JPH0615181A - 排ガス処理触媒 - Google Patents

排ガス処理触媒

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JPH0615181A
JPH0615181A JP4174009A JP17400992A JPH0615181A JP H0615181 A JPH0615181 A JP H0615181A JP 4174009 A JP4174009 A JP 4174009A JP 17400992 A JP17400992 A JP 17400992A JP H0615181 A JPH0615181 A JP H0615181A
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crystalline silicate
chloride
catalyst
exhaust gas
mother crystal
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Shigeru Nojima
野島  繁
Kozo Iida
耕三 飯田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 還元剤過剰存在下で、触媒の劣化を防ぎ、還
元剤のリッチ、リーン両雰囲気下で排気ガスを効率良く
浄化する触媒を提供する。 【構成】 特定のX線回折パターンを有し、脱水状態の
酸化物モル比で(1±0.8)R2 O・〔aM2 3
bM′O・cAl2 3 〕・ySiO2 (R:アルカリ
金属イオン及び/又は水素イオン、M:VIII族元素、希
土類元素、Ti、V、Cr、Nb、Sb、Ga、M′:
Mg、Ca、Sr、Ba、a≧0、20b≧0、a+c
=1、3000>y>11)なる結晶性シリケートに、
CoとさらにTi、Zr、Cr、Mn、Fe、L
a、Zn、Al、Sn、Ni、Mg、Ca、Sr、Ba
の少なくとも1種の金属又は CuとさらにTi、Z
r、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、Al、Sn、N
i、Mg、Ca、Sr、Baの少なくとも1種の金属を
共存させてなる排気ガス処理触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物(以後、NO
xと略す)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(以下、H
Cと略す)を含有する排気ガスを浄化する触媒に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等の排ガス処理においては、排ガ
ス中のCO、HCを利用して、通称三元触媒と呼ばれる
触媒(組成:Pt、Rh/Al2 3 系)を用いて浄化
するのが一般的であるが、理論空燃比付近の極めて狭い
範囲でしかNOxは浄化されない。近年、地球環境問題
の高まりの中で自動車の低燃費化の要求は強く理論空燃
比以上で燃焼させるリーンバーンエンジンがキーテクノ
ロジーとして注目されている。ただし、自動車の走行
性、加速性を考慮に入れるとリーン領域のみのエンジン
は不具合点が多く、実際は理論空燃比(ストイキオ)付
近、リーン領域の双方で燃焼を行わせる必要がある。最
近、リーン領域のNOxの浄化に関しては、コバルト又
は銅を含有した結晶性シリケート触媒が高性能を有する
触媒として脚光をあびている。
【0003】これらの触媒は反応初期においては十分な
性能を有するが、耐久性において問題点が生じており、
これまで耐久性を向上させるために種々の結晶性シリケ
ートの改良が検討されている。例えば、結晶性シリケー
トの主要な構成元素であるアルミニウムの脱離を防い
で、コバルト又は銅の安定性を図るために、結晶格子中
にVIII族元素や希土類元素(特開平3−165816号
公報)、さらにアルカリ土類金属(特願平3−3191
95)を添加させた新規なシリケートを用いる方法が提
案されている。加えて、アルミニウムの脱離を促進する
スチームの進入を防ぐため、結晶性シリケートの表層に
疎水性のシリカライトを結晶成長させ、耐スチーム性を
向上させた結晶性シリケートの適用も検討されている
(特願平3−192829)。
【0004】しかし、これらの触媒を用いることによ
り、リーン雰囲気での耐久性は飛躍的に向上したが、通
常100km/hの高速走行時において、加速する場
合、ガス温度が瞬時に700℃付近まで達することがあ
り、かつ、この時のガス組成は水素等の還元剤が過剰に
存在するリッチ雰囲気である。この条件においては、上
記改良型結晶性シリケートを適用しても触媒の劣化を防
ぐことができないため、恒温リッチ雰囲気の触媒の耐久
性向上がこれらの触媒の実用化上の大きな課題となって
いる。
【0005】本発明は上記技術水準に鑑み、還元剤が過
剰に存在するリッチ雰囲気でも触媒の劣化が防止され、
かつリーン雰囲気、リッチ雰囲気においても効率よく排
気ガスを処理できる触媒を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは従来触媒の
上記不具合を克服するためには、Co/結晶性シリケー
ト触媒又はCu/結晶性シリケート触媒の活性金属であ
るCo又はCuイオンの還元を抑制する必要があるとの
知見のもとに、還元雰囲気において、Coイオン又は酸
