JPH0910585A - 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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- JPH0910585A JPH0910585A JP7162463A JP16246395A JPH0910585A JP H0910585 A JPH0910585 A JP H0910585A JP 7162463 A JP7162463 A JP 7162463A JP 16246395 A JP16246395 A JP 16246395A JP H0910585 A JPH0910585 A JP H0910585A
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Abstract
を使用する三元触媒において、CO、HC、およびNO
X の3成分を初期はもちろん長期にわったて安定に浄化
できる耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 白金とロジウム、パラジウムとロジウム、ま
たは、白金とパラジウムとロジウムの金属触媒を1〜5
重量%担持した触媒担持活性アルミナと、ジルコニウム
またはジルコニウムと希土類元素(但しセリウムは除
く)とで安定化されたセリウム酸化物と、活性アルミナ
を主体とする耐火性無機酸化物と、よりなる混合物で形
成された触媒層と、該触媒層を表面に担持した触媒担体
とからなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。マニ
ホールド直下の高温でガス雰囲気の変動の激しいところ
でも使用できる。
Description
関するものである。詳しくは、自動車などの内燃機関か
らの排気ガス中に含まれる有害成分である一酸化炭素
(CO)、炭化水素(CH)および窒素酸化物(N
OX )を同時に除去でき耐熱性の優れた排気ガス浄化用
触媒に係るものである。
中の有害成分である一酸化炭素(CO)、炭化水素(C
H)および窒素酸化物(NOX )を同時に除去する三元
触媒では、主として白金、ロジウムなどの白金族元素お
よび低温活性向上のために酸素貯蔵効果を持つ酸化セリ
ウムが用いられている。
造型モノリス担体に、活性アルミナのスラリーでコーテ
ィングをおこない、その後セリウム溶液に含浸し、さら
にその後白金、ロジウム等の白金族元素含有溶液を用い
て含有担持して触媒層を形成している。最近、排気ガス
浄化用触媒の設置場所がよりエンジンに近いマニホール
ド直下とされる傾向があることや、高速運転時における
排気ガス温度上昇により、触媒の高温耐熱性が要求され
ている。
含む触媒は、高温において劣化され易い。このため、高
温耐熱性を向上させるために、希土類元素やアルカリ土
類金属の酸化物を触媒担持層に添加している。また、白
金のシンタリング抑制のため酸化セリウム上に白金を担
持した触媒が実公平5−20435号公報に開示されて
いる。
は、白金および/またはパラジウムよりなる貴金属と、
ロジウムとを耐火性無機酸化物粉体に担持する際、ロジ
ウムを担持後、貴金属を担持するか、または貴金属を担
持後、ロジウムを担持した耐火性無機酸化物粉体を用い
たスラリーを一体構造を有するハニカム担体にコーティ
ングする排気ガス浄化用ハニカム触媒の製造方法が開示
されている。
ような従来の三元触媒は、初期においては良好な三元触
媒の活性を示すものの、マニホールド直下のような高温
かつガス雰囲気の変動の大きい条件にさらされる場合に
は、触媒成分である白金、パラジウムのシンタリングが
生じ、排気ガス浄化性能上で必ずしも十分であるとはい
えなかった。
で、触媒成分として白金、パラジウム、ロジウムを使用
する三元触媒において、CO、HC、およびNOX の3
成分を初期はもちろん長期にわったて安定に浄化できる
耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒を提供することを目
的とする。
を解決するために鋭意研究した結果、総量が5重量%以
下の量の金属触媒である、白金、パラジウム、ロジウム
を担持した活性アルミナと、ジルコニウムで安定化した
セリウム酸化物を主成分として触媒層を形成することで
耐熱性に優れ耐久性を有する排気ガス浄化用触媒を見い
だし本発明を完成した。
ジウム、パラジウムとロジウム、または、白金とパラジ
ウムとロジウムの金属触媒を1〜5重量%担持した触媒
担持活性アルミナと、ジルコニウムまたはジルコニウム
と希土類元素(但しセリウムは除く)とで安定化された
セリウム酸化物と、活性アルミナを主体とする耐火性無
機酸化物と、よりなる混合物で形成された触媒層と、該
触媒層を表面に担持した触媒担体とからなることを特徴
とする。
属触媒と活性アルミナとからなり、該金属触媒と該活性
アルミナとの総量の内の該金属触媒が1〜5重量%であ
ることを意味する。本発明の排気ガス浄化用触媒は、金
属触媒を1〜5重量%という少量担持した触媒担持活性
アルミナと、ジルコニウムまたはジルコニウムと希土類
元素で安定化されたセリウム酸化物(以下安定化セリウ
ム酸化物という)および耐火性無機酸化物の混合物で触
媒層が形成している。このように活性アルミナに担持さ
れる金属触媒の量を少量に規制して安定化セリウム酸化
物と混合すると、触媒層での金属触媒のシンタリングを
防ぐとともに安定化セリウム酸化物による金属触媒の安
定化を図ることができる。その結果、金属触媒の耐熱性
を向上させ浄化効果を十分に発揮することができる。
の担持総量が5重量%を超えると、浄化性能が低下する
ので好ましくない。また、活性アルミナの金属触媒担持
総量が1重量%未満であると触媒活性が低く実用に供し
得ないので好ましくない。活性アルミナに担持される金
属触媒の担持量は、ロジウムを除く白金、パラジウムお
よび白金とパラジウムを0.9〜4.9重量%担持する
