JPH08131833A - Catalyst for purification of exhaust gas - Google Patents

Catalyst for purification of exhaust gas

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JPH08131833A
JPH08131833A JP6273230A JP27323094A JPH08131833A JP H08131833 A JPH08131833 A JP H08131833A JP 6273230 A JP6273230 A JP 6273230A JP 27323094 A JP27323094 A JP 27323094A JP H08131833 A JPH08131833 A JP H08131833A
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JP
Japan
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catalyst
nox
exhaust gas
tungsten oxide
rhodium
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Withdrawn
Application number
JP6273230A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kyogoku
誠 京極
Hideji Iwakuni
秀治 岩国
Akihide Takami
明秀 高見
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a catalyst having NOx removal activity in a high temp. region by carrying rhodium on tungsten oxide. CONSTITUTION: Rhodium is deposited on tungsten oxide to obtain the objective catalyst. This tungsten oxide is known as a hydrogenation catalyst and it is known that olefin HC in exhaust gas has relatively high activity and paraffin HC has low activity. When NOx in HC-contg. exhaust gas is removed, the tungsten oxide acts like a hydrogenation catalyst to HC at the time of oxidation combustion of HC with the rhodium and converts high activity olefin HC into low activity paraffin HC or prevents sudden oxidation of HC. As a result, HC becomes a high activity reducing agent effective in decomposing NOx at a higher temp. and the catalyst has NOx removal activity in a higher temp. region.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用触媒に
関し、特に排気ガス中のNOx(窒素酸化物)の除去に
有効な排気ガス浄化用触媒に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst, and more particularly to an exhaust gas purifying catalyst effective for removing NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の移動式内燃機関では、三元触媒を
排気通路に設置し、排気ガス中のNOxをCO及びHC
(炭化水素)と共に浄化(分解)しているのが通常であ
る。三元触媒としては、アルミナ等の担体にPt等の貴
金属を担持させてなるものが多く使用されている。しか
し、この従来の三元触媒は内燃機関が理論空燃比で運転
されるときには排気ガスの浄化率が高いが、希薄空燃比
で運転されるときのNOx浄化率が低くなる。
2. Description of the Related Art In a conventional mobile internal combustion engine, a three-way catalyst is installed in an exhaust passage to remove NOx contained in exhaust gas into CO and HC.
It is usually purified (decomposed) together with (hydrocarbon). As the three-way catalyst, a catalyst in which a precious metal such as Pt is supported on a carrier such as alumina is often used. However, this conventional three-way catalyst has a high exhaust gas purification rate when the internal combustion engine is operated at the stoichiometric air-fuel ratio, but has a low NOx purification rate when it is operated at the lean air-fuel ratio.

【0003】これに対して、上記担体にPt、Rh、W
及びアルカリ金属塩化物を担持させることによって、三
元触媒のウィンドウ幅(浄化率80%以上が得られる空
燃比範囲)を拡大するという提案がある(特公昭58−
45288号公報参照)。また、ゼオライトを担体とし
て、これに貴金属触媒を担持させることによって、希薄
空燃比でもNOxを浄化することができるようにしたN
Ox触媒も知られている。
On the other hand, Pt, Rh and W are added to the above carrier.
Also, there is a proposal to increase the window width of the three-way catalyst (the air-fuel ratio range where a purification rate of 80% or more can be obtained) by supporting an alkali metal chloride (JP-B-58-
No. 45288). Further, by using zeolite as a carrier and supporting a noble metal catalyst thereon, NOx can be purified even at a lean air-fuel ratio.
Ox catalysts are also known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、三元触媒のウ
ィンドウ幅の拡大にはHC、CO及びNOxの全てを浄
化する必要から自ずと限界があり、A/F=16以上の
希薄空燃比ではNOxを充分に浄化することは難しい。
However, there is a limit to the expansion of the window width of the three-way catalyst because it is necessary to purify all of HC, CO and NOx, and NOx is reduced at a lean air-fuel ratio of A / F = 16 or more. It is difficult to fully purify.

