JPH05305236A - 排気浄化用触媒 - Google Patents
排気浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH05305236A JPH05305236A JP4111768A JP11176892A JPH05305236A JP H05305236 A JPH05305236 A JP H05305236A JP 4111768 A JP4111768 A JP 4111768A JP 11176892 A JP11176892 A JP 11176892A JP H05305236 A JPH05305236 A JP H05305236A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- hexaaluminate
- noble metal
- exhaust gas
- formula
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温にさらされても活性低下の少ない耐熱性
に優れた内燃機関の排気浄化装置を得る。 【構成】 次の組成式 Ａ1-z Ｃz Ｂx Ａl12-y Ｏ19-d (1) （式中、ＡはCa, BaまたはSr、ＣはLa, K またはRb、Ｂ
はMn, Co, Fe, Cu, Ni,Crから成る群から選択した１種
類の元素または２種類以上の元素、ｘは約0.1 〜４の範
囲内の数、ｙはｘ〜２ｘの範囲の数、ｚは約0.4 以下の
数、ｄは元素Ａ，Ｃ及びＢの各々の価数Ｘ，Ｙ及びＺ及
びｘ，ｙ及びｚの数によって定まり、 ｄ＝１−1/2 ｛Ｘ-Z（Ｘ−Ｙ）＋x Ｚ−３ｙ｝ で表わされる数を示す）で表されるヘキサアルミネート
組成物と白金、ロジウムおよびパラジウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１種の貴金属を担持したアルミナ
を重量比20〜80パーセントで混成してなることを特徴と
する排気浄化用触媒。
に優れた内燃機関の排気浄化装置を得る。 【構成】 次の組成式 Ａ1-z Ｃz Ｂx Ａl12-y Ｏ19-d (1) （式中、ＡはCa, BaまたはSr、ＣはLa, K またはRb、Ｂ
はMn, Co, Fe, Cu, Ni,Crから成る群から選択した１種
類の元素または２種類以上の元素、ｘは約0.1 〜４の範
囲内の数、ｙはｘ〜２ｘの範囲の数、ｚは約0.4 以下の
数、ｄは元素Ａ，Ｃ及びＢの各々の価数Ｘ，Ｙ及びＺ及
びｘ，ｙ及びｚの数によって定まり、 ｄ＝１−1/2 ｛Ｘ-Z（Ｘ−Ｙ）＋x Ｚ−３ｙ｝ で表わされる数を示す）で表されるヘキサアルミネート
組成物と白金、ロジウムおよびパラジウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１種の貴金属を担持したアルミナ
を重量比20〜80パーセントで混成してなることを特徴と
する排気浄化用触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関か
ら排出される排ガス浄化に用いられる排気浄化用触媒に
関する。
ら排出される排ガス浄化に用いられる排気浄化用触媒に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来自動車等の内燃機関から排出される
排気を浄化する触媒は多数提案されている。かかる触媒
には、例えば酸化反応に有効な白金(Pt)、パラジウム(P
d)と、主に還元反応に有効なロジウム(Rh)を用いるもの
がある。
排気を浄化する触媒は多数提案されている。かかる触媒
には、例えば酸化反応に有効な白金(Pt)、パラジウム(P
d)と、主に還元反応に有効なロジウム(Rh)を用いるもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の触媒にあっては、800 ℃以上の高温にさらさ
れると、Pt, Pd, Rhがシンタリングを起こす等のため活
性が低下するという問題点があった。また、Pt, Pd, Rh
という貴金属を用いるため高価であるという問題点もあ
った。
うな従来の触媒にあっては、800 ℃以上の高温にさらさ
れると、Pt, Pd, Rhがシンタリングを起こす等のため活
性が低下するという問題点があった。また、Pt, Pd, Rh
という貴金属を用いるため高価であるという問題点もあ
った。
【０００４】この発明は、このような従来の問題点に注
目し、高温にさらされても活性低下の少ない耐熱性の、
貴金属を含まないヘキサアルミネートをPt, Rh, Pd等の
貴金属担持アルミナに混成分散させることにより、上記
問題点を解決することを目的とする。
