JPH09299793A - Ｎｏｘ 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置 - Google Patents
Ｎｏｘ 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置Info
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- JPH09299793A JPH09299793A JP8146534A JP14653496A JPH09299793A JP H09299793 A JPH09299793 A JP H09299793A JP 8146534 A JP8146534 A JP 8146534A JP 14653496 A JP14653496 A JP 14653496A JP H09299793 A JPH09299793 A JP H09299793A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、排気ガス中のＮＯX を還元してＮ
ＯX を低減することができ、熱分解を抑制して耐久性を
向上させたＮＯX 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス
浄化装置を提供する。 【解決手段】 このＮＯX 分解触媒は、ブラウンミララ
イト型構造を持つ化合物を含有し、該化合物中に含まれ
る含有炭素量が１．２５ｗｔ％以下に構成されている。
また、このＮＯX 分解触媒は、Ａ3 - X ＢX Ｃ4 - Y Ｄ
Y ＯZ で表されるブラウンミラライト型構造を持つ複合
酸化物の化合物であり、排気ガス浄化装置に適用して好
ましいものである。
ＯX を低減することができ、熱分解を抑制して耐久性を
向上させたＮＯX 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス
浄化装置を提供する。 【解決手段】 このＮＯX 分解触媒は、ブラウンミララ
イト型構造を持つ化合物を含有し、該化合物中に含まれ
る含有炭素量が１．２５ｗｔ％以下に構成されている。
また、このＮＯX 分解触媒は、Ａ3 - X ＢX Ｃ4 - Y Ｄ
Y ＯZ で表されるブラウンミラライト型構造を持つ複合
酸化物の化合物であり、排気ガス浄化装置に適用して好
ましいものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、排気ガ
ス中に含まれるＮＯX を還元して排気ガスを浄化できる
ＮＯX 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置に
関する。
ス中に含まれるＮＯX を還元して排気ガスを浄化できる
ＮＯX 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＮＯX 分解触媒として、接触還元
と直接分解の触媒が知られており、ガソリンエンジンで
は、白金、ロジウムを触媒とし、還元剤として、排気ガ
ス中のＨＣ，ＣＯ，Ｈ2 を使用する３元触媒が知られて
いる。しかしながら、３元触媒は、アルミナ、ゼオライ
ト或いはこれらの担体に貴金属を担持したものである
が、酸素過剰の希薄燃焼領域即ちリーンバーン領域やデ
ィーゼルエンジンでは、ＮＯX の還元率が低く、３元触
媒はディーゼルエンジンから排気される排気ガスの浄化
には有効でなかった。即ち、ディーゼルエンジンでは、
空気過剰率で燃焼されるので排気ガス中にＯ2 が多く存
在し、また、窒素酸化物ＮＯX が多量に排出される。こ
れに対して、ガソリンエンジンでは理論混合比で燃焼さ
れ、排気ガス中にはＯ2 が余り存在せず、エンジン後流
に設けられた還元触媒によりＮＯX が分解されるので、
ＮＯX の問題がない。従来、ディーゼルエンジンから窒
素酸化物ＮＯX が外部に排出されるのを抑制するため、
種々のＮＯｘ分解触媒を組み込んだ排気ガス浄化装置が
知られている。ところが、ディーゼルエンジンの排気ガ
スは、Ｏ2 が多量に含まれているため、触媒が機能しな
い欠点があった。
と直接分解の触媒が知られており、ガソリンエンジンで
は、白金、ロジウムを触媒とし、還元剤として、排気ガ
ス中のＨＣ，ＣＯ，Ｈ2 を使用する３元触媒が知られて
いる。しかしながら、３元触媒は、アルミナ、ゼオライ
ト或いはこれらの担体に貴金属を担持したものである
が、酸素過剰の希薄燃焼領域即ちリーンバーン領域やデ
ィーゼルエンジンでは、ＮＯX の還元率が低く、３元触
媒はディーゼルエンジンから排気される排気ガスの浄化
