JPH0525543B2 - - Google Patents
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- JPH0525543B2 JPH0525543B2 JP60206325A JP20632585A JPH0525543B2 JP H0525543 B2 JPH0525543 B2 JP H0525543B2 JP 60206325 A JP60206325 A JP 60206325A JP 20632585 A JP20632585 A JP 20632585A JP H0525543 B2 JPH0525543 B2 JP H0525543B2
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- Japan
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- catalyst
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- rhodium
- palladium
- platinum
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は炭化水素、一酸化炭素、および窒素
酸化物を同時に効率よく無害化して排気ガスを浄
化するための触媒に関し、特に自動車排気ガスの
浄化に使用する三元触媒に関する。 〔従来の技術〕 車両の排出ガス中の有害成分である一酸化炭素
（CO）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOX）を
同時に効率よく無害化するのに有効な触媒、いわ
ゆる三元触媒は従来多数発表されている。 三元触媒としては、Pt−Rh系触媒がよく知ら
れているが、Pdの添加したPt−Pd−Rh系触媒も
あり、例えば特公昭56−3096号、特公昭57−2001
号等により提案されている。 Pdは低温度での活性に優れており、Ptは高い
温度での活性に優れている。したがつて、低い温
度から高い温度まで広い温度範囲にわたつて高い
活性を要求される触媒にとつて、Pt、Pdは重要
な活性成分である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上のように、従来技術において、重要な触媒
活性成分であるPt、Pdは、触媒にとつて毒物で
ある鉛やリンに侵されやすい。鉛、リンに侵され
たPt、Pdは急激に活性を失う。 触媒を毒物から保護し、その活性を維持させよ
うとする試みが種々提案されているが満足のいく
結果が得られていない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、上記したPt−Pd−Rh系三元
触媒において耐被毒性に優れた排気ガス浄化用三
元触媒を提供することにある。しかして、本発明
の排気ガス浄化用三元触媒は、 (1) 主として活性アルミナからなる被膜を形成せ
しめた一体型構造体の担体のガス入口側に、パ
ラジウムおよびロジウムを活性成分として含有
する触媒層を設け、その後ろに白金およびロジ
ウムを活性成分として含有する触媒層を設けこ
とおよび、 (2) パラジウム系触媒層のガス流れ方向の長さが
白金系触媒層の長さの0.5〜２倍であること、 を特徴とする。 〔作用〕 本発明者らは、被毒されたPtまたはPdの活性
について研究したところ次の知見を得た。 PtまたはPdは、被毒を受けた時、高温度にお
ける活性は劣化するが、低温度での活性は被毒を
受ける前の活性と変化ない結果を得た。すなわ
ち、PtまたはPdを活性成分とする触媒を被毒促
進耐久し、活性を調査した。有害成分を含むガス
を被毒後の触媒に通じ、触媒の入ガス温度を徐々
に上げていくと、ある温度で有害成分を浄化しは
じめる。この浄化しはじめる温度は、被毒前と変
らなかつた。さらに入ガス温度を上げていくと入
ガス温度に対し、被毒前と同じ浄化率を示し、あ
る温度で浄化率は一定となつた。入ガス温度をそ
れ以上上げても被毒前と同じ浄化率は得られず、
高温度における浄化能が劣化していることを示し
た。 本発明の触媒が、一酸化炭素、炭化水素、窒素
酸化物を同時に無害化できるようにするために
は、触媒に通じるガスの空気過剰率を1.0近傍に
制御することが必要である。本発明者らの検討に
よれば、被毒を受けたPtまたはPdが上述したよ
うな温度活性を空気過剰率1.0近傍の雰囲気下で
発揮するためには、Rhが必要であつた。Ptある
いはPdのみでは窒素酸化物の浄化能が低く、満
足のいく結果が得られなかつた。 一方、触媒を毒する成分は、排気ガスの流れ方
向にみて触媒の入口側の範囲に付着する。したが
つて本発明が示すように、触媒の入口側に低温活
性に優れたPdを活性成分として含有する触媒層
を設け、その後ろに高温活性に優れるPtを活性
成分として含有する触媒層を設けることにより、
耐被毒性に優れた三元触媒を実現することができ
る。 さてパラジウム−ロジウム系触媒層と白金−ロ
ジウム系触媒層の長さであるが本発明者らの検討
によれば、パラジウム−ロジウム系触媒層の長さ
が白金−ロジウム系触媒層の長さの0.5〜２倍が
最も良好な結果が得られた。 〔実施例〕 実施例 １ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの1.4倍になるように、パラジウム
を担体１に対して1.0ｇ、白金を担体１に対
して0.7ｇ担持した後、ロジウムを担体全体に担
体１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触媒
層がガス入口側にあるように触媒試料Ａを調製し
た。 実施例 ２ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの２倍にあるようにパラジウムを担
体１に対して1.13ｇ、白金を担体１に対して
0.57ｇを担持した後、ロジウムを担体全体に担体
１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触媒層
がガス入口側にあるように触媒試料Ｂを調製し
た。 実施例 ３ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの0.6倍になるように、パラジウム
を担体１に対して2.65ｇ、白金を担体１に対
して1.13ｇを担持した後、ロジウムを担体全体に
担体１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触
媒層がガス入口側にあるように触媒試料Ｈを調製
した。 比較例 １ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの0.2倍になるように、パラジウム
を担体１に対して1.0ｇ、白金を担体１に対
して0.7ｇ担持し、ロジウムを白金触媒層に担体
１に対して0.25ｇ担持してパラジウム系触媒層
がガス入口側にあるように触媒試料Ｃを調製し
た。 比較例 ２ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向に、パラジウム系触媒層の長さが白金
系触媒層の長さの0.4倍であること以外は実施例
１と同様な方法で触媒試料Ｄを調製した。 比較例 ３ 実施例１と同様な方法で白金系触媒層がガス入
口側にある触媒試料Ｅを調製した。 比較例 ４ 実施例２と同様な方法で白金系触媒層がガス入
口側にある触媒試料Ｆを調製した。 比較例 ５ 一体型構造体に活性アルミナ被膜を施した後、
Pdを含浸した後、乾燥焼成した。さらに該触媒
の活性アルミナ被膜層の上に、白金、ロジウムお
よび活性アルミナを含むスラリーを被膜させ乾
燥、焼成し、触媒試料Ｇを調製した。該触媒のパ
ラジウム、白金およびロジウムは担体１に対し
て各々1.0ｇ、0.7ｇおよび0.25ｇであつた。 被毒耐久試験および浄化率、20％浄化温度測定試
験 実施例１〜３および比較例１〜５で調製した触
媒試料Ａ〜Ｈについて、排気量4000c.c.のエンジ
ン、鉛含有燃料を用い、エンジンオイルをインテ
ークマニホールドに滴下する方法にて、触媒入ガ
ス温度720℃で100時間、リン、鉛被毒耐久試験を
実施した。 被毒触媒の活性評価試験は、排気量1600c.c.のエ
ンジンを用い、触媒入ガス温度460℃にて実施し、
酸化水素（HC）、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物
（NOX）に対する触媒の浄化率を測定し、その結
果を下表に示した。 また、排気量1600c.c.のエンジンを用い、触媒入
ガス温度を200℃より徐々に上げていき、触媒が
入ガス中の一酸化炭素の20％を浄化できる入ガス
温度（20％浄化温度と略記する）を測定し、その
結果を下表に示した。
酸化物を同時に効率よく無害化して排気ガスを浄
化するための触媒に関し、特に自動車排気ガスの
浄化に使用する三元触媒に関する。 〔従来の技術〕 車両の排出ガス中の有害成分である一酸化炭素
（CO）、炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOX）を
同時に効率よく無害化するのに有効な触媒、いわ
ゆる三元触媒は従来多数発表されている。 三元触媒としては、Pt−Rh系触媒がよく知ら
れているが、Pdの添加したPt−Pd−Rh系触媒も
あり、例えば特公昭56−3096号、特公昭57−2001
号等により提案されている。 Pdは低温度での活性に優れており、Ptは高い
温度での活性に優れている。したがつて、低い温
度から高い温度まで広い温度範囲にわたつて高い
活性を要求される触媒にとつて、Pt、Pdは重要
な活性成分である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上のように、従来技術において、重要な触媒
活性成分であるPt、Pdは、触媒にとつて毒物で
ある鉛やリンに侵されやすい。鉛、リンに侵され
たPt、Pdは急激に活性を失う。 触媒を毒物から保護し、その活性を維持させよ
うとする試みが種々提案されているが満足のいく
結果が得られていない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、上記したPt−Pd−Rh系三元
触媒において耐被毒性に優れた排気ガス浄化用三
元触媒を提供することにある。しかして、本発明
の排気ガス浄化用三元触媒は、 (1) 主として活性アルミナからなる被膜を形成せ
しめた一体型構造体の担体のガス入口側に、パ
ラジウムおよびロジウムを活性成分として含有
する触媒層を設け、その後ろに白金およびロジ
ウムを活性成分として含有する触媒層を設けこ
とおよび、 (2) パラジウム系触媒層のガス流れ方向の長さが
白金系触媒層の長さの0.5〜２倍であること、 を特徴とする。 〔作用〕 本発明者らは、被毒されたPtまたはPdの活性
について研究したところ次の知見を得た。 PtまたはPdは、被毒を受けた時、高温度にお
ける活性は劣化するが、低温度での活性は被毒を
受ける前の活性と変化ない結果を得た。すなわ
ち、PtまたはPdを活性成分とする触媒を被毒促
進耐久し、活性を調査した。有害成分を含むガス
を被毒後の触媒に通じ、触媒の入ガス温度を徐々
に上げていくと、ある温度で有害成分を浄化しは
じめる。この浄化しはじめる温度は、被毒前と変
らなかつた。さらに入ガス温度を上げていくと入
ガス温度に対し、被毒前と同じ浄化率を示し、あ
る温度で浄化率は一定となつた。入ガス温度をそ
れ以上上げても被毒前と同じ浄化率は得られず、
高温度における浄化能が劣化していることを示し
た。 本発明の触媒が、一酸化炭素、炭化水素、窒素
酸化物を同時に無害化できるようにするために
は、触媒に通じるガスの空気過剰率を1.0近傍に
制御することが必要である。本発明者らの検討に
よれば、被毒を受けたPtまたはPdが上述したよ
うな温度活性を空気過剰率1.0近傍の雰囲気下で
発揮するためには、Rhが必要であつた。Ptある
いはPdのみでは窒素酸化物の浄化能が低く、満
足のいく結果が得られなかつた。 一方、触媒を毒する成分は、排気ガスの流れ方
向にみて触媒の入口側の範囲に付着する。したが
つて本発明が示すように、触媒の入口側に低温活
性に優れたPdを活性成分として含有する触媒層
を設け、その後ろに高温活性に優れるPtを活性
成分として含有する触媒層を設けることにより、
耐被毒性に優れた三元触媒を実現することができ
る。 さてパラジウム−ロジウム系触媒層と白金−ロ
ジウム系触媒層の長さであるが本発明者らの検討
によれば、パラジウム−ロジウム系触媒層の長さ
が白金−ロジウム系触媒層の長さの0.5〜２倍が
最も良好な結果が得られた。 〔実施例〕 実施例 １ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの1.4倍になるように、パラジウム
を担体１に対して1.0ｇ、白金を担体１に対
して0.7ｇ担持した後、ロジウムを担体全体に担
体１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触媒
層がガス入口側にあるように触媒試料Ａを調製し
た。 実施例 ２ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの２倍にあるようにパラジウムを担
体１に対して1.13ｇ、白金を担体１に対して
0.57ｇを担持した後、ロジウムを担体全体に担体
１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触媒層
がガス入口側にあるように触媒試料Ｂを調製し
た。 実施例 ３ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの0.6倍になるように、パラジウム
を担体１に対して2.65ｇ、白金を担体１に対
して1.13ｇを担持した後、ロジウムを担体全体に
担体１に対して0.25ｇ担持し、パラジウム系触
媒層がガス入口側にあるように触媒試料Ｈを調製
した。 比較例 １ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向にパラジウム系触媒層の長さが白金系
触媒層の長さの0.2倍になるように、パラジウム
を担体１に対して1.0ｇ、白金を担体１に対
して0.7ｇ担持し、ロジウムを白金触媒層に担体
１に対して0.25ｇ担持してパラジウム系触媒層
がガス入口側にあるように触媒試料Ｃを調製し
た。 比較例 ２ 活性アルミナ被膜を有する一体型構造担体のガ
ス流れ方向に、パラジウム系触媒層の長さが白金
系触媒層の長さの0.4倍であること以外は実施例
１と同様な方法で触媒試料Ｄを調製した。 比較例 ３ 実施例１と同様な方法で白金系触媒層がガス入
口側にある触媒試料Ｅを調製した。 比較例 ４ 実施例２と同様な方法で白金系触媒層がガス入
口側にある触媒試料Ｆを調製した。 比較例 ５ 一体型構造体に活性アルミナ被膜を施した後、
Pdを含浸した後、乾燥焼成した。さらに該触媒
の活性アルミナ被膜層の上に、白金、ロジウムお
よび活性アルミナを含むスラリーを被膜させ乾
燥、焼成し、触媒試料Ｇを調製した。該触媒のパ
ラジウム、白金およびロジウムは担体１に対し
て各々1.0ｇ、0.7ｇおよび0.25ｇであつた。 被毒耐久試験および浄化率、20％浄化温度測定試
験 実施例１〜３および比較例１〜５で調製した触
媒試料Ａ〜Ｈについて、排気量4000c.c.のエンジ
ン、鉛含有燃料を用い、エンジンオイルをインテ
ークマニホールドに滴下する方法にて、触媒入ガ
ス温度720℃で100時間、リン、鉛被毒耐久試験を
実施した。 被毒触媒の活性評価試験は、排気量1600c.c.のエ
ンジンを用い、触媒入ガス温度460℃にて実施し、
酸化水素（HC）、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物
（NOX）に対する触媒の浄化率を測定し、その結
果を下表に示した。 また、排気量1600c.c.のエンジンを用い、触媒入
ガス温度を200℃より徐々に上げていき、触媒が
入ガス中の一酸化炭素の20％を浄化できる入ガス
温度（20％浄化温度と略記する）を測定し、その
結果を下表に示した。
上記実施例および比較例で示すように、活性ア
ルミナからなる被膜を形成せしめた一体型構造体
の担体のガス入口側に、パラジウムおよびロジウ
ムを活性成分として含有する触媒層を設け、その
後ろに、白金およびロジウムを活性成分として含
有する触媒層を設け、パラジウム系触媒層の長さ
が白金系触媒層の長さの0.5〜２倍にあるように
触媒を調製することによつて得られた本発明の三
元触媒は、耐被毒性において優れたものである。
ルミナからなる被膜を形成せしめた一体型構造体
の担体のガス入口側に、パラジウムおよびロジウ
ムを活性成分として含有する触媒層を設け、その
後ろに、白金およびロジウムを活性成分として含
有する触媒層を設け、パラジウム系触媒層の長さ
が白金系触媒層の長さの0.5〜２倍にあるように
触媒を調製することによつて得られた本発明の三
元触媒は、耐被毒性において優れたものである。
Claims (1)
- １ 主として活性アルミナからなる被膜を形成せ
しめた一体型構造体の担体のガス入口側に、パラ
ジウムおよびロジウムを活性成分として含有する
触媒層を設け、その後ろに白金およびロジウムを
活性成分として含有する触媒層を設けるととも
に、パラジウム−ロジウム系触媒層のガス流れ方
向の長さが白金−ロジウム系触媒層の長さの0.5
〜２倍であるようにしたことを特徴とする排気ガ
ス浄化用三元触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206325A JPS6268542A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 排気ガス浄化用三元触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206325A JPS6268542A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 排気ガス浄化用三元触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268542A JPS6268542A (ja) | 1987-03-28 |
| JPH0525543B2 true JPH0525543B2 (ja) | 1993-04-13 |
Family
ID=16521425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206325A Granted JPS6268542A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 排気ガス浄化用三元触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6268542A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006057067A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2008-06-05 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2622126B1 (fr) * | 1987-10-21 | 1991-06-14 | Procatalyse Ste Fse Produits C | Catalyseur pour le traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne et procede de fabrication de ce catalyseur |
| FR2622632B1 (fr) * | 1987-10-28 | 1992-07-24 | Rosi Sa Ets | Pot d'echappement catalytique pour gaz brules de moteurs thermiques |
| JPH0824819B2 (ja) * | 1988-08-26 | 1996-03-13 | 株式会社日本触媒 | 排ガスの前処理方法 |
| JP7195995B2 (ja) | 2019-03-27 | 2022-12-26 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60206325A patent/JPS6268542A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006057067A1 (ja) * | 2004-11-25 | 2008-06-05 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6268542A (ja) | 1987-03-28 |
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