JPH09267040A - 排気ガス浄化触媒 - Google Patents
排気ガス浄化触媒Info
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- JPH09267040A JPH09267040A JP8078806A JP7880696A JPH09267040A JP H09267040 A JPH09267040 A JP H09267040A JP 8078806 A JP8078806 A JP 8078806A JP 7880696 A JP7880696 A JP 7880696A JP H09267040 A JPH09267040 A JP H09267040A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化するデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置の再生用触媒と
して、このフィルタに捕捉された煤を排気ガス温度で着
火させ、このフィルタに捕捉されたパティキュレートを
燃焼させることができるものを提供する。 【解決手段】 式Ax A′1-X By B′1-y O3 (Aは
La;A′はSr及びCaから選ばれる少なくとも1
種;BはFe及びYから選ばれる少なくとも1種;B′
はFe、Zn及びMgから選ばれる少なくとも1種;
0.5<x≦1、0.5<y≦1.0)で示されるペロ
スカイト型複合酸化物からなる排気ガス浄化触媒。
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置の再生用触媒と
して、このフィルタに捕捉された煤を排気ガス温度で着
火させ、このフィルタに捕捉されたパティキュレートを
燃焼させることができるものを提供する。 【解決手段】 式Ax A′1-X By B′1-y O3 (Aは
La;A′はSr及びCaから選ばれる少なくとも1
種;BはFe及びYから選ばれる少なくとも1種;B′
はFe、Zn及びMgから選ばれる少なくとも1種;
0.5<x≦1、0.5<y≦1.0)で示されるペロ
スカイト型複合酸化物からなる排気ガス浄化触媒。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
からの排気ガス中に含まれる媒を低温で燃焼させる排気
ガス浄化触媒に関するものである。
からの排気ガス中に含まれる媒を低温で燃焼させる排気
ガス浄化触媒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ディーゼルエンジンの排気ガスを
浄化する方法として、ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ(DPF)システムが検討されている。これはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるパティキュレー
ト(PM)をコーディエライト等の材料からなるフィル
タにより捕集することにより、排気ガス浄化するもので
ある。DPFは定期的に、捕集されたPMを燃焼させる
ことにより、初期の状態に再生された後、再び捕集を行
なう。DPFを再生させる方法には、捕集されたPMを
燃焼させるための熱源として電気ヒータやバーナを用い
る方式や、捕集されたPMを逆方向から高圧空気により
吹き飛ばして回収する逆洗方式等が検討されている。
浄化する方法として、ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ(DPF)システムが検討されている。これはディ
ーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるパティキュレー
ト(PM)をコーディエライト等の材料からなるフィル
タにより捕集することにより、排気ガス浄化するもので
ある。DPFは定期的に、捕集されたPMを燃焼させる
ことにより、初期の状態に再生された後、再び捕集を行
なう。DPFを再生させる方法には、捕集されたPMを
燃焼させるための熱源として電気ヒータやバーナを用い
る方式や、捕集されたPMを逆方向から高圧空気により
吹き飛ばして回収する逆洗方式等が検討されている。
【0003】また、捕集したPMを触媒を用いて燃焼さ
せ、DPFを再生させる触媒再生方式も検討されてい
る。これはPMの内で最も着火温度が高い煤を、触媒を
用いることにより排気ガス温度で着火させ、PMを燃焼
させることをねらった方法である。この方法ではそのね
らいが達成できれば、PMを燃焼させるための熱源が必
要なく、DPFシステムを簡素化できる。
せ、DPFを再生させる触媒再生方式も検討されてい
る。これはPMの内で最も着火温度が高い煤を、触媒を
用いることにより排気ガス温度で着火させ、PMを燃焼
させることをねらった方法である。この方法ではそのね
らいが達成できれば、PMを燃焼させるための熱源が必
要なく、DPFシステムを簡素化できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電気ヒータ等の再生方
式では、捕集量をモニタする装置、再生を行なうための
熱源関連装置、再生時のバイパス等が必要であり、DP
Fシステムが複雑になる。また、触媒再生方式において
は現在検討されている触媒は貴金属触媒であるが、煤着
火温度の低下が十分ではなく、排気ガス温度でのPMの
燃焼は不可能である。そのため、DPFの再生を行なう
ための着火装置が必要であり、システムが複雑となる。
式では、捕集量をモニタする装置、再生を行なうための
熱源関連装置、再生時のバイパス等が必要であり、DP
Fシステムが複雑になる。また、触媒再生方式において
は現在検討されている触媒は貴金属触媒であるが、煤着
火温度の低下が十分ではなく、排気ガス温度でのPMの
燃焼は不可能である。そのため、DPFの再生を行なう
ための着火装置が必要であり、システムが複雑となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は請求項1に記載
した排気ガス浄化触媒であり、これを用いることにより
煤着火温度を低下させることができ、排気ガス温度での
PMの燃焼が可能となるため、DPF再生用の着火装置
は不必要となり、DPFシステムを簡素化できる。
した排気ガス浄化触媒であり、これを用いることにより
煤着火温度を低下させることができ、排気ガス温度での
PMの燃焼が可能となるため、DPF再生用の着火装置
は不必要となり、DPFシステムを簡素化できる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明では触媒として、一般式A
x A′1-X By B′1-y O3 で示されるペロブスカイト
型複合酸化物を用いる。ここで、0≦x≦0.5、0≦
y≦0.5では、ペロブスカイト構造とならないため、
十分な触媒性能を示さない。触媒の合成方法は、各元素
の酸化物や炭酸塩の混合物を焼成する方法、クエン酸錯
体法、ゾル−ゲル法等どのような方法でも構わない。
x A′1-X By B′1-y O3 で示されるペロブスカイト
型複合酸化物を用いる。ここで、0≦x≦0.5、0≦
y≦0.5では、ペロブスカイト構造とならないため、
十分な触媒性能を示さない。触媒の合成方法は、各元素
の酸化物や炭酸塩の混合物を焼成する方法、クエン酸錯
体法、ゾル−ゲル法等どのような方法でも構わない。
【0007】本発明のペロブスカイト型複合酸化物を触
媒として用いることにより、煤着火温度を低下させるこ
とが可能である。煤着火温度を低下させるメカニズムは
明らかではないが、ペロブスカイト構造の電子状態及び
元素特有の電子状態の差が、煤着火温度に影響している
ものと考えられる。AとBの価数が3価の元素でペロブ
スカイトの基本構造を形成し、これに価数が2価のA′
とB′を添加することにより、電子状態を変化させるこ
とができる。これにより煤着火温度が低下するものと考
えられる。同じペロブスカイト型複合酸化物を排気ガス
浄化に用いるものとして、特開平5−245372号公
報等に記載されたものがあるが、これらは窒素酸化物や
炭化水素、一酸化炭素などの気体を浄化する触媒であ
る。本発明の触媒は、固体である煤を浄化(燃焼)でき
ることが特徴である。
媒として用いることにより、煤着火温度を低下させるこ
とが可能である。煤着火温度を低下させるメカニズムは
明らかではないが、ペロブスカイト構造の電子状態及び
元素特有の電子状態の差が、煤着火温度に影響している
ものと考えられる。AとBの価数が3価の元素でペロブ
スカイトの基本構造を形成し、これに価数が2価のA′
とB′を添加することにより、電子状態を変化させるこ
とができる。これにより煤着火温度が低下するものと考
えられる。同じペロブスカイト型複合酸化物を排気ガス
浄化に用いるものとして、特開平5−245372号公
報等に記載されたものがあるが、これらは窒素酸化物や
炭化水素、一酸化炭素などの気体を浄化する触媒であ
る。本発明の触媒は、固体である煤を浄化(燃焼)でき
ることが特徴である。
【0008】
(実施例1)硝酸ランタン水溶液(1M)3lml 、硝酸
ストロンチウム水溶液(1M)3ml、硝酸鉄水溶液(1
M)25ml、硝酸亜鉛水溶液(1M)9ml、及びクエン
酸水溶液(1M)82mlを、ロータリーエバポレータに
より攪拌、濃縮させ、クエン酸錯体を形成する。カラメ
ル状に濃縮された混合物を大気中、300℃で乾燥させ
る。乾燥させた混合物を大気中、400℃で加熱し、ク
エン酸錯体を分解させる。次に、大気中、900℃で焼
成することにより、ペロブスカイト型複合酸化物La
0.9 Sr0.1 Fe0.75Zn0.25O3 結晶を形成させる。
ストロンチウム水溶液(1M)3ml、硝酸鉄水溶液(1
M)25ml、硝酸亜鉛水溶液(1M)9ml、及びクエン
酸水溶液(1M)82mlを、ロータリーエバポレータに
より攪拌、濃縮させ、クエン酸錯体を形成する。カラメ
ル状に濃縮された混合物を大気中、300℃で乾燥させ
る。乾燥させた混合物を大気中、400℃で加熱し、ク