化物、Cuイオン又は酸化物の還元を防ぐ触媒を鋭意研
究の結果、本発明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明は (1)本文で詳記する表1で示されるX線回折パターン
を有し、脱水された状態において酸化物のモル比で表わ
して (1±0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cA
2 3 〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び/又は水素イ
オン、MはVIII族元素、希土類元素、チタン、バナジウ
ム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリウムからなる
群から選ばれた少なくとも1種以上の元素イオン、M′
はマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムのアルカリ土類金属イオン、a≧0、20>b≧0、
a+c=1、3000>y>11)の化学式を有する結
晶性シリケートに、コバルトとさらにチタン、ジルコニ
ウム、クロム、マンガン、鉄、ランタン、亜鉛、アルミ
ニウム、スズ、ニッケル、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム及びバリウムからなる群より選ばれた少
なくとも1種以上の金属を共存させてなることを特徴と
する排気ガス処理触媒。
【0008】(2)上記(1)記載の結晶性シリケート
が、予め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その
母結晶の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSi
とOよりなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結
晶性シリケートであることを特徴とする上記(1)記載
の排気ガス処理触媒。
【0009】(3)上記(1)記載の結晶性シリケート
に、銅とさらにチタン、ジルコニウム、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケ
ル、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバ
リウムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金
属を共存させてなることを特徴とする排気ガス処理触
媒。
【0010】(4)上記(1)記載の結晶性シリケート
が、予め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その
母結晶の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSi
とOよりなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結
晶性シリケートであることを特徴とする上記(3)記載
の排気ガス処理触媒。である。
【0011】
【作用】通常、Co/結晶性シリケートを用いてNO
x、CO、HCを含有する排気ガスを浄化する浄化反応
式は下記のとおりである。
【0012】
【化1】
【0013】上記反応式において、(1)はHCの活性
化、(2)はHCの燃焼、(3)は脱硝反応、(4)は
COの燃焼を意味しており、Co/結晶性シリケートに
チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、ランタ
ン、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を添加共存さ
せることにより、またCu/結晶性シリケートにチタ
ン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、
亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる群よ
り選ばれた少なくとも1種以上の金属を添加共存させる
ことにより、上記k1 、k2 、k3 及びk4 の反応速度
定数を変化させることなく、脱硝性能を維持し、しかも
Co又はCuの還元を抑制する作用が奏される。
【0014】本発明において使用される結晶性シリケー
トは下記表1に示されるX線回折パターンを有し、脱水
された状態において酸化物のモル比で表わして (1±0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cA
2 3 〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び/又は水素イ
オン、MはVIII族元素、希土類元素、チタン、バナジウ
ム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリウムからなる
群から選ばれた少なくとも1種以上の元素イオン、M′
はマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムのアルカリ土類金属イオン、a≧0、20>b≧0、
a+c=1、3000>y>11)なる化学式を有する
ものである。
【0015】
【表1】 VS:非常に強い S:強い M:中級 W:弱い
【0016】また上記結晶性シリケートが予め合成した
