JPH05237389A - 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 - Google Patents

排ガス浄化材及び排ガス浄化方法

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JPH05237389A
JPH05237389A JP3273067A JP27306791A JPH05237389A JP H05237389 A JPH05237389 A JP H05237389A JP 3273067 A JP3273067 A JP 3273067A JP 27306791 A JP27306791 A JP 27306791A JP H05237389 A JPH05237389 A JP H05237389A
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JP
Japan
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exhaust gas
catalyst
molded body
group
material according
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JP3273067A
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English (en)
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Satoshi Kadoya
聡 角屋
Kiyohide Yoshida
清英 吉田
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Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空燃比がリーン側となるガソリンエンジンの
排ガスにみられるように、微粒子状炭素物質が極めて少
なく、未燃焼炭化水素等の可燃性物質の量が少ない排ガ
スにおいても、排ガス中のNOx を比較的低温で効果的に
還元除去できる排ガス浄化材を提供する。 【構成】 耐熱性の多孔性成形体の入口側の部分に、
(a) アルカリ金属元素の１種又は２種以上と、(b) 周期
表のＩＢ族、IIＢ族、ＶＡ族、VIＡ族、VIIA族、白金族
を除いたVIII族の遷移金属及びSnからなる群から選ばれ
た１種又は２種以上の元素と、(c) 希土類元素の１種又
は２種以上とからなる第一の触媒が担持されており、成
形体の出口側の部分には、１種又は２種以上の白金族元
素からなる第二の触媒が担持されており、第二の触媒が
光化学的手法により担持された排ガス浄化材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排ガス浄化材及びこの排
ガス浄化材を使用した排ガス浄化方法に関し、更に詳し
くは、微粒子状炭素物質（パティキュレート）をほとん
ど含まず、酸化雰囲気となる排ガスにおいても、その中
に存在する窒素酸化物を始めとする有害ガス成分を、効
果的に浄化することのできる排ガス浄化材、及びそれを
用いた排ガス浄化方法に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
等の内燃機関、各種外燃機関、工場等に設置された燃焼
機器などから排出される排ガス中には窒素酸化物（以下
NOx と呼ぶ）が含まれるが、このNOx は酸性雨の原因の
一つとされ、環境上の大きな問題となっている。
【０００２】排ガス中のNOx を除去する方法としては、
たとえばガソリンエンジンからの排ガス中のNOx に対し
