JPH09155196A - 排ガス浄化触媒及びその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化触媒及びその製造方法Info
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- JPH09155196A JPH09155196A JP7324667A JP32466795A JPH09155196A JP H09155196 A JPH09155196 A JP H09155196A JP 7324667 A JP7324667 A JP 7324667A JP 32466795 A JP32466795 A JP 32466795A JP H09155196 A JPH09155196 A JP H09155196A
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- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実用条件下で、高活性と高耐久性を有する排
ガス浄化触媒の提供。 【解決手段】 IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ族元
素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種類と
リンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性金属
を担持した排ガス浄化触媒。
ガス浄化触媒の提供。 【解決手段】 IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ族元
素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種類と
リンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性金属
を担持した排ガス浄化触媒。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐熱性、低温に
おける性能に優れ、窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素
の浄化能力に優れた排ガス浄化触媒に関するものであ
る。
おける性能に優れ、窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素
の浄化能力に優れた排ガス浄化触媒に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の排ガス上記触媒は、γ・アルミナ
担体に、活性金属を担持したものが一般的である。
担体に、活性金属を担持したものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来から用い
られているγ・アルミナ担体は、高温にさらされること
により、また水蒸気の存在により、シンタリングを引き
起こし、表面積が減少し、活性が低下してしまう問題が
ある。さらに、γ・アルミナ担体は、排気ガス中に含ま
れる硫黄、燐等の毒を受け、細孔が閉塞するなどして、
表面積が減少し、活性が低下してしまう問題がある。
られているγ・アルミナ担体は、高温にさらされること
により、また水蒸気の存在により、シンタリングを引き
起こし、表面積が減少し、活性が低下してしまう問題が
ある。さらに、γ・アルミナ担体は、排気ガス中に含ま
れる硫黄、燐等の毒を受け、細孔が閉塞するなどして、
表面積が減少し、活性が低下してしまう問題がある。
【０００４】一方、従来より合成されるγ・アルミナ担
体に、活性金属を担持した触媒では、３００℃以下の低
温では著しく活性が低下してしまうので、浄化すべき排
気ガスが十分に暖まった条件でしか触媒が作動しない問
題がある。
体に、活性金属を担持した触媒では、３００℃以下の低
温では著しく活性が低下してしまうので、浄化すべき排
気ガスが十分に暖まった条件でしか触媒が作動しない問
題がある。
【０００５】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたもので、耐熱性、耐被毒性に優れ
たリン酸系複合酸化物を担体とすることにより、実用条
件下で高い活性と、高い耐久性を併せ持った排ガス浄化
触媒を提供することを目的とする。
決するためになされたもので、耐熱性、耐被毒性に優れ
たリン酸系複合酸化物を担体とすることにより、実用条
件下で高い活性と、高い耐久性を併せ持った排ガス浄化
触媒を提供することを目的とする。
【０００６】さらに、この発明は、活性金属をホウ素で
修飾して活性金属を高分散させると同時に、炭化水素な
どによる自己被毒を緩和することにより、低温活性を著
しく向上させた触媒を提供することを目的とする。
修飾して活性金属を高分散させると同時に、炭化水素な
どによる自己被毒を緩和することにより、低温活性を著
しく向上させた触媒を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明が提供する排ガ
ス浄化触媒は、次の（１）及び（２）に記載のものであ
る。
ス浄化触媒は、次の（１）及び（２）に記載のものであ
る。
【０００８】（１）IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持した排ガス浄化触媒。
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持した排ガス浄化触媒。
【０００９】（２）ホウ素が共存していることを特徴と
する請求項１記載の排ガス浄化触媒。また、この発明が
提供する排ガス浄化触媒の製造方法は、次の（１）及び
（２）に記載のものである。
する請求項１記載の排ガス浄化触媒。また、この発明が
提供する排ガス浄化触媒の製造方法は、次の（１）及び
（２）に記載のものである。
【００１０】（１）IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持する際に、活性金属を担持する担体が、IIａ
