JPH0857318A - リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法 - Google Patents

リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法

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JPH0857318A
JPH0857318A JP7149153A JP14915395A JPH0857318A JP H0857318 A JPH0857318 A JP H0857318A JP 7149153 A JP7149153 A JP 7149153A JP 14915395 A JP14915395 A JP 14915395A JP H0857318 A JPH0857318 A JP H0857318A
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガソリン燃料を用いたリーンバーンエンジン
からの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法を
提供する。 【構成】 パラジウム、カリウム、ナトリウム、ルビジ
ウムおよびセシウムよりなる群から選ばれた少なくとも
1種のアルカリ金属の酸化物ならびにコバルト、ニッケ
ルおよび鉄よりなる群から選ばれた少なくとも1種の鉄
族金属の酸化物を含有する触媒活性成分および耐火性無
機酸化物よりなる混合物を、不活性担体に担持してなる
触媒であって、該触媒単独あるいは該触媒と酸化触媒ま
たは三元触媒とを組合わせてガソリン燃料を用いたリー
ンバーンエンジンからの排気ガスが浄化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリン燃料を用いた
リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための
触媒および浄化する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車等の内燃機関、ボイラー、
工業用プラント等から排出される排気ガス中には、窒素
酸化物(以下、窒素酸化物の総称としてNOという場
合がある)等の有害成分が含まれ、大気汚染の原因とな
っている。このため、この排気ガスのNOの除去が種
々の方面から検討されている。
【0003】従来、例えば自動車の排気ガスの場合、三
元触媒を用いて排気ガスを処理し、炭化水素(HC)お
よび一酸化炭素(CO)と同時にNOを除去する方法
が用いられている。この方法は燃料が完全燃焼するだけ
の空気(空気と燃料の比をA/F比という)を導入する
条件で行なわれる。しかしながら、A/F比が大きくな
る(以下、酸化雰囲気状態またはリーン状態という)
と、排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素等の未燃焼成分
を完全燃焼させるのに必要な酸素量より過剰な酸素が存
在することになるので、このような酸化雰囲気状態にお
いては、通常の三元触媒によってNOを還元除去する
ことは困難である。
【0004】また、内燃焼機関のうち、ディーゼルエン
ジンやボイラーにおいて窒素酸化物を除去する場合、ア
ンモニア、水素または一酸化炭素等の還元剤を用いる方
法が一般的である。しかしながら、この方法においては
未反応の還元剤の回収、処理のための特別な装置が必要
という問題がある。
【0005】一方、省資源についての問題、内燃機関よ
り排出される二酸化炭素の増加による地球温暖化等の問
題により低燃費化の傾向にある。このような場合、排気
ガスは、一層、リーン状態となり、上記NO還元の問
題は、さらに大きな問題となる。
【0006】最近、NOの除去方法として、銅イオン
を含有する結晶性アルミノ珪酸塩からなるNO分解触
媒を用いる方法が提案されているが(特開昭60−12
5250号公報、米国特許4297328号明細書)、
これは単に一酸化窒素(NO)が窒素(N2 )と酸素
(O2 )とに分解可能であると示されているにすぎず、
実際の排気ガス条件下で有効に窒素酸化物を除去するこ
とは困難である。
【0007】さらに、結晶性アルミノ珪酸塩は、通常耐
熱性に問題があり、排気ガスが700℃を超える条件下
に長時間さらされる場合、耐久性に問題がある。
【0008】また、特開昭63−100919号公報に
は、炭化水素の存在下に酸化雰囲気化で銅含有触媒を用
いて排気ガスを処理すると炭化水素との反応が優先的に
促進され、NOが効率よく除去できることが記載され
ている。この方法において使用する炭化水素は、排気ガ
ス中に含まれている炭化水素でも、あるいは外部から必
要に応じて添加する炭化水素でもよいとされ、その具体
的態様として排気ガスをまず銅含有触媒に接触させてN
を除去し、ついで酸化触媒に接触させて炭化水素、
一酸化炭素等を除去する方法も開示されている。
【0009】さらに、上記触媒は耐熱性に劣り高温の排
気ガスに晒されるとNO分解性能が低下するため、こ
の対策として上記触媒を並列に配置し、排気ガスが高温
になった時、酸化触媒あるいは三元触媒側へバイパスさ
せる方法が開示されている(特開平1−171625号
公報)。
【0010】また、貴金属を用いた窒素酸化物の除去用
触媒としては、アルカリ金属等とともに酸化アルミニウ
ムの担体に白金等を担持した触媒(特開昭49−213
79号公報)、活性アルミナ、白金およびバリウム酸化
物からなる触媒(特開昭55−67334号公報)が開
示されているが、これらの触媒の使用条件は、対象排気
ガス中に酸素が少ない状態(還元雰囲気状態)またはス
トイキオメトリー付近である。
【0011】酸化雰囲気状態で使用可能な触媒として、
白金、ロジウム、タングステン、アルカリ金属の各成分
を担持してなる触媒が開示されているが(特公昭58−
45288号公報)、この酸化雰囲気状態はZ値で1.
