JPH09201532A

JPH09201532A - 排ガス浄化用触媒

Info

Publication number: JPH09201532A
Application number: JP8013860A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yoshida; 健吉田; Mikio Murachi; 幹夫村知
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高温時の貴金属のシンタリングを防止し、耐熱
性及び耐硫黄被毒性を向上させる。【解決手段】アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土
類元素からなる群から選ばれる少なくとも一種のＮＯ_x
吸蔵元素と、多孔質担体と、触媒貴金属とよりなる非晶
質の複合酸化物から基体を構成し、触媒貴金属は基体に
均一に高分散された構成とする。ＮＯ_x吸蔵元素の溶出
がなく、触媒貴金属は高分散状態が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排ガスを浄化する排
ガス浄化用触媒に関し、詳しくは耐久性に優れた排ガス
浄化用触媒に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の排ガス浄化用触媒と
して、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯ_xの還元とを行って排
ガスを浄化する三元触媒が用いられている。このような
三元触媒としては、例えばコーディエライトなどからな
る耐熱性担体基材にγ−アルミナからなるコート層を形
成し、そのコート層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）
などの触媒貴金属を担持させたものが広く知られてい
る。

【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ₂）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用量が低減され、その結果燃
焼排ガスであるＣＯ₂の発生を抑制することができる。

【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯ_xを同時に酸化・還元し、浄化するものであっ
て、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下におけ
るＮＯ_xの還元除去に対しては充分な浄化性能を示さな
い。このため、酸素過剰雰囲気下においても効率よくＮ
Ｏ_xを浄化しうる触媒及び浄化システムの開発が望まれ
ている。

【０００５】そこで本願出願人は、先にアルカリ土類金
属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持した排ガス
浄化用触媒（特開平５−３１７６５２号公報）や、ラン
タンとＰｔを多孔質担体に担持した排ガス浄化用触媒
（特開平５−１６８８６０号公報）、あるいはアルカリ
金属とＰｔとをアルミナ担体に担持した排ガス浄化用触
媒（特開平６−３１１３９号公報）を提案している。こ
れらの排ガス浄化用触媒によれば、リーン側ではＮＯ_x
がアルカリ土類金属の酸化物やランタンの酸化物（ＮＯ
_x吸蔵元素）に吸蔵され、それがストイキ又はリッチ側
でＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応するため、リーン
側においてもＮＯ_xの浄化性能に優れている。

【０００６】また、これらの排ガス浄化用触媒を製造す
るには、アルミナなどの多孔質担体に先ず触媒貴金属化
合物溶液を含浸させ、乾燥・焼成して触媒貴金属を担持
する。次いで、ＮＯ_x吸蔵元素の化合物溶液を含浸させ
て乾燥・焼成し、ＮＯ_x吸蔵元素を担持する、いわゆる
吸水担持法が主流である。ところで、排ガス規制の強化
及びエンジンの高性能化などにより、排ガス浄化用触媒
への入りガスの平均温度及び最高温度は近年ますます上
昇する傾向にあり、排ガス浄化用触媒にはさらなる耐熱
性の向上が望まれている。また入りガス温度の上昇に伴
い、高温域におけるＮＯ_x浄化性能の向上も望まれてい
る。

【０００７】ところが従来の排ガス浄化用触媒では、高
温域でＮＯ_x吸蔵元素と担体との反応が生じてＮＯ_x吸
蔵元素のＮＯ_x吸蔵能が低下するという問題がある。ま
た従来の排ガス浄化用触媒では、最高浄化能を示す温度
域（温度ウインドウ）が狭く、高温域でのＮＯ_x浄化能
を確保することが困難であった。また、この排ガス浄化
用触媒においては、燃料中に含まれる微量の硫黄に起因
するＳＯ_xによるＮＯ_x吸蔵元素の被毒（硫酸塩の生成
によるＮＯ_x吸蔵能の低下）が生じ、その結果耐久性が
低下してしまう。

【０００８】そして従来の触媒の製造方法では、吸水担
持法によりＮＯ_x吸蔵元素が担持されているが、この方
法ではＮＯ_x吸蔵元素の分散性が悪く、ＮＯ_x吸蔵元素
の分布が不均一となって担持濃度の高い部分を中心にＮ
Ｏ_x吸蔵元素の結晶化が進行し、その結果ＮＯ_x吸蔵能
が低下してしまう。特に高温におけるＮＯ_x浄化能は、
ＮＯ_x吸蔵元素と担体との組合せやＮＯ_x吸蔵元素の分
散度の影響が大きい。