族元素、III ａ族元素、III ｂ族元素、遷移元素、希土
類元素のうち少なくとも１種類の塩と、リン酸を含む混
合溶液から共沈法により調製されることを特徴とする排
ガス浄化触媒の製造方法。
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持する際に、活性金属を担持する担体が、IIａ
族元素、III ａ族元素、III ｂ族元素、遷移元素、希土
類元素のうち少なくとも１種類の塩と、リン酸を含む混
合溶液から共沈法により調製されることを特徴とする排
ガス浄化触媒の製造方法。
【００１１】（２）IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持する際に、同担体を活性金属の前駆体を含む
溶液であって、ホウ酸を添加したものに浸漬することを
特徴とする排ガス浄化触媒の製造方法。
族元素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種
類とリンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性
金属を担持する際に、同担体を活性金属の前駆体を含む
溶液であって、ホウ酸を添加したものに浸漬することを
特徴とする排ガス浄化触媒の製造方法。
【００１２】
【作用】この発明に係る排ガス浄化触媒は、活性金属
を、耐熱性、耐被毒性に優れたリン酸塩担体上に分散・
担持するので、従来にはなかった高い活性と高い耐久性
をもった触媒となる。
を、耐熱性、耐被毒性に優れたリン酸塩担体上に分散・
担持するので、従来にはなかった高い活性と高い耐久性
をもった触媒となる。
【００１３】さらに、ホウ素により活性金属を修飾した
場合には、活性金属の担体表面での高分散を著しく促進
することが可能となり、通常では得られない高い触媒活
性が得られる。
場合には、活性金属の担体表面での高分散を著しく促進
することが可能となり、通常では得られない高い触媒活
性が得られる。
【００１４】そして、ホウ素添加の効果により、低温領
域における強い炭化水素等の吸着を抑制し、これらの分
子による他の分子の吸着阻害を軽減することができるの
で、低温域におけるＮＯ、炭化水素、ＣＯの除去活性を
飛躍的に増大させることができる。
域における強い炭化水素等の吸着を抑制し、これらの分
子による他の分子の吸着阻害を軽減することができるの
で、低温域におけるＮＯ、炭化水素、ＣＯの除去活性を
飛躍的に増大させることができる。
【００１５】これらのことにより、この発明の触媒は従
来の触媒より低温で作動させることが可能になり、その
ような低い温度では活性金属の凝集による触媒性能の低
下が起こりにくいため、より長時間、触媒活性を維持す
ることが可能となる。
来の触媒より低温で作動させることが可能になり、その
ような低い温度では活性金属の凝集による触媒性能の低
下が起こりにくいため、より長時間、触媒活性を維持す
ることが可能となる。
【００１６】
〔Ｉ〕実施の形態１〜１１は、リン酸塩系複合酸化物を
担体とし、その表面に白金を担持した排ガス浄化触媒、
すなわち、リン酸系複合酸化物担持白金触媒とその製造
方法に関するものである。
担体とし、その表面に白金を担持した排ガス浄化触媒、
すなわち、リン酸系複合酸化物担持白金触媒とその製造
方法に関するものである。
【００１７】（１）リン酸系複合酸化物担持白金触媒と
その製造方法。
その製造方法。
【００１８】（実施の形態１）アルミニウムとリンの原
子数比が１：１となるように硝酸アルミニウムとリン酸
を混合した水溶液を作成し、この水溶液を攪拌しながら
アンモニア水を０．４ｍｌ／ｍｉｎの速度で滴下した。
アンモニア水の滴下は水溶液のｐＨを測定しながら行
い、ｐＨが７．０となったところで滴下を停止した。こ
のとき生成したアルミニウムとリンの共沈物を含む水溶
液を室温で１７時間放置し、その後、吸引ろ過すること
により、ゲル状の共沈物質を得た。
子数比が１：１となるように硝酸アルミニウムとリン酸
を混合した水溶液を作成し、この水溶液を攪拌しながら
アンモニア水を０．４ｍｌ／ｍｉｎの速度で滴下した。
アンモニア水の滴下は水溶液のｐＨを測定しながら行
い、ｐＨが７．０となったところで滴下を停止した。こ
のとき生成したアルミニウムとリンの共沈物を含む水溶
液を室温で１７時間放置し、その後、吸引ろ過すること
により、ゲル状の共沈物質を得た。
【００１９】このゲル状の共沈物質を４００ｍｌの純水
で洗浄した後、１１０℃で４０時間乾燥し、乳鉢で粉砕
することにより微粉末を得た。この粉末を４００℃で３
時間焼成することより求めるアルミニウム−リン複合酸
化物担体を合成した。
で洗浄した後、１１０℃で４０時間乾燥し、乳鉢で粉砕
することにより微粉末を得た。この粉末を４００℃で３
時間焼成することより求めるアルミニウム−リン複合酸
化物担体を合成した。
【００２０】この担体を、担体に対して白金の量が２重
量％となるように濃度を調整したテトラアンミン白金硝
酸塩水溶液に浸した後、蒸発乾固して得た粉末を６００
℃で５時間焼成してアルミニウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
量％となるように濃度を調整したテトラアンミン白金硝
酸塩水溶液に浸した後、蒸発乾固して得た粉末を６００
℃で５時間焼成してアルミニウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
【００２１】（実施の形態２）実施の形態１における硝
酸アルミニウムをホウ酸に置き換え、他はまったく同様
の方法でホウ素−リン複合酸化物担持白金触媒を合成し
た。
酸アルミニウムをホウ酸に置き換え、他はまったく同様
の方法でホウ素−リン複合酸化物担持白金触媒を合成し
た。
【００２２】（実施の形態３）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸ガリウムに置き換え、他はまった
く同様の方法でガリウム−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
酸アルミニウムを硝酸ガリウムに置き換え、他はまった
