JPH07251073A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH07251073A JPH07251073A JP6046086A JP4608694A JPH07251073A JP H07251073 A JPH07251073 A JP H07251073A JP 6046086 A JP6046086 A JP 6046086A JP 4608694 A JP4608694 A JP 4608694A JP H07251073 A JPH07251073 A JP H07251073A
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- JP
- Japan
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- palladium
- platinum
- supported
- catalyst
- exhaust gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】パラジウムを用いた三元触媒をさらに改良し、
ＮＯｘ浄化性能をさらに向上させるとともに、パラジウ
ムのシンタリングを防止する。 【構成】触媒活性成分としてパラジウム、アルカリ土類
金属及び白金を含み、重量換算でパラジウムが白金より
多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ことを特徴とする。理
論空燃比近傍における三元活性に優れるパラジウムの特
性と、リーン雰囲気側におけるＮＯｘ浄化性能に優れる
白金の特性のバランスが最適となり、理論空燃比近傍及
びややリーン雰囲気側のＮＯｘ浄化性能が向上する。
ＮＯｘ浄化性能をさらに向上させるとともに、パラジウ
ムのシンタリングを防止する。 【構成】触媒活性成分としてパラジウム、アルカリ土類
金属及び白金を含み、重量換算でパラジウムが白金より
多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ことを特徴とする。理
論空燃比近傍における三元活性に優れるパラジウムの特
性と、リーン雰囲気側におけるＮＯｘ浄化性能に優れる
白金の特性のバランスが最適となり、理論空燃比近傍及
びややリーン雰囲気側のＮＯｘ浄化性能が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジンなどの
内燃機関からの排気ガス中に含まれる一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同
時に除去する排気ガス浄化用触媒に関する。
内燃機関からの排気ガス中に含まれる一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を同
時に除去する排気ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車の排気ガス浄化用触媒
として、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯｘの還元とを同時に
行って排気ガスを浄化する三元触媒が用いられている。
このような三元触媒としては、例えばコーディエライト
などからなる耐熱性担体にγ−アルミナからなる担持層
を形成し、その担持層に白金、ロジウムなどの白金族元
素を担持させたものが広く知られている。また、酸素貯
蔵効果をもつ酸化セリウム酸化物（酸化セリウム）を併
用し、Ａ／Ｆのウインドウ幅を広めた三元触媒も知られ
ている。
として、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯｘの還元とを同時に
行って排気ガスを浄化する三元触媒が用いられている。
このような三元触媒としては、例えばコーディエライト
などからなる耐熱性担体にγ−アルミナからなる担持層
を形成し、その担持層に白金、ロジウムなどの白金族元
素を担持させたものが広く知られている。また、酸素貯
蔵効果をもつ酸化セリウム酸化物（酸化セリウム）を併
用し、Ａ／Ｆのウインドウ幅を広めた三元触媒も知られ
ている。
【０００３】白金属元素であるパラジウムは、酸化雰囲
気におけるＣＯ及びＨＣの浄化性能には優れているもの
の、リッチ雰囲気及び理論空燃比（ストイキ）よりやや
リーン雰囲気側におけるＮＯｘの浄化性能に劣ってい
る。そのためパラジウムのみではＮＯｘの浄化は困難と
考えられ、高いＮＯｘ浄化性能を有するロジウムと併用
することで三元触媒として用いられている。しかしロジ
ウムは非常に高価であるので、高価な排気ガス浄化用触
媒となってしまう。
気におけるＣＯ及びＨＣの浄化性能には優れているもの
の、リッチ雰囲気及び理論空燃比（ストイキ）よりやや
リーン雰囲気側におけるＮＯｘの浄化性能に劣ってい
る。そのためパラジウムのみではＮＯｘの浄化は困難と
考えられ、高いＮＯｘ浄化性能を有するロジウムと併用
することで三元触媒として用いられている。しかしロジ
ウムは非常に高価であるので、高価な排気ガス浄化用触
媒となってしまう。
【０００４】そこで、白金族元素としてはパラジウムの
みを用い、他に酸化セリウム、バリウム化合物、ジルコ
ニウム化合物、ランタン酸化物、活性アルミナなどを含
む担持層をもち、安価で三元活性に優れた排気ガス浄化
用触媒が提案されている（特開平5-168926号公報、特開
平5-168927号公報）。
みを用い、他に酸化セリウム、バリウム化合物、ジルコ
ニウム化合物、ランタン酸化物、活性アルミナなどを含
む担持層をもち、安価で三元活性に優れた排気ガス浄化
用触媒が提案されている（特開平5-168926号公報、特開
平5-168927号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いるパラジウムに各種助触媒を組み合わせた三元触媒に
おいては、リッチ雰囲気側での水性ガスシフト反応（Ｃ
Ｏ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ 2 ）や水蒸気改質反応（ＨＣ＋
Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）を促進してＮＯｘの浄化性能を
高めているが、リーン雰囲気側でのＮＯｘ浄化性能は充
分でない。
いるパラジウムに各種助触媒を組み合わせた三元触媒に
おいては、リッチ雰囲気側での水性ガスシフト反応（Ｃ