のが好ましい。一方、ロジウムは0.1〜1.0重量%
担持するのが好ましい。
の担持量が0.9g未満の場合は十分な触媒活性が得ら
れないおそれがあり好ましくない。また、4.9gを超
えると、それ以上白金とパラジウムの担持量を増加させ
ると触媒活性が低下するので好ましくない。ロジウムの
活性アルミナへの担持量は、0.1〜1.0gであるこ
とが好ましい。ロジウムの担持量が0.1g未満の場合
は、十分な触媒活性が得られないおそれがあり好ましく
ない。また、1.0gを超えると、それ以上のロジウム
の担持量を増しても活性の向上は少なく高価となるので
好ましくない。
の担持量は、触媒の単位容積当たり0.1〜3.0g/
リットルであることが好ましい。白金、パラジウムおよ
び白金とパラジウムの担持量が0.1g/リットル未満
の場合は十分な触媒活性が得られないおそれがるので好
ましくない。また3.0g/リットルを超えると、それ
以上担持量を増加させても活性向上は僅かで高価となる
ので好ましくない。特に、担持量が0.3〜3.0g/
リットルである場合が、活性とコストのバランスの面で
より好ましい。
り0.01g/リットルであることが好ましい。ロジウ
ムの担持量が0.01g/リットル未満の場合は、十分
な触媒活性が得られないおそれがある。また、1.g/
リットルを超えると、それ以上ロジウムの担持量を増加
させても活性の向上は僅かで高価となるので好ましくな
い。特に担持量が0.05〜0.5g/リットルである
場合が、活性とコストのバランスの面でより好ましい。
粒径が10μm以下で、比表面積は50m2 /g以上で
あることが好ましい。触媒層中での触媒担持活性アルミ
ナの量は、10〜50容積%の範囲であることが好まし
い。該活性アルミナの量が10体積%未満では、十分な
浄化作用を示さないので好ましくない。また、触媒担持
活性アルミナの量が、50体積%超えて添加すると安定
化セリウム酸化物の量が少なくなり安定化セリウム酸化
物の効果が低減するので好ましくない。
酸化物の耐熱性を高めもので、その平均粒径が10μm
以下であることがより好ましい。安定化セリウム酸化物
は、ジルコニウム酸化物および希土類元素酸化物の複合
酸化物または固溶体が用いられる。安定化セリウム酸化
物の組成は、原子割合でそれぞれジルコニウムが0.0
5〜0.35、希土類元素が0〜0.30、ジルコニウ
ムと希土類元素の合計が0.05〜0.55で残部がセ
リウムとなるように構成するのが望ましい。
〜70重量%を占めることが望ましい。安定化セリウム
酸化物は、たとえば、空気中で900℃、5時間焼成し
た後の比表面積が20m2 /g以上を有しているもので
あることが望ましい。なお、市販の酸化セリウムは、空
気中で900℃、5時間焼成した後の比表面積は10m
2 /g以下であり好ましくない。
形成されるが、調整方法は特に限定されない。たとえ
ば、市販の酸化セリウムに水可溶性のジルコニウム塩ま
たはジルコニウム塩とセリウムを除く希土類元素塩を用
いて担持する方法、水可溶性のセリウム塩、ジルコニウ
ム塩またはジルコニウム塩とセリウムを除く希土類元素
塩を混合乾燥後、焼成する方法、水可溶性のセリウム
塩、ジルコニウム塩またはジルコニウム塩とセリウムを
除く希土類元素塩を混合後、耐火性無機酸化物に担持す
る方法などが挙げられる。また、用いるセリウム、ジル
コニウムおよびセリウムを除く希土類元素の各塩は特に
限定されず、市販の硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、塩化物な
どを用いることができる。
ナ、あるいはランタンなどの希土類元素、マグネシウ
ム、バリウムなどのアルカリ土類金属、シリコンおよび
/またはそれらの酸化物で安定化した活性アルミナが好
ましい。この触媒層は、たとえば、上記の触媒担持活性
アルミナ、安定化セリウム、耐火性無機酸化物の3種の
混合物スラリーを用いて触媒担体の表面に担持し焼成に
より形成することができる。これにより、触媒層は金属
触媒を担持した活性アルミナと、安定化セリウム酸化物
と、耐火性無機酸化物とが触媒層中に均一に分散して、
触媒担持活性アルミナに担持されている低濃度の金属触
媒は安定化セリウム酸化物によりシンタリングを防ぎ耐
熱性を高めて浄化効果を発揮することができる。
た後に、触媒層に浸漬などにより担持させて触媒層の表
面部分にのみ金属触媒の分布を高くして浄化性能をより
高めることができる。さらに、触媒層は、白金または白
金とパラジウムを担持した活性アルミナと、ロジウムを
担持した活性アルミナとを別々に調整して形成すると金
属触媒が触媒層に広く分布し、それぞれが有効に働きか
つ安定化セリウム酸化物により金属触媒の熱などによる
劣化を防ぐことができ、排気ガスの浄化性能を高めるこ
とができる。
とえば、白金とロジウム、パラジウムとロジウム、白金
とパラジウムおよびロジウムを担持した活性アルミナ
と、安定化セリウム酸化物と、耐火性無機酸化物の混合
物とのスラリーを触媒担体の表面に付着担持させて触媒
層を形成させる。場合によっては触媒層を、さらに金属
触媒溶液に浸漬して金属触媒を触媒層の表面部位に担持
して浄化活性をより高めてもよい。さらに白金、パラジ
ウムを担持した活性アルミナとロジウムを担持した活性
アルミナとを別々に調整してスラリー中で混合して触媒
層を形成してもよい。ただし、この場合でも活性アルミ
ナに担持される金属触媒の総量は前記の5重量%以内の
範囲である。
金とロジウム、白金とパラジウムとロジウム、パラジウ
ムとロジウムが1〜5重量%担持された触媒担持活性ア
ルミナのいずれかと、安定化セリウム酸化物と、耐火性
無機酸化物とで構成され、触媒担体の表面上に形成され
ている。このため金属触媒を担持した活性アルミナと安
定化セリウム酸化物が触媒層にそれぞれ広く分布し、か
たまって存在しておらず金属触媒と安定化セリウム酸化
物が互いに機能を発揮して、マニホールド直下のような
