JPH05317722A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPH05317722A JPH05317722A JP4129215A JP12921592A JPH05317722A JP H05317722 A JPH05317722 A JP H05317722A JP 4129215 A JP4129215 A JP 4129215A JP 12921592 A JP12921592 A JP 12921592A JP H05317722 A JPH05317722 A JP H05317722A
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- metal
- catalyst
- metals
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素過剰雰囲気のもとにおいて低温活性に富
み、且つ３００℃付近を中心とする反応温度域において
活性の向上した排気ガス浄化用触媒を得る。 【構成】 金属含有シリケートに、Ｐｔを不可欠に白金
族元素のうちから選ばれる一種以上の金属と、遷移金属
及びIIＢ族金属のうちから選ばれる一種以上の金属とが
担持されている。これにより担持される上記各金属種の
有する各機能が効果的に発現される。
み、且つ３００℃付近を中心とする反応温度域において
活性の向上した排気ガス浄化用触媒を得る。 【構成】 金属含有シリケートに、Ｐｔを不可欠に白金
族元素のうちから選ばれる一種以上の金属と、遷移金属
及びIIＢ族金属のうちから選ばれる一種以上の金属とが
担持されている。これにより担持される上記各金属種の
有する各機能が効果的に発現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用触媒に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気ガス浄化用触媒として、
ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化と、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）の還元とを同時に行う三元触媒が知
られている。三元触媒は、γ−アルミナにＰｔ（白
金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｒｈ（ロジウム）を担持さ
せてなるものが知られており、エンジンの空燃費（Ａ／
Ｆ）が理論空燃費である１４．７付近である場合に高い
浄化効率が得られる。
ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化と、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）の還元とを同時に行う三元触媒が知
られている。三元触媒は、γ−アルミナにＰｔ（白
金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｒｈ（ロジウム）を担持さ
せてなるものが知られており、エンジンの空燃費（Ａ／
Ｆ）が理論空燃費である１４．７付近である場合に高い
浄化効率が得られる。
【０００３】上記エンジンの排気ガスの中でもＮＯｘは
人体及び生態系に悪影響を及ぼす懸念が大きいため大気
中へ排出されることは極力防止されなければならない。
その排出防止対策にはいくつかの方法があるが、移動式
エンジンの場合エンジン後段に設置した触媒によって浄
化することが現実的である。
人体及び生態系に悪影響を及ぼす懸念が大きいため大気
中へ排出されることは極力防止されなければならない。
その排出防止対策にはいくつかの方法があるが、移動式
エンジンの場合エンジン後段に設置した触媒によって浄
化することが現実的である。
【０００４】一方、自動車の分野ではエンジンに関して
の燃料規制に対応するため、希薄燃焼エンジン、いわゆ
るリーンバーンエンジンが実用化されている。しかし、
上記希薄燃焼エンジンの場合には空燃比が高いことによ
り排気ガスは酸素過剰雰囲気となっているため、上記し
たような三元触媒ではＣＯ及びＨＣは酸化浄化すること
ができても、ＮＯｘの還元浄化はできない。
の燃料規制に対応するため、希薄燃焼エンジン、いわゆ
るリーンバーンエンジンが実用化されている。しかし、
上記希薄燃焼エンジンの場合には空燃比が高いことによ
り排気ガスは酸素過剰雰囲気となっているため、上記し
たような三元触媒ではＣＯ及びＨＣは酸化浄化すること
ができても、ＮＯｘの還元浄化はできない。
【０００５】そこで、排気ガスの酸素過剰雰囲気下にお
いても、ＮＯｘを直接、或いは還元剤（例えば、ＣＯ，
ＨＣ等）の存在によってＮ2 とＯ2 とに接触分解させる
