JPH07100380A - ディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造方法及びこの触媒体を用いた粒子状物質の除去方法 - Google Patents
ディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造方法及びこの触媒体を用いた粒子状物質の除去方法Info
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
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- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼル車両が排出する排気ガス中の粒子
状物質を除去するための触媒体の製造方法とその触媒体
を用いて粒子状物質を除去する方法を提供することであ
る。 【構成】 前記触媒体の製造方法はａ）濾過材に浸着す
る物質として比表面積が１ｍ2 ／ｇ以上である浸着支持
体を耐火性濾過材に浸着させて加熱する段階と、ｂ）白
金族コロイド溶液を製造する段階と、ｃ）前記ａ）段階
で浸着された耐火性濾過材を前記ｂ）段階で製造された
白金族コロイド溶液で担持させる段階と、ｄ）前記ｃ）
段階で得られた生成物を高温で加熱処理する段階とから
構成される。前記製造された触媒体を用いてディーゼル
車両の粒子状物質を除去する。
状物質を除去するための触媒体の製造方法とその触媒体
を用いて粒子状物質を除去する方法を提供することであ
る。 【構成】 前記触媒体の製造方法はａ）濾過材に浸着す
る物質として比表面積が１ｍ2 ／ｇ以上である浸着支持
体を耐火性濾過材に浸着させて加熱する段階と、ｂ）白
金族コロイド溶液を製造する段階と、ｃ）前記ａ）段階
で浸着された耐火性濾過材を前記ｂ）段階で製造された
白金族コロイド溶液で担持させる段階と、ｄ）前記ｃ）
段階で得られた生成物を高温で加熱処理する段階とから
構成される。前記製造された触媒体を用いてディーゼル
車両の粒子状物質を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼル車両が排出す
る排気ガス中の粒子状物質を除去するための触媒体の製
造方法とこの触媒体を用いて粒子状物質を除去する方法
に関するものである。
る排気ガス中の粒子状物質を除去するための触媒体の製
造方法とこの触媒体を用いて粒子状物質を除去する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル車両の排気ガスとして排出さ
れる粒子状物質は平均直径が０．３μｍ程度の未燃焼炭
素粒子で、ディーゼル車両の保有比率が全体車両の４２
％で世界の他のある国よりも高い大韓民国では大気汚染
の主要な原因として台頭しており、粒子状物質の濃度が
環境基準値（１９９３年ヘビーデュティ車両の場合のス
モッグ規制値：４０％）を超過する場合、視覚的に酷い
不快感を招来するとともに癌のように人体に有害な病を
誘発する原因となっている。従って、このような粒子状
物質の厳格な排出規制が要求されている。ヘビーデュテ
ィディーゼル車両の場合、大韓民国は１９９６年に０．
６７ｇ／HP.Hour 、米国は１９９４年から０．１ｇ／H
P.Hour に規制が強化される趨勢であるので、これを満
足するためにディーゼル車両が排出する粒子状物質を除
去するための研究が活発に進行されている。粒子状物質
の除去技術開発方向としては、エンジンの高効率化によ
る未燃焼物質の生成抑制、燃料添加剤を用いた燃焼性能
の改善、粒子状物質の後処理技術等がある。
れる粒子状物質は平均直径が０．３μｍ程度の未燃焼炭
素粒子で、ディーゼル車両の保有比率が全体車両の４２
％で世界の他のある国よりも高い大韓民国では大気汚染
の主要な原因として台頭しており、粒子状物質の濃度が
環境基準値（１９９３年ヘビーデュティ車両の場合のス
モッグ規制値：４０％）を超過する場合、視覚的に酷い
不快感を招来するとともに癌のように人体に有害な病を
誘発する原因となっている。従って、このような粒子状
物質の厳格な排出規制が要求されている。ヘビーデュテ
ィディーゼル車両の場合、大韓民国は１９９６年に０．
６７ｇ／HP.Hour 、米国は１９９４年から０．１ｇ／H
P.Hour に規制が強化される趨勢であるので、これを満
足するためにディーゼル車両が排出する粒子状物質を除
去するための研究が活発に進行されている。粒子状物質
の除去技術開発方向としては、エンジンの高効率化によ
る未燃焼物質の生成抑制、燃料添加剤を用いた燃焼性能
の改善、粒子状物質の後処理技術等がある。
【０００３】ところで、エンジンの高効率化及び燃料添
加剤を用いる方法はエンジン内での燃焼効果を増大して
粒子状物質又は煤煙等の有害物質を根本的に減少し得る
が費用が過多に所要され、現在の技術水準では完全な抑
制が容易でなくて結局排気ガスを通じて排出されている
のが実情である。後処理技術は排気ガス中の粒子状物質
を濾過する濾過技術と濾過された粒子状物質を燃焼して
濾過剤を再生する再生技術とにより構成され、濾過技術
は排気ガス中の粒子状物質を効果的に補集し得る性能が
優れる濾過材の選択と実際の車両に適正に応用する研究
が主に行われている。しかしながら、粒子状物質の濾過
によるエンジン排気通路の背圧上昇は濾過材を損傷させ
エンジンの性能低下を誘発し、又、粒子状物質が濾過さ
れた濾過材を高温度条件で燃焼させる時に濾過材に熱衝
撃を与えるので耐久性の問題が深刻である。そのため、
粒子状物質を低温度で効果的に燃焼させるための再生技
術の開発が必要となった。現在まで最も広く知られてい
る再生技術としては、バーナー、ヒーター等を用いて２
次エネルギーを供給するかスロートリングで排気ガス温
度を高めて再生する方法と、燃料に触媒を添加するか触
媒を濾過材に浸着させることにより酸化反応の活性化エ
ネルギーを減少させて再生する方法とがある。特に、こ
れらの再生技術のうち粒子状物質を除去するための方法