く同様の方法でガリウム−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
【００２３】（実施の形態４）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸ランタンに置き換え、他はまった
く同様の方法でランタン−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
酸アルミニウムを硝酸ランタンに置き換え、他はまった
く同様の方法でランタン−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
【００２４】（実施の形態５）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸セリウムに置き換え、他はまった
く同様の方法でセリウム−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
酸アルミニウムを硝酸セリウムに置き換え、他はまった
く同様の方法でセリウム−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
【００２５】（実施の形態６）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸イットリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でイットリウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
酸アルミニウムを硝酸イットリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でイットリウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
【００２６】（実施の形態７）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸マグネシウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でマグネシウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
酸アルミニウムを硝酸マグネシウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でマグネシウム−リン複合酸化物担持
白金触媒を合成した。
【００２７】（実施の形態８）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸カルシウムに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でカルシウム−リン複合酸化物担持白金
触媒を合成した。
酸アルミニウムを硝酸カルシウムに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でカルシウム−リン複合酸化物担持白金
触媒を合成した。
【００２８】（実施の形態９）実施の形態１における硝
酸アルミニウムを硝酸マンガンに置き換え、他はまった
く同様の方法でマンガン−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
酸アルミニウムを硝酸マンガンに置き換え、他はまった
く同様の方法でマンガン−リン複合酸化物担持白金触媒
を合成した。
【００２９】（実施の形態１０）実施の形態１における
硝酸アルミニウムを硝酸コバルトに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でコバルト−リン複合酸化物担持白金触
媒を合成した。
硝酸アルミニウムを硝酸コバルトに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でコバルト−リン複合酸化物担持白金触
媒を合成した。
【００３０】（実施の形態１１）実施の形態１における
硝酸アルミニウムを硝酸ニッケルに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でニッケル−リン複合酸化物担持白金触
媒を合成した。
硝酸アルミニウムを硝酸ニッケルに置き換え、他はまっ
たく同様の方法でニッケル−リン複合酸化物担持白金触
媒を合成した。
【００３１】（比較例１）従来の手法によりγ・アルミ
ナに活性金属を保持するγ・アルミナ担持白金触媒を比
較例として以下の方法で合成した。すなわち、γ・アル
ミナを、担体に対して白金の量が２重量％となるように
濃度を調整したテトラアンミン白金硝酸塩水溶液に浸し
た後、蒸発乾固して得た粉末を６００℃で５時間焼成し
てγ・アルミナ担持白金触媒を合成した。
ナに活性金属を保持するγ・アルミナ担持白金触媒を比
較例として以下の方法で合成した。すなわち、γ・アル
ミナを、担体に対して白金の量が２重量％となるように
濃度を調整したテトラアンミン白金硝酸塩水溶液に浸し
た後、蒸発乾固して得た粉末を６００℃で５時間焼成し
てγ・アルミナ担持白金触媒を合成した。
【００３２】（２）リン酸系複合酸化物担持白金触媒の
性能試験と性能評価 以上の合成されたリン酸系複合酸化物担持白金触媒（以
下、触媒という。）の性能試験は既存の測定装置である
常圧固定床流通式反応装置で行った。
性能試験と性能評価 以上の合成されたリン酸系複合酸化物担持白金触媒（以
下、触媒という。）の性能試験は既存の測定装置である
常圧固定床流通式反応装置で行った。
【００３３】反応ガスとしては、ＮＯ：１０００ｐｐ
ｍ、Ｃ3 Ｈ6 ：１０００ｐｐｍ、ＣＯ：１２００ｐｐ
ｍ、Ｈ2 ：４００ｐｐｍ、Ｏ2 ：６％、ＣＯ2 ：１０
％、Ｈ2 Ｏ：１０％の組成を持つＮ2 希釈のガスを用
い、これを２．５ｌ／ｍｉｎの流速で０．４ｇの触媒に
供給した。このときの空間速度は２００，０００〜４０
０，０００ｈ-1である。上記反応ガスの流通下、８７３
Ｋにおいて触媒の熱処理を行った後、６４８Ｋ以下の反
応温度で性能評価を行ったところ、いずれの触媒におい
てもＣ3 Ｈ6 およびＣＯの最大浄化活性は９９％以上と
