Mn, Ni, which has a catalytic metal supported on the surface of a carrier substrate or at least one coat layer selected from alumina, titania, and silica,
It has at least one metal oxide selected from Fe and Co.

【0010】金属酸化物層あるいはコート層に含まれる
金属の酸化物は、Cu,Mn,Ni,Fe及びCoから
選ばれる1種の金属の酸化物でもよいし、この中から選
ばれる複数の金属の酸化物が混合されていてもよい。こ
の金属酸化物層に担持される触媒金属としては、SO
F,HC,COの酸化反応に寄与するものであり、P
t,Rh,Pdなど従来と同様のものを一種もしくは複
数種類用いることができる。触媒金属の担持量は、担体
基材容積1リットル当たり0.05〜2g程度が好まし
い。
The metal oxide contained in the metal oxide layer or the coating layer may be an oxide of one kind of metal selected from Cu, Mn, Ni, Fe and Co, or a plurality of metals selected from these. The oxide may be mixed. The catalyst metal supported on the metal oxide layer is SO
It contributes to the oxidation reaction of F, HC and CO, and P
One or more kinds of conventional materials such as t, Rh, and Pd can be used. The supported amount of the catalyst metal is preferably about 0.05 to 2 g per liter of the carrier substrate volume.

【0011】本発明の浄化用触媒では、金属酸化物によ
りSO2 が選択的に化学吸着されるので、触媒金属によ
るSO2 の酸化作用が働きにくい。したがってSO3
生成が抑制されるためディーゼルパティキュレートの排
出量が低減される。
In the purifying catalyst of the present invention, SO 2 is selectively chemisorbed by the metal oxide, so that the oxidizing action of SO 2 by the catalytic metal is hard to work. Therefore, since the production of SO 3 is suppressed, the emission amount of diesel particulates is reduced.

【0012】[0012]

【発明の作用及び効果】本発明のDEの排気浄化用触媒
では、最表面に金属酸化物と触媒金属が存在している。
排気ガス中のSO2 は触媒金属による酸化反応を受ける
前に金属酸化物に選択的に吸着される。したがってSO
2が触媒金属に吸着される確率が小さくなり、SO2
酸化反応が防止されてSO3 の排出が防止される。また
例えば500℃以上の高温となりSO2 の動きが活発化
して金属酸化物に吸着されないSO2 が生じたとして
も、触媒金属は全て金属酸化物に担持されているのでS
2 が触媒金属と接触する可能性が小さい。したがって
高温時においてもSO3 の排出が防止されている。
In the exhaust purification catalyst of DE of the present invention, the metal oxide and the catalyst metal are present on the outermost surface.
SO 2 in the exhaust gas is selectively adsorbed on the metal oxide before undergoing the oxidation reaction by the catalytic metal. Therefore SO
The probability that 2 is adsorbed by the catalyst metal is reduced, the oxidation reaction of SO 2 is prevented, and the emission of SO 3 is prevented. Further, even if the temperature of SO 2 becomes high and the movement of SO 2 is activated to generate SO 2 which is not adsorbed on the metal oxide, all of the catalyst metal is supported on the metal oxide.
O 2 is less likely to come into contact with the catalytic metal. Therefore, SO 3 emission is prevented even at high temperatures.

【0013】一方、触媒金属はSO2 の吸着とは無関係
にHC,CO及びSOFを酸化して浄化する。したがっ
て従来のようにSO2 の酸化反応を抑制するために触媒
金属の酸化活性を低減するような必要がなく、触媒金属
は高い酸化活性をもつように構成することができるの
で、HC、CO及びSOFの浄化性能を向上させること
ができる。
On the other hand, the catalytic metal oxidizes and purifies HC, CO and SOF, regardless of the adsorption of SO 2 . Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to reduce the oxidation activity of the catalyst metal in order to suppress the oxidation reaction of SO 2 , and the catalyst metal can be configured to have high oxidation activity. The purification performance of SOF can be improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。な
お、製造方法を説明することで、構成の詳細な説明に代
える。 (実施例1)図1に本実施例の排気浄化用触媒の要部の
模式図を示す。この触媒は、コージェライト質ハニカム
状の担体基材1と、担体基材1表面に被覆されPt21
が担持されたCuO粉末よりなる金属酸化物層2と、か
らなる。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. The manufacturing method will be described instead of the detailed description of the configuration. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic view of a main portion of an exhaust gas purification catalyst of this embodiment. This catalyst comprises a cordierite honeycomb-shaped carrier substrate 1 and Pt21 coated on the surface of the carrier substrate 1.
And a metal oxide layer 2 made of CuO powder.

