JPH05212284A - Exhaust gas cleaning catalyst - Google Patents
Exhaust gas cleaning catalystInfo
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- JPH05212284A JPH05212284A JP9222792A JP2279292A JPH05212284A JP H05212284 A JPH05212284 A JP H05212284A JP 9222792 A JP9222792 A JP 9222792A JP 2279292 A JP2279292 A JP 2279292A JP H05212284 A JPH05212284 A JP H05212284A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の内燃機関から
の排気ガス中に含まれる有害成分である一酸化炭素(C
O)、炭化水素(HC)及び窒素酸化物(NOx)を同
時に除去する排気ガス浄化用触媒に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to carbon monoxide (C) which is a harmful component contained in exhaust gas from an internal combustion engine such as an automobile.
O), hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx) at the same time.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガス中の有
害成分を除去する排気ガス浄化用触媒に関して種々のも
のが提案されている。2. Description of the Related Art Various types of exhaust gas purifying catalysts for removing harmful components in exhaust gas discharged from an internal combustion engine have been proposed.
【0003】従来パラジウム触媒は高い耐熱性を有して
いることやエンジン排気ガスの酸化雰囲気(いわゆるリ
ーン;空気/燃料(A/F)が空気側大)におけるC
O,HCの高い浄化能を有することは、一般に知られて
いた。一方問題点として、エンジン排気ガスが還元雰囲
気(いわゆるリッチ;(A/F)が燃料側大)の場合、
NOx浄化能が低いことが挙げられる。そのためリーン
側のみでの使用、例えばいわゆる酸化触媒として使用、
又は高いNOx浄化能を有するロジウムを上記パラジウ
ムと組み合せて、CO,HCおよびNOxを同時に浄化
する三元触媒として用いられている。Conventional palladium catalysts have high heat resistance and C in the oxidizing atmosphere of engine exhaust gas (so-called lean; air / fuel (A / F) is on the air side).
It was generally known that O and HC have high purification ability. On the other hand, as a problem, when the engine exhaust gas is in a reducing atmosphere (so-called rich; (A / F) is large on the fuel side),
It can be mentioned that the NOx purification capacity is low. Therefore, use only on the lean side, for example, as a so-called oxidation catalyst,
Alternatively, rhodium, which has a high NOx purification ability, is used in combination with the above palladium to be used as a three-way catalyst for simultaneously purifying CO, HC and NOx.
【0004】しかし、ロジウムは、非常に高価であるた
めに、触媒成分中の使用量の減少、または使用しないこ
とが望まれているが、高いNOx浄化能を有するという
特徴を有するために、一酸化炭素(CO)、炭化水素
(HC)及び窒素酸化物(NOx)を同時に除去する排
気ガス浄化用触媒の成分としては、必須成分として不可
欠である。However, since rhodium is extremely expensive, it is desirable to reduce the amount of the catalyst used in the catalyst component or not to use it. It is indispensable as an essential component as a component of an exhaust gas purifying catalyst that simultaneously removes carbon oxide (CO), hydrocarbon (HC) and nitrogen oxide (NOx).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロジウムを
使用することなく、CO,HC,NOxを同時に浄化で
き、かつ従来用いていた触媒系より高い触媒性能を発揮
させる排気ガス浄化用触媒を提供することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an exhaust gas purifying catalyst that can purify CO, HC, and NOx at the same time without using rhodium, and that exhibits a higher catalytic performance than the conventional catalyst system. The challenge is to provide.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明はロジウムを使用することなく、
また従来より大巾にその使用量を減少してCO,HCお
よびNOxの三成分を同時に除去する排気ガス浄化用触
媒を提供することを目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention does not use rhodium,
It is another object of the present invention to provide an exhaust gas purifying catalyst that reduces the amount of CO, HC and NOx at the same time by greatly reducing the amount used.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を解決するために鋭意研究した結果、(a)パラジウム
及びアルカリ土類金属酸化物並びに、(b)ジルコニウ
ム及びランタンが担持されてなるセリウム酸化物、
(c)セリウム及びジルコニウムが担持されてなる耐火
性無機酸化物より構成される触媒成分を一体構造体に被
覆することにより従来のロジウムを含有する三元触媒に
相当する排気ガス浄化能を有することを見出し本発明を
完成するに至ったのである。本発明によりパラジウム触
媒の問題点であるエンジン排ガスがリッチ側でのNOx
浄化能を向上させることができる。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve this problem, the present inventors have found that (a) palladium and alkaline earth metal oxides, and (b) zirconium and lanthanum are supported. Cerium oxide,
(c) Having an exhaust gas purifying ability equivalent to that of a conventional rhodium-containing three-way catalyst by coating a monolithic structure with a catalyst component composed of a refractory inorganic oxide having cerium and zirconium supported thereon. That is, the present invention has been completed. According to the present invention, NOx on the rich side of engine exhaust gas, which is a problem of the palladium catalyst,
The purification ability can be improved.