なった。表１には、測定結果のうちＮＯの最大浄化活性
と、最大浄化活性を与える反応温度を示した。
ｍ、Ｃ3 Ｈ6 ：１０００ｐｐｍ、ＣＯ：１２００ｐｐ
ｍ、Ｈ2 ：４００ｐｐｍ、Ｏ2 ：６％、ＣＯ2 ：１０
％、Ｈ2 Ｏ：１０％の組成を持つＮ2 希釈のガスを用
い、これを２．５ｌ／ｍｉｎの流速で０．４ｇの触媒に
供給した。このときの空間速度は２００，０００〜４０
０，０００ｈ-1である。上記反応ガスの流通下、８７３
Ｋにおいて触媒の熱処理を行った後、６４８Ｋ以下の反
応温度で性能評価を行ったところ、いずれの触媒におい
てもＣ3 Ｈ6 およびＣＯの最大浄化活性は９９％以上と
なった。表１には、測定結果のうちＮＯの最大浄化活性
と、最大浄化活性を与える反応温度を示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】実施の形態１〜１１の触媒は、いずれの触
媒も比較例１として挙げたＰｔ／γ・アルミナに比較し
てＮＯ浄化活性は同等かそれ以上、そのときの反応温度
は同等かそれ以下であり、各実施の形態に係る触媒がよ
り低温で、より高い活性でＮＯを浄化できることがわか
る。
媒も比較例１として挙げたＰｔ／γ・アルミナに比較し
てＮＯ浄化活性は同等かそれ以上、そのときの反応温度
は同等かそれ以下であり、各実施の形態に係る触媒がよ
り低温で、より高い活性でＮＯを浄化できることがわか
る。
【００３６】図１に実施の形態１と４および比較例１の
触媒のＸＲＤ測定の結果を示す。いずれの触媒において
も担体の結晶構造を表わす回折パターンに加えて、担体
表面に分散するＰｔ結晶の回折パターンが確認できる。
しかし、γ・アルミナに担持されたＰｔに比較して、リ
ン酸塩系複合酸化物担体に担持されたＰｔはＸ線回折ピ
ークが弱く、より高分散で担体上に保持されていること
がわかる。このようにリン酸塩系複合酸化物担体上では
熱処理後も高分散で活性金属が存在し得るため、より低
温で、より高い活性が発現され得ることがわかる。
触媒のＸＲＤ測定の結果を示す。いずれの触媒において
も担体の結晶構造を表わす回折パターンに加えて、担体
表面に分散するＰｔ結晶の回折パターンが確認できる。
しかし、γ・アルミナに担持されたＰｔに比較して、リ
ン酸塩系複合酸化物担体に担持されたＰｔはＸ線回折ピ
ークが弱く、より高分散で担体上に保持されていること
がわかる。このようにリン酸塩系複合酸化物担体上では
熱処理後も高分散で活性金属が存在し得るため、より低
温で、より高い活性が発現され得ることがわかる。
【００３７】〔II〕実施の形態２１〜３０は、ホウ素添
加リン酸塩系複合酸化物を担体とし、その表面に白金を
担持した排ガス浄化触媒、すなわち、ホウ素添加リン酸
塩系複合酸化物担持白金触媒とその製造方法に関するも
のである。
加リン酸塩系複合酸化物を担体とし、その表面に白金を
担持した排ガス浄化触媒、すなわち、ホウ素添加リン酸
塩系複合酸化物担持白金触媒とその製造方法に関するも
のである。
【００３８】（１）ホウ素添加リン酸塩系複合酸化物担
持白金触媒とその製造方法 （実施の形態２１）アルミニウムとリンの原子数比が
１：１となるように硝酸アルミニウムとリン酸を混合し
た水溶液を作成し、この水溶液を攪拌しながらアンモニ
ア水を０．４ｍｌ／ｍｉｎの速度で滴下した。アンモニ
ア水の滴下は水溶液のｐＨを測定しながら行い、ｐＨが
７．０となったところで滴下を停止した。このとき生成
したアルミニウムとリンの共沈物を含む水溶液を室温で
１７時間放置し、その後、吸引ろ過することにより、ゲ
ル状の共沈物質を得た。
持白金触媒とその製造方法 （実施の形態２１）アルミニウムとリンの原子数比が
１：１となるように硝酸アルミニウムとリン酸を混合し
た水溶液を作成し、この水溶液を攪拌しながらアンモニ
ア水を０．４ｍｌ／ｍｉｎの速度で滴下した。アンモニ
ア水の滴下は水溶液のｐＨを測定しながら行い、ｐＨが
７．０となったところで滴下を停止した。このとき生成
したアルミニウムとリンの共沈物を含む水溶液を室温で
１７時間放置し、その後、吸引ろ過することにより、ゲ
ル状の共沈物質を得た。
【００３９】このゲル状の共沈物質を４００ｍｌの純水
で洗浄した後、１１０℃で４０時間乾燥し、乳鉢で粉砕
することにより微粉末を得た。この粉末を４００℃で３
時間焼成することにより求めるアルミニウム−リン複合
酸化物担体を合成した。
で洗浄した後、１１０℃で４０時間乾燥し、乳鉢で粉砕
することにより微粉末を得た。この粉末を４００℃で３
時間焼成することにより求めるアルミニウム−リン複合
酸化物担体を合成した。
【００４０】この担体を、担体に対して白金の量が２重
量％となるように濃度を調整したテトラアンミン白金硝
酸塩と、担体に対してホウ素の量が５重量％となるよう
に濃度を調整したホウ酸との混合水溶液に浸した後、蒸
発乾固して得た粉末を６００℃で５時間焼成してホウ素
添加アルミニウム−リン酸複合酸化物担持白金触媒を合
成した。
量％となるように濃度を調整したテトラアンミン白金硝
酸塩と、担体に対してホウ素の量が５重量％となるよう
に濃度を調整したホウ酸との混合水溶液に浸した後、蒸
発乾固して得た粉末を６００℃で５時間焼成してホウ素
添加アルミニウム−リン酸複合酸化物担持白金触媒を合
成した。
【００４１】（実施の形態２２）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸ガリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ガリウム−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸ガリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ガリウム−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００４２】（実施の形態２３）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸ランタンに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