JPH09225306A - 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及びその製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リーン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを併
有する排ガス浄化用触媒及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミナの比表面積値により分類される
２種以上の貴金属担持アルミナと、アルカリ金属及び／
又はアルカリ土類金属とを一体構造型担体に担持してな
る排ガス浄化用触媒である。貴金属担持アルミナに含ま
れるアルカリ金属等の量に分布がある。２種以上の貴金
属担持アルミナ粉末を一体構造型担体にコートし、更に
アルカリ金属等の金属塩溶液を含浸させる排ガス浄化用
触媒の製造方法である。
有する排ガス浄化用触媒及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミナの比表面積値により分類される
２種以上の貴金属担持アルミナと、アルカリ金属及び／
又はアルカリ土類金属とを一体構造型担体に担持してな
る排ガス浄化用触媒である。貴金属担持アルミナに含ま
れるアルカリ金属等の量に分布がある。２種以上の貴金
属担持アルミナ粉末を一体構造型担体にコートし、更に
アルカリ金属等の金属塩溶液を含浸させる排ガス浄化用
触媒の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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
れる排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）
及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排ガス浄化用触媒
及びその製造方法に係り、更に詳細には、酸素過剰領域
（リーン域）でのＮＯｘ浄化に着目し、広範囲の空燃比
において三元浄化を達成し得る排ガス浄化用触媒及びそ
の製造方法に関するものである。
ン、ディーゼル）、ボイラーなどの内燃機関から排出さ
れる排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）
及び窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排ガス浄化用触媒
及びその製造方法に係り、更に詳細には、酸素過剰領域
（リーン域）でのＮＯｘ浄化に着目し、広範囲の空燃比
において三元浄化を達成し得る排ガス浄化用触媒及びそ
の製造方法に関するものである。
【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（リーンバーンエン
ジン車）の開発が注目されている。かかるリーンバーン
エンジン車においては、希薄燃焼走行時、排ガス雰囲気
が理論空燃比状態に比べ酸素過剰雰囲気（リーン）とな
るが、リーン域で通常の三元触媒を適応させた場合、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ＮＯ
ｘを有効に浄化できる触媒の開発が望まれていた。
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（リーンバーンエン
ジン車）の開発が注目されている。かかるリーンバーン
エンジン車においては、希薄燃焼走行時、排ガス雰囲気
が理論空燃比状態に比べ酸素過剰雰囲気（リーン）とな
るが、リーン域で通常の三元触媒を適応させた場合、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ＮＯ
ｘを有効に浄化できる触媒の開発が望まれていた。
【０００３】これに対し、従来からリーン域のＮＯｘを
浄化する触媒が種々提案されており、例えば、貴金属に
カリウムを担持した触媒（特開平２−９９１４０号、特
開平４−３６７７２４号）や、貴金属にバリウムを担持
した触媒（特開平３−１３１３２０号、特開平５−３１
７６５２号）に見られるように、貴金属と塩基性元素と
を添加した触媒が開示されている。
浄化する触媒が種々提案されており、例えば、貴金属に
カリウムを担持した触媒（特開平２−９９１４０号、特
開平４−３６７７２４号）や、貴金属にバリウムを担持
した触媒（特開平３−１３１３２０号、特開平５−３１
７６５２号）に見られるように、貴金属と塩基性元素と
を添加した触媒が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のリー
ンバーン車においても、例えば、負荷の高い加速時には
ストイキ（理論空燃比）からリッチ域で走行されるた
め、市街地走行時などには空燃比がリッチからリーン域
まで幅広く変動することとなり、リーンバーン車用の触
媒には、リーン域でのＮＯｘ浄化機能とともに三元触媒
としての機能が必要とされる。しかしながら、上記従来
技術のようにアルカリ金属、アルカリ土類を添加した触
媒にあっては、アルカリ、アルカリ土類元素の持つ塩基
性が影響して貴金属の酸化能が弱まり、場合によっては
三元機能のうち、ＨＣ、ＣＯの転化性能が不十分となる
という課題があった。従って、１つの触媒でＮＯｘ浄化
機能と三元機能とを両立することができないという課題
があった。本発明は、このような従来技術の有する課題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、リーン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを併有する
排ガス浄化触媒及びその製造方法を提供することにあ
る。