Ｏ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ 2 ）や水蒸気改質反応（ＨＣ＋
Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）を促進してＮＯｘの浄化性能を
高めているが、リーン雰囲気側でのＮＯｘ浄化性能は充
分でない。
【０００６】またパラジウムに各種助触媒を組み合わせ
た三元触媒は、使用初期においては良好な三元活性を示
すものの、高温（８００℃以上）で使用するとパラジウ
ムがシンタリングを生じて触媒性能が低下するという問
題があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、触媒成分としてパラジウムを用いた三元触
媒をさらに改良し、ＮＯｘ浄化性能をさらに向上させる
とともに、パラジウムのシンタリングを防止することに
より、初期はもちろん耐久後にもＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘ
を安定して浄化できるようにすることを目的とする。
た三元触媒は、使用初期においては良好な三元活性を示
すものの、高温（８００℃以上）で使用するとパラジウ
ムがシンタリングを生じて触媒性能が低下するという問
題があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、触媒成分としてパラジウムを用いた三元触
媒をさらに改良し、ＮＯｘ浄化性能をさらに向上させる
とともに、パラジウムのシンタリングを防止することに
より、初期はもちろん耐久後にもＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘ
を安定して浄化できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排気ガス浄化用触媒は、担体基材と、担体基材表面
に被覆形成された触媒担持層と、触媒担持層に担持され
たパラジウム、アルカリ土類金属及び白金からなる触媒
活性成分とから構成され、重量換算でパラジウムが白金
より多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ことを特徴とす
る。
明の排気ガス浄化用触媒は、担体基材と、担体基材表面
に被覆形成された触媒担持層と、触媒担持層に担持され
たパラジウム、アルカリ土類金属及び白金からなる触媒
活性成分とから構成され、重量換算でパラジウムが白金
より多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ことを特徴とす
る。
【０００８】担体基材としては、一体形構造のモノリス
担体あるいはペレット担体などが用いられる。その材質
としては、コーディエライト、ムライト、α−アルミ
ナ、アルミノ珪酸塩などのセラミック質、あるいはＦｅ
−Ｃｒ−Ａｌ合金などの耐火性金属質が例示される。触
媒担持層としては、活性アルミナが望ましいが、場合に
よってはアルミナ、シリカ、チタニアなどを用いること
もできる。
担体あるいはペレット担体などが用いられる。その材質
としては、コーディエライト、ムライト、α−アルミ
ナ、アルミノ珪酸塩などのセラミック質、あるいはＦｅ
−Ｃｒ−Ａｌ合金などの耐火性金属質が例示される。触
媒担持層としては、活性アルミナが望ましいが、場合に
よってはアルミナ、シリカ、チタニアなどを用いること
もできる。
【０００９】この触媒担持層には、パラジウムとアルカ
リ土類金属及び白金が担持されている。アルカリ土類金
属としては、バリウムが特に望ましいが、カルシウム、
ストロンチウム、ラジウムを用いることもできる。な
お、これらと同時に酸化セリウム、酸化ジルコニウム、
酸化ランタンを含むことも好ましく、特に酸化セリウム
を含むことが望ましい。
リ土類金属及び白金が担持されている。アルカリ土類金
属としては、バリウムが特に望ましいが、カルシウム、
ストロンチウム、ラジウムを用いることもできる。な
お、これらと同時に酸化セリウム、酸化ジルコニウム、
酸化ランタンを含むことも好ましく、特に酸化セリウム
を含むことが望ましい。
【００１０】本発明の最大の特色は、重量換算でパラジ
ウムが白金より多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ところ
にある。パラジウムが白金より少ない（Ｐｔ＞Ｐｄ）
と、理論空燃比近傍における三元活性が低下するように
なる。さらにパラジウムと白金の担持量は、重量比で１
／１０≦Ｐｔ／Ｐｄ≦１／１の範囲であることが望まし
い。１／１０＞Ｐｔ／Ｐｄとなると、理論空燃比よりや
やリーン雰囲気におけるＮＯｘ浄化性能が低下するよう
になる。特に望ましい範囲は、１／４≦Ｐｔ／Ｐｄ≦１
／２である。
ウムが白金より多く含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ところ
にある。パラジウムが白金より少ない（Ｐｔ＞Ｐｄ）
と、理論空燃比近傍における三元活性が低下するように
なる。さらにパラジウムと白金の担持量は、重量比で１
／１０≦Ｐｔ／Ｐｄ≦１／１の範囲であることが望まし
い。１／１０＞Ｐｔ／Ｐｄとなると、理論空燃比よりや
やリーン雰囲気におけるＮＯｘ浄化性能が低下するよう
になる。特に望ましい範囲は、１／４≦Ｐｔ／Ｐｄ≦１
／２である。
【００１１】本発明の排気ガス浄化用触媒においては、
触媒担持層は酸化セリウム粉末と活性アルミナ粉末から
なり、パラジウムは活性アルミナ粉末に担持され白金は
酸化セリウム粉末に担持された構成とすることが望まし
い。さらに、触媒担持層を担体基材表面に形成された下
層と下層表面に形成された上層との二層構造とし、白金
は下層中の酸化セリウム粉末に担持されパラジウムは上
層中の活性アルミナ粉末に担持された構成とすることが
望ましい。
触媒担持層は酸化セリウム粉末と活性アルミナ粉末から
なり、パラジウムは活性アルミナ粉末に担持され白金は
酸化セリウム粉末に担持された構成とすることが望まし
い。さらに、触媒担持層を担体基材表面に形成された下
層と下層表面に形成された上層との二層構造とし、白金
は下層中の酸化セリウム粉末に担持されパラジウムは上
層中の活性アルミナ粉末に担持された構成とすることが
望ましい。
【００１２】
【作用】本発明の排気ガス浄化用触媒では、重量換算で
パラジウムが白金より多く含まれている。したがって理
論空燃比近傍における三元活性に優れるパラジウムの特
性と、リーン雰囲気側におけるＮＯｘ浄化性能に優れる
白金の特性のバランスが最適となり、理論空燃比近傍及
