JPH0515779A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒の製造方法Info
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- JPH0515779A JPH0515779A JP3175344A JP17534491A JPH0515779A JP H0515779 A JPH0515779 A JP H0515779A JP 3175344 A JP3175344 A JP 3175344A JP 17534491 A JP17534491 A JP 17534491A JP H0515779 A JPH0515779 A JP H0515779A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 NOx 浄化活性に優れかつ NO2の生成を効果的
に抑制することのできる排気ガス浄化用触媒を開発す
る。 【構成】 （ｉ）アルミニウムアルコキシドと貴金属塩
およびアルカリ金属塩とを含む混合液を加水分解してゾ
ル化せしめ、次に（ii）得られたゾルを乾燥後、焼成せ
しめて成る排気ガス浄化用触媒。
に抑制することのできる排気ガス浄化用触媒を開発す
る。 【構成】 （ｉ）アルミニウムアルコキシドと貴金属塩
およびアルカリ金属塩とを含む混合液を加水分解してゾ
ル化せしめ、次に（ii）得られたゾルを乾燥後、焼成せ
しめて成る排気ガス浄化用触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関や
硝酸製造工場などから排出される排気ガス中の窒素酸化
物を浄化する排気ガス浄化用触媒の製造方法に関し、更
に詳しくは排気ガス中の NOxを高い浄化率で除去でき、
かつ、浄化ガス中の二酸化窒素 (NO2)の排出量を低下せ
しめることができる排気ガス浄化用触媒の製造方法に関
する。
硝酸製造工場などから排出される排気ガス中の窒素酸化
物を浄化する排気ガス浄化用触媒の製造方法に関し、更
に詳しくは排気ガス中の NOxを高い浄化率で除去でき、
かつ、浄化ガス中の二酸化窒素 (NO2)の排出量を低下せ
しめることができる排気ガス浄化用触媒の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関や硝酸製造工場など
から排出される排気ガス中には窒素酸化物(NOx) 等が含
まれているため、近年、排気ガス中の窒素酸化物の浄化
について種々の検討がなされている。
から排出される排気ガス中には窒素酸化物(NOx) 等が含
まれているため、近年、排気ガス中の窒素酸化物の浄化
について種々の検討がなされている。
【０００３】従来、窒素酸化物の浄化には還元性ガスの
存在下に貴金属や金属の還元性触媒を用いるのが主体で
あったが、近年、窒素酸化物を酸化性ガスの存在下で浄
化する触媒について種々研究されている。このような触
媒として、例えば酸素過剰状態で選択的に NOx浄化する
ことのできる銅をイオン交換したゼオライト触媒が知ら
れているが、この触媒は耐熱性が十分でなく、 600〜 7
00℃で劣化するという問題があった。一方、耐熱性に優
れかつ酸素過剰の排気ガス中に配置して炭化水素の存在
下に NOxを還元浄化する触媒としてアルミナ担体に白金
を担持した白金／アルミナ系触媒が知られているが、こ
の触媒は酸化活性が強く、NO2 を発生し、浄化ガス中の
NO2含量が高くなるという問題があった。
存在下に貴金属や金属の還元性触媒を用いるのが主体で
あったが、近年、窒素酸化物を酸化性ガスの存在下で浄
化する触媒について種々研究されている。このような触
媒として、例えば酸素過剰状態で選択的に NOx浄化する
ことのできる銅をイオン交換したゼオライト触媒が知ら
れているが、この触媒は耐熱性が十分でなく、 600〜 7
00℃で劣化するという問題があった。一方、耐熱性に優
れかつ酸素過剰の排気ガス中に配置して炭化水素の存在
下に NOxを還元浄化する触媒としてアルミナ担体に白金
を担持した白金／アルミナ系触媒が知られているが、こ
の触媒は酸化活性が強く、NO2 を発生し、浄化ガス中の
NO2含量が高くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、内燃機関の
エンジンから排出される排気ガス中には一酸化窒素（N
O）含量が多く、NO2 はあまり含まれていない。この排
気ガスが前記したような排気ガス浄化用触媒を通過する
と、NOが炭化水素（HC）と反応して、窒素、二酸化炭素
及び水となるが、NOの一部は、例えば白金触媒の強い酸
化力で NO2に酸化されてガス中に NO2が生成する。この
生成NO2 の一部は炭化水素と反応して還元浄化されるも
のと考えられるが、一部はNO2として残存し、系外に排