4(A/F比換算で、約14.70〜14.75)であ
り、実質的には、ストイキオメリー付近の使用に適した
触媒である。
【0012】また、酸化雰囲気状態で使用可能な触媒と
しては、白金を主活性成分として使用している触媒が種
々提案されているが(国際公開WO93/12863
号、国際公開WO93/07363号、国際公開WO9
3/08383号、特開平4−367724号、特開平
05−168860号、特開平05−187229号、
特開平05−261287号、特開平05−31765
2号、特開平06−31139号)、白金を用いた触媒
は性能面では高いものであるが、白金は非常に高価であ
り、触媒の製造コストを上昇させるため好ましくないも
のである。また、白金は、耐熱性が少ないものであり、
耐久性に問題を有することもある。従って、触媒中の白
金の使用量を低減または使用しないことが望まれてい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、ガソリン燃料を用いたリーンバーンエンジンか
らの排気ガス中の窒素酸化物の浄化触媒および浄化方法
を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、パラジウム
と、カリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウム
よりなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属
の酸化物ならびにコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる
群から選ばれた少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を含
有する触媒活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混
合物であって、触媒1リットル当たり、パラジウムを
0.5〜10g、カリウム、ナトリウム、ルビジウムお
よびセシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の
アルカリ金属を1〜50g、コバルト、ニッケルおよび
鉄よりなる群から選ばれた少なくとも1種の鉄族金属の
酸化物を0.5〜30gならびに耐火性無機酸化物を5
0〜400g含有するものである不活性担体に担持して
なるガソリン燃料を用いたリーンバーンエンジンからの
排気ガス中の窒素酸化物を浄化するための触媒により達
成される。
【0015】本発明はまた、該触媒に、さらにセリウ
ム、ランタンおよびプラセオジムよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種の金属の酸化物を含有するものである
前記触媒である。本発明はさらに、該鉄族金属がコバル
トおよび鉄である前記触媒である。本発明は、該リーン
バーンエンジンを搭載した車が、少なくとも定速走行時
に空気/燃料(A/F)比で15以上で使用されるもの
である前記触媒である。本発明はまた、該リーンバーン
エンジンの排気ガスが、リーンバーンエンジンがストイ
キオメトリー付近とリーンとを繰り返し変動する状態で
排気される排気ガスである前記触媒である。
【0016】上記目的は、ガソリン燃料を用いたリーン
バーンエンジン搭載車からの排気ガスを、パラジウム
と、カリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウム
よりなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属
の酸化物ならびにコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる
群から選ばれた少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を含
有する触媒活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混
合物を不活性担体に担持してなる触媒に接触させ、つい
で該排気ガスを酸化触媒または三元触媒と接触させるこ
とを特徴とするリーンバーンエンジン搭載車からの排気
ガスの浄化方法によっても達成される。
【0017】上記目的は、ガソリン燃料を用いたリーン
バーンエンジン搭載車からの排気ガスを三元触媒または
酸化触媒と接触させ、ついでパラジウムと、カリウム、
ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物ならび
にコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を含有する触媒活性
成分および耐火性無機酸化物よりなる混合物を不活性担
体に担持してなる触媒と接触させ、さらに三元触媒また
は酸化触媒と接触させることを特徴とするリーンバーン
エンジン搭載車からの排気ガスの浄化方法によっても達
成される。
【0018】本発明はまた、該触媒が、パラジウムとカ
リウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムよりな
る群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化
物ならびにコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から
選ばれた少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を含有する
触媒活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混合物を
不活性担体に担持してなるものに、さらに、セリウム、
ランタンおよびプラセオジムよりなる群から選ばれた少
なくとも1種の金属の酸化物を含有するものである前記
排気ガスの浄化方法である。
【0019】本発明はまた、該酸化触媒が、該酸化触媒
1リットル当たり、白金および/またはパラジウムであ
る貴金属を0.1〜5g、耐火性無機酸化物を10〜3
00g、希土類酸化物を0gを超え150g以下含有す
るものである前記排気ガスの浄化方法である。本発明は
さらに、該三元触媒が、該三元触媒1リットル当たり、
白金およびロジウム;パラジウムおよびロジウム;白
金、パラジウムおよびロジウム;パラジウムよりなる群
から選ばれた少なくとも1種の貴金属を0.1〜5g、
セリアを10〜150g、耐火性無機酸化物を10〜3
00g、さらにセリウム以外の希土類元素の酸化物を0
gを超え50g以下含有するものである前記排気ガスの
浄化方法である。本発明はまた、該リーンバーンエンジ
ンを搭載した車が少なくとも定速走行時に空気/燃料