【０００９】さらに、ＮＯ_x吸蔵元素の分散性が悪い
と、硫黄被毒により生成した硫酸塩の結晶が成長しやす
く、その結果硫酸塩の脱離が一層困難となって耐久性が
低下する。またアルカリ金属のＮＯ_x吸蔵元素は、従来
技術であると担体表面に担持されているため、排ガス中
の水蒸気により飛散や溶出が起こり易く耐久性が低い。
そこで本願出願人は、ＮＯ_x吸蔵元素を触媒担体中に原
子サイズで分散させた非晶質で均質な複合酸化物担体を
開発した。この複合酸化物担体は、元素周期表の３Ｂ
族、４Ａ族及び４Ｂ族から選ばれる少なくとも１種の金
属の酸化物よりなる担体成分と、アルカリ金属とアルカ
リ土類金属及び希土類元素の中から選ばれる少なくとも
１種の元素よりなるＮＯ_x吸蔵元素とからなり、担体成
分とＮＯ_x吸蔵元素とは非晶質の複合酸化物を構成して
いることを特徴としている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの複合酸化
物担体を触媒担体として用い、従来の吸水担持法を用い
て貴金属を担持させて得られる排ガス浄化用触媒では、
使用時に高温にさらされると貴金属にシンタリングが生
じ、ＮＯ_x浄化性能が低下して高温耐久性に不具合が生
じることが明らかとなった。また吸水担持時にＮＯ_x吸
蔵元素の溶出が生じ、ＮＯ_x吸蔵元素の分散性が低下す
る場合もある。このようにＮＯ_x吸蔵元素の分散性が低
下すると、耐熱性及び耐硫黄被毒性の低下が生じる。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、多孔質担体とＮＯ_x吸蔵元素の複合酸化物
担体と貴金属とからなる排ガス浄化用触媒において、高
温時の触媒貴金属のシンタリングを防止し、耐熱性及び
耐硫黄被毒性を向上させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属及び希土類元素からなる群から選ばれる少な
くとも一種のＮＯ_x吸蔵元素と、多孔質担体と、触媒貴
金属とよりなる非晶質の複合酸化物から基体を構成し、
触媒貴金属は基体に均一に高分散されていることにあ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】多孔質担体としては、アルミナ、
チタニア、ジルコニア、シリカ、シリカ−アルミナ、シ
リカーチタニアなど、元素周期表の３Ｂ族、４Ａ族及び
４Ｂ族から選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物から
選ばれる。このうち４Ａ族元素は助触媒として作用して
硫黄被毒を防止する機能をもつので、多孔質担体と併用
することが好ましい。

【００１４】またＮＯ_x吸蔵元素としては、アルカリ金
属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少な
くとも一種を用いることができる。アルカリ金属として
はリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシ
ウム、フランシウムが挙げられる。また、アルカリ土類
金属とは周期表２Ａ族元素をいい、バリウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムが挙げ
られる。また希土類元素としては、スカンジウム、イッ
トリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ムなどが例示される。

【００１５】触媒貴金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、パラジ
ウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、イリジウム
（Ｉｒ）などが例示される。この触媒貴金属の含有量
は、触媒貴金属が０．１〜１０重量％の範囲で任意に選
択することができる。触媒貴金属の含有量が０．１重量
％より少ないとＮＯ_x浄化性能及び三元活性が低下して
実用的ではなく、１０重量％より多く担持してもＮＯ_x
浄化性能が飽和するとともにコストの高騰を招く。

【００１６】多孔質担体とＮＯ_x吸蔵元素との組成比
は、酸化物としてのモル比で１／３＞担体成分／ＮＯ_x
吸蔵元素＞１／９０の範囲とすることが好ましい。ＮＯ
_x吸蔵元素が多すぎる（モル比が１／３以上）と、ＮＯ
_x吸蔵能は有するものの還元雰囲気におけるＮＯ_xの放
出が不十分となり、比表面積が小さく耐熱性に不足す
る。またＮＯ_x吸蔵元素が多くなる（モル比が１／９０
以下）と、高温において担体にシンタリングが生じ比表
面積が低下したり、必要なＮＯ_x吸蔵量を維持すること
が困難となる。したがってこの範囲とすることで、十分
な耐熱性及び耐久性が得られる。