出される。この NO2は、例えば水に溶解して亜硝酸、硝
酸となって酸性雨の原因となるという問題を起こす。
エンジンから排出される排気ガス中には一酸化窒素（N
O）含量が多く、NO2 はあまり含まれていない。この排
気ガスが前記したような排気ガス浄化用触媒を通過する
と、NOが炭化水素（HC）と反応して、窒素、二酸化炭素
及び水となるが、NOの一部は、例えば白金触媒の強い酸
化力で NO2に酸化されてガス中に NO2が生成する。この
生成NO2 の一部は炭化水素と反応して還元浄化されるも
のと考えられるが、一部はNO2として残存し、系外に排
出される。この NO2は、例えば水に溶解して亜硝酸、硝
酸となって酸性雨の原因となるという問題を起こす。
【０００５】内燃機関のエンジン排気系に設けた触媒の
前後における NOx量、具体的には排気ガス浄化用触媒の
上流側ではNO含量、下流側ではNOx (即ち、NOと NO2と
の合計量）を調べると、触媒の浄化作用によって触媒の
下流側では NOx量が減少している。しかしながら、浄化
されたガス中に残存して排出される NOxは殆どが NO2成
分である。これは、NOは分解又は NO2に酸化されるため
NOの含量は少なくなるからである。しかしながら、前述
の如く、NO2 はNOよりも問題が多いため、浄化ガス中へ
の NO2の残存が問題となりつつある。
前後における NOx量、具体的には排気ガス浄化用触媒の
上流側ではNO含量、下流側ではNOx (即ち、NOと NO2と
の合計量）を調べると、触媒の浄化作用によって触媒の
下流側では NOx量が減少している。しかしながら、浄化
されたガス中に残存して排出される NOxは殆どが NO2成
分である。これは、NOは分解又は NO2に酸化されるため
NOの含量は少なくなるからである。しかしながら、前述
の如く、NO2 はNOよりも問題が多いため、浄化ガス中へ
の NO2の残存が問題となりつつある。
【０００６】従って、本発明は前記した従来の排気ガス
浄化用触媒の問題点を解決して、 NOx浄化活性に優れ、
かつ、NO2 の生成を効果的に抑制することのできる排気
ガス浄化用触媒の製造方法を開発することを目的とす
る。
浄化用触媒の問題点を解決して、 NOx浄化活性に優れ、
かつ、NO2 の生成を効果的に抑制することのできる排気
ガス浄化用触媒の製造方法を開発することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、前記従
来技術の問題点は、（ｉ）アルミニウムアルコキシドと
貴金属塩およびアルカリ金属塩とを含む混合液を加水分
解してゾル化せしめ、次に（ii）得られたゾルを乾燥
後、焼成せしめることから成る排気ガス浄化用触媒の製
造方法によって解決される。
来技術の問題点は、（ｉ）アルミニウムアルコキシドと
貴金属塩およびアルカリ金属塩とを含む混合液を加水分
解してゾル化せしめ、次に（ii）得られたゾルを乾燥
後、焼成せしめることから成る排気ガス浄化用触媒の製
造方法によって解決される。
【０００８】本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、例え
ば以下のようにして製造することができる。即ち、アル
ミニウムアルコキシド（例えばアルミニウムトリイソプ
ロポキシド）を水に添加し、これに適当な媒体（例えば
エチレングリコール、イソプロピルアルコール）に貴金
属塩（例えば塩化白金、塩化白金酸水溶液、ジニトロジ
アミン白金硝酸塩水溶液）及びアルカリ金属塩（例えば
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ムの塩化物、硫酸塩、硝酸塩）を混合する。次にこの混
合液を加熱（例えば80〜90℃）攪拌し、これに適当な薬
剤（例えば硝酸、塩酸）を加えて加水分解させる。この
加水分解は、例えば80〜90℃で４〜６時間混合液を攪拌
することにより行い、これによって混合液が徐々にゾル
化する。
ば以下のようにして製造することができる。即ち、アル
ミニウムアルコキシド（例えばアルミニウムトリイソプ
ロポキシド）を水に添加し、これに適当な媒体（例えば
エチレングリコール、イソプロピルアルコール）に貴金
属塩（例えば塩化白金、塩化白金酸水溶液、ジニトロジ
アミン白金硝酸塩水溶液）及びアルカリ金属塩（例えば
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ムの塩化物、硫酸塩、硝酸塩）を混合する。次にこの混
合液を加熱（例えば80〜90℃）攪拌し、これに適当な薬
剤（例えば硝酸、塩酸）を加えて加水分解させる。この
加水分解は、例えば80〜90℃で４〜６時間混合液を攪拌
することにより行い、これによって混合液が徐々にゾル
化する。
【０００９】上で得たゾルは、例えばコージェライトの