ては、エンジン運転における空燃比を調整するととも
に、いわゆる３元触媒を用いてNOx を無害なＮ2 に還元
する方法が採用されている。しかしながら、一般に、酸
素濃度が高い雰囲気下では、還元ガスの導入なしではNO
x の還元反応は進行しにくく、たとえば、ガソリンエン
ジン等の排ガスにおいて空燃比がリーン側となる酸素量
が過剰になるような条件下では、これまでの３元触媒方
式によりNOx を還元することは難しい。
【０００３】一方、工場排ガスなどについては、酸化物
の触媒を用い、還元剤としてNH3 を導入してNOx を還元
する方法が用いられているが、装置が大型化する等の欠
点があり、自動車等の移動する排ガス源には適さない。
【０００４】また、排ガス中の微粒子状炭素物質（通常
「パティキュレート」と呼ばれる）を還元剤として用
い、適切な触媒の存在下でNOx を還元することも考えら
れるが、ガソリンエンジンの排ガスには微粒子状炭素物
質は大変少なく、この方法を利用することはできない。
【０００５】そこで最近になって、NOx の効果的な除去
をすることができる触媒及びそれらを用いた除去方法が
精力的に研究開発されつつある。
【０００６】たとえば、特開平1-94946 号は、ある一定
の格子面間隔を有するアルミノシリケートゼオライト
に、一価及び二価の銅、およびこの銅原子数１に対して
0.2 以上のアンモニアを担持した高活性窒素酸化物分解
触媒を開示している。
【０００７】また、特開昭63-100919 号やＳＡＥ Techn
ical Paper （900496,1990 年）は、銅を含有するゼオ
ライトやアルミナなどの触媒を用いて、酸化雰囲気中、
炭化水素の存在下で上記触媒に窒素酸化物を含有する排
ガスを接触させることにより、排ガス中の窒素酸化物を
除去する方法を開示している。
【０００８】しかしながら、上述の触媒及び方法を始め
とする従来の触媒及び方法は、排ガス中の酸素濃度が高
いときの触媒特性や耐久性等の点で問題が残されてお
り、実用的ではない。
【０００９】従って本発明の目的は、空燃比がリーン側
となるガソリンエンジンの排ガスにみられるように、微
粒子状炭素物質が極めて少なく、未燃焼炭化水素（以下
これをＨＣと呼ぶ）等の可燃性物質の量が少ない排ガス
においても（即ち酸化雰囲気においても）、排ガス中の
NOx を比較的低温で効果的に還元除去できる排ガス浄化
材、及び排ガス浄化方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、耐熱多孔性成形体の排ガス流入口
側の部分に、アルカリ金属、特定の遷移金属及び希土類
金属元素を同時に含有する触媒を担持させ、かつ排ガス
流出口側の部分に白金族元素からなる触媒を光化学的手
法により担持させることにより、微粒子状炭素物質を実
質的に含まない酸化性雰囲気の排ガスの浄化を効率的に
行うことができることを発見し、本発明を完成した。
【００１１】すなわち、微粒子状炭素物質をほとんど含
まず、酸化雰囲気となる排ガスを浄化する本発明の排ガ
ス浄化材は、耐熱性の多孔性成形体の入口側の部分に、
(a)アルカリ金属元素の１種又は２種以上と、(b) 周期
表のＩＢ族、IIＢ族、ＶＡ族、VIＡ族、VII Ａ族、白金
族を除いたVIII族の遷移金属及びSnからなる群から選ば
れた１種又は２種以上の元素と、(c) 希土類元素の１種
又は２種以上とからなる第一の触媒が担持されており、
前記成形体の出口側の部分には、１種又は２種以上の白
金族元素からなる第二の触媒が担持されており、前記第
二の触媒は光化学的手法により担持されたものであるこ
とを特徴とする。
【００１２】また上記の排ガス浄化材を用い、微粒子状
炭素物質をほとんど含まず、酸化雰囲気となる排ガスを