びややリーン雰囲気側のＮＯｘ浄化性能が向上する。
パラジウムが白金より多く含まれている。したがって理
論空燃比近傍における三元活性に優れるパラジウムの特
性と、リーン雰囲気側におけるＮＯｘ浄化性能に優れる
白金の特性のバランスが最適となり、理論空燃比近傍及
びややリーン雰囲気側のＮＯｘ浄化性能が向上する。
【００１３】また担持されたアルカリ土類金属は、前記
した水性ガスシフト反応や水蒸気改質反応を促進して、
リッチ雰囲気側でのＮＯｘ浄化性能を向上させる。また
必要に応じてさらに添加される酸化セリウム、酸化ジル
コニウム、酸化ランタンなどの助触媒も同様の作用を奏
する。白金は酸化物になるとシンタリングが促進され、
触媒性能が低下することが知られている。したがって白
金を酸化セリウム粉末に担持すれば、酸化セリウムは酸
素貯蔵効果をもつので白金の酸化が防止され、以て白金
のシンタリングを防止することができる。
した水性ガスシフト反応や水蒸気改質反応を促進して、
リッチ雰囲気側でのＮＯｘ浄化性能を向上させる。また
必要に応じてさらに添加される酸化セリウム、酸化ジル
コニウム、酸化ランタンなどの助触媒も同様の作用を奏
する。白金は酸化物になるとシンタリングが促進され、
触媒性能が低下することが知られている。したがって白
金を酸化セリウム粉末に担持すれば、酸化セリウムは酸
素貯蔵効果をもつので白金の酸化が防止され、以て白金
のシンタリングを防止することができる。
【００１４】一方、パラジウムは酸化物の形態の方が安
定でシンタリングも生じにくい。したがってパラジウム
を活性アルミナ粉末に担持すれば、パラジウムは酸化さ
れやすくなりシンタリングが防止される。すなわち白金
は酸化セリウム粉末に担持させ、パラジウムは活性アル
ミナ粉末に担持させることにより、白金及びパラジウム
と酸化セリウム及びアルミナとの相互作用を最適化する
ことができ、白金とパラジウムそれぞれのシンタリング
を抑制することができるとともに、白金とパラジウムの
接触確率が低いので両者の合金化も抑制される。したが
って触媒性能の劣化が防止され、初期の触媒性能を長期
間維持することができる。
定でシンタリングも生じにくい。したがってパラジウム
を活性アルミナ粉末に担持すれば、パラジウムは酸化さ
れやすくなりシンタリングが防止される。すなわち白金
は酸化セリウム粉末に担持させ、パラジウムは活性アル
ミナ粉末に担持させることにより、白金及びパラジウム
と酸化セリウム及びアルミナとの相互作用を最適化する
ことができ、白金とパラジウムそれぞれのシンタリング
を抑制することができるとともに、白金とパラジウムの
接触確率が低いので両者の合金化も抑制される。したが
って触媒性能の劣化が防止され、初期の触媒性能を長期
間維持することができる。
【００１５】さらに、白金が担持された酸化セリウム粉
末を触媒担持層中の下層に配置し、パラジウムが担持さ
れた活性アルミナ粉末を触媒担持層中の上層に配置すれ
ば、酸化セリウム粉末に担持された白金と酸素との接触
確率が一層低くなるとともに活性アルミナ粉末に担持さ
れたパラジウムと酸素との接触確率が一層高くなるの
で、白金及びパラジウムそれぞれのシンタリングを一層
抑制することができ、触媒性能の低下を一層防止するこ
とができる。また白金とパラジウムの接触確率は一層低
くなるので、合金化を一層抑制することもできる。
末を触媒担持層中の下層に配置し、パラジウムが担持さ
れた活性アルミナ粉末を触媒担持層中の上層に配置すれ
ば、酸化セリウム粉末に担持された白金と酸素との接触
確率が一層低くなるとともに活性アルミナ粉末に担持さ
れたパラジウムと酸素との接触確率が一層高くなるの
で、白金及びパラジウムそれぞれのシンタリングを一層
抑制することができ、触媒性能の低下を一層防止するこ
とができる。また白金とパラジウムの接触確率は一層低
くなるので、合金化を一層抑制することもできる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。な
お、以下の例において「部」は特にことわらない限り
「重量部」を示す。 （実施例１）活性アルミナ粉末１００部、酸化ジルコニ
ウムで安定化された酸化セリウム粉末４０部、炭酸ラン
タン粉末３０部、40wt% 硝酸アルミニウム水溶液６５部
及び水８０部を混合し、コーティング用スラリーを調製
した。
お、以下の例において「部」は特にことわらない限り
「重量部」を示す。 （実施例１）活性アルミナ粉末１００部、酸化ジルコニ
ウムで安定化された酸化セリウム粉末４０部、炭酸ラン
タン粉末３０部、40wt% 硝酸アルミニウム水溶液６５部
及び水８０部を混合し、コーティング用スラリーを調製
した。
【００１７】コーディエライト製のハニカム状モノリス
担体基材（体積１．３Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹
き払った後、上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分
なスラリーを吹き払い、２５０℃で１時間乾燥後、５０
０℃で１時間焼成して、アルミナを主とする触媒担持層
を形成した。この触媒担持層のコーティング量は、担体
基材１Ｌ当たり１９０ｇである。
担体基材（体積１．３Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹
き払った後、上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分
なスラリーを吹き払い、２５０℃で１時間乾燥後、５０
０℃で１時間焼成して、アルミナを主とする触媒担持層
を形成した。この触媒担持層のコーティング量は、担体
基材１Ｌ当たり１９０ｇである。
【００１８】このようにして得た担体を、所定濃度の硝
酸パラジウム水溶液に１時間浸漬し、引き上げて余分な
水分を吹き払った後、２５０℃で乾燥した。パラジウム
の担持量は担体１Ｌ当たり１．５ｇであった。次にパラ
ジウムを担持した担体を、所定濃度のジニトロジアンミ
ン白金水溶液に１時間浸漬し、引き上げて余分な水滴を
吹き払った後、２５０℃で乾燥した。白金の担持量は担
体１Ｌ当たり１．５ｇであった。
酸パラジウム水溶液に１時間浸漬し、引き上げて余分な
水分を吹き払った後、２５０℃で乾燥した。パラジウム
の担持量は担体１Ｌ当たり１．５ｇであった。次にパラ
ジウムを担持した担体を、所定濃度のジニトロジアンミ
ン白金水溶液に１時間浸漬し、引き上げて余分な水滴を
吹き払った後、２５０℃で乾燥した。白金の担持量は担
体１Ｌ当たり１．５ｇであった。
【００１９】さらに、パラジウム及び白金を担持した担