【0008】即ち、本発明は、内燃機関の排気ガス中の
一酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物を同時に除去する
触媒において、(a)パラジウム及びアルカリ土類金属
酸化物並びに、(b)ジルコニウム及びランタンが担持
されてなるセリウム酸化物、(c)セリウム及びジルコ
ニウムが担持されてなる耐火性無機酸化物より構成され
る触媒活性成分を一体構造体に被覆してなることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒である。以下に本発明を詳細
に説明する。That is, the present invention relates to a catalyst for simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides in exhaust gas of an internal combustion engine, wherein (a) palladium and alkaline earth metal oxides and (b) zirconium. Exhaust gas characterized in that a monolithic structure is coated with a catalytically active component composed of cerium oxide carrying lanthanum and (c) refractory inorganic oxide carrying cerium and zirconium. It is a purification catalyst. The present invention will be described in detail below.
【0009】本発明に係る(a)パラジウム及びアルカ
リ土類金属酸化物のうち、パラジウムの使用量は触媒の
使用条件によって異なるが、通常触媒1リットル当り
0.5〜30g、好ましくは0.5〜25gである。パ
ラジウムの量が0.5未満である場合は、浄化能が低
く、また、30gを超える場合は、添加量に見合う性能
の向上はみられないものである。Among (a) palladium and alkaline earth metal oxides according to the present invention, the amount of palladium used varies depending on the conditions under which the catalyst is used, but is usually 0.5 to 30 g, preferably 0.5 per liter of the catalyst. ~ 25g. When the amount of palladium is less than 0.5, the purifying ability is low, and when it exceeds 30 g, the performance corresponding to the amount added is not improved.
【0010】パラジウムの担持される位置は、その使用
量及び、使用条件によりことなるが、ジルコニウム酸化
物、セリウム酸化物、ランタン酸化物又は耐火性無機酸
化物に単独に、又はまたがって担持されてなる。The position on which palladium is supported varies depending on the amount used and the conditions under which it is used, but it may be supported on zirconium oxide, cerium oxide, lanthanum oxide, or refractory inorganic oxide alone or straddling it. Become.
【0011】次にアルカリ土類金属としては、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバ
リウムが挙げられるが、特に、カルシウム、ストロンチ
ウム及びバリウムからなる群より選ばれた少なくとも一
種が好ましい。アルカリ土類金属酸化物の使用量は触媒
1リットル当り0.1〜50gである。0.1g以下の
場合、NOx浄化性能の向上は示されず、また50gを
超える場合は添加に見合う効果は少ないものである。ア
ルカリ土類金属はセリウム酸化物、ジルコニウム酸化
物、ランタン酸化物又は耐火性無機酸化物のいずれに担
持されてもよいため、調製方法は特に限定されない。Next, examples of the alkaline earth metal include beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium, and at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium is particularly preferable. The amount of alkaline earth metal oxide used is 0.1 to 50 g per liter of catalyst. If it is 0.1 g or less, no improvement in NOx purification performance is shown, and if it exceeds 50 g, the effect commensurate with the addition is small. The alkaline earth metal may be supported on any of cerium oxide, zirconium oxide, lanthanum oxide, or refractory inorganic oxide, and therefore the preparation method is not particularly limited.
【0012】また、アルカリ土類金属酸化物源として
は、酸化物のまま用いる以外に、焼成により酸化物とな
る前駆体であってもよく、酢酸バリウム、蓚酸バリウム
等の有機塩および硝酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化
バリウム、炭酸バリウム等の無機塩のいずれでもよく、
また、その状態については、水溶液状のみならず、ゲル
状、懸濁状のいずれであってもよく、以上のことについ
ては、特に限定されるものではない。The alkaline earth metal oxide source may be a precursor which becomes an oxide by firing, in addition to the oxide as it is, an organic salt such as barium acetate or barium oxalate, and barium nitrate, Any of inorganic salts such as barium sulfate, barium hydroxide and barium carbonate may be used,
Further, the state thereof may be not only an aqueous solution state, but also a gel state or a suspension state, and the above is not particularly limited.
【0013】アルカリ土類金属とパラジウムの関係は、
それらの重量比(アルカリ土類金属酸化物/パラジウ
ム)で、1:100〜150:1、好ましくは、1:1
00〜100:1である。1:100よりアルカリ土類
金属の量が少なくなると、三元性能が悪くなり、特に、
NO浄化率が劣り、150:1よりアルカリ土類金属の
量が多くなると添加効果は向上するが、その他酸化物等
の担持量、触媒の強度の関係により、担持比率、担持量
を制限される。The relationship between alkaline earth metal and palladium is
Their weight ratio (alkaline earth metal oxide / palladium) is 1: 100 to 150: 1, preferably 1: 1.
It is 00-100: 1. When the amount of alkaline earth metal is less than 1: 100, the ternary performance is deteriorated, and in particular,
The NO purification rate is inferior, and the addition effect is improved when the amount of alkaline earth metal is larger than 150: 1, but the loading ratio and loading amount are limited by the relationship between the loading amount of other oxides and the strength of the catalyst. ..