浄化する本発明の排ガス浄化方法は、前記排ガス中に存
在する未燃焼炭化水素を還元剤として窒素酸化物を還元
することを特徴とする。
【００１３】
【実施例及び作用】以下、本発明を詳細に説明する。本
発明で用いる成形体は、高温の排ガスを通過させるもの
であるため、多孔性で耐熱性、特に耐熱衝撃性に優れて
いる必要がある。そのような成形体形成材料としては、
アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア及びそれらの
複合物であるシリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニ
ア、アルミナ−チタニア、シリカ−チタニア、シリカ−
ジルコニア、チタニア−ジルコニア、ムライト、コージ
ェライト等のセラミックスが挙げられる。
【００１４】上記の材料からなる成形体としては、圧力
損失の小さいハニカム型あるいはフォーム型のものを使
用するのが良い。また、上記した材料からなるペレット
等も用いることができる。
【００１５】本発明では、(a) アルカリ金属元素（Li、
Na、Ｋ、Cs等) の１種又は２種以上と、(b) 周期表のＩ
Ｂ族、IIＢ族、ＶＡ族(V、Nb、Ta) 、VIＡ族(Cr 、Mo、
Ｗ）、VII Ａ族（Mn、Tc、Re) 、白金族を除いたVIII族
の遷移金属及びSnからなる群から選ばれた１種又は２種
以上の元素と、(c) 希土類元素(Ce 、La、Nd、Sm等)の
１種又は２種以上とからなる第一の触媒と、白金族元素
からなる第二の触媒を用いる。
【００１６】上記した第一の触媒は、酸化雰囲気でも比
較的低温で排ガス中のＨＣを還元剤としてNOx を還元す
る。すなわち、上記の触媒の存在により、200 〜500 ℃
程度の比較的低温でもＨＣが活性化されてNOx と反応
し、これによりNOx は効率良くＮ2 に還元される。この
ようにNOx の還元が比較的低温で起こるのは、第一の触
媒の成分(a) 、(b) 及び(c) が同時に存在することによ
る相乗効果によるものと思われる。
【００１７】第一の触媒において、成分(a) としてＫ及
び／又はCsを用いるのが好ましい。中でもCsを用いる
と、プロパンなどの飽和炭化水素を含め、どの未燃焼炭
化水素もNOx と反応して良好なNOx の除去を行うことが
できる。これは、Csの存在により、NOx と炭化水素の反
応の選択性が高くなり、排ガス中のＯ2 と炭化水素との
反応が抑制されるためと考えられる。
【００１８】また、触媒成分(b) においては、Cu、Ｖ、
Mn等を用いるのが好ましく、これにさらにAgを加えるこ
とができる。触媒成分(c) としては、Ce及び／又はLaを
用いるのが好ましい。
【００１９】上記の三成分(a) 、(b) 及び(c) の配合量
は、それぞれの金属分の重量比で、(a) が10〜80％、
(b) が10〜80％、及び(c) が10〜80％であり、好ましく
は(a)を25〜50％、(b) を25〜50％、及び(c) を25〜50
％とする。
【００２０】第一の触媒は、成形体の排ガス入口側の部
分に後述する方法によって担持される。
【００２１】本発明では、上述の第一の触媒の他に、酸
化能の高い白金族元素を含む第二の触媒を用いる。この
白金族元素を含む第二の触媒は、残存する炭化水素やCO
等の浄化用触媒として働く。この第二の触媒は、Pt系触
媒、またはPd系触媒であってもよいし、Pt系とPd系の混
合触媒、さらにはPt系、Pd系及びRh系の混合触媒として
も良い。また上記の白金族系の触媒の他に、さらにAu及
び／又はAgを含有することもできる。このように白金族
元素を含む触媒にさらにAu及び／又はAgを加えることで
浄化特性を向上することができる。
【００２２】この第二の触媒は、成形体の排ガス出口側