ンバーン車においても、例えば、負荷の高い加速時には
ストイキ（理論空燃比）からリッチ域で走行されるた
め、市街地走行時などには空燃比がリッチからリーン域
まで幅広く変動することとなり、リーンバーン車用の触
媒には、リーン域でのＮＯｘ浄化機能とともに三元触媒
としての機能が必要とされる。しかしながら、上記従来
技術のようにアルカリ金属、アルカリ土類を添加した触
媒にあっては、アルカリ、アルカリ土類元素の持つ塩基
性が影響して貴金属の酸化能が弱まり、場合によっては
三元機能のうち、ＨＣ、ＣＯの転化性能が不十分となる
という課題があった。従って、１つの触媒でＮＯｘ浄化
機能と三元機能とを両立することができないという課題
があった。本発明は、このような従来技術の有する課題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、リーン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを併有する
排ガス浄化触媒及びその製造方法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、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、リーン域のＮＯｘ浄化
能を高めるには、アルカリ金属やアルカリ土類金属を比
較的多く担持させるとよく、一方、三元機能を高めるに
はアルカリ金属等を比較的少量担持させるとよいことを
知見した。そこで、比表面積値の異なるアルミナを用
い、これに担持するアルカリ金属等の量に分布を持たせ
たところ、上記課題が解決されることを見出し、本発明
を完成するに至った。
を解決すべく鋭意研究した結果、リーン域のＮＯｘ浄化
能を高めるには、アルカリ金属やアルカリ土類金属を比
較的多く担持させるとよく、一方、三元機能を高めるに
はアルカリ金属等を比較的少量担持させるとよいことを
知見した。そこで、比表面積値の異なるアルミナを用
い、これに担持するアルカリ金属等の量に分布を持たせ
たところ、上記課題が解決されることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明の排ガス浄化用触媒は、アル
ミナの比表面積値により分類される２種以上の貴金属担
持アルミナと、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金
属とを一体構造型担体に担持して成り、上記２種以上の
貴金属担持アルミナにおけるアルカリ金属及び／又はア
ルカリ土類金属の含有量が分布を有することを特徴とす
る。また、本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、一
体構造型担体上に、上述した２種以上の貴金属担持アル
ミナの粉末をコートし、得られたコート層に、アルカリ
金属及び／又はアルカリ土類金属の金属塩溶液を含浸さ
せることを特徴とする。
ミナの比表面積値により分類される２種以上の貴金属担
持アルミナと、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金
属とを一体構造型担体に担持して成り、上記２種以上の
貴金属担持アルミナにおけるアルカリ金属及び／又はア
ルカリ土類金属の含有量が分布を有することを特徴とす
る。また、本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、一
体構造型担体上に、上述した２種以上の貴金属担持アル
ミナの粉末をコートし、得られたコート層に、アルカリ
金属及び／又はアルカリ土類金属の金属塩溶液を含浸さ
せることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明においては、比表面積値の異なる２種以
上のアルミナを用いることにより、アルカリ金属やアル
カリ土類金属量の多い部分と少ない部分とを作成し、触
媒中のこれら金属の含有量に分布を持たせた。この際、
比表面積値の大きいアルミナにはアルカリ金属等が多く
担持され、比表面積の小さいアルミナにはこれらが少な
く担持される。従って、アルカリ金属等の含有量が高い
部分でリーン域のＮＯｘ浄化能を実現し、且つ含有量が
低い部分で三元機能を確保することができる。
上のアルミナを用いることにより、アルカリ金属やアル
カリ土類金属量の多い部分と少ない部分とを作成し、触
媒中のこれら金属の含有量に分布を持たせた。この際、
比表面積値の大きいアルミナにはアルカリ金属等が多く
担持され、比表面積の小さいアルミナにはこれらが少な
く担持される。従って、アルカリ金属等の含有量が高い
部分でリーン域のＮＯｘ浄化能を実現し、且つ含有量が
低い部分で三元機能を確保することができる。
【０００８】ところで、バリウム、カリウムなどのアル
カリ金属等を多量に担持させると、リーン域のＮＯｘ浄
化能が高くなるもののその塩基性によりＨＣ、ＣＯの吸
着力が弱められ、三元機能は逆に低下してしまう。一
方、バリウム、カリウムを少量担持した場合には、これ
らの元素が本来有する三元機能向上効果（例えば、特開
平６−２９６８６９号に記載されているように、貴金属
の電子状態を適度に保つ効果）が得られるものの、リー
ン域のＮＯｘ浄化能は十分には得られない。
カリ金属等を多量に担持させると、リーン域のＮＯｘ浄
化能が高くなるもののその塩基性によりＨＣ、ＣＯの吸
着力が弱められ、三元機能は逆に低下してしまう。一
方、バリウム、カリウムを少量担持した場合には、これ
らの元素が本来有する三元機能向上効果（例えば、特開
平６−２９６８６９号に記載されているように、貴金属
の電子状態を適度に保つ効果）が得られるものの、リー
ン域のＮＯｘ浄化能は十分には得られない。
【０００９】これに対して、本発明によれば、アルミナ
の比表面積値を調整することによって、アルカリ金属等