【0014】本発明に係る(b)ジルコニウム及びラン
タンが担持されてなるセリウム酸化物のうち、セリウム
酸化物源としては、特に限定されるものではないが、酸
化物のまま又は硝酸塩、硫酸塩等の水溶性の塩又は炭酸
塩を焼成することにより得られるセリウム酸化物を用い
ることができる。Among the cerium oxides (b) on which zirconium and lanthanum are supported according to the present invention, the source of cerium oxide is not particularly limited, but as an oxide or as a nitrate, a sulfate or the like. The cerium oxide obtained by baking the water-soluble salt or carbonate of can be used.
【0015】ジルコニウム及びランタンは硝酸塩、硫酸
塩等の水溶性の塩、ゲル状、懸濁状の溶液等を用いるこ
とができる。As zirconium and lanthanum, water-soluble salts such as nitrates and sulfates, gel-like or suspension-like solutions and the like can be used.
【0016】(b)ジルコニウム及びランタンが担持さ
れてなるセリウム酸化物の調製方法としては、(1)セ
リウム酸化物に上記のジルコニウム塩及びランタン塩の
水溶液を同時に含浸後乾燥焼成する方法、(2)セリウ
ム酸化物にジルコニウム塩の水溶液を含浸担持後ランタ
ン塩の水溶液を含浸担持する方法、(3)セリウム酸化
物にランタン塩の水溶液を含浸担持後、ジルコニウム塩
の水溶液を含浸担持する方法がありいずれの場合も適宜
用いることができる。(B) The method for preparing the cerium oxide in which zirconium and lanthanum are supported includes (1) a method in which the cerium oxide is simultaneously impregnated with an aqueous solution of the above-mentioned zirconium salt and lanthanum salt, and then dried and calcined. ) There is a method of impregnating and supporting an aqueous solution of zirconium salt on cerium oxide, and then impregnating and supporting an aqueous solution of lanthanum salt, and (3) a method of impregnating and supporting an aqueous solution of lanthanum salt and then impregnating and supporting an aqueous solution of zirconium salt. In any case, it can be appropriately used.
【0017】このセリウム酸化物上に担持されるジルコ
ニウムは、セリウム酸化物及び/又はランタン酸化物と
少なくとも一部が複合物又は固溶体として存在すること
が好ましい。The zirconium supported on the cerium oxide preferably exists at least partially as a composite or solid solution with the cerium oxide and / or the lanthanum oxide.
【0018】セリウム酸化物とジルコニウム酸化物の比
(酸化物換算重量比)は、100:2〜100:60で
あり、より好ましくは、100:4〜100:40であ
る。この比が100:2よりセリウム酸化物が多くなる
と性能が低く、100:60よりジルコニウム酸化物が
多くなると性能が低くなる傾向となるものである。The ratio of cerium oxide to zirconium oxide (weight ratio in terms of oxide) is 100: 2 to 100: 60, more preferably 100: 4 to 100: 40. If the ratio of cerium oxide is more than 100: 2, the performance tends to be poor, and if the ratio of zirconium oxide is more than 100: 60, the performance tends to be poor.
【0019】ランタン酸化物の使用量は一体構造体1リ
ットル当りに対して0.1〜50gであり、0.1gよ
り少ない場合性能向上は示されず、50gを超える場合
は、添加に見合う向上は得られない。The amount of lanthanum oxide used is 0.1 to 50 g per liter of the monolithic structure. If the amount of lanthanum oxide is less than 0.1 g, no improvement in performance is shown. I can't get it.
【0020】本発明に係る(c)セリウム及びジルコニ
ウムが担持されてなる耐火性無機酸化物のうち、セリウ
ム及びジルコニウムは、上記同様の水溶性の塩、ゲル、
懸濁状であれば特に限定されるものでない。Among the refractory inorganic oxides (c) supporting cerium and zirconium according to the present invention, cerium and zirconium are water-soluble salts, gels,
There is no particular limitation as long as it is in a suspended state.
【0021】耐火性無機酸化物としては、活性アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア等の高表面積を有するものが挙
げられるが、特に活性アルミナが好ましい。この耐火性
無機酸化物は、一体構造体1リットル当たりに対して、
10g〜300g被覆されていることが好ましい。Examples of the refractory inorganic oxide include those having a high surface area such as activated alumina, silica and zirconia, and activated alumina is particularly preferable. This refractory inorganic oxide per 1 liter of the integral structure,
The coating is preferably 10 g to 300 g.
