JPH09225264A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒

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JPH09225264A
JPH09225264A JP8036308A JP3630896A JPH09225264A JP H09225264 A JPH09225264 A JP H09225264A JP 8036308 A JP8036308 A JP 8036308A JP 3630896 A JP3630896 A JP 3630896A JP H09225264 A JPH09225264 A JP H09225264A
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JP
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catalyst
powder
nitrate
exhaust gas
layer
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JP8036308A
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Motohisa Kamijo
元久 上條
Katsuo Suga
克雄 菅
Hiroaki Kaneko
浩昭 金子
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH09225264A publication Critical patent/JPH09225264A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NOxの浄化性能の向上を図ること。 【解決手段】 酸素過剰雰囲気下の窒素酸化物を浄化す
る排気ガス浄化用触媒において、鉄,コバルト,ニッケ
ル,マンガンから選ばれた少なくとも一種とバリウムと
ランタンとからなる複合酸化物を含む第1層と、第1層
上に、該複合酸化物を含まない、白金,パラジウム,ロ
ジウムから選ばれた少なくとも一種を担持した金属アル
ミネートを含む第2層とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車(ガソリ
ン,ディーゼル)、ボイラーなどの内燃機関から排出さ
れる排気ガス中の炭化水素(HC)一酸化炭素(C
O)、および窒素酸化物(NOx)を浄化する排気ガス
浄化用触媒システムに関するものであり、特に酸素過剰
領域でのNOx浄化方法に着目したものである。
【0002】
【従来の技術】近年、石油資源の枯渇問題、地球温暖化
問題から、低燃費自動車の要求が高まっており、ガソリ
ン自動車に対しては希薄燃焼自動車の開発が注目されて
いる。希薄燃焼自動車においては、希薄燃焼走行時、排
気ガス雰囲気が理論空燃状態に比べ酸素過剰雰囲気(リ
ーン)となる。リーン域で通常の三元触媒を用いた場
合、過剰な酸素の影響からNOx浄化作用が不十分とな
るという問題があった。このため酸素が過剰となっても
NOxを浄化する触媒の開発が望まれていた。従来から
リーン域のNOxを浄化する触媒は種々提案されてお
り、その一つにPtにランタン等を担持した触媒(特開
平5−168860号公報参照)に代表されるように、
リーン域でNOxを吸収し、ストイキ時にNOxを放出
させ浄化する触媒がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記に述べたリーン域
でNOxを吸収してストイキ時に浄化する触媒において
は、例えば特開平5−168860号公報、特開平5−
261287号公報、特開平5−317652号公報、
特開平6−31139号公報、特開平6−142458
号公報、特開平6−262040号公報に見られるよう
なアルカリ金属,アルカリ土類金属,希土類金属と鉄族
金属のいずれかをNOx吸収材に用いる技術が開示され