高温かつガス雰囲気の変動の大きい場所であっても、白
金、パラジウムとロジウムのシンタリングを著しく抑制
することができ、HC、CO、NO X の浄化活性を有
し、耐熱性、耐久性に優れた排気ガス浄化用触媒とな
る。
触媒は、触媒層の白金、パラジウムとロジウムから選ば
れる少なくとも一種の貴金属の一部を担持総量を変える
ことなく、たとえば溶液で触媒層に担持することによ
り、白金、パラジウムでは触媒層の表面より100μm
以内の域に、ロジウムでは触媒層の表面より40μm以
内に担持できるため、表面層でNOX をより効率的に浄
化性能をより高めることができる。
パラジウム、または白金およびパラジウムを担持した活
性アルミナとロジウムを担持した活性アルミナをスラリ
ー中で混合して触媒層を形成すると、金属触媒がそれぞ
れ単独で広く分布するので触媒性能を十分発揮して比較
的低濃度でも浄化性能を示すことができる。請求項5の
排気ガス浄化用触媒は、触媒担持した活性アルミナの量
が触媒層で10〜50体積%の少ない範囲であって有効
な浄化作用を示すことができる。
発明の範囲をこれらの実施例に限定されるものではな
い。 (実施例1)平均粒径5.0μmで比表面積200m2
/gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金水溶
液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し5
00℃で1時間焼成して活性アルミナに対し白金を2重
量%、ロジウムを0.4重量%担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムの水溶
液とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定
化セリウム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化
物の組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1
であった。次に、400セル/in2 、直径80mm、
長さ95mmのコーディエライト製のモノリス担体に、
上記で作製した該白金2重量%、該ロジウム0.4重量
%を担持した触媒担持活性アルミナ粉末および該安定化
セリウム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化物として活性
アルミナ粉末、アルミナ水和物および純水を加えて作製
したスラリーをコートして乾燥した後、500℃で1時
間焼成して、該担体の表面に、白金、ロジウム、セリウ
ム、ジルコニウムおよび活性アルミナとからなる触媒層
を形成し触媒1とした。この金属触媒および安定化セリ
ウム酸化物の組成および量を表1に示す。
ectron probe microanalysis)で分析したところ、白
金、ロジウム、セリウムおよびジルコニウムは触媒層全
体に分布していた。
積200m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアン
ミン白金水溶液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾
燥後粉砕し500℃で1時間焼成して活性アルミナに対
し白金を2重量%、ロジウムを0.2重量%担持した触
媒担持活性アルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムの水溶
液とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定
化セリウム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化
物の組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1
であった。次に、実施例1で用いたのと同じモノリス担
体を用い、上記で作製した白金2重量%、ロジウム0.
2重量%を担持した触媒担持活性アルミナ粉末および該
ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物粉末とに、
耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水和物
および純水を加えて作製したスラリーをコートして乾燥
した後、500℃で1時間焼成して、モノリス担体に、
白金、ロジウム、セリウム、ジルコニウムおよび活性ア
ルミナの触媒層を形成した。さらに該担体を硝酸ロジウ
ム水溶液に浸漬してロジウムを担持して触媒2を得た。
この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および
量を表1に示す。
析したところ、白金、ロジウム、セリウムおよびジルコ
ニウムは触媒層全体に、ロジウムは主に表面より40μ
m内に分布していたが、触媒層深部にも分布しているこ
とが確認できた。 (実施例3)平均粒径5.0μmで比表面積200m2
/gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金水溶
液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し5
00℃で1時間焼成して活性アルミナに対し白金を2重
量%、ロジウムを0.1重量%担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定化
セリウム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化物
の組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1で
あった。次に、実施例1で用いたのと同じモノリス担体
を用い、上記で作製した該白金2重量%、ロジウム0.