の部分に光化学的手法により担持する。この担持の方法
は後に詳述する。
【００２３】このように本発明では、二系統の触媒をそ
れぞれ成形体の二つの部分に分けて担持するが、成形体
の排ガス流入口側の部分に上述の第一の触媒を、出口側
の部分に第二の触媒を保持すると、排ガスの浄化は極め
て良好となる。すなわち、入口側の第一の触媒上で、ま
ずＨＣによりNOx が還元される。なお、第一の触媒は上
述のように卑金属を主体とするので、SO3 生成を抑制す
ることができる。
【００２４】次に、出口側の第二の触媒上で排ガス中に
残存するＨＣ、CO等が酸化される。またこの第二の触媒
上で、上述の入口側の第一の触媒上で還元されずに残っ
たNOx が還元される。
【００２５】上述した第一の触媒、及び第二の触媒は、
上述したセラミック材料からなる成形体に直接担持して
もよいが、成形体の表面にさらに、多孔質のセラミック
層を形成し、この多孔質のセラミック層に触媒を担持す
る構成とするのがよい。成形体より表面積の大きな多孔
質のセラミック層を成形体上に設け、これに触媒を担持
する構成とすると、排ガスと排ガス浄化材との接触面積
が大きくなり、排ガス浄化能はいっそう向上する。な
お、触媒の担持層となる多孔質のセラミック層の比表面
積は３０ｍ2 ／ｇ以上とするのがよい。
【００２６】成形体上に設ける多孔質のセラミック層を
形成する材料としては、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、マグネシア、チタニア−アルミナ、チタニア−シリ
カ、チタニア−ジルコニア、アルミナ−ジルコニア、ア
ルミナ−シリカ等の多孔質で表面積の大きいセラミック
ス等が挙げられる。炭化水素によるNOx の除去率を向上
させるためには、特に、上述したアルミナ系のセラミッ
クスや、ジルコニア、チタニア、チタニア−ジルコニア
等を用いるのがよい。なお、浄化材による圧力損失を過
度に大きくしないように、後述するウォッシュコート法
やゾル−ゲル法により多孔質のセラミック層を形成する
のがよい。
【００２７】セラミック成形体上に多孔質のセラミック
層を設け、これに第一及び第二の触媒を担持する場合に
は、セラミック成形体に対して３〜１５重量％の多孔質
のセラミック層を設け、この多孔質のセラミック層に対
して、触媒を担持するのがよい。多孔質のセラミック層
が上記の下限値未満であると、十分な量の触媒を担持す
ることが難しくなる。また、多孔質のセラミック層が上
記の上限値を超す量となると、浄化材における圧力損失
が大きくなりすぎる。より好ましくは、多孔質のセラミ
ック層は成形体の５〜１２重量％とする。
【００２８】多孔質のセラミック層に担持される触媒の
量は、多孔質のセラミック層に対して第一の触媒が０．
０１〜１０重量％、第二の触媒が０．０１〜０．５重量
％（ともに触媒の金属分に換算して）とする。第一の触
媒の担持量が０．０１重量％未満であると、NOx の浄化
率が向上しない。また、１０重量％を超す量の第一の触
媒を担持すると、かえってＨＣとNOx の反応が抑制され
ることになる。一方、第二の触媒の担持量が０．０１重
量％未満であると、排ガス中に残存するCO、ＨＣ等の浄
化能の向上がみられない。また、第二の触媒の担持量が
０．５重量％を超してもCO、ＨＣ等の浄化能にそれほど
向上がみられないので、経済性を考慮して上限を０．５
重量％とする。
【００２９】なお、多孔質のセラミック層を設けずに、
セラミック成形体に上述した第一及び第二の触媒を担持
する場合、あるいはペレットを担体として用いる場合に
は、排ガスに対する触媒量が上記範囲と同じになるよう
なレベルに設定する。
【００３０】本発明において、フォーム型成形体を用い
る場合、成形体の排ガスの入口側を低密度とし、また出