ハニカムのような適当な多孔質担体に浸漬して過剰のゾ
ルを除いた後、例えば温度 100〜 120℃で20〜24時間乾
燥し、次に温度 300〜 500℃で２〜３時間焼成すること
により貴金属及びアルカリ金属を担持したアルミナ触媒
を受けることができる。なお、多孔質担体へ担持させる
ことなく、そのままで粒状、ペレット状などの形状に成
形することもできる。
ハニカムのような適当な多孔質担体に浸漬して過剰のゾ
ルを除いた後、例えば温度 100〜 120℃で20〜24時間乾
燥し、次に温度 300〜 500℃で２〜３時間焼成すること
により貴金属及びアルカリ金属を担持したアルミナ触媒
を受けることができる。なお、多孔質担体へ担持させる
ことなく、そのままで粒状、ペレット状などの形状に成
形することもできる。
【００１０】本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、従来
の触媒と同様にして排気ガスの浄化に使用することがで
きる。排気ガスの浄化に際して触媒層に導入する排気ガ
スの空間速度（SV）には特に制限はないが、一般には1
0,000〜 100,000／時間の範囲が望ましい。
の触媒と同様にして排気ガスの浄化に使用することがで
きる。排気ガスの浄化に際して触媒層に導入する排気ガ
スの空間速度（SV）には特に制限はないが、一般には1
0,000〜 100,000／時間の範囲が望ましい。
【００１１】本発明に係る排気ガス浄化用触媒における
貴金属／アルカリ金属／アルミナの量比には特に制限は
ないが、アルミナ１重量部に対し、貴金属 0.2〜 0.4重
量部、また貴金属１モルに対しアルカリ金属 0.5〜１モ
ルが好ましい。
貴金属／アルカリ金属／アルミナの量比には特に制限は
ないが、アルミナ１重量部に対し、貴金属 0.2〜 0.4重
量部、また貴金属１モルに対しアルカリ金属 0.5〜１モ
ルが好ましい。
【００１２】
【作用】前記したように、本発明に従って、アルコキシ
ド法によりアルミナ上に貴金属及びアルカリ金属を担持
せしめて排気ガス浄化用触媒を調製することにより貴金
属原子とアルミニウムとの間に原子的な結合が生じ、触
媒活性が向上するものと思われる。また、アルカリ金属
を添加することによりアルカリ金属原子と貴金属原子と
の相互作用により貴金属のもつ高い酸化活性が抑制され
不所望のNO2の発生を抑制することができる。このよう
にアルコキシド法とアルカリ金属添加とを組み合わせる
ことにより、従来の含浸法と同程度の触媒活性をもち、
しかも NO2の生成を効果的に抑制した排気ガス浄化用触
媒を得ることができる。
ド法によりアルミナ上に貴金属及びアルカリ金属を担持
せしめて排気ガス浄化用触媒を調製することにより貴金
属原子とアルミニウムとの間に原子的な結合が生じ、触
媒活性が向上するものと思われる。また、アルカリ金属
を添加することによりアルカリ金属原子と貴金属原子と
の相互作用により貴金属のもつ高い酸化活性が抑制され
不所望のNO2の発生を抑制することができる。このよう
にアルコキシド法とアルカリ金属添加とを組み合わせる
ことにより、従来の含浸法と同程度の触媒活性をもち、
しかも NO2の生成を効果的に抑制した排気ガス浄化用触
媒を得ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明を以下の実施例に限定するものでないこ
とはいうまでもない。以下の例においては、本発明に従
って白金及び各種アルカリ金属担持アルミナ触媒を調製
し、得られた触媒について酸素過剰状態のモデルガスを
用いて NOxに対する浄化活性評価を行った。
するが、本発明を以下の実施例に限定するものでないこ
とはいうまでもない。以下の例においては、本発明に従
って白金及び各種アルカリ金属担持アルミナ触媒を調製
し、得られた触媒について酸素過剰状態のモデルガスを
用いて NOxに対する浄化活性評価を行った。
【００１４】触媒調製 アルミニウムイソプロポキシド40重量部を水 120重量部
に添加し、あらかじめエチレングリコール22重量部に塩
化白金酸水溶液（白金として 0.2重量部）および表１に
示した各種アルカリ金属塩（硝酸塩及び塩化物）（白金
１モルに対しアルカリ金属が 0.6モルとなる量）を混合
した溶液を添加し、90℃の水浴中で約１時間攪拌した。
次にこれに硝酸（７重量部）を添加し、約６時間攪拌を
続けた。上の工程で得られたゾルをコージェライトのハ
ニカムに浸漬し、過剰のゾルを吹き飛ばした後、温度 1
20℃にて乾燥し、温度 500℃にて３時間焼成して本発明
に係る触媒Ａ〜Ｅを調製した。一方、参照触媒として、
以下の２種類の触媒を調製した。 （ｉ）上記本発明の触媒の調製においてアルカリ金属塩
を使用しない以外は同様にして得られたアルカリ金属を