【００１７】多孔質担体としてはアルミナを、ＮＯ_x吸
蔵元素としてはセシウム（Ｃｓ）を用いることが特に望
ましい。Ｃｓは低温におけるＮＯ_x吸蔵能に優れるばか
りか、Ａｌとの相互作用により４００℃以上でも高いＮ
Ｏ_x吸蔵能を示す。つまりＣｓは塩基性が強く、酸性の
ＮＯ_xと強固に結びつくためＮＯ_x吸蔵能に優れる。そ
してＣｓはＢａなどと比べてアルミナと反応しずらいの
で、ＮＯ_x吸蔵能を長期間高く維持することができる。
またＣｓはアルミナと複合酸化物を形成すると高い耐久
性を示し、また硫黄被毒されても硫酸塩はＣｓとＡｌの
複合硫酸塩として生成されるため、Ｂａなどの場合に比
べて硫酸塩の分解が容易であり脱離しやすい。

【００１８】本発明の排ガス浄化用触媒では、多孔質担
体とＮＯ_x吸蔵元素及び触媒貴金属は、非晶質で均質な
複合酸化物からなる基体を構成し、触媒貴金属は基体中
に均一に高分散で存在している。したがって触媒貴金属
は高分散の状態で基体中に存在し、しかも少なくとも多
孔質担体とＮＯ_x吸蔵元素とは非晶質の複合酸化物を構
成してＮＯ_x吸蔵元素の飛散や溶出も防止されているの
で、高温下での触媒貴金属のシンタリングが防止され、
高温耐久試験後においても性能の低下を抑制することが
できる。

【００１９】本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば多孔
質担体を金属アルコキシドとしてアルコール中に混合
し、それにＮＯ_x吸蔵元素の化合物を混合溶解して混合
溶液とし、その混合溶液に触媒貴金属化合物の水溶液を
混合して加水分解によりゲル化させ、それを熱処理する
ことで製造することができる。あるいは多孔質担体を金
属アルコキシドとしてアルコール中に混合し、それにＮ
Ｏ_x吸蔵元素の化合物と触媒貴金属の化合物を混合溶解
して混合溶液とし、その混合溶液を加水分解してゲル化
させ、それを熱処理してもよい。

【００２０】なお、複数種類の金属アルコキシドを用い
る場合には、β−ジケトンを併用することが好ましい。
β−ジケトンは複数種類の金属アルコキシドの反応速度
の差を緩和する作用をもつので、複数種類の金属アルコ
キシドを均一にゲル化させることができ、複合酸化物の
組成を一層均一とすることができる。この場合、β−ジ
ケトンは多孔質担体の金属アルコキシド１モルに対して
１モル以下の範囲で添加することが好ましい。β−ジケ
トンの添加量が多すぎると反応速度が小さくなり、得ら
れる複合酸化物の粒径が大きくなって比表面積が低下し
触媒活性が低下するようになる。

【００２１】また、多孔質担体を構成する酸化物ゾル溶
液とＮＯ_x吸蔵元素の化合物の溶液及び触媒金属化合物
溶液を混合し、それをゲル化させて熱処理する方法を用
いることもできる。この方法によれば、酸化物ゾルは比
表面積が約５００ｍ²／ｇ以上の微細粒子からなり、そ
の微細粒子表面にＮＯ_x吸蔵元素及び触媒貴金属が分散
されるので、ＮＯ_x吸蔵元素と触媒貴金属はきわめて高
分散される。またＮＯ _x吸蔵材の結晶化する温度が高く
なるため、高温耐久性が一層向上する。そして酸化物ゾ
ルを用いる方法によれば、ゾルゲル法に比べて安価に複
合酸化物を製造することができる。

【００２２】なお、本発明の排ガス浄化用触媒には、元
素周期律表の４Ａ族及び４Ｂ族の群から選ばれる少なく
とも一種類の元素をさらに含むことが好ましい。これら
の元素の添加により、硫黄被毒を一層防止することがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。（実施例１）５００ｍｌのセパラブルフラスコに３００
ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、アルミニウムト
リイソプロポキシド８０ｇと、酢酸カリウム６．４ｇ及
び白金アセチルアセトネート０．７５ｇを加え、８２℃
に加熱して溶解する。８２℃にて２時間攪拌後、２，４
−ペンタンジオン７．９ｇを加え、８２℃にて３時間攪
拌する。この溶液に８０℃にてイオン交換水４２．４ｇ
を添加して加水分解させ、８０℃にて５時間保持して熟
成する。

