JPH07124468A - 炭化水素吸着材および吸着触媒の製造方法 - Google Patents

炭化水素吸着材および吸着触媒の製造方法

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JPH07124468A
JPH07124468A JP5273780A JP27378093A JPH07124468A JP H07124468 A JPH07124468 A JP H07124468A JP 5273780 A JP5273780 A JP 5273780A JP 27378093 A JP27378093 A JP 27378093A JP H07124468 A JPH07124468 A JP H07124468A
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JP
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zeolite
catalyst
layer
coated
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JP5273780A
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English (en)
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Takuya Ikeda
卓弥 池田
Masanori Kamikubo
真紀 上久保
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車等の内燃機関から排出される排気ガス
の浄化装置に使用される炭化水素吸着材および吸着触媒
の製造方法を得る。 【構成】 ゼオライト粉末に無機バインダー、水および
活性炭を加えてスラリーとなし、次いで該スラリーをモ
ノリス担体に塗布し、乾燥後焼成してゼオライト層中に
小孔を有するコート層を形成して炭化水素吸着材を製造
する。上記コート層上に活性セリアおよび/またはアル
ミナを主成分とした粉末に、白金、パラジウムおよびロ
ジウムからなる群から選ばれた1種以上の貴金属を含む
触媒層を設けて炭化水素吸着触媒を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関か
ら排出される排ガスの浄化装置に使用される炭化水素吸
着材および吸着触媒の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関の排ガス浄化用触媒
としては、一酸化炭素(CO)および炭化水素(HC)
の酸化と、窒化酸化物(NOx)の還元を同時に行なう
三元触媒が汎用されている。このように触媒は、例えば
特公昭58−20307号公報にもみられるように、耐
火性担体上のアルミナコート層にパラジウム(Pd)、
白金(Pt)およびロジウム(Rh)等の貴金属、およ
び場合により助触媒成分としてセリウム(Ce)および
ランタン(La)等の希土類金属またはニッケル(N
i)等のベースメタル酸化物を添加したものがほとんど
である。
【0003】かかる触媒は、排ガス温度とエンジンの設
定空燃比の影響を強く受ける。自動車用触媒が浄化能を
発揮する排ガス温度としては、一般に300℃以上必要
であり、また空燃比は、HCとCOの酸化とNOxの還
元のバランスがとれる理論空燃比(A/F=14.6)付近
で触媒が最も有効に働く。従って、従来の三元触媒を用
いる排ガス浄化装置を取り付けた自動車では、三元触媒
が有効に働くような位置に設置されており、また排気系
の酸素濃度を検出して、混合気を理論空燃比付近に保つ
ようフィードバック制御が行なわれている。
【0004】従来の三元触媒をエキゾーストマニホール
ド直後に設置しても、排ガス温度が低い(300℃以
下)エンジン始動直後には触媒活性が低く、始動直後
(コールドスタート時)に大量に排出されるHCは浄化
されずにそのまま排出されてしまうという問題がある。
【0005】上記の課題を解決するための排ガス浄化装
置として、触媒コンバータの排気上流側にコールドHC
を吸着するための吸着材を納めたHCトラッパーを配置
したもの(特開平2−211245号公報、特開平2−
135126号公報)が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平2−211245号公報に記載されている炭化水
素吸着材では、 (1)ゼオライト層中に小孔を形成するために発泡剤を
用いているが、発泡剤ではハニカムコート時に目づまり
をおこしやすく、コーティング性が悪い。また、特開平
2−135126号公報に記載されている吸着材では (2)バインダーに使用しているアルミナゾルでは粒子
径が細かく、小孔を形成することができない。という問
題があった。 (3)更に、ゼオライト層中に細孔を形成するために、
ケイソウ土を分散混入させた触媒が特開平5−2283
71号公報に開示されている。このケイソウ土中の細孔
(8〜100Å)によりゼオライト活性点までのガス拡
散性の向上を意図しているが、ケイソウ土自身細孔を持
っておらず、好ましい細孔径は10±2Åとされてお
り、小さすぎ、またケイソウ土では耐久性が不十分であ
る。また、この触媒はNOx浄化に用いるものである。
【0007】従って本発明の目的は、モノリス担体上
に、ガスの拡散性が良好なゼオライトを主成分とする小
孔を有するコート層を備え、エンジン始動直後のガス温
度が低い条件下でHCの吸着性能および耐久性が優れた
炭化水素吸着材並びにガス温が上昇するとともに脱離す
るHCを浄化する性能を有する吸着触媒の製造方法を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の問題点に着目してなされたもので、ゼオライト二次
粒子よりも大きい活性炭粉末をゼオライトスラリー中に
混合し、コート後に焼成することで活性炭が飛散し、ゼ
オライト層中に小孔ができるため炭化水素のゼオライト
細孔中までの拡散がよくなり、吸着能力が向上すること
