JPH0824656A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPH0824656A JPH0824656A JP6169869A JP16986994A JPH0824656A JP H0824656 A JPH0824656 A JP H0824656A JP 6169869 A JP6169869 A JP 6169869A JP 16986994 A JP16986994 A JP 16986994A JP H0824656 A JPH0824656 A JP H0824656A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ゼオライトに触媒金属を担持させてなる排気ガ
ス浄化用触媒の熱劣化を防止する。 【構成】上記ゼオライトとして柱状結晶のものを採用
し、そのアスペクト比を１．２以上とする。 【効果】触媒金属の熱によるシンタリングを防止するこ
とができる。
ス浄化用触媒の熱劣化を防止する。 【構成】上記ゼオライトとして柱状結晶のものを採用
し、そのアスペクト比を１．２以上とする。 【効果】触媒金属の熱によるシンタリングを防止するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジン等の排
気ガスを浄化するための排気ガス浄化用触媒に関する。
気ガスを浄化するための排気ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジンがリーン空燃比で運転さ
れると、その排気ガスも酸素量が多くなる。従って、理
論空燃比及びその近傍の空燃比において働く従来の三元
触媒ではＮＯｘの浄化が不充分になる。これに対して、
上記排気ガス中のＮＯｘを酸素過剰雰囲気下でも分解し
浄化し得る触媒として、Ｐｔその他の貴金属をゼオライ
トにイオン交換によって担持させたＮＯｘ触媒が知られ
ている（特開平１−１３５５４１号公報参照）。
れると、その排気ガスも酸素量が多くなる。従って、理
論空燃比及びその近傍の空燃比において働く従来の三元
触媒ではＮＯｘの浄化が不充分になる。これに対して、
上記排気ガス中のＮＯｘを酸素過剰雰囲気下でも分解し
浄化し得る触媒として、Ｐｔその他の貴金属をゼオライ
トにイオン交換によって担持させたＮＯｘ触媒が知られ
ている（特開平１−１３５５４１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＮＯｘ触
媒は、高温下で長時間使用されると、その活性が低下す
るという問題がある。その原因の一つとして上記ゼオラ
イトに担持されている触媒金属のシンタリングがある。
すなわち、このシンタリングは、ゼオライトに分散担持
されている触媒金属同士が高温の熱の影響で該ゼオライ
ト上を移動して結合することにより生じ、また、異なる
ゼオライト粒子に担持されている触媒金属同士が互いに
接近している場合に、高温の熱の影響によって互いに結
合することによって生ずる。このようなシンタリングを
生ずると、排気ガス中のＨＣやＮＯｘ等の吸着点ないし
は反応点が少なくなり、触媒の活性が低いものになる。
媒は、高温下で長時間使用されると、その活性が低下す
るという問題がある。その原因の一つとして上記ゼオラ
イトに担持されている触媒金属のシンタリングがある。
すなわち、このシンタリングは、ゼオライトに分散担持
されている触媒金属同士が高温の熱の影響で該ゼオライ
ト上を移動して結合することにより生じ、また、異なる
ゼオライト粒子に担持されている触媒金属同士が互いに
接近している場合に、高温の熱の影響によって互いに結
合することによって生ずる。このようなシンタリングを
生ずると、排気ガス中のＨＣやＮＯｘ等の吸着点ないし
は反応点が少なくなり、触媒の活性が低いものになる。
【０００４】これに対して、上記ゼオライトに上記シン
タリングを抑制する助触媒金属を上記触媒金属と共に分
散担持させる等の対策が考えられるが、充分な効果を得
ることができない。
タリングを抑制する助触媒金属を上記触媒金属と共に分
散担持させる等の対策が考えられるが、充分な効果を得
ることができない。
【０００５】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明者
は、上記シンタリングを防止するために、ゼオライト粒
子の形状の方面から実験及び検討を行なった結果、該粒
子を柱状に形成すれば所期の効果を得ることを見出だ
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。
は、上記シンタリングを防止するために、ゼオライト粒
子の形状の方面から実験及び検討を行なった結果、該粒
子を柱状に形成すれば所期の効果を得ることを見出だ
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。
【０００６】＜請求項１に係る発明＞この発明は、結晶
質の金属含有シリケート粒子に触媒金属が担持されてな
る排気ガス浄化用触媒において、上記金属含有シリケー