【００２４】得られたゲルを減圧下９５℃で乾燥させ、
窒素ガス中にて１２０℃で１２時間乾燥した後、窒素ガ
ス中にて４８０℃で４時間仮焼する。そして得られた粉
末を窒素ガス中にて８００℃で５時間焼成し、触媒粉末
を得た。この触媒粉末の比表面積は１１５ｍ²／ｇであ
り、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非晶質
であった。なお、ＫとＡｌとは酸化物としてモル比でＫ
₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含まれ、Ｐｔは全体
に１．６重量％含まれ均一に高分散されていた。

【００２５】次に、上記触媒粉末から定法により１〜
１．７ｍｍのペレットを造粒し、本実施例の排ガス浄化
用触媒を得た。酸素ガスを４％含む窒素ガス中にて、８
００℃にて５時間この触媒を加熱する耐久後、モデルガ
ス耐久装置に装着し、表１に示すリーンモデルガスとリ
ッチモデルガスをそれぞれ２分間ずつ空間速度１０万／
ｈで交互に流し、リーン時のＮＯ_x浄化率を測定して熱
処理後のＮＯ_x浄化率とした。結果を表２に示す。

【００２６】一方、触媒をモデルガス耐久装置に装着
し、表１に示すモデルガスにＳＯ₂を２００ｐｐｍ添加
した被毒処理ガスを用い、リーンモデルガスを４分間
と、リッチモデルガスを１分間交互に流すのを、入りガ
ス温度６００℃、ＳＶ＝５万ｈｒ-1で５時間行う耐久試
験を行った。その後上記と同様にしてリーン時のＮＯ_x
浄化率を測定し、硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率とし
た。またＣＯ、ＨＣ及びＮＯ _xの５０％浄化温度（Ｔ５
０）を測定し、これらの結果を表２に示す。

【００２７】

【表１】（実施例２）５００ｍｌのセパラブルフラスコに３００
ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、アルミニウムト
リイソプロポキシド８０ｇと、ジイソプロポキシバリウ
ム１６．７ｇ及び白金アセチルアセトネート０．７５ｇ
を加え、８２℃に加熱して溶解する。８２℃にて２時間
攪拌後、２，４−ペンタンジオン１８．３ｇを加え、８
２℃にて３時間攪拌する。この溶液に８０℃にてイオン
交換水４９．４ｇを添加して加水分解させ、以下実施例
１と同様にして触媒粉末を調製した。

【００２８】この触媒粉末の比表面積は１７８ｍ²／ｇ
であり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非
晶質であった。なお、ＢａとＡｌとは酸化物としてモル
比でＢａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／３の割合で含まれ、Ｐｔ
は全体に１．２重量％含まれ均一に高分散されていた。
この触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触媒を
調製し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率
と各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定
し、結果を表２に示す。

【００２９】（実施例３）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３６７ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド７８．０ｇと、酢酸カ
リウム６．２ｇと、テトライソプロポキシチタン９．０
ｇ及び白金アセチルアセトネート０．７７ｇを加え、８
２℃に加熱して溶解する。８２℃にて２時間攪拌後、
２，４−ペンタンジオン１９．１ｇを加え、８２℃にて
３時間攪拌する。この溶液に８０℃にてイオン交換水４
５．９ｇを添加して加水分解させ、以下実施例１と同様
にして触媒粉末を調製した。

【００３０】この触媒粉末の比表面積は９４ｍ²／ｇで
あり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非晶
質であった。なお、ＫとＴｉとＡｌとは酸化物としてモ
ル比でＫ₂Ｏ／Ｔｉ０₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／１／６の割
合で含まれ、Ｐｔは全体に１．５重量％含まれ均一に高
分散されていた。この触媒粉末から実施例１と同様にし
てペレット触媒を調製し、実施例１と同様にして熱処理
後のＮＯ_x浄化率と各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ
_x浄化率を測定し、結果を表２に示す。

【００３１】（実施例４）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３８０ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８６．８ｇと、酢酸カ
リウム７．０ｇを加え、８２℃に加熱して溶解する。８
２℃にて２時間攪拌後、２，４−ペンタンジオン９．９
ｇを加え、８２℃にて３時間攪拌する。この溶液に８０
℃にて水酸化テトラアンミン白金０．５８ｇをイオン交
換水に溶解した水溶液４５．９ｇを添加して加水分解さ
せ、以下実施例１と同様にして触媒粉末を調製した。