には有効でなかった。即ち、ディーゼルエンジンでは、
空気過剰率で燃焼されるので排気ガス中にＯ2 が多く存
在し、また、窒素酸化物ＮＯX が多量に排出される。こ
れに対して、ガソリンエンジンでは理論混合比で燃焼さ
れ、排気ガス中にはＯ2 が余り存在せず、エンジン後流
に設けられた還元触媒によりＮＯX が分解されるので、
ＮＯX の問題がない。従来、ディーゼルエンジンから窒
素酸化物ＮＯX が外部に排出されるのを抑制するため、
種々のＮＯｘ分解触媒を組み込んだ排気ガス浄化装置が
知られている。ところが、ディーゼルエンジンの排気ガ
スは、Ｏ2 が多量に含まれているため、触媒が機能しな
い欠点があった。
【０００３】そこで、上記のようなディーゼルエンジン
や希薄燃焼領域即ちリーンバーン領域でのＮＯX の浄化
に対しては、ペロブスカイト系の触媒の開発がされてい
るが、ＮＯX の還元率が低いという問題があった（例え
ば、特開平６−１００３１９号公報、特開平６−３１５
６３４号公報参照）。また、特開昭６３−７７５４３号
公報に開示された排気ガス浄化用触媒は、触媒担体と、
該触媒担体表面に担持されたアルカリ土類金属の酸化
物、酸化ランタン及び酸化セリウムから成るペロブスカ
イト型複合酸化物及び貴金属触媒成分とを含むものであ
る。更に、特開昭６３−７７５４３号公報に開示された
排気ガス浄化用触媒は、表面にペロブスカイト型複合酸
化物とＯ2 ストレージ性希土類酸化物を含む層を設けた
触媒担体に、触媒成分としてＰｄ又はＰｄと他の貴金属
を担持させたものである。
や希薄燃焼領域即ちリーンバーン領域でのＮＯX の浄化
に対しては、ペロブスカイト系の触媒の開発がされてい
るが、ＮＯX の還元率が低いという問題があった（例え
ば、特開平６−１００３１９号公報、特開平６−３１５
６３４号公報参照）。また、特開昭６３−７７５４３号
公報に開示された排気ガス浄化用触媒は、触媒担体と、
該触媒担体表面に担持されたアルカリ土類金属の酸化
物、酸化ランタン及び酸化セリウムから成るペロブスカ
イト型複合酸化物及び貴金属触媒成分とを含むものであ
る。更に、特開昭６３−７７５４３号公報に開示された
排気ガス浄化用触媒は、表面にペロブスカイト型複合酸
化物とＯ2 ストレージ性希土類酸化物を含む層を設けた
触媒担体に、触媒成分としてＰｄ又はＰｄと他の貴金属
を担持させたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような現状に鑑
みて、いろいろな触媒が検討されたが、ＮＯX を還元す
る触媒として、その中で還元剤を必要としない直接還元
分解するブラウンミラライト型構造を有する化合物、例
えば、Ｂａ3 Ｙ4 Ｏ9 やＢａＬａ2 Ｏ4 の化合物があ
る。しかしながら、このような化合物から成る複合酸化
物は、ＮＯX の還元率は高いが、耐久性に問題があっ
た。
みて、いろいろな触媒が検討されたが、ＮＯX を還元す
る触媒として、その中で還元剤を必要としない直接還元
分解するブラウンミラライト型構造を有する化合物、例
えば、Ｂａ3 Ｙ4 Ｏ9 やＢａＬａ2 Ｏ4 の化合物があ
る。しかしながら、このような化合物から成る複合酸化
物は、ＮＯX の還元率は高いが、耐久性に問題があっ
た。
【０００５】ところで、ブラウンミラライト型構造の化
合物の耐久性は、熱分解によって低下するものであり、
その熱分解は、例えば、以下のような系によって起こる
ものである。下記の系（１）〜（６）によって、その順
序で或いはそれらの系が並列に発生するものである。 （１）ブラウンミラライト型構造を持つ化合物に含有さ
れた炭素が空気中の酸素に酸化される。〔Ｃ＋Ｏ2 →Ｃ
Ｏn （ｎは１又は２の任意の数）〕 （２）ブラウンミラライト型構造を持つ化合物に含有さ
れたＢａイオンとＯイオンがＣＯn と反応し、炭酸バリ
ウムになる。〔Ｂａ2 + ＋Ｏ2 - ＋ＣＯn →ＢａＣ
Ｏ3 〕 （３）バリウムの反応により余剰となったブラウンミラ
ライト型構造の化合物に含有されたＹイオンが前記化合
物中のＯイオン、大気中の酸素と反応し、酸化イットリ
ウムとなる。〔２Ｙ3 + ＋Ｏ2 - ＋Ｏ2 →Ｙ2 Ｏ3 〕 （４）炭酸バリウムが酸化バリウムに分解する。〔Ｂａ
ＣＯ3 ＋ｎＯ2 →ＢａＯm ＋ＣＯ2 （ｍは１又は２の任
意の数）〕 （５）酸化バリウムが酸化イットリウムと反応し、ペロ
ブスカイト型化合物となる。〔ＢａＯm ＋Ｙ2 Ｏ3 →Ｂ
ａＹ2 Ｏ4 〕 （６）ブラウンミラライト型構造の化合物がペロブスカ
イト型化合物に転化する。〔Ｂａ3 Ｙ4 Ｏ9 →ｘＢａＹ
2 Ｏ4 （ｘは２〜３、欠陥を含む）〕
合物の耐久性は、熱分解によって低下するものであり、