1重量%を担持した触媒担持活性アルミナ粉末および該
安定化セリウム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化物の活
性アルミナ粉末、アルミナ水和物および純水を加えて作
製したスラリーをコートして乾燥した後、500℃で1
時間焼成して、該担体に、白金、ロジウム、セリウム、
ジルコニウムおよび活性アルミナの触媒層を形成した。
さらに、この担体を硝酸ロジウム溶液に浸漬して触媒層
にロジウムを担持して触媒3を得た。この金属触媒およ
び安定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
析したところ、白金、ロジウム、セリウムおよびジルコ
ニウムは触媒層全体に、ロジウムは主に表面より40μ
m内に分布していたが、触媒層深部にも分布しているこ
とが確認できた。 (比較例1)実施例1と同様のコーディエライト製のモ
ノリス担体に、セリウム−ジルコニウムの酸化物粉末と
γ−アルミナ粉末、アルミナ水和物および純水からなる
スラリーをコートし乾燥後、500℃で1時間焼成し
て、担体上にセリウム−ジルコニウムを含有するアルミ
ナ層を形成した。このようにして得た担体を、ジニトロ
ジアンミン白金溶液に浸漬後、乾燥し、さらに硝酸ロジ
ウム溶液に浸漬してロジウムを担持して触媒Aを得た。
この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および
量を表1に示す。
したところ、白金は表面から100μm以内に、ロジウ
ムは表面から40μm以内に分布しているのみであっ
た。 (比較例2)活性アルミナ粉末にジニトロジアンミン白
金溶液に添加し、乾燥、焼成して白金含有活性アルミナ
を得た。この白金含有活性アルミナ中の白金含有量は、
2.0重量%であった。
のモノリス担体に、白金含有活性アルミナ、セリウム−
ジルコニウムの酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミ
ナ水和物および純水からなるスラリーをコートし乾燥
後、500℃で1時間焼成して、担体上にセリウム−ジ
ルコニウムを含有するアルミナ層を形成した。このよう
にして得た担体を、さらに硝酸ロジウム溶液に浸漬して
ロジウムを担持して触媒Bを得た。この金属触媒および
安定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
たところ、白金は全体に、ロジウムは表面から40μm
以内に分布していた。 (実施例4)平均粒径5.0μmで比表面積200m2
/gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金水溶
液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し5
00℃で1時間焼成して活性アルミナに対し白金を1重
量%、ロジウムを0.4重量%担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定化
セリウム酸化物粉末を得た。該安定化セリウム酸化物の
組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1であ
った。次に、実施例1で用いたのと同じモノリス担体を
用い、上記で作製した該白金1重量%、ロジウム0.4
重量%担持した触媒担持活性アルミナ粉末および該安定
化セリウム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化物の活性ア
ルミナ粉末、アルミナ水和物および純水を加えて作製し
たスラリーをコートして乾燥した後、500℃で1時間
焼成して、該担体に、白金、ロジウム、セリウム、ジル
コニウムおよび活性アルミナの触媒層を形成して触媒4
を得た。この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組
成および量を表1に示す。
積200m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアン
ミン白金水溶液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾
燥後粉砕し500℃で1時間焼成して活性アルミナに対
し白金を1重量%、ロジウムを0.2重量%担持した触
媒担持活性アルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定化
セリウム酸化物粉末を得た。該安定化セリウム酸化物の
組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1であ
った。次に、実施例1で用いたのと同じモノリス担体を
用い、上記で作製した該白金1重量%、ロジウム0.2
重量%担持した活性アルミナ粉末および該安定化セリウ
ム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉
末、アルミナ水和物および純水を加えて作製したスラリ
ーをコートして乾燥した後、500℃で1時間焼成し
て、モノリス担体に、白金、ロジウム、セリウム、ジル
コニウムおよび活性アルミナの触媒層を形成した。さら
に、この担体を硝酸ロジウム水溶液に浸漬してロジウム
を触媒層に担持して触媒5を得た。この金属触媒および
安定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
ライト製のモノリス担体に、セリウム−ジルコニウムの
酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミナ水和物および
純水からなるスラリーをコートし乾燥後、500℃で1
時間焼成して、担体上にセリウム−ジルコニウムを含有
するアルミナ層を形成した。このようにして得た担体
を、ジニトロジアンミン白金溶液に浸漬後、乾燥し、さ
らに硝酸ロジウム溶液に浸漬してロジウムを担持して触
媒Cを得た。この金属触媒および安定化セリウム酸化物
の組成および量を表1に示す。
したところ、白金は100μm内に、ロジウムは40μ
m内に分布していた。 (比較例4)活性アルミナ粉末にジニトロジアンミン白
金溶液に添加し、乾燥、焼成して白金含有活性アルミナ
を得た。この白金含有活性アルミナ中の白金含有量は、
1.0重量%であった。
のモノリス担体に、白金含有活性アルミナ、セリウム−
ジルコニウムの酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミ
ナ水和物および純水からなるスラリーをコートし乾燥
後、500℃で1時間焼成して、担体上にセリウム−ジ
ルコニウムを含有するアルミナ層を形成した。このよう
にして得た担体を、さらに硝酸ロジウム溶液に浸漬して
ロジウムを担持して触媒Dを得た。この金属触媒および
安定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
積200m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアン
ミン白金水溶液、硝酸パラジウム水溶液および硝酸ロジ
ウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500℃で1時間焼
成して活性アルミナに対し白金を1重量%、パラジウム
を1重量%およびロジウムを0.4重量%担持した触媒
担持活性アルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムおよび
希土類元素イットリウムの水溶液とを混合し、乾燥後、
500℃で1時間焼成してジルコニウムで安定化された
セリウム酸化物粉末を得た。このジルコニウムで安定化
されたセリウム酸化物の組成は、セリウム/ジルコニウ
ム/希土類元素イットリウムのモル比で5/1/1であ
った。
担体を用い、上記で作製した該白金1重量%、パラジウ
ム1重量%、ロジウム0.4重量%を担持した触媒担持
活性アルミナ粉末および該安定化セリウム酸化物粉末と
に、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水
和物および純水を加えて作製したスラリーをコートして
乾燥した後、500℃で1時間焼成して、担体に、白
金、ロジウム、セリウム、ジルコニウム、イットリウム
および活性アルミナの触媒層を形成して触媒6を得た。
この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および
量を表1に示す。
析したところ、白金、パラジウム、ロジウム、セリウ
ム、イットリウムおよびジルコニウムは触媒層全体に分
布していることが確認できた。 (実施例7)平均粒径5.0μmで比表面積200m2
/gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金水溶
液、硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500
℃で1時間焼成して活性アルミナに対し白金を1重量
%、ロジウムを0.4重量%を担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムと希土
類元素イットリウムの水溶液とを混合し、乾燥後、50
0℃で1時間焼成して安定化セリウム酸化物粉末を得
た。この安定化セリウム酸化物の組成は、セリウム/ジ
ルコニウム/希土類元素イットリウムのモル比で5/1
/1であった。
担体を用い、上記で作製した該白金1重量%、ロジウム
0.4重量%担持した活性アルミナ粉末および該ジルコ
ニウムで安定化されたセリウム酸化物粉末とに、耐火性
無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水和物および
純水を加えて作製したスラリーをコートして乾燥した
後、500℃で1時間焼成して、モノリス担体に、白
金、ロジウム、セリウム、ジルコニウム、イットリウム
および活性アルミナの触媒層を形成した。さらに、この
担体を硝酸パラジウム水溶液に浸漬してパラジウムを触
媒層に担持して触媒7を得た。この金属触媒および安定
化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
析したところ、白金、パラジウム、ロジウム、セリウ
ム、イットリウムおよびジルコニウムは触媒層全体に分
布し、パラジウムは表層より100μm以内に分布して
いていることが確認できた。 (実施例8)平均粒径5.0μmで比表面積200m2
/gの活性アルミナ粉末を硝酸パラジウム水溶液および
硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500℃で
1時間焼成して活性アルミナに対しパラジウムを1重量
%、ロジウムを0.4重量%を担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムと希土
類元素イットリウムの水溶液とを混合し、乾燥後、50
0℃で1時間焼成して安定化セリウム酸化物粉末を得
た。このジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物の
組成は、セリウム/ジルコニウム/希土類元素イットリ
ウムのモル比で5/1/1であった。
担体を用い、上記で作製した該パラジウム1重量%、ロ
ジウム0.4重量%担持した触媒担持活性アルミナ粉末
および該ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物粉
末とに、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミ
ナ水和物および純水を加えて作製したスラリーをコート
して乾燥した後、500℃で1時間焼成して、モノリス
担体に、パラジウム、ロジウム、セリウム、ジルコニウ
ム、イットリウムおよび活性アルミナの触媒層を形成し
た。さらに、この担体をジニトロジアンミン白金水溶液
に浸漬して白金を触媒層に担持して触媒8を得た。この
金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および量を
表1に示す。
析したところ、パラジウム、パラジウム、ロジウム、セ
リウム、イットリウムおよびジルコニウムは触媒層全体
に分布し、白金は表層より100μm以内に分布してい
ていることが確認できた。 (比較例5)実施例1と同様のコーディエライト製のモ
ノリス担体に、セリウム−ジルコニウムと希土類元素イ
ットリウムの酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミナ
水和物および純水からなるスラリーをコートし乾燥後、
500℃で1時間焼成して、担体上にセリウム−ジルコ
ニウムを含有する活性アルミナ層を形成した。このよう
にして得た担体を、硝酸パラジウム水溶液とジニトロジ
アンミン白金水溶液に浸漬後、乾燥し、さらに硝酸ロジ
ウム溶液に浸漬してロジウムを活性アルミナ含有層に担