エン酸錯体を分解させる。次に、大気中、900℃で焼
成することにより、ペロブスカイト型複合酸化物La
0.9 Sr0.1 Fe0.75Zn0.25O3 結晶を形成させる。
【0009】合成したLa0.9 Sr0.1 Fe0.75Zn
0.25O3 触媒を示差熱分析計(TG−DTA)により煤
着火温度を測定した。測定条件は、昇温速度は10℃/
分、雰囲気はAir、流量は15ml/分、煤/触媒混合
比は0.1(重量比)である。評価にはディーゼルエン
ジンの排気ガスから捕集した可溶性有機成分(SOF)
の少ない煤を用いた。評価結果を図1に示す。煤のみを
用いた場合(比較例1)及びPt触媒を用いた場合(比
較例2)の評価結果も同時に示す。La0.9 Sr 0.1 F
e0.75Zn0.25O3 触媒の煤着火温度は395℃、と比
較例1(571℃)及び比較例2(512℃)より低下
している。
0.25O3 触媒を示差熱分析計(TG−DTA)により煤
着火温度を測定した。測定条件は、昇温速度は10℃/
分、雰囲気はAir、流量は15ml/分、煤/触媒混合
比は0.1(重量比)である。評価にはディーゼルエン
ジンの排気ガスから捕集した可溶性有機成分(SOF)
の少ない煤を用いた。評価結果を図1に示す。煤のみを
用いた場合(比較例1)及びPt触媒を用いた場合(比
較例2)の評価結果も同時に示す。La0.9 Sr 0.1 F
e0.75Zn0.25O3 触媒の煤着火温度は395℃、と比
較例1(571℃)及び比較例2(512℃)より低下
している。
【0010】(実施例2)実施例1の硝酸鉄の代わりに
硝酸イットリウム、硝酸亜鉛の代わりに硝酸鉄を用いる
ことにより、ペロブスカイト型複合酸化物La0.9 Sr
0.1 Y0.75Fe0. 25O3 結晶を形成させる。合成したL
a0.9 Sr0.1 Y0.75Fe0.25O3 触媒を示差熱分析計
(TG−DTA)により実施例1と同様にして煤着火温
度を測定した。評価結果を図1に示す。La0.9 Sr
0.1 Y0.75Fe0.25O3 触媒の煤着火温度は400℃、
と比較例1(571℃)及び比較例2(512℃)より
低下している。
硝酸イットリウム、硝酸亜鉛の代わりに硝酸鉄を用いる
ことにより、ペロブスカイト型複合酸化物La0.9 Sr
0.1 Y0.75Fe0. 25O3 結晶を形成させる。合成したL
a0.9 Sr0.1 Y0.75Fe0.25O3 触媒を示差熱分析計
(TG−DTA)により実施例1と同様にして煤着火温
度を測定した。評価結果を図1に示す。La0.9 Sr
0.1 Y0.75Fe0.25O3 触媒の煤着火温度は400℃、
と比較例1(571℃)及び比較例2(512℃)より
低下している。
【0011】(実施例3)酸化ランタン(La2 O3 )
73g、炭酸ストロンチウム(SrCO3 )7g、酸化
鉄(Fe2 O3 )30g、酸化マグネシウム(MgO)
5gを、ボールミルにより攪拌し、混合物を大気中、9
0℃で乾燥させる。乾燥させた混合物を大気中、120
0℃で焼成することにより、ペロブスカイト型複合酸化
物La0.9Sr0.1 Fe0.75Mg0.25O3 結晶を形成さ
せる。
73g、炭酸ストロンチウム(SrCO3 )7g、酸化
鉄(Fe2 O3 )30g、酸化マグネシウム(MgO)
5gを、ボールミルにより攪拌し、混合物を大気中、9
0℃で乾燥させる。乾燥させた混合物を大気中、120
0℃で焼成することにより、ペロブスカイト型複合酸化
物La0.9Sr0.1 Fe0.75Mg0.25O3 結晶を形成さ
せる。
【0012】合成したLa0.9 Sr0.1 Fe0.75Mg
0.25O3 触媒を示差熱分析計により実施例1と同様にし
て煤着火温度を測定した。評価結果を図1に示す。La
0.9 Sr0.1 Fe0.75Mg0.25O3 触媒の煤着火温度は
409℃と比較例1(571℃)及び比較例2(512
℃)より低下している。
0.25O3 触媒を示差熱分析計により実施例1と同様にし
て煤着火温度を測定した。評価結果を図1に示す。La
0.9 Sr0.1 Fe0.75Mg0.25O3 触媒の煤着火温度は
409℃と比較例1(571℃)及び比較例2(512
℃)より低下している。
【0013】(実施例4)実施例3の酸化マグネシウム
5gの代わりに酸化鉄10gを用いることにより、ペロ
ブスカイト型複合酸化物La0.9 Sr0.1 FeO3 結晶
を形成させる。合成したLa0.9 Sr0.1 FeO3 触媒
を示差熱分析計により実施例1と同様にして煤着火温度
を測定した。評価結果を図1に示す。La0.9 Sr0.1
FeO 3 触媒の煤着火温度は400℃と比較例1(57
1℃)及び比較例2(512℃)より低下している。
5gの代わりに酸化鉄10gを用いることにより、ペロ
ブスカイト型複合酸化物La0.9 Sr0.1 FeO3 結晶
を形成させる。合成したLa0.9 Sr0.1 FeO3 触媒
を示差熱分析計により実施例1と同様にして煤着火温度
を測定した。評価結果を図1に示す。La0.9 Sr0.1