【0022】触媒を調製する方法としては、(1)水溶
性のセリウム及びジルコニウム塩を同時に耐火性無機酸
化物に含浸後乾燥焼成、(2)水溶性のセリウム塩を耐
火性無機酸化物に含浸担持後、水溶性のジルコニウム塩
を含浸担持、(3)水溶性のジルコニウム塩を耐火性無
機酸化物に含浸担持後、水溶性のセリウム塩を含浸担持
する方法等があるが、いずれの場合も適宜用いることが
できる。セリウム酸化物とジルコニウム酸化物は、少な
くとも一部が複合物又は固溶体として存在してなること
が好ましい。さらに好ましくは、このセリウム酸化物と
ジルコニウム酸化物の比(酸化物換算重量比)が、10
0:2〜100:60であり、より好ましくは、10
0:4〜100:40である。この比が、100:2よ
りセリウム酸化物が多くなると、性能が低く、100:
60よりジルコニウム酸化物が多くなると、性能が低く
なる傾向となるものである。As a method for preparing the catalyst, (1) water-soluble cerium and zirconium salt are simultaneously impregnated in the refractory inorganic oxide and then dried and calcined, and (2) water-soluble cerium salt is impregnated in the refractory inorganic oxide. After loading, there is a method of impregnating and supporting a water-soluble zirconium salt, (3) impregnating and supporting a water-soluble zirconium salt on a refractory inorganic oxide, and then impregnating and supporting a water-soluble cerium salt. It can be used as appropriate. It is preferable that at least a part of the cerium oxide and the zirconium oxide be present as a composite or solid solution. More preferably, the ratio of the cerium oxide to the zirconium oxide (weight ratio in terms of oxide) is 10.
0: 2 to 100: 60, more preferably 10
It is 0: 4 to 100: 40. If this ratio is higher than 100: 2 with cerium oxide, the performance is poor and 100:
When the amount of zirconium oxide is more than 60, the performance tends to be low.
【0023】一体構造体1リットル当りに対して、上記
(b)、(c)で用いるセリウム酸化物が10〜150
g、ジルコニウム酸化物が0.1〜50gである。セリ
ウム酸化物が10g未満である場合は、浄化性能が低
く、150gを超える場合は、添加に見合う性能向上が
示されない。ジルコニウム酸化物が0.1g未満である
場合は浄化性能が低く、50gを超える場合は、性能低
下を示すものである。The cerium oxide used in the above (b) and (c) is 10 to 150 per liter of the integrated structure.
g, zirconium oxide is 0.1 to 50 g. When the amount of cerium oxide is less than 10 g, the purification performance is low, and when it exceeds 150 g, the performance improvement commensurate with the addition is not shown. If the amount of zirconium oxide is less than 0.1 g, the purification performance is low, and if it exceeds 50 g, the performance is deteriorated.
【0024】(b)ジルコニウム及びランタンが担持さ
れてなるセリウム酸化物と(c)セリウム及びジルコニ
ウムが担持されてなる耐火性無機酸化物とに含まれるセ
リウムとの比(酸化物換算重量比)は、100:1〜1
0:100であることが好ましい。さらに好ましくは、
100:5〜20:100である。100:1より
(b)のセリウム酸化物が多くなると、リッチ側のNO
x性能低下が示され、10:100より(c)のセリウ
ム酸化物が多くなると性能が低くなる傾向となるもので
ある。The ratio (weight ratio in terms of oxide) of cerium contained in (b) cerium oxide carrying zirconium and lanthanum to (c) cerium contained in the refractory inorganic oxide carrying cerium and zirconium is: , 100: 1 to 1
It is preferably 0: 100. More preferably,
It is 100: 5 to 20: 100. When the amount of cerium oxide (b) is more than 100: 1, NO on the rich side
x performance deterioration is shown, and the performance tends to decrease as the amount of the cerium oxide (c) increases from 10: 100.
【0025】一体構造体1リットルに対する触媒組成物
は、50〜400g好ましくは、100〜350gであ
る。50g未満である場合は、浄化性能が低く、400
gを超える場合は、一体成形体に触媒組成物を被覆した
場合、その背圧が上昇し好ましくないものである。The catalyst composition per liter of the monolithic structure is 50 to 400 g, preferably 100 to 350 g. If the amount is less than 50 g, the purification performance is low and 400
When it exceeds g, when the integrally molded body is coated with the catalyst composition, the back pressure thereof is increased, which is not preferable.
【0026】一体構造体とは、通常排気ガス浄化用に用
いられる構造体をいい、好ましくはハニカム形状を有す
る構造体であり、コージェライト、ムライト等のセラミ
ック製のモノリス担体及びステンレス又はFe−Cr−
Al合金等のメタル製のモノリス担体が挙げられる。こ
れらの排気ガスを通過させるセル形状、孔径等について
は排気ガスの種類、エンジンの排気量により、種々選択
しうるものである。The integral structure means a structure which is usually used for purifying exhaust gas, preferably a honeycomb-shaped structure, and a ceramic monolith carrier such as cordierite or mullite and stainless steel or Fe-Cr. −
An example is a metal monolithic carrier such as an Al alloy. The cell shape, hole diameter, etc., through which these exhaust gases pass can be variously selected depending on the type of exhaust gas and the engine displacement.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる触媒は、
ロジウムを使用することなく、また従来より大巾にその
使用量を減少してCO,HCおよびNOxの三成分を同
時に除去する排気ガス浄化用触媒を提供することができ
る。As described above, the catalyst according to the present invention is
It is possible to provide an exhaust gas purifying catalyst which does not use rhodium and whose use amount is greatly reduced compared to the conventional one, and which simultaneously removes three components of CO, HC and NOx.
