JPH0819739A - Exhaust gas purifying catalyst and producing method therefor - Google Patents

Exhaust gas purifying catalyst and producing method therefor

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JPH0819739A
JPH0819739A JP6155994A JP15599494A JPH0819739A JP H0819739 A JPH0819739 A JP H0819739A JP 6155994 A JP6155994 A JP 6155994A JP 15599494 A JP15599494 A JP 15599494A JP H0819739 A JPH0819739 A JP H0819739A
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JP
Japan
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catalyst
exhaust gas
cobalt
aluminum
containing copper
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JP6155994A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamamoto
伸司 山本
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0819739A publication Critical patent/JPH0819739A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a catalyst for exhaust gas purification and a producing method of the catalyst whose NOX purifying function under lean atmosphere under which a prior art catalyst does not have activity is improved and which can purify NOX in an exhaust gas in a wide temperature range from low temperature to high temperature. CONSTITUTION:A catalyst for exhaust gas purification consists of multicomponents-based composite oxide containing copper, cobalt, and aluminum and expressed by a general formula; CuaCobAdOg wherein a, b, and d stand for the atomic ratio of respective elements and in the case d=2.0, a=0.01-0.3 and b=0.05-0.4, and g stands for the number of oxygen atoms to satisfy the valence of each component.

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、特に酸素過剰雰囲気(以下、「リーン雰囲気」と称
す)下でのNOxの浄化性能に優れる排気ガス浄化用触
媒及びその製造方法に関する。
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 excellent in NOx purification performance in an oxygen excess atmosphere (hereinafter referred to as "lean atmosphere") and a method for producing the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車等の内燃機関から排出され
る排気ガスを洗浄する排気ガス浄化用触媒としては、ア
ルミナや酸化セリウム等に白金(Pt)、パラジウム
(Pd)及びロジウム(Rh)等の貴金属を担持させ、
これをモノリス担体にコーティングした構造のものが使
用されている。この触媒は、主としてストイキにおける
排気ガス浄化能を向上させることを重点とするため、リ
ーン雰囲気下では窒素酸化物(NOx)を浄化させるに
充分な性能が得られなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an exhaust gas purifying catalyst for cleaning exhaust gas emitted from an internal combustion engine of an automobile or the like, platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), etc. are added to alumina, cerium oxide, etc. Carrying noble metal of
A monolith carrier coated with this is used. Since this catalyst mainly focuses on improving the exhaust gas purifying ability in stoichiometric conditions, sufficient performance for purifying nitrogen oxides (NOx) was not obtained in a lean atmosphere.

【0003】一方、リーン雰囲気下におけるNOx浄化
性能を向上させる触媒が数多く報告されている。特に、
アルミナを用いる排気ガス浄化用触媒について数多く提
案されており、例えば特開平4−284848号公報、
特開平4−358525号公報等に開示されている。前
記特許公報中に記載されたアルミナを用いる排気ガス浄
化用触媒は、触媒として、金属を担持したアルミナ、金
属及びアルミナの複合酸化物である金属アルミネートを
用いることにより、高温域における触媒性能を向上させ
ることができ、高温域におけるリーン雰囲気下での排気
ガス中のNOxを還元除去するのみならず、効率よくN
Ox、一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)を浄化
することができるものである。
On the other hand, many catalysts that improve the NOx purification performance in a lean atmosphere have been reported. In particular,
Many proposals have been made for exhaust gas purifying catalysts using alumina, for example, JP-A-4-284848.
It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-358525. Exhaust gas purifying catalyst using alumina described in the patent publication, by using a metal-supported alumina, a metal aluminate that is a composite oxide of metal and alumina as a catalyst, the catalytic performance in a high temperature range. Not only can NOx in the exhaust gas be reduced and removed in a lean atmosphere in a high temperature region, but also N
It can purify Ox, carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルミナを主成分とした触媒では、廃棄ガス中の有
害成分(HC,CO,NOx)のうち、特に排気ガス組
成物(HC種)や温度、更には排気ガス中に含まれる水
分の影響を強く受けるNOxの浄化性能が、500℃以
上の高温域でなければ充分に発現しない。このため、低
温から高温までの幅広い温度域における触媒活性、特に
NOx浄化性能の向上が大きな課題となっていた。
However, in the above-mentioned conventional catalyst containing alumina as a main component, among the harmful components (HC, CO, NOx) in the waste gas, especially the exhaust gas composition (HC species) and the temperature. Furthermore, the purification performance of NOx that is strongly affected by the water contained in the exhaust gas is not sufficiently expressed unless it is in a high temperature range of 500 ° C. or higher. Therefore, improvement of catalytic activity in a wide temperature range from low temperature to high temperature, in particular, improvement of NOx purification performance has been a major issue.

【0005】従って、本発明の目的は、従来の触媒では
活性を示さなかったリーン雰囲気下におけるNOx浄化
性能を向上させることができ、また低温から高温までの
幅広い温度域において排気ガス中のNOxを浄化するこ
とができる排気ガス浄化用触媒を提供するにある。
Therefore, the object of the present invention is to improve the NOx purification performance in a lean atmosphere, which was not active with conventional catalysts, and to reduce NOx in exhaust gas in a wide temperature range from low temperature to high temperature. An object is to provide a catalyst for purifying exhaust gas that can be purified.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究した結果、銅、コバルト及びア
ルミニウム成分を含有する多成分系複合酸化物を触媒担
体にコートした触媒は、リーン雰囲気下においても低温
域から高温域まで、充分なNOx浄化性能を有すること
を見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventor has found that a catalyst prepared by coating a catalyst carrier with a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum components is The present inventors have found that the present invention has sufficient NOx purification performance in a low temperature range to a high temperature range even in a lean atmosphere, and reached the present invention.

【0007】本発明に係る排気ガス浄化用触媒は、次の
一般式: Cua Cob Ald g (式中、a,b,c及びdは各元素の原子比率を示し、
d=2.0のとき、a=0.01〜0.3、b=0.0
5〜0.4であり、gは上記各成分の原子価を満足させ
るのに必要な酸素原子数である)で表される銅,コバル
ト及びアルミニウムを含む多成分系複合酸化物からなる
ことを特徴とするものである。
The exhaust gas purifying catalyst according to the present invention has the following general formula: Cu a Co b Al d O g (where a, b, c and d represent the atomic ratio of each element,
When d = 2.0, a = 0.01 to 0.3, b = 0.0
5 to 0.4, and g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components) and is composed of a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum. It is a feature.