【0005】また、貴金属触媒をゼオライトに担持させ
てなるNOx触媒の場合、例えば貴金属触媒としてPt
を採用したものでは、希薄空燃比でも比較的高いNOx
浄化率が得られる。しかし、その活性がピークとなるの
は、例えばモノリス担体に当該NOx触媒をコートした
ものではその触媒入口温度が220〜230度付近であ
り、それよりも高温、例えば300℃付近になると、N
Ox浄化率が大きく低下するという問題がある。
In the case of a NOx catalyst in which a noble metal catalyst is supported on zeolite, for example, Pt is used as the noble metal catalyst.
With the adoption of NOx, NOx is relatively high even with a lean air-fuel ratio.
Purification rate can be obtained. However, the peak of the activity is, for example, in the case where the NOx catalyst is coated on the monolith carrier, the catalyst inlet temperature is around 220 to 230 ° C., and when the temperature is higher than that, for example, around 300 ° C., N
There is a problem that the Ox purification rate is greatly reduced.

【0006】すなわち、自動車の内燃機関の場合は、排
気ガス温度が比較的高く、触媒入口温度は該触媒の配置
によって多少異なるが300℃前後になることが多く、
上記NOx触媒の活性温度が低いということは、NOx
を効果的に浄化する上で不利になる。そこで、本発明
は、NOx浄化における活性温度域が高い排気ガス浄化
用触媒を提供するものである。
That is, in the case of an internal combustion engine of an automobile, the temperature of exhaust gas is relatively high, and the temperature at the catalyst inlet is often around 300 ° C. although it slightly varies depending on the arrangement of the catalyst.
The low activation temperature of the NOx catalyst means NOx
Will be disadvantageous in purifying effectively. Therefore, the present invention provides an exhaust gas purifying catalyst having a high activation temperature range in NOx purification.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明者
は、このような課題に対して種々の実験及びそれに対す
る検討を加えた結果、触媒金属としてのRhと担体とし
てのタングステン酸化物との組み合わせにおいて、所期
の目的を達成することができることを見出だし、本発明
を完成するに至ったものである。以下、各請求項に係る
発明を具体的に説明する。
Means for Solving the Problem and Its Action As a result of various experiments and studies on the problem, the present inventor has found that Rh as a catalyst metal and tungsten oxide as a carrier are used. The inventors have found that the combination can achieve the intended purpose, and have completed the present invention. Hereinafter, the invention according to each claim will be specifically described.

【0008】<請求項1に係る発明>この発明は、タン
グステンの酸化物にロジウムが担持されてなることを特
徴とする排気ガス浄化用触媒である。
<Invention of Claim 1> The present invention is an exhaust gas purifying catalyst comprising rhodium supported on an oxide of tungsten.

【0009】すなわち、触媒によるNOxの浄化は、排
気ガス中のHCを還元剤として進行し、且つこの場合の
HCは触媒金属によって酸化分解される過程でNOxの
還元剤として機能すると考えられる。これに対して、P
tやPdはNOx用の触媒金属としてはなるほど有効で
あるものの、酸化触媒としての機能が強すぎ、排気ガス
温度が比較的低い場合でも排気ガス中のHCを分解し、
それがためにその活性が発現する温度が低くなる。そこ
で、本発明では、NOxの浄化に有効な触媒金属のうち
でも酸化触媒としての活性が比較的穏やかなRh(ロジ
ウム)を当該触媒の活性種として選択したものである。
That is, it is considered that purification of NOx by the catalyst proceeds by using HC in the exhaust gas as a reducing agent, and HC in this case functions as a reducing agent of NOx in the process of being oxidized and decomposed by the catalyst metal. On the other hand, P
Although t and Pd are so effective as catalytic metals for NOx, they have too strong an oxidation catalyst function to decompose HC in exhaust gas even when the exhaust gas temperature is relatively low.
This lowers the temperature at which the activity develops. Therefore, in the present invention, Rh (rhodium), which has a relatively mild activity as an oxidation catalyst, is selected as an active species of the catalyst among the catalytic metals effective for purification of NOx.

【0010】しかして、上記Rhの担体としてはゼオラ
イトがまず考えられるが、これはHCをよく吸着し、助
触媒としての機能が高いから、該HCによってNOxを
浄化する上では有利であるものの、触媒の活性温度域を
高くするという観点からは有効ではない。この観点から
は、逆に不活性な担体の方が高温にならないとNOxを
浄化しないから有利になる。しかし、本発明者が上記ゼ
オライトに代えてNiO、ZnO、CuO、CoOなど
他の材料を担体として使用すべく実験を進めたところ、
NiO担体では上記活性温度域の高温側へのシフト効果
があまりなく、ZnO担体ではそのシフト効果が小さ
く、CuO担体やCoO担体ではNOx浄化率そのもの
が低いという結果になった。
Zeolite is first considered as a carrier of Rh, but since it adsorbs HC well and has a high function as a cocatalyst, it is advantageous in purifying NOx by the HC. It is not effective from the viewpoint of raising the activation temperature range of the catalyst. From this point of view, on the contrary, the inert carrier is advantageous because NOx is not purified unless the temperature becomes high. However, when the present inventor conducted experiments to use other materials such as NiO, ZnO, CuO, and CoO as a carrier in place of the above zeolite,
With the NiO carrier, the effect of shifting to the higher temperature side of the above-mentioned activation temperature range was not so great, with the ZnO carrier, the effect of shifting was small, and with the CuO carrier and the CoO carrier, the NOx purification rate itself was low.