の担持比率を適切に制御できるため、１つの触媒でリー
ン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを両立させることが
できるのである。また、この作用は、比表面積値の大き
い層と比表面積値の小さい層との少なくとも２層の構造
とすることで、リーン域のＮＯｘ浄化とストイキ近傍の
三元浄化とに明確に分離して発現させることができ、こ
れにより、一層顕著な効果を得ることが可能になる。
の比表面積値を調整することによって、アルカリ金属等
の担持比率を適切に制御できるため、１つの触媒でリー
ン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを両立させることが
できるのである。また、この作用は、比表面積値の大き
い層と比表面積値の小さい層との少なくとも２層の構造
とすることで、リーン域のＮＯｘ浄化とストイキ近傍の
三元浄化とに明確に分離して発現させることができ、こ
れにより、一層顕著な効果を得ることが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
上述の如く、本発明の排ガス浄化用触媒は、アルミナの
比表面積値により分類される２種以上の貴金属担持アル
ミナと、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくと
も１種とを、一体構造型担体に担持して成る。ここで、
２種以上の貴金属担持アルミナは、使用するアルミナの
比表面積の大小により区別されるものであるが、１つの
種におけるアルミナの比表面積は必ずしも一定値をとる
必要はなく、一定の範囲をもっていてもよい。また、１
つの種には、比表面積値が異なるアルミナを含んでいて
もよく、その場合、全アルミナ成分中の７０重量％以上
ものの比表面積値が共通するときには、その共通値によ
り、貴金属担持アルミナが分類されるものとする。な
お、貴金属担持アルミナとしては、アルミナの比表面積
値の別に応じて複数種を使用できるが、通常は２種を使
用すれば十分である。
上述の如く、本発明の排ガス浄化用触媒は、アルミナの
比表面積値により分類される２種以上の貴金属担持アル
ミナと、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくと
も１種とを、一体構造型担体に担持して成る。ここで、
２種以上の貴金属担持アルミナは、使用するアルミナの
比表面積の大小により区別されるものであるが、１つの
種におけるアルミナの比表面積は必ずしも一定値をとる
必要はなく、一定の範囲をもっていてもよい。また、１
つの種には、比表面積値が異なるアルミナを含んでいて
もよく、その場合、全アルミナ成分中の７０重量％以上
ものの比表面積値が共通するときには、その共通値によ
り、貴金属担持アルミナが分類されるものとする。な
お、貴金属担持アルミナとしては、アルミナの比表面積
値の別に応じて複数種を使用できるが、通常は２種を使
用すれば十分である。
【００１１】また、貴金属担持アルミナに使用するアル
ミナは、上述の如く、比表面積値に差があれば特に限定
されるものではないが、比表面積値が１５０〜３００ｍ
2／ｇのものと、５０〜２００ｍ2／ｇのものとを組み合
わせて使用するのが効果的であり、且つ比表面積値の差
が５０ｍ2／ｇ以上ある組み合わせを選定すると、ＮＯ
ｘ浄化機能と三元機能との両立効果が効果的に得られ、
より好ましい。更に、アルミナには、更に耐熱比表面積
を高める目的で希土類元素やジルコニウムなどを添加し
てもよい。アルミナの使用量は触媒１ｌ当たり５０〜３
００ｇとするのが好ましい。
ミナは、上述の如く、比表面積値に差があれば特に限定
されるものではないが、比表面積値が１５０〜３００ｍ
2／ｇのものと、５０〜２００ｍ2／ｇのものとを組み合
わせて使用するのが効果的であり、且つ比表面積値の差
が５０ｍ2／ｇ以上ある組み合わせを選定すると、ＮＯ
ｘ浄化機能と三元機能との両立効果が効果的に得られ、
より好ましい。更に、アルミナには、更に耐熱比表面積
を高める目的で希土類元素やジルコニウムなどを添加し
てもよい。アルミナの使用量は触媒１ｌ当たり５０〜３
００ｇとするのが好ましい。
【００１２】貴金属担持アルミナに使用する貴金属種
も、特に限定されるものではないが、従来の三元触媒に
用いられているものが好ましく、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈ等
を例示できる。また、貴金属の使用量は、リーン域のＮ
Ｏｘ浄化機能と三元機能と十分に得られる限り如何なる
量でもよいが、一般の三元触媒で用いられているように
触媒１ｌ当たり０．１〜１０ｇとするのが好ましい。更
に、使用する一体構造型担体としては、耐熱性材料から
成るモノリス担体が好ましく、例えば、コーディライト
等のセラミック又はフェライト系のステンレス等の金属
製のものを好ましく使用することができる。
も、特に限定されるものではないが、従来の三元触媒に
用いられているものが好ましく、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈ等
を例示できる。また、貴金属の使用量は、リーン域のＮ
Ｏｘ浄化機能と三元機能と十分に得られる限り如何なる
量でもよいが、一般の三元触媒で用いられているように
触媒１ｌ当たり０．１〜１０ｇとするのが好ましい。更
に、使用する一体構造型担体としては、耐熱性材料から
成るモノリス担体が好ましく、例えば、コーディライト
等のセラミック又はフェライト系のステンレス等の金属
製のものを好ましく使用することができる。
【００１３】また、本発明の触媒に使用するアルカリ金
属及び／又はアルカリ土類金属としては、バリウム、カ
リウムを挙げることができるが、特にバリウム又はカリ
ウム及びこれらの混合物を好ましく使用できる。これら