【0015】市販のCuO粉末(平均粒径10μm)に
白金ジニトロジアンミン水溶液を含浸させ、蒸発・焼成
・粉砕の各工程を経て、白金21が約2.5重量%担持
されたCuO粉末20を調製した。次にこの粉末100
重量部と、蒸留水75重量部、アルミナゾル25重量部
を混合し、十分にミリングしてスラリーを調製した。こ
のスラリ−中に市販の円柱状コージェライト質ハニカム
担体基材1(容積1.7リットル)を浸漬し、引き上げ
て余分なスラリーを吹き払った後、120℃で2時間乾
燥し600℃で2時間焼成して、Pt−CuO粉末から
なる金属酸化物層2を形成した。金属酸化物層2は担体
基材1の容積1リットル当たり約75g形成された。 (実施例2)市販のMn2 3 粉末(平均粒径10μ
m)に白金ジニトロジアンミン水溶液を含浸させ、蒸発
・焼成・粉砕の各工程を経て、白金が約2.5重量%担
持されたMn2 3 粉末を調製した。そして実施例1と
同様にスラリー化し、同様の担体基材表面に同様にPt
−Mn2 3 粉末からなる金属酸化物層を形成した。金
属酸化物層は担体基材の容積1リットル当たり約75g
形成された。 (実施例3)市販のCoO粉末(平均粒径10μm)に
硝酸パラジウム水溶液を含浸させ、蒸発・焼成・粉砕の
各工程を経て、Pdが約2.5重量%担持されたCoO
粉末を調製した。そして実施例1と同様にスラリー化
し、同様の担体基材表面に同様にPd−CoO粉末から
なる金属酸化物層を形成した。金属酸化物層は担体基材
の容積1リットル当たり約75g形成された。 (実施例4)pH8〜10に調整された炭酸ナトリウム
水溶液を調製し、これを攪拌しながら、上方から硝酸コ
バルトと硝酸パラジウムの混合水溶液を徐々に滴下し
た。その後沈澱物を濾別し、乾燥後400℃で焼成し
て、Pdが約2.5%担持されたCo酸化物を得た。こ
のCo酸化物は、X線回折法で調査した結果Co3 4
の組成であることが確認された。このCo酸化物を粉砕
して粉末とした。そして実施例1と同様にスラリー化
し、同様の担体基材表面に同様にPd−Co3 4 粉末
からなる金属酸化物層を形成した。金属酸化物層は担体
基材の容積1リットル当たり約75g形成された。 (実施例5)市販のNiO粉末(平均粒径10μm)に
白金ジニトロジアンミン水溶液を含浸させ、蒸発・焼成
・粉砕の各工程を経て、Ptが約2.5重量%担持され
たNiO粉末を調製した。そして実施例1と同様にスラ
リー化し、同様の担体基材表面に同様にPt−NiO粉
末からなる金属酸化物層を形成した。金属酸化物層は担
体基材の容積1リットル当たり約75g形成された。 (実施例6)市販のFe2 3 粉末(平均粒径10μ
m)に白金ジニトロジアンミン水溶液を含浸させ、蒸発
・焼成・粉砕の各工程を経て、Ptが約2.5重量%担
持されたFe2 3 粉末を調製した。そして実施例1と
同様にスラリー化し、同様の担体基材表面に同様にPt
−Fe2 3 粉末からなる金属酸化物層を形成した。金
属酸化物層は担体基材の容積1リットル当たり約75g
形成された。 (実施例7)本実施例の触媒の模式図を図2に示す。こ
の触媒は、担体基材1と、担体基材1表面に形成され活
性アルミナ30を主とするコート層3と、コート層3に
含有されPt40が担持されたFe2 3 粉末4と、か
ら構成されている。
A commercially available CuO powder (average particle size: 10 μm) was impregnated with an aqueous solution of platinum dinitrodiammine, and after each step of evaporation, firing and pulverization, a CuO powder 20 carrying about 2.5% by weight of platinum 21 was prepared. did. Then this powder 100
By weight, 75 parts by weight of distilled water and 25 parts by weight of alumina sol were mixed and thoroughly milled to prepare a slurry. A commercially available cylindrical cordierite honeycomb carrier substrate 1 (volume: 1.7 liter) was immersed in this slurry, and the excess slurry was blown off and then dried, and dried at 120 ° C. for 2 hours and then at 600 ° C. for 2 hours. After firing for a period of time, a metal oxide layer 2 made of Pt-CuO powder was formed. About 75 g of the metal oxide layer 2 was formed per liter of the carrier substrate 1. (Example 2) Commercially available Mn 2 O 3 powder (average particle diameter 10 μm
m) was impregnated with an aqueous solution of platinum dinitrodiammine, and each step of evaporation, firing, and pulverization was performed to prepare Mn 2 O 3 powder carrying about 2.5% by weight of platinum. Then, a slurry is prepared in the same manner as in Example 1, and Pt is similarly formed on the same carrier substrate surface.
A metal oxide layer made of —Mn 2 O 3 powder was formed. The metal oxide layer is about 75 g per liter volume of the carrier substrate.
Been formed. (Example 3) Commercially available CoO powder (average particle diameter 10 μm) was impregnated with an aqueous palladium nitrate solution, and after each step of evaporation, firing, and pulverization, CoO carrying about 2.5% by weight of Pd was carried out.
A powder was prepared. Then, it was slurried in the same manner as in Example 1, and a metal oxide layer made of Pd—CoO powder was similarly formed on the same carrier substrate surface. About 75 g of metal oxide layer was formed per liter of the volume of the carrier substrate. (Example 4) An aqueous sodium carbonate solution adjusted to pH 8 to 10 was prepared, and a mixed aqueous solution of cobalt nitrate and palladium nitrate was gradually added dropwise from above while stirring. Thereafter, the precipitate was filtered off, dried and calcined at 400 ° C. to obtain a Co oxide having Pd supported by about 2.5%. This Co oxide was confirmed to be Co 3 O 4 by the X-ray diffraction method.
It was confirmed that the composition was This Co oxide was pulverized into powder. Then, it was slurried in the same manner as in Example 1, and a metal oxide layer made of Pd—Co 3 O 4 powder was similarly formed on the same carrier substrate surface. About 75 g of metal oxide layer was formed per liter of the volume of the carrier substrate. Example 5 A commercially available NiO powder (average particle size 10 μm) was impregnated with an aqueous solution of platinum dinitrodiammine, and each step of evaporation, firing, and pulverization was performed to prepare a NiO powder carrying Pt at about 2.5 wt%. did. Then, it was slurried in the same manner as in Example 1, and a metal oxide layer made of Pt—NiO powder was similarly formed on the same carrier substrate surface. About 75 g of metal oxide layer was formed per liter of the volume of the carrier substrate. Example 6 Commercially available Fe 2 O 3 powder (average particle size 10 μm
m) was impregnated with an aqueous solution of platinum dinitrodiammine, and Fe 2 O 3 powder carrying about 2.5% by weight of Pt was prepared through the steps of evaporation, firing and pulverization. Then, a slurry is prepared in the same manner as in Example 1, and Pt is similarly formed on the same carrier substrate surface.
A metal oxide layer made of —Fe 2 O 3 powder was formed. The metal oxide layer is about 75 g per liter volume of the carrier substrate.
Been formed. Example 7 A schematic diagram of the catalyst of this example is shown in FIG. This catalyst comprises a carrier substrate 1, a coat layer 3 formed on the surface of the carrier substrate 1 and mainly composed of activated alumina 30, and a Fe 2 O 3 powder 4 containing Pt 40 contained in the coat layer 3. It is configured.