【００３２】この触媒粉末の比表面積は１０３ｍ²／ｇ
であり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非
晶質であった。なお、ＫとＡｌとは酸化物としてモル比
でＫ ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含まれ、Ｐｔは
全体に１．５重量％含まれ均一に高分散されていた。こ
の触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触媒を調
製し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率と
各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定し、
結果を表２に示す。

【００３３】（実施例５）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３８０ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８６．８ｇと、酢酸カ
リウム７．０ｇを加え、８２℃に加熱して溶解する。８
２℃にて５時間攪拌後、８０℃にて水酸化テトラアンミ
ン白金０．５８ｇをイオン交換水に溶解した水溶液４
５．９ｇを添加して加水分解させ、以下実施例１と同様
にして触媒粉末を調製した。

【００３４】この触媒粉末の比表面積は１５４ｍ²／ｇ
であり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非
晶質であった。なお、ＫとＡｌとは酸化物としてモル比
でＫ ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含まれ、Ｐｔは
全体に１．５重量％含まれ均一に高分散されていた。こ
の触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触媒を調
製し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率と
各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定し、
結果を表２に示す。

【００３５】（実施例６）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３００ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８０ｇと、酢酸カリウ
ム６．４ｇ及び白金アセチルアセトネート０．７５ｇを
加え、８２℃に加熱して溶解する。８２℃にて２時間攪
拌後、２，４−ペンタンジオン３１．４ｇを加え、８２
℃にて３時間攪拌する。この溶液に８０℃にてイオン交
換水４２．４ｇを添加して加水分解させ、以下実施例１
と同様にして触媒粉末を調製した。

【００３６】この触媒粉末の比表面積は５８ｍ²／ｇで
あり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非晶
質であった。なお、ＫとＡｌとは酸化物としてモル比で
Ｋ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含まれ、Ｐｔは全
体に１．５重量％含まれ均一に高分散されていた。この
触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触媒を調製
し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率と各
Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定し、結
果を表２に示す。

【００３７】（実施例７）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３００ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８０ｇと、酢酸カリウ
ム６．４ｇ及び白金アセチルアセトネート０．７５ｇを
加え、８２℃に加熱して溶解する。８２℃にて２時間攪
拌後、２，４−ペンタンジオン３９．５ｇを加え、８２
℃にて３時間攪拌する。この溶液に８０℃にてイオン交
換水４２．４ｇを添加して加水分解させ、以下実施例１
と同様にして触媒粉末を調製した。

【００３８】この触媒粉末の比表面積は２１ｍ²／ｇで
あり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非晶
質であった。なお、ＫとＡｌとは酸化物としてモル比で
Ｋ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含まれ、Ｐｔは全
体に１．５重量％含まれ均一に高分散されていた。この
触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触媒を調製
し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率と各
Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定し、結
果を表２に示す。

【００３９】（実施例８）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３００ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド７１．４ｇと、トリイ
ソプロポキシランタン２．３ｇ及び白金アセチルアセト
ネート０．７５ｇを加え、８２℃に加熱して溶解する。
８２℃にて２時間攪拌後、２，４−ペンタンジオン７
１．４ｇを加え、８２℃にて３時間攪拌する。この溶液
に８０℃にてイオン交換水３８．６ｇを添加して加水分
解させ、以下実施例１と同様にして触媒粉末を調製し
た。

【００４０】この触媒粉末の比表面積は２４ｍ²／ｇで
あり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察されず非晶
質であった。なお、ＬａとＡｌとは酸化物としてモル比
でＬａ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／４８の割合で含まれ、Ｐ
ｔは全体に１．９重量％含まれ均一に高分散されてい
た。この触媒粉末から実施例１と同様にしてペレット触
媒を調製し、実施例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄
化率と各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測
定し、結果を表２に示す。

【００４１】（比較例１）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３００ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８０ｇと、ジイソプロ
ポキシバリウム１６．７ｇを加え、８２℃に加熱して溶
解する。８２℃にて２時間攪拌後、２，４−ペンタンジ
オン１８．３ｇを加え、８２℃にて３時間攪拌する。こ
の溶液に８０℃にてイオン交換水４２．４ｇを添加して
加水分解させ、以下実施例１と同様にして触媒担体粉末
を調製した。