体（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１）を所定濃度の酢酸バリウム水
溶液に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後、
２５０℃で乾燥した。バリウムの担持量は担体１Ｌ当た
り３０ｇであった。 （実施例２）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が１．
０ｇ、パラジウムが２．０ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／２）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （実施例３）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
７５ｇ、パラジウムが２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／
３）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例４）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
５ｇ、パラジウムが２．５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／５）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （実施例５）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
２７ｇ、パラジウムが２．７ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
０）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例６）炭酸ランタンを除いたこと以外は実施例１
と同様のスラリーを用いて触媒担持層を形成し、モノリ
ス担体１Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウム
が２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以
外は実施例１と同様の構成である。 （実施例７）酸化ジルコニウムで安定化されていない酸
化セリウム粉末を用いたこと以外は実施例１と同様のス
ラリーを用いて触媒担持層を形成し、モノリス担体１Ｌ
当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２５
ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以外は実施例
１と同様の構成である。 （比較例１）白金が担持されず、モノリス担体１Ｌ当た
りにしてパラジウムが３．０ｇ担持されたこと以外は実
施例１と同様の構成である。 （比較例２）パラジウムが担持されず、モノリス担体１
Ｌ当たりにして白金が３．０ｇ担持されたこと以外は実
施例１と同様の構成である。 （比較例３）バリウムが担持されず、モノリス担体１Ｌ
当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２５
ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以外は実施例
１と同様の構成である。 （比較例４）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が２．
０ｇ、パラジウムが１．０ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝２／１）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （比較例５）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
１９ｇ、パラジウムが２．８１ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
５）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例８）本実施例の排気ガス浄化用触媒の要部を拡
大した模式的断面図を図１に示す。この排気ガス浄化用
触媒は、コーディエライト製のハニカム状モノリス担体
基材１と、担体基材１表面に形成された触媒担持層２
と、触媒担持層２に担持されたＰｄ及びＰｔと、同じく
触媒担持層２に図示しない酸化ランタン及びバリウムと
から構成されている。
体（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１）を所定濃度の酢酸バリウム水
溶液に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後、
２５０℃で乾燥した。バリウムの担持量は担体１Ｌ当た
り３０ｇであった。 （実施例２）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が１．
０ｇ、パラジウムが２．０ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／２）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （実施例３）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
７５ｇ、パラジウムが２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／
３）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例４）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
５ｇ、パラジウムが２．５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／５）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （実施例５）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