ランタン−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸ランタンに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ランタン−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００４３】（実施の形態２４）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸セリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加セリウム−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸セリウムに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加セリウム−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００４４】（実施の形態２５）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸イットリウムに置き換え、他
はまったく同様の方法でホウ素添加イットリウム−リン
複合酸化物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸イットリウムに置き換え、他
はまったく同様の方法でホウ素添加イットリウム−リン
複合酸化物担持白金触媒を合成した。
【００４５】（実施の形態２６）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸マグネシウムに置き換え、他
はまったく同様の方法でホウ素添加マグネシウム−リン
複合酸化物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸マグネシウムに置き換え、他
はまったく同様の方法でホウ素添加マグネシウム−リン
複合酸化物担持白金触媒を合成した。
【００４６】（実施の形態２７）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸カルシウムに置き換え、他は
まったく同様の方法でホウ素添加カルシウム−リン複合
酸化物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸カルシウムに置き換え、他は
まったく同様の方法でホウ素添加カルシウム−リン複合
酸化物担持白金触媒を合成した。
【００４７】（実施の形態２８）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸マンガンに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加マンガン−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸マンガンに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加マンガン−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００４８】（実施の形態２９）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸コバルトに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加コバルト−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸コバルトに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加コバルト−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００４９】（実施の形態３０）実施の形態２１におけ
る硝酸アルミニウムを硝酸ニッケルに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ニッケル−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
る硝酸アルミニウムを硝酸ニッケルに置き換え、他はま
ったく同様の方法でホウ素添加ニッケル−リン複合酸化
物担持白金触媒を合成した。
【００５０】（比較例２）従来の手法によりγ・アルミ
ナに活性金属を保持するγ・アルミナ担持白金触媒を比
較例として以下の方法で合成した。すなわち、γ・アル
ミナを、担体に対して白金の量が２重量％となるように
濃度を調整したテトラアンミン白金硝酸塩水溶液と、担
体に対してホウ素の量が５重量％となるように濃度を調
整したホウ酸との混合水溶液に浸した後、蒸発乾固して
得た粉末を６００℃で５時間焼成してγ・アルミナ担持
白金触媒を合成した。
ナに活性金属を保持するγ・アルミナ担持白金触媒を比
較例として以下の方法で合成した。すなわち、γ・アル
ミナを、担体に対して白金の量が２重量％となるように
濃度を調整したテトラアンミン白金硝酸塩水溶液と、担
体に対してホウ素の量が５重量％となるように濃度を調
整したホウ酸との混合水溶液に浸した後、蒸発乾固して
得た粉末を６００℃で５時間焼成してγ・アルミナ担持
白金触媒を合成した。
【００５１】（２）ホウ素添加リン酸塩系複合酸化物担
持白金触媒の性能試験と性能評価 以上の合成されたホウ素添加リン酸系複合酸化物担持白
金触媒（以下、触媒という。）の性能試験を実施の形態
１と同様の方法で行った。
持白金触媒の性能試験と性能評価 以上の合成されたホウ素添加リン酸系複合酸化物担持白
金触媒（以下、触媒という。）の性能試験を実施の形態
１と同様の方法で行った。
【００５２】いずれの触媒においても、Ｃ3 Ｈ6 および
ＣＯの最大浄化活性は９９％以上となった。表２には測
定結果のうちＮＯの最大浄化活性と、最大浄化活性を与
える反応温度を示した。
ＣＯの最大浄化活性は９９％以上となった。表２には測
定結果のうちＮＯの最大浄化活性と、最大浄化活性を与
える反応温度を示した。