FeO 3 触媒の煤着火温度は400℃と比較例1(57
1℃)及び比較例2(512℃)より低下している。
【0014】(比較例1)ディーゼルエンジン(型式:
1HD−T)において、2000rpm 、フルロードで捕
集したSOFの少ない煤のみを、示差熱分析計により実
施例1と同様にして着火温度を評価した結果、煤着火温
度は571℃であった。
1HD−T)において、2000rpm 、フルロードで捕
集したSOFの少ない煤のみを、示差熱分析計により実
施例1と同様にして着火温度を評価した結果、煤着火温
度は571℃であった。
【0015】(比較例2)γ−アルミナ1gに対してP
tが0.03g担持されたPt触媒を、示差熱分析計に
より実施例1と同様にして評価した結果、煤着火温度は
512℃であった。
tが0.03g担持されたPt触媒を、示差熱分析計に
より実施例1と同様にして評価した結果、煤着火温度は
512℃であった。
【図1】実施例1〜4及び比較例1〜2の煤着火温度測
定結果を示すグラフ。
定結果を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永見 哲夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 竹内 雅彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式Ax A′1-X By B′1-y O
3 (AはLa、A′はSr及びCaから選ばれる少なく
とも1種、BはFe及びYから選ばれる少なくとも1
種、B′はFe、Zn及びMgから選ばれる少なくとも
1種であり、0.5<x≦1、0.5<y≦1である)
で示されるペロブスカイト型複合酸化物からなる排気ガ
ス浄化触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8078806A JPH09267040A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 排気ガス浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8078806A JPH09267040A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 排気ガス浄化触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09267040A true JPH09267040A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13672101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8078806A Withdrawn JPH09267040A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 排気ガス浄化触媒 |
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JP (1) | JPH09267040A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006067887A1 (ja) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Dowa Mining Co., Ltd. | Pm燃焼触媒およびフィルター |
JP2006341235A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Kyushu Univ | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
CN100349654C (zh) * | 2004-09-03 | 2007-11-21 | 石油大学(北京) | 降低柴油机尾气中碳颗粒燃烧温度的方法 |
US8951932B2 (en) | 2010-11-22 | 2015-02-10 | Denso Corporation | Perovskite catalyst and method of manufacturing the same |
JP2016059860A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 纎維状ペロブスカイト型酸化物触媒の製造方法 |
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1996
- 1996-04-01 JP JP8078806A patent/JPH09267040A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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