ているが、これらの発明においては、吸収したNOxを
浄化能が不足する問題があった。また、貴金属と吸収材
が接するために、NOx浄化反応が阻害される問題があ
った。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明者らは上記問題点に
鑑み鋭意研究した結果、以下に述べる新規の触媒システ
ムを発明するに至った。すなわち本発明は、鉄,コバル
ト,ニッケル,マンガンから選ばれた少なくとも一種と
バリウムとランタンとからなる複合酸化物とを含む第1
層上に、該複合酸化物を含まない、金属アルミネート
に、白金、パラジウム、ロジウムから選ばれた少なくと
も一種とを含んでなる触媒、あるいはエンジンの排気系
に触媒を少なくとも2個設け、前段にCuを担持してな
るゼオライトを含む触媒を配置し、後段に上記触媒を配
置した触媒、を提供することを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明では、白金,パラジウム,ロジウムから
選ばれた少なくとも一種と、鉄,コバルト,ニッケル,
マンガンから選ばれた少なくとも一種とバリウムとラン
タンとからなる複合酸化物を含むことを特徴とする。こ
のような組成物を用いることで、吸収材から放出される
NOxを浄化する能力を高めることが可能となってい
る。これは、これら複合酸化物がNOxを吸収する作用
に優れること、白金,パラジウムあるいはロジウムが、
該複合酸化物から放出されるNOxの浄化能に優れるこ
とによる。また、該複合化物は含有する成分の全てが複
合化していることが好ましいが、少なくとも1部が複合
化していれば上記作用を得られることになる。
【0006】(請求項1の作用効果)本発明では、上記
遷移金属から選ばれた少なくとも一種とバリウムとラン
タンとからなる複合酸化物を含む第1層と、第1層上
に、該複合酸化物を含まない、白金,パラジウム,ロジ
ウムから選ばれた少なくとも一種を担持した金属アルミ
ネートを含む第2層とを設けることを特徴の一つとす
る。これはNOxの吸収作用を第1層に、放出されるN
Oxを浄化する作用を第2層に分担させることを意味す
る。ここで、放出NOx浄化作用の向上は、第2層か
ら、NOx浄化を妨げる遷移金属酸化物、バリウム、ラ
ンタンを除くことと、第2層でNOx浄化成分であるパ
ラジウム,ロジウムを、金属アルミネート上に分散させ
ることで、リーンからストイキに排気ガス雰囲気が変動
した際、貴金属がストイキでNOxを浄化するのに適し
た酸化状態になっていることによる。
【0007】(請求項3の作用効果)本発明では、エン
ジンの排気系に触媒を少なくとも2個設け、前段にCu
を担持してなるゼオライトを含む触媒を配置し、後段に
請求項1あるいは請求項2記載の触媒を配置することを
特徴の一つとしている。これは排気ガスが一旦Cu担持
ゼオライト触媒に接することで後段のNOx吸収触媒の
浄化作用が高まるためと考えられる。その原因はまだ明
かでないが、例えばCuゼオライト触媒がNOx浄化に
好都合なHC、NOx濃度に変換していること等が考え
られる。Cu担持ゼオライト触媒とNOx吸収触媒の2
つの触媒の排気系への設置方法としては、例えば1個の
触媒コンバータ内に2つの触媒を装着して配置する方法
や、2種触媒を別々のコンバータに入れて設置する方法
がある。触媒の設置位置は特に限定されず、例えばマニ
ホールド直下位置や床下位置があげられる。前段、後段
それぞれ1個ずつの触媒で浄化性能が充分でない場合に
は、さらに前段、後段のいづれかあるいは両方を複数個
としたり、他種触媒を追加してもよい。
【0008】以下本発明で用いる触媒を詳しく説明す
る。本発明で用いる触媒担体には、耐火性材料からなる
モノリス担体が好ましく、例えばコーディライトなどの
セラミックあるいはフェライト系ステンレスなどの金属
製のものが用いられる。第1層の複合酸化物の触媒中の
含有量は、金属酸化物重量換算で、鉄,コバルト,ニッ
ケル,マンガンから選ばれた少なくとも一種が1〜10
0g、バリウム,ランタンが各々1〜100gの間であ