【0028】アルカリ土類金属酸化物の添加効果は、パ
ラジウムに直接作用し、その電荷状態を変化させること
により、反応性を高め、リッチ雰囲気でのNOx浄化能
を向上させるものである。(b)ジルコニウム及びラン
タンが担持されてなるセリウム酸化物と(c)セリウム
及びジルコニウムが担持されてなる耐火性無機酸化物を
混合して用いることにより、燃料ガス組成が化学量論比
(燃料ガスを完全燃焼させるのに必要な空気量)近傍で
のCO,HC及びNOx浄化能及びリッチNOx浄化能
の大巾な向上が示される。The effect of adding the alkaline earth metal oxide is that it acts directly on palladium and changes its charge state, thereby increasing the reactivity and improving the NOx purification ability in a rich atmosphere. By mixing and using (b) cerium oxide carrying zirconium and lanthanum and (c) refractory inorganic oxide carrying cerium and zirconium, the fuel gas composition has a stoichiometric ratio (fuel gas A large improvement in the CO, HC and NOx purification capacity and the rich NOx purification capacity in the vicinity of the amount of air required to completely burn the NOx is shown.
【0029】(b)のみを用いた場合、あるいは(c)
のみを用いた場合、いずれも(b)(c)混合して用い
た場合より性能は低いものである。(b)のランタン添
加は、化学量論比近傍でのCO,HC及びNOx浄化能
の向上が示されるもののリッチNOx浄化能の低下をき
たすものである。一方(b)に(c)を混合すると、上
記ランタン添加に伴う性能向上をさらに増加させ、かつ
リッチNOx浄化能の低下を抑制させるのみならず向上
させるものである。When only (b) is used, or (c)
Both of them have lower performances than the cases of mixing (b) and (c). The addition of lanthanum in (b) shows an improvement in the CO, HC and NOx purifying ability in the vicinity of the stoichiometric ratio, but a decrease in the rich NOx purifying ability. On the other hand, when (c) is mixed with (b), the performance improvement due to the addition of lanthanum is further increased, and the decrease in rich NOx purification capacity is not only suppressed but also improved.
【0030】[0030]
【実施例】以下に実施例により具体的に説明するが、本
発明の趣旨に反しない限り、これらの実施例に限定され
るものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the invention is not limited to these examples as long as the object of the present invention is not impaired.
【0031】(実施例1) (b)ジルコニウム及びランタンが担持されてなるセリ
ウム酸化物 市販のセリウム酸化物(CeO2、比表面積149m2/
g)50gにオキシ硝酸ジルコニル及び硝酸ランタンの
水溶液(ジルコニウム酸化物5g、ランタン酸化物10
g)を混合したのち乾燥後、500℃で1時間焼成して
(b)粉体を得た。Example 1 (b) Cerium oxide carrying zirconium and lanthanum Commercially available cerium oxide (CeO 2 , specific surface area 149 m 2 /
g) An aqueous solution of zirconyl oxynitrate and lanthanum nitrate in 50 g (zirconium oxide 5 g, lanthanum oxide 10
g) was mixed, dried, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to obtain (b) powder.
【0032】(c)セリウム及びジルコニウムが担持さ
れてなる耐火性無機酸化物 活性アルミナ(γ−Al2O3、比表面積155m2/
g)60gに硝酸セリウム及びオキシ硝酸ジルコニルの
水溶液(セリウム酸化物50g、ジルコニア酸化物5
g)を混合したのち乾燥後500℃で1時間焼成して
(c)粉体を得た。(C) Refractory inorganic oxide on which cerium and zirconium are supported Activated alumina (γ-Al 2 O 3 , specific surface area 155 m 2 /
g) 60 g of an aqueous solution of cerium nitrate and zirconyl oxynitrate (cerium oxide 50 g, zirconia oxide 5
g) was mixed, dried, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to obtain (c) powder.
【0033】上記(b)(c)粉体と酢酸バリウム(バ
リウム酸化物として20g)及びパラジウム3g含有す
る硝酸パラジウム水溶液を加え、ボールミルで湿式粉砕
して水溶性スラリーを調製した。このスラリーに断面積
1インチ平方当り400個のセルを有するコージェライ
ト製モノリス担体(内径33mm×長さ76mm)を浸
漬し、取り出した後、セル内の過剰スラリーを圧縮空気
で吹き飛ばした後、乾燥、焼成し、完成触媒を得た。An aqueous palladium nitrate solution containing the above powders (b) and (c), barium acetate (20 g as barium oxide) and 3 g of palladium was added and wet pulverized with a ball mill to prepare a water-soluble slurry. A cordierite monolithic carrier (inner diameter: 33 mm x length: 76 mm) having 400 cells per 1 inch square in cross section was immersed in this slurry, taken out, and the excess slurry in the cells was blown off with compressed air, followed by drying. Then, it was calcined to obtain a finished catalyst.