を知見したことに基づくものである。
【0009】従って本発明は、ゼオライト粉末に無機バ
インダー、水および活性炭粒子を加えてスラリーとな
し、次いで該スラリーをモノリス担体に塗布し、乾燥し
た後焼成しゼオライト層中に小孔を有するコート層を形
成することを特徴とする炭化水素吸着材の製造方法に関
するものである。
【0010】本発明の方法では、上記のスラリーを形成
する際、ゼオライト二次粒子よりも大きい活性炭粉末を
ゼオライトスラリー中に混合し、コート後焼成すること
で活性炭が飛散し、ゼオライト層中に小孔ができるため
炭化水素のゼオライト細孔中までの拡散が良くなり、吸
着能力が向上する。
【0011】
【作用】本発明の方法により生成した吸着材および吸着
触媒において、コート層内部まで炭化水素が効率良く拡
散するようにゼオライト層中に小孔を設ける。このため
に、ゼオライトスラリー中に活性炭粉末を混合し、ハニ
カム担体に塗布する。ゼオライトと活性炭の混合比は
1:1〜10:1の範囲で用いるのが望ましい。活性炭
をこの範囲より多くすると、ハニカム担体にコートでき
る量が限られているためゼオライト量が減少し、HC吸
着量が減少する。また活性炭は空気雰囲気中400℃で
飛散する活性炭が望ましい。
【0012】ゼオライトには多くの種類があるが、本発
明の方法に用いるゼオライトとしては、常温ないし比較
的高い温度まで水の存在雰囲気下でも十分なHC吸着能
を有し、かつ耐久性の高いものを適宜選択する。この内
炭化水素の吸着量から考えてシリカ/アルミナのモル比
が50〜2000であるゼオライトを用いるのが好まし
い。例えばモルデナイト,USY,βゼオライト,ZS
M−5が挙げられる。排ガス中の多種類のHCを効率よ
く吸着するためには、細孔径や細孔構造の異なるゼオラ
イトを2種類以上混合するのがより好ましい。
【0013】また本発明の方法で得られる上記の吸着材
のみでも十分吸着能力を有するが、排気系に装着して実
用化するためには温度の上昇とともに脱離するHCを浄
化する性能を追加した吸着層(ゼオライト層)の上に三
元触媒層をコーティングする方法で得られる自己浄化タ
イプの炭化水素吸着触媒がより好ましい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例および試験例
によりさらに詳細に説明する。尚例において、部は特記
しない限り重量部を表す。
【0015】実施例1 USY(SiO2/Al2O3 =50)100部、木質系活性炭
(二村化学(株)製4G−2S)50部、シリカゾル
(固形分20%)215部、10%硝酸147部および
水46部を磁器ポットに仕込み、振動ミル装置で40分
間もしくは、ユニバーサルボールミル装置で6.5 時間混
合粉砕して、ウォッシュコートスラリーを製造した。コ
ーディエライト製モノリス担体を吸引コート法で吸水処
理した後、前記製造したスラリーを担体断面全体に均一
に投入し、吸引コート法で余分なスラリーを除去した。
その後、乾燥を行い、400℃で1時間仮焼成した。こ
れにより、USYが約40g/Lコート量で担体にコー
トされた。上記ウォッシュコート、乾燥、焼成をさら3
回繰り返して合計150g/Lのゼオライトをコート
し、空気雰囲気中で650℃で4時間焼成を行い、(吸
着材−1)を得た。
【0016】実施例2 USY(SiO2/Al2O3 =50)100部、木質系活性炭
25部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%
硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1
と同方法でUSYと活性炭の混合スラリーを製造した。
そして、実施例1と同方法でモノリス担体上に150g
/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−2)を得
た。
【0017】実施例3 USY(SiO2/Al2O3 =50)50部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭25部、シ
リカゾル(固形分20%)215部、10%硝酸117
部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1と同方法で
USY、ZSM−5、活性炭混合スラリーを製造した。
そして、実施例1と同方法でモノリス担体上に150g
/Lコートし、乾燥、650℃で3時間焼成を行い、
(吸着材−3)を得た。
【0018】実施例4 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =50)50部、ZSM−
5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭25
部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝酸
117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1と同
方法でβゼオライト、ZSM−5、活性炭混合スラリー
を製造した。そして、実施例1と同方法でモノリス担体
上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着
材−4)を得た。
【0019】実施例5 USY(SiO2/Al2O3 =50)50部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭25部、シ
リカゾル(固形分20%)215部、10%硝酸117
部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で
USY、ZSM−5、活性炭混合スラリーを製造した。
そして、同方法でモノリス担体上に150g/Lコート
し、乾燥後650℃で3時間焼成を行なった。次に、P
tを担持した活性セリア粉末(以下、Pt/CeO2と記
す)100部、アルミナ50部、2%硝酸150部を磁
器ポットに仕込み、前記と同様にしてウォッシュコート
スラリーを製造し、同方法でUSY、ZSM−5混合層