ることが好ましい。この範囲以下だとNOx吸収能が十
分に得られず、またこの範囲以上加えても有為な増量効
果は得られない。第2層の金属アルミネート量は、10
〜180g/Lの間であることが望ましい。この範囲以
下だと、第2層の金属アルミネートのNOx吸収能向上
作用が充分得られず、またこの範囲以上でも有為な増量
効果は得られない。また、上記金属アルミネートの組成
は、上式中、b=0.2のとき、a=0.1〜0.8の
ものである。a=0.1未満では、金属アルミネートに
添加している、Cr,Mn,Fe,Co,Ni及びZn
からなる群より選ばれる遷移金属元素の作用が小さく充
分な改良効果が得られず、a=0.8以上では金属アル
ミネートの比表面積の熱安定性が悪化し、特に熱耐久後
の性能が悪化する。触媒中の貴金属の含有量は、NOx
吸収能とストイキ時の三元触媒性能が十分に得られる限
りいかなる量でも良いが、一般の三元触媒で用いられて
いるように触媒1L当り0.1〜10gであることが好
ましい。貴金属種にはPtとRhの組合せ、PdとRh
の組合せ、Pdのみ、といった形があげられる。第1層
の貴金属担持基材には、貴金属の分散性を確保するため
に比表面積の高い耐熱性無機材料が適し、アルミナ,シ
リカアルミナ,ジルコニア等があげられる。中でも活性
アルミナが好ましい。耐熱比表面積を高めるために稀土
類元素やジルコニウムなどを添加した活性アルミナを使
用してもよい。第2層の貴金属担持基材には、貴金属と
金属アルミネートを用いると、著しくNOx浄化性能が
向上する。触媒層の量は特に限定されないが、触媒1L
当り50〜300gであることが好ましい。前段触媒に
Cu担持ゼオラオ卜触媒を用いる場合、Cu担持ゼオラ
イト触媒の含有量はNOx浄化作用を示す量であれば特
に限定されないが、触媒担体1L当り50〜300gで
あることが好ましい。Cuはイオン交換によりゼオライ
トに担持されることが好ましい。活性、耐久性を向上さ
せるための添加物、例えばCo,Ca,P,Ce,Nd
等を添加してもよい。ゼオライトにはCuィオン交換後
の活性が高くかつ耐熱性に優れるものが好ましく、例え
ばペンタシル型ゼオライト,Y型ゼオライト,モルデナ
イト,フェリエライト等が用いられる。
【0009】本発明の触媒の鉄,コバルト,ニッケル,
マンガンから選ばれた少なくとも一種とバリウムとラン
タンとからなる複合酸化物の添加方法としては、例え
ば、アルミナ等の粉末を湿式にて粉砕した水溶性スラリ
をモノリス担体にコートし、乾燥、焼成し、その後、該
複合酸化物成分の金属塩を含む水溶液を含浸担持して得
る方法がある。また、該複合酸化物成分の金属塩を含む
水溶液を乾燥、焼成して得た酸化物粉末を予め作製し、
この粉末とアルミナ等の粉末とを混合し、湿式にて粉砕
した水溶性スラリをモノリス担体にコートし、乾燥、焼
成して得る方法がある。これらのいずれにおいても、該
複合酸化物成分はこれらの内全部もしくは少なくとも一
部が複合体として存在することとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例、比較例お
よび試験例により説明する。なお、図1は実施例1〜3
4ならびに比較例1〜7の組成を示す図であり、また、
図2〜4は実施例ならびに比較例の評価結果を示す図で
ある。 実施例1 活性アルミナ粉末に硝酸ロジウム水溶液を含浸し、乾燥
後400℃で1時間焼成して、Rh担持活性アルミナ粉
末(粉末A)を得た。この粉末のRh濃度は2.0重量
%であった。活性アルミナ粉末に硝酸パラジウム水溶液
を含浸し、乾燥後400℃で1時間焼成して、Pd担持
活性アルミナ粉末(粉末B)を得た。この粉末のPd濃
度は2.0重量%であった。
【0011】硝酸ニッケル485gと硝酸アルミニウム
2500gを純水5000gに溶解した後、攪拌しなが
ら5%アンモニア水を加えpHを0.8に調節した。こ
の溶液を吸引濾取して得た沈澱物を150℃で24時間
乾燥した後、400℃で4時間、次いで800℃で4時
間焼成し、Ni0.5Al0.2Ox粉末を得た。
【0012】このNi0.5Al0.2Ox粉末に硝酸
