JPH06262075A - 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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- JPH06262075A JPH06262075A JP5050870A JP5087093A JPH06262075A JP H06262075 A JPH06262075 A JP H06262075A JP 5050870 A JP5050870 A JP 5050870A JP 5087093 A JP5087093 A JP 5087093A JP H06262075 A JPH06262075 A JP H06262075A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ストイキ領域からリーン領域まで触媒活性を
有し、さらに熱劣化が少なく、耐熱性が向上した排気ガ
ス浄化用触媒を得る。 【構成】 ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよび
ロジウムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含
有する活性アルミナを主成分とする無機物から成るコー
ト層を一層あるいは二層備え、その上に、金属例えば銀
を担持した活性アルミナを主成分とする無機物から成る
コート層を備えた排気ガス浄化用触媒。
有し、さらに熱劣化が少なく、耐熱性が向上した排気ガ
ス浄化用触媒を得る。 【構成】 ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよび
ロジウムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含
有する活性アルミナを主成分とする無機物から成るコー
ト層を一層あるいは二層備え、その上に、金属例えば銀
を担持した活性アルミナを主成分とする無機物から成る
コート層を備えた排気ガス浄化用触媒。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス浄
化用触媒に関する。
化用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排気ガス浄化用触媒としては、一
般に活性成分を担持する基材として用いる無機物にγ−
アルミナを主成分とする活性アルミナを用いて、ハニカ
ム担体に一層あるいは二層にコーティングしたものが用
いられている。
般に活性成分を担持する基材として用いる無機物にγ−
アルミナを主成分とする活性アルミナを用いて、ハニカ
ム担体に一層あるいは二層にコーティングしたものが用
いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような通
常の活性アルミナを用いた排気ガス浄化用触媒では、平
均空燃比(A/F)がストイキ(通常走行時)近傍の条
件でのみ触媒活性を有するいわゆる三元触媒としての活
性のみを有し、エンジンを空気量の多く燃費のよいリー
ン(酸素過剰)領域で運転した場合には、急速に窒素酸
化物(NOX )の転化活性が低下する。また、リーン領
域での触媒活性を有する触媒としてゼオライトを主成分
とした無機物をコーティングした触媒があるが、このよ
うな触媒ではストイキ領域での触媒活性が低くまたゼオ
ライトの耐熱性が低く、耐久後の性能低下が大きい。
常の活性アルミナを用いた排気ガス浄化用触媒では、平
均空燃比(A/F)がストイキ(通常走行時)近傍の条
件でのみ触媒活性を有するいわゆる三元触媒としての活
性のみを有し、エンジンを空気量の多く燃費のよいリー
ン(酸素過剰)領域で運転した場合には、急速に窒素酸
化物(NOX )の転化活性が低下する。また、リーン領
域での触媒活性を有する触媒としてゼオライトを主成分
とした無機物をコーティングした触媒があるが、このよ
うな触媒ではストイキ領域での触媒活性が低くまたゼオ
ライトの耐熱性が低く、耐久後の性能低下が大きい。
【0004】従って本発明の目的は、ストイキ近傍のみ
ならず、リーン領域においても十分な触媒活性を有し、
熱劣化が少なくなり、耐熱性が向上した排気ガス浄化用
触媒を提供することにある。
ならず、リーン領域においても十分な触媒活性を有し、
熱劣化が少なくなり、耐熱性が向上した排気ガス浄化用
触媒を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化用
触媒は、ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよびロ
ジウムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含有
する活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート
層を一層あるいは二層備え、その上に金属、例えば銀を
担持した活性アルミナを主成分とする無機物から成るコ
ート層を備えたことを特徴とする。
触媒は、ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよびロ
ジウムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含有
する活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート
層を一層あるいは二層備え、その上に金属、例えば銀を
担持した活性アルミナを主成分とする無機物から成るコ
ート層を備えたことを特徴とする。
【0006】
【作用】次に作用を説明する。本発明の排気ガス浄化用
触媒においては、活性成分である貴金属を含む一層ある
いは二層のコート層の上にさらに金属、例えば銀を担持
したアルミナを主成分とする無機物の層(以下この層を
表層と呼ぶ)をコーティングしている。この銀担持アル
ミナは酸素が多量に含まれるエンジン排気ガスのリーン
領域においてNOX の転化性能を有する。貴金属を含む
一層あるいは二層のコート層においては、従来の触媒と
同様にしてストイキ領域においてNOX の転化性能を有
するが、リーン領域においては多量の酸素が存在するこ
とにより還元性ガスが酸化されるためNOX の還元性能
が急速に低下するが、本発明の触媒は表面に金属、例え
ば銀を担持したアルミナを主成分とする無機物のコート
層を備えるため、このコート層上で炭化水素によるNO
X の選択的還元反応が進行し、ストイキ領域のみなら
ず、リーン領域でも十分な排気ガス浄化性能を有する。
銀の担持量は0.1〜10.0重量%が好ましい。銀の
担持量が0.1重量%より低い場合には、アルミナ表面
上に形成される活性点の量が不足するため十分なNOX
除去活性が得られない。また、銀の担持量が10.0重
量%より高い場合にはアルミナの表面上に酸化銀が析出
し、これが炭化水素によるNOX の選択的還元反応に有
効な銀を担持したアルミナの活性点を覆ってしまうため
に、NOX 除去活性が低下する。また、本発明の触媒
は、表面の基材としてゼオライトの代わりにアルミナを
用いているため熱劣化が低下し、耐熱性が向上する。
触媒においては、活性成分である貴金属を含む一層ある
いは二層のコート層の上にさらに金属、例えば銀を担持
したアルミナを主成分とする無機物の層(以下この層を
表層と呼ぶ)をコーティングしている。この銀担持アル
ミナは酸素が多量に含まれるエンジン排気ガスのリーン
領域においてNOX の転化性能を有する。貴金属を含む
一層あるいは二層のコート層においては、従来の触媒と
同様にしてストイキ領域においてNOX の転化性能を有
するが、リーン領域においては多量の酸素が存在するこ
とにより還元性ガスが酸化されるためNOX の還元性能
が急速に低下するが、本発明の触媒は表面に金属、例え
ば銀を担持したアルミナを主成分とする無機物のコート
層を備えるため、このコート層上で炭化水素によるNO
X の選択的還元反応が進行し、ストイキ領域のみなら
ず、リーン領域でも十分な排気ガス浄化性能を有する。
銀の担持量は0.1〜10.0重量%が好ましい。銀の
担持量が0.1重量%より低い場合には、アルミナ表面
上に形成される活性点の量が不足するため十分なNOX
除去活性が得られない。また、銀の担持量が10.0重
量%より高い場合にはアルミナの表面上に酸化銀が析出
し、これが炭化水素によるNOX の選択的還元反応に有
効な銀を担持したアルミナの活性点を覆ってしまうため
に、NOX 除去活性が低下する。また、本発明の触媒
は、表面の基材としてゼオライトの代わりにアルミナを
用いているため熱劣化が低下し、耐熱性が向上する。
【0007】
【実施例】以下本発明を実施例、比較例および試験例に
より説明する。 実施例1 γ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉末10
00gに対して硝酸ロジウム溶液をRh1重量%となる
ように加えよくかきまぜた後、オーブン中150℃で3
時間乾燥し、400℃で2時間、空気気流中で焼成を行
い第2層に用いるロジウム担持アルミナ粉末を作った。
次いでγ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉
末1000gに対してジニトロジアンミン白金溶液を用
いて白金1.5重量%になるように加え同様に乾燥し、
400℃で2時間、空気気流中で焼成を行い第1層に用
いる白金担持活性アルミナを作った。この白金担持活性
アルミナ1400g、酸化セリウム936g、γ−アル
ミナを主たる成分とする活性アルミナ320gおよび硝
酸酸性ベーマイトゾル(ベーマイトアルミナ10重量%
けん濁液に10重量%HNO3 を添加することによって
得られるゾル)2221gをボールミルポットに投入
し、8時間粉砕してスラリーを得た。得られたスラリー
をハニカム担体基材(1.3L,400セル)に塗布し
乾燥した後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成し
た。この時の塗布量は210g/個とした。さらに上記
ロジウム担持アルミナ粉末500g、硝酸酸性ベーマイ
トゾル637gおよびγ−アルミナを主成分とする活性
アルミナ粉末265gをボールミルポットに投入し、8
時間粉砕して得たスラリーを塗布量50g/個になるよ
うに塗布し乾燥した後、400℃で2時間、空気雰囲気
中で焼成した。さらに金属換算で銀2.0重量%担持ア
ルミナ粉末765gおよび硝酸酸性ベーマイトゾル63
7gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して得た
スラリーを塗布量65g/個になるように塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成し触媒N
o.1を得た。
より説明する。 実施例1 γ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉末10
00gに対して硝酸ロジウム溶液をRh1重量%となる
ように加えよくかきまぜた後、オーブン中150℃で3
時間乾燥し、400℃で2時間、空気気流中で焼成を行
い第2層に用いるロジウム担持アルミナ粉末を作った。
次いでγ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉
末1000gに対してジニトロジアンミン白金溶液を用
いて白金1.5重量%になるように加え同様に乾燥し、
400℃で2時間、空気気流中で焼成を行い第1層に用
いる白金担持活性アルミナを作った。この白金担持活性
アルミナ1400g、酸化セリウム936g、γ−アル
ミナを主たる成分とする活性アルミナ320gおよび硝
酸酸性ベーマイトゾル(ベーマイトアルミナ10重量%
けん濁液に10重量%HNO3 を添加することによって
得られるゾル)2221gをボールミルポットに投入
し、8時間粉砕してスラリーを得た。得られたスラリー
をハニカム担体基材(1.3L,400セル)に塗布し
乾燥した後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成し
た。この時の塗布量は210g/個とした。さらに上記
ロジウム担持アルミナ粉末500g、硝酸酸性ベーマイ
トゾル637gおよびγ−アルミナを主成分とする活性
アルミナ粉末265gをボールミルポットに投入し、8
時間粉砕して得たスラリーを塗布量50g/個になるよ
うに塗布し乾燥した後、400℃で2時間、空気雰囲気
中で焼成した。さらに金属換算で銀2.0重量%担持ア
ルミナ粉末765gおよび硝酸酸性ベーマイトゾル63
7gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して得た
スラリーを塗布量65g/個になるように塗布し乾燥し
た後、400℃で2時間、空気雰囲気中で焼成し触媒N
o.1を得た。
【0008】実施例2 実施例1において、ジニトロジアンミン白金溶液の代わ
りにジニトロジアンミンパラジウム溶液を用いた以外は
実施例1と同様にして、触媒No.2を得た。
りにジニトロジアンミンパラジウム溶液を用いた以外は
実施例1と同様にして、触媒No.2を得た。
【0009】実施例3 γ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉末10
00gに対してジニトロジアンミン白金溶液を用いて白
金2.1重量%になるように加え実施例2と同様に乾燥
し、焼成した。さらに同様の活性アルミナ粉末に対して
ジニトロジアンミンパラジウムを用いてパラジウム2.
1重量%になるように加え同様に乾燥し、焼成した。こ
れらの白金担持活性アルミナとパラジウム担持活性アル
ミナとをそれぞれ700g用いて、以降の操作は実施例
2と同様にして、触媒No.3を得た。
00gに対してジニトロジアンミン白金溶液を用いて白
金2.1重量%になるように加え実施例2と同様に乾燥
し、焼成した。さらに同様の活性アルミナ粉末に対して
ジニトロジアンミンパラジウムを用いてパラジウム2.
1重量%になるように加え同様に乾燥し、焼成した。こ
れらの白金担持活性アルミナとパラジウム担持活性アル
ミナとをそれぞれ700g用いて、以降の操作は実施例
2と同様にして、触媒No.3を得た。
【0010】実施例4 実施例1において、表層のアルミナに担持する銀の量を
10.0重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒No.4を得た。
10.0重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒No.4を得た。
【0011】実施例5 実施例1において、表層のアルミナに担持する銀の量を
0.1重量%とした以外は実施例1と同様にして、触媒
No.5を得た。
0.1重量%とした以外は実施例1と同様にして、触媒
No.5を得た。
【0012】実施例6 γ−アルミナを主たる成分とする活性アルミナ粉末20
00gに対して、ジニトロジアミンパラジウム溶液をP
dが1.8重量%となるように加えてよく攪拌した後、
150℃のオーブン中で3時間乾燥し、400℃で2時
間空気気流中で焼成を行いパラジウム担持活性アルミナ
粉末を作った。このパラジウム担持活性アルミナ186
0g、酸化セリウム836g、γ−アルミナを主たる成
分とする活性アルミナ520gおよび硝酸酸性ベーマイ
トゾル(ベーマイトアルミナ10重量%懸濁液に10重
量%HNO3 を添加することによって得られるゾル)2
795gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して
スラリーを得た。得られたスラリーをモノリス担体基材
(1.3L,400セル)に塗布し乾燥した後、400
℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。この時の塗布量
は、250g/個に設定した。さらに金属換算で、銀が
2.0重量%担持アルミナ粉末765gおよび硝酸酸性
ベーマイトゾル637gをボールミルポットに投入し、
8時間粉砕して得たスラリーを塗布量が65g/個にな
るように塗布し乾燥した後、400℃で2時間、空気雰
囲気中で焼成して触媒No.6を得た。
00gに対して、ジニトロジアミンパラジウム溶液をP
dが1.8重量%となるように加えてよく攪拌した後、
150℃のオーブン中で3時間乾燥し、400℃で2時
間空気気流中で焼成を行いパラジウム担持活性アルミナ
粉末を作った。このパラジウム担持活性アルミナ186
0g、酸化セリウム836g、γ−アルミナを主たる成
分とする活性アルミナ520gおよび硝酸酸性ベーマイ
トゾル(ベーマイトアルミナ10重量%懸濁液に10重
量%HNO3 を添加することによって得られるゾル)2
795gをボールミルポットに投入し、8時間粉砕して
スラリーを得た。得られたスラリーをモノリス担体基材
(1.3L,400セル)に塗布し乾燥した後、400
℃で2時間、空気雰囲気中で焼成した。この時の塗布量
は、250g/個に設定した。さらに金属換算で、銀が
2.0重量%担持アルミナ粉末765gおよび硝酸酸性
ベーマイトゾル637gをボールミルポットに投入し、
8時間粉砕して得たスラリーを塗布量が65g/個にな
るように塗布し乾燥した後、400℃で2時間、空気雰
囲気中で焼成して触媒No.6を得た。
【0013】実施例7 実施例6の触媒No.6のパラジウム担持アルミナ層の代
わりに、白金担持アルミナ層を塗布した以外は同様にし
て、触媒No.7を調製した。白金担持アルミナのスラリ
ーとして、白金2.1重量%である白金担持活性アルミ
ナを1860g用いた以外は、触媒No.6と同様にして
触媒を調製した。
わりに、白金担持アルミナ層を塗布した以外は同様にし
て、触媒No.7を調製した。白金担持アルミナのスラリ
ーとして、白金2.1重量%である白金担持活性アルミ
ナを1860g用いた以外は、触媒No.6と同様にして
触媒を調製した。
【0014】比較例1 実施例1において、表層の銀担持アルミナ層を省略した
以外は実施例1と同様にして触媒Aを得た。
以外は実施例1と同様にして触媒Aを得た。
【0015】比較例2 実施例2において、表層の銀担持アルミナ層を省略した
以外は実施例2と同様にして、触媒Bを得た。
以外は実施例2と同様にして、触媒Bを得た。
【0016】比較例3 実施例1において、表層のアルミナに担持する銀の量を
0.01重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒Cを得た。
0.01重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒Cを得た。
【0017】比較例4 実施例1において、表層のアルミナに担持する銀の量を
15.0重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒Dを得た。
15.0重量%とした以外は実施例1と同様にして、触
媒Dを得た。
【0018】比較例5 実施例1において、表層の銀担持アルミナ層の代わりに
Cu100%イオン交換ゼオライトを65g/個塗布し
た以外は実施例1と同様にして、触媒Eを得た。
Cu100%イオン交換ゼオライトを65g/個塗布し
た以外は実施例1と同様にして、触媒Eを得た。
【0019】比較例6 触媒No.6の表層のアルミナ層を用いない以外は、同様
にして触媒Fを調製した。
にして触媒Fを調製した。
【0020】試験例 上記の各実施例および比較例において得られた触媒を実
験用のコンバーターに充填し、エンジン排気ガスにより
下記条件で耐久を行った後に排気モデルガスを用いて下
記条件で、性能評価試験を行った。
験用のコンバーターに充填し、エンジン排気ガスにより
下記条件で耐久を行った後に排気モデルガスを用いて下
記条件で、性能評価試験を行った。
【0021】
【表1】 耐久条件 エンジン 排気量2000cc 耐久温度:650℃ 耐久時間:100時間 耐久中入口エミッション 一酸化炭素(CO) 0.4〜0.6% 酸 素 (O2 ) 0.5±0.1% 窒素酸化物(NOX )1500ppm 炭化水素 (HC) 1000ppm 二酸化炭素(CO2 )14.9±0.1%
【0022】
【表2】 性能評価条件 触媒容量:0.12L 評価装置:排気モデルガス評価装置(ガスは、ボンベガ
スを使用) 触媒入口温度 400℃ 空間速度 約20000h-1 A/F=14.7相当のモデルガス HC =1600ppm(C1 換算) NOX =1000ppm CO =1.08% CO2 =14.0% O2 =0.9% H2 O=10% H2 =0.4% N2 残部 A/F=18.0相当のモデルガス HC =2500ppm(C1 換算) NOX = 500ppm CO =1200ppm CO2 =14.0% O2 =4.5% H2 O=10% N2 残部
スを使用) 触媒入口温度 400℃ 空間速度 約20000h-1 A/F=14.7相当のモデルガス HC =1600ppm(C1 換算) NOX =1000ppm CO =1.08% CO2 =14.0% O2 =0.9% H2 O=10% H2 =0.4% N2 残部 A/F=18.0相当のモデルガス HC =2500ppm(C1 換算) NOX = 500ppm CO =1200ppm CO2 =14.0% O2 =4.5% H2 O=10% N2 残部
【0023】A/F=14.7での評価結果を表3に、
またA/F=18.0での評価結果を表4にそれぞれ示
す。
またA/F=18.0での評価結果を表4にそれぞれ示
す。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の触媒
は、ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよびロジウ
ムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含有する
活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート層を
一層あるいは二層備え、その上に金属、例えば銀を担持
した活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート
層を備えたことにより、ストイキ領域からリーン領域ま
で触媒活性を有し、さらに熱劣化が少なくなり、耐熱性
が向上するという効果を有する。
は、ハニカム担体上に、白金、パラジウムおよびロジウ
ムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属を含有する
活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート層を
一層あるいは二層備え、その上に金属、例えば銀を担持
した活性アルミナを主成分とする無機物から成るコート
層を備えたことにより、ストイキ領域からリーン領域ま
で触媒活性を有し、さらに熱劣化が少なくなり、耐熱性
が向上するという効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 可知 直樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 ハニカム担体上に、白金、パラジウムお
よびロジウムから成る群から選ばれた1種以上の貴金属
を含有する活性アルミナを主成分とする無機物から成る
コート層を一層あるいは二層備え、その上に、金属を担
持した活性アルミナを主成分とする無機物から成るコー
ト層を備えたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項2】 表面にコーティングする無機物中の活性
アルミナに担持する金属が銀であり、活性アルミナに対
する担持量が0.1〜10.0重量%であることを特徴
とする請求項1記載の排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5050870A JPH06262075A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5050870A JPH06262075A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06262075A true JPH06262075A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12870765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5050870A Pending JPH06262075A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06262075A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002370030A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 排ガス浄化用触媒およびこれを使用する排ガス浄化方法 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5050870A patent/JPH06262075A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002370030A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 排ガス浄化用触媒およびこれを使用する排ガス浄化方法 |
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