【0011】図1にはその結果が示されており、同図に
おいて、記号Rh/NiOはNiOを担体としてこれに
ロジウムを担持させた触媒、Rh/ZnOはZnOを担
体としてこれにロジウムを担持させた触媒、Rh/Cu
OはCuOを担体としてこれにロジウムを担持させた触
媒、Rh/CoOはCoOを担体としてこれにロジウム
を担持させた触媒をそれぞれ意味する。
The results are shown in FIG. 1, in which the symbol Rh / NiO is a catalyst in which rhodium is supported on NiO as a carrier, and Rh / ZnO is rhodium supported on ZnO as a carrier. Catalyst, Rh / Cu
O means a catalyst in which rhodium is supported on CuO as a carrier, and Rh / CoO means a catalyst in which rhodium is supported on CoO as a carrier.

【0012】そこで、本発明者はHCに何らかの作用を
及ぼすことによって上記活性温度域を高温側にシフトす
る効を奏する担体という観点からさらに検討を進め、上
記タングステンの酸化物をRhの担体にすることによ
り、NOx浄化率の低下を招くことなく、活性温度域を
高温側にずらすことができたものである。このタングス
テン酸化物を担体とすることによって活性温度域を高温
側にずらすことができた理由は以下の通りと推察され
る。
[0012] Therefore, the present inventor has made further studies from the viewpoint of a carrier that has an effect of shifting the active temperature range to the high temperature side by exerting some action on HC, and the above tungsten oxide is used as a carrier of Rh. As a result, the activation temperature range can be shifted to the high temperature side without causing a decrease in the NOx purification rate. The reason why the active temperature range can be shifted to the high temperature side by using this tungsten oxide as the carrier is presumed to be as follows.

【0013】すなわち、タングステンの酸化物は水素化
触媒として知られ、また、排気ガス中のHCのうちオレ
フィン系のものは活性が比較的高く、パラフィン系のも
のは活性が低いということが知られている。このような
HCが含まれている排気ガスのNOxの浄化において
は、RhによるHCの酸化燃焼の際にタングステン酸化
物が該HCに対して水素化触媒的に作用し、活性の高い
オレフィン系のHCを活性の低いパラフィン系のHCに
改質し、あるいはHCの急激な酸化を防止する。そのた
め、該HCがNOx分解に有効な活性の高い還元剤(酸
化燃焼の途中で生ずる中間体)となる温度が高くなり、
その結果、当該触媒のNOx浄化における活性温度域が
高くなるということである。
That is, it is known that the oxide of tungsten is known as a hydrogenation catalyst, and that the HC in the exhaust gas has a relatively high activity for olefins and a low activity for paraffins. ing. In the purification of NOx of exhaust gas containing such HC, tungsten oxide acts as a hydrogenation catalyst on the HC during the oxidative combustion of HC by Rh, so that a highly active olefin-based catalyst is used. It reforms HC to paraffinic HC with low activity or prevents abrupt oxidation of HC. Therefore, the temperature at which the HC becomes a highly active reducing agent effective for NOx decomposition (an intermediate produced during oxidative combustion) becomes high,
As a result, the active temperature range for NOx purification of the catalyst becomes higher.

【0014】そして、このようなタングステン酸化物を
担体としてもNOx浄化率自体が大きく低下しないの
は、タングステン酸化物はRhの触媒機能自体を阻害す
るものでなく、また、タングステン酸化物が排気ガス中
のHCを捕捉する、あるいはNOxを捕捉する、という
助触媒的機能を有するためと考えられる。
Even if such a tungsten oxide is used as a carrier, the NOx purification rate itself does not significantly decrease because the tungsten oxide does not impair the catalytic function itself of Rh, and the tungsten oxide does not interfere with the exhaust gas. It is considered to have a co-catalyst function of trapping HC in the interior or capturing NOx.