Rh水溶液を含浸し、乾燥後400℃で1時間焼成し
て、Rh担持ニッケルアルミネート粉末(粉末C)を得
た。粉末CのPd担持濃度は2重量%であった。また、
Ni0.5Al0.2Ox粉末に硝酸Pd水溶液を含浸
し、乾燥後400℃で1時間焼成して、Pd担持ニッケ
ルアルミネート粉末(粉末D)を得た。粉末DのPd担
持濃度は2重量%であった。
【0013】粉末Aを53g、粉末Bを266g、活性
アルミナ粉末を581g、水900gを磁性ボールミル
に投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液
をコーディライト質モノリス担体(1.3L、400セ
ル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取
り除いて130℃で乾燥した後、400℃で1時問焼成
しコート層重量100g/L−担体を得た。
【0014】上記100g/L−担体に酢酸バリウムと
酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合水溶液を含浸担持
し、乾燥、焼成してコート層重量160g/L−担体を
得た。バリウム、ランタン、マンガンは、酸化物換算で
各20g/Lであった。
【0015】粉末Cを53g、粉末Dを266g、Ni
0.5Al0.2Ox粉末を581g、水900gを磁
性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。
このスラリ液を上記160g/L−担体に付着させ、空
気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて130℃で
乾燥した後、400℃で1時間焼成しコート層重量26
0g/L−担体の触媒−1を得た。
【0016】実施例2 硝酸ニッケルの代わりに硝酸鉄673gと5%炭酸水素
アンモニウム水溶液を用い調整した、Fe0.5Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−2を得た。
【0017】実施例3 硝酸ニッケルの代わりに硝酸コバルト291gと5%炭
酸アンモニウム水溶液を用い調整した、Co0.3Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−3を得た。
【0018】実施例4 硝酸ニッケルの代わりに硝酸亜鉛497gと硫酸アンモ
ニウム水溶液を用い調整した、Zn0.5Al0.2O
xを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒−4を得
た。
【0019】実施例5 硝酸ニッケルの代わりに硝酸マンガン487gと硫酸水
素アンモニウム水溶液を用い調整した、Mn0.5Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−5を得た。
【0020】実施例6 硝酸ニッケルの代わりに硝酸クロム667gを用い調整
した、Cr0.5Al0.2Oxを用いた以外は、実施
例1と同様にして触媒−6を得た。
【0021】実施例7 硝酸ニッケルの代わりに、硝酸ニッケル291g,硝酸
鉄135gを用い調整した、Ni0.3Fe0.1Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−7を得た。
【0022】実施例8 硝酸ニッケルの代わりに硝酸ニッケル291g、硝酸コ
バルト97gを用い調整した、Ni0.3Co0.1A
l0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触
媒−8を得た。
【0023】実施例9 硝酸ニッケルの代わりに硝酸ニッケル291g、硝酸亜
鉛99gを用い調整した、Ni0.3Zn0.1Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−9を得た。
【0024】実施例10 硝酸ニッケルの代わりに硝酸鉄404gと硝酸コバルト
97gを用い調整した、Fe0.3Co0.1Al0.