(A/F)比で15以上で使用されるものである前記排
気ガスの浄化方法である。本発明はまた、該リーンバー
ンエンジンの排気ガスが、リーンバーンエンジンがスト
イキオメトリー付近とリーンとを繰り返し変動する状態
で排気される排気ガスである前記排気ガスの浄化方法で
ある。
【0020】
【作用】本発明による排気ガス浄化用触媒は、パラジウ
ムと、カリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウ
ムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金
属の酸化物ならびにコバルト、ニッケルおよび鉄よりな
る群から選ばれた少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を
含有する触媒活性成分および耐火性無機酸化物よりなる
混合物を、不活性担体に担持させてなるものである。
【0021】すなわち、本発明は、通常、NO還元能
力ではロジウムに劣るといわれているパラジウムを主成
分とする触媒系においてパラジウムとアルカリ金属と鉄
族金属とを組合わせた触媒を用いることにより、A/F
比が大きくなる酸化雰囲気状態、特にA/F比が15以
上でのNOを還元除去し得るという効果を見出し、本
発明を完成するに至ったのである。
【0022】まず、本発明で使用されるパラジウムの使
用量は、使用条件によっても異なるが、通常触媒1リッ
トル当り0.5〜10g、好ましくは0.7〜8gであ
る。すなわち、パラジウムの量が0.5/リットル未満
である場合は、COおよびTHCの酸化活性が低下する
ことによりNOに対する浄化活性が低下し、一方10
g/リットルを超える場合は、添加量に見合う性能向上
がみられないものである。
【0023】アルカリ金属酸化物の使用量は、使用条件
によっても異なるが、通常触媒1リットル当りアルカリ
金属として1〜50g、好ましくは3〜40gである。
すなわち、アルカリ金属が1g/リットル未満である場
合は、パラジウムの酸化活性を十分に抑制することがで
きず、優先的にCOおよびTHCが反応し、NO浄化
活性が低下し、一方、50g/リットルを超える場合
は、パラジウムによる酸化活性の抑制が大となり、CO
およびTHCの酸化活性が低下し、NO浄化活性も低
下する。
【0024】鉄族金属酸化物の使用量も、使用条件によ
っても異なるが、通常触媒、1リットル当り鉄族金属と
して0.5〜30g、好ましくは1〜25gである。す
なわち鉄族金属が0.5g/リットル未満である場合
は、パラジウムとアルカリ金属との相乗効果が見られな
いものであり、NOに対する浄化活性が低下してしま
う。一方、30g/リットルを超える場合は、パラジウ
ムによる酸化活性の抑制が大となり、COおよびTHC
の酸化が低下し、NO浄化活性も低下する。なお、鉄
族金属としては、コバルトおよび鉄の併用が最も好まし
い。すなわち、コバルトおよび鉄の組み合わせは、パラ
ジウムとアルカリ金属との相乗効果が最も大きく、NO
浄化活性が高いものである。この場合、鉄酸化物10
0重量部当りコバルト酸化物20〜100重量部が好ま
しく、特に25〜75重量部が最も好ましい。
【0025】なお、本発明の特徴であるリーン領域での
NO性能は、ロジウムを使用せずに得られるものであ
るが、適用する車種によっては、少量のロジウムを添加
を妨げるものではない。
【0026】耐火性無機酸化物としては、γ−アルミ
ナ、δ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ等の活
性アルミナ、α−アルミナ、チタニア、ジルコニア、こ
れらの複合酸化物、例えばアルミナ−チタニア、アルミ
ナ−ジルコニア、チタニア−ジルコニア等があるが、好
ましくは活性アルミナ、ジルコニア等である。該耐火性
無機酸化物は、通常粉末状であり、また、そのBrun
auer−Emmett−Teller(以下、BET
という)表面積は、10〜400m2 /g、好ましくは
50〜300m2 /gである。
【0027】該耐火無機酸化物の使用量は、触媒1リッ
トル当たり50〜400g、好ましくは80〜350g
である。すなわち、50g/リットル未満の場合は、十
分な性能が得られないものであり、一方、400g/リ
ットルを超える場合は、使用量に見合った性能が得られ
ず、背圧の上昇などの問題を生じることがある。
【0028】パラジウム源としては、パラジウムの硝酸
塩、硫酸塩、塩化物等の無機塩やアンミン錯塩等の有機
酸塩等がある。
【0029】また、アルカリ金属酸化物源としては、ア
ルカリ金属の水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン
酸塩、塩酸塩等の無機酸塩や酢酸塩等の有機酸塩等があ
る。さらに、鉄族金属酸化物源としては、鉄族金属の水
酸化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、塩酸塩等
の無機酸塩や酢酸塩等の有機酸塩等がある。
【0030】さらに、前記触媒活性成分には、セリウ
ム、ランタンおよびプラセオジムよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種の金属の酸化物を配合させてもよい。
その量は、触媒1リットル当り0.5〜50g、好まし
くは1〜40gである。このような金属酸化物を配合す
ることにより、ストイキオメトリー付近でのNO浄化
活性が向上し、かつ耐久性が向上するものである。
【0031】なお、前記耐火性無機酸化物に、他の成分
を添加してアルミナ等の耐火性無機酸化物の耐熱性を向
上させることもできる。このような耐熱性向上用添加剤
としては、バリウム、ストロンチウム等のアルカリ土類
金属、ランタン、ネオジウム等の希土類元素、ジルコニ
ウム、ケイ素、チタン等がある。
【0032】本発明で使用される不活性担体としては、
ペレット状、モノリス担体等があるが、好ましくは、モ
ノリス担体である。モノリス担体としては、通常、セラ
ミックハニカム担体と称されるものであればよく、特に
コージエライト、ムライト、α−アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア、リン酸チタン、アルミニウムチタネー
ト、ベタライト、スポジュメン、アルミノシリケート、
マグネシウムシリケート等を材料とするハニカム担体が
好ましく、なかでもコージエライト質のものが特に好ま
しい。そのほか、ステンレス鋼、Fe−Cr−Al合金
等のごとき酸化抵抗性の耐熱金属を用いて一体構造体と
したものも使用される。
【0033】これらモノリス担体は、押出成形法やシー
ト状素子を巻き固める方法等で製造される。そのガス通
過口(セル形状)の形は、6角形、4角形、3角形また