【0015】ここに、上記タングステンの酸化物として
は、酸化タングステンであっても、タングステン酸であ
ってもよい。また、このようなタングステン酸化物に対
するRhの担持方法としては、蒸発乾固法やスプレイド
ライ法、あるいはタングステン酸化物をモノリス担体に
コーティングした後に、該タングステン酸化物のコート
層にRhを含浸によって担持させる方法など、種々の方
法を採用することができる。
The tungsten oxide may be tungsten oxide or tungstic acid. Further, as a method of supporting Rh on such a tungsten oxide, an evaporation dry method or a spray dry method, or a method of impregnating Rh in a coating layer of the tungsten oxide after coating the monolith carrier with the tungsten oxide is carried. Various methods such as a method of performing can be adopted.

【0016】<請求項2に係る発明>この発明は、上記
請求項1に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記タングステン酸化物100重量部に対して上記
ロジウムが0.175重量部以上担持されていることを
特徴とする排気ガス浄化用触媒である。
<Invention of Claim 2> The present invention is the exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the rhodium content is 0.175 parts by weight or more relative to 100 parts by weight of the tungsten oxide. An exhaust gas purifying catalyst, which is carried.

【0017】タングステン酸化物に対するRhの比率を
上記の通りにすると、当該触媒のNOx浄化の活性温度
域を高温側にずらしながら、比較的高いNOx浄化率を
確保することができる。
By setting the ratio of Rh to tungsten oxide as described above, it is possible to secure a relatively high NOx purification rate while shifting the NOx purification activation temperature range of the catalyst to the high temperature side.

【0018】<請求項3に係る発明>この発明は、上記
請求項1に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記タングステン酸化物100重量部に対して上記
ロジウムが0.35〜1.4重量部担持されていること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒である。
<Invention of Claim 3> The present invention relates to the exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the rhodium content of 0.35 to 1. The exhaust gas purifying catalyst is characterized in that it carries 4 parts by weight.

【0019】タングステン酸化物に対するRhの比率を
上記の通りにすると、当該触媒のNOx浄化の活性温度
域を高温側にずらしながら、比較的高いNOx浄化率を
確保する上でより有利になる。ここに、上記Rh量を
1.4重量部以下とするのは、その量がこれよりも多く
なってもNOx浄化率の大きな向上は望めないからであ
る。
When the ratio of Rh to tungsten oxide is set as described above, it becomes more advantageous to secure a relatively high NOx purification rate while shifting the NOx purification active temperature range of the catalyst to the high temperature side. Here, the Rh amount is set to 1.4 parts by weight or less because a large improvement in the NOx purification rate cannot be expected even if the Rh amount becomes larger than this.

【0020】<請求項4に係る発明>この発明は、希薄
空燃比で運転される内燃機関の排気通路に設けられるこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記
載されている排気ガス浄化用触媒である。
<Invention of Claim 4> This invention is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine operated at a lean air-fuel ratio, and is described in any one of claims 1 to 3. Exhaust gas purification catalyst.

【0021】このように上記請求項1乃至3の各排気ガ
ス浄化用触媒の用途を希薄空燃比で運転される内燃機関
の排気ガス浄化用とするのは、その排気ガスは酸素濃度
が高くなるが、このような排気ガス中のNOxの浄化に
当該触媒が有効に働くからである。
As described above, the purpose of using each of the exhaust gas purifying catalysts of claims 1 to 3 is to purify the exhaust gas of an internal combustion engine operated at a lean air-fuel ratio, because the exhaust gas has a high oxygen concentration. However, the catalyst effectively works to purify NOx in the exhaust gas.

【0022】[0022]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、タングス
テンの酸化物にロジウムを担持させてなる排気ガス浄化
用触媒であるから、酸素過剰雰囲気におけるNOx浄化
の活性温度域が高くなり、排気ガス温度が比較的高い場
合に所期のNOx浄化を行なうことができるようにな
る。
According to the first aspect of the present invention, since it is an exhaust gas purifying catalyst in which rhodium is supported on an oxide of tungsten, the active temperature range of NOx purification in an oxygen excess atmosphere becomes high, and the exhaust gas is exhausted. The desired NOx purification can be performed when the gas temperature is relatively high.

【0023】請求項2に係る発明によれば、上記タング
ステン酸化物100重量部に対して上記ロジウムを0.
175重量部以上担持させるようにしたから、排気ガス
温度が高いときのNOx浄化率を高める上で有利にな
る。
According to the second aspect of the present invention, the rhodium is added to 100 parts by weight of the tungsten oxide.
Since 175 parts by weight or more is supported, it is advantageous in increasing the NOx purification rate when the exhaust gas temperature is high.