【0034】(実施例2〜8)実施例1において、
(b)粉体中のセリウム酸化物、ジルコニウム酸化物、
ランタン酸化物、(c)粉体中のセリウム酸化物、ジル
コニウム酸化物の含有量をそれぞれ変え、実施例1と同
様にして完成触媒を得た。このようにして得られた実施
例を触媒の1リットル当りの各触媒成分の担持量を表1
に示した。(Examples 2 to 8) In Example 1,
(B) cerium oxide, zirconium oxide in the powder,
A completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 1, except that the contents of lanthanum oxide, cerium oxide and zirconium oxide in the powder (c) were changed. The amount of each catalyst component supported per liter of the catalyst obtained in this way is shown in Table 1.
It was shown to.
【0035】(実施例9,10)実施例1において、酢
酸バリウム(バリウム酸化物として20g)を酢酸バリ
ウム(バリウム酸化物として、各々0.5g、40g)
に変えた以外は、実施例1と同様にして完成触媒を得
た。(Examples 9 and 10) In Example 1, barium acetate (20 g as barium oxide) was replaced with barium acetate (0.5 g and 40 g as barium oxide, respectively).
A completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that
【0036】(実施例11,12)実施例1において、
酢酸バリウム(バリウム酸化物として20g)を各々酢
酸カルシウム、酢酸ストロンチウム(いずれも酸化物と
して20g)に変えた以外は実施例1と同様にして完成
触媒を得た。(Embodiments 11 and 12) In Embodiment 1,
A completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that barium acetate (20 g as barium oxide) was changed to calcium acetate and strontium acetate (both were 20 g as oxide), respectively.
【0037】(実施例13,14)実施例1において、
(b)粉体中のセリウム酸化物、ジルコニウム酸化物、
および(c)粉体中のセリウム酸化物、ジルコニウム酸
化物の含有量を各々変え、実施例1と同様にして完成触
媒を得た。(Examples 13 and 14) In Example 1,
(B) cerium oxide, zirconium oxide in the powder,
And the finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that the contents of cerium oxide and zirconium oxide in the powder (c) were changed.
【0038】(実施例15、16)実施例4において、
パラジウム3gを含有する硝酸パラジウム水溶液を、各
々10g、20gに代えた以外は、実施例4と同様にし
て、完成触媒を得た。(Examples 15 and 16) In Example 4,
A completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 4 except that the palladium nitrate aqueous solution containing 3 g of palladium was changed to 10 g and 20 g, respectively.
【0039】(比較例1)実施例4において、酢酸バリ
ウムを除いた以外は実施例4と同様にして完成触媒を得
た。Comparative Example 1 A completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 4 except that barium acetate was omitted.
【0040】(比較例2)実施例4において、硝酸ラン
タンを除いた以外は実施例4と同様にして完成触媒を得
た。Comparative Example 2 A finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 4, except that lanthanum nitrate was omitted.
【0041】(比較例3)実施例4において、オキシ硝
酸ジルコニルを除いた以外は実施例4と同様にして完成
触媒を得た。Comparative Example 3 A finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 4 except that zirconyl oxynitrate was omitted.
【0042】(比較例4)実施例1で用いたセリウム酸
化物100gにオキシ硝酸ジルコニル及び硝酸ランタン
の水溶液(ジルコニウム酸化物10g、ランタン酸化物
10g)を混合したのち乾燥後、500℃で1時間焼成
した粉体と実施例1で用いた活性アルミナ60g、酢酸
バリウム(バリウム酸化物として20g)及びパラジウ
ム3g含有する硝酸パラジウムを加え、実施例1と同様
にして完成触媒を得た。Comparative Example 4 100 g of the cerium oxide used in Example 1 was mixed with an aqueous solution of zirconyl oxynitrate and lanthanum nitrate (10 g of zirconium oxide and 10 g of lanthanum oxide), dried, and then dried at 500 ° C. for 1 hour. The calcined powder, 60 g of activated alumina used in Example 1, barium acetate (20 g as barium oxide) and palladium nitrate containing 3 g of palladium were added to obtain a completed catalyst in the same manner as in Example 1.
【0043】(比較例5)実施例1において、活性アル
ミナ60gに硝酸セリウム、オキシ硝酸ジルコニル及び
硝酸ランタン(セリウム酸化物100g、ジルコニウム
酸化物10g、ランタン酸化物10g)を混合したのち
乾燥後500℃で1時間焼成した粉体と酢酸バリウム
(バリウム酸化物として20g)及びパラジウム3g含
有する硝酸パラジウムを加え、実施例1と同様にして完
成触媒を得た。(Comparative Example 5) In Example 1, 60 g of activated alumina was mixed with cerium nitrate, zirconyl oxynitrate and lanthanum nitrate (100 g of cerium oxide, 10 g of zirconium oxide, 10 g of lanthanum oxide), dried and dried at 500 ° C. Then, the powder calcined for 1 hour, barium acetate (20 g as barium oxide) and palladium nitrate containing 3 g of palladium were added, and a completed catalyst was obtained in the same manner as in Example 1.
