JPH0639280A - アルデヒド浄化用触媒 - Google Patents

アルデヒド浄化用触媒

Info

Publication number
JPH0639280A
JPH0639280A JP4198368A JP19836892A JPH0639280A JP H0639280 A JPH0639280 A JP H0639280A JP 4198368 A JP4198368 A JP 4198368A JP 19836892 A JP19836892 A JP 19836892A JP H0639280 A JPH0639280 A JP H0639280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
aldehyde
zirconium oxide
alcohol
purifying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4198368A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Okada
順 岡田
Akihide Okada
晃英 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP4198368A priority Critical patent/JPH0639280A/ja
Priority to US08/092,912 priority patent/US5416055A/en
Publication of JPH0639280A publication Critical patent/JPH0639280A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルコールまたは含アルコール燃料を用いた
自動車等の内燃機関から排出される排ガス中の有害成分
であるアルデヒドを効率よく浄化するアルデヒド浄化用
触媒を得る。 【目的】 一体構造型担体上に、触媒1リットル当り25
〜300 gのジルコニウム酸化物粉末を含有したコート層
を備え、かつ該ジルコニウム酸化物粉末はセリウム酸化
物と共存しないアルデヒド浄化用触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】アルコール及び含アルコール燃料
を用いた自動車等の内燃機関から排出される排ガス中の
有害成分であるアルデヒドを効率よく浄化するアルデヒ
ド浄化触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関から排出される排ガス中
の炭化水素(HC),一酸化炭素(CO),窒素酸化物(N
OX ) を浄化する排ガス浄化用触媒は種々提案され、白
金(Pt)等の貴金属により三成分同時に除去することが可
能となっている。さらにアルコール燃料を用いる場合、
それに加えて内燃機関でのアルコールの部分酸化による
アルデヒド類も並行して浄化することが必要となる。
【0003】しかしながら従来の貴金属による触媒で
は、アルコールの酸化能とアルデヒドの酸化能を合わせ
もっているため内燃機関で未燃となったアルコールの部
分酸化反応が起こりアルデヒドが触媒内で生成し、触媒
通過後にはアルデヒドにとってむしろ逆効果になり、従
来の触媒をそのまま適用することはできなかった。この
ため触媒1個当りの貴金属担持量を増やすなど三元触媒
の性能を向上させても基本的には解決できない。
【0004】また、上記問題点を解決する目的で、例え
ば特開昭62−129129号に開示されているように、貴金属
であるパラジウム (Pd) に銀 (Ag) 等を添加し、アルデ
ヒドを同時に除去する触媒が提案されている。これは、
PdとAgの共存効果により触媒性能向上を図ったものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案された触媒にあっては、 1) 基本的に貴金属と銀を共存させてアルデヒドを除去
するために担持の仕方、分散性により活性が大きく異な
る。 2) 貴金属を用いているため完全にはアルコールの部分
酸化によるアルデヒドの生成が抑制されない。 3) 活性成分の分散性が重要であるので使用を続けるに
つれ、性能の劣化があり、また合金化などにより他成分
の性能への跳ね返りがある。 等の問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、酸化ジルコニウムはアル
デヒドの酸化活性が高く、メタノールの部分酸化にくら
べ優先的に反応させることを見いだし本発明を達成する
に至った。即ち、本発明のアルデヒド浄化用触媒は、 (1) 一体構造型担体上に設けたコート層にジルコニウム
酸化物粉末を含有すること (2) 該酸化物粉末は触媒1リットル当り 25g〜300g担持
されていること (3) 該酸化物粉末の近傍にはセリウム酸化物が共存しな
いこと を特徴とする。
【0007】以下、この発明について説明する。本発明
の触媒は白金あるいはパラジウムのような高価な貴金属
を用いることなく酸化ジルコニウムを一体型成形体に塗
布し触媒化することによりアルデヒド除去能に富んだ触
媒が実現できる。これは、酸化ジルコニウムは、アルコ
ールとアルデヒドが共存するガス中でアルデヒドを優先
的に酸化し、無害な CO2と水を生成できるという、本発
明者らの知見に基づくものである。また、セリウムなど
の酸化物粉末を該酸化物に混合させないことが好まし
い。これは、アルコールを部分酸化し、アルデヒドを生
成する活性が酸化セリウムは高いからである。従って酸
化ジルコニウムを酸化セリウム等と別配置することによ
ってアルデヒドに高活性な触媒を実現できる。
【0008】また、コート層中の酸化ジルコニウムの含
有量は多い程良いが、オットーサイクル用には触媒1リ
ッター当り25g から300g含有させる。通常酸化ジルコニ
ウムはコート層中に 12.5 %以上含まれるようにし、平
均コート層厚を50〜200 μmとして担体上にコートする
のが好ましい。
【0009】
【作用】次に作用を説明する。本発明のアルデヒド浄化
用触媒は、酸化ジルコニウムを含んでなる。例えば、メ
タノールを燃料とした内燃機関の場合、排ガス中の有害
成分として CO, NO x,メタノール、アルデヒドを含む。
【0010】メタノールの酸化とアルデヒドの生成、酸
化は以下の反応
【化1】CH3OH + 1/2 O2 → CH2O + H2O
【化2】CH2O + O2 → H2O + CO2 により進行する。アルデヒド除去用触媒としては〔化
1〕より〔化2〕の反応が優先することが望ましい。一
般の貴金属等の活性物質は〔化1〕と〔化2〕の反応を
並行して進行させるが、触媒の使用条件により〔化1〕
の反応がより速く進行し、アルデヒドが多く生成するこ
とがある。これは触媒の活性点上にアルコールとアルデ
ヒドが競争吸着し反応が進行するためでそれを触媒で制
御することはできない。ところが酸化ジルコニウムはア
ルデヒドの吸着のみ、或は圧倒的に多く優先的にアルデ
ヒドの吸着が起こり易い化学状態を有すると考えられ、
〔化1〕の反応に比べ、〔化2〕の反応が圧倒的に速く
なる。その結果メタノールの酸化よりもアルデヒド酸化
が優先的に実現されアルデヒドの選択的酸化となる。従
ってアルデヒド除去用として優れたものとなる。
【0011】以上のように、本発明の触媒は、単独で使
用して、アルコールまたは含アルコール燃料を用いた内
燃機関から排出される排ガス中のアルデヒドを効率よく
浄化できるが、他の観点から貴金属を用いた三元触媒の
下流に直列に配置し、これにより三元触媒で浄化し得な
かった残留アルデヒド或いは触媒内で生成したアルデヒ
ドを専門に浄化することができる。本発明のアルデヒド
浄化用触媒を上述のように使用することにより、アルコ
ール燃料に対応して上流側で HC , CO , NO Xを浄化
し、下流側でアルデヒドを浄化することができる。尚、
上流側に用いる三元触媒は、白金/ロジウム(Rh), パラ
ジウム/ロジウム或いはパラジウムのみを担持する触媒
を用いるのが好ましい。
【0012】
【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 市販の酸化ジルコニウム粉末112.5 g、活性アルミナ粉
末787.5 g、硝酸水溶液900 gを磁性ボールミルに投入
し、混合攪拌してスラリーを得た。このスラリーをコー
ディライト質モノリス担体に漬浸し、空気流にてセル内
の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400 ℃で1時間
焼成してコート層重量 200g/L(酸化ジルコニウム
量:25 g/L )の触媒(a) を得た。
【0013】実施例2 実施例1おにけるジルコニウム酸化物粉末を 450g、ア
ルミナ粉末を 450gにした以外は実施例1と同様の方法
で触媒(b) を得た(酸化ジルコニウム量:100g/
L)。
【0014】実施例3 実施例1におけるジルコニウム酸化物粉末を 900g、硝
酸水溶液 900gにてスラリー化した以外は実施例1と同
様の方法で触媒(c) を得た(酸化ジルコニウム量:200
g/L)。
【0015】実施例4 活性アルミナ粉末に硝酸ジルコニウム水溶液を含浸後乾
燥し、600 ℃で1時間空気中で焼成し、アルミナに対し
ジルコニウム貴金属換算8重量%含むジルコニア含有活
性アルミナを得た。ジルコニア含有活性アルミナ粉末 9
00g、硝酸水溶液 900gを磁性ボールミルに投入し、混
合攪拌してスラリーを得た。このスラリーをコーディラ
イト質モノリス担体に漬浸し、空気流にてセル内の余剰
のスラリーを取り除いて乾燥し、400 ℃で1時間焼成し
てコート層重量250g/L(酸化ジルコニウム量:25g
/L)の触媒(d) を得た。
【0016】比較例1 実施例1におけるジルコニウム酸化物粉末の代わりに、
アルミナ粉末を用い、アルミナ粉末のみでスラリー化し
た以外は実施例1と同様の方法で触媒(e) を得た。
【0017】比較例2 実施例1におけるジルコニウム酸化物粉末の代わりに、
セリウム酸化物を用いた以外は実施例1と同様の方法で
触媒(f) を得た。
【0018】比較例3 実施例2においてアルミナ粉末の代わりに酸化セリウム
粉末を用いた以外は実施例2と同様の方法で触媒(g) を
得た。
【0019】比較例4 Ptを担持した活性アルミナ粉末900 gと硝酸酸性アルミ
ナゾル900 gを磁性ボールミルに投入し、混合攪拌して
スラリーを得た。このスラリーをコーディイライト質モ
ノリス担体に漬浸し、空気流にてセル内の余剰のスラリ
ーを取り除いて乾燥し、400 ℃で1時間焼成してコート
層200 g/Lの触媒(h) を得た。貴金属付着量は1.18g
/Lとした。
【0020】試験例1 実施例1〜4、比較例1〜4の各触媒(触媒a〜h)に
つき、下記条件で空気耐久を行った後の性能評価を行
い、耐久劣化触媒のアルデヒド、メタノール浄化率を測
定した。性能評価結果を表1に示す。
【0021】
【表1】 <空気耐久条件> 耐久温度 1000℃ 耐久時間 4時間 <性能評価条件> 触媒容量 1.7 L エンジン 排気量 1800 cc 燃 料 高濃度メタノール M85 空気過剰率 0.9 試験方法 室温を25℃に設定し、触媒にはガスを
流さずに外側を25℃とした後、エンジンを作動させガス
を昇温させ、触媒前後の排ガスを連続的に分析し昇温
後、600 秒までの平均浄化率を測定、最終排ガス到達温
度は 400℃〜500 ℃。 入口ガス中の有害成分 HC 1200 ppm CO 0.5容量% NO 850 ppm アルデヒド 80 ppm
【0022】
【表2】
【0023】実施例5 アルコール燃料用排ガス浄化用触媒として上流側に PT
+ Rh/触媒容積=1.41g/L(40g/cf)でPt/Rh=5/
1 の三元触媒 1.7Lを配置し、その下流に直列にアルデ
ヒド浄化用触媒 1.7Lを配置し、排ガス浄化装置(A) を
調製した。アルデヒド浄化用触媒としては、実施例1と
同様の酸化ジルコニウムを主成分とし触媒容量1L当り
200 gの酸化ジルコニウムを含有する触媒を用いた。
【0024】実施例6 実施例1における Pt / Rh 触媒の代わりに Pd / Rh
触媒;Pd + Rh /触媒容積=21.2g/L(60g/cf) で P
d / Rh = 8/1を用いた以外は同様に調製して浄化装置
(B)を得た。
【0025】実施例7 実施例1における Pt / Rh 触媒の代わりに Pd 触媒;
3.23g/L(120 g/cf )を用いた以外は同様に調製し
て浄化装置(C)を得た。
【0026】比較例5 実施例5におけるアルデヒド浄化用触媒の代わりにアル
ミナのみコーティングした担体を配置した以外は同様に
して浄化装置(D)を得た。
【0027】比較例6 実施例6におけるアルデヒド浄化用触媒の代わりに下流
にも Pt / Rh 三元触媒を用いて浄化装置(E)を得
た。
【0028】試験例2 実施例5〜7および比較例5,6の排ガス浄化装置を表
2に示すシステムに設置し、性能評価を行い、結果を表
3に示す。
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のアル
デヒド浄化用触媒は、一体構造型担体上に触媒1リット
ル当り 25 〜300 gのジルコニウム酸化物粉末を含有し
たコート層を備えかつ該ジルコニウム酸化物粉末はセリ
ウム酸化物と共存しないことにより、アルコールまたは
含アルコール燃料を用いた内燃機関から排出される排ガ
ス中の有害成分であるアルデヒドを効率よく浄化でき、
また貴金属を用いた三元触媒を排ガス浄化装置の上流に
配置し、この下流に上記アルデヒド浄化用触媒を配置す
ることにより、資源的に問題があり、高価な貴金属を現
状により大幅に増加して用いることなく、アルコール燃
料に対応して排ガスを浄化することができるという効果
が得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一体構造型担体上に、触媒1リットル当
    り25〜300 gのジルコニウム酸化物粉末を含有したコー
    ト層を備え、かつ該ジルコニウム酸化物粉末はセリウム
    酸化物と共存しないことを特徴とするアルデヒド浄化用
    触媒。
JP4198368A 1992-07-24 1992-07-24 アルデヒド浄化用触媒 Pending JPH0639280A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4198368A JPH0639280A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 アルデヒド浄化用触媒
US08/092,912 US5416055A (en) 1992-07-24 1993-07-19 Catalysts for emission control of aldehyde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4198368A JPH0639280A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 アルデヒド浄化用触媒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0639280A true JPH0639280A (ja) 1994-02-15

Family

ID=16389949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4198368A Pending JPH0639280A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 アルデヒド浄化用触媒

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5416055A (ja)
JP (1) JPH0639280A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5217072B2 (ja) * 2003-11-14 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒およびその製法
WO2015134470A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-11 Prism Analytical Technologies, Inc. Formaldehyde emission reduction in natural gas fired reciprocating internal combustion engines (rice)
CN105622079B (zh) * 2015-12-25 2016-10-19 山东硅元新型材料有限责任公司 分子筛膜支撑体的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT996627B (it) * 1972-10-13 1975-12-10 Degussa Procedimento per la produzione di un catalizzatore sopportaio
CA1213875A (en) * 1982-11-29 1986-11-12 Shigeo Uno Catalyst for catalytic combustion
US4673556A (en) * 1985-11-08 1987-06-16 General Motors Corporation Method of simultaneous oxidation of carbon monoxide and unburned fuel in methanol vehicle exhaust
JPH0338250A (ja) * 1989-07-06 1991-02-19 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
US5010051A (en) * 1989-11-08 1991-04-23 Engelhard Corporation Staged three-way conversion catalyst and method of using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US5416055A (en) 1995-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6386449B2 (ja) ガソリンパーティキュレートフィルタの上流側で使用するための始動時触媒
JP4075292B2 (ja) パティキュレート浄化触媒
JP4019357B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒粉末の製造方法及び排気ガス浄化触媒の製造方法
JP4806613B2 (ja) ガス浄化方法,ガス浄化装置及びガス浄化触媒
JP6246192B2 (ja) 三元触媒系
JPH0611381B2 (ja) 排ガス浄化方法
JP3311012B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法
WO2007057981A1 (ja) 排ガス浄化用触媒
EP0622107B1 (en) Exhaust gas purifying catalyst in diesel engines
JP2773428B2 (ja) 排気ガス浄化方法
US10408102B2 (en) Oxidation catalyst device for exhaust gas purification
JP2017524514A (ja) 排気ガス処理システム
JP2001079402A (ja) 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP2003074331A (ja) 排ガス浄化装置及び排ガス処理方法
JPH08281106A (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPH05285387A (ja) 排ガス浄化触媒及び方法
JPH06378A (ja) 排ガス浄化用触媒
JPH10118457A (ja) 内燃機関用排気ガス浄化装置
JPH0639280A (ja) アルデヒド浄化用触媒
JP2003290629A (ja) 排ガス浄化システム
JPH06319953A (ja) 窒素酸化物浄化法
JP3332369B2 (ja) エンジンの排気ガス浄化用触媒
JP3433885B2 (ja) ディーゼル排ガス浄化用触媒
JP3477982B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法
JPH0871424A (ja) 排ガス浄化用触媒