【0024】請求項3に係る発明によれば、上記タング
ステン酸化物100重量部に対して上記ロジウムを0.
35〜1.4重量部担持させるようにしたから、排気ガ
ス温度が高いときのNOx浄化率を高める上でより有利
になる。
According to the third aspect of the present invention, the rhodium is added to 100 parts by weight of the tungsten oxide.
Since 35 to 1.4 parts by weight are supported, it is more advantageous in increasing the NOx purification rate when the exhaust gas temperature is high.

【0025】請求項4に係る発明によれば、上記請求項
1乃至請求項3のいずれか一に記載されている排気ガス
浄化用触媒を希薄空燃比で運転される内燃機関の排気通
路に設けるようにしたから、排気ガス中の酸素濃度が高
い場合でもNOxを効率良く浄化することができる。
According to the invention of claim 4, the exhaust gas purifying catalyst according to any one of claims 1 to 3 is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine operated at a lean air-fuel ratio. Thus, NOx can be efficiently purified even when the oxygen concentration in the exhaust gas is high.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0027】−触媒の調製− タングステン酸(H2 WO4 )の粉末を用意し、バイン
ダーとして水和アルミナを当該タングステン酸に対して
20wt%となるように加えた。この混合物に適量の水
を加えてスラリーを得た。このスラリーに400セル/
inch2 のハニカム担体を浸漬して引上げ、余分なスラリ
ーをエアブローで吹き飛ばし、乾燥させた後、大気中で
500℃×2時間の焼成を行なった。上記混合物の担持
量は上記ハニカム担体の30wt%となるようにした。
-Preparation of catalyst-A powder of tungstic acid (H 2 WO 4 ) was prepared, and hydrated alumina was added as a binder to 20 wt% of the tungstic acid. An appropriate amount of water was added to this mixture to obtain a slurry. 400 cells / in this slurry
The inch 2 honeycomb carrier was dipped and pulled up, excess slurry was blown off by air blow, dried, and then fired at 500 ° C. for 2 hours in the atmosphere. The amount of the above mixture supported was 30 wt% of the above honeycomb carrier.

【0028】次に所定濃度の硝酸ロジウム水溶液を調製
し、上述の混合物を担持させたハニカム担体に上記硝酸
ロジウム水溶液を含浸させ、200℃で充分に乾燥させ
た後、大気中で500℃×2時間の焼成を行なうことに
より、Rh担持量がハニカム担体容積1リットル当たり
0.5gの排気ガス浄化用触媒を得た。この場合、Rh
担持量が1g/リットルであるとき、タングステン酸1
00重量部に対してRhが0.7重量部担持されている
ものであり、従って、当該触媒のRh担持量は0.35
重量部ということになる。
Next, an aqueous rhodium nitrate solution having a predetermined concentration was prepared, and the above-mentioned rhodium nitrate aqueous solution was impregnated into the honeycomb carrier carrying the above mixture and dried sufficiently at 200 ° C., and then 500 ° C. × 2 in air. By performing calcination for an hour, an exhaust gas purifying catalyst having an amount of supported Rh of 0.5 g per liter of honeycomb carrier volume was obtained. In this case, Rh
Tungstic acid 1 when the supported amount is 1 g / liter
Since 0.7 part by weight of Rh is supported with respect to 00 parts by weight, the amount of supported Rh of the catalyst is 0.35.
It means parts by weight.

【0029】−触媒の評価− 上記排気ガス浄化用触媒を常圧固定床流通式ガス反応装
置に組み込み、表1に示す組成のモデルガス(A/F=
22相当)を空間速度55000h-1で流通させ、その
際のNOx浄化率を測定した。この場合、モデルガスは
ヒータによって予め400℃の加熱しておき、その温度
から毎分20℃の速度で温度を下げながら、同時にNO
xの濃度を分析する、という方法を採用した。結果は図
1に記号Rh/WOにて示されている。
-Evaluation of Catalyst- The above exhaust gas purifying catalyst was incorporated into a gas reactor of a fixed pressure fixed bed flow type, and a model gas (A / F =) having the composition shown in Table 1 was used.
22) was circulated at a space velocity of 55000 h −1 , and the NOx purification rate at that time was measured. In this case, the model gas is preheated to 400 ° C. by a heater, and the temperature is lowered at a rate of 20 ° C./min while the NO gas is simultaneously discharged.
The method of analyzing the concentration of x was adopted. The results are shown in FIG. 1 by the symbol Rh / WO.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】図1によれば、NOx浄化率のピークは触
媒入口温度300℃付近に現れており、同図に示すタン
グステン酸化物以外の担体を用いた触媒のNOx浄化特
性との比較から明らかなように、タングステン酸化物を
担体に用いるとNOx浄化の活性温度域が高温側にずれ
ることがわかる。なお、図1の他の担体による各触媒の
調整条件は上記Rh/WOと同じであり、同様にハニカ
ム触媒としたものである。
According to FIG. 1, the peak of the NOx purification rate appears near the catalyst inlet temperature of 300 ° C., which is clear from the comparison with the NOx purification characteristics of the catalyst using the carrier other than tungsten oxide shown in FIG. Thus, it can be seen that when tungsten oxide is used as the carrier, the NOx purification active temperature range shifts to the high temperature side. The conditions for adjusting each catalyst by the other carriers in FIG. 1 are the same as those in Rh / WO described above, and a honeycomb catalyst is similarly used.