【００５３】
【表２】
【００５４】実施の形態２１〜３０の触媒は、いずれの
触媒も、比較例２として挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナ
に比較してＮＯ浄化活性は同等かそれ以上、そのときの
反応温度は同等かそれ以下であり、各実施の形態の触媒
がより低温において、より高い活性でＮＯを浄化できる
ことがわかる。また、実施の形態１の結果と比較する
と、実施の形態２１〜３０では、ほとんどの場合、ホウ
素の添加によってＮＯ浄化活性が大幅に増大し、最大活
性温度も大幅に低温側にシフトしているのに対し、比較
例２して挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナでは、ホウ素の
添加効果は極くわずかであった。
触媒も、比較例２として挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナ
に比較してＮＯ浄化活性は同等かそれ以上、そのときの
反応温度は同等かそれ以下であり、各実施の形態の触媒
がより低温において、より高い活性でＮＯを浄化できる
ことがわかる。また、実施の形態１の結果と比較する
と、実施の形態２１〜３０では、ほとんどの場合、ホウ
素の添加によってＮＯ浄化活性が大幅に増大し、最大活
性温度も大幅に低温側にシフトしているのに対し、比較
例２して挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナでは、ホウ素の
添加効果は極くわずかであった。
【００５５】図２には、従来問題となっていた低温領域
のおける触媒活性を見るために、比較的低い温度である
５２３ＫにおけるＣ3 Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯの除去活性を示
した。実施の形態２１〜３０は、いずれの触媒も、比較
例２として挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナに比較して、
Ｃ3 Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯのいずれについても浄化活性が高
いことがわかる。この結果から、各実施の形態の触媒が
ＮＯの浄化のみならず、Ｃ3 Ｈ6 に代表される炭化水素
やＣＯの浄化にも、従来のγ・アルミナ系の触媒に比べ
て、高い活性を示すことがわかる。
のおける触媒活性を見るために、比較的低い温度である
５２３ＫにおけるＣ3 Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯの除去活性を示
した。実施の形態２１〜３０は、いずれの触媒も、比較
例２として挙げたＰｔ・Ｂ／γ・アルミナに比較して、
Ｃ3 Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯのいずれについても浄化活性が高
いことがわかる。この結果から、各実施の形態の触媒が
ＮＯの浄化のみならず、Ｃ3 Ｈ6 に代表される炭化水素
やＣＯの浄化にも、従来のγ・アルミナ系の触媒に比べ
て、高い活性を示すことがわかる。
【００５６】図３に実施の形態２１と２４および比較例
２の触媒のＸＲＤ測定の結果を示す。いずれの触媒にお
いても担体の結晶構造を表わす回折パターンに加えて、
担体表面に分散するＰｔ結晶の回折パターンが確認でき
る。
２の触媒のＸＲＤ測定の結果を示す。いずれの触媒にお
いても担体の結晶構造を表わす回折パターンに加えて、
担体表面に分散するＰｔ結晶の回折パターンが確認でき
る。
【００５７】図１と比較してわかるように、リン酸塩系
複合酸化物担体上のＰｔはホウ素の添加によってよりＸ
線回折ピークが弱くなり、Ｐｔの分散度が大幅に増大し
ているのがわかる。それに対し、γ・アルミナ上のＰｔ
にはホウ素添加の効果があまり見られていない。
複合酸化物担体上のＰｔはホウ素の添加によってよりＸ
線回折ピークが弱くなり、Ｐｔの分散度が大幅に増大し
ているのがわかる。それに対し、γ・アルミナ上のＰｔ
にはホウ素添加の効果があまり見られていない。
【００５８】以上の結果から、リン酸系複合酸化物担体
上では、担体とホウ素の複合的な効果により、Ｐｔの高
分散を促進するための高い最大ＮＯ除去活性が発現する
ことがわかる。
上では、担体とホウ素の複合的な効果により、Ｐｔの高
分散を促進するための高い最大ＮＯ除去活性が発現する
ことがわかる。
【００５９】図４に５３２Ｋにおける触媒活性が最も高
い触媒の一つである実施の形態２５の触媒と比較例１の
触媒のＣ3 Ｈ6 ＴＰＤ測定の結果を示す。
い触媒の一つである実施の形態２５の触媒と比較例１の
触媒のＣ3 Ｈ6 ＴＰＤ測定の結果を示す。
【００６０】実験では、触媒を５３７Ｋで１０％のＣ3
Ｈ6 ガスで前処理し、Ｃ3 Ｈ6 を十分吸着させ、１０％
Ｃ3 Ｈ6 ガス気流中のままで室温にまで降温した後、窒
素ガス流通下、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、脱離して
くるＣ3 Ｈ6 を質量分析計で検出した。
Ｈ6 ガスで前処理し、Ｃ3 Ｈ6 を十分吸着させ、１０％
Ｃ3 Ｈ6 ガス気流中のままで室温にまで降温した後、窒
素ガス流通下、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、脱離して
くるＣ3 Ｈ6 を質量分析計で検出した。
【００６１】この結果により、各実施の形態の触媒が、
従来の触媒に比較して、低い温度で炭化水素を離脱して
いるのがわかる。良く知られているように、低温におけ
る触媒活性の低下の主たる原因の一つとして炭化水素の
触媒表面への強い吸着による反応阻害がある。図４の結
果から、各実施の形態の触媒が担体とホウ素添加の複合
的な作用により、炭化水素吸着を弱め、低温において高
い触媒活性を示すことがわかる。
従来の触媒に比較して、低い温度で炭化水素を離脱して
いるのがわかる。良く知られているように、低温におけ
る触媒活性の低下の主たる原因の一つとして炭化水素の
触媒表面への強い吸着による反応阻害がある。図４の結
果から、各実施の形態の触媒が担体とホウ素添加の複合