はコルゲーション形のいずれであってもよい。セル密度
(セル数/単位断面積)は100〜600セル/平方イ
ンチあれば十分に使用可能であり、好ましくは200〜
500セル/平方インチである。
【0034】触媒を調製する方法としては、例えば、つ
ぎの方法がある。
【0035】(1) 上記した触媒活性成分および耐火
性無機酸化物を一括し、水性スラリーとし、該水性スラ
リーをモノリス担体に被覆し、ついで乾燥し、必要によ
り焼成して完成触媒とする方法、(2) 上記パラジウ
ム源および耐火性無機酸化物を一括し、水性スラリーと
し、該水性スラリーをモノリス担体に被覆し、ついで乾
燥し、必要により焼成、さらに該担体をアルカリ金属酸
化物源および鉄族金属酸化物源の水溶液とそれぞれ順次
に(どちらが先でもよい)または混合水溶液に浸漬した
のち乾燥し、さらに必要により焼成して完成触媒とする
方法、(3) 上記アルカリ金属酸化物源鉄族金属酸化
物源および耐火性無機酸化物を一括し、水性スラリーと
し、該水性スラリーをモノリス担体に被覆し、ついで乾
燥し、必要により焼成し、さらに該担体をパラジウム源
の水溶液に浸漬したのち乾燥し、さらに必要により焼成
して完成触媒とする方法、(4) パラジウム源の水溶
液に耐火性無機酸化物を加え、十分に混合した後、乾燥
し、必要により焼成し、パラジウム担持耐火性無機酸化
物の粉体を得る。これを水性スラリーとし、該水性スラ
リーをモノリス担体に被覆し、ついで乾燥し、必要によ
り焼成し、さらに該担体をアルカリ金属酸化物源の水溶
液とそれぞれ順次に(どちらが先でもよい)または混合
水溶液に浸漬したのち乾燥し、さらに必要により焼成し
て完成触媒とする方法、(5) アルカリ金属酸化物源
の水溶液および鉄族金属酸化物源の水溶液に耐火性無機
酸化物を加え、十分に混合した後、乾燥し、必要により
焼成し、アルカリ金属担持耐火性無機酸化物の粉体を得
る。これを水性スラリーとし、該水性スラリーをモノリ
ス担体に被覆し、ついで乾燥し、必要により焼成し、さ
らに該担体をパラジウム源の水溶液に浸漬したのち乾燥
し、さらに必要に焼成して完成触媒とする方法等があ
る。
【0036】上記触媒成分、耐火性無機酸化物、パラジ
ウム担持耐火性無機酸化物等を水性スラリーとする方法
としては、通常水性スラリーとしうる方法であれば何れ
でもよいが、例えばボールミルによる湿式粉砕である。
【0037】これらの方法のうち、触媒調製時の調製液
の粘度、取り扱いの便を考慮すると、完成触媒の最終段
階でアルカリ金属酸化物源を添加または担持する方法が
好ましい。
【0038】前記触媒活性成分および耐火性無機酸化物
を被覆した担体は、乾燥後、必要により200〜800
℃、好ましく300〜700℃の温度で1〜10時間、
好ましくは2〜5時間焼成されて完成触媒を得る。
【0039】このようにして得られる触媒は、コンバー
タに装入されて、ガソリン燃料を用いたリーンバーンエ
ンジンからの排気ガスの浄化に使用される。この場合、
定速走行時のリーン状態(酸化雰囲気状態)におけるA
/F比は少なくとも15以上、定速走行時の燃費を考慮
すると18以上が好ましいといわれている。
【0040】すなわち、リーンバーンエンジンの運転の
仕方は、負荷の大きい加速では主として理論A/F比が
14.7(以下、ストイキオメトリーという場合があ
る)付近で行ない、負荷の小さい加速、アイドリング、
クルージング等では、理論A/F比よりも空気量の多い
リーン下で行なわれる。したがって、リーンバーンエン
ジンからの排気ガスは、負荷の大きい加速ではストイキ
オメトリー付近であり、負荷の小さい加速、アイドリン
グ、クルージング等ではリーンとなる。
【0041】リーンバーンエンジンを自動車等に搭載し
た場合、道路状況や交通事情等によりこのエンジンの運
転の仕方は、ストイキオメトリーとリーンとが繰り返え
されることになる。例えば、国内の道路状況や交通事情
等を考慮した10.15モードでのリーンバーンエンジ
ンの運転条件は、図1に示すとおりである。
【0042】本発明よる触媒は、10.15モードの測
定でも優れたNO浄化性能を示す。
【0043】本発明による触媒は、前記のごとくコンバ
ータに装入されてガソリン燃料を用いたリーンバーンエ
ンジンからの排気ガスの浄化に使用され、十分なCO、
HC、NO浄化性能を発揮するが、さらにCO、HC
の浄化が必要な車種においては第二のコンバータに装入
された酸化触媒を本触媒の下流に合わせて使用するシス
テムが推薦される。また、酸化触媒の代わりに三元触媒
の使用も可能である。酸化触媒に用いる触媒成分として
は、白金および/またはパラジウムである貴金属とアル
ミナ、チタニア、シリカ等の耐火性無機酸化物である。
さらに、酸化ランタン(La2 3 )等の稀土類酸化物
や鉄、コバルト、ニッケル等の金属を1種または2種以
上添加する場合がある。担持量は、触媒1リットル当た
り貴金属が0.1〜5g/リットルが好ましく、耐火性
無機酸化物が10〜300g/リットルが好ましく、ま
た希土類元素の酸化物を添加する場合は、0を超えて1
50g/以下が好ましい。貴金属が0.1g/リットル
未満である場合は浄化能力が低く、5g/リットルを超
えて添加しても添加に見合った効果が少ないものであ
る。耐火性無機酸化物が10g/リットル未満である場
合は貴金属等の分散性が低くなり好ましくなく、300
g/リットルを超える場合は、ハニカム等の担体に耐火
性無機酸化物を担持した場合のハニカムの目詰まりを生
じるため、好ましくはないものである。希土類元素の酸
化物を添加するのは、耐火性無機酸化物の熱安定性の向
上のためであるが、150g/リットルを超えて添加す
る場合は触媒成分の担持強度を低下させることになるた
め好ましくはない。本発明では排気ガスの上流側にパラ
ジウムとカリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシ
ウムから選ばれた少なくとも1種の金属の酸化物ならび
にコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の鉄族金属の酸化物と耐火性無機酸化物
を含有する触媒を配置し、ついで酸化触媒を配置したと
きは酸化触媒を配置しない場合に比べてさらにCOやH
C等を低減することができる。
【0044】通常、三元触媒に用いる触媒成分として
は、白金およびロジウムあるいはパラジウムおよびロジ
ウムあるいは白金、パラジウムおよびロジウムである貴
金属とアルミナ、チタニア、シリカ等の耐火性無機酸化
物と、セリアとが必須である。さらにジルコニア、セリ
ウム以外の希土類元素の酸化物、例えば、酸化ランタン
(La2 3 )等の希土類元素の酸化物を添加すること
もできる。また該三元触媒は、通常ハニカム等の通常触
媒担体として用いられるものに触媒成分を担持し調製さ
れる。触媒1リットル当たりの担持量は、貴金属を0.