持して触媒Eを得た。この金属触媒および安定化セリウ
ム酸化物の組成および量を表1に示す。
たところ、白金、パラジウムは100μm内に、ロジウ
ムは40μm内に分布していた。 (比較例6)活性アルミナ粉末にジニトロジアンミン白
金溶液と硝酸パラジウム水溶液を添加し、乾燥後粉砕
し、500℃で1時間焼成して白金を1.0重量%、パ
ラジウムを1.0重量%を担持した触媒担持活性アルミ
ナ粉末を得た。
のモノリス担体に、白金、パラジウム含有活性アルミ
ナ、セリウム−ジルコニウム希土類元素イットリウムの
酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミナ水和物および
純水からなるスラリーをコートし乾燥後、500℃で1
時間焼成して、担体上に白金、パラジウム、セリウム、
イットリウム、ジルコニウムを含有する活性アルミナ層
を形成した。このようにして得た担体を、さらに硝酸ロ
ジウム水溶液に浸漬してロジウムを活性アルミナ層に担
持して触媒Fを得た。この金属触媒および安定化セリウ
ム酸化物の組成および量を表1に示す。
積200m2 /gの活性アルミナ粉末を硝酸パラジウム
水溶液、硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し5
00℃で1時間焼成して活性アルミナに対しパラジウム
を2重量%、ロジウムを0.4重量%を担持した触媒担
持活性アルミナ粉末を得た。
ムで安定化されたセリウム酸化物粉末を得た。この安定
化セリウム酸化物の組成は、セリウム/ジルコニウムの
モル比で5/1であった。次に、実施例1で用いたのと
同じモノリス担体を用い、上記で作製したパラジウム2
重量%、ロジウム0.4重量%担持した触媒担持活性ア
ルミナ粉末および該ジルコニウムで安定化されたセリウ
ム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉
末、アルミナ水和物および純水を加えて作製したスラリ
ーをコートして乾燥した後、500℃で1時間焼成し
て、担体に、白金、ロジウム、セリウム、ジルコニウム
および活性アルミナの触媒層を形成して触媒9を得た。
この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および
量を表1に示す。
析したところ、パラジウム、ロジウム、セリウムおよび
ジルコニウムは触媒層全体に分布していた。 (実施例10)平均粒径5.0μmで比表面積200m
2 /gの活性アルミナ粉末を硝酸パラジウム水溶液およ
び硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500℃
で1時間焼成して活性アルミナに対しパラジウムを2重
量%、ロジウムを0.2重量%を担持した触媒担持活性
アルミナ粉末を得た。
ムで安定化されたセリウム酸化物粉末を得た。この安定
化セリウム酸化物の組成は、セリウム/ジルコニウムの
モル比で5/1であった。次に、実施例1で用いたのと
同じモノリス担体を用い、上記で作製した該パラジウム
2重量%、ロジウム0.2重量%担持した活性アルミナ
粉末および該ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化
物粉末と、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アル
ミナ水和物および純水を加えて作製したスラリーをコー
トして乾燥した後、500℃で1時間焼成して、モノリ
ス担体に、パラジウム、ロジウム、セリウム、ジルコニ
ウムおよび活性アルミナの触媒層を形成した。さらに、
この担体を硝酸ロジウム水溶液に浸漬してロジウムを触
媒層に担持して触媒10を得た。この金属触媒および安
定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
ライト製のモノリス担体に、セリウム−ジルコニウムの
酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、アルミナ水和物および
純水からなるスラリーをコートし乾燥後、500℃で1
時間焼成して、担体上にセリウム−ジルコニウムを含有
するアルミナ層を形成した。このようにして得たモノリ
ス担体を、硝酸パラジウム水溶液に浸漬後、乾燥し、さ
らに硝酸ロジウム水溶液に浸漬してロジウムを担持して
触媒Gを得た。この金属触媒および安定化セリウム酸化
物の組成および量を表1に示す。
したところ、パラジウムは100μm内に、ロジウムは
40μm内に分布していた。 (比較例8)活性アルミナ粉末に硝酸パラジウム水溶液
を添加し、乾燥後粉砕し、500℃で1時間焼成してパ
ラジウムを2.0重量%担持した活性アルミナ粉末を得
た。
のモノリス担体にパラジウム含有活性アルミナ、セリウ
ム−ジルコニウムの酸化物粉末とγ−アルミナ粉末、ア
ルミナ水和物および純水からなるスラリーをコートし乾
燥後、500℃で1時間焼成して、担体上にパラジウ
ム、セリウム−ジルコニウムを含有するアルミナ層を形
成した。このようにして得た担体を、さらに硝酸ロジウ
ム水溶液に浸漬してロジウムを担持して触媒Hを得た。
この金属触媒および安定化セリウム酸化物の組成および
量を表1に示す。
面積200m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジア
ンミン白金水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500℃で1
時間焼成して活性アルミナに対し白金を2重量%担持し
た活性アルミナ粉末を得た。次に、平均粒径5.0μm
で、比表面積200m2 /gの活性アルミナ粉末を硝酸
ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し500℃で1時
間焼成してロジウムを0.4重量%を担持した触媒担持
活性アルミナ粉末を得た。
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウム水溶液
とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定化
セリウム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化物
の組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1で
あった。次に、実施例1で用いたのと同じモノリス担体
を用い、上記で作製した該白金2重量%、ロジウム0.