的な作用により、炭化水素吸着を弱め、低温において高
い触媒活性を示すことがわかる。
【００６２】さらに、図４の結果から、担体およびホウ
素添加が活性金属に与える効果は、活性金属の高分散を
促進する点と、その化学的性質を変化させ、炭化水素の
強い吸着を抑制する点にあることがわかる。
素添加が活性金属に与える効果は、活性金属の高分散を
促進する点と、その化学的性質を変化させ、炭化水素の
強い吸着を抑制する点にあることがわかる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、上述のような構成としたので、次の効果を奏する。
ば、上述のような構成としたので、次の効果を奏する。
【００６４】（１）耐熱性と耐被毒性に優れたリン酸系
複合酸化物を担体としたので、実用条件下で高い活性を
高い耐久性を併せて持った排ガス浄化触媒を得ることが
できる。
複合酸化物を担体としたので、実用条件下で高い活性を
高い耐久性を併せて持った排ガス浄化触媒を得ることが
できる。
【００６５】（２）活性金属をホウ素で修飾して、活性
金属を高分散させると同時に、炭化水素などによる自己
被毒を緩和するようにしたので、従来の触媒において問
題となっていた低温活性が著しく向上した排ガス浄化触
媒を得ることができる。
金属を高分散させると同時に、炭化水素などによる自己
被毒を緩和するようにしたので、従来の触媒において問
題となっていた低温活性が著しく向上した排ガス浄化触
媒を得ることができる。
【図１】 実施の形態１，４と比較例１の触媒について
ＸＲＤ測定を行った結果を示すグラフ。
ＸＲＤ測定を行った結果を示すグラフ。
【図２】 実施の形態２１〜３０と比較例１，２の比較
的低温におけるＣ3Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯの除去活性を示す
グラフ。
的低温におけるＣ3Ｈ6 、ＣＯ、ＮＯの除去活性を示す
グラフ。
【図３】 実施の形態２１，２４と比較例２の触媒につ
いてＸＲＤ測定を行った結果を示すグラフ。
いてＸＲＤ測定を行った結果を示すグラフ。
【図４】 実施の形態２５と比較例１の触媒についてＣ
3 Ｈ6 ＴＰＤ測定を行った結果を示すグラフ。
3 Ｈ6 ＴＰＤ測定を行った結果を示すグラフ。
Claims (4)
- 【請求項１】 IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ族元
素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種類と
リンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性金属
を担持した排ガス浄化触媒。 - 【請求項２】 ホウ素が共存していることを特徴とする
請求項１記載の排ガス浄化触媒。 - 【請求項３】 IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ族元
素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種類と
リンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性金属
を担持する際に、活性金属を担持する担体が、IIａ族元
素、III ａ族元素、III ｂ族元素、遷移元素、希土類元
素のうち少なくとも１種類の塩と、リン酸を含む混合溶
液から共沈法により調製されることを特徴とする排ガス
浄化触媒の製造方法。 - 【請求項４】 IIａ族元素、III ａ族元素、III ｂ族元
素、遷移元素、希土類元素のうちの少なくとも１種類と
リンを含む複合酸化物を担体とし、その表面に活性金属
を担持する際に、同担体を活性金属の前駆体を含む溶液
であって、ホウ酸を添加したものに浸漬することを特徴
とする排ガス浄化触媒の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324667A JPH09155196A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
| US08/652,815 US5880057A (en) | 1995-12-13 | 1996-05-23 | Catalyst for exhaust gas treatment and method of preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324667A JPH09155196A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155196A true JPH09155196A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18168393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7324667A Pending JPH09155196A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5880057A (ja) |
| JP (1) | JPH09155196A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013031288A1 (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 触媒 |
| JP2013252465A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-12-19 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3903598B2 (ja) * | 1997-09-24 | 2007-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