目し、高温にさらされても活性低下の少ない耐熱性の、
貴金属を含まないヘキサアルミネートをPt, Rh, Pd等の
貴金属担持アルミナに混成分散させることにより、上記
問題点を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成したこの
発明の触媒は自動車等の内燃機関の排気中の炭化水素(H
C)、一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOx) を浄化する
ための排気浄化用触媒であって、次の組成式 Ａ1-z Ｃz Ｂx Ａl12-y Ｏ19-d (1) （式中、ＡはCa, BaまたはSr、ＣはLa, K またはRb、Ｂ
はMn, Co, Fe, Cu, Ni,Crから成る群から選択した１種
類の元素または２種類以上の元素、ｘは約0.1 〜４の範
囲内の数、ｙはｘ〜２ｘの範囲の数、ｚは約0.4 以下の
数、ｄは元素Ａ，Ｃ及びＢの各々の価数Ｘ，Ｙ及びＺ及
びｘ，ｙ及びｚの数によって定まり、 ｄ＝１−1/2 ｛Ｘ-Z（Ｘ−Ｙ）＋x Ｚ−３ｙ｝ で表わされる数を示す）で表されるヘキサアルミネート
組成物と白金、ロジウムおよびパラジウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１種の貴金属を担持したアルミナ
を重量比20〜80パーセントで混成してなることを特徴と
する。
発明の触媒は自動車等の内燃機関の排気中の炭化水素(H
C)、一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOx) を浄化する
ための排気浄化用触媒であって、次の組成式 Ａ1-z Ｃz Ｂx Ａl12-y Ｏ19-d (1) （式中、ＡはCa, BaまたはSr、ＣはLa, K またはRb、Ｂ
はMn, Co, Fe, Cu, Ni,Crから成る群から選択した１種
類の元素または２種類以上の元素、ｘは約0.1 〜４の範
囲内の数、ｙはｘ〜２ｘの範囲の数、ｚは約0.4 以下の
数、ｄは元素Ａ，Ｃ及びＢの各々の価数Ｘ，Ｙ及びＺ及
びｘ，ｙ及びｚの数によって定まり、 ｄ＝１−1/2 ｛Ｘ-Z（Ｘ−Ｙ）＋x Ｚ−３ｙ｝ で表わされる数を示す）で表されるヘキサアルミネート
組成物と白金、ロジウムおよびパラジウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１種の貴金属を担持したアルミナ
を重量比20〜80パーセントで混成してなることを特徴と
する。
【０００６】本発明で用いる式(1) のヘキサアルミネー
ト組成物は、元素Ａの酸化物、元素Ｃの酸化物、元素Ｂ
の酸化物およびアルミナの四者の複合酸化物と言うこと
ができる。該組成物は特開平１−210031号公報に記載さ
れている方法に準じて製造することができ、例えばアル
ミニウムアルコキシドまたアルミニウムおよびＡで表さ
れる金属の複合または混合アルコキシドを原料として用
いて製造することができる。すなわち具体的には、市販
のアルミニウムイソプロポキシドと金属ストロンチウム
をイソプロピルアルコール中で80℃で５時間かけて溶解
し、得られた溶液に酢酸銅と硝酸ランタンを含む水溶液
を滴下して加水分解を行った。得られた触媒は、Sr0.8
La0.2 CuAl11O19-d 、Sr0.8 La0.2 Cu2Al10O19-dの組成
式で表される組成を有し、比表面積は前者が22.8m2/g、
後者が8.0m2/g であった。
ト組成物は、元素Ａの酸化物、元素Ｃの酸化物、元素Ｂ
の酸化物およびアルミナの四者の複合酸化物と言うこと
ができる。該組成物は特開平１−210031号公報に記載さ
れている方法に準じて製造することができ、例えばアル
ミニウムアルコキシドまたアルミニウムおよびＡで表さ
れる金属の複合または混合アルコキシドを原料として用
いて製造することができる。すなわち具体的には、市販
のアルミニウムイソプロポキシドと金属ストロンチウム
をイソプロピルアルコール中で80℃で５時間かけて溶解
し、得られた溶液に酢酸銅と硝酸ランタンを含む水溶液
を滴下して加水分解を行った。得られた触媒は、Sr0.8
La0.2 CuAl11O19-d 、Sr0.8 La0.2 Cu2Al10O19-dの組成
式で表される組成を有し、比表面積は前者が22.8m2/g、
後者が8.0m2/g であった。
【０００７】上記ヘキサアルミネート中の助触媒成分で
あるＣの量を示すｚの値を必要以上に大きくすること
は、活性の低下、耐熱性の劣化を招くので望ましくな
く、ｚの値は約0.4 以下とすることが望ましい。活性成
分Ｂの量を示すｘの値は約0.1 〜４，特に約0.2 〜３の
範囲内にあることが望ましい。ｘが0.1 より小さい場合
には活性成分Ｂの不足により活性効果が充分でなく、ｘ
が４より大きい場合は、活性元素Ｂを層状アルミネート
構造をとるヘキサアルミネート組成物結晶構造中にうま
く取り込めず、余った元素Ｂが単独の酸化物として析出
し、焼結による活性低下を惹き起こす原因となる。
あるＣの量を示すｚの値を必要以上に大きくすること
は、活性の低下、耐熱性の劣化を招くので望ましくな
く、ｚの値は約0.4 以下とすることが望ましい。活性成
分Ｂの量を示すｘの値は約0.1 〜４，特に約0.2 〜３の
範囲内にあることが望ましい。ｘが0.1 より小さい場合
には活性成分Ｂの不足により活性効果が充分でなく、ｘ
が４より大きい場合は、活性元素Ｂを層状アルミネート
構造をとるヘキサアルミネート組成物結晶構造中にうま
く取り込めず、余った元素Ｂが単独の酸化物として析出
し、焼結による活性低下を惹き起こす原因となる。
【０００８】本発明の触媒は、粒状触媒として、またコ
ージエライト等の不活性成分より成るハニカム担体また
は金属製担体上にコートしたモノリス型触媒として構成
される。
ージエライト等の不活性成分より成るハニカム担体また
は金属製担体上にコートしたモノリス型触媒として構成
される。
【０００９】
【作用】本発明においては、耐熱性が高く、酸化反応、
還元反応の両方に有効な前記式(1) のヘキサアミネート
を用いているので、従来の触媒では高温にさらされた場
合触媒の酸化性能及び還元反応の低下が著しかったのに
対し、本発明の触媒では酸化性能および還元反応の低下
をおさえることが可能となった。また、従来は貴金属
系、特にPt, Rh, Pdが主成分であるものでは、コストが
高かったが、本発明における混合物に用いるヘキサアル
ミネートは非貴金属系であるため、大幅なコスト低減を
図ることができる。
還元反応の両方に有効な前記式(1) のヘキサアミネート
を用いているので、従来の触媒では高温にさらされた場
合触媒の酸化性能及び還元反応の低下が著しかったのに
対し、本発明の触媒では酸化性能および還元反応の低下
をおさえることが可能となった。また、従来は貴金属
系、特にPt, Rh, Pdが主成分であるものでは、コストが
高かったが、本発明における混合物に用いるヘキサアル
ミネートは非貴金属系であるため、大幅なコスト低減を
図ることができる。
【００１０】本発明では、ヘキサアルミネート組成物と
貴金属担持アルミナを重量比で20〜80％混成するが、こ
の範囲内ではヘキサアミネート組成物と貴金属担持アル
ミナのお互いの活性が良好となり、かつ耐熱性も良好と
なる。この範囲を外れると触媒としての活性及び耐熱性
が劣る。さらに単独の場合は、フレッシュな状態ではア
ルミナが良好な活性を示し、また耐久後はヘキサアルミ
ネート組成物が良好な活性を示すことから、両者を混成
することによりフレッシュおよび耐久後においても良好
な活性を示すようになる。
貴金属担持アルミナを重量比で20〜80％混成するが、こ
の範囲内ではヘキサアミネート組成物と貴金属担持アル
ミナのお互いの活性が良好となり、かつ耐熱性も良好と
なる。この範囲を外れると触媒としての活性及び耐熱性
が劣る。さらに単独の場合は、フレッシュな状態ではア
ルミナが良好な活性を示し、また耐久後はヘキサアルミ
ネート組成物が良好な活性を示すことから、両者を混成
することによりフレッシュおよび耐久後においても良好
な活性を示すようになる。
【００１１】
【実施例】次のこの発明を試験例、実施例及び比較例に
より説明する。試験例 図１は本発明の試験例を示す図である。装置は、ヘキサ
アルミネート１を入れる反応管２、ガスを混合する混合
器３、と反応管２を高温に維持するための電気炉４、反
応後のガス組成を定量分析（ガスクロマトグラフ、分光
器）する分析装置５、一酸化炭素(CO)ボンベ６、一酸化
窒素(NO)ボンベ７、水素(H2)ボンベ８、ヘリウム（He)
ボンベ９、切替弁10及び流路11からなっている。この装
置によって、混合したガスを流しながら反応管で反応さ
せ、反応後のガスを分析することにより、以下に示す実
施例および比較例で得られた触媒の浄化性能を評価し
た。
より説明する。試験例 図１は本発明の試験例を示す図である。装置は、ヘキサ
アルミネート１を入れる反応管２、ガスを混合する混合
器３、と反応管２を高温に維持するための電気炉４、反
応後のガス組成を定量分析（ガスクロマトグラフ、分光
器）する分析装置５、一酸化炭素(CO)ボンベ６、一酸化
窒素(NO)ボンベ７、水素(H2)ボンベ８、ヘリウム（He)
ボンベ９、切替弁10及び流路11からなっている。この装
置によって、混合したガスを流しながら反応管で反応さ
せ、反応後のガスを分析することにより、以下に示す実
施例および比較例で得られた触媒の浄化性能を評価し
た。
【００１２】実施例１〜６ (1) ヘキサアルミネートと日産自動車（株）製１重量％
Rh担持アルミナとをそれぞれ混合し、表１に示す実施例
１〜６の試料をそれぞれ100mg 調整した。これを反応管
（ガラスＵ字管、内径６mm、長さ180mm)に入れ、前処理
として１％H2／He, 400 ℃, 100ml/min,１時間、還元を
行なった。次にCO : 5000ppm, NO : 5000ppm, He残部の
混合ガスを混合器で作り、100ml/min 流しながら反応管
を電気炉で150 ℃/hr で昇温させ、反応させた。反応後
のガスを分析器で分析し、フレッシュ状態のNO−CO反応
転換率温度を測定した。 (2) 次に、上記(1) で用いたのと同じヘキサアルミネー
トと日産自動車製１重量％Rh担持アルミナの混合物100m
g を、大気中1000℃、20時間の耐久を実施した。これを
上記(1) と同様に評価して、耐久後のNO−CO反応転換率
温度を測定した。
Rh担持アルミナとをそれぞれ混合し、表１に示す実施例
１〜６の試料をそれぞれ100mg 調整した。これを反応管
（ガラスＵ字管、内径６mm、長さ180mm)に入れ、前処理
として１％H2／He, 400 ℃, 100ml/min,１時間、還元を
行なった。次にCO : 5000ppm, NO : 5000ppm, He残部の
混合ガスを混合器で作り、100ml/min 流しながら反応管
を電気炉で150 ℃/hr で昇温させ、反応させた。反応後
のガスを分析器で分析し、フレッシュ状態のNO−CO反応
転換率温度を測定した。 (2) 次に、上記(1) で用いたのと同じヘキサアルミネー
トと日産自動車製１重量％Rh担持アルミナの混合物100m
g を、大気中1000℃、20時間の耐久を実施した。これを
上記(1) と同様に評価して、耐久後のNO−CO反応転換率
温度を測定した。
【００１３】比較例１〜12 表２に示すヘキサアルミネートを調整して比較例１〜11
の試料とし、また１重量％のRhを担持したアルミナを試
料12にした。これらの試料をそのままのものと、大気中
1000℃、20時間耐久後のものを、上記実施例と同様にし
て反応評価し、フレッシュ状態および耐久後のNO−CO反
応転換率温度を測定した。以上の実験結果からNO, COの
燃焼率50％の温度を、表１に実施例、表２に比較例の結
果を示す。
の試料とし、また１重量％のRhを担持したアルミナを試
料12にした。これらの試料をそのままのものと、大気中
1000℃、20時間耐久後のものを、上記実施例と同様にし
て反応評価し、フレッシュ状態および耐久後のNO−CO反
応転換率温度を測定した。以上の実験結果からNO, COの
燃焼率50％の温度を、表１に実施例、表２に比較例の結
果を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】表１の各実施例は、低温活性が優れること
から表２の各比較例に比べて、NO−CO反応転換率50％温
度 (℃) は低く、良好なことが認められた。
から表２の各比較例に比べて、NO−CO反応転換率50％温
度 (℃) は低く、良好なことが認められた。
【００１７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、自動車等の内燃機関からの排気浄化用触媒として従
来の排気浄化用触媒と耐熱性ヘキサアルミネートとの混
合物を用いたため、高温にさらされても活性の低下を少
なくすることができるという効果が得られる。また、貴
金属の使用量を激減できる。
ば、自動車等の内燃機関からの排気浄化用触媒として従
来の排気浄化用触媒と耐熱性ヘキサアルミネートとの混
合物を用いたため、高温にさらされても活性の低下を少
なくすることができるという効果が得られる。また、貴
金属の使用量を激減できる。
【図１】本発明の実施例および比較例の触媒のNO−CO反
応転換率測定装置の系統図である。
応転換率測定装置の系統図である。
１ ヘキサアルミネート ２ 反応管 ３ 混合器 ４ 電気炉 ５ 分析器 ６ COボンベ ７ NOボンベ ８ H2ボンベ ９ Heボンベ 10 切替弁 11 流路
フロントページの続き (72)発明者 最上 龍一 東京都港区赤坂１丁目９番13号 東洋シー シーアイ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気中の炭化水素、一酸化炭
素及び窒素酸化物を浄化するための触媒であって、次の
組成式 Ａ1-z Ｃz Ｂx Ａl12-y Ｏ19-d (1) （式中、ＡはCa, BaまたはSr、ＣはLa, K またはRb、Ｂ
はMn, Co, Fe, Cu, Ni,Crから成る群から選択した１種