として、本発明では触媒的方法が研究され、これは、粒
子状物質を燃焼させ得る触媒物質が上面に浸着されてい
るセラミックフォーム、ワイヤーメッシュ、金属フォー
ム、ウィルフローセラミックハネカム、オープンフロー
セラミックハネカム又は金属ハネカムのような耐火性三
次元構造物を含む触媒を使用してディーゼルエンジンの
排気ガス内の微細物質を捕獲し、通常のディーゼルエン
ジンの作動条件下での排気ガスの排気条件（ガス組成及
び温度）下で粒子状物質を燃焼させることにより構成さ
れる。
加剤を用いる方法はエンジン内での燃焼効果を増大して
粒子状物質又は煤煙等の有害物質を根本的に減少し得る
が費用が過多に所要され、現在の技術水準では完全な抑
制が容易でなくて結局排気ガスを通じて排出されている
のが実情である。後処理技術は排気ガス中の粒子状物質
を濾過する濾過技術と濾過された粒子状物質を燃焼して
濾過剤を再生する再生技術とにより構成され、濾過技術
は排気ガス中の粒子状物質を効果的に補集し得る性能が
優れる濾過材の選択と実際の車両に適正に応用する研究
が主に行われている。しかしながら、粒子状物質の濾過
によるエンジン排気通路の背圧上昇は濾過材を損傷させ
エンジンの性能低下を誘発し、又、粒子状物質が濾過さ
れた濾過材を高温度条件で燃焼させる時に濾過材に熱衝
撃を与えるので耐久性の問題が深刻である。そのため、
粒子状物質を低温度で効果的に燃焼させるための再生技
術の開発が必要となった。現在まで最も広く知られてい
る再生技術としては、バーナー、ヒーター等を用いて２
次エネルギーを供給するかスロートリングで排気ガス温
度を高めて再生する方法と、燃料に触媒を添加するか触
媒を濾過材に浸着させることにより酸化反応の活性化エ
ネルギーを減少させて再生する方法とがある。特に、こ
れらの再生技術のうち粒子状物質を除去するための方法
として、本発明では触媒的方法が研究され、これは、粒
子状物質を燃焼させ得る触媒物質が上面に浸着されてい
るセラミックフォーム、ワイヤーメッシュ、金属フォー
ム、ウィルフローセラミックハネカム、オープンフロー
セラミックハネカム又は金属ハネカムのような耐火性三
次元構造物を含む触媒を使用してディーゼルエンジンの
排気ガス内の微細物質を捕獲し、通常のディーゼルエン
ジンの作動条件下での排気ガスの排気条件（ガス組成及
び温度）下で粒子状物質を燃焼させることにより構成さ
れる。
【０００４】ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化させ
るための触媒として一般に要求される性能は次のようで
ある。 （１）炭素微細粒子だけでなく未燃焼炭化水素のような
有害な成分を低温でも燃焼により高効率で除去し得るこ
と。 （２）燃料として使用される軽油に多量に含有されてい
る硫黄成分から誘導された二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸
化させ得る能力が低く、硫黄酸化物（燃料として使用さ
れる軽油に多量に含有されている硫黄成分の三酸化硫黄
への酸化により形成された三酸化硫黄又は硫酸煙霧）の
形成を阻害し得ること。 （３）高温でも連続作動に耐えるように耐久性が高いこ
と。 ところで、前記技術は使用触媒の種類、量及び触媒成分
の表面積等のような物理的、化学的性質に応じて異な
る。今まで燃焼による粒子状物質除去効率を増進させる
ための多様な提案があった。これらの従来の方法は粒子
状物質の燃焼触媒として知られた白金族金属を均一に担
持するために濾過材に予め活性アルミナ等の浸着支持体
を浸着させた後、白金族塩を溶解した溶液で濾過材を担
持する方法を使用してきた。
るための触媒として一般に要求される性能は次のようで
ある。 （１）炭素微細粒子だけでなく未燃焼炭化水素のような
有害な成分を低温でも燃焼により高効率で除去し得るこ
と。 （２）燃料として使用される軽油に多量に含有されてい
る硫黄成分から誘導された二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸
化させ得る能力が低く、硫黄酸化物（燃料として使用さ
れる軽油に多量に含有されている硫黄成分の三酸化硫黄
への酸化により形成された三酸化硫黄又は硫酸煙霧）の
形成を阻害し得ること。 （３）高温でも連続作動に耐えるように耐久性が高いこ
と。 ところで、前記技術は使用触媒の種類、量及び触媒成分
の表面積等のような物理的、化学的性質に応じて異な
る。今まで燃焼による粒子状物質除去効率を増進させる
ための多様な提案があった。これらの従来の方法は粒子
状物質の燃焼触媒として知られた白金族金属を均一に担
持するために濾過材に予め活性アルミナ等の浸着支持体
を浸着させた後、白金族塩を溶解した溶液で濾過材を担
持する方法を使用してきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記方
法は必ず満足な触媒効果を与えるものではなかった。即
ち、前記通常の白金族金属触媒が炭素微細粒子をある程
度まで除去するのには効果的であるが、二酸化硫黄の酸
化力も高いため硫黄三酸化物の生成量が増加し、この硫
黄三酸化物は新しい環境問題を誘発し得る短所を有す
る。従って、ディーゼルエンジン排気ガスの浄化触媒と
して要求される前記三種の性能を満足する触媒はまだ発
見されていなかった。従って、本発明の目的は濾過材に
貴金属触媒を均一に担持させて燃焼触媒活性を高めるこ
とで、触媒の担持量が小さい場合にも触媒効果が低下せ
ず、低温でも高い触媒効果を有するディーゼルエンジン
排気ガスの浄化用触媒体の製造方法を提供することであ
る。本発明の他の目的はディーゼルエンジンの排気ガス
内の粒子状物質及び未燃焼炭化水素のような有害な成分
を低温で燃焼させて除去し得、又、二酸化硫黄を低比率
で酸化されて硫黄三酸化物の形成を阻害し得る触媒体を
提供することである。本発明のさらに他の目的は前記デ
ィーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒体を製造するの