4重量%を担持した触媒担持活性アルミナ粉末および該
ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物粉末とに、
耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水和物
および純水を加えて作製したスラリーをコートして乾燥
した後、500℃で1時間焼成して、担体に、白金、ロ
ジウム、セリウム、ジルコニウムおよび活性アルミナの
触媒層を形成し触媒11を得た。この金属触媒および安
定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
分析したところ、白金、ロジウム、セリウムおよびジル
コニウムは触媒層全体に分布していた。 (実施例12)平均粒径5.0μmで、比表面積200
m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金
水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕して500℃で1時間焼成
して活性アルミナに対し白金を2重量%を担持した活性
アルミナ粉末を得た。
00m2 /gの活性アルミナ粉末を硝酸ロジウム水溶液
に浸漬し、乾燥後粉砕して500℃で1時間焼成してロ
ジウムを0.2重量%担持した活性アルミナ粉末を得
た。次に、平均粒径5μmで比表面積120m2 /gの
酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムの水溶液とを混
合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定化セリウ
ム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化物の組成
は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1であっ
た。
担体を用い、上記で作製した白金2重量%、ロジウム
0.2重量%を担持した触媒担持活性アルミナ粉末およ
び該ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物粉末と
に、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水
和物および純水を加えて作製したスラリーをコートして
乾燥した後、500℃で1時間焼成して、担体に、白
金、ロジウム、セリウム、ジルコニウムおよび活性アル
ミナの触媒層を形成した。さらに、この担体を硝酸ロジ
ウム水溶液に浸漬してロジウムを触媒層に担持して触媒
12を得た。この金属触媒および安定化セリウム酸化物
の組成および量を表1に示す。
で分析したところ、白金、セリウムおよびジルコニウム
は触媒層全体に、ロジウムは主に表面より40μm内に
分布していたが、触媒層深部にも分布していることが確
認できた。 (実施例13)平均粒径5.0μmで、比表面積200
m2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金
水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕して500℃で1時間焼成
して活性アルミナに対し白金を2重量%担持した触媒担
持活性アルミナ粉末を得た。
00m2 /gの活性アルミナ粉末を硝酸ロジウム水溶液
に浸漬し、乾燥後粉砕して500℃で1時間焼成してロ
ジウムを0.1重量%を担持した触媒担持活性アルミナ
粉末を得た。次に、平均粒径5μmで比表面積120m
2 /gの酸化セリウムとオキシ硝酸ジルコニウムの水溶
液とを混合し、乾燥後、500℃で1時間焼成して安定
化セリウム酸化物粉末を得た。この安定化セリウム酸化
物の組成は、セリウム/ジルコニウムのモル比で5/1
であった。
担体を用い、上記で作製した白金2重量%担持した触媒
担持活性アルミナ粉末と、ロジウム0.2重量%を担持
した触媒担持活性アルミナ粉末および該ジルコニウムで
安定化されたセリウム酸化物粉末とに、耐火性無機酸化
物の活性アルミナ粉末、アルミナ水和物および純水を加
えて作製したスラリーをコートして乾燥した後、500
℃で1時間焼成して、担体に、白金、ロジウム、セリウ
ム、ジルコニウムおよび活性アルミナの触媒層を形成し
た。さらに、この担体を硝酸ロジウム水溶液に浸漬して
ロジウムを触媒層に担持して触媒13を得た。この金属
触媒および安定化セリウム酸化物の組成および量を表1
に示す。
で分析したところ、白金、セリウムおよびジルコニウム
は触媒層全体に、ロジウムは主に表面より40μm内に
分布していたが、触媒層深部にも分布していることが確
認できた。 (比較例9)平均粒径5.0μmで、比表面積200m
2 /gの活性アルミナ粉末をジニトロジアンミン白金水
溶液および硝酸ロジウム水溶液に浸漬し、乾燥後粉砕し
て500℃で1時間焼成して活性アルミナに対し白金を
5重量%およびロジウムを0.4重量%担持した触媒担
持活性アルミナ粉末を得た。
ムで安定化されたセリウム酸化物粉末を得た。このジル
コニウムで安定化されたセリウム酸化物の組成は、セリ
ウム/ジルコニウムのモル比で5/1であった。次に、
実施例1で用いたのと同じモノリス担体を用い、400
セル/in2 、直径80mm、長さ95mmのコーディ
エライト製のモノリス担体に、白金を5重量%、ロジウ
ムを0.4重量%担持した触媒担持活性アルミナ粉末
と、ジルコニウムで安定化されたセリウム酸化物粉末
と、耐火性無機酸化物の活性アルミナ粉末、アルミナ水
和物および純水からなるスラリーをコートし乾燥後、5
00℃で1時間焼成して、モノリス担体上に白金、ロジ
ウム、セリウム、ジルコニウムおよび活性アルミナとか
らなる触媒層を形成し触媒Iとした。この金属触媒およ
び安定化セリウム酸化物の組成および量を表1に示す。
9で得られた触媒を4000ccのエンジンに取り付
け、図1に示すエージング条件で(入りガス温度800
℃、床内1050℃で50時間)の耐久試験を行った。
耐久試験後の排気ガス浄化率は、660ccのエンジン
搭載車輌で10・15モードを走行し、HC、CO、N
OX のエミッションを測定した。結果を表2に浄化率と
して示す。
気ガス浄化率は触媒1、2、3とA、B.4、5とC、
D.6、7、8とE、F、9、10とG、H、11、1
2、13とA、Bとを比較するといづれも実施例の触媒
の方が比較例の触媒よりHC、CO、NOX の排出量が
少なく浄化率が優れていることを示している。また、比
較例9の、触媒担持活性アルミナに5重量%以上(5.