２７ｇ、パラジウムが２．７ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
０）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例６）炭酸ランタンを除いたこと以外は実施例１
と同様のスラリーを用いて触媒担持層を形成し、モノリ
ス担体１Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウム
が２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以
外は実施例１と同様の構成である。 （実施例７）酸化ジルコニウムで安定化されていない酸
化セリウム粉末を用いたこと以外は実施例１と同様のス
ラリーを用いて触媒担持層を形成し、モノリス担体１Ｌ
当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２５
ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以外は実施例
１と同様の構成である。 （比較例１）白金が担持されず、モノリス担体１Ｌ当た
りにしてパラジウムが３．０ｇ担持されたこと以外は実
施例１と同様の構成である。 （比較例２）パラジウムが担持されず、モノリス担体１
Ｌ当たりにして白金が３．０ｇ担持されたこと以外は実
施例１と同様の構成である。 （比較例３）バリウムが担持されず、モノリス担体１Ｌ
当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２５
ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されたこと以外は実施例
１と同様の構成である。 （比較例４）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が２．
０ｇ、パラジウムが１．０ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝２／１）担
持されたこと以外は実施例１と同様の構成である。 （比較例５）モノリス担体１Ｌ当たりにして白金が０．
１９ｇ、パラジウムが２．８１ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
５）担持されたこと以外は実施例１と同様の構成であ
る。 （実施例８）本実施例の排気ガス浄化用触媒の要部を拡
大した模式的断面図を図１に示す。この排気ガス浄化用
触媒は、コーディエライト製のハニカム状モノリス担体
基材１と、担体基材１表面に形成された触媒担持層２
と、触媒担持層２に担持されたＰｄ及びＰｔと、同じく
触媒担持層２に図示しない酸化ランタン及びバリウムと
から構成されている。
【００２０】触媒担持層２は活性アルミナ粉末及び酸化
セリウム粉末から構成され、Ｐｄは活性アルミナ粉末に
担持され、Ｐｔは酸化セリウム粉末に担持されている。
この排気ガス浄化用触媒は以下のようにして製造され
た。先ずジルコニウムを添加した酸化セリウム粉末を所
定濃度のジニトロジアンミン白金水溶液と混合して濾過
した後、１５０℃で５時間乾燥し５００℃で１時間焼成
して白金を担持させ、酸化セリウム粉末４０ｇに対して
Ｐｔを０．７５ｇ担持したＰｔ担持セリア粉末を得た。
セリウム粉末から構成され、Ｐｄは活性アルミナ粉末に
担持され、Ｐｔは酸化セリウム粉末に担持されている。
この排気ガス浄化用触媒は以下のようにして製造され
た。先ずジルコニウムを添加した酸化セリウム粉末を所
定濃度のジニトロジアンミン白金水溶液と混合して濾過
した後、１５０℃で５時間乾燥し５００℃で１時間焼成
して白金を担持させ、酸化セリウム粉末４０ｇに対して
Ｐｔを０．７５ｇ担持したＰｔ担持セリア粉末を得た。
【００２１】また活性アルミナ粉末を所定濃度の硝酸パ
ラジウム水溶液と混合して濾過した後、１５０℃で５時
間乾燥し５００℃で１時間焼成してパラジウムを担持さ
せ、活性アルミナ粉末１００ｇに対してＰｄを２．２５
ｇ担持したＰｄ担持アルミナ粉末を得た。Ｐｔ担持セリ
ア粉末４０部と、Ｐｄ担持アルミナ粉末１００部と、炭
酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニウム水溶
液６５部及び水８０部を混合してスラリーとした。そし
てコージェライト質のモノリス担体基材１（体積１．３
Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹き払った後このスラリ
ーに浸漬し、取り出した後余分なスラリーを吹き払い２
５０℃で１時間乾燥後５００℃で１時間焼成して、Ｐｄ
とＰｔ及び酸化ランタンが担持された触媒担持層２を形
成した。触媒担持層２のコート量はモノリス担体基材１
の体積１Ｌ当たり１８０ｇであり、モノリス担体基材１
Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２
５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）均一に担持されている。
ラジウム水溶液と混合して濾過した後、１５０℃で５時
間乾燥し５００℃で１時間焼成してパラジウムを担持さ
せ、活性アルミナ粉末１００ｇに対してＰｄを２．２５
ｇ担持したＰｄ担持アルミナ粉末を得た。Ｐｔ担持セリ
ア粉末４０部と、Ｐｄ担持アルミナ粉末１００部と、炭
酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニウム水溶
液６５部及び水８０部を混合してスラリーとした。そし
てコージェライト質のモノリス担体基材１（体積１．３
Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹き払った後このスラリ
ーに浸漬し、取り出した後余分なスラリーを吹き払い２
５０℃で１時間乾燥後５００℃で１時間焼成して、Ｐｄ
とＰｔ及び酸化ランタンが担持された触媒担持層２を形
成した。触媒担持層２のコート量はモノリス担体基材１
の体積１Ｌ当たり１８０ｇであり、モノリス担体基材１
Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウムが２．２
５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）均一に担持されている。
【００２２】そして得られた担体を所定濃度の酢酸バリ
ウム水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払
った後２５０℃で乾燥してバリウムを担持させた。バリ
ウムの担持量はモノリス担体体積１Ｌ当たりにして３０
ｇである。 （実施例９）本実施例の排気ガス浄化用触媒の要部拡大
断面図を図２に示す。この排気ガス浄化用触媒は、コー
ディエライト製のハニカム状モノリス担体基材１と、担
体基材１表面に形成された触媒担持層２と、触媒担持層
２に担持されたＰｄ及びＰｔと、同じく触媒担持層２に
図示しない酸化ランタン及びバリウムとから構成されて
いる。
ウム水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払
った後２５０℃で乾燥してバリウムを担持させた。バリ
ウムの担持量はモノリス担体体積１Ｌ当たりにして３０
ｇである。 （実施例９）本実施例の排気ガス浄化用触媒の要部拡大
断面図を図２に示す。この排気ガス浄化用触媒は、コー
ディエライト製のハニカム状モノリス担体基材１と、担
体基材１表面に形成された触媒担持層２と、触媒担持層
２に担持されたＰｄ及びＰｔと、同じく触媒担持層２に
図示しない酸化ランタン及びバリウムとから構成されて
いる。
【００２３】触媒担持層２は担体基材１表面に形成され
た下層２０と、下層２０表面に形成された上層２１との
二層から構成され、下層２０及び上層２１はそれぞれ酸
化セリウム粉末と活性アルミナ粉末とから構成されてい
る。そしてＰｄは上層２１の活性アルミナ粉末に担持さ
れ、Ｐｔは下層２０の酸化セリウム粉末に担持されてい
る。
た下層２０と、下層２０表面に形成された上層２１との
二層から構成され、下層２０及び上層２１はそれぞれ酸
化セリウム粉末と活性アルミナ粉末とから構成されてい
る。そしてＰｄは上層２１の活性アルミナ粉末に担持さ
れ、Ｐｔは下層２０の酸化セリウム粉末に担持されてい
る。
【００２４】この排気ガス浄化用触媒は以下のようにし
て製造された。先ず実施例８と同様に調製されたＰｔ担
持酸化セリウム粉末４０部と、活性アルミナ粉末１００
部と、炭酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニ
ウム水溶液６５部及び水８０部を混合してをスラリーと
した。そしてコージェライト質のモノリス担体基材１
（体積１．３Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹き払った
後このスラリーに浸漬し、取り出した後余分なスラリー
を吹き払い２５０℃で１時間乾燥後５００℃で１時間焼
成してＰｔが担持された下層２０を形成した。
て製造された。先ず実施例８と同様に調製されたＰｔ担
持酸化セリウム粉末４０部と、活性アルミナ粉末１００
部と、炭酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニ
ウム水溶液６５部及び水８０部を混合してをスラリーと
した。そしてコージェライト質のモノリス担体基材１
（体積１．３Ｌ）を水に浸漬し、余分な水を吹き払った
後このスラリーに浸漬し、取り出した後余分なスラリー
を吹き払い２５０℃で１時間乾燥後５００℃で１時間焼
成してＰｔが担持された下層２０を形成した。
【００２５】次に実施例８と同様に調製されたＰｄ担持
アルミナ粉末１００部と、酸化セリウム粉末４０部と、
炭酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニウム水
溶液６５部及び水８０部を混合してスラリーとした。そ
して酸化セリウム層２２をもつ担体基材１を水に浸漬
し、余分な水を吹き払った後このスラリーに浸漬し、取
り出した後余分なスラリーを吹き払い２５０℃で１時間
乾燥後５００℃で１時間焼成してＰｄが担持された上層
２１を形成した。
アルミナ粉末１００部と、酸化セリウム粉末４０部と、
炭酸ランタン粉末３０部と、40wt% 硝酸アルミニウム水
溶液６５部及び水８０部を混合してスラリーとした。そ
して酸化セリウム層２２をもつ担体基材１を水に浸漬
し、余分な水を吹き払った後このスラリーに浸漬し、取
り出した後余分なスラリーを吹き払い２５０℃で１時間
乾燥後５００℃で１時間焼成してＰｄが担持された上層
２１を形成した。
【００２６】この排気ガス浄化用触媒では、モノリス担
体基材１Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウム
が２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されている。
そして得られた担体を所定濃度の酢酸バリウム水溶液中
に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０
℃で乾燥してバリウムを担持させた。バリウムの担持量
はモノリス担体体積１Ｌ当たりにして３０ｇである。 （浄化性能の評価）上記のそれぞれの排気ガス浄化用触
媒を排気量２Ｌのエンジンの排気系に取り付け、排気ガ
ス温度８００℃、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）の条件
で１００時間運転する耐久試験を行った。
体基材１Ｌ当たりにして白金が０．７５ｇ、パラジウム
が２．２５ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／３）担持されている。
そして得られた担体を所定濃度の酢酸バリウム水溶液中
に浸漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０
℃で乾燥してバリウムを担持させた。バリウムの担持量
はモノリス担体体積１Ｌ当たりにして３０ｇである。 （浄化性能の評価）上記のそれぞれの排気ガス浄化用触
媒を排気量２Ｌのエンジンの排気系に取り付け、排気ガ
ス温度８００℃、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）の条件
で１００時間運転する耐久試験を行った。
【００２７】そして耐久試験後の各排気ガス浄化用触媒
の低温活性と浄化性能を評価し、結果を表１に示す。低
温活性の評価は、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）を維持
しながら排気ガス温度を２５０〜４５０℃まで昇温し、
その時のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘそれぞれの５０％浄化温度
を測定して評価した。また浄化性能は、排気ガス温度を