その熱分解は、例えば、以下のような系によって起こる
ものである。下記の系（１）〜（６）によって、その順
序で或いはそれらの系が並列に発生するものである。 （１）ブラウンミラライト型構造を持つ化合物に含有さ
れた炭素が空気中の酸素に酸化される。〔Ｃ＋Ｏ2 →Ｃ
Ｏn （ｎは１又は２の任意の数）〕 （２）ブラウンミラライト型構造を持つ化合物に含有さ
れたＢａイオンとＯイオンがＣＯn と反応し、炭酸バリ
ウムになる。〔Ｂａ2 + ＋Ｏ2 - ＋ＣＯn →ＢａＣ
Ｏ3 〕 （３）バリウムの反応により余剰となったブラウンミラ
ライト型構造の化合物に含有されたＹイオンが前記化合
物中のＯイオン、大気中の酸素と反応し、酸化イットリ
ウムとなる。〔２Ｙ3 + ＋Ｏ2 - ＋Ｏ2 →Ｙ2 Ｏ3 〕 （４）炭酸バリウムが酸化バリウムに分解する。〔Ｂａ
ＣＯ3 ＋ｎＯ2 →ＢａＯm ＋ＣＯ2 （ｍは１又は２の任
意の数）〕 （５）酸化バリウムが酸化イットリウムと反応し、ペロ
ブスカイト型化合物となる。〔ＢａＯm ＋Ｙ2 Ｏ3 →Ｂ
ａＹ2 Ｏ4 〕 （６）ブラウンミラライト型構造の化合物がペロブスカ
イト型化合物に転化する。〔Ｂａ3 Ｙ4 Ｏ9 →ｘＢａＹ
2 Ｏ4 （ｘは２〜３、欠陥を含む）〕
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、ディ
ーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＮＯX を還
元して浄化するものであり、触媒成分としてブラウンミ
ラライト型構造を持つ化合物を合成する時に、ブラウン
ミラライト型構造の化合物に取り込まれるフリーカーボ
ン、炭酸塩等の炭素分の量を減少させることによって熱
分解を抑制し、耐久性を向上させたＮＯX 分解触媒及び
該触媒を用いた排気ガス浄化装置を提供することであ
る。
ーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＮＯX を還
元して浄化するものであり、触媒成分としてブラウンミ
ラライト型構造を持つ化合物を合成する時に、ブラウン
ミラライト型構造の化合物に取り込まれるフリーカーボ
ン、炭酸塩等の炭素分の量を減少させることによって熱
分解を抑制し、耐久性を向上させたＮＯX 分解触媒及び
該触媒を用いた排気ガス浄化装置を提供することであ
る。
【０００７】この発明は、排気ガス浄化用の触媒成分に
おいて、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物を含有
し、且つ前記化合物中に含まれる含有炭素量が１．２５
ｗｔ％以下であることを特徴とするＮＯX 分解触媒に関
する。
おいて、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物を含有
し、且つ前記化合物中に含まれる含有炭素量が１．２５
ｗｔ％以下であることを特徴とするＮＯX 分解触媒に関
する。
【０００８】このＮＯX 分解触媒は、前記化合物がＡ3
- X ＢX Ｃ4 - Y ＤY ＯZ で示される一般式で表され、
Ａサイト、Ｂサイト、Ｃサイト及びＤサイトが下記に示
される元素群のうち少なくとも１種以上の元素を含み、
上記式中のＸ，Ｙ及びＺが下記の範囲である。 Ａ： Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ Ｂ： Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇ
ｅ，Ｔｃ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，ランタノイド Ｃ： ランタノイド Ｄ： Ｙ，ランタノイド ０＜Ｘ≦１．５， ０＜Ｙ≦２．０， ７≦Ｚ
- X ＢX Ｃ4 - Y ＤY ＯZ で示される一般式で表され、
Ａサイト、Ｂサイト、Ｃサイト及びＤサイトが下記に示
される元素群のうち少なくとも１種以上の元素を含み、
上記式中のＸ，Ｙ及びＺが下記の範囲である。 Ａ： Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ Ｂ： Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇ
ｅ，Ｔｃ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，ランタノイド Ｃ： ランタノイド Ｄ： Ｙ，ランタノイド ０＜Ｘ≦１．５， ０＜Ｙ≦２．０， ７≦Ｚ
【０００９】又は、この発明は、ハニカム構造を持つ担