の上に100g/LPt触媒層をコートし、乾燥後、空
気雰囲気中650℃で4時間焼成を行なった。さらに、
Rhを担持したアルミナ粉末(以下Rh/Al2O3 と記
す)100部、アルミナ50部、2%硝酸150部を磁
器ポットに仕込み、前記と同様にしてウォッシュコート
スラリーを製造し、同方法でPt/CeO2層の上に50g
/LのRh/Al2O3 触媒層をコートし、乾燥後、空気雰
囲気中650℃で4時間焼成を行い、(吸着触媒−1)
を得た。
【0020】実施例6 USY(SiO2/Al2O3 =50)50部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭25部、シ
リカゾル(固形分20%)215部、10%硝酸117
部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で
USY、ZSM−5、活性炭混合スラリーを製造した。
そして、同方法でモノリス担体上に150g/Lコート
し、乾燥、焼成を行なった。次に、Pdを担持したアル
ミナ粉末(以下、Pd/Al2O3 と記す)100部、アル
ミナ50部、2%硝酸150部を磁器ポットに仕込み、
実施例5と同方法でウォッシュコートスラリーを製造
し、同コート方法でUSY、ZSM−5層の上に100
g/LのPd触媒層をコートし、乾燥後、空気雰囲気中
650℃で4時間焼成を行なった。さらに、実施例5と
同方法でRh/Al2O3 触媒層をPd/Al2O3 層上に50
g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−2)
を得た。
【0021】実施例7 USY(SiO2/Al2O3 =50)100部、木質系活性炭
25部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%
硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1
と同方法でUSYと活性炭の混合スラリーを製造した。
そして、実施例1と同方法でモノリス担体上に150g
/Lコートし、乾燥、焼成を行った。次に、実施例5と
同方法でUSY層の上に100g/LのPt/CeO2触媒
層をコートし、乾燥、焼成を行なった。さらに、実施例
5と同方法でPt/CeO2層の上にRh/Al2O3 触媒層を
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−
3)を得た。
【0022】実施例8 USY(SiO2/Al2O3 =50)100部、木質系活性炭
25部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%
硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1
と同方法でUSYと活性炭の混合スラリーを製造した。
そして、実施例1と同方法でモノリス担体上に150g
/Lコートし、乾燥焼成を行った。次に、実施例6と同
方法でUSY層の上に100g/LのPd/Al2O3 触媒
層をコートし、乾燥、焼成を行なった。さらに、実施例
5と同方法でRh/Al2O3触媒層を50g/Lコート
し、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−4)を得た。
【0023】実施例9 ZSM−5(SiO2/Al2O3 =50)100部、木質系活
性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215部、1
0%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施
例1と同方法でZSM−5と活性炭の混合スラリーを製
造した。そして、実施例1と同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−
5)を得た。
【0024】実施例10 ZSM−5(SiO2/Al2O3 =700)100部、木質系
活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215部、
10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実
施例1と同方法でZSM−5と活性炭の混合スラリーを
製造した。そして、実施例1と同方法でモノリス担体上
に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次
に、実施例5と同方法でZSM−5層の上に100g/
LのPd/CeO2触媒層をコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。さらに、実施例5と同方法でPt/CeO2層の上にR
h/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を
行い、(吸着触媒−5)を得た。
【0025】実施例11 ZSM−5(SiO2/Al2O3 =700)100部、木質系
活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215部、
10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実
施例1と同方法でZSM−5と活性炭の混合スラリーを
製造した。そして、実施例1と同方法でモノリス担体上
に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次
に、実施例6と同方法でUSY層の上に100g/Lの
Pd/Al2O3 触媒層をコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。さらに、実施例5と同方法でRh/Al2O3触媒層を
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−
6)を得た。
【0026】実施例12 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でモルデナイトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着材−6)を得た。
【0027】実施例13 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でモルデナイトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。次に、実施例5と同方法でモルデナイト層の上に1
00g/LのPt/CeO2触媒層をコートし、乾燥、焼成
を行なった。さらに、実施例5と同方法でPt/CeO2
の上にRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾
燥、焼成を行い、(吸着触媒−7)を得た。
【0028】実施例14 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でモルデナイトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。次に、実施例6と同方法でモルデナイト層の上に1
00g/LのPd/Al2O3触媒層をコートし、乾燥、焼
成を行なった。さらに、実施例5と同方法でRh/Al2O
3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着触媒−8)を得た。
【0029】実施例15 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =100)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でβゼオライトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着材−7)を得た。
【0030】実施例16 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =100)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でβゼオライトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。次に、実施例5と同方法でβゼオライト層の上に1
00g/LのPt/CeO2触媒層をコートし、乾燥、焼成
を行なった。さらに、実施例5と同方法でPt/CeO2
の上にRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾
燥、焼成を行い、(吸着触媒−9)を得た。
【0031】実施例17 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =100)100部、木質
系活性炭25部、シリカゾル(固形分20%)215
部、10%硝酸117部、水2部を磁器ポットに仕込
み、実施例1と同方法でβゼオライトと活性炭の混合ス
ラリーを製造した。そして、実施例1と同方法でモノリ
ス担体上に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。次に、実施例6と同方法でβゼオライト層の上に1
00g/LのPd/Al2O3触媒層をコートし、乾燥、焼
成を行なった。さらに、実施例5と同方法でRh/Al2O
3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着触媒−10)を得た。
【0032】実施例18 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)50部、ZSM
−5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭2
5部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝
酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と
同方法でモルデナイト、ZSM−5、活性炭の混合スラ
リーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に1
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−
8)を得た。
【0033】実施例19 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)50部、ZSM
−5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭5
0部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝
酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と
同方法でモルデナイト、ZSM−5、活性炭の混合スラ
リーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に1
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、実
施例5と同方法でモルデナイト層の上に100g/Lの
Pt/CeO2触媒層をコートし、乾燥、焼成を行なった。
さらに、実施例5と同方法でPt/CeO2層の上にRh/
Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を行
い、(吸着触媒−11)を得た。
【0034】実施例20 モルデナイト(SiO2/Al2O3 =200)50部、ZSM
−5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭2
5部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝
酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と
同方法でモルデナイト、ZSM−5、活性炭の混合スラ
リーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に1
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、実
施例6と同方法でモルデナイト層の上に100g/Lの
Pd/Al2O3触媒層をコートし、乾燥、焼成を行なっ
た。さらに、実施例5と同方法でRh/Al2O3 触媒層を
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−
12)を得た。
【0035】実施例21 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =100)50部、ZSM
−5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭2
5部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝
酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1と
同方法でβゼオライト、ZSM−5、活性炭の混合スラ
リーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に1
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、実
施例5と同方法でβゼオライト、ZSM−5層の上に1
00g/LのPt/Al2O3 触媒層をコートし、乾燥、焼
成を行なった。さらに、実施例5と同方法でPt/CeO2
層の上にRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾
燥、焼成を行い、(吸着触媒−13)を得た。
【0036】実施例22 βゼオライト(SiO2/Al2O3 =100)50部、ZSM
−5(SiO2/Al2O3 =700)50部、木質系活性炭2
5部、シリカゾル(固形分20%)215部、10%硝
酸117部、水2部を磁器ポットに仕込み、実施例1と
同方法でβゼオライト、ZSM−5、アルミナ混合スラ
リーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に1
50g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、実
施例6と同方法でβゼオライト、ZSM−5層の上に1
00g/LのPd/Al2O3 触媒層をコートし、乾燥、焼
成を行なった。さらに、実施例5と同方法でRh/Al2O
3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着触媒−14)を得た。
【0037】実施例23 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、βゼオライト(SiO2/Al
2O3 =100)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−
9)を得た。
【0038】実施例24 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、βゼオライト(SiO2/Al
2O3 =100)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−
9)を得た。次に、実施例5と同方法でZSM−5、U
SY、βゼオライト層の上に100g/LのPt/CeO2
触媒層をコートし、乾燥、焼成を行なった。さらに、実
施例5と同方法でPt/CeO2層の上にRh/Al2O3 触媒
層を50g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着触
媒−15)を得た。
【0039】実施例25 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、βゼオライト(SiO2/Al
2O3 =100)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、
実施例6と同方法でUSY、ZSM−5、βゼオライト
層の上に100g/LのPd/Al2O3 触媒層をコート
し、乾燥、焼成を行なった。さらに、実施例5と同方法
でRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼
成を行い、(吸着触媒−16)を得た。
【0040】実施例26 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、モルデナイト(SiO2/Al
2O3 =200)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着材−
10)を得た。
【0041】実施例27 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、モルデナイト(SiO2/Al
2O3 =200)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、
実施例5と同方法でZSM−5、USY、モルデナイト
層の上に100g/LのPt/CeO2触媒層をコートし、
乾燥、焼成を行なった。さらに、実施例5と同方法でP
t/CeO2層の上にRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコー
トし、乾燥、焼成を行い、(吸着触媒−17)を得た。
【0042】実施例28 USY(SiO2/Al2O3 =50)33部、ZSM−5(Si
O2/Al2O3 =700)33部、モルデナイト(SiO2/Al
2O3 =200)33部、木質系活性炭25部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸117部、水
2部を磁器ポットに仕込み、実施例3と同方法で混合ス
ラリーを製造した。そして、同方法でモノリス担体上に
150g/Lコートし、乾燥、焼成を行なった。次に、
実施例6と同方法でUSY、ZSM−5、モルデナイト
層の上に100g/LのPt/Al2O3 触媒層をコート
し、乾燥、焼成を行なった。さらに、実施例5と同方法
でRh/Al2O3 触媒層を50g/Lコートし、乾燥、焼
成を行い、(吸着触媒−18)を得た。
【0043】比較例1 USY(SiO2/Al2O3 =50)100部、シリカゾル
(固形分20%)215部、10%硝酸水100部、水
15部を磁器ポットに仕込み、実施例1と同方法でウォ
ッシュコートスラリーを製造し、同コート方法でモノリ
ス担体に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着材−11)を得た。
【0044】比較例2 USY(SiO2/Al2O3 =7)100部、シリカゾル(固
形分20%)215部、10%硝酸水100部、水15
部を磁器ポットに仕込み、実施例1と同方法でウォッシ
ュコートスラリーを製造し、同コート方法でモノリス担
体に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、(吸着
材−12)を得た。
【0045】比較例3 ZSM−5(SiO2/Al2O3 =22)100部、シリカゾ
ル(固形分20%)215部、10%硝酸水100部、
水15部を磁器ポットに仕込み、実施例1と同方法でウ
ォッシュコートスラリーを製造し、同コート方法でモノ
リス担体に150g/Lコートし、乾燥、焼成を行い、
(吸着材−13)を得た。
【0046】試験例 実施例1〜28および比較例1〜3の吸着材および吸着
触媒を用いて下記評価条件でHC吸着・浄化特性評価を
行い、得た結果を表1に示す。尚評価に当たっては図1
に示すようにエンジン1のエギゾーストマニホールド2
にプリ三元触媒3(0.5 L)としてPt−Rh系触媒を
配置し、床下触媒5(1.3 L)のPt−Rh系触媒の前
に吸着材または吸着触媒4(1.3 L)を装着した排ガス
浄化装置を用い、吸着材未装着の場合と性能比較を行っ
た。評価に当たっては、 (1) エンジン始動時に排出されるHCの吸着能を評価す
るためAbag0〜125秒間のエミッション低減率を測定
した。 (2) 一時的に吸着したHCも吸着触媒下流の三元触媒が
活性化する前に脱離してエミッション低減効果がない。
そこで吸着触媒による脱離抑制能および自己浄化能を評
価するためAbag0〜505秒間のエミッション低減率を
測定した。
【0047】評価条件 触媒容量 1.3 L 評価車両 日産自動車(株)製、マキシマ(VG30
E) 評価モード LA4−CH(Abag) エンジン始動時に排出される(触媒入口のガス中の)炭
化水素 炭素数 C2〜C3 21.2% C4〜C6 33.0% C7〜C9 45.8%
【0048】
【表1】
【0049】エンジン始動時は吸着材または吸着触媒を
装着すると、HCを大幅に低減できるが温度の上昇とと
もに、ゼオライトからHCが脱離しはじめる。そのた
め、三元触媒を表層にコートしていない触媒はAbagで比
較すると、HC低減効果はない(床下触媒が活性化する
前に脱離するため)。ただし、ゼオライト層上に触媒を
コートすると、自己浄化(脱離するHCを表層で浄化)
作用によりHCを低減することができる。
【0050】また同じゼオライト種同士で比較すると実
施例1と2の吸着材1と2は比較例1の吸着11よりも
ガス拡散がよくなり、吸着率が向上しAbag0〜125秒
間の低減率がよくなる。ただし下流の三元触媒の活性化
前に脱離するため、Abag0〜505秒間で比較をすると
効果はない。しかしゼオライト層上に三元触媒をコート
した実施例7と8の吸着触媒3と4ではAbag0〜125
秒間の吸着能を保ちかつ自己浄化能によりAbag0〜50
5秒間でも低減効果を有する。
【0051】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
とゼオライト粉末に、無機バインダー、水および活性炭
を加えて生成したスラリーを、モノリス担体に塗布し、
乾燥した後焼成してコート層を設けるのでゼオライト層
中に小孔が形成されることで吸着サイトまでのガス拡散
性が向上し、排ガス中のHCを効率良く吸着することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験例に用いた排ガス浄化装置の系統図であ
る。
【符号の説明】
1 エンジン 2 エキゾーストマニホールド 3 プリ三元触媒 4 吸着材または吸着触媒 5 床下触媒
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01D 53/62 53/86 ZAB 53/94 B01J 20/28 ZAB A 7202−4G 29/068 ZAB A 9343−4G B01D 53/36 ZAB 104 Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゼオライト粉末に無機バインダー、水、
    および活性炭粒子を加えてスラリーとなし、次いで該ス
    ラリーをモノリス担体に塗布し、乾燥した後に焼成し、
    ゼオライト層中に小孔を有するコート層を設けることを
    特徴とする炭化水素吸着材の製造方法。
  2. 【請求項2】 ゼオライトとして、モルデナイト,US
    Y,βゼオライトおよびZSM−5からなる群から選ば
    れた少なくとも1種以上を用いることを特徴とする請求
    項1記載の炭化水素吸着材の製造方法。
  3. 【請求項3】 シリカ/アルミナモル比が50〜200
    0のゼオライトを用いることを特徴とする請求項1記載
    の炭化水素吸着材の製造方法。
  4. 【請求項4】 ゼオライト層上に活性セリアおよび/ま
    たはアルミナを主成分とした粉末に触媒成分としてP
    t,Pd,Rhの1種以上を含む触媒層を設けることを
    特徴とする炭化水素吸着触媒の製造方法。
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