含まない触媒Ｆ （ii) 通常の含浸法により、WD粉末（ランタンを添加し
たγ−アルミナ粉体）にジニトロジアミン白金溶液を含
浸して得られた触媒Ｇ
に添加し、あらかじめエチレングリコール22重量部に塩
化白金酸水溶液（白金として 0.2重量部）および表１に
示した各種アルカリ金属塩（硝酸塩及び塩化物）（白金
１モルに対しアルカリ金属が 0.6モルとなる量）を混合
した溶液を添加し、90℃の水浴中で約１時間攪拌した。
次にこれに硝酸（７重量部）を添加し、約６時間攪拌を
続けた。上の工程で得られたゾルをコージェライトのハ
ニカムに浸漬し、過剰のゾルを吹き飛ばした後、温度 1
20℃にて乾燥し、温度 500℃にて３時間焼成して本発明
に係る触媒Ａ〜Ｅを調製した。一方、参照触媒として、
以下の２種類の触媒を調製した。 （ｉ）上記本発明の触媒の調製においてアルカリ金属塩
を使用しない以外は同様にして得られたアルカリ金属を
含まない触媒Ｆ （ii) 通常の含浸法により、WD粉末（ランタンを添加し
たγ−アルミナ粉体）にジニトロジアミン白金溶液を含
浸して得られた触媒Ｇ
【００１５】触媒活性評価 上で得た触媒試料を空燃比（Ａ／Ｆ）＝18相当のガス流
通下に 800℃で５時間処理して、耐久試験触媒Ａ′〜
Ｇ′を得た。この耐久試験触媒Ａ′〜Ｇ′を、Ａ／Ｆ＝
18の排気ガスにて、温度 200℃〜 500℃で浄化試験を行
い、 NOx浄化率および NO2生成率を測定した。得られた
最高浄化温度での結果を表１に示した。
通下に 800℃で５時間処理して、耐久試験触媒Ａ′〜
Ｇ′を得た。この耐久試験触媒Ａ′〜Ｇ′を、Ａ／Ｆ＝
18の排気ガスにて、温度 200℃〜 500℃で浄化試験を行
い、 NOx浄化率および NO2生成率を測定した。得られた
最高浄化温度での結果を表１に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】表１の結果からも明らかなように、本発
明に係る排気ガス浄化用触媒によれば、従来の典型的な
白金触媒に比し、 NOx浄化率の低下を少なく抑えなが
ら、 NO2生成率を実質的にゼロ又はそれに非常に近いと
ころまで低下させることができる。
明に係る排気ガス浄化用触媒によれば、従来の典型的な
白金触媒に比し、 NOx浄化率の低下を少なく抑えなが
ら、 NO2生成率を実質的にゼロ又はそれに非常に近いと
ころまで低下させることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （ｉ）アルミニウムアルコキシドと貴金
属塩およびアルカリ金属塩とを含む混合液を加水分解し
てゾル化せしめ、次に（ii）得られたゾルを乾燥後、焼
成せしめることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17534491A JP3298115B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17534491A JP3298115B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515779A true JPH0515779A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3298115B2 JP3298115B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=15994426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17534491A Expired - Fee Related JP3298115B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298115B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144359A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の触媒の担持方法 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17534491A patent/JP3298115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144359A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の触媒の担持方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3298115B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |