JPH05305242A - 自動車排ガス浄化用触媒 - Google Patents

自動車排ガス浄化用触媒

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JPH05305242A
JPH05305242A JP4109406A JP10940692A JPH05305242A JP H05305242 A JPH05305242 A JP H05305242A JP 4109406 A JP4109406 A JP 4109406A JP 10940692 A JP10940692 A JP 10940692A JP H05305242 A JPH05305242 A JP H05305242A
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Hironori Satou
容規 佐藤
Akimasa Hirai
章雅 平井
Toshihiro Takada
登志広 高田
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Cataler Corp
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Cataler Industrial Co Ltd
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高温において、金属製ハニカム担体
の基材である金属箔の伸びが抑制されて金属箔上のコ−
ト層の剥離を生ぜず、優れた触媒性能を示す自動車排ガ
ス浄化用触媒を提供することを目的としている。 【構成】金属製ハニカム担体触媒において、金属製ハニ
カム担体1における高温にさらされる部分2のみ、担体
基材と接触する一層目のコ−ト層をアルカリ金属および
/またはアルカリ土類金属を含有するアルミナ層とする
か、この部分2のみ、このコ−ト層を前記金属を含有す
る厚いアルミナ層とし、さらに、このコ−ト層の形成さ
れた担体に、白金、パラジウム、ロジウム、セリウム、
ランタン、ジルコニウム、ニッケル、鉄およびバリウム
から選ばれた少なくとも一種の触媒成分を含有するアル
ミナ層をコ−トしてなることを特徴とする自動車排ガス
浄化用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属製ハニカム担体の基
材である金属箔の伸びが抑制され、優れた触媒性能を示
す自動車排ガス浄化用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のような内燃機関から排出
される排気ガスの浄化用触媒は、多数提案されており、
現在では、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)およ
び窒素酸化物(NOx )を同時に浄化する三元触媒が主
流となつている。
【0003】上記の三元触媒は、アルミナ、アルミナ−
シリカ、シリカ等の耐火性無機酸化物粉体に、白金(P
t)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の触媒
成分を単独で、あるいは組み合わせて分散担持してなる
触媒組成物を、コ−ジエライトや金属製等のハニカム担
体に被覆せしめてなるものや、コ−ジエライトや金属製
等のハニカム担体に、アルミナ、アルミナ−シリカ、シ
リカ等の耐火性無機酸化物を被覆した後、該担体を、白
金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等
の触媒成分を単独あるいは組み合わせたものの水溶液に
浸漬することによりこれらの触媒成分を担持せしめてな
るものが一般的である。
【0004】さらに、触媒成分の白金(Pt)、パラジ
ウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の貴金属の触媒作用
を促進させたり、安定化させるために、セリウム(C
e)、ランタン(La)等の希土類化合物、ニッケル
(Ni)、鉄(Fe)等の第VIII族化合物、アルカリ金
属化合物およびアルカリ土類金属化合物などから選ばれ
たものが、助触媒成分として触媒組成物に添加されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の触
媒のうち金属製等のハニカム担体を用いる触媒は、高温
時の金属製担体とアルミナ等の耐火性無機酸化物との熱
膨脹の違いにより、金属製等のハニカム担体の基材であ
る金属箔上のコ−ト層が剥離し、触媒性能が低下すると
いう問題点があつた。
【0006】本発明は、かかる従来の問題点を解決し、
高温時に金属製ハニカム担体の基材である金属箔の熱膨
脹による伸びが抑制されて金属箔上のコ−ト層の剥離を
生ぜず、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)および
窒素酸化物(NOx )を同時に浄化し得る触媒性能に優
れた三元触媒を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであつて、本発明の自動車排ガ
ス浄化用触媒は、金属製ハニカム担体触媒において、金
属製ハニカム担体における高温にさらされる部分のみ、
担体基材と接触する一層目のコ−ト層をアルカリ金属お
よび/またはアルカリ土類金属を含有するアルミナ層と
するか、この部分のみ、該コ−ト層を前記金属を含有す
る厚いアルミナ層とし、さらに該コ−ト層の形成された
担体に、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム
(Rh)、セリウム(Ce)、ランタン(La)、ジル
コニウム(Zr)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)およ
びバリウム(Ba)から選ばれた少なくとも一種の触媒
成分を含有するアルミナ層をコ−トしてなることを特徴
とする。
【0008】本発明の排ガス浄化用触媒において、高温
にさらされる部分における担体基材と接触する一層目の
アルミナコ−ト層、または厚いアルミナコ−ト層に含有
されるアルカリ金属としては、カリウム(K)等が好ま
しく、またアルカリ土類金属としては、カルシウム(C
a)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)等が
好ましい。また、アルミナ層としては、活性アルミナ
層、α−アルミナ層等が用いられる。
【0009】また、本発明の触媒における高温にさらさ
れる部分(高温部分)とは、図1に示す金属製ハニカム
担体1の排ガス出口側部分2および図2に示す金属製ハ
ニカム担体1の中央部分3である。なお図1および図2
において4は排ガスをあらわす。
【0010】
【作用】本発明において、金属箔の伸びが抑制されるメ
カニズムは明らかではないが、金属製ハニカム担体の高
温にさらされる部分のみ、担体基材と接触する一層目の
コ−ト層をアルカリ金属および/またはアルカリ土類金
属を含有したアルミナ層とするか、この部分のみ、該コ
−ト層を前記金属を含有する厚いアルミナ層とすること
によつて、担体基材である金属箔の伸びを抑制すること
ができる。すなわち、排ガスが触媒中を通過することに
よつて、温度分布が生じ、高温部と低温部では金属箔の
伸びの程度が異なり、高温部における伸びは大きいの
で、高温にさらされる部分のみ担体基材と接触する一層
目のコ−ト層を前記金属を含有するアルミナ層とする
か、または前記金属を含有する厚いアルミナ層とし、伸
びる力のバランスをとることによつて、高温時における
金属箔の伸びを抑制することができる。しかして、本発
明の触媒においては、さらに上記のコ−ト層の形成され
た担体上に上記の触媒成分を含有させたアルミナ層をコ
−トし、自動車排ガス浄化用触媒としての機能を付与さ
せている。
【0011】
【実施例】
実施例1 直径80mm、長さ105mmの金属製ハニカム担体
(図1および図2に示す1)に、Caを含む活性アルミ
ナスラリ−をまず全体に均一にコ−トし、300℃で焼
成した(コ−ト量30g)。さらに、同スラリ−を担体
の排ガス出口側部分(図1に示す2の部分)に30mm
の幅でコ−トし、この部分における担体基材と接触する
一層目のコ−ト層を厚くし、300℃で焼成した(全コ
−ト量40g)。
【0012】上記のコ−ト層の形成された担体に、C
e、La、Zrを含有する活性アルミナスラリ−をコ−
トし、600℃で焼成した(全コ−ト量240g)。こ
れに、さらにPt、Pd、Rhをそれぞれ、0.2,
0.4,0.1g担持し、触媒Aを調製した。
【0013】実施例2 実施例1と同様の金属製ハニカム担体の中央部分[図2
に示す3の部分(直径50mm)]のみに、Caを含む
活性アルミナスラリ−をコ−トし、この部分における担
体基材と接触する一層目のコ−ト層を、Caを含有する
アルミナ層とし、300℃で焼成した(コ−ト量15
g)。以下、実施例1と同様にして、担体にCe、L
a、Zrを含有する活性アルミナをコ−トした後、焼成
し(全コ−ト量200g)、これに、さらにPt、P
d、Rhを担持し、触媒Bを調製した。
【0014】実施例3 実施例1と同様の金属製ハニカム担体の全体にCaを含
む活性アルミナスラリ−を均一にコ−トし300℃で焼
成した(コ−ト量30g)。つぎに、実施例1と同様に
して、担体の排ガス出口側部分に30mmの幅で同スラ
リ−をコ−トし、焼成した(全コ−ト量40g)。さら
に、実施例2と同様にして、担体の中央部分に同スラリ
−をコ−トし、焼成した(全コ−ト量55g)。
【0015】上記コ−ト層の形成された担体に、以下、
実施例1と同様にして、Ce、La、Zrを含む活性ア
ルミナスラリ−をコ−トした後、焼成し(全コ−ト量1
55g)、これに、さらにPt、Pd、Rhを担持し、
触媒Cを調製した。
【0016】比較例1 実施例1と同様の金属製ハニカム担体に、Ce、La、
Zrを含む活性アルミナスラリ−をコ−トし、600℃
で焼成した(コ−ト量100g)。これに、さらにP
t、Pd、Rhを実施例1と同様にして担持し、触媒D
を調製した。
【0017】実施例1〜3および比較例1において調製
した触媒A〜Dを排気量が4000ccのエンジンに取
り付け、A/F=14.6(理論空燃比すなわちストイ
キ)、入ガス温度900℃、の条件で50時間耐久試験
をおこなつた。
【0018】耐久後の各触媒について浄化性能を評価し
た。評価は、排気量が2000ccのエンジンでA/F
=14.6(ストイキ)、入ガス温度460℃、の条件
でおこなつた。下記の表1に触媒A〜Dについての評価
結果を示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明の自動車排ガス浄化用触媒におい
ては、金属製ハニカム担体の基材である金属箔の伸びが
高温において抑制される結果、金属箔上のコ−ト層が剥
離し触媒性能が低下することがない。したがつて本発明
の触媒(触媒A〜C)は、上記の表1に示すように、従
来の触媒(触媒D)と比べて触媒性能に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒にいて高温にさらされる部分であ
る金属製ハニカム担体の排ガス出口側部分を示す説明
図。
【図2】本発明の触媒において高温にさらされる部分で
ある金属製ハニカム担体の中央部分を示す説明図。
【符号の説明】
1…金属製ハニカム担体、2…担体の排ガス出口側部分
(高温部分)、3…担体の中央部分(高温部分)、4…
排ガス。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】本発明は、かかる従来の問題点を解決し、
高温時に金属製ハニカム担体の基材である金属箔の酸化
に伴う伸びが抑制されて金属箔上のコート層の剥離を生
ぜず、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)および窒
素酸化物(NOx )を同時に浄化し得る触媒性能に優れ
た三元触媒を提供することを目的としている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 容規 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内 (72)発明者 平井 章雅 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内 (72)発明者 高田 登志広 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製ハニカム担体触媒において、金属
    製ハニカム担体における高温にさらされる部分のみ、担
    体基材と接触する一層目のコ−ト層をアルカリ金属およ
    び/またはアルカリ土類金属を含有するアルミナ層とす
    るか、この部分のみ、該コ−ト層を前記金属を含有する
    厚いアルミナ層とし、さらに、該コ−ト層の形成された
    担体に、白金、パラジウム、ロジウム、セリウム、ラン
    タン、ジルコニウム、ニッケル、鉄およびバリウムから
    選ばれた少なくとも一種の触媒成分を含有するアルミナ
    層をコ−トしてなることを特徴とする自動車排ガス浄化
    用触媒。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030038035A (ko) * 2001-11-08 2003-05-16 현대자동차주식회사 자동차 배기가스 정화용 삼원촉매 시스템
CN115254103A (zh) * 2022-07-28 2022-11-01 湖北航特科技有限责任公司 一种尾气净化催化剂及其制备方法

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KR20030038035A (ko) * 2001-11-08 2003-05-16 현대자동차주식회사 자동차 배기가스 정화용 삼원촉매 시스템
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