体、フォーム構造を持つ担体及び繊維構造を持つ担体か
ら選択される一種以上の担体から構成され、前記担体に
は請求項１又は２に記載の前記化合物を含む組成物の層
が配置されていることを特徴とする排気ガス浄化装置に
関する。
体、フォーム構造を持つ担体及び繊維構造を持つ担体か
ら選択される一種以上の担体から構成され、前記担体に
は請求項１又は２に記載の前記化合物を含む組成物の層
が配置されていることを特徴とする排気ガス浄化装置に
関する。
【００１０】或いは、この発明は、ハニカム構造を持つ
担体、フォーム構造を持つ担体及び繊維構造を持つ担体
から選択される一種以上の担体から構成され、前記担体
には請求項１又は２に記載の前記化合物を含む組成物が
含有されていることを特徴とする排気ガス浄化装置に関
する。
担体、フォーム構造を持つ担体及び繊維構造を持つ担体
から選択される一種以上の担体から構成され、前記担体
には請求項１又は２に記載の前記化合物を含む組成物が
含有されていることを特徴とする排気ガス浄化装置に関
する。
【００１１】また、このＮＯX 分解触媒は、上記のよう
に、ブラウンミラライト型構造の化合物中の炭素分を減
少させて構成されているので、熱分解を抑制することが
でき、耐久性を向上させることができる。このＮＯX 分
解触媒は、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物が加
熱により相転位を起こし、無秩序化した酸素欠陥によっ
て排気ガス中に存在するＮＯX を還元でき、あるいは構
成元素の価数の転化による電子の供与、脱離によりＮＯ
ｘを還元できるため、前記化合物のＮＯX の還元作用の
触媒活性、吸着活性が高いＮＯX 還元率を確保でき、そ
れによって排気ガス中のＮＯX の存在量を低減でき、耐
久性をアップできる。
に、ブラウンミラライト型構造の化合物中の炭素分を減
少させて構成されているので、熱分解を抑制することが
でき、耐久性を向上させることができる。このＮＯX 分
解触媒は、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物が加
熱により相転位を起こし、無秩序化した酸素欠陥によっ
て排気ガス中に存在するＮＯX を還元でき、あるいは構
成元素の価数の転化による電子の供与、脱離によりＮＯ
ｘを還元できるため、前記化合物のＮＯX の還元作用の
触媒活性、吸着活性が高いＮＯX 還元率を確保でき、そ
れによって排気ガス中のＮＯX の存在量を低減でき、耐
久性をアップできる。
【００１２】この発明は、上記ＮＯX 分解触媒を排気ガ
ス浄化装置におけるフィルタを構成する担体に含有させ
たり、或いは、フィルタを構成する担体にコーティング
等によって被覆することによって使用できる。フィルタ
を構成する担体としては、ハニカム構造を持つ担体、フ
ォーム構造を持つ担体又は繊維構造を持つ担体で構成で
きる。
ス浄化装置におけるフィルタを構成する担体に含有させ
たり、或いは、フィルタを構成する担体にコーティング
等によって被覆することによって使用できる。フィルタ
を構成する担体としては、ハニカム構造を持つ担体、フ
ォーム構造を持つ担体又は繊維構造を持つ担体で構成で
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明によるＮＯX 分解
触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置の実施例を説
明する。このＮＯX 分解触媒を用いた排気ガス浄化装置
は、例えば、ディーゼルエンジンから排気される排気ガ
スのＮＯX を低減して浄化するディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置に適用されるものである。一般に、デ
ィーゼルエンジンは、シリンダブロックにガスケットを
介在して固定されたシリンダヘッド、シリンダヘッドに
形成した吸排気ポート、シリンダブロックに設けたシリ
ンダライナ、シリンダライナに形成されるシリンダボア
内とを往復動するピストンを有している。また、排気ポ
ートは排気管に連通され、該排気管に排気ガス浄化装置
が設けられている。
触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置の実施例を説
明する。このＮＯX 分解触媒を用いた排気ガス浄化装置
は、例えば、ディーゼルエンジンから排気される排気ガ
スのＮＯX を低減して浄化するディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置に適用されるものである。一般に、デ