2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒−l
0を得た。
【0025】実施例11 硝酸ニッケルの代わりに硝酸鉄404gと硝酸亜鉛19
9gを用い調整した、Fe0.3Zn0.2Al0.2
Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒−11
を得た。
【0026】実施例12 硝酸ニッケルの代わりに硝酸ニッケル97g、硝酸鉄1
35g、硝酸亜鉛99g、硝酸マンガン96g、硝酸ク
ロム133gを用い調整した、Ni0.1Fe0.1C
o0.1Zn0.1Mn0.1Cr0.1Al0.2O
xを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒−12を
得た。
【0027】実施例13 硝酸ニッケル251gと硝酸アンモニウム水溶液を用い
調整した、Fe0.1Al0.2Oxを用いた以外は、
実施例1と同様にして触媒−13を得た。
【0028】実施例14 硝酸ニッケルの代わりに硝酸鉄269gと5%炭酸水素
アンモニウム水溶液を用い調整した、Fe0.2Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−14を得た。
【0029】実施例15 硝酸ニッケルの代わりに硝酸コバルト173gと5%炭
酸水素アンモニウム水溶液を用い調整した、Co0.1
Al0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして
触媒−15を得た。
【0030】実施例16 硝酸ニッケルの代わりに硝酸亜鉛199gと硫酸アンモ
ニウム水溶液を用い調整した、Zn0.2Al0.2O
xを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒−16を
得た。
【0031】実施例17 硝酸ニッケルの代わりに硝酸マンガン191gと硫酸水
素アンモニウム水溶液を用い調整した、Mn0.2Al
0.2Oxを用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
−17を得た。
【0032】実施例18 硝酸ニッケルの代わりに硝酸クロム267gを用い調整
した、Cr0.2Al0.2Oxを用いた以外は、実施
例1と同様にして触媒−18を得た。
【0033】実施例19 Ni0.5Al2.0Ox粉末に硝酸ロジウム水溶液を
含浸し、乾燥後400℃で1時間焼成して、Rh担持N
i0.5Al2.0Ox粉末(粉末E)を得た。この粉
末のRh濃度は10.0重量%であった。Ni0.5A
l2.0Ox粉末に硝酸パラジウム水溶液を含浸、乾燥
後400℃で1時間焼成して、Pd担持Ni0.5Al
2.0Ox粉末(粉末F)を得た。この粉末のPd濃度
は10.0重量%であった。
【0034】粉末Aを53g、粉末Bを266g、活性
アルミナ粉末を581g、水900gを磁性ボールミル
に投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液
をコーディライト質モノリス担体(1.3L、400セ
ル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取
り除いて130℃で乾燥した後、400℃で1時間焼成
しコート層重量100g/L−担体を得た。
【0035】上記100g/L−担体に酢酸バリウムと
酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合水溶液を含浸担持
し、乾燥、焼成してコート層重量160g/L−担体を
得た。バリウム、ランタン、マンガンは、酸化物換算で
各20g/Lであった。
【0036】粉末Eを53g、粉末Fを266g、Ni
0.5Al2.0Ox粉末を581g、水900gを磁
性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。
このスラリ液を上記160g/L−担体に付着させ、空
気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて130℃で
乾燥した後、400℃で1時間焼成しコート層重量18
0g/L−担体の触媒−19を得た。
【0037】実施例20 Ni0.5Al2.0Ox粉末に硝酸ロジウム水溶液を
含浸し、乾燥後400℃で1時間焼成して、Rh担持N
i0.5Al2.0Ox粉末(粉末G)を得た。この粉
末のRh濃度は1.3重量%であった。Ni0.5Al
2.0Ox粉末に硝酸パラジウム水溶液を含浸、乾燥後
400℃で1時間焼成して、Pd担持Ni0.5Al
2.0Ox粉末(粉末H)を得た。この粉末のPd濃度
は1.3重重%であった。
【0038】粉末Aを53g、粉末Bを266g、活性
アルミナ粉末を581g、水900gを磁性ボールミル
に投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液
をコーディライト質モノリス担体(1.3L、400セ