ト粒子が柱状に形成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。
質の金属含有シリケート粒子に触媒金属が担持されてな
る排気ガス浄化用触媒において、上記金属含有シリケー
ト粒子が柱状に形成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。
【０００７】ここに、上記結晶質の金属含有シリケート
としては、結晶の骨格（結晶格子）を形成する金属とし
てＡｌを用いたアルミノシリケート（ゼオライト）であ
っても、Ａｌに代えて或いはＡｌと共にＧａ，Ｃｅ，Ｍ
ｎ，Ｔｂ等の他の金属を骨格形成材料として用いた金属
含有シリケートであってもよい。ゼオライトとしてもＡ
型，Ｘ型，Ｙ型，モルデナイト，ＺＳＭ−５などいずれ
でもよい。また、上記触媒金属の種類についても特に限
定されるものでなく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ等の貴金属を初
めとして、貴金属以外の遷移金属、あるいはアルカリ土
類金属等の典型元素であっても適用が可能である。
としては、結晶の骨格（結晶格子）を形成する金属とし
てＡｌを用いたアルミノシリケート（ゼオライト）であ
っても、Ａｌに代えて或いはＡｌと共にＧａ，Ｃｅ，Ｍ
ｎ，Ｔｂ等の他の金属を骨格形成材料として用いた金属
含有シリケートであってもよい。ゼオライトとしてもＡ
型，Ｘ型，Ｙ型，モルデナイト，ＺＳＭ−５などいずれ
でもよい。また、上記触媒金属の種類についても特に限
定されるものでなく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ等の貴金属を初
めとして、貴金属以外の遷移金属、あるいはアルカリ土
類金属等の典型元素であっても適用が可能である。
【０００８】しかして、当該発明においては、金属含有
シリケート粒子が柱状であるから、これら金属含有シリ
ケート粒子が例えばハニカム担体に担持され或いはペレ
ット状に成形されて密充填の状態になった場合でも、個
々の粒子間の隙間は該粒子が球状である場合よりも大き
くなる。つまり、柱状粒子の方が粒子同士の接触点の数
が少なくなり、また、個々の接触点の面積も少なくな
る。このため、互いに最も近接した位置にある粒子同士
であっても、それらの粒子に担持されている触媒金属同
士の接近度は低いものになり、これらが熱によって粒子
表面を移動しても互いに出会うことは少なくなる。
シリケート粒子が柱状であるから、これら金属含有シリ
ケート粒子が例えばハニカム担体に担持され或いはペレ
ット状に成形されて密充填の状態になった場合でも、個
々の粒子間の隙間は該粒子が球状である場合よりも大き
くなる。つまり、柱状粒子の方が粒子同士の接触点の数
が少なくなり、また、個々の接触点の面積も少なくな
る。このため、互いに最も近接した位置にある粒子同士
であっても、それらの粒子に担持されている触媒金属同
士の接近度は低いものになり、これらが熱によって粒子
表面を移動しても互いに出会うことは少なくなる。
【０００９】要するに、従来は異なる粒子に担持されて
いる触媒金属同士のシンタリングを生ずることが多く、
そのために触媒金属の粗大粒子化が進み活性の低下が大
きくなっていたと考えられるが、当該発明の場合はその
ような複数の金属含有シリケート粒子に股がって触媒金
属のシンタリングを生ずることが少なくなる。
いる触媒金属同士のシンタリングを生ずることが多く、
そのために触媒金属の粗大粒子化が進み活性の低下が大
きくなっていたと考えられるが、当該発明の場合はその
ような複数の金属含有シリケート粒子に股がって触媒金
属のシンタリングを生ずることが少なくなる。
【００１０】また、金属含有シリケート粒子が柱状であ
るということは、これに担持されている触媒金属の該粒
子表面上での移動も抑制されるということである。すな
わち、該柱状粒子の端面に担持されている触媒金属は、
該端面上を移動することは比較的簡単であっても、該端
面から当該柱状粒子の周面への移動にはより大きなエネ
ルギーを要し、また、逆に柱状粒子の周面から端面への
触媒金属の移動も生じ難くなる。このため、金属含有シ
リケート粒子表面での触媒金属のシンタリングを生じ難
くなるとともに、近接する金属含有シリケート粒子同士
での触媒金属のシンタリングも生じ難くなる。
るということは、これに担持されている触媒金属の該粒
子表面上での移動も抑制されるということである。すな
わち、該柱状粒子の端面に担持されている触媒金属は、
該端面上を移動することは比較的簡単であっても、該端
面から当該柱状粒子の周面への移動にはより大きなエネ
ルギーを要し、また、逆に柱状粒子の周面から端面への
触媒金属の移動も生じ難くなる。このため、金属含有シ
リケート粒子表面での触媒金属のシンタリングを生じ難
くなるとともに、近接する金属含有シリケート粒子同士
での触媒金属のシンタリングも生じ難くなる。
【００１１】＜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、上記柱状金属含有シリケート粒子のアスペクト比が