アルカリ金属等の使用量は、特に限定されるものではな
く、意図する浄化能に応じて適宜変更することができる
が、バリウムは酸化物換算で触媒１ｌ当たり５〜１００
ｇ、カリウムは酸化物換算で触媒１ｌ当たり１〜２０ｇ
の割合で使用するのが好ましい。バリウム、カリウムが
上記範囲の下限より少ないと、十分なリーン域ＮＯｘ浄
化能が得られず、上限を超えると三元機能が十分には得
らず、好ましくない。なお、かかるアルカリ金属等は、
金属塩水溶液、例えば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、クエン
酸塩、塩酸塩などの水溶液の形態により、担持させるこ
とができる。
属及び／又はアルカリ土類金属としては、バリウム、カ
リウムを挙げることができるが、特にバリウム又はカリ
ウム及びこれらの混合物を好ましく使用できる。これら
アルカリ金属等の使用量は、特に限定されるものではな
く、意図する浄化能に応じて適宜変更することができる
が、バリウムは酸化物換算で触媒１ｌ当たり５〜１００
ｇ、カリウムは酸化物換算で触媒１ｌ当たり１〜２０ｇ
の割合で使用するのが好ましい。バリウム、カリウムが
上記範囲の下限より少ないと、十分なリーン域ＮＯｘ浄
化能が得られず、上限を超えると三元機能が十分には得
らず、好ましくない。なお、かかるアルカリ金属等は、
金属塩水溶液、例えば硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、クエン
酸塩、塩酸塩などの水溶液の形態により、担持させるこ
とができる。
【００１４】本発明の触媒においては、上述した少なく
とも２種の貴金属担持アルミナにおけるアルカリ金属等
の含有量が分布を有する。この分布は、上記アルミナの
比表面積値の差に起因するものであり、比表面積の大き
な貴金属担持アルミナには、アルカリ金属等が多く含有
され、比表面積の小さな貴金属担持アルミナには、これ
らが少なく含有されることになる。そして、これら金属
が多く含有されている貴金属担持アルミナは、リーン域
での十分なＮＯｘ浄化能を実現し、含有量が少ない貴金
属アルミナは、三元機能を確保するように作用する。
とも２種の貴金属担持アルミナにおけるアルカリ金属等
の含有量が分布を有する。この分布は、上記アルミナの
比表面積値の差に起因するものであり、比表面積の大き
な貴金属担持アルミナには、アルカリ金属等が多く含有
され、比表面積の小さな貴金属担持アルミナには、これ
らが少なく含有されることになる。そして、これら金属
が多く含有されている貴金属担持アルミナは、リーン域
での十分なＮＯｘ浄化能を実現し、含有量が少ない貴金
属アルミナは、三元機能を確保するように作用する。
【００１５】また、本発明の触媒においては、２種以上
の貴金属担持アルミナを用いて１つの触媒層を形成して
もよいが、アルミナの比表面積値の別、即ち上記アルカ
リ金属等の担持量に応じて複数個の触媒層を設けること
も可能である。このように複数個の触媒層とすることに
より、リーン域のＮＯｘ浄化とストイキ近傍の三元浄化
とを明確に分離して行うことができ、これにより、一層
顕著な効果を得ることが可能になる。
の貴金属担持アルミナを用いて１つの触媒層を形成して
もよいが、アルミナの比表面積値の別、即ち上記アルカ
リ金属等の担持量に応じて複数個の触媒層を設けること
も可能である。このように複数個の触媒層とすることに
より、リーン域のＮＯｘ浄化とストイキ近傍の三元浄化
とを明確に分離して行うことができ、これにより、一層
顕著な効果を得ることが可能になる。
【００１６】なお、複数個の触媒層とする場合、アルカ
リ金属等の含有量が多い触媒層と少ない触媒層との位置
関係（特に上下関係）は、特に限定されるものではな
く、いずれの場合でも意図する効果を達成することがで
きる。また、アルカリ金属等の触媒層における分布状態
は、例えばＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナリシス）により確
かめることができる。
リ金属等の含有量が多い触媒層と少ない触媒層との位置
関係（特に上下関係）は、特に限定されるものではな
く、いずれの場合でも意図する効果を達成することがで
きる。また、アルカリ金属等の触媒層における分布状態
は、例えばＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナリシス）により確
かめることができる。
【００１７】更に、本発明の触媒には、従来の排ガス浄
化用触媒に含まれている元素を含ませることが可能であ
る。例えば、セリウム、ジルコニウム、ランタン等を含
有させても本発明の作用が妨げるられることはない。ま
た、本発明の触媒の自動車への設置位置は特に限定され
ないが、例えばエンジン近くのマニホールド直後に取り
付けたり、床下位置に取り付けることができる。また、
本発明の触媒の作用を妨げるものでなければ、これに他
の触媒を追加して設置してもよい。
化用触媒に含まれている元素を含ませることが可能であ
る。例えば、セリウム、ジルコニウム、ランタン等を含
有させても本発明の作用が妨げるられることはない。ま
た、本発明の触媒の自動車への設置位置は特に限定され
ないが、例えばエンジン近くのマニホールド直後に取り
付けたり、床下位置に取り付けることができる。また、
本発明の触媒の作用を妨げるものでなければ、これに他
の触媒を追加して設置してもよい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例及より更に
詳細に説明する。 （実施例１）比表面積が２００ｍ2／ｇ及び１００ｍ2／
ｇの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及び粉末Ｂ）を得た。これら粉末のＲｈ
濃度は２．０重量％であった。また、比表面積が２００
ｍ2／ｇ及び１００ｍ2／ｇの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Ｃ及び粉末Ｄ）
を得た。これら粉末のＰｄ濃度は４．０重量％であっ
た。
詳細に説明する。 （実施例１）比表面積が２００ｍ2／ｇ及び１００ｍ2／
ｇの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及び粉末Ｂ）を得た。これら粉末のＲｈ
濃度は２．０重量％であった。また、比表面積が２００
ｍ2／ｇ及び１００ｍ2／ｇの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Ｃ及び粉末Ｄ）
を得た。これら粉末のＰｄ濃度は４．０重量％であっ
た。
【００１９】次に、粉末Ａを１０６ｇ、粉末Ｂを１０６
ｇ、粉末Ｃを２５６ｇ、粉末Ｄを２６５ｇ、比表面積が
１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１５８ｇ、水９０
０ｇ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
（１．０ｌ、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。次いで、酢酸バリウム水溶液に上記１００
ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて余剰の酢酸バリウム水
溶液を取り除いて１３０℃で乾燥した後、４００℃で１
時間焼成し、触媒−１を得た。触媒−１に含まれるバリ
ウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌであった。なお、触媒
組成を、以下の実施例２〜７及び比較例１とともに表１
に示す。
ｇ、粉末Ｃを２５６ｇ、粉末Ｄを２６５ｇ、比表面積が
１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１５８ｇ、水９０
０ｇ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
（１．０ｌ、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。次いで、酢酸バリウム水溶液に上記１００
ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて余剰の酢酸バリウム水
溶液を取り除いて１３０℃で乾燥した後、４００℃で１
時間焼成し、触媒−１を得た。触媒−１に含まれるバリ
ウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌであった。なお、触媒
組成を、以下の実施例２〜７及び比較例１とともに表１
に示す。
【００２０】（実施例２）粉末Ａを２１２ｇ、粉末Ｃを
５２９ｇ、比表面積が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５９ｇ、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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ−担体を得た。次いで、粉末Ｂを２１
２ｇ、粉末Ｄを５２９ｇ、比表面積が１００ｍ2／ｇの
活性アルミナ粉末を１５９ｇ、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５０ｇ／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１００ｇ／
ｌ−担体を得た。酢酸バリウム水溶液に上記１００ｇ／
ｌ−担体を浸し、空気流にて余剰の酢酸バリウム水溶液
を取り除いて１３０℃で乾燥した後、４００℃で１時間
焼成し、触媒−１を得た。触媒−１に含まれるバリウム
量は酸化物換算で２０ｇ／ｌであった。
５２９ｇ、比表面積が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５９ｇ、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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ−担体を得た。次いで、粉末Ｂを２１
２ｇ、粉末Ｄを５２９ｇ、比表面積が１００ｍ2／ｇの
活性アルミナ粉末を１５９ｇ、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５０ｇ／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１００ｇ／
ｌ−担体を得た。酢酸バリウム水溶液に上記１００ｇ／
ｌ−担体を浸し、空気流にて余剰の酢酸バリウム水溶液
を取り除いて１３０℃で乾燥した後、４００℃で１時間
焼成し、触媒−１を得た。触媒−１に含まれるバリウム
量は酸化物換算で２０ｇ／ｌであった。
【００２１】（実施例３）酢酸バリウムの代わりに酢酸
カルシウムを用いた以外は実施例２と同様の操作を行
い、触媒−３を得た。触媒−３に含まれるカリウム量は
酸化物換算で５ｇ／ｌであった。 （実施例４）酢酸バリウムに酢酸カリウムを加えた以外
は実施例２と同様の操作を行い、触媒−４を得た。触媒
−４に含まれるバリウムとカリウムの量は酸化物換算で
それぞれ２０ｇ／ｌと５ｇ／ｌであった。 （実施例５）触媒−２の上下層を逆にした以外は実施例
２と同様の操作を行い、触媒−５を得た。
カルシウムを用いた以外は実施例２と同様の操作を行
い、触媒−３を得た。触媒−３に含まれるカリウム量は
酸化物換算で５ｇ／ｌであった。 （実施例４）酢酸バリウムに酢酸カリウムを加えた以外
は実施例２と同様の操作を行い、触媒−４を得た。触媒
−４に含まれるバリウムとカリウムの量は酸化物換算で