【0032】−Rh担持量の影響− 濃度が互いに異なる数種類の硝酸ロジウム水溶液を調製
し、上述の混合物を担持させた各ハニカム担体にこれら
の硝酸ロジウム水溶液を含浸させ、200℃で充分に乾
燥させた後、大気中で500℃×2時間の焼成を行なう
ことにより、Rh担持量が互いに異なる数種類のサンプ
ル(排気ガス浄化用触媒)を得た。各サンプルのRh担
持量については、ハニカム担体容積1リットル当たり
0.1〜2.0gの範囲で調整した。従って、タングス
テン酸100重量部に対してRhが0.07〜1.4重
量部の範囲で担持されていることになる。
-Influence of Rh loading amount- Several kinds of aqueous rhodium nitrate solutions having different concentrations were prepared, and each of the above-mentioned honeycomb carriers carrying the mixture was impregnated with these aqueous rhodium nitrate solutions and dried sufficiently at 200 ° C. After that, several kinds of samples (exhaust gas purifying catalysts) having different Rh loadings were obtained by firing at 500 ° C. for 2 hours in the atmosphere. The amount of Rh supported on each sample was adjusted within the range of 0.1 to 2.0 g per liter of honeycomb carrier volume. Therefore, Rh is supported in the range of 0.07 to 1.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of tungstic acid.

【0033】上記各サンプルについて、各々を常圧固定
床流通式ガス反応装置に組み込み、HC濃度を4000
ppmとする他は表1に示すものと同じ組成のモデルガ
スを空間速度55000h-1で流通させ、その際のNO
x浄化率を先の実施例と同様の方法で測定した。結果は
図2及び表2に示されている。
Each of the above samples was incorporated into a gas reactor of atmospheric pressure fixed bed flow type, and the HC concentration was set to 4000.
A model gas having the same composition as shown in Table 1 except for ppm was circulated at a space velocity of 55000 h −1 , and NO at that time was used.
The x purification rate was measured by the same method as in the previous example. The results are shown in Figure 2 and Table 2.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】図2によれば、Rh担持量が多くなるにつ
れてNOx浄化率は高くなっているが、NOx浄化率の
ピーク温度は低温側にずれていっている。但し、表2に
も示すように触媒入口温度300℃でのNOx浄化率は
Rh担持量が多くなっても低下していない。また、Rh
担持量が0.25g/リットル(0.175重量部)に
なると、300℃でのNOx浄化率のピーク値がかなり
高くなり、0.5g/リットル(0.35重量部)にな
ると、NOx浄化率がさらに高くなるが、その値を越え
ても300℃でのNOx浄化率はほとんど変化がない。
According to FIG. 2, the NOx purification rate increases as the amount of Rh carried increases, but the peak temperature of the NOx purification rate deviates to the low temperature side. However, as shown in Table 2, the NOx purification rate at the catalyst inlet temperature of 300 ° C. does not decrease even when the Rh loading amount increases. Also, Rh
When the loading amount becomes 0.25 g / liter (0.175 parts by weight), the peak value of the NOx purification rate at 300 ° C. becomes considerably high, and when it becomes 0.5 g / liter (0.35 parts by weight), the NOx purification rate increases. Although the rate becomes higher, the NOx purification rate at 300 ° C hardly changes even if the rate is exceeded.