１．２以上であることを特徴とする。
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、上記柱状金属含有シリケート粒子のアスペクト比が
１．２以上であることを特徴とする。
【００１２】当該発明の場合は、上記金属含有シリケー
ト粒子のアスペクト比が１．２以上になっているから、
該金属含有シリケート粒子間の隙間が大きくなり、触媒
金属のシンタリング防止に顕著な効果を生ずるようにな
る。
ト粒子のアスペクト比が１．２以上になっているから、
該金属含有シリケート粒子間の隙間が大きくなり、触媒
金属のシンタリング防止に顕著な効果を生ずるようにな
る。
【００１３】＜請求項３に係る発明＞この発明は、上記
請求項１又は請求項２に記載されている排気ガス浄化用
触媒において、上記金属含有シリケート粒子がＡＦＩで
あることを特徴とする。
請求項１又は請求項２に記載されている排気ガス浄化用
触媒において、上記金属含有シリケート粒子がＡＦＩで
あることを特徴とする。
【００１４】当該発明において、ＡＦＩはＳＡＰＯ−３
４に代表されるタイプであり、このように上記金属含有
シリケート粒子をＡＦＩにするのは該ＡＦＩが柱状結晶
になり易いためである。
４に代表されるタイプであり、このように上記金属含有
シリケート粒子をＡＦＩにするのは該ＡＦＩが柱状結晶
になり易いためである。
【００１５】＜請求項４に係る発明＞この発明は、上記
請求項１又は請求項２に記載されている排気ガス浄化用
触媒において、上記金属含有シリケート粒子がＥＲＩ若
しくはＯＦＦであることを特徴とする。
請求項１又は請求項２に記載されている排気ガス浄化用
触媒において、上記金属含有シリケート粒子がＥＲＩ若
しくはＯＦＦであることを特徴とする。
【００１６】当該発明において、ＥＲＩ若しくはＯＦＦ
はＺＳＭ−３４に代表されるタイプであり、このように
上記金属含有シリケート粒子をＥＲＩ若しくはＯＦＦに
するのはこれが柱状結晶になり易いためである。
はＺＳＭ−３４に代表されるタイプであり、このように
上記金属含有シリケート粒子をＥＲＩ若しくはＯＦＦに
するのはこれが柱状結晶になり易いためである。
【００１７】＜請求項５に係る発明＞この発明は、上記
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載されている排
気ガス浄化用触媒において、上記触媒金属が貴金属であ
ることを特徴とする。
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載されている排
気ガス浄化用触媒において、上記触媒金属が貴金属であ
ることを特徴とする。
【００１８】当該発明においては触媒金属として自動車
エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過剰雰囲気におい
て浄化するに好適な貴金属を用いているから、排気ガス
温度が過剰に高くなった場合の触媒金属のシンタリング
を少ないものにしながら、ＮＯｘを効率良く浄化するこ
とができる。
エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過剰雰囲気におい
て浄化するに好適な貴金属を用いているから、排気ガス
温度が過剰に高くなった場合の触媒金属のシンタリング
を少ないものにしながら、ＮＯｘを効率良く浄化するこ
とができる。
【００１９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、結晶質の
金属含有シリケート粒子に触媒金属が担持されてなる排
気ガス浄化用触媒において、上記金属含有シリケート粒
子を柱状に形成しているから、高温下で長時間使用して
も上記触媒金属のシンタリングを最小限に抑えることが
でき、その触媒活性を長期間維持することができるよう
になる。
金属含有シリケート粒子に触媒金属が担持されてなる排
気ガス浄化用触媒において、上記金属含有シリケート粒
子を柱状に形成しているから、高温下で長時間使用して
も上記触媒金属のシンタリングを最小限に抑えることが
でき、その触媒活性を長期間維持することができるよう
になる。
【００２０】請求項２に係る発明によれば、上記柱状金
属含有シリケート粒子のアスペクト比を１．２以上とし
たから、上記触媒金属のシンタリング防止に有利にな
る。
属含有シリケート粒子のアスペクト比を１．２以上とし
たから、上記触媒金属のシンタリング防止に有利にな
る。
【００２１】請求項３に係る発明では上記金属含有シリ
ケート粒子をＡＦＩとし、また、請求項４に係る発明で
は上記金属含有シリケート粒子をＥＲＩ若しくはＯＦＦ
としたから、柱状の金属含有シリケート粒子を得ること
が容易になり、上記請求項１又は請求項２に係る発明の
実施に有利になる。
ケート粒子をＡＦＩとし、また、請求項４に係る発明で
は上記金属含有シリケート粒子をＥＲＩ若しくはＯＦＦ
としたから、柱状の金属含有シリケート粒子を得ること
が容易になり、上記請求項１又は請求項２に係る発明の
実施に有利になる。