４００℃に維持し、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）及び
Ａ／Ｆ＝１４．８（ストイキよりややリーン）における
ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘそれぞれの浄化率を測定して評価し
た。
の低温活性と浄化性能を評価し、結果を表１に示す。低
温活性の評価は、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）を維持
しながら排気ガス温度を２５０〜４５０℃まで昇温し、
その時のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘそれぞれの５０％浄化温度
を測定して評価した。また浄化性能は、排気ガス温度を
４００℃に維持し、Ａ／Ｆ＝１４．６（ストイキ）及び
Ａ／Ｆ＝１４．８（ストイキよりややリーン）における
ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘそれぞれの浄化率を測定して評価し
た。
【００２８】
【表１】
【００２９】Ｐｔ／Ｐｄ比を変えた実施例１〜５では、
比較例１（Ｐｄのみ）、比較例５（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
５）に比べるとＮＯｘ浄化率が高く、比較例２（Ｐｔの
み）と比べても５０％浄化温度及びＮＯｘ浄化率の双方
とも優れ、比較例６（Ｐｔ／Ｒｈ）と同等以上の性能を
有している。つまり白金よりパラジウムが多く担持さ
れ、望ましくは１／１０≦Ｐｔ／Ｐｄとすることによ
り、高い浄化性能が得られることがわかる。
比較例１（Ｐｄのみ）、比較例５（Ｐｔ／Ｐｄ＝１／１
５）に比べるとＮＯｘ浄化率が高く、比較例２（Ｐｔの
み）と比べても５０％浄化温度及びＮＯｘ浄化率の双方
とも優れ、比較例６（Ｐｔ／Ｒｈ）と同等以上の性能を
有している。つまり白金よりパラジウムが多く担持さ
れ、望ましくは１／１０≦Ｐｔ／Ｐｄとすることによ
り、高い浄化性能が得られることがわかる。
【００３０】また助触媒であるバリウムとランタンの添
加効果は、実施例３、実施例６及び比較例３の比較より
明らかに、バリウムをもたない比較例３が５０％浄化温
度及びＣＯ，ＮＯｘ浄化率に劣り、バリウムの添加によ
り浄化性能が向上することが明らかである。さらに、白
金を酸化セリウム粉末に担持させ、パラジウムを活性ア
ルミナ粉末に担持させた実施例８〜９の排気ガス浄化用
触媒は、同様の組成である実施例３に比べて浄化性能が
向上し、選択担持が有効であることがわかる。また実施
例９の方が実施例８より優れていることから、白金を下
層に担持するのが好ましいことも明らかである。
加効果は、実施例３、実施例６及び比較例３の比較より
明らかに、バリウムをもたない比較例３が５０％浄化温
度及びＣＯ，ＮＯｘ浄化率に劣り、バリウムの添加によ
り浄化性能が向上することが明らかである。さらに、白
金を酸化セリウム粉末に担持させ、パラジウムを活性ア
ルミナ粉末に担持させた実施例８〜９の排気ガス浄化用
触媒は、同様の組成である実施例３に比べて浄化性能が
向上し、選択担持が有効であることがわかる。また実施
例９の方が実施例８より優れていることから、白金を下
層に担持するのが好ましいことも明らかである。
【００３１】
【発明の効果】すなわち本発明の排気ガス浄化用触媒に
よれば、Ａ／Ｆのリッチ、ストイキ、ややリーンの各領
域において高いＮＯｘ浄化性能が得られる。また白金，
パラジウム各々と、酸化セリウム、活性アルミナとの相
互作用が最適化されるので、白金とパラジウムのそれぞ
れのシンタリング及び合金化が抑制され、高温耐久性も
向上する。
よれば、Ａ／Ｆのリッチ、ストイキ、ややリーンの各領
域において高いＮＯｘ浄化性能が得られる。また白金，
パラジウム各々と、酸化セリウム、活性アルミナとの相
互作用が最適化されるので、白金とパラジウムのそれぞ
れのシンタリング及び合金化が抑制され、高温耐久性も
向上する。
【図１】本発明の第８実施例の排気ガス浄化用触媒の要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
【図２】本発明の第９実施例の排気ガス浄化用触媒の要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
１：担体基材 ２：触媒担持層 ２０：下層
２１：上層
２１：上層
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/36 １０４ Ａ (72)発明者 松浦 慎次 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 容規 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 担体基材と、該担体基材表面に被覆形成
された触媒担持層と、該触媒担持層に担持されたパラジ
ウム、アルカリ土類金属及び白金からなる触媒活性成分
とから構成され、重量換算でパラジウムが白金より多く
含まれている（Ｐｔ≦Ｐｄ）ことを特徴とする排気ガス
浄化用触媒。 - 【請求項２】 パラジウムと白金の担持量は、重量比で
１／１０≦Ｐｔ／Ｐｄ≦１／１の範囲にある請求項１記
載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 触媒担持層は酸化セリウム粉末と活性ア
ルミナ粉末からなり、パラジウムは該活性アルミナ粉末
に担持され白金は該酸化セリウム粉末に担持されている
請求項１記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 触媒担持層は担体基材表面に形成された
下層と該下層表面に形成された上層とからなり、白金は
該下層中の酸化セリウム粉末に担持されパラジウムは該
上層中の活性アルミナ粉末に担持されている請求項３記
載の排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04608694A JP3335755B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04608694A JP3335755B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251073A true JPH07251073A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3335755B2 JP3335755B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=12737184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04608694A Expired - Lifetime JP3335755B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335755B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0993861A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | ICT Co., Ltd. | Catalyst for purifying exhaust gas from lean-burn engine |
| JP2006297372A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-11-02 | Tokyo Roki Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
| US7485270B2 (en) | 2002-09-13 | 2009-02-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for treating compression ignition engine exhaust gas |
| KR100888018B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2009-03-09 | 에스케이에너지 주식회사 | 디젤 ｌｎｇ 혼소 차량 배기가스 정화용 촉매 |
| JP2010058110A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | 低貴金属担持三元触媒 |
| JP2010240533A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Honda Motor Co Ltd | 窒素酸化物浄化方法 |
| WO2013111457A1 (ja) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 硫酸バリウムを含むアルミナ材料、それを用いた排気ガス浄化用触媒 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP04608694A patent/JP3335755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0993861A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | ICT Co., Ltd. | Catalyst for purifying exhaust gas from lean-burn engine |
| US7485270B2 (en) | 2002-09-13 | 2009-02-03 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for treating compression ignition engine exhaust gas |
| US8006485B2 (en) | 2002-09-13 | 2011-08-30 | Johnson Matthey Public Limited Company | Compression ignition engine and exhaust system therefor |
| JP2011169324A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-09-01 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関排ガスの処理方法 |
| JP2014128797A (ja) * | 2002-09-13 | 2014-07-10 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関排ガスの処理方法 |
| JP2006297372A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-11-02 | Tokyo Roki Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
| KR100888018B1 (ko) * | 2007-10-31 | 2009-03-09 | 에스케이에너지 주식회사 | 디젤 ｌｎｇ 혼소 차량 배기가스 정화용 촉매 |
| WO2009057961A2 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Sk Energy Co., Ltd. | A catalyst for treating exhaust gas of diesel lng dual fuel vehicles |
| WO2009057961A3 (en) * | 2007-10-31 | 2009-08-06 | Sk Energy Co Ltd | A catalyst for treating exhaust gas of diesel lng dual fuel vehicles |
| JP2010058110A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-03-18 | Honda Motor Co Ltd | 低貴金属担持三元触媒 |
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| WO2013111457A1 (ja) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 硫酸バリウムを含むアルミナ材料、それを用いた排気ガス浄化用触媒 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3335755B2 (ja) | 2002-10-21 |
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