に使用し得る白金族コロイド溶液の製造方法を提供する
ことであり、又、前記製造されたディーゼルエンジンの
排気ガス浄化用触媒体を用いてディーゼル車両の粒子状
物質を除去する方法を提供することである。
法は必ず満足な触媒効果を与えるものではなかった。即
ち、前記通常の白金族金属触媒が炭素微細粒子をある程
度まで除去するのには効果的であるが、二酸化硫黄の酸
化力も高いため硫黄三酸化物の生成量が増加し、この硫
黄三酸化物は新しい環境問題を誘発し得る短所を有す
る。従って、ディーゼルエンジン排気ガスの浄化触媒と
して要求される前記三種の性能を満足する触媒はまだ発
見されていなかった。従って、本発明の目的は濾過材に
貴金属触媒を均一に担持させて燃焼触媒活性を高めるこ
とで、触媒の担持量が小さい場合にも触媒効果が低下せ
ず、低温でも高い触媒効果を有するディーゼルエンジン
排気ガスの浄化用触媒体の製造方法を提供することであ
る。本発明の他の目的はディーゼルエンジンの排気ガス
内の粒子状物質及び未燃焼炭化水素のような有害な成分
を低温で燃焼させて除去し得、又、二酸化硫黄を低比率
で酸化されて硫黄三酸化物の形成を阻害し得る触媒体を
提供することである。本発明のさらに他の目的は前記デ
ィーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒体を製造するの
に使用し得る白金族コロイド溶液の製造方法を提供する
ことであり、又、前記製造されたディーゼルエンジンの
排気ガス浄化用触媒体を用いてディーゼル車両の粒子状
物質を除去する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は数回の実験と
研究を重ねた結果、白金、パラジウム、ロジウムから選
択された少なくとも一つの白金族金属コロイドを分散、
担持された、活性アルミナが浸着された耐火性三次元構
造物を包含する触媒体が、白金族塩を担持する方法によ
り製造された既存の触媒体より低温度でも易しく排気ガ
スを発火させて粒子状物質を点火させ得る事実の発見に
基づいて本発明を完成した。前記目的を達成するための
本発明のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製
造方法は、ａ）濾過材に浸着する物質として比表面積が
１ｍ2 ／ｇ以上である浸着支持体を耐火性濾過材に浸着
させて加熱する段階と、ｂ）白金族コロイド溶液を製造
する段階と、ｃ）前記ａ）段階で浸着された耐火性濾過
材を前記ｂ）段階で製造された白金族コロイド溶液で担
持させる段階と、ｄ）前記ｃ）段階で得られた生成物を
高温で加熱処理する段階とから構成される。本発明の他
の目的を達成するための触媒体は前記本発明の方法によ
り製造され、このように製造された触媒体を用いてディ
ーゼル車両の粒子状物質を除去し得る。又、本発明のさ
らに他の方法は前記本発明の方法により製造された触媒
体を用いてディーゼル車両の粒子状物質を除去すること
である。以下、本発明をより詳細に説明すると次のよう
である。
研究を重ねた結果、白金、パラジウム、ロジウムから選
択された少なくとも一つの白金族金属コロイドを分散、
担持された、活性アルミナが浸着された耐火性三次元構
造物を包含する触媒体が、白金族塩を担持する方法によ
り製造された既存の触媒体より低温度でも易しく排気ガ
スを発火させて粒子状物質を点火させ得る事実の発見に
基づいて本発明を完成した。前記目的を達成するための
本発明のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製
造方法は、ａ）濾過材に浸着する物質として比表面積が
１ｍ2 ／ｇ以上である浸着支持体を耐火性濾過材に浸着
させて加熱する段階と、ｂ）白金族コロイド溶液を製造
する段階と、ｃ）前記ａ）段階で浸着された耐火性濾過
材を前記ｂ）段階で製造された白金族コロイド溶液で担
持させる段階と、ｄ）前記ｃ）段階で得られた生成物を
高温で加熱処理する段階とから構成される。本発明の他
の目的を達成するための触媒体は前記本発明の方法によ
り製造され、このように製造された触媒体を用いてディ
ーゼル車両の粒子状物質を除去し得る。又、本発明のさ
らに他の方法は前記本発明の方法により製造された触媒
体を用いてディーゼル車両の粒子状物質を除去すること
である。以下、本発明をより詳細に説明すると次のよう
である。
【０００７】本発明のディーゼル車両の粒子状物質除去
用触媒体の製造方法は、比表面積が１ｍ2 ／ｇ以上であ
る浸着支持体を耐火性濾過材に浸着させて加熱し、白金
族コロイド溶液を製造し、前記浸着された耐火性濾過材
を前記白金族コロイド溶液で担持させ、この結果得られ
た生成物を高温で加熱処理することにより構成される。
前記白金族コロイド溶液は該当白金族塩を水溶性高分子
化合物と還元剤で処理することにより製造される。これ
をより詳細に説明すると、白金、パラジウム及びロジウ
ムからなる群から選択された少なくとも一つの白金族金
属の塩をポリビニールアルコール、ポリビニールピロリ
ドン又はポリメチルアクリレート等のような高分子化合
物水溶液に溶解させた後、メタノール、エタノール、ヒ
ドラジン、メタノール／水酸化ナトリウム水溶液混合物
等のような還元剤で処理することにより製造される。
用触媒体の製造方法は、比表面積が１ｍ2 ／ｇ以上であ
る浸着支持体を耐火性濾過材に浸着させて加熱し、白金
族コロイド溶液を製造し、前記浸着された耐火性濾過材
を前記白金族コロイド溶液で担持させ、この結果得られ
た生成物を高温で加熱処理することにより構成される。
前記白金族コロイド溶液は該当白金族塩を水溶性高分子
化合物と還元剤で処理することにより製造される。これ
をより詳細に説明すると、白金、パラジウム及びロジウ
ムからなる群から選択された少なくとも一つの白金族金
属の塩をポリビニールアルコール、ポリビニールピロリ
ドン又はポリメチルアクリレート等のような高分子化合
物水溶液に溶解させた後、メタノール、エタノール、ヒ
ドラジン、メタノール／水酸化ナトリウム水溶液混合物
等のような還元剤で処理することにより製造される。
【０００８】本発明に使用される耐火性三次元構造物又
は耐火性濾過材はセラミックフォーム、セラミックファ
イバーフィルター、オープンフローセラミックハネカ
ム、ウィルフローハネカムモノリス、オープンフローメ
タルハネカム、メタルフォーム又はメタルメッシュ等の
ようにディーゼルの粒子状物質の濾過に有用なもので、
既に公知の全ての三次元構造物を使用し得、これに特別
な制限はない。又、本発明の浸着支持体は、触媒の担持
のため濾過材に浸着する物質で、比表面積１ｍ2 ／ｇ以
上のアルミナ、シリカ、チタニア等であり、これに特別
な制限はない。このような浸着支持体上に白金族化合物
から選択された少なくとも一つの白金族金属コロイドを
担持させる。本発明の浸着支持体、パラジウム、白金及
びロジウムの含量は耐火性三次元構造物１リットル当た
り、望ましくは、それぞれ５〜２００ｇ、０〜６ｇ、０
〜６ｇ及び０〜３ｇである。又、白金、パラジウム及び
ロジウムから選択された少なくとも一つの貴金属が浸着
支持体に浸着される量の比率（貴金属／浸着支持体の重
量比）は０．００１／１〜０．２／１の範囲が望まし
い。本発明の白金族金属コロイドは、白金、ロジウム及
びパラジウムから選択された少なくとも一つの貴金属塩
をポリビニールアルコール、ポリビニールピロリドン等
のような高分子化合物水溶液に溶解させた後、メタノー
ル、エタノール、ヒドラジン、又はメタノールと水酸化
ナトリウム水溶液との混合物等のような還元剤を用いて
製造される。
は耐火性濾過材はセラミックフォーム、セラミックファ
イバーフィルター、オープンフローセラミックハネカ
ム、ウィルフローハネカムモノリス、オープンフローメ
タルハネカム、メタルフォーム又はメタルメッシュ等の
ようにディーゼルの粒子状物質の濾過に有用なもので、
既に公知の全ての三次元構造物を使用し得、これに特別
な制限はない。又、本発明の浸着支持体は、触媒の担持
のため濾過材に浸着する物質で、比表面積１ｍ2 ／ｇ以
上のアルミナ、シリカ、チタニア等であり、これに特別
な制限はない。このような浸着支持体上に白金族化合物
から選択された少なくとも一つの白金族金属コロイドを
担持させる。本発明の浸着支持体、パラジウム、白金及
びロジウムの含量は耐火性三次元構造物１リットル当た
り、望ましくは、それぞれ５〜２００ｇ、０〜６ｇ、０
〜６ｇ及び０〜３ｇである。又、白金、パラジウム及び
ロジウムから選択された少なくとも一つの貴金属が浸着
支持体に浸着される量の比率（貴金属／浸着支持体の重
量比）は０．００１／１〜０．２／１の範囲が望まし
い。本発明の白金族金属コロイドは、白金、ロジウム及
びパラジウムから選択された少なくとも一つの貴金属塩
をポリビニールアルコール、ポリビニールピロリドン等
のような高分子化合物水溶液に溶解させた後、メタノー
ル、エタノール、ヒドラジン、又はメタノールと水酸化
ナトリウム水溶液との混合物等のような還元剤を用いて
製造される。
【０００９】本発明の触媒体を製造するにあって、パラ
ジウムの出発物質として硝酸パラジウム、パラジウムク
ロライド、テトラアミンパラジウムジクロライド等を使
用し得る。又、白金の出発物質として、塩化白金酸、テ
トラアミン白金ジクロライド等を使用し得る。又、ロジ
ウムの出発物質として、ロジウムクロライド、硝酸ロジ
ウム、トリアミンロジウムヘキサクロライド等を使用し
得る。クロライド溶液の貴金属の濃度は１〜５０ｇ／Ｌ
に製造される。５０ｇ／Ｌ以上の濃度では貴金属粒子の
凝集が起こりやすく、１ｇ／ｌ以下の濃度では必要な貴
金属担持量を得るための反復操作が必要になって生産効
率が低下する短所がある。製造されたコロイドは容易に
必要な濃度に希釈して使用することもでき、この際に、
希釈剤として水又はアルコールを使用する。前記白金族
金属コロイドが担持された濾過材を、例えば５００〜６
００℃の温度で加熱して最終的に金属又は金属酸化物形
態の触媒体を得る。本発明による触媒体は前述した方法
により製造され、このように製造された触媒を用いてデ
ィーゼル車両の粒子状物質を除去し得る。又、本発明に
よるディーゼル車両の粒子状物質の除去方法は、前記方
法により製造された触媒体を用いてディーゼル車両の粒
子状物質を除去することである。以下、実施例に基づい
て本発明の構成を具体的に説明する。しかし、この実施
例が本発明の範疇を限定するものではない。
ジウムの出発物質として硝酸パラジウム、パラジウムク
ロライド、テトラアミンパラジウムジクロライド等を使
用し得る。又、白金の出発物質として、塩化白金酸、テ
トラアミン白金ジクロライド等を使用し得る。又、ロジ
ウムの出発物質として、ロジウムクロライド、硝酸ロジ
ウム、トリアミンロジウムヘキサクロライド等を使用し
得る。クロライド溶液の貴金属の濃度は１〜５０ｇ／Ｌ
に製造される。５０ｇ／Ｌ以上の濃度では貴金属粒子の
凝集が起こりやすく、１ｇ／ｌ以下の濃度では必要な貴
金属担持量を得るための反復操作が必要になって生産効
率が低下する短所がある。製造されたコロイドは容易に
必要な濃度に希釈して使用することもでき、この際に、
希釈剤として水又はアルコールを使用する。前記白金族
金属コロイドが担持された濾過材を、例えば５００〜６
００℃の温度で加熱して最終的に金属又は金属酸化物形
態の触媒体を得る。本発明による触媒体は前述した方法
により製造され、このように製造された触媒を用いてデ
ィーゼル車両の粒子状物質を除去し得る。又、本発明に
よるディーゼル車両の粒子状物質の除去方法は、前記方
法により製造された触媒体を用いてディーゼル車両の粒
子状物質を除去することである。以下、実施例に基づい
て本発明の構成を具体的に説明する。しかし、この実施
例が本発明の範疇を限定するものではない。
【００１０】
１）白金族コロイドの製造 ａ）パラジウムコロイド ２Ｌ容量のフラスコを使用してポリビニールピロリドン
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）２５２ｇを蒸留水１Ｌに溶かして均一溶液を作
る。ここに硝酸パラジウム３０．４ｇを入れ、メタノー
ル１Ｌを入れて掻き混ぜる。この溶液を１００℃で加熱
して２時間還流させ、濾過してパラジウム含量０．６２
重量％の暗褐色パラジウムコロイド溶液２，０７０ｇを
得る（下記の表１の実施例１〜５で使用）。 ｂ）白金コロイド １Ｌ容量のフラスコを使用してポリビニールピロリドン
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）２２ｇを蒸留水２５０ｍｌに溶かして均一溶液
を作る。ここに塩化白金酸２ｇとメタノール２５０ｍｌ
を入れて混合する。この溶液を１００℃で加熱して２時
間還流させ、濾過して白金含量０．１９重量％の暗褐色
白金コロイド溶液４７０ｇを得た（下記の表１の実施例
８で使用）。 ｃ）パラジウム／白金コロイド 前記ａ）のパラジウムコロイド３２ｇと前記ｂ）の白金
コロイド１０５ｇを混合してパラジウム／白金含量が
０．１５重量％の暗褐色パラジウム／白金コロイド溶液
１３７ｇを得た（下記の表１の実施例６で使用）。 ｄ）ロジウムコロイド １Ｌ容量のフラスコを使用してポリビニールアルコール
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）７５ｇを蒸留水２５０ｍｌに溶かして均一溶液
を作る。ここにロジウムクロライド４．４ｇとメタノー
ル２５０ｍｌを入れて混合する。この溶液を１００℃で
加熱して２時間還流させ、濾過してロジウム含量０．４
０重量％の暗褐色ロジウムコロイド溶液５２５ｇを得た
（下記の表１の実施例７で使用）。
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）２５２ｇを蒸留水１Ｌに溶かして均一溶液を作
る。ここに硝酸パラジウム３０．４ｇを入れ、メタノー
ル１Ｌを入れて掻き混ぜる。この溶液を１００℃で加熱
して２時間還流させ、濾過してパラジウム含量０．６２
重量％の暗褐色パラジウムコロイド溶液２，０７０ｇを
得る（下記の表１の実施例１〜５で使用）。 ｂ）白金コロイド １Ｌ容量のフラスコを使用してポリビニールピロリドン
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）２２ｇを蒸留水２５０ｍｌに溶かして均一溶液
を作る。ここに塩化白金酸２ｇとメタノール２５０ｍｌ
を入れて混合する。この溶液を１００℃で加熱して２時
間還流させ、濾過して白金含量０．１９重量％の暗褐色
白金コロイド溶液４７０ｇを得た（下記の表１の実施例
８で使用）。 ｃ）パラジウム／白金コロイド 前記ａ）のパラジウムコロイド３２ｇと前記ｂ）の白金
コロイド１０５ｇを混合してパラジウム／白金含量が
０．１５重量％の暗褐色パラジウム／白金コロイド溶液
１３７ｇを得た（下記の表１の実施例６で使用）。 ｄ）ロジウムコロイド １Ｌ容量のフラスコを使用してポリビニールアルコール
（米国、アルドリッチケミカル社製、平均分子量１０，
０００）７５ｇを蒸留水２５０ｍｌに溶かして均一溶液
を作る。ここにロジウムクロライド４．４ｇとメタノー
ル２５０ｍｌを入れて混合する。この溶液を１００℃で
加熱して２時間還流させ、濾過してロジウム含量０．４
０重量％の暗褐色ロジウムコロイド溶液５２５ｇを得た
（下記の表１の実施例７で使用）。
【００１１】２）触媒体の製造 １Ｌのセラミックハネカム又はセラミックファイバー濾
過材に対して酸化アルミニウム（比表面積１００〜２０
０ｍ2 ／ｇ）を５０〜６０重量％含有する水溶液に１分
間担持した後、７０℃で乾燥し６００℃で１時間加熱処
理して、濾過材１Ｌ当たり下記の表１に記載されたアル
ミニウム量が浸着されるようにする。前記製造された各
々の白金族金属コロイド溶液に前記浸着された濾過材を
下記の表１のような量の貴金属が担持されるようにそれ
ぞれ担持させ、空気中で乾燥した後、約４００℃で１時
間加熱処理して触媒体を製造した。
過材に対して酸化アルミニウム（比表面積１００〜２０
０ｍ2 ／ｇ）を５０〜６０重量％含有する水溶液に１分
間担持した後、７０℃で乾燥し６００℃で１時間加熱処
理して、濾過材１Ｌ当たり下記の表１に記載されたアル
ミニウム量が浸着されるようにする。前記製造された各
々の白金族金属コロイド溶液に前記浸着された濾過材を
下記の表１のような量の貴金属が担持されるようにそれ
ぞれ担持させ、空気中で乾燥した後、約４００℃で１時
間加熱処理して触媒体を製造した。
【００１２】３）触媒の再生温度測定 前記触媒が担持された濾過材を濾過トラップに組立した
後、単気筒ディーゼルエンジン（PETTER AVB）の排気管
に装着し、燃料としては硫黄含量０．４重量％の軽油を
使用する。再生現状を分析するためにトラップ周辺に温
度測定装置と圧力測定装置を設置した。試験に使用した
単気筒ディーゼルエンジンは過給器を使用して、空気
２．２８ｂａｒ、冷却水温度１００℃、潤滑油温度９０
℃、回転速度２２５０ｒｐｍの定常状態になるように
し、スロットルを少し開けて再生現状が起こるかを、温
度測定装置と圧力測定装置を用いて確認し、再生現状が
起こらない場合はエンジン動力系のスロットルをもっと
開けて排気ガス温度を上昇させながら濾過材の再生を試
験した。再生が起こる場合は補集された粒子状物質が触
媒発火により燃焼されながらエンジン機関の背圧は減少
し濾過トラップの後端の温度は上昇する。
後、単気筒ディーゼルエンジン（PETTER AVB）の排気管
に装着し、燃料としては硫黄含量０．４重量％の軽油を
使用する。再生現状を分析するためにトラップ周辺に温
度測定装置と圧力測定装置を設置した。試験に使用した
単気筒ディーゼルエンジンは過給器を使用して、空気
２．２８ｂａｒ、冷却水温度１００℃、潤滑油温度９０
℃、回転速度２２５０ｒｐｍの定常状態になるように
し、スロットルを少し開けて再生現状が起こるかを、温
度測定装置と圧力測定装置を用いて確認し、再生現状が
起こらない場合はエンジン動力系のスロットルをもっと
開けて排気ガス温度を上昇させながら濾過材の再生を試
験した。再生が起こる場合は補集された粒子状物質が触
媒発火により燃焼されながらエンジン機関の背圧は減少
し濾過トラップの後端の温度は上昇する。
【００１３】以上の試験方法により、アルミナ浸着支持
体に浸着された貴金属含量についての再生温度を測定し
た。又、比較のために濾過材を塩化白金塩及び／又は塩
化パラジウム水溶液に浸着し、６００℃で加熱した触媒
体に対しても同じ方法で測定した。又、排気ガス中の硫
黄三酸化物の含量を、容積比が６０：４０であるイソプ
ロピルアルコールと水の混合溶液に所定量の排気ガスを
真空ポンプで２分間補集してイオン液相クロマトグラフ
ィー法で標準溶液と比較分析した。このように試験した
結果は下記の表１のようである。
体に浸着された貴金属含量についての再生温度を測定し
た。又、比較のために濾過材を塩化白金塩及び／又は塩
化パラジウム水溶液に浸着し、６００℃で加熱した触媒
体に対しても同じ方法で測定した。又、排気ガス中の硫
黄三酸化物の含量を、容積比が６０：４０であるイソプ
ロピルアルコールと水の混合溶液に所定量の排気ガスを
真空ポンプで２分間補集してイオン液相クロマトグラフ
ィー法で標準溶液と比較分析した。このように試験した
結果は下記の表１のようである。
【００１４】
【表１】
【００１５】前記表１から分かるように、本発明の触媒
体は従来の触媒体に比べて低温度でも粒子状物質を燃焼
させて濾過材を再生させる優秀な触媒効果があり、又、
硫黄三酸化物の生成を抑制するのにも効果がある。
体は従来の触媒体に比べて低温度でも粒子状物質を燃焼
させて濾過材を再生させる優秀な触媒効果があり、又、
硫黄三酸化物の生成を抑制するのにも効果がある。
【００１６】
【発明の効果】以上のような方法により製造された金属
触媒が担持された濾過材を濾過トラップに装着し、濾過
材を再生する場合、有機金属を燃料に添加して再生する
時のエンジン内部の金属沈積現象、２次公害誘発のよう
な問題がなく、一般貴金属塩溶液を使用する時より低温
度でも粒子状物質を除去する性能が優れ、又、二酸化硫
黄を酸化させる能力が低いため硫黄三酸化物の形成が減
少する。従って、本発明の触媒はディーゼルエンジンの
排気ガス内の粒子状物質と硫黄三酸化物の排出量を数倍
低めるので、本発明の触媒を使用することによりディー
ゼルエンジンの排気ガスを効果的に浄化し得る。
触媒が担持された濾過材を濾過トラップに装着し、濾過
材を再生する場合、有機金属を燃料に添加して再生する
時のエンジン内部の金属沈積現象、２次公害誘発のよう
な問題がなく、一般貴金属塩溶液を使用する時より低温
度でも粒子状物質を除去する性能が優れ、又、二酸化硫
黄を酸化させる能力が低いため硫黄三酸化物の形成が減
少する。従って、本発明の触媒はディーゼルエンジンの
排気ガス内の粒子状物質と硫黄三酸化物の排出量を数倍
低めるので、本発明の触媒を使用することによりディー
ゼルエンジンの排気ガスを効果的に浄化し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/46 ＺＡＢ 8017−4Ｇ ３１１ Ａ 8017−4Ｇ (72)発明者 リー キホ 大韓民国、キョウンサンナムド、ウルサ ン、ナムグ、ダルドン、ヒュンダエ・アパ ート 100−908 (72)発明者 リー チュンヒー 大韓民国、キョウンサンナムド、ウルサ ン、ナムグ、ムゲウドン、シー・ビラ エ −101
Claims (13)
- 【請求項１】 ａ）濾過材に浸着する物質として比表面
積が１ｍ2 ／ｇ以上である浸着支持体を耐火性濾過材に
浸着させて加熱する段階と、 ｂ）白金族コロイド溶液を製造する段階と、 ｃ）前記ａ）段階で浸着された耐火性濾過材を前記ｂ）
段階で製造された白金族コロイド溶液で担持させる段階
と、 ｄ）前記ｃ）段階で得られた生成物を高温で加熱処理す
る段階とから構成されることを特徴とするディーゼル車
両の粒子状物質除去用触媒体の製造方法。 - 【請求項２】 前記浸着支持体がアルミナ、シリカ又は
チタニアであることを特徴とする請求項１記載のディー
ゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造方法。 - 【請求項３】 前記白金族金属コロイドが白金、パラジ
ウム及びロジウムからなる群から選択された少なくとも
一つの白金族金属クロライドであることを特徴とする請
求項１記載のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体
の製造方法。 - 【請求項４】 前記耐火性濾過材がセラミックフォー
ム、セラミックファイバーフィルター、オープンフロー
セッラミックハネカム、ウィルフローハネカムモノリ
ス、オープンフローメタルハネカム、メタルフォーム又
はメタルメッシュであることを特徴とする請求項１記載
のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造方
法。 - 【請求項５】 前記浸着支持体が耐火性三次元構造物１
Ｌ当たり５〜２００ｇ浸着されることを特徴とする請求
項１記載のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の
製造方法。 - 【請求項６】 前記パラジウム、白金及びロジウムの含
量は耐火性三次元構造物１Ｌ当たりそれぞれ０〜６ｇ、
０〜６ｇ及び０〜３ｇであることを特徴とする請求項１
記載のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造
方法。 - 【請求項７】 前記白金、パラジウム及びロジウムから
選択された少なくとも一つの貴金属が浸着支持体に浸着
される量の比率（貴金属／浸着支持体の重量比）が０．
００１／１〜０．２／１の範囲であることを特徴とする
請求項１記載のディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒
体の製造方法。 - 【請求項８】 該当白金族塩を水溶性高分子化合物と還
元剤で処理することを特徴とするディーゼルエンジンの
排気ガス浄化用触媒体製造用白金族コロイド溶液の製造
方法。 - 【請求項９】 前記水溶液性高分子化合物がポリビニー
ルアルコール、ポリビニールピロリドン又はポリメチル
アクリレートであることを特徴とする請求項８記載のデ
ィーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒体製造用白金族
コロイド溶液の製造方法。 - 【請求項１０】 前記白金族塩が白金、パラジウム及び
ロジウムからなる群から選択された少なくとも一つの白
金族塩であることを特徴とする請求項８記載のディーゼ
ルエンジンの排気ガス浄化用触媒体製造用白金族コロイ
ド溶液の製造方法。 - 【請求項１１】 前記還元剤がメタノール、エタノー
ル、ヒドラジン又はメタノール／水酸化ナトリウムの混
合物であることを特徴とする請求項８記載のディーゼル
エンジンの排気ガス浄化用触媒体製造用白金族コロイド
溶液の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜７のいずれか一項記載の方
法により製造されることを特徴とするディーゼル車両の
粒子状物質除去用触媒体。 - 【請求項１３】 請求項１２の触媒体を用いてディーゼ
ル車両の粒子状物質を除去する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR93-4735 | 1993-03-25 | ||
| KR1019930004735A KR960005493B1 (ko) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 디젤차량 입자상물질의 제거용 촉매체의 제조방법 및 이를 이용한 입자상 물질의 제거방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07100380A true JPH07100380A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=19352799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6053861A Pending JPH07100380A (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-24 | ディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体の製造方法及びこの触媒体を用いた粒子状物質の除去方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100380A (ja) |
| KR (1) | KR960005493B1 (ja) |
| DE (1) | DE4410353A1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032223A1 (fr) * | 1997-12-22 | 1999-07-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur d'epuration des gaz d'echappement, procede de fabrication correspondant et procede d'epuration des gaz d'echappement |
| JP2000254497A (ja) * | 1999-03-09 | 2000-09-19 | Jisedai Haigas Shokubai Kenkyusho:Kk | 排気ガス浄化用触媒とその製造方法 |
| JP2006523528A (ja) * | 2003-04-14 | 2006-10-19 | エスケー コーポレイション | ディーゼルエンジン排気からの煤粒子を除去するための触媒フィルター及びその製造方法 |
| JP2011101872A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | ハイブリット車の排気浄化用発泡金属体および排気浄化用触媒 |
| JP2013500862A (ja) * | 2009-08-05 | 2013-01-10 | ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション | コロイド性ナノ粒子の析出によるディーゼル酸化触媒の製造 |
| JP2013511379A (ja) * | 2009-11-20 | 2013-04-04 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 帯状触媒スートフィルタ |
| JP2019511353A (ja) * | 2016-01-06 | 2019-04-25 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 白金族金属ナノ粒子を含むディーゼル酸化触媒 |
| CN111495358B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-08-17 | 中国科学院地球环境研究所 | 一种常温催化活性的甲醛去除剂及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4443705A1 (de) * | 1994-12-08 | 1996-06-13 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur Herstellung von tensidstabilisierten Mono- und Bimetallkolloiden der Gruppe VIII und Ib des Periodensystems als isolierbare und in hoher Konzentration wasserlösliche Precursor für Katalysatoren |
| CA2241183A1 (en) * | 1995-12-28 | 1997-07-10 | James R. Heath | Organically-functionalized monodisperse nanocrystals of metals |
| DE19827385A1 (de) | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Basf Ag | Tränkverfahren zur Aufbringung von Aktivmasse auf strukturierte Träger oder Monolithe |
| EP1236512A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-04 | Council Of Scientific And Industrial Research | Nanosized noble metal catalyst and process for selective preparation of 1,4 butenediol |
| KR100982663B1 (ko) * | 2003-03-24 | 2010-09-17 | 에스케이에너지 주식회사 | 디젤 차량 입자상 물질 제거용 월-플러깅된 필터 및 이의제조방법 |
| DE10345945A1 (de) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Bosch Gmbh Robert | Abgasstrang und Verfahren zur Regenerierung eines Rußfilters |
-
1993
- 1993-03-25 KR KR1019930004735A patent/KR960005493B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6053861A patent/JPH07100380A/ja active Pending
- 1994-03-25 DE DE4410353A patent/DE4410353A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032223A1 (fr) * | 1997-12-22 | 1999-07-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur d'epuration des gaz d'echappement, procede de fabrication correspondant et procede d'epuration des gaz d'echappement |
| US6440378B1 (en) | 1997-12-22 | 2002-08-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gases, a method of producing the same, and a method of purifying exhaust gases |
| JP3956273B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2007-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法 |
| JP2000254497A (ja) * | 1999-03-09 | 2000-09-19 | Jisedai Haigas Shokubai Kenkyusho:Kk | 排気ガス浄化用触媒とその製造方法 |
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| US9687818B2 (en) | 2009-08-05 | 2017-06-27 | Basf Corporation | Preparation of diesel oxidation catalyst via deposition of colloidal nanoparticles |
| JP2011101872A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | ハイブリット車の排気浄化用発泡金属体および排気浄化用触媒 |
| JP2013511379A (ja) * | 2009-11-20 | 2013-04-04 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 帯状触媒スートフィルタ |
| JP2019511353A (ja) * | 2016-01-06 | 2019-04-25 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 白金族金属ナノ粒子を含むディーゼル酸化触媒 |
| JP2022122883A (ja) * | 2016-01-06 | 2022-08-23 | ビーエーエスエフ コーポレーション | 白金族金属ナノ粒子を含むディーゼル酸化触媒 |
| CN111495358B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-08-17 | 中国科学院地球环境研究所 | 一种常温催化活性的甲醛去除剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4410353A1 (de) | 1994-09-29 |
| KR960005493B1 (ko) | 1996-04-25 |
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