それぞれ２０ｇ／ｌと５ｇ／ｌであった。 （実施例５）触媒−２の上下層を逆にした以外は実施例
２と同様の操作を行い、触媒−５を得た。
【００２２】（比較例１）粉末Ｂを２１２ｇ、粉末Ｄを
５２９ｇ、比表面積が１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５９ｇ、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（１．０ｌ、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。次いで、酢酸バリウ
ム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて
余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾燥
した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−６を得た。触
媒−６に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌ
であった。
５２９ｇ、比表面積が１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５９ｇ、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（１．０ｌ、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。次いで、酢酸バリウ
ム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて
余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾燥
した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−６を得た。触
媒−６に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌ
であった。
【００２３】（実施例６）粉末Ｃを７９５ｇ、比表面積
が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１０５ｇ、水９
００ｇ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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ
−担体を得た。次いで、粉末Ｄを７９５ｇ、比表面積が
１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１０５ｇ、水９０
０ｇ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５０ｇ／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。しかる後、酢酸バリウ
ム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて
余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾燥
した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−７を得た。触
媒−７に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌ
であった。
が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１０５ｇ、水９
００ｇ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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ
−担体を得た。次いで、粉末Ｄを７９５ｇ、比表面積が
１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１０５ｇ、水９０
０ｇ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５０ｇ／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。しかる後、酢酸バリウ
ム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流にて
余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾燥
した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−７を得た。触
媒−７に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／ｌ
であった。
【００２４】（実施例７）比表面積が２００ｍ2／ｇ及
び１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末にジニトロジアン
ミン白金水溶液を含浸し、乾燥後４００℃で１時間焼成
して、Ｐｔ担持活性アルミナ粉末（粉末Ｅ及びＦ）を得
た。これら粉末のＰｔ濃度は４．０重量％であった。次
いで、粉末Ａを２１２ｇ、粉末Ｃを２６５ｇ、粉末Ｅを
２６５ｇ、比表面積が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５８ｇ、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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ−担体を得た。次いで、粉末Ｂを２１