ル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取
り除いて130℃で乾燥した後、400℃で1時間焼成
しコート層重量100g/L−担体を得た。
【0039】上記100g/L−担体に酢酸バリウムと
酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合水溶液を含浸担持
し、乾燥、焼成してコート層重量160g/L−担体を
得た。バリウム、ランタン、マンガンは、酸化物換算で
各20g/Lであった。
【0040】粉末Gを53g、粉末Hを266g、Ni
0.5Al2.0Ox粉末を581g、水900gを磁
性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。
このスラリ液を上記160g/L−担体に付着させ、空
気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて130℃で
乾燥した後、400℃で1時間焼成しコート層重量31
0g/L−担体の触媒−20を得た。
【0041】実施例21 実施例1において、粉末Bの代わりに粉末Aを、粉末D
の代わりに粉末Cを用いること以外は同様の方法で、触
媒−21を得た。
【0042】実施例22 活性アルミナ粉末にジニトロジアミン白金水溶液を含浸
し、乾燥後400℃で1時間焼成して、白金担持活性ア
ルミナ粉末(粉末I)を得た。この粉末のPt濃度は
2.0重量%であった。Ni0.5Al2.0Ox粉末
にジニトロジアミン白金水溶液を含浸し、乾燥後400
℃で1時間焼成して、白金担持Ni0.5Al2.0O
x粉末(粉末J)を得た。この粉末のPt濃度は2.0
重量%であった。
【0043】実施例1において、粉末Bの代わりに粉末
I、粉末Dの代わりに粉末Jを用いること以外は同様の
方法で、触媒−22を得た。
【0044】実施例23 活性アルミナ粉末を900g、水900gを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラ
リ液をコーディライト質モノリス担体(1.3L、40
0セル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリ
を取り除いて130℃で乾燥した後、400℃で1時間
焼成しコート層重量100g/L−担体を得た。
【0045】上記100g/L−担体に酢酸バリウムと
酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合水溶液を含浸担持
し、乾燥、焼成してコート層重量160g/L−担体を
得た。バリウム、ランタン、マンガンは、酸化物換算で
各20g/Lであった。
【0046】粉末Dを635g、Ni0.5Al2.0
Ox粉末を265g、水900gを磁性ボールミルに投
入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液を上
記160g/L−担体に付着させ、空気流にてセル内の
余剰のスラリを取り除いて130℃で乾燥した後、40
0℃で1時間焼成しコー卜層重量260g/L−担体の
触媒−23を得た。
【0047】実施例24 実施例23において、粉末Dの代わりに粉末Cを53
g、粉末Jを266g、Ni0.5Al0.2Ox粉末
を581g、を用いること以外は同様の方法で、触媒−
24を得た。
【0048】実施例25 実施例23において、粉末Jの代わりに粉末Dを用いる
こと以外は同様の方法で、触媒−25を得た。
【0049】実施例26 実施例1において、酢酸マンガンの代わりに酢酸鉄を用
いる事以外は同様の方法で、触媒−26を得た。
【0050】実施例27 実施例1において、酢酸マンガンの代わりに酢酸コバル
トを用いる事以外は同様の方法で、触媒−27を得た。
【0051】実施例28 実施例1において、酢酸マンガンの代わりに酢酸ニッケ
ルを用いる事以外は同様の方法で、触媒−28を得た。
【0052】実施例29 0.2モル/Lの硝酸銅水溶液5.2Kgとゼオライト
粉末2Kgとを混合し攪拌、濾過する作業を3回繰り返
し、その後乾燥、焼成し、Cu担持ゼオライト粉末を得
た。この粉末のCu濃度は5重量%であった。
【0053】Cu担持ゼオライト粉末Mを810g、シ
リカゾル(固形分20%)450g、水540gを磁性
ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。こ
のスラリ液をコーディライト質モノリス担体(1.3
L、400セル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰
のスラリを取り除いて130℃で乾燥した後、400℃
で1時間焼成し、コート層重量200g/L−担体を得
た。
【0054】上記200g/L−担体を前段に、触媒−
1を後段に配置し、触媒−29を得た。
【0055】実施例30 触媒−1のかわりに触媒−5を用いる以外は実施例29
と同様の方法で、触媒−30を得た。
【0056】実施例31 触媒−1のかわりに触媒−10を用いる以外は実施例2
9と同様の方法で、触媒−31を得え。