1〜5g/リットルが好ましく、アルミナ、チタニア、
シリカ等の耐火性無機酸化物を10〜300g/リット
ルが好ましく、セリア(Ce2 3 )を10〜150g
/リットルが好ましく、セリウム以外の希土類元素の酸
化物を0を超え50g/リットル以下であることが好ま
しい。貴金属を0.1g/リットル未満である場合は、
浄化能力が低く、5g/リットルを超えて添加しても添
加に見合った効果が少ないものである。耐火性無機酸化
物が10g/リットル未満である場合は貴金属等の分散
性が低くなり好ましくなく、300g/リットルを超え
る場合は、ハニカム等の担体に耐火性無機酸化物を担持
した場合のハニカムの目詰まりを生じるため、好ましく
はないものである。セリアが10g/リットル未満であ
る場合はセリアの酸素貯蔵排出効果が触媒全体に十分に
発揮できず、150g/リットルを超える場合は触媒成
分の担持強度を低下させるため好ましくはない。また、
セリウム以外の希土類元素の酸化物を添加するのは、耐
火性無機酸化物の熱安定性の向上のためであるが、50
g/リットルを超えて添加する場合は、該三元触媒にセ
リアがある程度担持されているため、触媒成分の担持強
度を低下させることになるため好ましくはない。三元触
媒はストイキオメトリー条件でNOを除去するが、リ
ーン条件ではNOを除去することはできない。しかし
ながら、本発明では排気ガスの上流側にパラジウムとカ
リウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムから選
ばれた少なくとも1種の金属の酸化物ならびにコバル
ト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少なくと
も1種の鉄族金属の酸化物と耐火性無機酸化物を含有す
る触媒を配置し、ついで三元触媒を配置したときは三元
触媒を配置しない場合に比べてストイキオ条件において
さらにNOを低減することができる。
【0045】さらに低温からCO、HCの浄化が必要な
車種においては、第三のコンバーターに装入された酸化
触媒を本触媒の上流に合わせて使用するシステムが推薦
される。
【0046】また、酸化触媒の代わりに三元触媒の使用
も可能である。本発明では排気ガスの上流側に酸化触媒
または三元触媒を配置し、ついで、パラジウムとカリウ
ム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれ
た少なくとも1種の金属の酸化物ならびにコバルト、ニ
ッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少なくとも1種
の鉄族金属の酸化物と耐火性無機酸化物を含有する触媒
を配置し、さらについで、酸化触媒または三元触媒を配
置した時は上流側に酸化触媒または三元触媒を配置しな
い場合に比べて低温からCOやHC等を低減することが
できる。
【0047】このような三元触媒としては、例えばつぎ
のようなものがある。
【0048】(a) 触媒1リットル当り、白金とパラ
ジウム合計で0.1〜5g、ロジウム0.01〜1gお
よびセリウム酸化物10〜150gよりなる触媒活性成
分および活性アルミナ20〜200gよりなる混合物
を、モノリス構造担体に担持してなる三元触媒(特開昭
62−91244号)。
【0049】(b) 触媒1リットル当り、貴金属0.
1〜10g、セリウム酸化物1〜150gおよび耐火性
無機酸化物50〜200gをモノリス構造担体に担持し
てなる三元触媒(特開平1−27643号)。
【0050】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。
【0051】例1 BET表面積120m2 /gを有する活性アルミナ2k
gにパラジウム30gを含む硝酸パラジウム水溶液と硝
酸コバルト[Co(NO3 ) 2 ・6H2 O]181gを
含む水溶液との混合液を加え、混合し、120℃で2時
間乾燥した後、500℃で2時間焼成した。この得られ
た粉体をボールミルにより湿式粉砕して、水性スラリー
を得、これに市販のコージェライト質ハニカム担体(日
本碍子株式会社製、横断面が1インチ平方当たり400
個のガス流通セルを有し、体積1.0リットル)を浸漬
した後、余剰のスラリーを圧縮空気により吹き飛ばし
た。次いで120℃で2時間乾燥し、500℃で2時間
焼成し、パラジウム、コバルト担持アルミナ粉体を被覆
したハニカム担体を得た。さらに、得られたハニカム担
体を2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶液に浸漬
した後、過剰の溶液を圧縮空気により吹き払い、これを
120℃で乾燥し、500℃で焼成して、完成触媒
(1)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g
/リットル、酸化コバルト5g/リットル、カリウム1
0g/リットルおよび活性アルミナ200g/リットル
担持されていた。
【0052】例2 例1においてパラジウム30gを含む硝酸パラジウム水
溶液を用いる代わりに、パラジウム7gを含む硝酸パラ
ジウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(2)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム0.7g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ20
0g/リットル担持されていた。
【0053】例3 例1においてパラジウム30gを含む硝酸パラジウム水
溶液を用いる代わりに、パラジウム80gを含む硝酸パ
ラジウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行
い、完成触媒(3)を得た。この触媒は担体に対してパ
ラジウム8g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ20
0g/リットル担持されていた。
【0054】例4 例1においてパラジウム30gを含む硝酸パラジウム水
溶液を用いる代わりに、パラジウム3gを含む硝酸パラ
ジウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(4)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム0.3g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ20
0g/リットル担持されていた。
【0055】例5 例1においてパラジウム30gを含む硝酸パラジウム水
溶液を用いる代わりに、パラジウム150gを含む硝酸
パラジウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行
い、完成触媒(5)を得た。この触媒は担体に対してパ
ラジウム15g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ20
0g/リットル担持されていた。
【0056】例6 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いる代わりに、0.77モル/リットルの硝酸カ
リウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(6)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、カ
リウム3g/リットルおよび活性アルミナ200g/リ
ットル担持されていた。
【0057】例7 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いる代わりに、10.2モル/リットルの酢酸カ
リウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(7)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、カ
リウム40g/リットルおよび活性アルミナ200g/
リットル担持されていた。
【0058】例8 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いる代わりに、0.13モル/リットルの硝酸カ
リウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(8)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、カ
リウム0.5g/リットルおよび活性アルミナ200g
/リットル担持されていた。
【0059】例9 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いる代わりに、15.3モル/リットルの酢酸カ
リウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(9)を得た。この触媒は担体に対してパラジ
ウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、カ