【0036】Rh担持量が多くなるにつれてNOx浄化
率のピーク温度が低温側にずれていっているのは、Rh
量に対してタングステン酸の量が相対的に少なくなり、
そのHC燃焼の抑制効果がRh量に対して不充分になっ
てくるためと認められる。以上の結果から、Rh担持量
を0.25g/リットル(0.175重量部)以上とす
ることが好適であること、また、0.5g/リットル
(0.35重量部)以上とすることがより好適であるこ
と、さらに2.0g/リットル(1.4重量部)を越え
るようなRh担持量にすることは高温でのNOx浄化率
を高めるという観点からは必要でないことがわかる。
The peak temperature of the NOx purification rate deviates to the low temperature side as the amount of Rh carried increases.
The amount of tungstic acid decreases relative to the amount,
It is recognized that the effect of suppressing the HC combustion becomes insufficient with respect to the Rh amount. From the above results, it is preferable that the amount of Rh supported is 0.25 g / liter (0.175 parts by weight) or more, and 0.5 g / liter (0.35 parts by weight) or more. It is understood that it is more preferable, and that the amount of Rh supported is more than 2.0 g / liter (1.4 parts by weight) is not necessary from the viewpoint of increasing the NOx purification rate at high temperature.

【0037】−Ptの影響− 上記サンプル調製の際に、硝酸ロジウムを含浸させる工
程において、添加剤としてテトラアンミン白金塩化物の
水溶液を所定量加えて当該含浸を行なった。Rh担持量
は0.5g/リットル(0.35重量部)となるように
し、Pt量はRh重量の0〜200%量の範囲で調製し
た。そして、得られた各サンプルについて先の−Rh担
持量の影響−と同じ条件でNOx浄化率を測定した。結
果は図3及び表3に示されている。
-Influence of Pt- In the step of impregnating rhodium nitrate in the above-mentioned sample preparation, a predetermined amount of an aqueous solution of tetraammineplatinum chloride was added as an additive to carry out the impregnation. The amount of Rh supported was adjusted to 0.5 g / liter (0.35 parts by weight), and the amount of Pt was adjusted in the range of 0 to 200% of the amount of Rh. Then, the NOx purification rate of each of the obtained samples was measured under the same conditions as the above-influence of the amount of Rh carried-. The results are shown in Figure 3 and Table 3.

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】図3及び表3によれば、Pt量が多くなる
につれて高温側でのNOx浄化率が低くなっているとと
もに、NOx浄化率のピーク温度が低温側にずれていっ
ており、Ptの添加は高温側でのNOx浄化率を高める
ためには適しないこと、そして、Pt量はRh量の10
%以下が好ましいことがわかる。
According to FIG. 3 and Table 3, the NOx purification rate on the high temperature side decreases as the Pt amount increases, and the peak temperature of the NOx purification rate shifts to the low temperature side. The addition is not suitable for increasing the NOx purification rate on the high temperature side, and the Pt amount is 10% of the Rh amount.
It can be seen that the content is preferably not more than%.

【0040】−低温型NOx触媒との組み合わせ− 上述の通り、本発明の触媒Rh/WOは排気ガス温度が
高いときに高いNOx浄化率を示す高温型NOx触媒と
いうことができるから、自動車の内燃機関の排気ガス浄
化に使用する場合には、排気ガス温度が低いとき(例え
ば200〜250℃)に高いNOx浄化率を示す低温型
NOx触媒と組み合わせることが好適であることがわか
る。
-Combination with Low Temperature NOx Catalyst- As described above, the catalyst Rh / WO of the present invention can be said to be a high temperature NOx catalyst exhibiting a high NOx purification rate when the exhaust gas temperature is high. It can be seen that when used for exhaust gas purification of an engine, it is suitable to combine with a low temperature type NOx catalyst showing a high NOx purification rate when the exhaust gas temperature is low (for example, 200 to 250 ° C.).

【0041】図4はそのような例を示すものであり、同
図においては、エンジン1の排気通路に高温型触媒(R
h/WO)2を配置し、その下流側に低温型触媒(Pt
/Z)3を配置している。低温型触媒(Pt/Z)は、
ゼオライトに代表されるところの金属が結晶格子の一部
を構成する結晶質の金属含有シリケートに貴金属を担持
させてなる触媒粉を用い、これをハニカム担体にウォッ
シュコートしたものである。上記触媒粉としては、例え
ばゼオライト(ZSM−5)にPtとRhとを75:1
の重量比率でスプレイドライ法等によって担持させてな
るものが好適である。このものによれば、NOx浄化率
のピーク温度が触媒入口ガス温度で220〜230℃付
近に現れる。
FIG. 4 shows such an example. In FIG. 4, a high temperature type catalyst (R
h / WO) 2 is arranged, and the low temperature type catalyst (Pt
/ Z) 3 is arranged. The low temperature type catalyst (Pt / Z) is
A honeycomb carrier is wash-coated with a catalyst powder obtained by supporting a noble metal on a crystalline metal-containing silicate in which a metal typified by zeolite constitutes a part of a crystal lattice. As the catalyst powder, for example, zeolite (ZSM-5) with Pt and Rh of 75: 1
It is preferable that the carrier is supported by a spray dry method or the like at a weight ratio of. According to this, the peak temperature of the NOx purification rate appears near the catalyst inlet gas temperature of 220 to 230 ° C.