【0057】実施例32 触媒−1のかわりに触媒−18を用いる以外は実施例2
9と同様の方法で、触媒−32を得た。
【0058】実施例33 触媒−1のかわりに触媒−23を用いる以外は実施例2
9と同様の方法で、触媒−33を得た。
【0059】実施例34 触媒−1のかわりに触媒−28を用いる以外は実施例2
9と同様の方法で、触媒−34を得た。
【0060】比較例1 実施例1において、粉末Cの代わりに粉末A、粉末Dの
代わりに粉末Bを用いる以外は実施例1と同様の方法
で、触媒−35を得た。
【0061】比較例2 粉末Cを103g、粉末Dを532g、活性アルミナ粉
末を265g、水900gを磁性ボールミルに投入し、
混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液をコーディ
ライ卜質モノリス担体(1.3L、400セル)に付着
させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて1
30℃で乾燥した後、400℃で1時間焼成しコート層
重量100g/L−担体を得た。上記100g/L−担
体に酢酸バリウムと酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合
水溶液を含浸担持し、乾燥、焼成してコート層重量16
0g/Lの触媒−36を得た。バリウム、ランタン、マ
ンガンは、酸化物換算で各20g/Lであった。 比較例3 粉末Aを53g、粉末Bを266g、活性アルミナ粉末
を581g、水900gを磁性ボールミルに投入し、混
合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液をコーディラ
イト質モノリス担体(1.3L、400セル)に付着さ
せ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて13
0℃で乾燥した後、400℃で1時間焼成しコート層重
量100g/L−担体を得た。上記100g/L−担体
に酢酸バリウムと酢酸マンガンと酢酸ランタンの混合水
溶液を含浸担持し、乾燥、焼成してコート層重量160
g/L−担体を得た。バリウム、ランタン、マンガン
は、酸化物換算で各20g/Lであった。粉末Eを10
6g、粉末Fを532g、水900gを磁性ボールミル
に投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液
を上記160g/L−担体に付着させ、空気流にてセル
内の余剰のスラリを取り除いて130℃で乾燥した後、
400℃で1時間焼成しコー卜層重量167g/L−担
体の触媒−37を得た。
【0062】比較例4 Ni0.5Al0.2Ox粉末に硝酸ロジウム水溶液を
含浸し、乾燥後400℃で1時間焼成して、Rh担持N
i0.5Al0.2Ox粉末(粉末K)を得た。この粉
末のRh濃度は1.0重量%であった。Ni0.5Al
0.2Ox粉末に硝酸パラジウム水溶液を含浸、乾燥後
400℃で1時間焼成して、Pd担持シリカアルミナ粉
末(粉末L)を得た。この粉末のPd濃度は1.0重重
%であった。粉末Aを53g、粉末Bを266g、活性
アルミナ粉末を581g、水900gを磁性ボールミル
に投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ液
をコーディライト質モノリス担体(1.3L、400セ
ル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリを取
り除いて130℃で乾燥した後、400℃で1時間焼成
しコート層重量100g/L−担体を得た。上記100
g/L−担体に酢酸バリウムと酢酸マンガンと酢酸ラン
タンの混合水溶液を含浸担持し、乾燥、焼成してコート
層重量160g/L−担体を得た。バリウム、ランタ
ン、マンガンは、酸化物換算で各20g/Lであった。
粉末Kを53g、粉末Lを266g、Ni0.5Al
0.2Ox粉末を581g、水900gを磁性ボールミ
ルに投入し、混合粉砕してスラリ液を得た。このスラリ
液を上記160g/L−担体に付着させ、空気流にてセ
ル内の余剰のスラリをり除いて130℃で乾燥した後、
400℃で1時間焼成しコート層重量360g/L−担
体の触媒−38を得た。
【0063】比較例5 実施例1において、酢酸マンガンを用いないこと以外は
同様の方法で、触媒39を得た。このとき、コート量は
240g/Lであった。
【0064】比較例6 実施例1において、酢酸バリウムを用いないこと以外は
同様の方法で、触媒40を得た。このとき、コート量は
240g/Lであった。
【0065】比較例7 実施例1において、酢酸ランタンを用いないこと以外は
同様の方法で、触媒41を得た。このとき、コー卜量は
240g/Lであった。
【0066】以上説明した、実施例1〜34、ならびに
比較例1〜7の組成を図1に示す。 試験例 耐久方法 排気量4400ccのエンジンの排気系に触媒を装着
し、触媒入口温度600℃で50時間運転した。
【0067】評価方法 排気量2000ccのェンジンの排気系に触媒を装着