【0008】また、前記触媒のHC酸化活性を更に調節
するために、本発明に係る他の排気ガス浄化用触媒は、
次の一般式: Cua Cob Ald e g (式中、Xはクロム、マンガン及び鉄からなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素であり、a,b,d及びe
は各元素の原子比率を示し、d=2.0のとき、a=
0.01〜0.3、b=0.05〜0.4、e≦0.2
であり、gは上記各成分の原子価を満足させるのに必要
な酸素原子数である)で表される銅、コバルト及びアル
ミニウムを含む多成分系複合酸化物からなることを特徴
とするものである。
Further, in order to further control the HC oxidation activity of the catalyst, another exhaust gas purifying catalyst according to the present invention comprises:
The following general formula: Cu a Co b Al d X e O g (wherein X is at least one element selected from the group consisting of chromium, manganese and iron, and a, b, d and e).
Indicates the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a =
0.01-0.3, b = 0.05-0.4, e ≦ 0.2
And g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components), and is composed of a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum. is there.

【0009】また、上記触媒のNOx浄化性能を更に向
上させるために、本発明に係る他の排気ガス浄化用触媒
は、次の一般式: Cua Cob Ald f g (式中、Yはホウ素、珪素、リン、チタン、バナジウ
ム、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデ
ン、銀、インジウム、錫、ランタン、セリウム、プラセ
オジウム、ネオジウム及びタングステンからなる群より
選ばれる少なくとも1種の元素であり、a,b,d及び
fは各元素の原子比率を示し、d=2.0のとき、a=
0.01〜0.3、b=0.05〜0.4、f=≦0.
2であり、gは上記各成分の原子価を満足させるのに必
要な酸素原子数である)で表される銅、コバルト及びア
ルミニウムを含む多成分系複合酸化物からなることを特
徴とするものである。
In order to further improve the NOx purification performance of the above catalyst, another exhaust gas purification catalyst according to the present invention has the following general formula: Cu a Co b Al d Y f O g (wherein Y is at least one element selected from the group consisting of boron, silicon, phosphorus, titanium, vanadium, gallium, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, indium, tin, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and tungsten, and a , B, d and f represent the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a =
0.01-0.3, b = 0.05-0.4, f = ≦ 0.
2 and g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components) and is composed of a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum. Is.

【0010】また、上記触媒のHC酸化活性及びNOx
浄化性能を更に向上させるために、本発明に係る他の排
気ガス浄化用触媒は、次の一般式: Cua Cob Ald e f g (式中、Xはクロム、マンガン及び鉄からなる群から選
ばれる少なくとも1種以上の元素であり、Yはホウ素、
珪素、リン、チタン、バナジウム、ガリウム、イットリ
ウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、インジウム、
錫、ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム
及びタングステンからなる群より選ばれる少なくとも1
種の元素でありa,b,d,e及びfは各元素の原子比
率を示し、d=2.0のとき、a=0.01〜0.3、
b=0.05〜0.4、e≦0.2、f=≦0.2であ
り、gは上記各成分の原子価を満足させるのに必要な酸
素原子数である)で表される銅、コバルト及びアルミニ
ウムを含む多成分系複合酸化物からなることを特徴とす
るものである。
Further, the HC oxidation activity and NOx of the above catalyst
In order to further improve the purification performance, another exhaust gas purification catalyst according to the present invention has the following general formula: Cu a Co b Al d X e Y f O g (where X is chromium, manganese, and iron). Is at least one element selected from the group consisting of, Y is boron,
Silicon, phosphorus, titanium, vanadium, gallium, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, indium,
At least one selected from the group consisting of tin, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and tungsten.
The seed elements a, b, d, e and f represent the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a = 0.01 to 0.3,
b = 0.05 to 0.4, e ≦ 0.2, f = ≦ 0.2, and g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components). It is characterized by comprising a multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum.

【0011】また、上記触媒の触媒表面の吸着活性点を
修飾して、触媒上のHC及びNOxの吸着状態を微妙に
調節するため、本発明に係る他の排気ガス浄化用触媒
は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から成る少
なくとも1種の元素、好適には、銅、コバルト及びアル
ミニウムを含む多成分系複合酸化物にカリウム、セシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウム、カルシウム及びバ
リウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を
添加することを特徴とする。
In order to finely adjust the adsorption state of HC and NOx on the catalyst by modifying the adsorption active points on the catalyst surface of the above catalyst, another catalyst for purifying exhaust gas according to the present invention is an alkali metal catalyst. And at least one element selected from the group of alkaline earth metals, preferably selected from the group consisting of potassium, cesium, magnesium, strontium, calcium and barium in a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum. It is characterized in that at least one element is added.

【0012】本発明に係る触媒は、アルミナ(A12
3 )に特定の組成比のコバルトを添加したコバルトアル
ミネート触媒(以下、「コバルト−アルミニウム系複合
酸化物」と称す)とすることにより、量論比のコバルト
−アルミニウム系複合酸化物に比べて触媒活性(HCと
NOxの両方の活性)を大幅に向上させることができ
る。コバルトの最適組成比は、上記一般式中のd=2.
0に対しb=0.05〜0.4の範囲である。bが0.
05より小さいと、HCとNOxの両方の活性に対する
触媒活性が低下し、bが0.4より大きくなるとNOx
浄化性能が低下する。
The catalyst according to the present invention comprises alumina (A1 2 O
By using a cobalt aluminate catalyst (hereinafter, referred to as "cobalt-aluminum-based composite oxide") in which a specific composition ratio of cobalt is added to 3 ), a cobalt-aluminum-based composite oxide having a stoichiometric ratio can be obtained. The catalytic activity (both the activity of HC and NOx) can be significantly improved. The optimum composition ratio of cobalt is d = 2.
0 is in the range of b = 0.05 to 0.4. b is 0.
When it is less than 05, the catalytic activity for both HC and NOx activity is lowered, and when b is more than 0.4, NOx is activated.
Purification performance decreases.

【0013】更に、本発明においては、銅の組成比は、
上記一般式中のd=2.0に対しa=0.01〜0.3
の範囲である。かかる範囲の銅を添加することにより、
上記組成に限定されたコバルト−アルミニウム系複合酸
化物の活性向上に顕著な効果を示す。特に、NO転換性
能(NOからN2 への選択性)を低下させずに、低温か
らの高い活性が得られる。但し、銅の組成が、d=2.
0に対してaが0.01より小さいと触媒本来の効果が
発揮されず、逆にaが0.3を超えるとNO転換性能が
低下する。なお、銅はコバルトと同様にアルミナの結晶
構造に入り、スピネル構造を形成していると考えられ
る。
Further, in the present invention, the composition ratio of copper is
A = 0.01 to 0.3 for d = 2.0 in the above general formula
Range. By adding copper in such a range,
It shows a remarkable effect in improving the activity of the cobalt-aluminum composite oxide limited to the above composition. In particular, high activity from low temperatures can be obtained without reducing the NO conversion performance (selectivity from NO to N 2 ). However, the composition of copper is d = 2.
When a is smaller than 0.01 with respect to 0, the original effect of the catalyst is not exhibited, and conversely, when a is larger than 0.3, the NO conversion performance is deteriorated. It is considered that copper enters the crystal structure of alumina like cobalt and forms a spinel structure.

【0014】また、X成分は、上記銅−コバルト−アル
ミニウム系複合酸化物のHC酸化活性を更に改善したい
場合に必要に応じて用いることができる。このX成分の
組成はd=2.0に対しeはたかだか0.2の範囲であ
り、X成分は、触媒の使用条件においてHC酸化活性が
十分に得られる場合には、上記銅−コバルト−アルミニ
ウム系複合酸化物をそのまま用いることができ、特に添
加する必要はない。従って、X成分は触媒性能,特にH
C酸化活性を改善する必要がある場合に添加すれば良い
が、その添加量がd=2.0に対しeが0.2を超える
と、基本組成である銅−コバルト−アルミニウム系複合
酸化物の触媒性能が却って低下し好ましくない。
Further, the X component can be used as necessary when it is desired to further improve the HC oxidation activity of the copper-cobalt-aluminum composite oxide. The composition of the X component is such that d is 2.0 and e is at most 0.2, and the X component is the above-mentioned copper-cobalt-cobalt when the HC oxidation activity is sufficiently obtained under the conditions of use of the catalyst. The aluminum-based composite oxide can be used as it is, and it is not particularly necessary to add it. Therefore, X component is catalytic performance, especially H
It may be added if it is necessary to improve the C oxidation activity, but if the added amount of d exceeds 2.0 and e exceeds 0.2, the basic composition is a copper-cobalt-aluminum composite oxide. However, the catalyst performance is rather deteriorated, which is not preferable.

【0015】Y成分は、上記銅−コバルト−アルミニウ
ム系複合酸化物のNOx浄化性能を更に改善したい場合
に必要に応じて用いることができる。このY成分の組成
はd=2.0に対しfはたかだか0.2の範囲であり、
Y成分は、触媒の使用条件においてNOx除去活性が十
分に得られる場合には、上記銅−コバルト−アルミニウ
ム系複合酸化物をそのまま用いることができ、特に添加
する必要はない。従って、Y成分は触媒性能、特にNO
x浄化性能を改善する必要がある場合に添加すれば良い
が、その添加量がd=2.0に対しfが0.2を超える
と基本組成である銅−コバルト−アルミニウム系複合酸
化物の触媒性能が却って低下し好ましくない。
The Y component can be used as needed when it is desired to further improve the NOx purification performance of the copper-cobalt-aluminum composite oxide. The composition of this Y component is d = 2.0, but f is at most 0.2.
As the Y component, the above copper-cobalt-aluminum composite oxide can be used as it is, if the NOx removing activity is sufficiently obtained under the use condition of the catalyst, and it is not particularly necessary to add it. Therefore, the Y component is catalytic performance, especially NO.
x may be added when it is necessary to improve the purification performance, but when the added amount is more than d = 2.0 and f exceeds 0.2, the basic composition of the copper-cobalt-aluminum composite oxide is improved. The catalyst performance is rather deteriorated, which is not preferable.

【0016】X成分及びY成分は、上記銅−コバルト−
アルミニウム系複合酸化物のHC酸化活性及びNOx浄
化性能を同時に、更に改善したい場合に、必要に応じて
組み合わせて用いることができる。このX成分及びY成
分の組成はd=2.0に対しeはたかだか0.2、fは
たかだか0.2の範囲であり、その数値限定理由は上記
したものと同様である。X成分及びY成分は使用条件に
おいてHC酸化活性及びNOx浄化性能が十分に得られ
る場合には、上記銅−コバルト−アルミニウム系複合酸
化物をそのままで用いることができ、特に添加する必要
はない。従って、X成分及びY成分は触媒性能、特にH
C酸化活性及びNOx浄化性能を同時に改善する必要が
ある場合に添加すれば良い。
The X component and the Y component are the above-mentioned copper-cobalt-
When it is desired to further improve the HC oxidation activity and the NOx purification performance of the aluminum-based composite oxide, they can be used in combination as needed. The composition of the X component and the Y component is such that e is at most 0.2 and f is at most 0.2 with respect to d = 2.0, and the reason for limiting the numerical values is the same as that described above. The above-mentioned copper-cobalt-aluminum composite oxide can be used as the X component and the Y component, if HC oxidation activity and NOx purification performance are sufficiently obtained under the use conditions, and it is not particularly necessary to add them. Therefore, the X component and the Y component have catalytic performance, especially H
It may be added when it is necessary to improve the C oxidation activity and the NOx purification performance at the same time.

【0017】換言すれば、本発明に係る触媒上では、H
Cを還元剤としたNOxの選択還元反応が生じており、
還元剤であるHCがNOxの浄化反応にどの程度有効に
寄与するか否かのNOx浄化効率が重要である。従っ
て、HCの活性化が生ぜずNOxの浄化に有効に作用し
ない場合にはHC酸化活性を向上させ、一方、HCの完
全酸化(CO2 の生成)が進行しすぎる場合にはHC酸
化活性を低下させる必要があり、このためX成分及び/
又はY成分を添加し、HC活性を調節することによりN
Ox浄化選択性を変化させ、逆にNOx浄化選択性を調
節することによりHC活性を変化させる。
In other words, on the catalyst according to the present invention, H
A selective reduction reaction of NOx using C as a reducing agent occurs,
The NOx purification efficiency, which is how effective the reducing agent HC contributes to the NOx purification reaction, is important. Therefore, when the activation of HC does not occur and it does not act effectively on the purification of NOx, the HC oxidation activity is improved, while when the complete oxidation of HC (generation of CO 2 ) proceeds too much, the HC oxidation activity is increased. It is necessary to reduce the X component and / or
Alternatively, by adding a Y component and adjusting the HC activity, N
The HC activity is changed by changing the Ox purification selectivity and, conversely, adjusting the NOx purification selectivity.

【0018】更に、本発明においては、上記銅−コバル
ト−アルミニウム系複合酸化物の触媒表面の吸着活性点
を修飾し、触媒上のHCとNOの吸着状態を微妙に調節
したい場合に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を必
要に応じて用いることができる。アルカリ金属及びアル
カリ土類金属は使用条件において充分なNOx浄化性能
及びHC酸化活性が得られる場合には、上記銅−コバル
ト−アルミニウム系複合酸化物をそのまま用いることが
でき、特に添加する必要はない。特に好ましいアルカリ
金属には、カリウム及びセシウムが含まれ、またアルカ
リ土類金属には、マグネシウム、ストロンチウム、カル
シウム及びバリウムが含まれ、これらの元素の1種以上
を添加することができる。その添加量は基本組成である
銅−コバルト−アルミニウム系複合酸化物の粉末に対し
て3.0重量%以下が好ましい。3.0重量%より多く
なると、逆にHC酸化活性及びNOx転換活性と選択性
が低下し好ましくない。
Further, in the present invention, when it is desired to finely adjust the adsorption state of HC and NO on the catalyst by modifying the adsorption active point on the catalyst surface of the above copper-cobalt-aluminum composite oxide. And alkaline earth metals can be used if desired. As for the alkali metal and the alkaline earth metal, the above copper-cobalt-aluminum composite oxide can be used as it is, if sufficient NOx purification performance and HC oxidation activity can be obtained under the use conditions, and it is not particularly necessary to add it. . Particularly preferred alkali metals include potassium and cesium, and alkaline earth metals include magnesium, strontium, calcium and barium, and one or more of these elements can be added. The amount of addition is preferably 3.0% by weight or less based on the powder of the copper-cobalt-aluminum composite oxide, which is the basic composition. If it exceeds 3.0% by weight, conversely, the HC oxidation activity and NOx conversion activity and the selectivity are lowered, which is not preferable.

【0019】酸素の原子数については全ての元素の原子
を同定しなければならないが、多成分系触媒では形成さ
れる酸化物の構造や配位状態によって元素の原子価が異
なるため特定することは非常に困難である。
Regarding the number of oxygen atoms, it is necessary to identify the atoms of all elements, but in the multi-component catalyst, the valence of the element varies depending on the structure and coordination state of the oxide formed, so it is not possible to specify it. Very difficult.

【0020】本発明に用いる触媒調製用の原料化合物と
しては、各元素の硝酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩、酢
酸塩、ハロゲン化物及び酸化物等を任意に組み合わせて
使用することができるが、特に水溶性塩を使用すること
が触媒性能を向上させる観点から好ましい。
As the raw material compound for preparing the catalyst used in the present invention, nitrates, carbonates, ammonium salts, acetates, halides, oxides and the like of each element can be used in any combination. It is preferable to use the organic salt from the viewpoint of improving the catalyst performance.

【0021】本発明に係る触媒の調製法としては、特別
な方法に限定されず、成分の著しい偏在を伴わない限
り、公知の蒸発乾固法、沈殿法、含浸法等の種々の方法
の中から適宜選択して使用することができるが、特にア
ンモニア水、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム及び硫酸水素アンモニウムからな
る群から選ばれる少なくとも1種の化合物の水溶液を沈
殿剤とし加える沈殿法を用いることが、銅−コバルト−
アルミニウムを含む多成分系複合酸化物の表面積を充分
に確保でき、また十分な量の担持金属を分散性良く得る
ことができるため好ましい。
The method for preparing the catalyst according to the present invention is not limited to a special method, and various known methods such as a dry evaporation method, a precipitation method and an impregnation method may be used as long as the components are not unevenly distributed. Can be appropriately selected from the above, and particularly, a precipitation method in which an aqueous solution of at least one compound selected from the group consisting of ammonia water, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium sulfate and ammonium hydrogen sulfate is used as a precipitant is used. That copper-cobalt-
It is preferable because the surface area of the multi-component composite oxide containing aluminum can be sufficiently secured and a sufficient amount of the supported metal can be obtained with good dispersibility.

【0022】本発明に係る排気ガス浄化用触媒を製造す
るに際しては、まず銅、コバルト及びアルミニウム成分
を含む触媒原料を純水に加えて攪拌する。この際、各触
媒原料を同時に又は別個に溶解した液を加えても良い。
また、X成分及び/又はY成分を含む触媒原料を同時に
又は別個に溶解した液を加えても良い。次いで、この触
媒原料を加えた混合溶液にアンモニア水、炭酸アンモニ
ウム、炭酸水素アンモニウム、硫酸アンモニウム及び硫
酸水素アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも
1種の化合物の水溶液を徐々に添加し、溶液のpHを
7.0〜9.0の範囲になるように調整した後、残留物
を熱処理すると、目的の触媒が得られる。
In producing the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention, first, a catalyst raw material containing copper, cobalt and aluminum components is added to pure water and stirred. At this time, a liquid in which each catalyst raw material is dissolved simultaneously or separately may be added.
Further, a liquid in which the catalyst raw materials containing the X component and / or the Y component are dissolved simultaneously or separately may be added. Then, an aqueous solution of at least one compound selected from the group consisting of aqueous ammonia, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium sulfate and ammonium hydrogen sulfate is gradually added to the mixed solution containing the catalyst raw material to adjust the pH of the solution to 7 After adjusting to a range of 0.0 to 9.0, the residue is heat treated to obtain the desired catalyst.

【0023】本発明による排気ガス浄化用触媒は、沈殿
法で得られた酸化物が有する微細な細孔構造と大きな表
面積が低温活性の発現に重要な役割を果たしている。こ
れに対し、上記沈殿剤を用いないで得た触媒は、微細な
細孔構造に欠け、しかも反応に有効な表面積が小さくな
り、触媒活性が低下するため、沈殿法を用いることが好
ましい。この沈殿法に用いる沈殿剤として、上記アンモ
ニア水やアンモニウム化合物を使用すれば洗浄が不十分
でも金属元素は残留せず、またアンモニウム化合物(滴
下後は、主として硝酸アンモニウム等)が残留しても後
の焼成で容易に分解除去することができる。これに対
し、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等の金属塩を使
用すると、得られる沈殿中にナトリウム等の金属元素が
残留し、こさらの残留元素が触媒性能に悪影響を及ぼす
ので、これらを除去するため洗浄工程が必要になる。
In the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention, the fine pore structure and large surface area of the oxide obtained by the precipitation method play an important role in exhibiting low temperature activity. On the other hand, the catalyst obtained without using the above-mentioned precipitating agent lacks a fine pore structure, and the surface area effective for the reaction becomes small, so that the catalytic activity decreases, so that it is preferable to use the precipitation method. If the above-mentioned ammonia water or ammonium compound is used as the precipitant used in this precipitation method, the metal element does not remain even if the cleaning is insufficient, and even if the ammonium compound (mainly ammonium nitrate etc. after dropping) remains. It can be easily decomposed and removed by firing. On the other hand, when a metal salt such as sodium hydroxide or sodium carbonate is used, metal elements such as sodium remain in the obtained precipitate, and these residual elements adversely affect the catalyst performance, so these are removed. Therefore, a cleaning process is required.

【0024】上記沈殿法を実施するに際しては、溶液の
pHを7.0〜9.0の範囲に調整することにより、各
種の金属塩に沈殿を形成することができる。pHが7.
0より低いと各種元素が充分に沈殿を形成せず、逆にp
Hが9.0より高いと沈殿した成分の一部が再溶解する
ことがある。
When carrying out the above-mentioned precipitation method, the pH of the solution can be adjusted to a range of 7.0 to 9.0 to form precipitates in various metal salts. pH is 7.
When it is lower than 0, various elements do not form a precipitate sufficiently, and conversely p
When H is higher than 9.0, some of the precipitated components may be redissolved.

【0025】水の除去は、例えば濾過法や蒸発乾固法等
の公知の方法の中から適宜選択して行うことができる。
熱処理は、特に制限されないが、例えば500〜100
0℃の範囲の温度で空気中及び/又は空気流通下で行う
ことが好ましく、銅とコバルトがアルミナに固溶し、基
本組成である銅−コバルト−アルミニウム化合物が形成
するまで行う。
The water can be removed by appropriately selecting from known methods such as filtration and evaporation to dryness.
The heat treatment is not particularly limited, but is, for example, 500 to 100.
It is preferable to carry out at a temperature in the range of 0 ° C. in air and / or under air flow until copper and cobalt are solid-dissolved in alumina to form a copper-cobalt-aluminum compound as a basic composition.

【0026】上記銅−コバルト−アルミニウム成分と共
にpH7.0〜9.0の範囲において沈澱を形成しにく
いY成分あるいはアルカリ金属及びアルカリ土類金属の
添加法としては、例えば含浸法や混練法等の公知の方法
の中から適宜選択して行うことができるが、特に含浸法
を用いることが好ましい。添加後の熱処理は、上記と同
様、特に制限されないが、例えば500〜1000℃の
範囲の温度で空気中及び/又は空気流通下で行うことが
好ましい。
Examples of the method for adding the Y component or the alkali metal and alkaline earth metal, which hardly form a precipitate in the pH range of 7.0 to 9.0, together with the copper-cobalt-aluminum component, include the impregnation method and the kneading method. The method can be appropriately selected from known methods, and the impregnation method is particularly preferably used. The heat treatment after the addition is not particularly limited as in the above, but is preferably performed in the air and / or in the air flow at a temperature in the range of 500 to 1000 ° C, for example.

【0027】このようにして得られる本発明に係る排気
ガス浄化用触媒は、無担体でも有効に使用することがで
きるが、粉砕・スラリーとし、触媒担体にコートして、
400〜900℃で焼成して用いることが好ましい。触
媒担体としては、公知の触媒担体の中から適宜選択して
使用することができ、例えばモノリス担体やメタル担体
等が挙げられる。
The thus obtained exhaust gas purifying catalyst according to the present invention can be effectively used without a carrier, but it is pulverized and slurried and coated on a catalyst carrier,
It is preferable to use it after firing at 400 to 900 ° C. The catalyst carrier can be appropriately selected and used from known catalyst carriers, and examples thereof include a monolith carrier and a metal carrier.

【0028】この触媒担体の形状は、特に制限されない
が、通常はハニカム形状で使用することが好ましく、ハ
ニカム状の各種基材に触媒粉末を塗布して用いられる。
このハニカム材料としては、一般にコージェライト質の
ものが多く用いられるが、金属材料からなるハニカムを
用いることも可能であり、更には触媒粉末そのものをハ
ニカム形状に成形しても良い。触媒の形状をハニカム状
とすることにより、触媒と排気ガスとの接触面積が大き
くなり、圧力損失も抑えられるため自動車用として用い
る場合に極めて有効である。
The shape of the catalyst carrier is not particularly limited, but it is usually preferable to use it in a honeycomb shape, and the catalyst powder is applied to various honeycomb-shaped base materials.
As the honeycomb material, a cordierite material is generally used, but a honeycomb made of a metal material can be used, and the catalyst powder itself may be formed into a honeycomb shape. By making the shape of the catalyst honeycomb, the contact area between the catalyst and the exhaust gas becomes large and the pressure loss can be suppressed, which is extremely effective when used for automobiles.

【0029】以下、本発明を次の実施例及び比較例によ
り説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。実施例及び比較例において特に断らない限り、
部は重量部、%は重量%を示す。
The present invention will be described below with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified in Examples and Comparative Examples,
The parts are parts by weight and the% is% by weight.

【0030】実施例1 硝酸銅1.6部、硝酸コバルト3.9部及び硝酸アルミ
ニウム50部を純粋400部に加え、攪拌・溶解した。
次に、この溶液を攪拌しながら、5%のアンモニア水を
徐々に滴下して、溶液のpHが7.0から9.0の間に
なるようにした。生成した沈殿物を濾過して取り出し、
150℃で12時間乾燥した後、800℃で2時間、空
気中で焼成した。こうして得られた粉末500部と純水
1000部をボールミルで混合した後、粉砕し、得られ
たスラリーをモノリス担体基材に付着させ、400℃で
1時間焼成した。この時の付着量を200g/Lに設定
した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Cu
0.1 Co0.2 Al2.0 であった。
Example 1 1.6 parts of copper nitrate, 3.9 parts of cobalt nitrate and 50 parts of aluminum nitrate were added to 400 parts of pure water and stirred and dissolved.
Next, while stirring this solution, 5% ammonia water was gradually added dropwise so that the pH of the solution was between 7.0 and 9.0. The precipitate formed is filtered off and
After drying at 150 ° C. for 12 hours, it was baked in air at 800 ° C. for 2 hours. 500 parts of the powder thus obtained and 1000 parts of pure water were mixed by a ball mill and then pulverized, and the obtained slurry was adhered to a monolith carrier substrate and calcined at 400 ° C. for 1 hour. The adhesion amount at this time was set to 200 g / L. The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu.
It was 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0031】実施例2 5%のアンモニア水の代わりに5%の炭酸アンモニウム
水溶液を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。得
られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Cu0.1 Co
0.2 Al2.0 であった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that a 5% aqueous solution of ammonium carbonate was used instead of the 5% aqueous ammonia. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co.
It was 0.2 Al 2.0 .

【0032】実施例3 5%のアンモニア水の代わりに5%の炭酸水素アンモニ
ウム水溶液を用いた以外は、実施例1と同様に実施し
た。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Cu0.1
Co0.2 Al2.0 であった。
Example 3 Example 3 was repeated except that 5% aqueous ammonium hydrogen carbonate solution was used instead of 5% aqueous ammonia. The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1
It was Co 0.2 Al 2.0 .

【0033】実施例4 5%のアンモニア水の代わりに5%の硫酸アンモニウム
水溶液を用いた以外は、実施例1と同様に実施した。得
られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Cu0.1 Co
0.2 Al2.0 であった。
Example 4 Example 4 was repeated except that a 5% aqueous ammonium sulfate solution was used instead of the 5% aqueous ammonia. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co.
It was 0.2 Al 2.0 .

【0034】実施例55%のアンモニア水の代わりに5
%の硫酸水素アンモニウム水溶液を用いた以 外は、実施例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素
以外の成分の組成は、Cu0.1 Co0.2 Al2.0 であっ
た。
Example 5 5% instead of 5% aqueous ammonia
% Aqueous ammonium hydrogen sulfate solution was used, and the same procedure as in Example 1 was performed. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0035】実施例6 硝酸コバルトを1.95部に変えて用いた以外は、実施
例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分
の組成は、Cu0.1 Co0.1 Al2.0 であった。
Example 6 The procedure of Example 1 was repeated, except that cobalt nitrate was changed to 1.95 parts. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co 0.1 Al 2.0 .

【0036】実施例7 硝酸コバルトを7.8部に変えて用いた以外は、実施例
1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の
組成は、Cu0.1 Co0.4 Al2.0 であった。
Example 7 The procedure of Example 1 was repeated, except that cobalt nitrate was changed to 7.8 parts. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co 0.4 Al 2.0 .

【0037】実施例8 硝酸銅を0.8部に変えて用いた以外は、実施例1と同
様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成
は、Cu0.05Co0.2 Al2.0 であった。
Example 8 Example 8 was repeated except that the amount of copper nitrate was changed to 0.8 part. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.05 Co 0.2 Al 2.0 .

【0038】実施例9 硝酸銅を2.4部に変えて用いた以外は、実施例1と同
様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成
は、Cu0.15Co0.2 Al2.0 であった。
Example 9 Example 9 was repeated except that copper nitrate was changed to 2.4 parts. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.15 Co 0.2 Al 2.0 .

【0039】実施例10 ホウ酸0.04部、硝酸ランタン0.29部を加えた以
外は、実施例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素
以外の成分の組成は、B0.01La0.01Cu0.1 Co0.1
Al2.0 であった。
Example 10 Example 1 was repeated except that 0.04 part of boric acid and 0.29 part of lanthanum nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was B 0.01 La 0.01 Cu 0.1 Co 0.1.
It was Al 2.0 .

【0040】実施例11 モリブデン酸アンモニウム0.12部、シリカゾル0.
2部、硝酸セリウム0.29部を加えた以外は、実施例
1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の
組成は、Mo0.01Si0.01Ce0.01Cu0.1 Co0.2
2.0 であった。
Example 11 0.12 parts of ammonium molybdate, silica sol 0.
Example 1 was repeated except that 2 parts and 0.29 part of cerium nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Mo 0.01 Si 0.01 Ce 0.01 Cu 0.1 Co 0.2 A.
It was l 2.0 .

【0041】実施例12 硝酸銀0.11部、リン酸0.08部、硝酸プラセオジ
ウム0.28部を加えた以外は、実施例1と同様に実施
した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Ag
0.010.01Pr0.01Cu0.1 Co0.2 Al2.0 であっ
た。
Example 12 The procedure of Example 1 was repeated except that 0.11 part of silver nitrate, 0.08 part of phosphoric acid and 0.28 part of praseodymium nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Ag.
It was 0.01 P 0.01 Pr 0.01 Cu 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0042】実施例13 硝酸インジウム0.24部、塩化チタン0.13部、硝
酸ネオジウム0.29部を加えた以外は、実施例1と同
様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成
は、In0.01Ti0.01Nd0.01Cu0.1 Co0.2 Al
2.0 であった。
Example 13 Example 13 was repeated except that 0.24 part of indium nitrate, 0.13 part of titanium chloride and 0.29 part of neodymium nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was In 0.01 Ti 0.01 Nd 0.01 Cu 0.1 Co 0.2 Al.
It was 2.0 .

【0043】実施例14 硝酸ジルコニウム0.29部、メタバナジン酸アンモニ
ウム0.08部、硝酸ガリウム0.27部を加えた以外
は、実施例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以
外の成分の組成は、Zr0.010.01Ga0.01Cu0.1
0.2 Al2.0 であった。
Example 14 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.29 part of zirconium nitrate, 0.08 part of ammonium metavanadate and 0.27 part of gallium nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Zr 0.01 V 0.01 Ga 0.01 Cu 0.1 C.
It was 0.2 Al 2.0 .

【0044】実施例15 塩化錫0.15部、硝酸イットリウム0.26部、タン
グステン酸アンモニウム0.17部を加えた以外は、実
施例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成
分の組成は、Sn0.010.010.01Cu0.1 Co0.2
2.0 であった。
Example 15 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.15 part of tin chloride, 0.26 part of yttrium nitrate and 0.17 part of ammonium tungstate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Sn 0.01 Y 0.01 W 0.01 Cu 0.1 Co 0.2 A.
It was l 2.0 .

【0045】実施例16 硝酸カリウムを用い、酸化カリウムに換算して0.01
%相当量を、実施例1の触媒に含浸した。
Example 16 Using potassium nitrate, converted to potassium oxide, 0.01
% Equivalent amount was impregnated into the catalyst of Example 1.

【0046】実施例17 硝酸セシウムを用い、酸化セシウムに換算して0.01
%相当量を、実施例11の触媒に含浸した。
Example 17 Using cesium nitrate, 0.01 was calculated in terms of cesium oxide.
% Equivalent amount was impregnated into the catalyst of Example 11.

【0047】実施例18 硝酸マグネシウムを用い、酸化マグネシウムに換算して
0.01%相当量を、実施例13の触媒に含浸した。
Example 18 The catalyst of Example 13 was impregnated with magnesium nitrate in an amount of 0.01% equivalent to magnesium oxide.

【0048】実施例19 硝酸ストスンチウムを用い、酸化ストロンチウムに換算
して0.01%相当量を、実施例1の触媒に含浸した。
Example 19 The catalyst of Example 1 was impregnated with strontium nitrate in an amount equivalent to 0.01% in terms of strontium oxide.

【0049】実施例20 硝酸カルシウムを用い、酸化カルシウムに換算して0.
01%相当量を、実施例15の触媒に含浸した。
Example 20 Using calcium nitrate, it was converted to calcium oxide and converted to 0.
The catalyst of Example 15 was impregnated with an amount equivalent to 01%.

【0050】実施例21 酢酸バリウム用い、酸化バリウムに換算して0.01%
相当量を、実施例1の触媒に含浸した。
Example 21 Using barium acetate, 0.01% in terms of barium oxide
A considerable amount was impregnated with the catalyst of Example 1.

【0051】実施例22 硝酸クロム0.53部、硝酸マンガン0.38部を加え
た以外は、実施例1と同様に実施した。得られた触媒の
酸素以外の成分の組成は、Cr0.02Mr0.02Cu0.1
0.2 Al2.0 であった。
Example 22 The procedure of Example 1 was repeated except that 0.53 part of chromium nitrate and 0.38 part of manganese nitrate were added. The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst was Cr 0.02 Mr 0.02 Cu 0.1 C
It was 0.2 Al 2.0 .

【0052】実施例23 硝酸鉄0.54部を加えた以外は、実施例1と同様に実
施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Fe
0.02Cu0.1 Co0.2 Al2.0 であった。
Example 23 Example 1 was repeated except that 0.54 part of iron nitrate was added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Fe.
It was 0.02 Cu 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0053】実施例24 硝酸クロム0.53部、硝酸マンガン0.38部、モリ
ブデン酸アンモニウム0.12部、シリカゾル0.2
部、硝酸セリウム0.29部を加えた以外は、実施例1
と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組
成は、Cr0.02Mn0.02Mo0.01Si0.01Ce0.01Cu
0.1 Co0.2 Al2.0 であった。
Example 24 Chromium nitrate 0.53 parts, manganese nitrate 0.38 parts, ammonium molybdate 0.12 parts, silica sol 0.2
Parts, Example 1 except that 0.29 parts of cerium nitrate was added
It carried out similarly to. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cr 0.02 Mn 0.02 Mo 0.01 Si 0.01 Ce 0.01 Cu.
It was 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0054】実施例25 硝酸鉄0.54部、硝酸インジウム0.24部、塩化チ
タン0.13部、硝酸ネオジウム0.29部を加えた以
外は、実施例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素
以外の成分の組成は、Fe0.02In0.01Ti0.01Nd
0.01Cu0.1 Co0.2 Al2.0 であった。
Example 25 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.54 part of iron nitrate, 0.24 part of indium nitrate, 0.13 part of titanium chloride and 0.29 part of neodymium nitrate were added. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Fe 0.02 In 0.01 Ti 0.01 Nd.
It was 0.01 Cu 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0055】実施例26 硝酸カリウムを用い、酸化カリウムに換算して0.01
%相当量を、実施例22の触媒に含浸した。
Example 26 Using potassium nitrate, converted to potassium oxide, 0.01
% Equivalent amount was impregnated into the catalyst of Example 22.

【0056】実施例27 硝酸マグネシウムを用い、酸化マグネシウムに換算して
0.01%相当量を、実施例23の触媒に含浸した。
Example 27 Using magnesium nitrate, the catalyst of Example 23 was impregnated with an amount of 0.01% equivalent to magnesium oxide.

【0057】実施例28 硝酸カリウムを用い、酸化カリウムに換算して0.01
%相当量を、実施例24の触媒に含浸した。
Example 28 Using potassium nitrate, converted to potassium oxide, 0.01
% Equivalent amount was impregnated into the catalyst of Example 24.

【0058】実施例29 硝酸マグネシウムを用い、酸化マグネシウムに換算して
0.01%相当量を、実施例25の触媒に含浸した。
Example 29 The catalyst of Example 25 was impregnated with magnesium nitrate in an amount of 0.01% equivalent to magnesium oxide.

【0059】比較例1 硝酸アルミニウム50部を純粋400部を加え、攪拌・
溶解した。次に、この溶液を攪拌しながら、5%のアン
モニア水を徐々に滴下して、溶液のpHが7.0から
9.0の間になるようにした。生成した沈澱物を濾過し
て取り出し、150℃で12時間乾燥した後、800℃
で2時間、空気中で焼成した。こうして得られた粉末5
00部と純粋1000部をボールミルで混合した後、粉
砕し、得られたスラリーをモノリス担体基材に付着さ
せ、400℃で1時間焼成した。この時の付着量を20
0g/Lに設定した。得られた触媒の酸素以外の成分の
組成は、A12.0であった。
Comparative Example 1 50 parts of aluminum nitrate and 400 parts of pure water were added and stirred.
Dissolved. Next, while stirring this solution, 5% ammonia water was gradually added dropwise so that the pH of the solution was between 7.0 and 9.0. The precipitate formed was filtered off, dried at 150 ° C for 12 hours and then at 800 ° C.
And baked in air for 2 hours. Powder 5 thus obtained
After mixing 00 parts and pure 1000 parts by a ball mill, it was pulverized, and the obtained slurry was attached to a monolith carrier substrate and calcined at 400 ° C. for 1 hour. The adhesion amount at this time is 20
It was set to 0 g / L. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was A 12.0 .

【0060】比較例2 硝酸銅を用いない以外は、実施例1と同様に実施した。
得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Co0.2 Al
2.0 であった。
Comparative Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that copper nitrate was not used.
The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst was Co 0.2 Al
It was 2.0 .

【0061】比較例3 5%のアンモニア水を用いない以外は、実施例1と同様
に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、
Cu0.1 Co0.2 Al2.0 であった。
Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that 5% aqueous ammonia was not used. The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst,
It was Cu 0.1 Co 0.2 Al 2.0 .

【0062】比較例4 硝酸コバルトを15.6部に変えて用いた以外は、実施
例1と同様に実施した。得られた触媒の酸素以外の成分
の組成は、Cu0.1 Co0.8 Al2.0 であった。
Comparative Example 4 The procedure of Example 1 was repeated, except that cobalt nitrate was changed to 15.6 parts. The composition of components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu 0.1 Co 0.8 Al 2.0 .

【0063】比較例5 硝酸コバルトを用いない以外は、実施例1と同様に実施
した。得られた触媒の酸素以外の成分の組成は、Cu
0.1 Al2.0 であった。
Comparative Example 5 The procedure of Example 1 was repeated except that cobalt nitrate was not used. The composition of the components other than oxygen of the obtained catalyst was Cu.
It was 0.1 Al 2.0 .

【0064】試験例1 前記実施例1〜29及び比較例1〜5の触媒について、
以下の条件で触媒活性評価を行った。活性評価には、自
動車の排気ガスを模したモデルガスを用いる自動評価装
置を用いた。また、ここで用いたL値は、酸化性ガス
(NO,O2 )と還元性ガス(CO,C3 6 )との量
論比率を表し、下式で定義される。
Test Example 1 Regarding the catalysts of Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 5,
The catalyst activity was evaluated under the following conditions. For the activity evaluation, an automatic evaluation device using a model gas imitating automobile exhaust gas was used. The L value used here represents the stoichiometric ratio of the oxidizing gas (NO, O 2 ) and the reducing gas (CO, C 3 H 6 ) and is defined by the following formula.

【0065】[0065]

【数1】 評価条件(L=5.3) 触媒 モノリス型多成分系触媒 総ガス流量 20 L/分 触媒入口ガス温度 100〜600℃ 昇温温度 30 ℃/分 空間速度 約10000H-1 入口ガス組成 平均空燃比が18.0に相当するモデルガス組成 CO 0.2% C3 6 5000ppmC NO 500ppm O2 4.50% CO2 10.0% H2 O 10.0% N2 バランス A/F振幅 なし 得られた触媒活性評価結果を表1及び表2に示す。比較
例に比べて実施例は、触媒活性が高く、後述する本発明
の効果を確認することができた。
[Equation 1] Evaluation conditions (L = 5.3) Catalyst Monolith type multi-component catalyst Total gas flow rate 20 L / min Catalyst inlet gas temperature 100 to 600 ° C Temperature rising temperature 30 ° C / min Space velocity Approximately 10,000 H -1 Inlet gas composition Average air-fuel ratio A model gas composition corresponding to 18.0 CO 0.2% C 3 H 6 5000ppm C NO 500ppm O 2 4.50% CO 2 10.0% H 2 O 10.0% N 2 balance A / F amplitude None The obtained catalytic activity evaluation results are shown in Tables 1 and 2. The catalytic activity of the example was higher than that of the comparative example, and the effect of the present invention described later could be confirmed.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の排気ガス浄化用触媒は、銅、コ
バルト及びアルミニウムを主成分とする多成分系触媒を
用いることによって、従来の触媒には活性のなかった酸
素過剰雰囲気におけるNOx浄化性能を向上することが
でき、しかも低温から高温までの幅広い温度域において
排気ガス中のNOxに対して高性能を維持できる。
The exhaust gas purifying catalyst of the present invention uses a multi-component catalyst containing copper, cobalt and aluminum as the main components, so that the conventional catalyst has no NOx purifying performance in an oxygen excess atmosphere. Can be improved, and high performance can be maintained with respect to NOx in the exhaust gas in a wide temperature range from low temperature to high temperature.

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/78 ZAB A 23/835 ZAB 23/847 23/85 ZAB A 23/86 ZAB A 23/88 ZAB A 27/185 ZAB A B01J 23/82 ZAB A 23/84 301 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01J 23/78 ZAB A 23/835 ZAB 23/847 23/85 ZAB A 23/86 ZAB A 23 / 88 ZAB A 27/185 ZAB A B01J 23/82 ZAB A 23/84 301 A

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の一般式: Cua Cob Ald g (式中、a,b及びdは各元素の原子比率を示し、d=
2.0のとき、a=0.01〜0.3、b=0.05〜
0.4であり、gは上記各成分の原子価を満足させるの
に必要な酸素原子数である)で表される銅、コバルト及
びアルミニウムを含む多成分系複合酸化物からなること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒。
1. The following general formula: Cu a Co b Al d O g (where a, b and d represent the atomic ratio of each element, and d =
When 2.0, a = 0.01 to 0.3, b = 0.05 to
0.4, and g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components.), A multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum. Exhaust gas purification catalyst.
【請求項2】 次の一般式: Cua Cob Ald e g (式中、Xはクロム、マンガン及び鉄からなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素であり、a,b,d及びe
は各元素の原子比率を示し、d=2.0のとき、a=
0.01〜0.3、b=0.05〜0.4、e≦0.2
であり、gは上記各成分の原子価を満足させるのに必要
な酸素原子数である)で表される銅、コバルト及びアル
ミニウムを含む多成分系複合酸化物からなることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。
2. The following general formula: Cu a Co b Al d X e O g (wherein X is at least one element selected from the group consisting of chromium, manganese and iron, and a, b, d And e
Indicates the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a =
0.01-0.3, b = 0.05-0.4, e ≦ 0.2
And g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components). Exhaust gas comprising a multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum represented by Purification catalyst.
【請求項3】 次の一般式: Cua Cob Ald f g (式中、Yはホウ素、珪素、リン、チタン、バナジウ
ム、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデ
ン、銀、インジウム、錫、ランタン、セリウム、プラセ
オジウム、ネオジウム及びタングステンからなる群より
選ばれる少なくとも1種の元素であり、a,b,d及び
fは各元素の原子比率を示し、d=2.0のとき、a=
0.01〜0.3、b=0.05〜0.4、f≦0.2
であり、gは上記各成分の原子価を満足させるのに必要
な酸素原子数である)で表される銅、コバルト及びアル
ミニウムを含む多成分系複合酸化物からなることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。
3. The following general formula: Cu a Co b Al d Y f O g (wherein Y is boron, silicon, phosphorus, titanium, vanadium, gallium, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, indium, tin, At least one element selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, and tungsten, where a, b, d, and f represent the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a =
0.01-0.3, b = 0.05-0.4, f ≦ 0.2
And g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components). Exhaust gas comprising a multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum represented by Purification catalyst.
【請求項4】 次の一般式: Cua Cob Ald e f g (式中、Xはクロム、マンガン及び鉄からなる群より選
ばれる少なくとも1種の元素であり、Yはホウ素、珪
素、リン、チタン、バナジウム、ガリウム、イットリウ
ム、ジルコニウム、モリブデン、銀、インジウム、錫、
ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム及び
タングステンからなる群より選ばれる少なくとも1種の
元素であり、a,b,d,e及びfは各元素の原子比率
を示し、d=2.0のとき、a=0.01〜0.3、b
=0.05〜0.4、e≦0.2、f≦0.2であり、
gは上記各成分の原子価を満足させるのに必要な酸素原
子数である)で表される銅、コバルト及びアルミニウム
を含む多成分系複合酸化物からなることを特徴とする排
気ガス浄化用触媒。
4. The following general formula: Cu a Co b Al d X e Y f O g (wherein X is at least one element selected from the group consisting of chromium, manganese and iron, and Y is boron). , Silicon, phosphorus, titanium, vanadium, gallium, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, indium, tin,
It is at least one element selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium and tungsten, and a, b, d, e and f represent the atomic ratio of each element, and when d = 2.0, a = 0.01-0.3, b
= 0.05-0.4, e ≦ 0.2, f ≦ 0.2,
g is the number of oxygen atoms required to satisfy the valences of the above components) and is composed of a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum, and the exhaust gas purifying catalyst is characterized in that .
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1つの項記載の
銅、コバルト及びアルミニウムを含む多成分系複合酸化
物にアルカリ金属及びアルカリ土類金属から成る群より
選ばれる少なくとも1種の元素を3.0重量%以下で添
加することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
5. The multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum according to claim 1, and at least one element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals. Is added in an amount of 3.0% by weight or less.
【請求項6】 前記アルカリ金属はカリウム及びセシウ
ムであり、アルカリ土類金属はマグネシウム、ストロン
チウム、カルシウム及びバリウムであることを特徴とす
る請求項5記載の排気ガス浄化用触媒。
6. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein the alkali metals are potassium and cesium, and the alkaline earth metals are magnesium, strontium, calcium, and barium.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1つの項記載の
銅、コバルト及びアルミニウムを含む多成分系複合酸化
物を触媒担体にコート層として備えたことを特徴とする
排気ガス浄化用触媒。
7. An exhaust gas purifying catalyst, characterized in that the catalyst carrier is provided with a multi-component complex oxide containing copper, cobalt and aluminum according to any one of claims 1 to 6 as a coat layer. .
【請求項8】 前記触媒担体がハニカム状モノリス担体
基材であることを特徴とする請求項7記載の排気ガス浄
化用触媒。
8. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 7, wherein the catalyst carrier is a honeycomb-shaped monolith carrier substrate.
【請求項9】 銅、コバルト及びアルミニウムを含む多
成分系複合酸化物からなり、前記複合酸化物を構成する
各金属化合物を含有する水溶液又は水分散液に、アンモ
ニア水、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、硫
酸アンモニウム及び硫酸水素アンモニウムからなる群よ
り選ばれる少なくとも1種の水溶液を加え、溶液のpH
を7.0〜9.0の範囲になるように調整した後、水分
を除去し、残留物を熱処理することを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒の製造方法。
9. Aqueous solution, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate is added to an aqueous solution or dispersion containing a multi-component composite oxide containing copper, cobalt and aluminum and containing each metal compound constituting the composite oxide. PH of the solution by adding at least one kind of aqueous solution selected from the group consisting of ammonium sulfate, ammonium sulfate and ammonium hydrogensulfate.
Is adjusted to fall within the range of 7.0 to 9.0, water is removed, and the residue is heat-treated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071292A (en) * 2001-08-30 2003-03-11 Toyota Motor Corp Catalyst containing aluminate-type compound oxide
WO2023228889A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-30 株式会社レゾナック Chlorine gas-decomposing catalyst and exhaust gas treatment device

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