ことができる触媒として、遷移金属を例えばイオン交換
によって担持させたゼオライトよりなる触媒が広く用い
られている。さらに、この遷移金属担持ゼオライト触媒
については、ＮＯｘ浄化率を高め触媒の活性を向上させ
るために種々の提案が行われている。
いても、ＮＯｘを直接、或いは還元剤（例えば、ＣＯ，
ＨＣ等）の存在によってＮ2 とＯ2 とに接触分解させる
ことができる触媒として、遷移金属を例えばイオン交換
によって担持させたゼオライトよりなる触媒が広く用い
られている。さらに、この遷移金属担持ゼオライト触媒
については、ＮＯｘ浄化率を高め触媒の活性を向上させ
るために種々の提案が行われている。
【０００６】例えば、特開平３−２０５１５７号公報に
記載されている技術はその例であって、上記公報に開示
されている技術によればゼオライトにＣｕとアルカリ土
類金属の一種以上と希土類金属の一種以上とを担持させ
ることによって該触媒におけるＮＯｘ浄化能及び耐久性
を向上させようとするものである。
記載されている技術はその例であって、上記公報に開示
されている技術によればゼオライトにＣｕとアルカリ土
類金属の一種以上と希土類金属の一種以上とを担持させ
ることによって該触媒におけるＮＯｘ浄化能及び耐久性
を向上させようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸素過
剰雰囲気下の２００℃以下ではＮＯｘはＮＯ2 として存
在する傾向が大であるにも拘らず、上記特開平３−２０
２１５７号公報に記載されている触媒によれば、該触媒
は２００℃以下の触媒温度ではＮＯｘを直接浄化する触
媒としての機能を有しておらず、ＮＯｘ浄化時の低温域
における活性に乏しいという問題点がある。
剰雰囲気下の２００℃以下ではＮＯｘはＮＯ2 として存
在する傾向が大であるにも拘らず、上記特開平３−２０
２１５７号公報に記載されている触媒によれば、該触媒
は２００℃以下の触媒温度ではＮＯｘを直接浄化する触
媒としての機能を有しておらず、ＮＯｘ浄化時の低温域
における活性に乏しいという問題点がある。
【０００８】また、ＮＯｘを効果的に除去できる実用的
な触媒とされているＣｕイオン交換ゼオライト触媒は、
一般に実験室レベルでは９０％を越えるＮＯｘ浄化率を
示すにも拘らず希薄燃焼エンジンを搭載した実車に装備
して酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化せしめると
きは、実験室におけるモデルガスと実車における排気ガ
スとの間の種々の条件差によってＮＯｘ浄化率の低下す
ることが避けられない。さらに、このようなＣｕイオン
交換ゼオライト触媒ではＮＯｘ浄化機能の発現温度が３
５０〜４５０℃と高いため、酸素過剰雰囲気下における
ＮＯｘ浄化率を評価するとトータルのＮＯｘ浄化率が低
くなるという問題点がある。
な触媒とされているＣｕイオン交換ゼオライト触媒は、
一般に実験室レベルでは９０％を越えるＮＯｘ浄化率を
示すにも拘らず希薄燃焼エンジンを搭載した実車に装備
して酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化せしめると
きは、実験室におけるモデルガスと実車における排気ガ
スとの間の種々の条件差によってＮＯｘ浄化率の低下す
ることが避けられない。さらに、このようなＣｕイオン
交換ゼオライト触媒ではＮＯｘ浄化機能の発現温度が３
５０〜４５０℃と高いため、酸素過剰雰囲気下における
ＮＯｘ浄化率を評価するとトータルのＮＯｘ浄化率が低
くなるという問題点がある。
【０００９】また、エンジンが低負荷で運転されるとき
には排気ガスの触媒入口ガス温度が低くなることにより
低温域でのＮＯｘ浄化活性の向上が要請されていること
もあって、触媒は広い活性温度域を有するものであるこ
とが必要となっている。
には排気ガスの触媒入口ガス温度が低くなることにより
低温域でのＮＯｘ浄化活性の向上が要請されていること
もあって、触媒は広い活性温度域を有するものであるこ
とが必要となっている。
【００１０】上記に鑑みて本発明は、排気ガスの酸素過
剰雰囲気下でしかも触媒入口ガス温度が低い場合であっ
ても、優れた低温活性と耐熱性とを有し且つ３００℃付
近を中心とする温度域において反応活性を向上し得る触
媒とすることを目的とする。
剰雰囲気下でしかも触媒入口ガス温度が低い場合であっ
ても、優れた低温活性と耐熱性とを有し且つ３００℃付
近を中心とする温度域において反応活性を向上し得る触
媒とすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】上記したような
目的を達成するため、請求項１の発明は、ゼオライト系
触媒における、特に低温域でのＮＯｘ浄化活性を高める
ため、金属含有シリケートに低温活性を向上させる機能
を有する貴金属と、ＮＯｘ浄化に際しての反応を賦活す
る遷移金属又はIIＢ族金属とを担持させることによって
上記ゼオライト系触媒における低温活性を向上させると
共に所要の温度を中心とした温度域において活性を向上
させようとするものである。
目的を達成するため、請求項１の発明は、ゼオライト系
触媒における、特に低温域でのＮＯｘ浄化活性を高める
ため、金属含有シリケートに低温活性を向上させる機能
を有する貴金属と、ＮＯｘ浄化に際しての反応を賦活す
る遷移金属又はIIＢ族金属とを担持させることによって
上記ゼオライト系触媒における低温活性を向上させると
共に所要の温度を中心とした温度域において活性を向上
させようとするものである。
【００１２】具体的に、請求項１の発明の講じた解決手
段は、金属含有シリケートに、Ｐｔを不可欠に白金族元
素のうちから選ばれる一種以上の金属と、白金族元素を
除く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる一種以
上の金属とが担持されてなる構成とするものである。
段は、金属含有シリケートに、Ｐｔを不可欠に白金族元
素のうちから選ばれる一種以上の金属と、白金族元素を
除く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる一種以
上の金属とが担持されてなる構成とするものである。
【００１３】また、請求項２の発明は、金属含有シリケ
ートに組合せて担持される上記各金属として、ＮＯｘ浄
化率を向上させるのに有効で実用的なそれぞれの金属を
選択するものであって、具体的には請求項１の構成にお
いて、上記金属含有シリケートに担持される上記白金族
元素のうちから選ばれる金属はＰｔであり、上記白金族
を除く遷移金属とIIＢ族金属のうちから選ばれる金属は
Ｃｕであるという構成とするものである。
ートに組合せて担持される上記各金属として、ＮＯｘ浄
化率を向上させるのに有効で実用的なそれぞれの金属を
選択するものであって、具体的には請求項１の構成にお
いて、上記金属含有シリケートに担持される上記白金族
元素のうちから選ばれる金属はＰｔであり、上記白金族
を除く遷移金属とIIＢ族金属のうちから選ばれる金属は
Ｃｕであるという構成とするものである。
【００１４】本発明の排気ガス浄化用触媒においては、
金属含有シリケートに金属種が担持されるに際し、Ｐｔ
又はＰｔとＰｔ以外の貴金属並びに白金族元素を除く遷
移金属とIIＢ族金属のうちから選ばれる金属の各金属種
が組合せて担持されてなる触媒となっている。これによ
り、担持される金属種各々に特有の反応関与体に対する
挙動、反応が活性化する温度域等の全体的な反応性及び
耐熱性等の触媒活性を向上させる諸特性を兼ね備えるに
至ったものである。
金属含有シリケートに金属種が担持されるに際し、Ｐｔ
又はＰｔとＰｔ以外の貴金属並びに白金族元素を除く遷
移金属とIIＢ族金属のうちから選ばれる金属の各金属種
が組合せて担持されてなる触媒となっている。これによ
り、担持される金属種各々に特有の反応関与体に対する
挙動、反応が活性化する温度域等の全体的な反応性及び
耐熱性等の触媒活性を向上させる諸特性を兼ね備えるに
至ったものである。
【００１５】すなわち、白金族元素、中でもＰｔに代表
されるような貴金属を金属含有シリケートに担持させて
なる触媒は、ＰｔがＨＣの燃焼を適度に促進するため低
温活性が優れている。そして、低温域でシャープな温度
依存性を示し、換言すれば狭い低温度領域のＮＯｘ分解
活性を有している。また、このような貴金属担持金属含
有シリケートは高温域においてはある程度の耐熱性を示
すが時間の経過と共にシリタリング現象がみられるよう
になる。
されるような貴金属を金属含有シリケートに担持させて
なる触媒は、ＰｔがＨＣの燃焼を適度に促進するため低
温活性が優れている。そして、低温域でシャープな温度
依存性を示し、換言すれば狭い低温度領域のＮＯｘ分解
活性を有している。また、このような貴金属担持金属含
有シリケートは高温域においてはある程度の耐熱性を示
すが時間の経過と共にシリタリング現象がみられるよう
になる。
【００１６】一方、上記貴金属含有シリケートの耐熱性
を向上させるために第二成分を添加するとガスの流速が
大きくなったりガスの燃焼不良のためガスの組成が変動
し、ＨＣが過剰になった場合にＣＯを生成しコーキング
を起こして反応開始温度が高温側に移行したりする。
を向上させるために第二成分を添加するとガスの流速が
大きくなったりガスの燃焼不良のためガスの組成が変動
し、ＨＣが過剰になった場合にＣＯを生成しコーキング
を起こして反応開始温度が高温側に移行したりする。
【００１７】上記のような現象は、貴金属活性種におい
てはＣｕに代表されるような他の遷移金属のように必ず
しも良好に活性サイトに担持されないので酸点の消失は
少なく、貴金属活性種の化学ポテンシャルの発現と金属
含有シリケートの有する選択吸着性との相乗効果によっ