し、A/F=14.6を30秒→A/F=22を30
秒、の運転を繰り返した。触媒入口温度は350℃とし
た。この切り替え運転1サイクルのトータル転化率を求
めた。図2〜4は、上記評価結果を示すもので、各実施
例にでは各比較例に比べて良好な評価が得られた。
【0068】
【発明の効果】請求項1ならびに2記載の発明では、
鉄,コバルト,ニッケル,マンガンから選ばれた少なく
とも一種とバリウムとランタンとからなる複合酸化物を
含む第1層と、第1層上に、該複合酸化物を含まない、
白金,パラジウム,ロジウムから選ばれた少なくとも一
種を担持した金属アルミネートを含む第2層とを設ける
構成としたため、第1層がNOxの吸収作用を分担する
とともに第2層が放出されるNOxを浄化する作用を分
担することから、NOxの浄化能力が高まり、さらに、
第2層から、NOx浄化を妨げる遷移金属酸化物、バリ
ウム、ランタンを除くことと、第2層でNOx浄化成分
であるパラジウム,ロジウムを、金属アルミネート上に
分散させていることにより、リーンからストイキに排気
ガス雰囲気が変動した際、貴金属がストイキでNOxを
浄化するのに適した酸化状態になって、放出NOx浄化
作用がいっそう向上するという効果が得られる。
【0069】請求項3の発明では、エンジンの排気系に
触媒を少なくとも2個設け、前段にCuを担持してなる
ゼオライトを含む触媒を配置し、後段に請求項1あるい
は請求項2記載の触媒を配置させた構成としたため、後
段のNOx吸収触媒の浄化作用が高まるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1〜34ならびに比較例1〜7を示す図
である。
【図2】実施例1〜19の評価結果を示す図である。
【図3】実施例20〜34の評価結果を示す図である。
【図4】比較例1〜7の評価結果を示す図である。
【符号の説明】
なし
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/064 B01D 53/36 ZAB F01N 3/10 102H 104A B01J 23/64 104A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素過剰雰囲気下の窒素酸化物を浄化す
    る排気ガス浄化用触媒において、鉄,コバルト,ニッケ
    ル,マンガンから選ばれた少なくとも一種とバリウムと
    ランタンとからなる複合酸化物を含む第1層と、第1層
    上に、該複合酸化物を含まない、白金,パラジウム,ロ
    ジウムから選ばれた少なくとも一種を担持した金属アル
    ミネートを含む第2層とを設けることを特徴とする排気
    ガス浄化用触媒。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の排気ガス浄化触媒に於
    て、金属アルミネート粉末が次の一般式 [X]aAlbOc (式中、Xは、鉄,コバルト,ニッケル,マンガン,ク
    ロム及び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種以
    上の元素であり、a,b及びcは、各元素の原子比率を
    表し、b=0.2の時、a=0.1〜0.8であり、c
    は上記各成分の原子価を満足するのに必要な酸素原子数
    である)で表わされるアルミナ系複合酸化物であること
    を特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  3. 【請求項3】 エンジンの排気系に触媒を少なくとも2
    個設け、前段にCuを担持してなるゼオライ卜を含む触
    媒を配置し、後段に請求項1記載の触媒を配置すること
    を特徴とする、酸素過剰雰囲気下の窒素酸化物を浄化す
    る排気ガス浄化用触媒。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455463B1 (en) 2001-03-13 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Alkaline earth/transition metal lean NOx catalyst
JP2003093887A (ja) * 2001-09-26 2003-04-02 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒、及び排気ガス浄化装置
US6576587B2 (en) 2001-03-13 2003-06-10 Delphi Technologies, Inc. High surface area lean NOx catalyst
US6624113B2 (en) 2001-03-13 2003-09-23 Delphi Technologies, Inc. Alkali metal/alkaline earth lean NOx catalyst
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