口側を高密度薄層部として、NOx 還元用の触媒である第
一の触媒を成形体の低密度部分に担持し、残存するＨＣ
やCOの浄化用触媒として働く第二の白金族系触媒を成形
体の排ガス出口側の高密度薄層部に担持する構成とする
ことができる。このようにすると、成形体の入口側が低
密度であるために、排ガスが成形体内細孔に入りやす
く、また排ガスは出口側の薄層部により適度の抵抗を受
けることになるので、低密度の部分で効率の良いNOx の
還元が期待できる。
【００３１】排ガスの出口側にあたる成形体の高密度薄
層部を形成する方法はいくつか考えられるが、(a) 所望
の形状の型の底面にグリセリン、水、界面活性剤からな
る離型剤を塗布し、この型にコージェライト等のスラリ
ーを流し込み、型を分離し、乾燥後、焼成する方法や、
(b) 均一な成形体をまず形成し、有機バインダとコージ
ェライト等の粉末を混合し、それを成形体の一表面に塗
布して乾燥し、焼成する方法等が好ましい。
【００３２】このようにして形成される耐熱多孔性成形
体は、低密度部において、60〜90％程度のポロシティ及
び３〜1000μｍ（平均約200 〜800 μｍ）のポアサイズ
を有し、高密度薄層部において、40〜70％のポロシテ
ィ、及び３〜400 μｍ（平均約20〜300 μｍ) 程度のポ
アサイズを有するのが好ましい。また、高密度薄層部自
身の厚さとしては、５〜2000mmであるのが好ましく、よ
り好ましくは10〜50mmである。
【００３３】フォーム型の成形体全体の大きさは、目的
に応じて種々変更することができるが、一般に成形体の
直径は50〜400mm 、厚さは５〜30mmとするのが好まし
い。また必要に応じて、複数枚の成形体を積層したもの
でもよい。
【００３４】上記の二つの触媒の耐熱多孔性成形体への
担持は、以下の方法により行うことができる。
【００３５】成形体の排ガス流入口側に第一の触媒を担
持する方法には、第一の触媒を形成する金属の炭酸塩、
硝酸塩、酢酸塩、塩化物、水酸化物などの水溶液に、ハ
ニカム型やフォーム型の耐熱多孔性成形体を浸漬する方
法等を採用できる。また、また、フェロシアン化アルカ
リなどのように複数の卑金属系金属を含む化合物の溶液
に成形体を浸漬して、触媒を含浸させる方法も可能であ
る。
【００３６】排ガスの出口側に当たる部分への第二の触
媒の担持は、光化学的手法により行う。この方法では、
まず、成形体の排ガス流出口側の部分を、第二の触媒と
して用いる白金族元素の塩化物等の水溶液に浸漬する。
なお、このとき第一の触媒が担持される成形体部分は浸
漬しない。次に、５００Ｗ程度の水銀ランプ等を用い
て、この浸漬部分に光を照射し、白金族元素の担持を行
う。
【００３７】以上の光照射を行うと、非常に効果的に第
二の触媒を成形体に担持することができる。すなわち、
光照射を行うことにより、高濃度でかつ高い分散度で白
金族元素を成形体に担持することができる。
【００３８】なお、成形体に直接触媒を担持せず、成形
体上にセラミックス等の多孔質の担体層を設けてこれに
第二の触媒を担持する場合には、(a) 先ず成形体上に後
述する方法により担体層を形成し、次にこの担体層に対
して上述の光化学的手法により第二の触媒を担持する方
法や、(b) 担体層を形成するセラミックス粉末に対して
まず上述の光化学的手法により第二の触媒を担持し、そ
の後、第二の触媒を担持したセラミックス粉末を用い、
浸漬法等により第二の触媒を担持したセラミックスの担
体層を成形体上に形成する方法等を採用することができ
る。なお、上述の通り光化学的手法によれば触媒は均一
でかつ高い分散度で担持されるので、このような触媒の
担体層は薄くすることができる。
【００３９】触媒の担持面積を大きくするためには、上
述の通り、多孔質で表面積の大きいセラミックス等の担