てＮＯｘ分解活性が発現するものであることによって生
ずると考えられる。
てはＣｕに代表されるような他の遷移金属のように必ず
しも良好に活性サイトに担持されないので酸点の消失は
少なく、貴金属活性種の化学ポテンシャルの発現と金属
含有シリケートの有する選択吸着性との相乗効果によっ
てＮＯｘ分解活性が発現するものであることによって生
ずると考えられる。
【００１８】本発明における白金族元素としてはＰｔ，
Ｒｈ，Ｐｄ等が用いられるが、触媒に低温活性を付与す
る機能の面からＰｔが不可欠に使用される。したがっ
て、白金族元素のうちから選ばれる金属はＰｔを単独に
或いはＰｔと共にＲｈ，Ｐｄ等が組合されて好ましく用
いられる。
Ｒｈ，Ｐｄ等が用いられるが、触媒に低温活性を付与す
る機能の面からＰｔが不可欠に使用される。したがっ
て、白金族元素のうちから選ばれる金属はＰｔを単独に
或いはＰｔと共にＲｈ，Ｐｄ等が組合されて好ましく用
いられる。
【００１９】また、遷移金属は活性サイトに担持されて
ＮＯｘを吸着し、このＮＯｘを排気ガス中のＨＣにより
還元することによってＮＯｘを直接分解する機能を有し
ている。したがって、Ｐｔを不可欠とする白金族元素の
うちから選ばれる金属と白金族元素を除く遷移金属とを
組合せて金属含有シリケートに担持せしめることによっ
て、酸素過剰雰囲気下でのＮＯｘ浄化において低温域で
の活性を一層向上させることが可能となるのである。さ
らに、触媒における熱処理後の浄化活性の劣化を阻止す
る機能が一層向上し、熱的な特性の改善も達成できるこ
とになる。
ＮＯｘを吸着し、このＮＯｘを排気ガス中のＨＣにより
還元することによってＮＯｘを直接分解する機能を有し
ている。したがって、Ｐｔを不可欠とする白金族元素の
うちから選ばれる金属と白金族元素を除く遷移金属とを
組合せて金属含有シリケートに担持せしめることによっ
て、酸素過剰雰囲気下でのＮＯｘ浄化において低温域で
の活性を一層向上させることが可能となるのである。さ
らに、触媒における熱処理後の浄化活性の劣化を阻止す
る機能が一層向上し、熱的な特性の改善も達成できるこ
とになる。
【００２０】本発明における遷移金属としては、ランタ
ノイド等の希土類元素並びにアクチノイド以外の遷移金
属のうちから選ばれる例えばＣｕ，Ｃｏ，Ｎｉ等が好ま
しく用いられる。
ノイド等の希土類元素並びにアクチノイド以外の遷移金
属のうちから選ばれる例えばＣｕ，Ｃｏ，Ｎｉ等が好ま
しく用いられる。
【００２１】また、IIＢ族の金属であるＺｎ，Ｃｄ，Ｈ
ｇはいずれも電子配置及び他の金属又は分子との結合性
等の化学作用が上記遷移金属に類似している。したがっ
て、上記遷移金属に代えて或いは遷移金属と共に上記II
Ｂ族の金属を上記Ｐｔを不可欠に含む白金族元素のうち
から選ばれた貴金属と組合せて金属含有シリケートに担
持せしめることができる。
ｇはいずれも電子配置及び他の金属又は分子との結合性
等の化学作用が上記遷移金属に類似している。したがっ
て、上記遷移金属に代えて或いは遷移金属と共に上記II
Ｂ族の金属を上記Ｐｔを不可欠に含む白金族元素のうち
から選ばれた貴金属と組合せて金属含有シリケートに担
持せしめることができる。
【００２２】このようなIIＢ族の金属としてはＺｎが好
ましく用いられる。
ましく用いられる。
【００２３】上記各金属種が組合せて担持される金属含
有シリケート本体としては、結晶の骨格を形成する金属
としてＡｌを用いたアルミノシリケート（ゼオライト）
が好適であり、必要に応じて上記Ａｌに代えて或いはＡ
ｌと共にＧａ，Ｃｅ，Ｍｎ，Ｔｂ等の金属を骨格形成材
料として用いた金属含有シリケートも適用することがで
きる。金属含有シリケートとしてはＡ型，Ｘ型，Ｙ型，
モルデナイト，ＺＳＭ−５等が好適である。
有シリケート本体としては、結晶の骨格を形成する金属
としてＡｌを用いたアルミノシリケート（ゼオライト）
が好適であり、必要に応じて上記Ａｌに代えて或いはＡ
ｌと共にＧａ，Ｃｅ，Ｍｎ，Ｔｂ等の金属を骨格形成材
料として用いた金属含有シリケートも適用することがで
きる。金属含有シリケートとしてはＡ型，Ｘ型，Ｙ型，
モルデナイト，ＺＳＭ−５等が好適である。
【００２４】さらに、金属含有シリケートとしてはカチ
オン種がＮａとされたＮａ型ＺＳＭ−５が好ましく用い
られ、この他にもカチオン種がＨ+ とされたＨ型ＺＳＭ
−５も用いることができる。
オン種がＮａとされたＮａ型ＺＳＭ−５が好ましく用い
られ、この他にもカチオン種がＨ+ とされたＨ型ＺＳＭ
−５も用いることができる。
【００２５】上記したように、金属含有シリケートに、
金属種としての上記Ｐｔを不可欠に白金族元素のうちか
ら選ばれる一種以上の金属と、白金族元素を除く遷移金
属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる一種以上の金属と
が担持されることによって本発明における触媒が得られ
る。また、このものにバインダとして約２０重量％の水
和アルミナ又はシリカゾル等の無機バインダを添加し、
担体にウォッシュコートすることによってモノリスタイ
プの触媒を調製することもできる。
金属種としての上記Ｐｔを不可欠に白金族元素のうちか
ら選ばれる一種以上の金属と、白金族元素を除く遷移金
属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる一種以上の金属と
が担持されることによって本発明における触媒が得られ
る。また、このものにバインダとして約２０重量％の水
和アルミナ又はシリカゾル等の無機バインダを添加し、
担体にウォッシュコートすることによってモノリスタイ
プの触媒を調製することもできる。
【００２６】上記触媒がウォッシュコートされて調製さ
れる場合には、その担体はコージェライト製ハニカムが
好適であるが他の無機多孔質体を用いることができる。
れる場合には、その担体はコージェライト製ハニカムが
好適であるが他の無機多孔質体を用いることができる。
【００２７】尚、上記金属含有シリケートに各金属種を
担持させるにはイオン交換法、含浸法、共沈法等のいず
れの方法によって担持されてもよいことはいうまでもな
い。
担持させるにはイオン交換法、含浸法、共沈法等のいず
れの方法によって担持されてもよいことはいうまでもな
い。
【００２８】ところで、上記金属含有シリケートに担持
される上記金属種として、白金族元素のＰｔと、遷移金
属のうちからＣｕのように使用上及び効果の面から実用
的な活性種であるＣｏとが組合される場合について、Ｐ
ｔが先に金属含有シリケートに担持され続いてＣｏが担
持される場合、その逆の順序の場合並びにＰｔとＣｏと
が混合溶液となされることにより同時に金属含有シリケ
ートに担持される場合の三通りについてリグテストを行
って評価したところ、それぞれの方法によって得られる
触媒におけるＮＯｘ浄化率はほぼ同等であった。
される上記金属種として、白金族元素のＰｔと、遷移金
属のうちからＣｕのように使用上及び効果の面から実用
的な活性種であるＣｏとが組合される場合について、Ｐ
ｔが先に金属含有シリケートに担持され続いてＣｏが担
持される場合、その逆の順序の場合並びにＰｔとＣｏと
が混合溶液となされることにより同時に金属含有シリケ
ートに担持される場合の三通りについてリグテストを行
って評価したところ、それぞれの方法によって得られる
触媒におけるＮＯｘ浄化率はほぼ同等であった。
【００２９】本発明に係る排気ガス浄化用触媒において
は、上記金属含有シリケートに上記各金属種が上記した
ように組合されて担持されることによって、後記実施例
においてデータを示すように従来の金属含有シリケート
に貴金属活性種（例えばＰｔ）のみが担持された触媒に
比べて、低温域における浄化率が向上し、併せて初期活
性も改善されることによって所定の温度、例えば触媒入
口ガス温度３００℃を中心とした活性温度域の形成並び
にその温度域の拡大が可能となったのである。
は、上記金属含有シリケートに上記各金属種が上記した
ように組合されて担持されることによって、後記実施例
においてデータを示すように従来の金属含有シリケート
に貴金属活性種（例えばＰｔ）のみが担持された触媒に
比べて、低温域における浄化率が向上し、併せて初期活
性も改善されることによって所定の温度、例えば触媒入
口ガス温度３００℃を中心とした活性温度域の形成並び
にその温度域の拡大が可能となったのである。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。
【００３１】この実施例はＰｔを不可欠に白金族元素の
うちから選ばれる金属としてのＰｔと、白金族元素を除
く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる金属とし
てのＣｏとが、金属含有シリケートに担持される例であ
る。
うちから選ばれる金属としてのＰｔと、白金族元素を除
く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから選ばれる金属とし
てのＣｏとが、金属含有シリケートに担持される例であ
る。
【００３２】金属含有シリケートとしてＮａ型ＺＳＭ−
５（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝３０）を用い、この金属含
有シリケートに得られる触媒の１リットルにつきＰｔが
１ｇ担持されるように調整した塩化白金酸水溶液を加
え、加熱撹拌を行い乾固させた。
５（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝３０）を用い、この金属含
有シリケートに得られる触媒の１リットルにつきＰｔが
１ｇ担持されるように調整した塩化白金酸水溶液を加