4重量%)担持した場合は、本実施例の場合より浄化率
が低下していた。
の耐久試験後の白金の粒径および実施例10および比較
例8の触媒の耐久試験後のパラジウム粒子径をXRD
(X線回折)により測定した。その結果を表3に示す。
10は白金およびパラジウムの粒子径が比較例の触媒B
および触媒Hのものより小さい。これにより、本発明の
触媒は、白金およびパラジウムのシンタリングが抑制さ
れていることが分かる。
の耐久性、耐熱性に優れるので、マニホールド直下のよ
うに高温でかつガス雰囲気の変動の激しいところで使用
でき、優れた浄化性を維持することができる。
ャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 白金とロジウム、パラジウムとロジウ
ム、または、白金とパラジウムとロジウムの金属触媒を
1〜5重量%担持した触媒担持活性アルミナと、 ジルコニウムまたはジルコニウムと希土類元素(但しセ
リウムは除く)とで安定化されたセリウム酸化物と、 活性アルミナを主体とする耐火性無機酸化物と、 よりなる混合物で形成された触媒層と、 該触媒層を表面に担持した触媒担体とからなることを特
徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項2】 該触媒層が形成された後、該金属触媒の
ロジウムの一部を触媒層に担持した請求項1に記載の排
気ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】 該触媒層が形成された後、該金属触媒の
白金、パラジウムまたは白金とパラジウムの一部を触媒
層に担持した請求項1に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項4】 該触媒層は、白金、パラジウムまたは白
金とパラジウムを担持した活性アルミナと、ロジウムを
担持した活性アルミナと、ジルコニウムまたはジルコニ
ウムと希土類元素(但しセリウムは除く)で安定化され
たセリウム酸化物と、活性アルミナを主体とした耐火性
無機酸化物とよりなる混合物で形成されている請求項1
に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項5】 該白金と該ロジウム、該パラジウムと該
ロジウム、または、該白金と該パラジウムと該ロジウム
を担持した該活性アルミナは、該触媒層の10〜50体
積%である請求項1または請求項4に記載の排気ガス浄
化用触媒。 - 【請求項6】 該白金および該白金と該パラジウムの担
持量は、触媒の単位容積当たり0.1〜3.0g/リッ
トルであり、該ロジウムの担持量は、触媒の単位容積当
たり0.01〜1.0g/リットルである請求項1、請
求項4または請求項5に記載の排気ガス浄化用触媒。
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---|---|---|---|
JP16246395A JP3426792B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 排気ガス浄化用触媒 |
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JP16246395A JP3426792B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 排気ガス浄化用触媒 |
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JPH0910585A true JPH0910585A (ja) | 1997-01-14 |
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JP16246395A Expired - Fee Related JP3426792B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 排気ガス浄化用触媒 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100494543B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2005-06-10 | 현대자동차주식회사 | 저 백금-팔라듐-로듐 함량의 삼원촉매 제조방법 |
WO2006046316A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Cataler Corporation | 排ガス浄化用触媒 |
CN102452891A (zh) * | 2010-10-25 | 2012-05-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 萃取精馏分离苯乙烯的方法 |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP16246395A patent/JP3426792B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100494543B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2005-06-10 | 현대자동차주식회사 | 저 백금-팔라듐-로듐 함량의 삼원촉매 제조방법 |
WO2006046316A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Cataler Corporation | 排ガス浄化用触媒 |
JPWO2006046316A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-22 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
JP4707672B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-06-22 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
US8975204B2 (en) | 2004-10-28 | 2015-03-10 | Cataler Corporation | Exhaust-gas-purifying catalyst |
CN102452891A (zh) * | 2010-10-25 | 2012-05-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 萃取精馏分离苯乙烯的方法 |
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