体層を介して、成形体に間接的に担持させるのが好まし
い。浄化材による圧力損失を適度なものとし、触媒を均
一に高分散で担持させるためには、ウオッシュコート法
やゾル−ゲル法を用いて成形体の表面に担体層を形成す
るのがよい。
【００４０】ウォッシュコート法は、上記したセラミッ
クスのスラリー中に成形体を浸漬し、乾燥することによ
り触媒の担体層となるセラミックス層を成形体表面上に
形成する方法である。
【００４１】この方法を用いる場合、触媒活性種の担持
は、担体層となるセラミックス層の形成後に含浸法等に
より行うことができるが、触媒をあらかじめ含浸したセ
ラミックス粉末を用いてウォッシュコート法を行えば、
一回の処理で触媒を担持した担体層を形成することがで
きる。
【００４２】またゾル−ゲル法は、以下に詳述するよう
に、２通りある。第一の方法は、触媒活性種担体層用セ
ラミックスを形成する金属の有機塩（例えばアルコキシ
ド）を加水分解し、得られたゾルをハニカム型やフォー
ム型の成形体にコーティングし、水蒸気等との接触によ
りセラミックスの膜を生成させた後、乾燥、焼成し、最
後に触媒活性種の担持を行う方法である。例えば、担体
層用セラミックスとしてチタニア（TiＯ2 ）を用い、こ
れに触媒活性種を担持させる場合、まずTiのアルコキシ
ド（例えば、Ti(O-isoＣ3 Ｈ7 ）4 ）のアルコール溶液
に、CH3 COOH、ＨNO3 、ＨCl等の酸を加えたコーティン
グ液を生成する。このコーティング液に成形体を浸漬
し、引き上げた後、水蒸気あるいは水と反応させてゲル
化を行う。
【００４３】次いで、ハニカムやフォーム型の成形体を
乾燥、焼成すれば、それらの空孔表面にチタニアの膜が
形成される。
【００４４】次に、触媒活性種の炭酸塩、硝酸塩、酢酸
塩、水酸化物、塩化物などの水溶液を含浸して、再び乾
燥、焼成し、触媒の担持を行う。
【００４５】第二の方法は、担体層用セラミックスと触
媒活性種をハニカムやフォーム型の成形体に同時にコー
ティングする方法である。例えば、まずTiアルコキシド
のアルコール溶液にCH3 COOH、ＨNO3 、ＨCl等の酸と、
さらに触媒活性金属種の塩の水溶液とを加えて、コーテ
ィング液を生成する。次いで、そのコーティング液に成
形体を浸漬した後、水蒸気あるいは水と反応させてゾル
化、さらにはゲル化を行う。その後、成形体を乾燥、焼
成し、触媒を担持したチタニアからなるコーティング層
を形成する。
【００４６】上記のいずれのゾル−ゲル法においても、
触媒活性金属種の塩としては、水に溶解するものであれ
ば、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物など、どのよう
な種類のものでも用いることができる。また、アルコキ
シドのアルコール溶液中に触媒金属の塩を均一に分散さ
せることを目的に、エチレングリコール等の分散剤を添
加するのが好ましい。
【００４７】なお、酸はゲル化の際の加水分解反応の触
媒として添加するものである。しかし、酸の代わりにア
ルカリを添加しても、加水分解反応を促進することがで
きる。
【００４８】以上において担体層用セラミックスとして
チタニアを例に説明したが、それ以外のセラミックの場
合でも、同様にゾル−ゲル法により担持することができ
る。例えば、触媒活性種をアルミナに担持させる場合
は、Alのアルコキシドを用い、上述のチタニアの場合と
同様の方法で行う。その他の多孔質担体を用いるときも
同様である。
【００４９】ゾル−ゲル法によれば、成形体中に触媒を
極めて均一に担持させることが可能であり、高密度の領
域でも均一な担持が容易となる。
【００５０】以上に示した方法により成形体（担体層）
に担持された第一の触媒の各成分は、成形体（担体層）
中において酸化物の状態で存在する。また、第二の触媒
における各金属成分は、元素又は酸化物の状態で成形体
（担体層）中に存在する。
【００５１】本発明における微粒子状炭素物質（パティ
キュレート）をほとんど含有しない排ガスとは、微粒子
状炭素物質を0.003g／Hp・時以下含有する排ガスを指
す。このような微粒子状炭素物質濃度の排ガスは、ガソ
リンエンジン等の排ガスにみられる。なお、ディーゼル
エンジンの排ガスにおいては、エンジンの運転条件、負
荷等により変動はするが、通常0.3 〜0.6g／Hp・時程度
の微粒子状炭素物質を含有する。
【００５２】微粒子状炭素物質（パティキュレート）を
ほとんど含有しないガソリンエンジン等の排ガスは、通
常未燃焼炭化水素（ＨＣ）を100 〜500 ppm 程度、NOx
を200 〜4000ppm 程度含有する。また、本発明における
酸化性雰囲気とは、一酸化炭素、炭化水素等の未燃焼成
分を燃焼するのに必要な理論酸素量より多い酸素を含む
雰囲気を指す。通常、酸素量が４容量％以上の排ガスは
酸化性雰囲気である。ＨＣとしては、プロパン、プロピ
レン、アセチレン、エチレン等が含まれるが、反応性は
三重結合（アセチレン等）＞二重結合（エチレン、プロ
ピレン等）＞一重結合（プロパン）の順に大きい。通常
排ガス中のＨＣは主としてメタン、エチレン、アセチレ
ンからなるので、NOx 還元反応温度は上述のように200
〜500 ℃、好ましくは250 〜450 ℃とする。反応温度が
高すぎると、ＨＣ自身の燃焼が生じ、NOx の還元作用を
しなくなる。
【００５３】本発明を以下の具体的実施例によりさらに
詳細に説明する。実施例１ コージェライト製ハニカム型成形体（厚さが50mmで見か
けの体積が35cm3 の円板状成形体、重量17g 、空孔率 7
4 ％）に、上記したウォッシュコート法により、TiＯ2
を成形体に対して10％（重量％、以下同じ) コートし
た。得られた成形体の一方の端部以外の部分に、CuCl2
の水溶液を用いてTiＯ2 に対してCuを2.5％含浸し、ま
たCe(NO 3 ) 3 水溶液を用いてCeを2.5 ％含浸し、次い
でＫ2 CO3水溶液を用いてＫを 2.5％含浸した。
【００５４】上記の含浸を施した成形体を乾燥後、500
℃で３時間焼成した。
【００５５】次に、上記で得られた成形体に対し、前述
の含浸を行わない端部をＨ2 PtCl6の水溶液に浸漬し、5
00 Ｗの水銀ランプを用いて紫外線照射をしながらPtをT
iＯ2 に対して0.02％含浸した。
【００５６】以上の含浸を施した成形体を乾燥後、500
℃で３時間焼成し、排ガス浄化材とした。この浄化材
に、K/Cu/Ce 触媒を入口側として、Ｏ2 10％、NO 800pp
m 、CO 500ppm 、Ｃ3 Ｈ8 300ppm、水分10％で残部実質
的にＮ2 の組成を有する５．８リットル／分の流量の反
応ガスを、300 ℃で接触させNO、CO、Ｃ3 Ｈ8 の転化率
を求めた。結果を表１に示す。
【００５７】実施例２ コージェライト製フォーム型成形体（厚さが50mmで見か
けの体積が35cm3 の円板状成形体、重量12g 、空孔率 8
5 ％）を、Ti(O-isoＣ3 Ｈ7 ）4 のアルコール溶液に酢
酸を添加した水溶液に浸漬した。
【００５８】成形体をこの溶液から取り出して水蒸気と
反応させ、成形体上のコーティング液を加水分解してゾ
ル化、さらにゲル化を行った。この工程により、成形体
上に、成形体に対して10％のTiＯ2 層を形成した。
【００５９】次に、上記で得られた成形体の一方の端部
以外の部分をCuCl2 、La(NO 3 ) 3とKCl の水溶液とを
加えたコーティング溶液に浸漬し、乾燥後、500 ℃で３
時間焼成してCu、La及びＫからなる触媒を担持した。触
媒の担持は、TiＯ2 に対してCu、La及びＫがそれぞれ2.
5 ％であった。
【００６０】次に、上記の触媒を担持しない一方の端部
に対して、実施例１と同様にしてPtを0.02％含浸した。
【００６１】得られた成形体を乾燥させ、さらに500 ℃
で ３時間焼成し、排ガス浄化材を得た。
【００６２】この浄化材に、K/Cu/La 触媒を入口側とし
て、Ｏ2 10％、NO 800ppm 、CO 500ppm 、Ｃ3 Ｈ6 300
ppm 、水分10％で、残部実質的にＮ2 ガスの組成を有す
る５．８リットル／分の流量の反応ガスを、300 ℃で接
触させ、NO、CO、Ｃ3 Ｈ6 の転化率を求めた。結果を表
１に示す。
【００６３】比較例１、２ コージェライト製フォーム型成形体のそれぞれに、実施
例１と同様にして10％のTiＯ2 をコートした。
【００６４】この成形体をそれぞれCu、Ptの塩化物の水
溶液に浸漬し、含浸法によりTiＯ2に対してCuを10％担
持した成形体( 比較例１）と、Ptを0.2 ％担持した成形
体(比較例２）を製造した。
【００６５】これらの成形体を用い、実施例１と同一の
条件でNO、CO、Ｃ3 Ｈ8 の転化率を求めた。結果を表１
に示す。
【００６６】
【００６７】表１からわかるように、実施例の浄化材で
は、NOの転化率は25％以上となる。一方、比較例の浄化
材では実質的にNOは浄化されない。また、実施例の浄化
材は、CO及びＨＣに対してもかなりの浄化作用を有する
ことがわかる。
【００６８】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の排ガス
浄化材を使用することにより、酸化雰囲気でも、300 ℃
程度の比較的低い温度条件で、排ガス中のNOx の浄化を
効率的に行うことができる。またNOx のみならず、Ｈ
Ｃ、CO等の成分の浄化作用も優れている。
【００６９】本発明の浄化材は、ガソリンエンジンの排
ガスのような微粒子状炭素物質がほとんど含まれない排
ガスの浄化に好適である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/66 Ａ 8017−4Ｇ 35/04 ３０１ Ｌ 7821−4Ｇ 37/02 ３０１ Ｂ 7821−4Ｇ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 微粒子状炭素物質をほとんど含まず、酸
    化雰囲気となる排ガス用の浄化材であって、耐熱性の多
    孔性成形体の入口側の部分に、（ａ）アルカリ金属元素
    の１種又は２種以上と、（ｂ）周期表のＩＢ族、ＩＩＢ
    族、ＶＡ族、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族、白金族を除いたＶ
    ＩＩＩ族の遷移金属及びＳｎからなる群から選ばれた１
    種又は２種以上の元素とからなる第一の触媒が担持され
    ており、前記成形体の出口側の部分には、１種又は２種
    以上の白金族元素からなる第二の触媒が担持されている
    ことを特徴とする排ガス浄化材。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の排ガス浄化材におい
    て、前記第一の触媒の元素（ｂ）が、Ｃｕ、Ｃｏ、及び
    Ｍｎのうちの１種又は２種以上であることを特徴とする
    排ガス浄化材。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の排ガス浄化材におい
    て、前記第一の触媒の元素（ｂ）が、Ｃｕ、Ｃｏ、及び
    Ｍｎのうちの１種又は２種以上と、Ｖであることを特徴
    とする排ガス浄化材。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の排ガ
    ス浄化材において、前記第一の触媒がさらに（ｃ）希土
    類元素の１種又は２種以上を含有することを特徴とする
    排ガス浄化材。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の排ガ
    ス浄化材において、前記成形体の出口側の部分上の前記
    第二の触媒がさらにＡｕ及び／又はＡｇを含有すること
    を特徴とする排ガス浄化材。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の排ガ
    ス浄化材において、前記二種の触媒が前記成形体の表面
    に設けた多孔質の担体層に担持されていることを特徴と
    する排ガス浄化材。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の排ガス浄化材におい
    て、前記担体層が、ウォッシュコート法またはゾルーゲ
    ル法により形成されたものであることを特徴とする排ガ
    ス浄化材。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の排ガ
    ス浄化材を用いて、微粒子状炭素物質をほとんど含ま
    ず、酸化雰囲気となる排ガスを浄化する方法であって、
    前記排ガス中に存在する未燃焼の炭化水素を還元剤とし
    て、前記排ガス中の窒素酸化物を還元することを特徴と
    する排ガス浄化方法。
JP3273067A 1990-09-25 1991-09-25 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 Pending JPH05237389A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020094720A (ko) * 2001-06-13 2002-12-18 현대자동차주식회사 디젤자동차 입자상 물질 제거용 촉매 및 그 제조방법
JP2005224669A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法

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