【0016】市販のFe2 3 粉末(平均粒径10μ
m)に白金ジニトロジアンミン水溶液を含浸させ、蒸発
・焼成・粉砕の各工程を経て、Ptが約5.0重量%担
持されたFe2 3 粉末4を調製した。次にこの粉末1
00重量部と、平均粒径10μmの活性アルミナ粉末1
00重量部、アルミナゾル50重量部、蒸留水150重
量部を混合してスラリーを調製した。そして実施例1と
同様の担体基材1表面に同様にPt−Fe23 /アル
ミナ粉末からなるコート層3を形成した。コート層3は
担体基材1の容積1リットル当たり約75g形成され
た。 (比較例1)本比較例の触媒の模式図を図3に示す。こ
の触媒は、担体基材1と、担体基材1表面に形成された
活性アルミナ層5と、活性アルミナ層5に担持されたP
t50及びFe2 3 51と、から構成されている。
Commercially available Fe 2 O 3 powder (average particle size 10 μm
m) was impregnated with an aqueous solution of platinum dinitrodiammine, and Fe 2 O 3 powder 4 carrying about 5.0% by weight of Pt was prepared through the steps of evaporation, firing, and pulverization. Then this powder 1
00 parts by weight and activated alumina powder 1 having an average particle size of 10 μm
A slurry was prepared by mixing 00 parts by weight, 50 parts by weight of alumina sol, and 150 parts by weight of distilled water. Then, a coat layer 3 made of Pt—Fe 2 O 3 / alumina powder was similarly formed on the surface of the carrier substrate 1 similar to that in Example 1. The coating layer 3 was formed in an amount of about 75 g per liter of the carrier substrate 1. (Comparative Example 1) A schematic view of the catalyst of this Comparative Example is shown in FIG. This catalyst comprises a carrier substrate 1, an activated alumina layer 5 formed on the surface of the substrate 1, and a P supported on the activated alumina layer 5.
t50 and Fe 2 O 3 51.

【0017】平均粒径10μmの活性アルミナ粉末10
0重量部、アルミナゾル25重量部、蒸留水75重量部
を混合してスラリーを調製し、実施例1と同様の担体基
材1表面に担体基材の容積1リットル当たり約75gの
活性アルミナ層5を形成した。次にこの担体を吸水処理
後、白金ジニトロジアンミン水溶液に1時間浸漬し、2
50℃で2時間乾燥して担体容積1リットル当たり約
1.8gのPt50を担持した。次にこの担体に硝酸鉄
(Fe(NO3 3 )水溶液を吸収させ、250℃で2
時間乾燥後500℃で1時間焼成してFe2 3 51を
担持させた。Fe 2 3 51の担持量は担体1リットル
当たり約24gである。 (比較例2)本比較例の触媒の模式図を図4に示す。こ
の触媒は、担体基材1と、担体基材1表面に形成され活
性アルミナを主とするコート層6と、コート層6に含有
されたFe2 3 粉末7と、コート層6に担持されたP
t60と、から構成されている。
Activated alumina powder 10 having an average particle size of 10 μm
0 parts by weight, alumina sol 25 parts by weight, distilled water 75 parts by weight
Were mixed to prepare a slurry, and the same carrier substrate as in Example 1 was prepared.
Approximately 75 g per liter of the volume of the carrier substrate on the surface of the material 1
The activated alumina layer 5 was formed. Next, water absorption treatment of this carrier
Then, soak in an aqueous solution of platinum dinitrodiammine for 1 hour, and
Approximately 1 liter of carrier volume after drying at 50 ° C for 2 hours
1.8 g of Pt50 was carried. Next, iron nitrate is added to this carrier.
(Fe (NO3)3) Absorb aqueous solution at 250 ° C for 2
After drying for 1 hour, calcination at 500 ℃ for 1 hour and Fe2O351
It was supported. Fe 2O3The carrying amount of 51 is 1 liter of carrier
It is about 24 g. (Comparative Example 2) A schematic view of the catalyst of this Comparative Example is shown in FIG. This
The catalyst of 1 is formed on the surface of the carrier substrate 1 and activated.
Coat layer 6 mainly composed of crystalline alumina, and contained in coat layer 6
Fe2O3Powder 7 and P carried on coat layer 6
and t60.