類の元素または２種類以上の元素、ｘは約0.1 〜４の範
囲内の数、ｙはｘ〜２ｘの範囲の数、ｚは約0.4 以下の
数、ｄは元素Ａ，Ｃ及びＢの各々の価数Ｘ，Ｙ及びＺ及
びｘ，ｙ及びｚの数によって定まり、 ｄ＝１−1/2 ｛Ｘ-Z（Ｘ−Ｙ）＋x Ｚ−３ｙ｝ で表わされる数を示す）で表されるヘキサアルミネート
組成物と白金、ロジウムおよびパラジウムから成る群か
ら選ばれた少なくとも１種の貴金属を担持したアルミナ
を重量比20〜80パーセントで混成してなることを特徴と
する排気浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111768A JPH05305236A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 排気浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111768A JPH05305236A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 排気浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05305236A true JPH05305236A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14569689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111768A Pending JPH05305236A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 排気浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05305236A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069111A (en) * | 1995-06-02 | 2000-05-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalysts for the purification of exhaust gas and method of manufacturing thereof |
| KR100406366B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2004-01-24 | 주식회사 포스코 | 양이온치환헥사알루미네이트계고온연소용촉매제조방법 |
| KR100489676B1 (ko) * | 2000-12-21 | 2005-05-17 | 주식회사 포스코 | 스트론튬 헥사알루미네이트계 고온연소용 촉매 제조방법 |
| DE19707275B4 (de) * | 1996-04-05 | 2011-04-28 | Daihatsu Motor Co., Ltd., Ikeda | Abgas-Reinigungskatalysator |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111768A patent/JPH05305236A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069111A (en) * | 1995-06-02 | 2000-05-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalysts for the purification of exhaust gas and method of manufacturing thereof |
| DE19707275B4 (de) * | 1996-04-05 | 2011-04-28 | Daihatsu Motor Co., Ltd., Ikeda | Abgas-Reinigungskatalysator |
| KR100406366B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2004-01-24 | 주식회사 포스코 | 양이온치환헥사알루미네이트계고온연소용촉매제조방법 |
| KR100489676B1 (ko) * | 2000-12-21 | 2005-05-17 | 주식회사 포스코 | 스트론튬 헥사알루미네이트계 고온연소용 촉매 제조방법 |
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