リウム60g/リットルおよび活性アルミナ200g/
リットル担持されていた。
【0060】例10 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いる代わりに、4.3モル/リットルの硝酸ナト
リウム水溶液を用いる以外は例1と同様の操作を行い、
完成触媒(10)を得た。この触媒は担体に対してパラ
ジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、
ナトリウム10g/リットルおよび活性アルミナ200
g/リットル担持されていた。
【0061】例11 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸コバルト36.3gを含む水溶液を用
いる以外は例1と同様の操作を行い、完成触媒(11)
を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/リッ
トル、酸化コバルト1g/リットル、カリウム10g/
リットルおよび活性アルミナ200g/リットル担持さ
れていた。
【0062】例12 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸コバルト906gを含む水溶液を用い
る以外は例1と同様の操作を行い、完成触媒(12)を
得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/リット
ル、酸化コバルト25g/リットル、カリウム10g/
リットルおよび活性アルミナ200g/リットル担持さ
れていた。
【0063】例13 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸コバルト10.9gを含む水溶液を用
いる以外は例1と同様の操作を行い、完成触媒(13)
を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/リッ
トル、酸化コバルト0.3g/リットル、カリウム10
g/リットルおよび活性アルミナ200g/リットル担
持されていた。
【0064】例14 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸コバルト1.45kgを含む水溶液を
用いる以外は例1と同様の操作を行い、完成触媒(1
4)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/
リットル、酸化コバルト40g/リットル、カリウム1
0g/リットルおよび活性アルミナ200g/リットル
担持されていた。
【0065】例15 例1において活性アルミナ2kgを用いる代わりに、活
性アルミナ0.8kgを用いる以外は例1と同様の操作
を行い、完成触媒(15)を得た。この触媒は担体に対
してパラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リ
ットル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ
80g/リットル担持されていた。
【0066】例16 例1において活性アルミナ2kgを用いる代わりに、活
性アルミナ3.5kgを用いる以外は例1と同様の操作
を行い、完成触媒(16)を得た。この触媒は担体に対
してパラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リ
ットル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ
350g/リットル担持されていた。
【0067】例17 例1において活性アルミナ2kgを用いる代わりに、活
性アルミナ0.4kgを用いる以外は例1と同様の操作
を行い、完成触媒(17)を得た。この触媒は担体に対
してパラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リ
ットル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ
40g/リットル担持されていた。
【0068】例18 例1において活性アルミナ2kgを用いる代わりに、活
性アルミナ4.5kgを用いる以外は例1と同様の操作
を行い、完成触媒(18)を得た。この触媒は担体に対
してパラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リ
ットル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ
450g/リットル担持されていた。
【0069】例19 例1で用いた活性アルミナ1.5kgにパラジウム18
gを含む硝酸パラジウム水溶液と硝酸コバルト181g
を含む水溶液との混合液を加え、混合し、120℃で2
時間乾燥した後、500℃で2時間焼成し、粉体(A)
を得た。BET表面積80m2 /gを有するジルコニア
0.65kgにパラジウム12gを含む硝酸パラジウム
水溶液と酸化セリウムとして100gを含む硝酸セリウ
ム水溶液との混合液を加え、混合し、120℃で2時間
乾燥した後、500℃で2時間焼成し、粉体(B)を得
た。この得られた粉体(A)と粉体(B)とをボールミ
ルにより湿式粉砕し、水性スラリーを得た。以下、例1
と同様の操作を行い、完成触媒(19)を得た。この触
媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コバ
ルト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化
セリウム10g/リットル、ジルコニア65g/リット
ルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されてい
た。
【0070】例20 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化セリウムとして
10gを含む硝酸セリウム水溶液を用いる以外は例19
と同様の操作を行い、完成触媒(20)を得た。この触
媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コバ
ルト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化
セリウム1g/リットル、ジルコニア65g/リットル
および活性アルミナ150g/リットル担持されてい
た。
【0071】例21 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化セリウムとして
400gを含む硝酸セリウム水溶液を用いる以外は例1
9と同様の操作を行い、完成触媒(21)を得た。この
触媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コ
バルト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸
化セリウム40g/リットル、ジルコニア65g/リッ
トルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されて
いた。
【0072】例22 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化セリウムとして
3gを含む硝酸セリウム水溶液を用いる以外は例19と
同様の操作を行い、完成触媒(22)を得た。この触媒
は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コバル
ト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化セ
リウム0.3g/リットル、ジルコニア65g/リット
ルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されてい
た。
【0073】例23 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化セリウムとして
700gを含む硝酸セリウム水溶液を用いる以外は例1
9と同様の操作を行い、完成触媒(23)を得た。この
触媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コ
バルト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸
化セリウム70g/リットル、ジルコニア65g/リッ
トルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されて
いた。
【0074】例24 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化ランタンとして
100gを含む硝酸ランタン水溶液を用いる以外は例1
9と同様の操作を行い、完成触媒(24)を得た。この
触媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化コ
バルト5g/リットル、カリウム10g/リットル、酸
化ランタン10g/リットル、ジルコニア65g/リッ
トルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されて
いた。
【0075】例25 例19において酸化セリウムとして100gを含む硝酸
セリウム水溶液を用いる代わりに、酸化プラセオジムと
して100gを含む硝酸プラセオジウム水溶液を用いる
以外は例19と同様の操作を行い、完成触媒(25)を
得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/リット
ル、酸化コバルト5g/リットル、カリウム10g/リ
ットル、酸化プラセオジム10g/リットル、ジルコニ
ア65g/リットルおよび活性アルミナ150g/リッ
トル担持されていた。
【0076】例26 例1で用いた活性アルミナ2kgにパラジウム30gを
含む硝酸パラジウム水溶液を加え、混合し、120℃で
2時間乾燥した後、500℃で2時間焼成した。以下、
例1と同様の操作を行い、完成触媒(26)を得た。こ
の触媒は担体に対してパラジウム3g/リットル、カリ
ウム10g/リットルおよび活性アルミナ200g/リ
ットル担持されていた。
【0077】例27 例1において2.6モル/リットルの硝酸カリウム水溶
液を用いないで例1と同様の操作を行い、完成触媒(2
7)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/
リットル、酸化コバルト5g/リットルおよび活性アル
ミナ200g/リットル担持されていた。
【0078】例28 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸第二鉄[Fe(NO3 3 ・9H
2 O]253gを含む水溶液を用いる以外は例1と同様
の操作を行い、完成触媒(28)を得た。この触媒は担
体に対してパラジウム3g/リットル、酸化鉄5g/リ
ットル、カリウム10g/リットルおよび活性アルミナ
200g/リットル担持されていた。
【0079】例29 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸コバルト181gと硝酸第二鉄[Fe
(NO3 3 ・9H2 O]506gを含む混合水溶液を
用いる以外は例1と同様の操作を行い、完成触媒(2
9)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3g/
リットル、酸化コバルト5g/リットル、酸化鉄10g
/リットル、カリウム10g/リットルおよび活性アル
ミナ200g/リットル担持されていた。
【0080】例30 例29において、2.6モル/リットルの硝酸カリウム
水溶液を用いる代わりに4.3モル/リットルの硝酸ナ
トリウム水溶液を用いる以外は例29と同様の操作を行
い、完成触媒(30)を得た。この触媒は担体に対して
パラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、酸化鉄10g/リットル、ナトリウム10g/リッ
トルおよび活性アルミナ200g/リットル担持されて
いた。
【0081】例31 例29において、2.6モル/リットルの硝酸カリウム
水溶液を用いる代わりに1.2モル/リットルの硝酸ル
ビジウム水溶液を用いる以外は例29と同様の操作を行
い、完成触媒(31)を得た。この触媒は担体に対して
パラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、酸化鉄10g/リットル、ルビジウム10g/リッ
トルおよび活性アルミナ200g/リットル担持されて
いた。
【0082】例32 例29において、2.6モル/リットルの硝酸カリウム
水溶液を用いる代わりに0.8モル/リットルの硝酸セ
シウム水溶液を用いる以外は例29と同様の操作を行
い、完成触媒(32)を得た。この触媒は担体に対して
パラジウム3g/リットル、酸化コバルト5g/リット
ル、酸化鉄10g/リットル、セシウム10g/リット
ルおよび活性アルミナ200g/リットル担持されてい
た。
【0083】例33 例19において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用
いる代わりに、硝酸コバルト181gと硝酸第二鉄[F
e(NO3 3 ・9H2 O]506gを含む混合水溶液
を用いる以外は例19と同様の操作を行い、完成触媒
(33)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3
g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、酸化鉄1
0g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化セリ
ウム10g/リットル、ジルコニア65g/リットルお
よび活性アルミナ150g/リットル担持されていた。
【0084】例34 例24において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用
いる代わりに、硝酸コバルト181gと硝酸第二鉄[F
e(NO3 3 ・9H2 O]506gを含む混合水溶液
を用いる以外は例24と同様の操作を行い、完成触媒
(34)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3
g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、酸化鉄1
0g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化ラン
タン10g/リットル、ジルコニア65g/リットルお
よび活性アルミナ150g/リットル担持されていた。
【0085】例35 例25において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用
いる代わりに、硝酸コバルト181gと硝酸第二鉄[F
e(NO3 3 ・9H2 O]506gを含む混合水溶液
を用いる以外は例34と同様の操作を行い、完成触媒
(35)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム3
g/リットル、酸化コバルト5g/リットル、酸化鉄1
0g/リットル、カリウム10g/リットル、酸化プラ
セオジム10g/リットル、ジルコニア65g/リット
ルおよび活性アルミナ150g/リットル担持されてい
た。
【0086】例36 例1において硝酸コバルト181gを含む水溶液を用い
る代わりに、硝酸ニッケル[Ni(NO3 3 ・6H2
O]389gを含む混合水溶液を用いる以外は例1と同
様の操作を行い、完成触媒(36)を得た。この触媒は
担体に対してパラジウム3g/リットル、酸化ニッケル
5g/リットル、カリウム10g/リットルおよび活性
アルミナ200g/リットル担持されていた。
【0087】(初期性能テスト1)例1〜36で調製し
た触媒(1)〜(36)をコンバーターに充填し、ガソ
リン燃料を用いるリーンバーンエンジン(排気量:1.
5リットル)を搭載した市販の乗用車に取り付けた。次
にこの車についてシャーシダイナモ装置による10.1
5モード評価を行った。図1に10.15モードにおけ
る時間に対する車速を示す。また図1において車速(車
の速度)が一定となっているときのA/Fは16〜23
であった。その結果を表1および2に示す。
【0088】(経時性能テスト1)上記触媒をコンバー
ターに充填し、この触媒床に市販のガソリン電子制御エ
ンジンのクルージング時の排気ガスを空気と混合して空
燃比(A/F)を20/1に調整し、空間速度(S.
V.)120,000/Hr、触媒床温度600℃の条
件で50時間耐久テストを行った。その後、上記初期性
能テスト1と同様に、10.15モード評価を行った。
その結果を表3および4に示す。
【0089】
【表1】
【0090】
【表2】
【0091】
【表3】
【0092】
【表4】
【0093】例37 例1で用いた活性アルミナ1kgに白金10gを含むジ
ニトロジアンミン白金水溶液とロジウム2gを含む硝酸
ロジウム水溶液との混合液を加え、混合し、120℃で
2時間乾燥、500℃で2時間焼成した。この得られた
粉体と酸化セリウム500gと酸化ランタン100gと
をボールミルにより湿式粉砕して、水性スラリーを得、
これに例1で用いたハニカム担体を浸漬した後、余剰の
スラリーを圧縮空気により吹き飛ばした。ついで120
℃で2時間乾燥し、完成触媒(37)を得た。この触媒
は担体に対して白金1g/リットル、ロジウム0.2g
/リットル、酸化セリウム50g/リットル、酸化ラン
タン10g/リットルおよび活性アルミナ100g/リ
ットル担持されていた。
【0094】例38 例37においてジニトロジアンミン白金水溶液を用いる
代わりに、パラジウム10gを含む硝酸パラジウム水溶
液を用いる以外は例37と同様の操作を行い、完成触媒
(38)を得た。この触媒は担体に対してパラジウム1
g/リットル、ロジウム0.2g/リットル酸化セリウ
ム50g/リットル、酸化ランタン10g/リットルお
よび活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