【００２２】請求項５に係る発明によれば、上記請求項
１乃至請求項４のいずれか一に記載されている排気ガス
浄化用触媒において、上記触媒金属を貴金属によって構
成したから、触媒金属のシンタリングを少ないものにし
ながら、自動車エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気下で効率良く浄化することができる。
１乃至請求項４のいずれか一に記載されている排気ガス
浄化用触媒において、上記触媒金属を貴金属によって構
成したから、触媒金属のシンタリングを少ないものにし
ながら、自動車エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気下で効率良く浄化することができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２４】＜金属含有シリケート粒子の形状＞図１に
は実施例に係る複数の結晶質金属含有シリケート粒子１
が集合した状態を示しており、各金属含有シリケート粒
子１は柱状結晶であり、個々の粒子１に触媒金属が担持
されているものである。図２に示すように、当該明細書
において使用しているアスペクト比は、柱状粒子１の直
径をａ、長さをｂとするときのｂ／ａで表わされる値を
いう。
は実施例に係る複数の結晶質金属含有シリケート粒子１
が集合した状態を示しており、各金属含有シリケート粒
子１は柱状結晶であり、個々の粒子１に触媒金属が担持
されているものである。図２に示すように、当該明細書
において使用しているアスペクト比は、柱状粒子１の直
径をａ、長さをｂとするときのｂ／ａで表わされる値を
いう。
【００２５】＜触媒の調製＞金属含有シリケート粒子と
して、上記アスペクト比が互いに異なる数種類のＳＡＰ
Ｏ−３４、Ｈ型ＺＳＭ−３４及びＨＺＳＭ−５を準備し
た。後二者はＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝８０である。これ
らの各金属含有シリケート粒子に触媒金属としてＰｔ及
びＲｈを、両者の比がＰｔ：Ｒｈ＝７５：１、総担持量
が３．４wt％となるようにスプレードライ法によって担
持させ、大気中で３００℃×２時間の焼成を行なうこと
により、自動車エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気下でも浄化し得る各種のＮＯｘ触媒（排気ガス
浄化用触媒）を得た。
して、上記アスペクト比が互いに異なる数種類のＳＡＰ
Ｏ−３４、Ｈ型ＺＳＭ−３４及びＨＺＳＭ−５を準備し
た。後二者はＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝８０である。これ
らの各金属含有シリケート粒子に触媒金属としてＰｔ及
びＲｈを、両者の比がＰｔ：Ｒｈ＝７５：１、総担持量
が３．４wt％となるようにスプレードライ法によって担
持させ、大気中で３００℃×２時間の焼成を行なうこと
により、自動車エンジンの排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気下でも浄化し得る各種のＮＯｘ触媒（排気ガス
浄化用触媒）を得た。
【００２６】そして、上記各ＮＯｘ触媒粉末にバインダ
として水和アルミナを２０wt％加え、さらに適量の水を
加えることによってウォッシュコート用のスラリーを調
製し、このスラリーにコージェライト製ハニカム担体を
浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばした後、
大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことにより、
実施例及び比較例の各供試材を得た。上記ＮＯｘ触媒の
上記ハニカム担体への担持量は３５〜４０wt％となるよ
うにした。
として水和アルミナを２０wt％加え、さらに適量の水を
加えることによってウォッシュコート用のスラリーを調
製し、このスラリーにコージェライト製ハニカム担体を
浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばした後、
大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことにより、
実施例及び比較例の各供試材を得た。上記ＮＯｘ触媒の
上記ハニカム担体への担持量は３５〜４０wt％となるよ
うにした。
【００２７】上記ＳＡＰＯ−３４の製法は次の通りであ
る。
る。
【００２８】−ゲルの調製−次の第１液と第２液とを混
合することによって原料ゲル（ｐＨ７．０）を得た。デ
イパーサの回転数は５０００rpm 、時間は１５分間であ
る。
合することによって原料ゲル（ｐＨ７．０）を得た。デ
イパーサの回転数は５０００rpm 、時間は１５分間であ
る。
【００２９】 （第１液） リン酸 ２３．０６ｇ アルミニウムイソプロポキサイド ４０．８５ｇ イオン交換水 約１５０ｍｌ ｐＨ２．３ （第２液） カタロイドシリカ−３０ １１．９８ｇ ２０％水酸化テトラエチルアンモニウム溶液 ７３．６０ｇ （ＴＥＡＯＨ） イオン交換水 約１００ｍｌ ｐＨ１３．６