【0042】このような低温型及び高温型の両NOx触
媒2,3の組み合わせによれば、排気ガス温度が低いと
きには下流側の低温型NOx触媒3によってNOxの浄
化が行なわれ、排気ガス温度が高くなると上流側の高温
型NOx触媒2によってNOxの浄化が行なわれること
になる。
According to such a combination of the low temperature type and high temperature type NOx catalysts 2 and 3, NOx is purified by the low temperature type NOx catalyst 3 on the downstream side when the exhaust gas temperature is low, and the exhaust gas temperature is increased. When it becomes higher, NOx is purified by the high temperature type NOx catalyst 2 on the upstream side.

【0043】なお、上記両NOx触媒の配置に関し、低
温型NOx触媒を上流側に、高温型NOx触媒を下流側
に配置することは好ましくない。排気ガス温度が低いと
きは上流側の低温型NOx触媒によってNOxの浄化が
行なわれるものの、排気ガス温度が高くなると、上流側
の低温型NOx触媒によってHCだけが分解されてしま
うためである。つまり、下流側の高温型NOx触媒によ
るNOx分解に必要なHCが上流側の低温型のNOx触
媒によって分解消費されてしまうため、該高温型NOx
触媒が有効に機能しなくなるわけである。
Regarding the arrangement of both NOx catalysts, it is not preferable to arrange the low temperature type NOx catalyst on the upstream side and the high temperature type NOx catalyst on the downstream side. This is because when the exhaust gas temperature is low, NOx is purified by the low temperature NOx catalyst on the upstream side, but when the exhaust gas temperature is high, only HC is decomposed by the low temperature NOx catalyst on the upstream side. That is, since the HC required for NOx decomposition by the high temperature NOx catalyst on the downstream side is decomposed and consumed by the low temperature NOx catalyst on the upstream side, the high temperature NOx catalyst is consumed.
The catalyst will not function effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】担体の相違がNOx浄化率に及ぼす影響を示す
グラフ図
FIG. 1 is a graph showing the effect of different carriers on the NOx purification rate.

【図2】Rh担持量がNOx浄化率に及ぼす影響を示す
グラフ図
FIG. 2 is a graph showing the effect of the amount of Rh carried on the NOx purification rate.

【図3】Ptの添加量がOx浄化率に及ぼす影響を示す
グラフ図
FIG. 3 is a graph showing the effect of the amount of Pt added on the Ox purification rate.

【図4】本発明触媒の使用例を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an example of using the catalyst of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 高温型NOx触媒(本発明触媒) 3 低温型NOx触媒 1 Internal Combustion Engine 2 High Temperature NOx Catalyst (Catalyst of the Present Invention) 3 Low Temperature NOx Catalyst

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/64 ZAB A B01D 53/36 102 H 104 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01J 23/64 ZAB A B01D 53/36 102 H 104 A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タングステンの酸化物にロジウムが担持
されてなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
1. A catalyst for purifying exhaust gas, wherein rhodium is supported on an oxide of tungsten.
【請求項2】 請求項1に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記タングステン酸化物100重量部に対して上記ロジ
ウムが0.175重量部以上担持されていることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。
2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein 0.175 parts by weight or more of the rhodium is supported on 100 parts by weight of the tungsten oxide. Purification catalyst.
【請求項3】 請求項1に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記タングステン酸化物100重量部に対して上記ロジ
ウムが0.35〜1.4重量部担持されていることを特
徴とする排気ガス浄化用触媒。
3. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein 0.35 to 1.4 parts by weight of the rhodium is supported on 100 parts by weight of the tungsten oxide. Exhaust gas purification catalyst.
【請求項4】 希薄空燃比で運転される内燃機関の排気
通路に設けられることを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれか一に記載されている排気ガス浄化用触媒。
4. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, which is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine operated at a lean air-fuel ratio.
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