【0044】(比較例6)白金を2.25g含有するジ
ニトロジアミン白金水溶液とロジウムを0.22g含有
する硝酸ロジウム水溶液を混合した溶液に実施例1で用
いた活性アルミナ200gを含浸担持した粉体と実施例
1で用いたセリウム酸化物100gをボールミルで湿式
粉砕後、実施例1と同様にして完成触媒を得た。Comparative Example 6 Powder in which 200 g of activated alumina used in Example 1 was impregnated and supported in a solution prepared by mixing an aqueous dinitrodiamine platinum solution containing 2.25 g of platinum and an aqueous rhodium nitrate solution containing 0.22 g of rhodium. Then, 100 g of the cerium oxide used in Example 1 was wet pulverized with a ball mill, and a finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 1.
【0045】(比較例7)パラジウムを2.25g含有
する硝酸パラジウム水溶液とロジウムを0.22g含有
する硝酸ロジウム水溶液の混合溶液を実施例1で用いた
活性アルミナ200gに含浸乾燥、焼成して得られた粉
体と実施例1で用いたセリウム酸化物100gをボール
ミルで湿式粉砕後、実施例1と同様にして完成触媒を得
た。Comparative Example 7 A mixed solution of an aqueous palladium nitrate solution containing 2.25 g of palladium and an aqueous rhodium nitrate solution containing 0.22 g of rhodium was impregnated into 200 g of the activated alumina used in Example 1 and dried, followed by firing. The obtained powder and 100 g of the cerium oxide used in Example 1 were wet pulverized with a ball mill and then a finished catalyst was obtained in the same manner as in Example 1.
【0046】このようにして得られた実施例と比較例の
触媒1リットル当りの各触媒成分の担持量を表1に示し
た。Table 1 shows the supported amounts of the respective catalyst components per liter of the catalysts of Examples and Comparative Examples thus obtained.
【0047】(実施例17)実施例1〜16及び比較例
1〜7で得られた触媒を、エンジン耐久後、触媒活性を
評価した。以下にその手順を示す。Example 17 The catalysts obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated for catalytic activity after engine durability. The procedure is shown below.
【0048】市販の電子制御方式のエンジン(8気筒4
400cc)を使用し、各触媒を充填したマルチコンバ
ーターをエンジンの排気系に連設して耐久テストを行な
った。エンジンは、定常運転60秒、減速6秒(減速時
に燃料がカットされて、触媒は、高温酸化雰囲気の厳し
い条件にさらされる。)というモード運転で運転し触媒
ベッド温度が定常運転時950℃となる条件で50時間
触媒をエージングした。エージング後の触媒性能の評価
は、市販の電子制御方式のエンジン(4気筒1800c
c)を使用し、各触媒を充填したマルチコンバーター
を、エンジンの排気系に連設して行なった。触媒の三元
性能は触媒入口ガス温度400℃、空間速度90,00
0hr~1の条件で評価した。この際、外部発振器より1
Hzサイン波型シグナルをエンジンのコントロールユニ
ットに導入して、空燃比(A/F)を±1.0A/F,
1Hzで振動させながら平均空燃比を連続的に変化さ
せ、この時の触媒入口及び出口ガス組成を同時に分析し
て、平均空燃比A/Fが15.1から14.1までC
O,HC及びNOの浄化率を求めた。Commercially available electronically controlled engine (8 cylinders 4
Using 400 cc), a multi-converter filled with each catalyst was connected to the exhaust system of the engine and a durability test was conducted. The engine operates in a mode operation of 60 seconds of steady operation and 6 seconds of deceleration (fuel is cut during deceleration, and the catalyst is exposed to severe conditions of high temperature oxidizing atmosphere), and the catalyst bed temperature is 950 ° C during steady operation. The catalyst was aged for 50 hours under the following conditions. The catalyst performance after aging was evaluated by using a commercially available electronically controlled engine (4-cylinder 1800c
Using c), a multi-converter filled with each catalyst was connected to the exhaust system of the engine. The three-way performance of the catalyst is such that the catalyst inlet gas temperature is 400 ° C and the space velocity is 90,000.
It was evaluated under the condition of 0 hr- 1 . At this time, 1 from the external oscillator
Introducing a Hz sine wave type signal into the engine control unit, the air-fuel ratio (A / F) is ± 1.0A / F,
The average air-fuel ratio is continuously changed while oscillating at 1 Hz, and the catalyst inlet and outlet gas compositions at this time are simultaneously analyzed, and the average air-fuel ratio A / F is 15.1 to 14.1 C
The purification rates of O, HC and NO were obtained.
【0049】上記のようにして求めたCO,HC及びN
Oの浄化率対入口空燃比をグラフにプロットして、三元
特性曲線を作成し、CO,NO浄化率曲線の交点(クロ
スオーバーポイントと呼ぶ)の浄化率と、その交点のA
/F値におけるHC浄化率さらに、A/Fが14.2
(エンジン排気ガスがリッチ)でのNO浄化能を表2に
示した。CO, HC and N obtained as described above
The purification rate of O versus the inlet air-fuel ratio is plotted in a graph to create a ternary characteristic curve, and the purification rate at the intersection (called a crossover point) of the CO and NO purification rates and the intersection A
HC purification rate at / F value Further, A / F is 14.2
Table 2 shows the NO purifying ability when the engine exhaust gas is rich.