２ｇ、粉末Ｄを２６５ｇ、粉末Ｆを２６５ｇ、比表面積
が１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１５８ｇ、水９
００ｇ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５０ｇ／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。しかる後、酢酸バリ
ウム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流に
て余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾
燥した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−８を得た。
触媒−８に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／
ｌであった。
び１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末にジニトロジアン
ミン白金水溶液を含浸し、乾燥後４００℃で１時間焼成
して、Ｐｔ担持活性アルミナ粉末（粉末Ｅ及びＦ）を得
た。これら粉末のＰｔ濃度は４．０重量％であった。次
いで、粉末Ａを２１２ｇ、粉末Ｃを２６５ｇ、粉末Ｅを
２６５ｇ、比表面積が２００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉
末を１５８ｇ、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（１．０ｌ、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５０ｇ／ｌ−担体を得た。次いで、粉末Ｂを２１
２ｇ、粉末Ｄを２６５ｇ、粉末Ｆを２６５ｇ、比表面積
が１００ｍ2／ｇの活性アルミナ粉末を１５８ｇ、水９
００ｇ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５０ｇ／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。しかる後、酢酸バリ
ウム水溶液に上記１００ｇ／ｌ−担体を浸し、空気流に
て余剰の酢酸バリウム水溶液を取り除いて１３０℃で乾
燥した後、４００℃で１時間焼成し、触媒−８を得た。
触媒−８に含まれるバリウム量は酸化物換算で２０ｇ／
ｌであった。
【００２５】
【表１】
【００２６】（性能評価）各例で得られた排ガス浄化触
媒につき下記の性能評価を行い、得られた結果を表２に
示した。 （１）耐久後転化率 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。 （１）初期転化率 排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に触媒を装着
し、Ａ／Ｆ＝１４．６で３０秒、その後Ａ／Ｆ＝２２で
３０秒の運転を繰り返した。触媒入口温度は３５０℃と
した。この切り換え運転１サイクルのトータル転化率を
求めた。
媒につき下記の性能評価を行い、得られた結果を表２に
示した。 （１）耐久後転化率 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。 （１）初期転化率 排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に触媒を装着
し、Ａ／Ｆ＝１４．６で３０秒、その後Ａ／Ｆ＝２２で
３０秒の運転を繰り返した。触媒入口温度は３５０℃と
した。この切り換え運転１サイクルのトータル転化率を
求めた。
【００２７】
【表２】
【００２８】以上、本発明を実施例により詳細に説明し
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能で
ある。例えば、バリウムやカリウムを含有させた貴金属
担持アルミナは、２種のみならず、比表面積値に応じて
３種、４種以上のものを使用することができる。また、
触媒コート層の構造としては、２層構造のみならず、３
層構造や４層以上の構造とすることも可能である。
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能で
ある。例えば、バリウムやカリウムを含有させた貴金属
担持アルミナは、２種のみならず、比表面積値に応じて
３種、４種以上のものを使用することができる。また、
触媒コート層の構造としては、２層構造のみならず、３
層構造や４層以上の構造とすることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比表面積値の異なるアルミナを用い、これに担持するア
ルカリ金属等の量に分布を持たせることとしたため、リ
ーン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを併有する排ガス
浄化触媒及びその製造方法を提供することができる。ま
た、本発明の触媒は、空燃比がストイキオメトリー近傍
と１５以上とを繰り返して変動するリーンバーンエンジ
ン車に好ましく用いることができる。即ち、このような
雰囲気変動があっても、本発明の触媒はリーン域のＮＯ
ｘ浄化とストイキでの三元浄化を両立できる。
比表面積値の異なるアルミナを用い、これに担持するア
ルカリ金属等の量に分布を持たせることとしたため、リ
ーン域のＮＯｘ浄化機能と三元機能とを併有する排ガス
浄化触媒及びその製造方法を提供することができる。ま
た、本発明の触媒は、空燃比がストイキオメトリー近傍
と１５以上とを繰り返して変動するリーンバーンエンジ
ン車に好ましく用いることができる。即ち、このような
雰囲気変動があっても、本発明の触媒はリーン域のＮＯ
ｘ浄化とストイキでの三元浄化を両立できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ １０２Ｂ １０４Ａ
Claims (9)
- 【請求項１】 アルミナの比表面積値により分類される
２種以上の貴金属担持アルミナと、アルカリ金属及び／
又はアルカリ土類金属とを一体構造型担体に担持して成
り、 上記２種以上の貴金属担持アルミナにおけるアルカリ金
属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が分布を有す
る、ことを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 上記２種以上の貴金属担持アルミナにお
けるアルミナの比表面積値は、そのアルミナ成分中７０
重量％以上のものが有する比表面積値により規定される
ことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 上記２種以上の貴金属担持アルミナは、
アルミナの比表面積値が大きいものほど、アルカリ金属
及び／又はアルカリ土類金属の含有量が大きいことを特
徴とする請求項１又は２記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 上記２種以上の貴金属担持アルミナに
は、２種間におけるアルミナの比表面積値の差が５０ｍ
2／ｇ以上である組み合わせが含まれることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の排ガス浄化
用触媒。 - 【請求項５】 上記２種以上の貴金属担持アルミナに
は、アルミナの比表面積値が５０〜２００ｍ2／ｇのも
のと１５０〜３００ｍ2／ｇのものとが含まれることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の排
ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 上記アルカリ金属及び／又はアルカリ土
類金属が、バリウム及びカリウムより成る群から選ばれ
た少なくとも１種の金属であることを特徴とする請求項
１〜５のいずれか１つの項に記載の排ガス浄化触媒。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つの項に記載
の２種以上の貴金属担持アルミナに対応した、複数個の
触媒層を備えることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項８】 一体構造型担体上に、請求項１〜６のい
ずれか１つの項に記載の２種以上の貴金属担持アルミナ
の粉末をコートし、 得られたコート層に、アルカリ金属及び／又はアルカリ
土類金属の金属塩溶液を含浸させる、ことを特徴とする
排ガス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項９】 上記２種以上の貴金属担持アルミナ粉末
に対応して、複数個のコート層を設けることを特徴とす
る請求項８記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057027A JPH09225306A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057027A JPH09225306A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225306A true JPH09225306A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13043959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8057027A Pending JPH09225306A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09225306A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| KR100435339B1 (ko) * | 2001-09-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 디젤 자동차용 Ｄｅ－ＮＯｘ 촉매 |
| US9162217B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-10-20 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and carrier |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP8057027A patent/JPH09225306A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| KR100435339B1 (ko) * | 2001-09-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 디젤 자동차용 Ｄｅ－ＮＯｘ 촉매 |
| US9162217B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-10-20 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and carrier |
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