【0095】例39 例1で用いた活性アルミナ1kgに白金10gを含むジ
ニトロジアンミン白金水溶液を加え、混合し、120℃
で2時間乾燥、500℃で2時間焼成した。この得られ
た粉体と酸化ランタン100gとをボールミルにより湿
式粉砕した。以下、例37と同様の操作を行い、完成触
媒(39)を得た。この触媒は担体に対して白金1g/
リットル、酸化ランタン10g/リットルおよび活性ア
ルミナ100g/リットル担持されていた。
【0096】(初期性能テスト2)例33および37〜
39で調製した触媒(33)および(37)〜(39)
をコンバーターに充填し、これらを表5に示す組合せで
それぞれ1リットルずつ用いて初期性能テスト1と同様
のテストを行い、その結果を表5に示す。
【0097】(経時性能テスト2)初期性能テスト2で
評価した各々の組合せコンバーターを経時性能テスト1
と同様の耐久テストを行った。その後、初期性能テスト
2と同様に10.15モード評価を行い、その結果を表
6に示す。
【0098】
【表5】
【0099】
【表6】
【0100】
【発明の効果】本発明による触媒を用いれば、A/F比
が大きいリーン状態においても、未燃焼成分の完全燃焼
に対して過剰な酸素が存在するにもかかわらず、NO
を実質的に還元除去することが容易である。また、これ
に酸化触媒または三元触媒を組合わせて用いれば、未燃
焼成分をさらに完全燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、10.15モードを説明するためのグラフ
であり、速度と時間との関係を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/58 ZAB A B01D 53/36 102 H 104 A (71)出願人 395016659 インターナショナル キャタリスト テク ノロジー インコーポレイテッド INTERNATIONAL CATAL YST TECHNOLOGY,INC. アメリカ合衆国 07660 ニュージャージ ー州 リッジフィールドパーク、チャレン ジャー ロード 65 # 65 CHALL ENGER ROAD RIDGEFIE LD PARK,NEW JERSEY 07660 U.S.A. (72)発明者 乾 哲 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内 (72)発明者 堀 正雄 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内 (72)発明者 土谷 一雄 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラジウムと、カリウム、ナトリウム、
    ルビジウムおよびセシウムよりなる群から選ばれた少な
    くとも1種のアルカリ金属の酸化物ならびにコバルト、
    ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少なくとも1
    種の鉄族金属の酸化物を含有する触媒活性成分および耐
    火性無機酸化物よりなる混合物であって、触媒1リット
    ル当たり、パラジウムを0.5〜10g、カリウム、ナ
    トリウム、ルビジウムおよびセシウムからなる群より選
    ばれた少なくとも1種のアルカリ金属を1〜50g、コ
    バルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少な
    くとも1種の鉄族金属の酸化物を0.5〜30gならび
    に耐火性無機酸化物を50〜400g含有するものであ
    る不活性担体に担持してなるガソリン燃料を用いたリー
    ンバーンエンジンからの排気ガス中の窒素酸化物を浄化
    するための触媒。
  2. 【請求項2】 該触媒に、さらにセリウム、ランタンお
    よびプラセオジムよりなる群から選ばれた少なくとも1
    種の金属の酸化物を含有するものである請求項1または
    2に記載の触媒。
  3. 【請求項3】 該鉄族金属がコバルトおよび鉄である請
    求項1または2に記載の触媒。
  4. 【請求項4】 該リーンバーンエンジンを搭載した車
    が、少なくとも定速走行時に空気/燃料(A/F)比で
    15以上で使用されるものである請求項1〜3のいずれ
    か一つに記載の触媒。
  5. 【請求項5】 該リーンバーンエンジンの排気ガスが、
    リーンバーンエンジンがストイキオメトリー付近とリー
    ンとを繰り返し変動する状態で排気される排気ガスであ
    る請求項1〜4のいずれか一つに記載の排気ガスの触
    媒。
  6. 【請求項6】 ガソリン燃料を用いたリーンバーンエン
    ジン搭載車からの排気ガスを、パラジウムと、カリウ
    ム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群
    から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物な
    らびにコバルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ば
    れた少なくとも1種の鉄族金属の酸化物を含有する触媒
    活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混合物を不活
    性担体に担持してなる触媒に接触させ、ついで該排気ガ
    スを酸化触媒または三元触媒と接触させることを特徴と
    するリーンバーンエンジン搭載車からの排気ガスの浄化
    方法。
  7. 【請求項7】 ガソリン燃料を用いたリーンバーンエン
    ジン搭載車からの排気ガスを三元触媒または酸化触媒と
    接触させ、ついでパラジウムと、カリウム、ナトリウ
    ム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群から選ばれた
    少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物ならびにコバル
    ト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少なくと
    も1種の鉄族金属の酸化物を含有する触媒活性成分およ
    び耐火性無機酸化物よりなる混合物を不活性担体に担持
    してなる触媒と接触させ、さらに三元触媒または酸化触
    媒と接触させることを特徴とするリーンバーンエンジン
    搭載車からの排気ガスの浄化方法。
  8. 【請求項8】 該触媒が、パラジウムとカリウム、ナト
    リウム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群から選ば
    れた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物ならびにコ
    バルト、ニッケルおよび鉄よりなる群から選ばれた少な
    くとも1種の鉄族金属の酸化物を含有する触媒活性成分
    および耐火性無機酸化物よりなる混合物を不活性担体に
    担持してなるものに、さらに、セリウム、ランタンおよ
    びプラセオジムよりなる群から選ばれた少なくとも1種
    の金属の酸化物を含有するものである請求項6または7
    に記載の排気ガスの浄化方法。
  9. 【請求項9】 該酸化触媒が、該酸化触媒1リットル当
    たり、白金および/またはパラジウムである貴金属を
    0.1〜5g、耐火性無機酸化物を10〜300g、希
    土類酸化物を0gを超え150g以下含有するものであ
    る請求項6または7に記載の排気ガスの浄化方法。
  10. 【請求項10】 該三元触媒が、該三元触媒1リットル
    当たり、白金およびロジウム;パラジウムおよびロジウ
    ム;白金、パラジウムおよびロジウム;パラジウムより
    なる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属を0.1〜
    5g、セリアを10〜150g、耐火性無機酸化物を1
    0〜300g、さらにセリウム以外の希土類元素の酸化
    物を0gを超え50g以下含有するものである請求項6
    または7に記載の排気ガスの浄化方法。
  11. 【請求項11】該鉄族金属がコバルトおよび鉄である請
    求項6または7に記載の排気ガスの浄化方法。
  12. 【請求項12】 該リーンバーンエンジンを搭載した車
    が少なくとも定速走行時に空気/燃料(A/F)比で1
    5以上で使用されるものである請求項6〜11のいずれ
    か一つに記載の排気ガスの浄化方法。
  13. 【請求項13】 該リーンバーンエンジンの排気ガス
    が、リーンバーンエンジンがストイキオメトリー付近と
    リーンとを繰り返し変動する状態で排気される排気ガス
    である請求項6〜12のいずれか一つに記載の排気ガス
    の浄化方法。
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