【００４２】この触媒担体粉末の比表面積は１８９ｍ²
／ｇであり、Ｘ線回折の結果結晶性のピークは観察され
ず非晶質であった。なお、ＢａとＡｌとは酸化物として
モル比でＢａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／３の割合で含まれて
いる。次に、この触媒担体粉末に所定濃度のジニトロジ
アンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発乾固後２５０℃にて１時間焼成して触媒粉末を調製し
た。Ｐｔの担持量は１．５重量％である。この触媒粉末
から実施例１と同様にしてペレット触媒を調製し、実施
例１と同様にして熱処理後のＮＯ_x浄化率と各Ｔ５０及
び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄化率を測定し、結果を表２
に示す。

【００４３】（比較例２）５００ｍｌのセパラブルフラ
スコに３００ｍｌのイソプロピルアルコールを入れ、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド８０ｇと白金アセチル
アセトネート０．７５ｇを加え、８２℃に加熱して溶解
する。８２℃にて５時間攪拌後、８０℃にてイオン交換
水４２．４ｇを添加して加水分解させ、以下実施例１と
同様にして触媒粉末を調製した。

【００４４】次に、この触媒粉末に所定濃度の硝酸カリ
ウム水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸発乾固後２５
０℃にて１時間焼成してＫを担持した。この触媒粉末の
比表面積は１８４ｍ²／ｇであり、Ｘ線回折の結果結晶
性のピークが観察された。なお、ＫとＡｌとは酸化物と
してモル比でＫ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１／６の割合で含ま
れ、Ｐｔは全体に１．５重量％含まれ均一に高分散され
ていた。

【００４５】この触媒粉末から実施例１と同様にしてペ
レット触媒を調製し、実施例１と同様にして熱処理後の
ＮＯ_x浄化率と各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄
化率を測定し、結果を表２に示す。（比較例３）γ−アルミナ粉末に所定濃度のジニトロジ
アンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発乾固後２５０℃にて１時間焼成してＰｔを担持した。
Ｐｔの担持量は１．５重量％である。

【００４６】次に、このＰｔ担持アルミナ粉末に所定濃
度の硝酸カリウム水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発乾固後２５０℃にて１時間焼成してＫを担持した。得
られた触媒粉末の比表面積は１２１ｍ²／ｇであり、Ｘ
線回折の結果結晶性のピークが観察された。なお、Ｋと
Ａｌとは酸化物としてモル比でＫ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１
／６の割合で含まれている。

【００４７】この触媒粉末から実施例１と同様にしてペ
レット触媒を調製し、実施例１と同様にして熱処理後の
ＮＯ_x浄化率と各Ｔ５０及び硫黄被毒処理後のＮＯ_x浄
化率を測定し、結果を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】（評価）表２より、実施例１〜実施例６の
触媒は熱処理後及び硫黄被毒処理後にも高いＮＯ_x浄化
率を示し、比較例に比べて浄化性能に優れている。これ
は、ＡｌとＮＯ_x吸蔵元素が非晶質の複合酸化物を構成
し、そこにＰｔが均一に高分散されていることに起因し
ていることが明らかである。

【００５０】また実施例３では、Ｔｉをさらに複合化し
ているため、硫黄被毒処理後のＮＯ _x浄化率が特に向上
していることもわかる。一方、比較例１ではＡｌとＢａ
とは複合酸化物を構成しているものの、Ｐｔを含浸担持
したためにＰｔにシンタリングなどが生じ、浄化性能が
実施例１〜６に比べて低下している。また比較例２で
は、Ｐｔは高分散されているもののＡｌとＫとが複合酸
化物を構成していないため、Ｋの分散性が低くしかも飛
散などが生じてＮＯ_x浄化率が低くなっている。さらに
従来の排ガス浄化用触媒である比較例３では、ＰｔとＫ
の両方を含浸担持したために、ＰｔとＫの両方にシンタ
リングや飛散などが生じ、浄化性能が低い。

【００５１】なお実施例７及び実施例８では、Ｐｔが高
分散されているにもかかわらず浄化性能が特に低くなっ
ている。これは比表面積が著しく小さくなっていること
に起因し、比表面積は５０以上とすることが望ましいこ
とがわかる。この比表面積は、２，４−ペンタンジオン
の添加量によって容易に調整することができる。

【００５２】

【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、耐熱性と耐硫黄被毒性が向上し、高いＮＯ_x浄化
性能を長期間維持することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｂ１０４Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希
土類元素からなる群から選ばれる少なくとも一種のＮＯ
_x吸蔵元素と、多孔質担体と、触媒貴金属とよりなる非
晶質の複合酸化物から基体を構成し、該触媒貴金属は該
基体に均一に高分散されていることを特徴とする排ガス
浄化用触媒。