結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶の外表面に
母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよりなる結晶
性シリケートを成長させた層状複合結晶性シリケートを
使用してもよい。この層状複合結晶性シリケートは外表
面に成長したSiとOよりなる結晶性シリケート(シリ
カライトと呼ぶ)の疎水性作用により、H2 Oだけが該
結晶性シリケート内部まで浸透しにくくなり、触媒の反
応活性点の回りにはH2 Oの濃度が低くなる効果を有
し、脱メタル作用を抑制する作用を奏する。そのため、
高温スチーム雰囲気においても触媒の劣化が抑制され
る。
【0017】本発明触媒は上記結晶性シリケートにCo
又はCuと各金属塩の水溶液に浸漬し、イオン交換法に
よって金属イオンを担持するか、または塩化物、硝酸
塩、硫酸塩等の金属塩水溶液にて含浸法にて担持する方
法が挙げられる。さらに、Co又はCuを担持後、上記
各金属の酸化物及び塩化物を気相状態で供給して担持す
る方法も可能である。
【0018】
【実施例】
(実施例1) 〇(母結晶1の合成) 水ガラス1号(SiO2 :30%)5616gを水54
29gに溶解し、この溶液を溶液Aとする。一方、水4
175gに硫酸アルミニウム718.9g、塩化第2
鉄:110g、酢酸カルシウム47.2g、塩化ナトリ
ウム262g、濃塩酸2020gを溶解し、この溶液を
溶液Bとする。溶液Aと溶液Bを一定割合で供給し、沈
殿を生成させ、十分攪拌してpH=8.0のスラリーを
得る。このスラリーを20リットルのオートクレーブに
仕込み、さらにテトラプロピルアンモニウムブロマイド
を500g添加し、160℃にて72時間水熱合成を行
い、合成後水洗して乾燥させ、さらに500℃、3時間
焼成させ結晶性シリケート1を得る。この結晶性シリケ
ート1は酸化物のモル比で(結晶水を省く)下記の組成
式で表され、結晶構造はX線回折で前記表1にて表示さ
れるものである。0.5Na2 O・0.5H2 O・
〔0.8Al2 3 ・0.2Fe2 3 ・0.25Ca
O〕・25SiO2
【0019】〇(層状複合結晶性シリケート1の合成) 微粉砕した上記母結晶1(結晶性シリケート1)100
0gを水2160gに添加し、さらにコロイダルシリカ
(SiO2 :20%)4590gを添加し、十分攪拌を
行い、この溶液を溶液aとする。一方、水2008gに
水酸化ナトリウム105.8gを溶解させ溶液bを得
る。溶液aを攪拌しながら溶液bを徐々に滴下し、沈殿
を生成させてスラリーを得る。このスラリーをオートク
レーブに入れ、テトラプロピルアンモニウムブロマイド
568gを水2106gに溶解させた溶液を上記オート
クレーブに添加する。このオートクレーブで160℃、
72時間水熱合成を行い(200rpmにて攪拌)、攪
拌後、洗浄して乾燥後、500℃、3時間焼成を行い層
状複合結晶性シリケート1を得る。
【0020】上記層状複合結晶性シリケート1を4Nの
NH4 Cl水溶液40℃に3時間攪拌してNH4 イオン
交換を実施した。イオン交換後洗浄して100℃、24
時間乾燥させた後、400℃、3時間焼成してH型の層
状複合結晶性シリケート1を得た。
【0021】〇(触媒化) 次に、上記100部のH型の層状複合結晶性シリケート
1に対して、バインダーとしてアルミナゾル3部、シリ
カゾル55部(SiO2 :20%)及び水200部加
え、充分攪拌を行いウォッシュコート用スラリーとし
た。次にコージェライト用モノリス基材(400セルの
格子目)を上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分な
スラリーを吹きはらい200℃で乾燥させた。コート量
は基材1リットルあたり200g担持し、このコート物
をハニカムコート物1とする。
【0022】次に、塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液
(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、ZnCl2 :2
1.5g/200ccHCl)に上記ハニカムコート物
1を浸漬し1時間含浸した後、基材の壁の付着した液を
ふきとり200℃で乾燥させた。次で500℃で窒素雰
囲気で12時間パージ処理を行い、ハニカム触媒1を得
た。
【0023】(実施例2)実施例1の母結晶1の合成法
において塩化第2鉄の代わりに塩化コバルト、塩化ルテ
ニウム、塩化ロジウム、塩化ランタン、塩化セリウム、
塩化チタン、塩化バナジウム、塩化クロム、塩化アンチ
モン、塩化ガリウム及び塩化ニオブを各々酸化物換算で
Fe2 3 と同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と
同様の操作を繰り返して母結晶2〜12を調製した。こ
れらの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示さ
れるものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水され
た形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2M2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Ca