【0050】また、触媒の低温での浄化性能は、空燃比
を±0.5A/F(1Hz)の条件で振動させながら、
平均空燃比をA/Fに14.6に固定してエンジンを運
転し、エンジン排気系の触媒コンバーターの前に熱交換
器を取り付けて、触媒入口ガス温度を200℃〜500
℃まで連続的に変化させ、触媒入口及び出口ガス組成を
分析して、CO,HC及びNOの浄化率を求めることに
より評価した。上記の様にして求めた、CO,HC及び
NOの浄化率50%での温度(ライトオフ温度)を測定
して表2に示した。Further, the purification performance of the catalyst at low temperature is as follows, while vibrating the air-fuel ratio under the condition of ± 0.5 A / F (1 Hz).
The engine is operated with the average air-fuel ratio fixed to A / F of 14.6, a heat exchanger is installed in front of the catalytic converter of the engine exhaust system, and the catalyst inlet gas temperature is 200 ° C to 500 ° C.
It was evaluated by determining the purification rates of CO, HC and NO by analyzing the composition of the gas at the inlet and the outlet of the catalyst while continuously changing the temperature to 0 ° C. The temperature (light-off temperature) at a purification rate of 50% of CO, HC and NO determined as described above was measured and shown in Table 2.
【0051】表2より、本発明に開示される触媒は、貴
金属として、ロジウムを含まず、パラジウムのみでC
O,HCおよびNOxの三成分を同時に高性能に除去で
きることがわかる。さらに、エンジン排気ガスがリッチ
側でのNOxの浄化率(A/Fが14.2でのNOxの
値)に優れ、かつ著しく低温でHC,CO及びNOの三
成分を同時除去(ライトオフ温度の値)できるものであ
る。From Table 2, the catalyst disclosed in the present invention does not contain rhodium as a noble metal, but only palladium with C
It can be seen that the three components of O, HC and NOx can be simultaneously removed with high performance. Furthermore, the NOx purification rate on the rich side of the engine exhaust gas (NOx value when A / F is 14.2) is excellent, and the three components of HC, CO and NO are simultaneously removed at a significantly low temperature (light-off temperature). Value) is possible.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】[0053]
【表2】 [Table 2]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大幡 知久 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomohisa Ohata 1 992 Nishikioki, Kamahama, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo 1
Claims (5)
酸化物並びに、(b)ジルコニウム及びランタンが担持
されてなるセリウム酸化物、(c)セリウム及びジルコ
ニウムが担持されてなる耐火性無機酸化物を含有する触
媒活性成分を一体構造体に被覆してなることを特徴とす
る排気ガス浄化用触媒。1. A (a) palladium and alkaline earth metal oxide, (b) a cerium oxide carrying zirconium and lanthanum, and (c) a refractory inorganic oxide carrying cerium and zirconium. An exhaust gas purifying catalyst, characterized in that the catalytically active component contained therein is coated on an integral structure.
ラジウムが0.5〜30g、セリウム酸化物が10〜1
50g、ジルコニウム酸化物が0.1〜50g、ランタ
ン酸化物が0.1〜50g、アルカリ土類金属酸化物が
0.1〜50g、及び耐火性無機酸化物が10〜300
gを被覆してなる請求項1記載の触媒。2. Palladium in an amount of 0.5 to 30 g and cerium oxide in an amount of 10 to 1 per liter of the integrated structure.
50 g, zirconium oxide 0.1 to 50 g, lanthanum oxide 0.1 to 50 g, alkaline earth metal oxide 0.1 to 50 g, and refractory inorganic oxide 10 to 300.
The catalyst according to claim 1, which is coated with g.
少なくとも一部が複合物又は固溶体として存在してなる
請求項1記載の触媒。3. The catalyst according to claim 1, wherein at least a part of the cerium oxide and the zirconium oxide is present as a composite or solid solution.
比(酸化物換算重量比)が100:2〜100:60で
ある請求項1、2又は3記載の触媒。4. The catalyst according to claim 1, 2 or 3, wherein the ratio of the cerium oxide to the zirconium oxide (oxide conversion weight ratio) is 100: 2 to 100: 60.
されてなるセリウム酸化物と(c)セリウム及びジルコ
ニウムが担持されてなる耐火性無機酸化物とに含まれる
セリウムとの比(酸化物換算重量比)が、100:1〜
10:100である請求項1記載の触媒。5. A ratio of cerium contained in (b) cerium oxide carrying zirconium and lanthanum and (c) refractory inorganic oxide carrying cerium and zirconium (weight ratio in terms of oxide). ) Is from 100: 1
The catalyst according to claim 1, which is 10: 100.
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JP2007289913A (en) * | 2005-07-12 | 2007-11-08 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifying catalyst and process for producing it |
CN105636673A (en) * | 2013-10-22 | 2016-06-01 | 优美科股份公司及两合公司 | Catalyst for the oxidation of CO and HC at low temperatures |
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US6483669B1 (en) | 1999-09-17 | 2002-11-19 | Hutchinson Technology Incorporated | Integrated lead suspension with IC chip and method of manufacture |
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1992
- 1992-02-07 JP JP02279292A patent/JP3272015B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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