| IT1319258B1 (it) * | 2000-10-31 | 2003-09-26 | Sued Chemie Mt Srl | Catalizzatore per la idrodeclorurazione del tetracloruro di carbonio acloroformio. |
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| JPS57127426A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-07 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Method for removal of nitrogen oxide |
| JPS61222541A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| JPH0655075A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-01 | Sangi Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
| JPH0768178A (ja) * | 1993-04-23 | 1995-03-14 | Yukong Ltd | ディーゼル車両の粒子状物質除去用触媒体及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3448164A (en) * | 1967-09-21 | 1969-06-03 | Phillips Petroleum Co | Olefin skeletal isomerization and catalyst |
| US4018706A (en) * | 1975-07-21 | 1977-04-19 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Catalysts for purifying exhaust and waste gases |
| US4444963A (en) * | 1980-12-31 | 1984-04-24 | Phillips Petroleum Company | Polymerization process using catalysts comprising chromium on silica/phosphate support |
| US4874590A (en) * | 1988-04-07 | 1989-10-17 | Uop | Catalytic reduction of nitrogen oxides |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP7324667A patent/JPH09155196A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-23 US US08/652,815 patent/US5880057A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS57127426A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-07 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Method for removal of nitrogen oxide |
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| JPH0655075A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-01 | Sangi Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
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| WO2013031288A1 (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 触媒 |
| JP2013052343A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 触媒 |
| US20140213439A1 (en) * | 2011-09-02 | 2014-07-31 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Catalyst |
| EP2752241A4 (en) * | 2011-09-02 | 2015-09-09 | Mitsui Mining & Smelting Co | CATALYST |
| US9180440B2 (en) * | 2011-09-02 | 2015-11-10 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Catalyst |
| JP2013252465A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-12-19 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒担体及び排気ガス浄化用触媒 |
| US9827556B2 (en) | 2011-09-06 | 2017-11-28 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Catalyst carrier for exhaust gas purification and catalyst for exhaust gas purification |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5880057A (en) | 1999-03-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |