JPH09173836A - 内燃機関排ガス浄化用触媒 - Google Patents
内燃機関排ガス浄化用触媒Info
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- JPH09173836A JPH09173836A JP7343778A JP34377895A JPH09173836A JP H09173836 A JPH09173836 A JP H09173836A JP 7343778 A JP7343778 A JP 7343778A JP 34377895 A JP34377895 A JP 34377895A JP H09173836 A JPH09173836 A JP H09173836A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
- internal combustion
- combustion engine
- palladium
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車等の内燃機関において、アイドリン
グ、加速、定速、減速等のエンジンの運転状況の変化に
応じて大きく変動する排ガス雰囲気に対して、浄化即応
性に優れた内燃機関排ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】 触媒成分としてロジウム、パラジウム、
セリウム化合物および耐火性無機酸化物を含有し、セリ
ウム化合物を含む触媒層とパラジウムを含む触媒層の少
なくとも二層の触媒層からなり、前記パラジウムを含む
触媒層にＢＥＴ表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下またはＸＲＤ
で測定される結晶子径が２００Å以上のセリウム化合物
を含有することを特徴とする内燃機関排ガス浄化用触媒
である。
グ、加速、定速、減速等のエンジンの運転状況の変化に
応じて大きく変動する排ガス雰囲気に対して、浄化即応
性に優れた内燃機関排ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】 触媒成分としてロジウム、パラジウム、
セリウム化合物および耐火性無機酸化物を含有し、セリ
ウム化合物を含む触媒層とパラジウムを含む触媒層の少
なくとも二層の触媒層からなり、前記パラジウムを含む
触媒層にＢＥＴ表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下またはＸＲＤ
で測定される結晶子径が２００Å以上のセリウム化合物
を含有することを特徴とする内燃機関排ガス浄化用触媒
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関排ガス中
に含まれる有害成分である一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水
素（ＨＣ）、および窒素酸化物（ＮＯx ）を同時に除去
する内燃機関排ガス浄化用触媒に関するものである。
に含まれる有害成分である一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水
素（ＨＣ）、および窒素酸化物（ＮＯx ）を同時に除去
する内燃機関排ガス浄化用触媒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関からの排ガス中に含
まれる有害成分であるＣＯ、ＨＣおよびＮＯx を同時に
除去する内燃機関排ガス浄化用触媒においては、一般的
に白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム等の白金族
元素が活性成分として使用されており、白金／ロジウ
ム、白金／パラジウム／ロジウム、パラジウム／ロジウ
ムおよびパラジウム単独より構成される触媒系が現在広
く普及している。また、これらの貴金属を用いた内燃機
関排ガス浄化用触媒の耐熱性の改善等の改良発明も数多
く提案されている（特開平４−２１９４０号、特開平４
−２８４８４７号、特開平７−１７１３９２号各公報
等）。
まれる有害成分であるＣＯ、ＨＣおよびＮＯx を同時に
除去する内燃機関排ガス浄化用触媒においては、一般的
に白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム等の白金族
元素が活性成分として使用されており、白金／ロジウ
ム、白金／パラジウム／ロジウム、パラジウム／ロジウ
ムおよびパラジウム単独より構成される触媒系が現在広
く普及している。また、これらの貴金属を用いた内燃機
関排ガス浄化用触媒の耐熱性の改善等の改良発明も数多
く提案されている（特開平４−２１９４０号、特開平４
−２８４８４７号、特開平７−１７１３９２号各公報
等）。
【０００３】一方、自動車等の内燃機関の運転中におい
ては、アイドリングから加速、加速から定速、定速から
減速または定速から加速等エンジンの運転状態は頻繁に
変化し、これらに伴い、内燃機関から排出される排ガス
の雰囲気も大きく変動する。このような変動的な反応場
における触媒の浄化能を詳細に調べると、前記従来の内
燃機関排ガス浄化用触媒では未だ十分な浄化能を示して
いるとはいえず、とくにＮＯx 浄化能に関しては、十分
な応答性を有するとはいえない。
ては、アイドリングから加速、加速から定速、定速から
減速または定速から加速等エンジンの運転状態は頻繁に
変化し、これらに伴い、内燃機関から排出される排ガス
の雰囲気も大きく変動する。このような変動的な反応場
における触媒の浄化能を詳細に調べると、前記従来の内
燃機関排ガス浄化用触媒では未だ十分な浄化能を示して
いるとはいえず、とくにＮＯx 浄化能に関しては、十分
な応答性を有するとはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車等の
内燃機関において、アイドリング、加速、定速、減速等
のエンジンの運転状況の変化に応じて大きく変動する排
ガス雰囲気に対して、浄化即応性に優れた内燃機関排ガ
ス浄化用触媒、特にＮＯx 浄化即応性に優れた内燃機関
排ガス浄化用触媒を提供することにある。
内燃機関において、アイドリング、加速、定速、減速等
のエンジンの運転状況の変化に応じて大きく変動する排
ガス雰囲気に対して、浄化即応性に優れた内燃機関排ガ
ス浄化用触媒、特にＮＯx 浄化即応性に優れた内燃機関
排ガス浄化用触媒を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは内燃機関排
ガス浄化用触媒について鋭意研究を重ねた結果、白金族
元素、セリウム化合物および耐火性無機酸化物の特定の
組合せからなる複数の触媒層を有する内燃機関排ガス浄
化用触媒が、排ガス雰囲気の変動に対する即応性に優れ
ることを見出し本発明を完成した。
ガス浄化用触媒について鋭意研究を重ねた結果、白金族
元素、セリウム化合物および耐火性無機酸化物の特定の
組合せからなる複数の触媒層を有する内燃機関排ガス浄
化用触媒が、排ガス雰囲気の変動に対する即応性に優れ
ることを見出し本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明は、触媒成分としてロジ
ウム、パラジウム、セリウム化合物および耐火性無機酸
化物を含有し、セリウム化合物を含む触媒層とパラジウ
ムを含む触媒層の少なくとも二層の触媒層からなり、前
記パラジウムを含む触媒層にＢＥＴ表面積が２０ｍ2 ／
ｇ以下またはＸＲＤで測定される結晶子径が２００Å以
上のセリウム化合物を含有することを特徴とする内燃機
関排ガス浄化用触媒である。
ウム、パラジウム、セリウム化合物および耐火性無機酸
化物を含有し、セリウム化合物を含む触媒層とパラジウ
ムを含む触媒層の少なくとも二層の触媒層からなり、前
記パラジウムを含む触媒層にＢＥＴ表面積が２０ｍ2 ／
ｇ以下またはＸＲＤで測定される結晶子径が２００Å以
上のセリウム化合物を含有することを特徴とする内燃機
関排ガス浄化用触媒である。
【０００７】本発明はまた、前記セリウム化合物を含む
触媒層にロジウムを含むことを特徴とする前記内燃機関
排ガス浄化用触媒である。
触媒層にロジウムを含むことを特徴とする前記内燃機関
排ガス浄化用触媒である。
【０００８】本発明はさらに、前記パラジウムを含む触
媒層にロジウムを実質的に含まないことを特徴とする前
記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
媒層にロジウムを実質的に含まないことを特徴とする前
記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
【０００９】本発明はさらにまた、前記セリウム化合物
を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まないことを特
徴とする前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まないことを特
徴とする前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
【００１０】本発明はまた、前記パラジウムを含む触媒
層にセリウム化合物を実質的に含まないことを特徴とす
る前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
層にセリウム化合物を実質的に含まないことを特徴とす
る前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
【００１１】本発明はさらに、セリウム化合物とパラジ
ウムを実質的に同一触媒層に含まないことを特徴とする
前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
ウムを実質的に同一触媒層に含まないことを特徴とする
前記内燃機関排ガス浄化用触媒である。
【００１２】本発明はさらにまた、前記セリウム化合物
を含む触媒層を外層に、前記パラジウムを含む触媒層を
内層に積層してなる前記内燃機関排ガス浄化用触媒であ
る。
を含む触媒層を外層に、前記パラジウムを含む触媒層を
内層に積層してなる前記内燃機関排ガス浄化用触媒であ
る。
【００１３】本発明はまた、ロジウムおよびパラジウム
を除く白金族元素を含む前記内燃機関排ガス浄化用触媒
である。
を除く白金族元素を含む前記内燃機関排ガス浄化用触媒
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。
する。
【００１５】本発明の内燃機関排ガス浄化用触媒は、触
媒成分としてロジウム、パラジウム、セリウム化合物お
よび耐火性無機酸化物を含有し、耐火性三次元構造体上
にセリウム化合物を含む触媒層とパラジウムを含む触媒
層の少なくとも二層の触媒層が形成されてなるものであ
る。
媒成分としてロジウム、パラジウム、セリウム化合物お
よび耐火性無機酸化物を含有し、耐火性三次元構造体上
にセリウム化合物を含む触媒層とパラジウムを含む触媒
層の少なくとも二層の触媒層が形成されてなるものであ
る。
【００１６】本発明で用いるセリウム化合物としては、
酸化物、炭酸塩、硫酸化物等が挙げられるが、好ましく
は酸化物がよい。セリウム酸化物としては、水不溶性塩
または水溶性塩を焼成して得られるものであれば特に限
定されない。該セリウム化合物の含有量としては、触媒
１ｌ当たり１〜１００ｇ、好ましくは１〜８０ｇがよ
い。該セリウム化合物の含有量が１ｇ未満では触媒性能
が低く、１００ｇを超えると添加に見合う効果が得られ
ず経済的に不利である。
酸化物、炭酸塩、硫酸化物等が挙げられるが、好ましく
は酸化物がよい。セリウム酸化物としては、水不溶性塩
または水溶性塩を焼成して得られるものであれば特に限
定されない。該セリウム化合物の含有量としては、触媒
１ｌ当たり１〜１００ｇ、好ましくは１〜８０ｇがよ
い。該セリウム化合物の含有量が１ｇ未満では触媒性能
が低く、１００ｇを超えると添加に見合う効果が得られ
ず経済的に不利である。
【００１７】本発明におけるパラジウムの含有量として
は、触媒１ｌ当たり０．１〜２０ｇ、好ましくは０．１
〜１５ｇがよい。該パラジウムの含有量が０．１ｇ未満
では触媒性能が低く、２０ｇを超えると添加に見合う効
果が得られず経済的に不利である。
は、触媒１ｌ当たり０．１〜２０ｇ、好ましくは０．１
〜１５ｇがよい。該パラジウムの含有量が０．１ｇ未満
では触媒性能が低く、２０ｇを超えると添加に見合う効
果が得られず経済的に不利である。
【００１８】また、パラジウムを含む触媒層に含まれる
セリウム化合物は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−
Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下また
はＸ線回折計（ＸＲＤ、光源Ｃｕ−Ｋα）にて測定され
る結晶子径が２００Å以上のものが使用される。セリウ
ム化合物の比表面積が２０ｍ2 ／ｇを超えると、または
ＸＲＤで測定されるセリウム化合物の結晶子径が２００
Å未満では浄化即応性が低下するので好ましくない。比
表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下またはＸＲＤで測定される結
晶子径が２００Å以上の特性を有するセリウム化合物を
得る方法としては、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ以上または
結晶子径が２００Å以下の特性を有するセリウム化合物
を高温雰囲気で強制的に結晶化を促進させる方法や、あ
らかじめセリウム化合物を調整する際に、例えばセリウ
ムの水溶性塩を加水分解または沈殿させ、形成される水
酸化物や水和物の段階で強制的に上述した条件を満たす
特性を有するセリウム化合物を形成する方法等が挙げら
れる。
セリウム化合物は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−
Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下また
はＸ線回折計（ＸＲＤ、光源Ｃｕ−Ｋα）にて測定され
る結晶子径が２００Å以上のものが使用される。セリウ
ム化合物の比表面積が２０ｍ2 ／ｇを超えると、または
ＸＲＤで測定されるセリウム化合物の結晶子径が２００
Å未満では浄化即応性が低下するので好ましくない。比
表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下またはＸＲＤで測定される結
晶子径が２００Å以上の特性を有するセリウム化合物を
得る方法としては、比表面積が２０ｍ2 ／ｇ以上または
結晶子径が２００Å以下の特性を有するセリウム化合物
を高温雰囲気で強制的に結晶化を促進させる方法や、あ
らかじめセリウム化合物を調整する際に、例えばセリウ
ムの水溶性塩を加水分解または沈殿させ、形成される水
酸化物や水和物の段階で強制的に上述した条件を満たす
特性を有するセリウム化合物を形成する方法等が挙げら
れる。
【００１９】セリウム化合物としては、酸化物、炭酸
塩、硫酸化物等が挙げられるが、好ましくは酸化物がよ
い。セリウム酸化物としては、水不溶性塩または水溶性
塩を焼成して得られるものであれば特に限定されない。
該セリウム化合物の含有量としては、耐火性三次元構造
体１ｌ当たり１〜２００ｇ、好ましくは１〜１５０ｇが
よい。該セリウム化合物の含有量が１ｇ未満では触媒性
能が低く、２００ｇを超えると触媒性能がかえって低下
するので好ましくない。
塩、硫酸化物等が挙げられるが、好ましくは酸化物がよ
い。セリウム酸化物としては、水不溶性塩または水溶性
塩を焼成して得られるものであれば特に限定されない。
該セリウム化合物の含有量としては、耐火性三次元構造
体１ｌ当たり１〜２００ｇ、好ましくは１〜１５０ｇが
よい。該セリウム化合物の含有量が１ｇ未満では触媒性
能が低く、２００ｇを超えると触媒性能がかえって低下
するので好ましくない。
【００２０】本発明においては、前記セリウム化合物を
含む触媒層にロジウムを含むことが好ましい。本発明に
おけるロジウムの含有量としては、触媒１リットル当た
り０．０１〜２ｇ、好ましくは０．０２〜１ｇがよい。
該ロジウムの含有量が０．０１ｇ未満では触媒性能が低
く、２ｇを超えると添加に見合う効果が得られず経済的
に不利である。
含む触媒層にロジウムを含むことが好ましい。本発明に
おけるロジウムの含有量としては、触媒１リットル当た
り０．０１〜２ｇ、好ましくは０．０２〜１ｇがよい。
該ロジウムの含有量が０．０１ｇ未満では触媒性能が低
く、２ｇを超えると添加に見合う効果が得られず経済的
に不利である。
【００２１】本発明においては、前記パラジウムを含む
触媒層にロジウムを実質的に含まないことが好ましい。
ここで、ロジウムを実質的に含まないとは、ロジウムの
含有量が該触媒層重量に対して０．０５重量％以下であ
り、好ましくは０．０２５重量％以下であり、特に好ま
しくはロジウムを含まないことをいう。該ロジウムの含
有量が０．０５重量％を超えるとパラジウムと相互作用
し、触媒性能が不良となるので好ましくない。
触媒層にロジウムを実質的に含まないことが好ましい。
ここで、ロジウムを実質的に含まないとは、ロジウムの
含有量が該触媒層重量に対して０．０５重量％以下であ
り、好ましくは０．０２５重量％以下であり、特に好ま
しくはロジウムを含まないことをいう。該ロジウムの含
有量が０．０５重量％を超えるとパラジウムと相互作用
し、触媒性能が不良となるので好ましくない。
【００２２】また、本発明においては、前記セリウム化
合物を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まないこと
が好ましい。ここで、パラジウムを実質的に含まないと
は、パラジウムの含有量が該触媒層重量に対して０．１
重量％以下であり、好ましくは０．０５重量％以下であ
り、特に好ましくはパラジウムを含まないことをいう。
該パラジウムの含有量が０．１重量％を超えるとロジウ
ムと相互作用し、触媒性能が不良となるので好ましくな
い。
合物を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まないこと
が好ましい。ここで、パラジウムを実質的に含まないと
は、パラジウムの含有量が該触媒層重量に対して０．１
重量％以下であり、好ましくは０．０５重量％以下であ
り、特に好ましくはパラジウムを含まないことをいう。
該パラジウムの含有量が０．１重量％を超えるとロジウ
ムと相互作用し、触媒性能が不良となるので好ましくな
い。
【００２３】また、本発明においては、前記パラジウム
を含む触媒層にセリウム化合物を実質的に含まないこと
が好ましい。ここで、セリウム化合物を実質的に含まな
いとは、セリウム化合物の含有量が該触媒層重量に対し
てＣｅＯ2 換算で５重量％以下であり、好ましくは３重
量％以下であり、特に好ましくはセリウム化合物を含ま
ないことをいう。該セリウム化合物の含有量が５重量％
を超えると前述のＮＯx 浄化即応性が低下するので好ま
しくない。
を含む触媒層にセリウム化合物を実質的に含まないこと
が好ましい。ここで、セリウム化合物を実質的に含まな
いとは、セリウム化合物の含有量が該触媒層重量に対し
てＣｅＯ2 換算で５重量％以下であり、好ましくは３重
量％以下であり、特に好ましくはセリウム化合物を含ま
ないことをいう。該セリウム化合物の含有量が５重量％
を超えると前述のＮＯx 浄化即応性が低下するので好ま
しくない。
【００２４】さらに、本発明においては、前記セリウム
化合物を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まず、か
つ前記パラジウムを含む触媒層にセリウム化合物を実質
的に含まない、すなわち、セリウム化合物とパラジウム
を実質的に同一触媒層に含まないことが特に好ましい。
化合物を含む触媒層にパラジウムを実質的に含まず、か
つ前記パラジウムを含む触媒層にセリウム化合物を実質
的に含まない、すなわち、セリウム化合物とパラジウム
を実質的に同一触媒層に含まないことが特に好ましい。
【００２５】また、本発明の内燃機関排ガス浄化用触媒
は、前記セリウム化合物を含む触媒層を外層に、前記パ
ラジウムを含む触媒層を内層にして耐火性三次元構造体
上に形成されることが好ましい。
は、前記セリウム化合物を含む触媒層を外層に、前記パ
ラジウムを含む触媒層を内層にして耐火性三次元構造体
上に形成されることが好ましい。
【００２６】本発明の内燃機関排ガス浄化用触媒には、
ロジウムおよびパラジウムを除く白金族元素を含有して
もよい。該ロジウムおよびパラジウムを除く白金族元素
としては、白金、イリジウム等が挙げられる。該白金族
元素の使用量としては、触媒１ｌ当たり０．０１〜５
ｇ、好ましくは０．０１〜２ｇがよい。該白金族元素の
使用量が０．０１ｇ未満では触媒性能が低く、５ｇを超
えると添加に見合う効果が得られず経済的に不利であ
る。
ロジウムおよびパラジウムを除く白金族元素を含有して
もよい。該ロジウムおよびパラジウムを除く白金族元素
としては、白金、イリジウム等が挙げられる。該白金族
元素の使用量としては、触媒１ｌ当たり０．０１〜５
ｇ、好ましくは０．０１〜２ｇがよい。該白金族元素の
使用量が０．０１ｇ未満では触媒性能が低く、５ｇを超
えると添加に見合う効果が得られず経済的に不利であ
る。
【００２７】本発明で用いる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、シリカ、チ
タニア、ジルコニアもしくはこれらの複合酸化物である
シリカ−アルミナ、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジ
ルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チ
タニア−ジルコニア等、またはこれらの混合物が挙げら
れる。これらの耐火性無機酸化物は通常粉末状であり、
そのＢＥＴ表面積は１０〜４００ｍ2 ／ｇ、好ましくは
２０〜３００ｍ2 ／ｇがよい。該耐火性無機酸化物の使
用量は、耐火性三次元構造体１リットル当り１０〜３０
０ｇ、好ましくは５０〜２５０ｇがよい。使用量が１０
ｇ／ｌ未満では十分な触媒性能が得られず、３００ｇ／
ｌを越えると背圧の上昇を招き好ましくない。
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、シリカ、チ
タニア、ジルコニアもしくはこれらの複合酸化物である
シリカ−アルミナ、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジ
ルコニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チ
タニア−ジルコニア等、またはこれらの混合物が挙げら
れる。これらの耐火性無機酸化物は通常粉末状であり、
そのＢＥＴ表面積は１０〜４００ｍ2 ／ｇ、好ましくは
２０〜３００ｍ2 ／ｇがよい。該耐火性無機酸化物の使
用量は、耐火性三次元構造体１リットル当り１０〜３０
０ｇ、好ましくは５０〜２５０ｇがよい。使用量が１０
ｇ／ｌ未満では十分な触媒性能が得られず、３００ｇ／
ｌを越えると背圧の上昇を招き好ましくない。
【００２８】本発明で用いる耐火性三次元構造体として
は、ペレット状、モノリス担体等が挙げられるが、好ま
しくは、モノリス担体がよい。モノリス担体としては、
セラミックフォーム、オープンフロータイプのセラミッ
クハニカム、ウォールフロータイプのハニカムモノリ
ス、オープンフロータイプのメタルハニカム、金属発泡
体、メタルメッシュ等が挙げられるが、そのなかではオ
ープンフロータイプのセラミックハニカムまたはメタル
ハニカムが好適に使用される。セラミックハニカム担体
としては、コージライト、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ものが好ま
しく、なかでもコージェライト質のものが特に好まし
い。また、メタルハニカム担体としては、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が好適に使用され
る。
は、ペレット状、モノリス担体等が挙げられるが、好ま
しくは、モノリス担体がよい。モノリス担体としては、
セラミックフォーム、オープンフロータイプのセラミッ
クハニカム、ウォールフロータイプのハニカムモノリ
ス、オープンフロータイプのメタルハニカム、金属発泡
体、メタルメッシュ等が挙げられるが、そのなかではオ
ープンフロータイプのセラミックハニカムまたはメタル
ハニカムが好適に使用される。セラミックハニカム担体
としては、コージライト、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ものが好ま
しく、なかでもコージェライト質のものが特に好まし
い。また、メタルハニカム担体としては、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が好適に使用され
る。
【００２９】これらのモノリス担体は、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。
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。
【００３０】本発明の内燃機関排ガス浄化用触媒におい
ては、耐火性無機酸化物の熱安定性を高めるため、アル
カリ土類金属化合物、希土類金属酸化物を添加してもよ
い。また、酸素貯蔵能を示す鉄、コバルト、ニッケル等
や、クロム、マンガン、ニオブ、タングステン、亜鉛、
ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、スズ、ビスマス
またはアルカリ金属化合物等を添加してもよい。
ては、耐火性無機酸化物の熱安定性を高めるため、アル
カリ土類金属化合物、希土類金属酸化物を添加してもよ
い。また、酸素貯蔵能を示す鉄、コバルト、ニッケル等
や、クロム、マンガン、ニオブ、タングステン、亜鉛、
ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、スズ、ビスマス
またはアルカリ金属化合物等を添加してもよい。
【００３１】
【実施例】以下、本発明を実施例にてさらに具体的に説
明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。
明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００３２】［実施例１］市販の炭酸セリウムを電気炉
にて８００℃で１０時間焼成し、比表面積が１０ｍ2 ／
ｇ、結晶子径が約４００Åを示すセリウム酸化物を得
た。該セリウム酸化物４００ｇ、活性アルミナ（γＡｌ
2 Ｏ3 ，比表面積１５５ｍ2 ／ｇ）８００ｇ、パラジウ
ム１５ｇを含有する硝酸パラジウム水溶液および純水を
加え、ボールミルにて湿式粉砕することにより水性スラ
リーを調整した。このスラリーに断面積１インチ平方あ
たり４００個のセルを有するコージェライト製モノリス
単体１リットル（長径１４８ｍｍ、短径８４ｍｍ、長さ
９６ｍｍ）を浸し、取り出した後セル内の過剰スラリー
を圧縮空気にて吹き飛ばし、乾燥焼成して内層の触媒層
を完成した。
にて８００℃で１０時間焼成し、比表面積が１０ｍ2 ／
ｇ、結晶子径が約４００Åを示すセリウム酸化物を得
た。該セリウム酸化物４００ｇ、活性アルミナ（γＡｌ
2 Ｏ3 ，比表面積１５５ｍ2 ／ｇ）８００ｇ、パラジウ
ム１５ｇを含有する硝酸パラジウム水溶液および純水を
加え、ボールミルにて湿式粉砕することにより水性スラ
リーを調整した。このスラリーに断面積１インチ平方あ
たり４００個のセルを有するコージェライト製モノリス
単体１リットル（長径１４８ｍｍ、短径８４ｍｍ、長さ
９６ｍｍ）を浸し、取り出した後セル内の過剰スラリー
を圧縮空気にて吹き飛ばし、乾燥焼成して内層の触媒層
を完成した。
【００３３】次に、前記活性アルミナ８００ｇ、市販の
セリウム酸化物（ＣｅＯ2 、比表面積１４９ｍ2 ／ｇ）
２００ｇ、ロジウム３ｇを含む硝酸ロジウムおよび純水
を加え、ボールミルにて湿式粉砕することにより水性ス
ラリーを調整した。このスラリーに前記下段の触媒層を
塗布したコージェライト製モノリス単体１リットルを浸
し、取り出した後セル内の過剰スラリーを圧縮空気にて
吹き飛ばし、乾燥焼成して外層の触媒層を完成した。
セリウム酸化物（ＣｅＯ2 、比表面積１４９ｍ2 ／ｇ）
２００ｇ、ロジウム３ｇを含む硝酸ロジウムおよび純水
を加え、ボールミルにて湿式粉砕することにより水性ス
ラリーを調整した。このスラリーに前記下段の触媒層を
塗布したコージェライト製モノリス単体１リットルを浸
し、取り出した後セル内の過剰スラリーを圧縮空気にて
吹き飛ばし、乾燥焼成して外層の触媒層を完成した。
【００３４】得られた内燃機関排ガス浄化触媒は、耐火
性三次元構造体１リットルあたり、パラジウム１．５
ｇ、ロジウム０．３ｇを含有するものであった。
性三次元構造体１リットルあたり、パラジウム１．５
ｇ、ロジウム０．３ｇを含有するものであった。
【００３５】［実施例２］実施例１で用いた炭酸セリウ
ムを７００℃で５時間焼成し、比表面積が１８ｍ 2 ／
ｇ、結晶子径が約２１０Åを示すセリウム酸化物を得
た。内層のセリウム化合物として該セリウム酸化物を用
いた以外は実施例１と同様にして完成触媒を得た。
ムを７００℃で５時間焼成し、比表面積が１８ｍ 2 ／
ｇ、結晶子径が約２１０Åを示すセリウム酸化物を得
た。内層のセリウム化合物として該セリウム酸化物を用
いた以外は実施例１と同様にして完成触媒を得た。
【００３６】［比較例１］内層のセリウム化合物として
外層で用いた市販のセリウム酸化物を用いた以外は実施
例１と同様にして完成触媒を得た。
外層で用いた市販のセリウム酸化物を用いた以外は実施
例１と同様にして完成触媒を得た。
【００３７】実施例１、２および比較例１に示した触媒
組成を表１に示す。
組成を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】［触媒評価］実施例１、２および比較例１
の触媒を用い、エンジン耐久後の触媒性能を調べた。市
販の電子制御方式のガソリンエンジン（８気筒、４４０
０ｃｃ）を使用し、触媒をエンジンの排気系に装着して
耐久テストを行った。エンジンは、定速運転６０秒、減
速６秒（減速時に燃料がカットされて、触媒は高温酸化
雰囲気の厳しい条件にさらされる。）というモード運転
で運転し触媒入口ガス温度が定速運転時８５０℃となる
条件で５０時間触媒を耐久した。つぎに、市販の電子制
御方式のガソリンエンジン（４気筒、２０００ｃｃ）に
触媒を装着し、加減速、定速およびアイドリングを繰り
返す日本国内の基準モ−ド走行である１０．１５モード
を行い触媒性能の比較を行った。性能結果を表２にまと
めた。
の触媒を用い、エンジン耐久後の触媒性能を調べた。市
販の電子制御方式のガソリンエンジン（８気筒、４４０
０ｃｃ）を使用し、触媒をエンジンの排気系に装着して
耐久テストを行った。エンジンは、定速運転６０秒、減
速６秒（減速時に燃料がカットされて、触媒は高温酸化
雰囲気の厳しい条件にさらされる。）というモード運転
で運転し触媒入口ガス温度が定速運転時８５０℃となる
条件で５０時間触媒を耐久した。つぎに、市販の電子制
御方式のガソリンエンジン（４気筒、２０００ｃｃ）に
触媒を装着し、加減速、定速およびアイドリングを繰り
返す日本国内の基準モ−ド走行である１０．１５モード
を行い触媒性能の比較を行った。性能結果を表２にまと
めた。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２に示されるように比較例に示す触媒で
は、加減速、定速を伴う実使用の走行でとくにＮＯx 浄
化能に問題を示すが、本実施例の触媒系においては、き
わめて良好なＮＯx 浄化能を示し、さらにＣＯ、ＨＣ浄
化能も改善されていることが示される。
は、加減速、定速を伴う実使用の走行でとくにＮＯx 浄
化能に問題を示すが、本実施例の触媒系においては、き
わめて良好なＮＯx 浄化能を示し、さらにＣＯ、ＨＣ浄
化能も改善されていることが示される。
【００４２】
【発明の効果】本発明の触媒は、自動車等の内燃機関に
用いた場合、アイドリング、加速、定速、減速等のエン
ジンの運転状況の変化に応じて大きく変動する排ガス雰
囲気に対して優れた浄化即応性を示し、特にＮＯx 浄化
即応性に優れており、内燃機関排ガス浄化用触媒として
極めて有用である。
用いた場合、アイドリング、加速、定速、減速等のエン
ジンの運転状況の変化に応じて大きく変動する排ガス雰
囲気に対して優れた浄化即応性を示し、特にＮＯx 浄化
即応性に優れており、内燃機関排ガス浄化用触媒として
極めて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (71)出願人 395016659 65 ＣＨＡＬＬＥＮＧＥＲ ＲＯＡＤ Ｒ ＩＤＧＥＦＩＥＬＤ ＰＡＲＫ，ＮＥＷ ＪＥＲＳＥＹ 07660 Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 白石 英市 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 谷口 茂良 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 松元 武史 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内
Claims (8)
- 【請求項１】 触媒成分としてロジウム、パラジウム、
セリウム化合物および耐火性無機酸化物を含有し、セリ
ウム化合物を含む触媒層とパラジウムを含む触媒層の少
なくとも二層の触媒層からなり、前記パラジウムを含む
触媒層にＢＥＴ表面積が２０ｍ2 ／ｇ以下またはＸＲＤ
で測定される結晶子径が２００Å以上のセリウム化合物
を含有することを特徴とする内燃機関排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項２】 前記セリウム化合物を含む触媒層にロジ
ウムを含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関排
ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 前記パラジウムを含む触媒層にロジウム
を実質的に含まないことを特徴とする請求項１または２
記載の内燃機関排ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 前記セリウム化合物を含む触媒層にパラ
ジウムを実質的に含まないことを特徴とする請求項１〜
３記載の内燃機関排ガス浄化用触媒。 - 【請求項５】 前記パラジウムを含む触媒層にセリウム
化合物を実質的に含まないことを特徴とする請求項１〜
４記載の内燃機関排ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 セリウム化合物とパラジウムをを実質的
に同一触媒層に含まないことを特徴とする請求項１〜５
記載の内燃機関排ガス浄化用触媒。 - 【請求項７】 前記セリウム化合物を含む触媒層を外層
に、前記パラジウムを含む触媒層を内層に積層してなる
請求項１〜６記載の内燃機関排ガス浄化用触媒。 - 【請求項８】 ロジウムおよびパラジウムを除く白金族
元素を含む請求項１〜７記載の内燃機関排ガス浄化用触
媒。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34377895A JP3375810B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 内燃機関排ガス浄化用触媒 |
| DE69636789T DE69636789T2 (de) | 1995-12-27 | 1996-12-27 | Reinigungskatalysator für Verbrennungsmotorabgas |
| CA002194031A CA2194031C (en) | 1995-12-27 | 1996-12-27 | Purifying catalyst for exhaust gas from internal combustion engine |
| US08/773,410 US6143691A (en) | 1995-12-27 | 1996-12-27 | Purifying catalyst for exhaust gas from internal combustion engine |
| AT96120892T ATE349264T1 (de) | 1995-12-27 | 1996-12-27 | Reinigungskatalysator für verbrennungsmotorabgas |
| EP96120892A EP0781591B1 (en) | 1995-12-27 | 1996-12-27 | Purifying catalyst for exhaust gas from internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34377895A JP3375810B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 内燃機関排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173836A true JPH09173836A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3375810B2 JP3375810B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18364173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34377895A Expired - Lifetime JP3375810B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-28 | 内燃機関排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375810B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205006A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Ichimura Fukuyo | 排気ガス浄化用触媒物質及び当該物質を固着したことによる排気ガス浄化装置 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34377895A patent/JP3375810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205006A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Ichimura Fukuyo | 排気ガス浄化用触媒物質及び当該物質を固着したことによる排気ガス浄化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3375810B2 (ja) | 2003-02-10 |
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