【００３０】なお、ＴＥＡＯＨ：ＳｉＯ2 ：Ａｌ
2 Ｏ3 ：Ｐ2 Ｏ5 ＝１：０．６：１：１である（重量
比）。
2 Ｏ3 ：Ｐ2 Ｏ5 ＝１：０．６：１：１である（重量
比）。
【００３１】−水熱合成・乾燥・焼成− 上記原料ゲルを用いて以下の条件で水熱合成を行なっ
た。原料温度の推移は図３に示す通りである。
た。原料温度の推移は図３に示す通りである。
【００３２】 初期Ｎ2 圧 ３．０〜３．２ｋｇｆ／cm2 ホールド時（原料温度２１０℃）Ｎ2 圧 ２０〜２４ｋｇｆ／cm2 モータ回転数（原料撹拌用モータ） １８０ｒｐｍ
【００３３】上記水熱合成の生成物に以下の条件で乾燥
焼成を行なうことによってＳＡＰＯ−３４を得た。
焼成を行なうことによってＳＡＰＯ−３４を得た。
【００３４】乾燥温度 １６０℃ 焼成 ５５０〜６００℃×６時間 得られたＳＡＰＯ−３４の組成は、Ａｌ；２０．３３，
Ｓｉ；４．３２，Ｐ；２０．３３，Ｎａ；０．０４（以
上はwt％）であった。
Ｓｉ；４．３２，Ｐ；２０．３３，Ｎａ；０．０４（以
上はwt％）であった。
【００３５】上記Ｈ型ＺＳＭ−３４の製法は次の通りで
ある。
ある。
【００３６】−ゲルの調製− 次の第１液と第２液とを第３液に添加の開始と終了とが
同時になるように所定の速度にて撹拌しながら添加して
いくことによって、原料ゲルを得た。この原料ゲルは温
度１５℃、ｐＨ９．０±０．２であった。また、ｐＨ調
製液として水酸化ナトリウム溶液（４．０ｇ／４０ｍ
ｌ）及び硫酸（１．８ｇ／４０ｍｌ）を使用した。
同時になるように所定の速度にて撹拌しながら添加して
いくことによって、原料ゲルを得た。この原料ゲルは温
度１５℃、ｐＨ９．０±０．２であった。また、ｐＨ調
製液として水酸化ナトリウム溶液（４．０ｇ／４０ｍ
ｌ）及び硫酸（１．８ｇ／４０ｍｌ）を使用した。
【００３７】 （第１液） 硫酸アルミニウム １．２ｇ イオン交換水 ６０ｍｌ 硫酸（９７％） ６．２ｇ （第２液） 水ガラス ６９ｇ イオン交換水 ４５ｇ （第３液） 塩化ナトリウム ２６．３ｇ アルキレイティドエタノールアミン（ＡＥＡ） ７．５ｇ イオン交換水 ２０８ｍｌ 水酸化ナトリウム ２．４ｇ 硫酸（９７％） ２．８５ｇ
【００３８】−水熱合成・乾燥・焼成− 上記原料ゲルをオートクレーブに仕込んだ後、窒素置換
を行なって窒素分圧を４kgf/cm2 とした。そして、当該
水和ゲルを撹拌しながら、温度を１６０℃までで上昇さ
せ、該温度に１６０min.保持し、次に２００℃まで昇温
させて該温度に６００min.保持し、しかる後に室温まで
冷却させた。得られた生成物に１５０℃×１０時間の乾
燥及び５４０℃×３時間の焼成を行なうことによってＺ
ＳＭ−３４を得た。
を行なって窒素分圧を４kgf/cm2 とした。そして、当該
水和ゲルを撹拌しながら、温度を１６０℃までで上昇さ
せ、該温度に１６０min.保持し、次に２００℃まで昇温
させて該温度に６００min.保持し、しかる後に室温まで
冷却させた。得られた生成物に１５０℃×１０時間の乾
燥及び５４０℃×３時間の焼成を行なうことによってＺ
ＳＭ−３４を得た。
【００３９】上記ＺＳＭ−５の製法は、テンプレート剤
としてＡＥＡに代えてテトラプロピルアンモニウムブロ
マイド（ＴＰＡＢ）を用いる点が異なるだけで他はＺＳ
Ｍ−３４と同じである。
としてＡＥＡに代えてテトラプロピルアンモニウムブロ
マイド（ＴＰＡＢ）を用いる点が異なるだけで他はＺＳ
Ｍ−３４と同じである。
【００４０】＜触媒の活性評価＞上記の各ハニカム触媒
について、常圧固定床流通式反応装置により、下記の試
験条件にて最大ＮＯｘ浄化率をフレッシュ時及び大気熱
処理後の各々において測定し、次の式によって触媒の劣
化率を求めた。結果は表１に示されている。
について、常圧固定床流通式反応装置により、下記の試
験条件にて最大ＮＯｘ浄化率をフレッシュ時及び大気熱
処理後の各々において測定し、次の式によって触媒の劣
化率を求めた。結果は表１に示されている。
【００４１】劣化率＝（フレッシュ時浄化率−大気熱処
理後浄化率）／フレッシュ時浄化率×１００ (1) 排気ガス；Ａ／Ｆ＝２２のモデルガス（自動車エン
ジンの空燃比リーンの排気ガスに相当する） (2) 空間速度；５５０００／ｈｒ (3) 大気熱処理；排気ガス浄化用触媒に大気中で９００
℃×５０時間の熱処理を施す。
理後浄化率）／フレッシュ時浄化率×１００ (1) 排気ガス；Ａ／Ｆ＝２２のモデルガス（自動車エン
ジンの空燃比リーンの排気ガスに相当する） (2) 空間速度；５５０００／ｈｒ (3) 大気熱処理；排気ガス浄化用触媒に大気中で９００
℃×５０時間の熱処理を施す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１によれば、実施例の触媒の場合は全て
比較例よりも劣化率が格段に小さくなっている。また、
アスペクト比が大きくなるにつれて劣化率が小さくなっ
ている。劣化率が小さいということは当該触媒の耐熱性
が高いことを意味する。この場合、各例の母材（ＳＡＰ
Ｏ−３４やＺＳＭ−３４等）自体の熱劣化や、母材と触
媒金属とのインタラクションによる劣化には大差がない
と考えられるから、表１に現れた各例の劣化率の差は触
媒金属のシンタリング度合いの差によるものと考えられ
る。すなわち、表１から、アスペクト比が大きくなる
と、触媒金属のシンタリングが防がれる、ということが
できる。
比較例よりも劣化率が格段に小さくなっている。また、
アスペクト比が大きくなるにつれて劣化率が小さくなっ
ている。劣化率が小さいということは当該触媒の耐熱性
が高いことを意味する。この場合、各例の母材（ＳＡＰ
Ｏ−３４やＺＳＭ−３４等）自体の熱劣化や、母材と触
媒金属とのインタラクションによる劣化には大差がない
と考えられるから、表１に現れた各例の劣化率の差は触
媒金属のシンタリング度合いの差によるものと考えられ
る。すなわち、表１から、アスペクト比が大きくなる
と、触媒金属のシンタリングが防がれる、ということが
できる。
【００４４】上記アスペクト比については、以上の結果
から１．２以上とすることが良い、と言える。上限につ
いては、アスペクト比０〜１００程度のものもあるが、
取扱いや触媒金属の担持、ハニカム担体へのコーティン
グ等を考慮して総合的に判断すれば、アスペクト比の上
限は２０程度が好適な値となる。
から１．２以上とすることが良い、と言える。上限につ
いては、アスペクト比０〜１００程度のものもあるが、
取扱いや触媒金属の担持、ハニカム担体へのコーティン
グ等を考慮して総合的に判断すれば、アスペクト比の上
限は２０程度が好適な値となる。
【００４５】＜その他＞以下ではその他の耐熱性ＮＯｘ
触媒について説明する。酸素過剰雰囲気（リーン空燃
比）、高温下での使用によるＮＯｘ触媒の活性低下の原
因としては、先にも説明したように、触媒金属のシンタ
リングがその原因の一つになっているが、これを防ぐに
は、触媒金属を母材に高分散担持させ、且つ母材と触媒
金属との結合力を高める必要がある。また、母材自体も
熱的に安定でシンタリングを生じ難いものがよい。そこ
で、Ｙ型ゼオライトを触媒金属の担持母材とするＮＯｘ
触媒について、そのケイバン比及び比表面積の観点から
その耐熱性を高めることについて実験・検討を行なっ
た。
触媒について説明する。酸素過剰雰囲気（リーン空燃
比）、高温下での使用によるＮＯｘ触媒の活性低下の原
因としては、先にも説明したように、触媒金属のシンタ
リングがその原因の一つになっているが、これを防ぐに
は、触媒金属を母材に高分散担持させ、且つ母材と触媒
金属との結合力を高める必要がある。また、母材自体も
熱的に安定でシンタリングを生じ難いものがよい。そこ
で、Ｙ型ゼオライトを触媒金属の担持母材とするＮＯｘ
触媒について、そのケイバン比及び比表面積の観点から
その耐熱性を高めることについて実験・検討を行なっ
た。
【００４６】−例１− Ｈ型のＹ型ゼオライト（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝８０）
に触媒金属としてＰｔ、Ｉｒ及びＲｈを、それらの重量
比がＰｔ：Ｉｒ：Ｒｈ＝３０：６：１、総担持量が４．
５ｇ／リットルとなるようにスプレードライ法によって
担持させ、３００℃×２時間の大気中焼成を行なった
（担持法については、蒸発乾固法、含浸法など他の方法
を採用することもできる）。得られた触媒粉末にバイン
ダとして水和アルミナを２０wt％加え、さらに適量の水
を加えることによってウォッシュコート用のスラリーを
調製し、このスラリーにコージェライト製ハニカム担体
を浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばした
後、大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことによ
り、ハニカム触媒を得た。上記触媒粉末の上記ハニカム
担体への担持量は３５〜４０wt％となるようにした。
に触媒金属としてＰｔ、Ｉｒ及びＲｈを、それらの重量
比がＰｔ：Ｉｒ：Ｒｈ＝３０：６：１、総担持量が４．
５ｇ／リットルとなるようにスプレードライ法によって
担持させ、３００℃×２時間の大気中焼成を行なった
（担持法については、蒸発乾固法、含浸法など他の方法
を採用することもできる）。得られた触媒粉末にバイン
ダとして水和アルミナを２０wt％加え、さらに適量の水
を加えることによってウォッシュコート用のスラリーを
調製し、このスラリーにコージェライト製ハニカム担体
を浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばした
後、大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことによ
り、ハニカム触媒を得た。上記触媒粉末の上記ハニカム
担体への担持量は３５〜４０wt％となるようにした。
【００４７】−例２− 母材としてＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝３０のＨ型のＹ型ゼ
オライトを用いること以外は例１と同様の方法によって
ハニカム触媒を得た。
オライトを用いること以外は例１と同様の方法によって
ハニカム触媒を得た。
【００４８】−例３− 母材としてＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝６のＨ型のＹ型ゼオ
ライトを用いること以外は例１と同様の方法によってハ
ニカム触媒を得た。
ライトを用いること以外は例１と同様の方法によってハ
ニカム触媒を得た。
【００４９】−例４− 母材としてＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ＝７０〜８０のＨ型Ｚ
ＳＭ−５を用いること以外は例１と同様の方法によって
ハニカム触媒を得た。
ＳＭ−５を用いること以外は例１と同様の方法によって
ハニカム触媒を得た。
【００５０】−例５− 母材としてγ−Ａｌ2 Ｏ3 を用いること以外は例１と同
様の方法によってハニカム触媒を得た。
様の方法によってハニカム触媒を得た。
【００５１】上記例１〜５の各母材について、そのフレ
ッシュ時、９００℃×５０時間の大気中熱処理後及び１
０００℃×５０時間の大気中熱処理後の各比表面積を測
定したところ、表２に示す結果が得られた。同表中、Ｈ
−ＹはＨ型のＹ型ゼオライトを意味し、Ｈ−ＺはＨ型の
ＺＳＭ−５を意味する。また、母材の欄の括弧書きの数
値はケイバン比を示す。
ッシュ時、９００℃×５０時間の大気中熱処理後及び１
０００℃×５０時間の大気中熱処理後の各比表面積を測
定したところ、表２に示す結果が得られた。同表中、Ｈ
−ＹはＨ型のＹ型ゼオライトを意味し、Ｈ−ＺはＨ型の
ＺＳＭ−５を意味する。また、母材の欄の括弧書きの数
値はケイバン比を示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】そうして、上記各例のハニカム触媒につい
て、常圧固定床流通式反応装置により、下記の試験条件
にて大気熱処理後のＮＯｘ浄化率を測定した。結果は図
４に示されている。
て、常圧固定床流通式反応装置により、下記の試験条件
にて大気熱処理後のＮＯｘ浄化率を測定した。結果は図
４に示されている。
【００５４】(1) 排気ガス；Ａ／Ｆ＝２２のモデルガス
（自動車エンジンの空燃比リーンの排気ガスに相当す
る） (2) 空間速度；５５０００／ｈｒ (3) 大気熱処理；大気中で９００℃×５０時間の熱処理
を施す。
（自動車エンジンの空燃比リーンの排気ガスに相当す
る） (2) 空間速度；５５０００／ｈｒ (3) 大気熱処理；大気中で９００℃×５０時間の熱処理
を施す。
【００５５】図４によれば、母材の比表面積が大きな例
１〜３の各ハニカム触媒の場合は、比表面積が小さな例
４，５の各ハニカム触媒よりも高いＮＯｘ浄化率を示し
ている。また、例１及び例２では低温活性に優れ、例３
は高温活性に優れている。いずれにせよ、高比表面積の
Ｈ型のＹ型ゼオライトを母材に用いると、耐熱性が高い
触媒が得られることがわかる。
１〜３の各ハニカム触媒の場合は、比表面積が小さな例
４，５の各ハニカム触媒よりも高いＮＯｘ浄化率を示し
ている。また、例１及び例２では低温活性に優れ、例３
は高温活性に優れている。いずれにせよ、高比表面積の
Ｈ型のＹ型ゼオライトを母材に用いると、耐熱性が高い
触媒が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る複数の金属含有シリケート粒子が
集合した状態を示す斜視図
集合した状態を示す斜視図
【図２】実施例に係る金属含有シリケート粒子の斜視図
【図３】ＳＡＰＯ−３４の合成における温度のタイムチ
ャート図
ャート図
【図４】その他の例のＮＯｘ浄化率を示すグラフ図
１ 金属含有シリケート
───────────────────────────────────────────────────── 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 35/02 ＺＡＢ Ｂ (72)発明者 上田 純緒 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶質の金属含有シリケート粒子に触媒
金属が担持されてなる排気ガス浄化用触媒において、 上記金属含有シリケート粒子が柱状に形成されているこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【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、 上記柱状金属含有シリケート粒子のアスペクト比が１．
２以上であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒において、 上記金属含有シリケート粒子がＡＦＩであることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒において、 上記金属含有シリケート粒子がＥＲＩ若しくはＯＦＦで
あることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記
載されている排気ガス浄化用触媒において、 上記触媒金属が貴金属であることを特徴とする排気ガス
浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169869A JPH0824656A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169869A JPH0824656A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824656A true JPH0824656A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15894466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6169869A Pending JPH0824656A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010084930A1 (ja) * | 2009-01-22 | 2010-07-29 | 三菱化学株式会社 | 窒素酸化物浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2011125793A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法および金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒 |
| JP2014113590A (ja) * | 2014-01-21 | 2014-06-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | リン酸アルミニウムで修飾された金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法 |
| JP2015027673A (ja) * | 2007-04-26 | 2015-02-12 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 遷移金属／ゼオライトｓｃｒ触媒 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6169869A patent/JPH0824656A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015027673A (ja) * | 2007-04-26 | 2015-02-12 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 遷移金属／ゼオライトｓｃｒ触媒 |
| JP2016195992A (ja) * | 2007-04-26 | 2016-11-24 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 遷移金属／ゼオライトｓｃｒ触媒 |
| US11478748B2 (en) | 2007-04-26 | 2022-10-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Transition metal/zeolite SCR catalysts |
| WO2010084930A1 (ja) * | 2009-01-22 | 2010-07-29 | 三菱化学株式会社 | 窒素酸化物浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2015013287A (ja) * | 2009-01-22 | 2015-01-22 | 三菱樹脂株式会社 | 窒素酸化物浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP5730584B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2015-06-10 | 三菱樹脂株式会社 | 窒素酸化物浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2011125793A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法および金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒 |
| JP2014113590A (ja) * | 2014-01-21 | 2014-06-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | リン酸アルミニウムで修飾された金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法 |
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