O)・25SiO2 である。ここでMはCo,Ru,R
h,La,Ce,Ti,V,Cr,Sb,Ga,Nbで
ある。
【0024】また、塩化第2鉄及び酢酸カルシウムの代
わりに何も添加せず母結晶1と同様の方法において、母
結晶13を得た。
【0025】これらの母結晶2〜13を微粉砕し、実施
例1の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の方法
にて、母結晶1の代わりに母結晶2〜13を用い、オー
トクレーブを用いて水熱合成させた結果、層状複合結晶
性シリケート2〜13を得た。
【0026】上記層状複合結晶性シリケート2〜13を
用いて実施例1と同様の方法でH型の層状複合結晶性シ
リケート2〜13を得、このシリケートをさらに実施例
1の触媒の調製と同様の工程にてコージェライトモノリ
ス基材にコートしてハニカムコート物2〜13を得た。
次に塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、実施例
1と同様の処理にてハニカム触媒2〜13を得た。
【0027】また、母結晶1だけを実施例1と同様にH
型にし、さらにハニカム基材にコートし、ハニカムコー
ト物14を得た。このコート物14を実施例1と同様に
塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、ハニカム触
媒14を得た。
【0028】(実施例3)実施例1の母結晶1の合成法
において酢酸カルシウムの代わりに酢酸マグネシウム、
酢酸ストロンチウム、酢酸バリウムを各々酸化物換算で
CaOと同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と同様
の操作を繰り返して母結晶15〜17を調製した。これ
らの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示され
るものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水された
形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2Fe2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Me
O)・25SiO2 である。ここでMeはMg,Sr,
Baである。これらの母結晶15〜17を微粉砕して、
実施例1の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の
方法にてオートクレーブを用いて水熱合成を行い層状複
合結晶性シリケート15〜17を得た。さらに上記シリ
ケート15〜17を実施例1と同様の方法によりH型と
し、実施例1と同様な方法によりハニカム触媒15〜1
7を得た。
【0029】(実施例4)実施例1で得たH型の層状複
合結晶性シリケート1をコートしたハニカムコート物1
を用いて、塩化コバルトと塩化アルミニウム(CoCl
2 ・6H2 O:33g、Al2 3 ・6H2 O:18.
0g/H2 O200cc)、塩化コバルトと塩化チタン
(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、TiCl4 :2
2.5g/HCl200cc)、塩化コバルトと塩化ス
ズ(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、SnCl4
22g/HCl200cc)、塩化コバルトと硝酸クロ
ム(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、Cr(N
3 2 :17.8g/HCl200cc)、塩化コバ
ルトと四塩化ジルコニウム(CoCl2 ・6H2 O:2
6.8g、ZrCl4 :18g/HCl200cc)、
塩化コバルトと塩化ランタン(CoCl2 ・6H2 O:
26.8g、LaCl3 ・6H2 O:34g/HCl2
00cc)、塩化コバルトと塩化マンガン(CoCl2
・6H2 O:26.8g、MnCl2 :20g/HCl
200cc)、塩化コバルトと塩化鉄(CoCl2 ・6
2 O:26.8g、FeCl3 ・6H2 O:22g/
HCl200cc)、塩化コバルトと塩化ニッケル(C
oCl2 ・6H2 O:33g、NiCl2 ・6H2 O:
24g/H2 O200cc)、塩化コバルトと塩化カル
シウム(CoCl2 ・6H2 O:33g、CaCl2
2H2 O:20g/H2 O200cc)、塩化コバルト
と塩化マグネシウム(CoCl2 ・6H2 O:33g、
MgCl2 ・6H2 O:35g/H2 O200cc)、
塩化コバルトと塩化バリウム(CoCl2 ・6H2 O:
33g、BaCl2 ・2H2 O:43g/H2 O200
cc)及び塩化コバルトと塩化ストロンチウム(CoC
2 ・6H2 O:33g、SrCl2 ・6H2 O:40
g/H2 O200cc)の各溶液に浸漬して、実施例1
の触媒化と同様の方法によりハニカム触媒18〜30を
得た。
【0030】(実施例5)実施例1の層状複合結晶性シ
リケート1を用いて、0.04M塩化コバルトと0.0
4M塩化カルシウム水溶液に30℃で浸漬し攪拌してイ
オン交換を実施した。洗浄後乾燥して粉末触媒aを得
た。
【0031】次に実施例1の触媒化と同様にモノリス基
材に上記粉末触媒aをコートしてハニカム触媒31を得
た。
【0032】(比較例1)実施例1で得たハニカムコー
ト物1に塩化コバルト水溶液(CoCl2 ・6H2 O:
26.8g/H2 O200cc)に浸漬し、あとは実施
例1と同様にハニカム触媒32を得た。
【0033】以上の本発明の実施例触媒及び比較触媒の
構成を下記表2、表3にまとめて示す。
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】(実験例1)実施例1、2、3、4、5及
び比較例1にて調製したハニカム触媒1−32の活性評
価試験を実施した。活性評価条件は下記の通り。 〇(ガス組成) NO:400ppm、CO:1000ppm、C
2 4 :1000ppm、C3 6 :340ppm、O
2 :8%、CO2 :10%、H2 O:10%、残:
2 、GHSV 30000h-1、触媒形状:15mm
×15mm×60mm(144セル数) 反応温度350、450℃における初期状態の触媒の脱
硝率を表4、表5に示す。
【0037】(実験例2)ハニカム触媒1〜32をリッ
チ雰囲気(還元雰囲気)で強制劣化試験を実施した。強
制劣化試験は下記の通り。 〇(ガス組成) H2 :3%、H2 O:10%、残:N2 GHSV:5000h-1、温度:700℃、ガス供給時
間:6時間 触媒形状:15mm×15mm×60mm(144セ
ル)
【0038】上記強制劣化条件にて処理した触媒1〜3
2を実験例1の活性評価条件において活性評価試験を実
施した。反応温度350、450℃における強制劣化試
験後の触媒の脱硝率を表4、表5に併せて示す。表4、
表5に示すように本発明触媒1〜31は還元雰囲気にお
いても触媒の活性を高く維持することを確認した。
【0039】
【表4】
【0040】
【表5】
【0041】(実施例6) 〇(母結晶1の合成) 水ガラス1号(SiO2 :30%)5616gを水54
29gに溶解し、この溶液を溶液Aとする。一方、水4
175gに硫酸アルミニウム718.9g、塩化第2鉄
110g、酢酸カルシウム47.2g、塩化ナトリウム
262g、濃塩酸2020gを溶解し、この溶液を溶液
Bとする。溶液Aと溶液Bを一定割合で供給し、沈殿を
生成させ、十分攪拌してpH=8.0のスラリーを得
る。このスラリーを20リットルのオートクレーブに仕
込み、さらにテトラプロピルアンモニウムブロマイドを
500g添加し、160℃にて72時間水熱合成を行
い、合成後水洗して乾燥させ、さらに500℃、3時間
焼成させ結晶性シリケート1を得る。この結晶性シリケ
ートは酸化物のモル比で(結晶水を省く)下記の組成式
で表され、結晶構造はX線回折で前記表1にて表示され
るものである。0.5NaO2 ・0.5H2 O・〔0.
8Al2 3 ・0.2Fe2 3 ・0.25CaO〕・
25SiO2
【0042】〇(層状複合結晶性シリケート1の合成) 微粉砕した上記母結晶1(結晶性シリケート1)100
0gを水2160gに添加し、さらにコロイダルシリカ
(SiO2 :20%)4590gを添加し、十分攪拌を
行い、この溶液を溶液aとする。一方、水2008gに
水酸化ナトリウム105.8gを溶解させ溶液bを得
る。溶液aを攪拌しながら溶液bを徐々に滴下し、沈殿
を生成させてスラリーを得る。このスラリーをオートク
レーブに入れ、テトラプロピルアンモニウムブロマイド
568gを水2106gに溶解させた溶液を上記オート
クレーブに添加する。このオートクレーブで160℃、
72時間水熱合成を行い(200rpmにて攪拌)、攪
拌後、洗浄して乾燥後、500℃、3時間焼成を行い層
状複合結晶性シリケート1を得る。
【0043】上記層状複合結晶性シリケート1を4Nの
NH4 Cl水溶液40℃に3時間攪拌してNH4 イオン
交換を実施した。イオン交換後洗浄して100℃、24
時間乾燥させた後、400℃、3時間焼成してH型の層
状複合結晶性シリケート1を得た。
【0044】〇(触媒化) 次に、上記100部のH型の層状複合結晶性シリケート
1に対して、バインダーとしてアルミナゾル3部、シリ
カゾル55部(SiO2 :20%)及び水200部加
え、充分攪拌を行いウォッシュコート用スラリーとし
た。次にコージェライト用モノリス基材(400セルの
格子目)を上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分な
スラリーを吹きはらい200℃で乾燥させた。コート量
は基材1リットルあたり200g担持し、このコート物
をハニカムコート物1とする。
【0045】次に、塩化第一銅、塩化亜鉛塩酸溶液(C
uCl:26.8g、ZnCl2 :21.5g/200
ccHCl)に上記ハニカムコート物1を浸漬し1時間
含浸した後、基材の壁の付着した液をふきとり200℃
で乾燥させた。次で500℃で窒素雰囲気で12時間パ
ージ処理を行い、ハニカム触媒1′を得た。
【0046】(実施例7)実施例6の母結晶1の合成法
において塩化第2鉄の代わりに塩化コバルト、塩化ルテ
ニウム、塩化ロジウム、塩化ランタン、塩化セリウム、
塩化チタン、塩化バナジウム、塩化クロム、塩化アンチ
モン、塩化ガリウム及び塩化ニオブを各々酸化物換算で
Fe2 3 と同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と
同様の操作を繰り返して母結晶2〜12を調製した。こ
れらの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に示され
たものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水された
形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2M2 3 ・0.8Al23 ・0.25Ca
O)・25SiO2 である。ここでMはCo,Ru,R
h,La,Ce,Ti,V,Cr,Sb,Ga,Nbで
母結晶2〜12である。
【0047】また、塩化第2鉄及び酢酸カルシウムの代
わりに何も添加せず母結晶1と同様の方法において、母
結晶13を得た。
【0048】これらの母結晶2〜13を微粉砕し、実施
例6の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の方法
にて、母結晶1の代わりに母結晶2〜13を用い、オー
トクレーブを用いて水熱合成させた結果、層状複合結晶
性シリケート2〜13を得た。
【0049】上記層状複合結晶性シリケート2〜13を
用いて実施例6の触媒化と同様の方法でH型の層状複合
結晶性シリケート2〜13を得た。このシリケートをさ
らに実施例6の触媒の調製と同様の工程にてコージェラ
イトモノリス基材にコートしてハニカムコート物2〜1
3を得、次に塩化第一銅、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、
実施例6と同様の処理にてハニカム触媒2′〜13′を
得た。
【0050】また、母結晶1だけを実施例6と同様にH
型にし、さらにハニカム基材にコートし、ハニカムコー
ト物14を得た。このコート物14を実施例6と同様に
塩化第一銅、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、ハニカム触媒
14′を得た。
【0051】(実施例8)実施例6の母結晶1の合成法
において酢酸カルシウムの代わりに酢酸マグネシウム、
酢酸ストロンチウム、酢酸バリウムを各々酸化物換算で
CaOと同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と同様
の操作を繰り返して母結晶15〜17を調製した。これ
らの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示され
るものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水された
形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2Fe2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Me
O)・25SiO2 である。ここでMeはMg,Sr,
Baである。これらの母結晶15〜17を微粉砕して、
実施例6の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の
方法にてオートクレーブを用いて水熱合成を行い層状複
合結晶性シリケート15〜17を得た。さらに上記シリ
ケート15〜17を実施例6と同様の方法によりH型と
し、実施例6と同様な方法によりハニカム触媒15′〜
17′を得た。
【0052】(実施例9)実施例6で得たH型の層状複
合結晶性シリケート1をコートしたハニカムコート物1
を用いて、塩化第二銅と塩化アルミニウム(CuCl2
・2H2 O:33g、AlCl3 ・6H2 O:18.0
g/H2 O200cc)、塩化第一銅と塩化チタン(C
uCl:26.8g、TiCl4 :22.5g/HCl
200cc)、塩化第一銅と塩化スズ(CuCl:2
6.8g、SnCl4 :22g/HCl200cc)、
塩化第一銅と硝酸クロム{CuCl:26.8g、Cr
(NO3 2 :17.8g/HCl200cc}、塩化
第一銅と四塩化ジルコニウム(CuCl:26.8g、
ZrCl4 :18g/HCl200cc)、塩化第一銅
と塩化コバルト(CuCl:26.8g、CoCl2
6H2 O:24g/HCl200cc)、塩化第一銅と
塩化マンガン(CuCl:26.8g、MnCl2 :2
0g/HCl200cc)、塩化第一銅と塩化鉄(Cu
Cl:26.8g、FeCl3 ・6H2 O:22g/H
Cl200cc)、塩化第二銅と塩化ニッケル(CuC
2 ・2H2 O:33g、NiCl・6H2 O:24g
/H2 O200cc)、塩化第二銅と塩化カルシウム
(CuCl2 ・2H2 O:33g、CaCl2 ・2H2
O:20g/H2 O200cc)、塩化第二銅と塩化マ
グネシウム(CuCl2 ・2H2 O:33g、MgCl
2 ・6H2 O:35g/H2 O200cc)、塩化第二
銅と塩化バリウム(CuCl2 ・2H2 O:33g、B
aCl2 ・2H2 O:43g/H2 O200cc)、塩
化第二銅と塩化ストロンチウム(CuCl2 ・2H
2 O:33g、SrCl2 ・6H2 O:40g/H2
200cc)の各溶液に浸漬して実施例1の触媒化と同
様にハニカム触媒18′〜30′を得た。
【0053】(実施例10)実施例6の層状複合結晶性
シリケート1を用いて、0.04M酢酸銅と0.04M
塩化コバルト水溶液に30℃で浸漬し攪拌してイオン交
換を実施した。洗浄後乾燥して粉末触媒bを得た。
【0054】次に実施例6の触媒化と同様にモノリス基
材に上記粉末触媒bをコートしてハニカム触媒31′を
得た。
【0055】(比較例2)実施例6で得たハニカムコー
ト物1に塩化第一銅塩酸溶液(CuCl 26.8g/
HCl 200cc)に浸漬し、あとは実施例1と同様
にハニカム触媒32′を得た。
【0056】以上の本発明の実施例触媒及び比較触媒の
構成を下記表6、表7にまとめて示す。
【0057】
【表6】
【0058】
【表7】
【0059】(実験例3)実施例6、7、8、9、10
及び比較例2にて調製したハニカム触媒1′〜32′の
活性評価試験を実施した。活性評価条件は実験例1に示
したものと同じである。反応温度350、450℃にお
ける初期状態の触媒の脱硝率を表8、表9に示す。
【0060】(実験例4)ハニカム触媒1′〜32′を
リッチ雰囲気(還元雰囲気)で強制劣化試験を実施し
た。強制劣化試験は実験例2と同じである。
【0061】強制劣化条件にて処理した触媒1′〜3
2′を実験例1の活性評価条件において活性評価試験を
実施した。反応温度350、450℃における強制劣化
試験後の触媒の脱硝率を表8、表9に併せて示す。表
8、表9に示すように本発明触媒1′〜31′は還元雰
囲気においても触媒の活性を高く維持することを確認し
た。
【0062】
【表8】
【0063】
【表9】
【0064】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による排
気ガス処理触媒は耐久性に富む安定な触媒であることを
可能にし、ガソリン車のリーンバーンエンジン排ガス用
やディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒として利用が可
能である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本文で詳記する表1で示されるX線回折
    パターンを有し、脱水された状態において酸化物のモル
    比で表わして (1±0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cA
    2 3 〕・ySiO2 (上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び/又は水素イ
    オン、MはVIII族元素、希土類元素、チタン、バナジウ
    ム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリウムからなる
    群より選ばれた少なくとも1種以上の元素イオン、M′
    はマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
    ムのアルカリ土類金属イオン、a≧0、20>b≧0、
    a+c=1、3000>y>11)なる化学式を有する
    結晶性シリケートに、コバルトとさらにチタン、ジルコ
    ニウム、クロム、マンガン、鉄、ランタン、亜鉛、アル
    ミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウム、カルシウ
    ム、ストロンチウム及びバリウムからなる群より選ばれ
    た少なくとも1種以上の金属を共存させてなることを特
    徴とする排気ガス処理触媒。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の結晶性シリケートが、予
    め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶
    の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよ
    りなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結晶性シ
    リケートであることを特徴とする請求項1記載の排気ガ
    ス処理触媒。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の結晶性シリケートに、銅
    とさらにチタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、
    鉄、コバルト、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、
    マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウ
    ムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を
    共存させてなることを特徴とする排気ガス処理触媒。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の結晶性シリケートが、予
    め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶
    の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよ
    りなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結晶性シ
    リケートであることを特徴とする請求項3記載の排気ガ
    ス処理触媒。
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