【0018】平均粒径10μmの活性アルミナ粉末10
0重量部、市販のFe2 3 粉末7(平均粒径10μ
m)100重量部、アルミナゾル50重量部、蒸留水1
50重量部を混合してスラリーを調製し、実施例1と同
様の担体基材1表面に担体基材の容積1リットル当たり
約75gの混合コート層6を形成した。次にこの担体を
吸水処理後、白金ジニトロジアンミン水溶液に1時間浸
漬し、250℃で2時間乾燥して担体容積1リットル当
たり約1.8gのPt60を担持した。 (比較例3)平均粒径10μmの活性アルミナ粉末10
0重量部、市販のCoO粉末(平均粒径10μm)10
0重量部、アルミナゾル50重量部、蒸留水150重量
部を混合してスラリーを調製し、実施例1と同様の担体
基材表面に担体基材の容積1リットル当たり約75gの
混合コート層を形成した。次にこの担体を吸水処理後、
硝酸パラジウム水溶液に1時間浸漬し、250℃で2時
間乾燥して担体容積1リットル当たり約1.8gのPd
を担持した。 (試験例)上記のそれぞれの触媒を、排気量2400c
cの渦流室式DEの排気系に取り付け、入ガス温度40
0℃及び500℃におけるサルフェート生成量及びHC
浄化率を測定した。なお、このときの触媒入ガス温度の
調節は、DEを2400回転一定としてトルクを調節す
ることにより行った。またサルフェート生成量は、触媒
入ガス及び出ガスを一定量採取するとともに、排ガス中
のパティキュレートをテフロンコートされたガラスフィ
ルタに捕捉し、温水抽出後イオンクロマト法で分析して
求めた。結果を表1に示す。
Activated alumina powder 10 having an average particle size of 10 μm
0 parts by weight, commercially available Fe 2 O 3 powder 7 (average particle size 10 μ
m) 100 parts by weight, 50 parts by weight of alumina sol, 1 distilled water
A slurry was prepared by mixing 50 parts by weight, and a mixed coating layer 6 of about 75 g per liter of the volume of the carrier substrate was formed on the surface of the carrier substrate 1 as in Example 1. Next, this carrier was subjected to water absorption treatment, immersed in an aqueous solution of platinum dinitrodiammine for 1 hour, and dried at 250 ° C. for 2 hours to carry about 1.8 g of Pt60 per liter of carrier volume. Comparative Example 3 Activated alumina powder 10 having an average particle size of 10 μm
0 parts by weight, commercially available CoO powder (average particle size 10 μm) 10
A slurry was prepared by mixing 0 part by weight, 50 parts by weight of alumina sol, and 150 parts by weight of distilled water to form a mixed coating layer on the surface of the carrier substrate in the same manner as in Example 1 and having a weight of about 75 g per liter of the carrier substrate. did. Next, after water absorption treatment of this carrier,
Immerse in an aqueous solution of palladium nitrate for 1 hour and dry at 250 ° C. for 2 hours to obtain about 1.8 g of Pd per liter of carrier volume
Was carried. (Test Example) Each of the above catalysts was subjected to a displacement of 2400c.
Installed in the exhaust system of the swirl chamber type DE of c, the inlet gas temperature is 40
Sulfate production and HC at 0 ° C and 500 ° C
The purification rate was measured. The catalyst inlet gas temperature at this time was adjusted by adjusting the torque while keeping DE constant at 2400 rpm. The amount of sulfate produced was determined by collecting a certain amount of gas entering and leaving the catalyst, capturing particulates in the exhaust gas with a glass filter coated with Teflon, and analyzing by hot water extraction and ion chromatography. The results are shown in Table 1.