え、加熱撹拌を行い乾固させた。
【００３３】すなわち、具体的な操作として担持母材と
なるＮａ型ＺＳＭ−５の１５ｇに対し、０．１２ｇのＰ
ｔを含有する総量４５ｃｃのＰｔ水溶液（塩化白金酸）
を混入し、約４０〜５０℃で加熱撹拌した。その後さら
に１５０℃の大気中において３時間以上乾燥させること
によりＰｔ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を調製した。
なるＮａ型ＺＳＭ−５の１５ｇに対し、０．１２ｇのＰ
ｔを含有する総量４５ｃｃのＰｔ水溶液（塩化白金酸）
を混入し、約４０〜５０℃で加熱撹拌した。その後さら
に１５０℃の大気中において３時間以上乾燥させること
によりＰｔ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を調製した。
【００３４】このＰｔ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を比較
例とした。
例とした。
【００３５】上記のようにして得られたＰｔ担持Ｎａ型
ＺＳＭ−５触媒に、バインダとして適量の水和アルミナ
と水とを加え触媒担体（コージェライト制ハニカム）上
にウォッシュコートした。しかる後１５０℃で３時間乾
燥し、さらに５００℃で２時間大気中で焼成し、次い
で、触媒担体にウォッシュコートされた上記Ｐｔ担持Ｚ
ＳＭ−５触媒に対し硝酸コバルト溶液を含浸させた後、
さらに、１５０℃で３時間乾燥し、５００℃で２時間大
気中で焼成してＰｔ−Ｃｏ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を
調製した。
ＺＳＭ−５触媒に、バインダとして適量の水和アルミナ
と水とを加え触媒担体（コージェライト制ハニカム）上
にウォッシュコートした。しかる後１５０℃で３時間乾
燥し、さらに５００℃で２時間大気中で焼成し、次い
で、触媒担体にウォッシュコートされた上記Ｐｔ担持Ｚ
ＳＭ−５触媒に対し硝酸コバルト溶液を含浸させた後、
さらに、１５０℃で３時間乾燥し、５００℃で２時間大
気中で焼成してＰｔ−Ｃｏ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を
調製した。
【００３６】上記硝酸コバルト溶液については、触媒担
体上にウォッシュコートされる触媒のウォッシュコート
重量がＷｇとするときに、 （Ｗ／１５）×（０．１２／１９５．０８）＝４．１１
×１０-5×Ｗ（モル） の硝酸コバルトをその担体重量の約２０重量％に相当す
る水に溶かして得られる硝酸コバルト溶液を使用した。
体上にウォッシュコートされる触媒のウォッシュコート
重量がＷｇとするときに、 （Ｗ／１５）×（０．１２／１９５．０８）＝４．１１
×１０-5×Ｗ（モル） の硝酸コバルトをその担体重量の約２０重量％に相当す
る水に溶かして得られる硝酸コバルト溶液を使用した。
【００３７】上記したような各工程を経てなるＰｔ−Ｃ
ｏ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を実施例とした。
ｏ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触媒を実施例とした。
【００３８】上記実施例触媒及び上記比較例触媒各々を
触媒試料となし、それぞれの触媒試料を常圧固定床式反
応装置に装着し、エンジンの空燃比が２１のリーンバー
ンに相当する酸素過剰雰囲気のモデルガスを、ＳＶ５５
０００ｈ-1となるように上記各触媒試料に流通させ、先
づフレッシュ状態のときのＮＯｘ浄化率を測定しその浄
化特性を図１に示した。また、上記各触媒試料につい
て、７００℃で６時間大気中でエージング熱処理を行っ
た後のＮＯｘ浄化率を測定しその浄化率を図２に示した
（尚、図１以下の図中の説明におけるＺはＮａ型金属含
有シリケートを示す）。
触媒試料となし、それぞれの触媒試料を常圧固定床式反
応装置に装着し、エンジンの空燃比が２１のリーンバー
ンに相当する酸素過剰雰囲気のモデルガスを、ＳＶ５５
０００ｈ-1となるように上記各触媒試料に流通させ、先
づフレッシュ状態のときのＮＯｘ浄化率を測定しその浄
化特性を図１に示した。また、上記各触媒試料につい
て、７００℃で６時間大気中でエージング熱処理を行っ
た後のＮＯｘ浄化率を測定しその浄化率を図２に示した
（尚、図１以下の図中の説明におけるＺはＮａ型金属含
有シリケートを示す）。
【００３９】図１に示される結果によれば、酸素過剰雰
囲気下において効果的なＮＯｘ浄化率が得られる活性温
度域は触媒入口ガス温度３００℃付近を中心にして広が
っており、ＮＯｘ浄化率は低温域から高温域へ向って平
準化された状態で良好に得られることが分かる。また、
図２に示される結果によれば、熱処理後における活性の
劣化の度合いは小さく、触媒における熱的な安定性が大
幅に向上していることが分かる。
囲気下において効果的なＮＯｘ浄化率が得られる活性温
度域は触媒入口ガス温度３００℃付近を中心にして広が
っており、ＮＯｘ浄化率は低温域から高温域へ向って平
準化された状態で良好に得られることが分かる。また、
図２に示される結果によれば、熱処理後における活性の
劣化の度合いは小さく、触媒における熱的な安定性が大
幅に向上していることが分かる。
【００４０】＜Ｃｏ以外の金属が担持される例＞本発明
に係る実施例における上記Ｃｏに代えて遷移金属のＣｕ
或いはIIＢ族金属のＺｎを使用した。すなわち、Ｃｕの
硝酸塩又は酢酸塩或いはＺｎの硝酸塩の水溶液を用いる
と共に、上記触媒調製工程に準じて操作を行うことによ
り本実施例における変形例であるＰｔ−Ｃｕ担持Ｎａ型
ＺＳＭ−５触媒及びＰｔ−Ｚｎ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触
媒を調製した。
に係る実施例における上記Ｃｏに代えて遷移金属のＣｕ
或いはIIＢ族金属のＺｎを使用した。すなわち、Ｃｕの
硝酸塩又は酢酸塩或いはＺｎの硝酸塩の水溶液を用いる
と共に、上記触媒調製工程に準じて操作を行うことによ
り本実施例における変形例であるＰｔ−Ｃｕ担持Ｎａ型
ＺＳＭ−５触媒及びＰｔ−Ｚｎ担持Ｎａ型ＺＳＭ−５触
媒を調製した。
【００４１】これらの変形例の触媒による触媒試料につ
いてＮＯｘを浄化するときの浄化率並びに活性特性を評
価したところ、上記Ｐｔに組合せてＣｏを担持せしめる
場合とほぼ同等の結果が得られた。
いてＮＯｘを浄化するときの浄化率並びに活性特性を評
価したところ、上記Ｐｔに組合せてＣｏを担持せしめる
場合とほぼ同等の結果が得られた。
【００４２】＜活性種を担持する母材を変化させた例＞
白金族元素のうちから選ばれる金属としてＰｔを用い、
該Ｐｔと組合される上記遷移金属等のうちから選ばれる
金属を担持母材に予め含ませておくことによって、上記
Ｐｔを不可欠に白金族元素のうちから選ばれる金属と、
遷移金属及びIIＢ族金属のうちから選ばれる金属とが結
晶性シリケートに共に担持せしめられる例である。
白金族元素のうちから選ばれる金属としてＰｔを用い、
該Ｐｔと組合される上記遷移金属等のうちから選ばれる
金属を担持母材に予め含ませておくことによって、上記
Ｐｔを不可欠に白金族元素のうちから選ばれる金属と、
遷移金属及びIIＢ族金属のうちから選ばれる金属とが結
晶性シリケートに共に担持せしめられる例である。
【００４３】すなわち、上記実施例における担持母材で
ある金属含有シリケートとしてのＮａ型ＺＳＭ−５に代
えて、Ｃｕを含む金属含有シリケート並びにＣｒを含む
金属含有シリケートを用いた。
ある金属含有シリケートとしてのＮａ型ＺＳＭ−５に代
えて、Ｃｕを含む金属含有シリケート並びにＣｒを含む
金属含有シリケートを用いた。
【００４４】上記各金属含有シリケートはＮａ型でＳｉ
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝３０とし、これらの各金属含有シリ
ケートに対し、上記触媒調製工程中のＰｔ担持工程に準
じて操作を行い、本実施例における変形例であるＰｔ担
持Ｃｕを含む金属含有シリケート触媒並びにＰｔ担持Ｃ
ｒを含む金属含有シリケート触媒をそれぞれ調製した。
Ｏ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝３０とし、これらの各金属含有シリ
ケートに対し、上記触媒調製工程中のＰｔ担持工程に準
じて操作を行い、本実施例における変形例であるＰｔ担
持Ｃｕを含む金属含有シリケート触媒並びにＰｔ担持Ｃ
ｒを含む金属含有シリケート触媒をそれぞれ調製した。
【００４５】これらの変形例の触媒による触媒試料につ
いて、上記した装置により上記したモデルガスを用いて
ＮＯｘの浄化テストを行い各々の最高ＮＯｘ浄化率及び
その前後の活性温度域について測定し図３に示した。
いて、上記した装置により上記したモデルガスを用いて
ＮＯｘの浄化テストを行い各々の最高ＮＯｘ浄化率及び
その前後の活性温度域について測定し図３に示した。
【００４６】図３に示される結果によれば、本発明に係
るＰｔ担持Ｃｒを含む金属含有シリケート触媒は低温活
性が明らかに改善され、活性温度域も触媒入口ガス温度
３００℃を中心にして拡大されていることが分かる。ま
た、Ｐｔ担持Ｃｕを含む金属含有シリケートもＮＯｘ浄
化率が著しく向上していることが分かる。
るＰｔ担持Ｃｒを含む金属含有シリケート触媒は低温活
性が明らかに改善され、活性温度域も触媒入口ガス温度
３００℃を中心にして拡大されていることが分かる。ま
た、Ｐｔ担持Ｃｕを含む金属含有シリケートもＮＯｘ浄
化率が著しく向上していることが分かる。
【００４７】本実施例におけるＰｔーＣｏ担持Ｎａ型Ｚ
ＳＭ−５触媒において、担持させるＣｏの量を増加させ
ると浄化率は高温域側において大きくなる傾向がある。
また、Ｃｏの担持量が少ないと耐熱後の効果も少ないこ
とから、金属含有シリケートに担持されるＣｏは立体障
害を形成し、貴金属活性種のシンタリングを抑制する機
能を果しているものと考えられる。
ＳＭ−５触媒において、担持させるＣｏの量を増加させ
ると浄化率は高温域側において大きくなる傾向がある。
また、Ｃｏの担持量が少ないと耐熱後の効果も少ないこ
とから、金属含有シリケートに担持されるＣｏは立体障
害を形成し、貴金属活性種のシンタリングを抑制する機
能を果しているものと考えられる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る排気
ガス浄化用触媒によると、金属含有シリケートに、Ｐｔ
を不可欠に白金族元素のうちから選ばれる一種以上の金
属と、遷移金属及びIIＢ族金属のうちから選ばれる一種
以上の金属とが共に担持されているため、低温域におけ
る浄化率が向上し初期活性が改善されるので所定温度を
中心とする活性温度域も拡大され、その結果実車におけ
る実用性を格段に向上させることが可能となった。
ガス浄化用触媒によると、金属含有シリケートに、Ｐｔ
を不可欠に白金族元素のうちから選ばれる一種以上の金
属と、遷移金属及びIIＢ族金属のうちから選ばれる一種
以上の金属とが共に担持されているため、低温域におけ
る浄化率が向上し初期活性が改善されるので所定温度を
中心とする活性温度域も拡大され、その結果実車におけ
る実用性を格段に向上させることが可能となった。
【図１】本発明に係る実施例のフレッシュ状態のＮＯｘ
浄化率を示すグラフ図である。
浄化率を示すグラフ図である。
【図２】上記実施例の熱処理後のＮＯｘ浄化率を示すグ
ラフ図である。
ラフ図である。
【図３】上記実施例における変形例のＮＯｘ浄化率を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
フロントページの続き (72)発明者 岩国 秀治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属含有シリケートに、Ｐｔを不可欠に
白金族元素のうちから選ばれる一種以上の金属と、 白金族元素を除く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから選
ばれる一種以上の金属とが担持されてなることを特徴と
する排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 上記金属含有シリケートに担持される上
記白金族元素のうちから選ばれる金属はＰｔであり、上
記白金族元素を除く遷移金属とIIＢ族金属とのうちから
選ばれる金属はＣｕであることを特徴とする請求項１に
記載の排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129215A JPH05317722A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129215A JPH05317722A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05317722A true JPH05317722A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15003986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129215A Pending JPH05317722A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05317722A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022513396A (ja) * | 2018-10-30 | 2022-02-07 | エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド | 微多孔性モレキュラーシーブ触媒のか焼 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP4129215A patent/JPH05317722A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022513396A (ja) * | 2018-10-30 | 2022-02-07 | エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド | 微多孔性モレキュラーシーブ触媒のか焼 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020108 |