【0019】[0019]

【表1】 (評価)表1より、比較例の触媒では入ガス温度400
℃の条件下でサルフェート生成量が少ないものの、入ガ
ス温度が500℃になるとサルフェートの生成量が格段
に多くなっている。これに対し実施例の触媒では、50
0℃においてもサルフェートの生成はかなり抑制されて
いることがわかる。またHC浄化率については、実施例
と比較例とはほぼ同等の性能を示している。
[Table 1] (Evaluation) From Table 1, in the catalyst of the comparative example, the inlet gas temperature is 400
Although the amount of sulfate produced was small under the condition of ° C, the amount of sulfate produced was remarkably increased when the inlet gas temperature reached 500 ° C. On the other hand, in the catalyst of the example, 50
It can be seen that the formation of sulfate is considerably suppressed even at 0 ° C. Regarding the HC purification rate, the examples and the comparative examples show almost the same performance.

【0020】すなわち比較例の触媒では、触媒金属は主
として活性アルミナ上に高分散状態で担持され、他のC
uO等の金属酸化物が触媒金属と独立して存在するのに
対し、実施例の触媒では触媒金属はCuO等の金属酸化
物に担持されている。したがって実施例の触媒では金属
酸化物と触媒金属との相互作用が高まり、高温において
もサルフェートの生成が防止されている。
That is, in the catalyst of the comparative example, the catalyst metal is supported mainly on the activated alumina in a highly dispersed state, and other C
While the metal oxide such as uO exists independently of the catalyst metal, in the catalyst of the example, the catalyst metal is supported on the metal oxide such as CuO. Therefore, in the catalysts of Examples, the interaction between the metal oxide and the catalyst metal was enhanced, and the formation of sulfate was prevented even at high temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の触媒の模式的断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a catalyst of Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施例7の触媒の模式的断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a catalyst of Example 7 of the present invention.

【図3】比較例1の触媒の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a catalyst of Comparative Example 1.

【図4】比較例2の触媒の模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of a catalyst of Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:担体基材 2:金属酸化物層
3:コート層 4:Fe2 3 粉末
1: Support substrate 2: Metal oxide layer
3: coat layer 4: Fe 2 O 3 powder

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 担体基材と、 該担体基材の表面に形成されCu,Mn,Ni,Fe及
びCoの中から選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物
からなる金属酸化物層と、 該金属酸化物層に担持された触媒金属と、からなること
を特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化用触媒。
1. A support base material, and a metal oxide layer formed on the surface of the support base material and comprising an oxide of at least one metal selected from Cu, Mn, Ni, Fe and Co. A catalyst for exhaust emission purification of a diesel engine, comprising a catalyst metal supported on a metal oxide layer.
【請求項2】 担体基材と、 アルミナ,チタニア,シリカから選ばれる少なくとも1
種の材料から該担体基材の表面に形成されたコート層
と、 該コート層に含有されCu,Mn,Ni,Fe及びCo
の中から選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物からな
る金属酸化物粉末と、 該金属酸化物粉末に担持された触媒金属と、からなるこ
とを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化用触媒。
2. A carrier substrate and at least one selected from alumina, titania, and silica.
Coating layer formed on the surface of the carrier substrate from various materials, and Cu, Mn, Ni, Fe and Co contained in the coating layer.
An exhaust gas purification catalyst for a diesel engine, comprising a metal oxide powder composed of an oxide of at least one metal selected from among the above, and a catalyst metal supported on the metal oxide powder.
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