ィーゼルエンジンは、シリンダブロックにガスケットを
介在して固定されたシリンダヘッド、シリンダヘッドに
形成した吸排気ポート、シリンダブロックに設けたシリ
ンダライナ、シリンダライナに形成されるシリンダボア
内とを往復動するピストンを有している。また、排気ポ
ートは排気管に連通され、該排気管に排気ガス浄化装置
が設けられている。
【００１４】この排気ガス浄化装置は、この発明による
ＮＯX 分解触媒がフィルタを構成する担体に含有又はコ
ーティング等の被覆によって組み込まれたものであり、
ディーゼルエンジンからの排気ガス中のＮＯX を低減す
るようにＮＯX を還元し、Ｎ 2 に転化させるのに使用さ
れる。この排気ガス浄化装置では、フィルタを構成する
担体としては、ハニカム構造を持つ担体、フォーム構造
を持つ担体及び繊維構造を持つ担体から選択される一種
以上の担体から構成されている。
ＮＯX 分解触媒がフィルタを構成する担体に含有又はコ
ーティング等の被覆によって組み込まれたものであり、
ディーゼルエンジンからの排気ガス中のＮＯX を低減す
るようにＮＯX を還元し、Ｎ 2 に転化させるのに使用さ
れる。この排気ガス浄化装置では、フィルタを構成する
担体としては、ハニカム構造を持つ担体、フォーム構造
を持つ担体及び繊維構造を持つ担体から選択される一種
以上の担体から構成されている。
【００１５】この発明によるＮＯX 分解触媒は、排気ガ
ス浄化用の触媒成分において、ブラウンミラライト型構
造を持つ化合物を含有し、且つ前記化合物中に含まれる
含有炭素量が１．２５ｗｔ％以下であることを特徴とす
るものである。このＮＯX 分解触媒は、ブラウンミララ
イト型構造の化合物が含有する炭素分を１．２５ｗｔ％
以下に低減することによって熱分解を抑制することがで
き、耐久性を向上させることができる。
ス浄化用の触媒成分において、ブラウンミラライト型構
造を持つ化合物を含有し、且つ前記化合物中に含まれる
含有炭素量が１．２５ｗｔ％以下であることを特徴とす
るものである。このＮＯX 分解触媒は、ブラウンミララ
イト型構造の化合物が含有する炭素分を１．２５ｗｔ％
以下に低減することによって熱分解を抑制することがで
き、耐久性を向上させることができる。
【００１６】更に、このＮＯX 分解触媒は、一般式とし
てＡ3 - X ＢX Ｃ4 - Y ＤY ＯZ で表されるブラウンミ
ラライト型構造を持つ複合酸化物の化合物であり、該化
合物の触媒成分のＡサイト、Ｂサイト、Ｃサイト及びＤ
サイトが次に示される元素群のうち少なくとも１種以上
の元素を含み、Ｘ，Ｙ及びＺが次の範囲にある。Ａサイ
トは、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの元素群のうち少なくと
も１種以上の元素を含んでいる。Ｂサイトは、Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｔｃ，Ａ
ｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，ランタノイドの元素群のうち少なくと
も１種以上の元素を含んでいる。Ｃサイトは、ランタノ
イドの元素群のうち少なくとも１種以上の元素を含んで
いる。Ｄサイトは、Ｙ，ランタノイドの元素群のうち少
なくとも１種以上の元素を含んでいる。Ｘは、０＜Ｘ≦
１．５の範囲である。Ｙは、０＜Ｙ≦２．０の範囲であ
る。Ｚは、７≦Ｚの範囲である。これらの範囲はブラウ
ンミラライト型構造を電気的に中性に保つ数値である。
てＡ3 - X ＢX Ｃ4 - Y ＤY ＯZ で表されるブラウンミ
ラライト型構造を持つ複合酸化物の化合物であり、該化
合物の触媒成分のＡサイト、Ｂサイト、Ｃサイト及びＤ
サイトが次に示される元素群のうち少なくとも１種以上
の元素を含み、Ｘ，Ｙ及びＺが次の範囲にある。Ａサイ
トは、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの元素群のうち少なくと
も１種以上の元素を含んでいる。Ｂサイトは、Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｔｃ，Ａ
ｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，ランタノイドの元素群のうち少なくと
も１種以上の元素を含んでいる。Ｃサイトは、ランタノ
イドの元素群のうち少なくとも１種以上の元素を含んで
いる。Ｄサイトは、Ｙ，ランタノイドの元素群のうち少
なくとも１種以上の元素を含んでいる。Ｘは、０＜Ｘ≦
１．５の範囲である。Ｙは、０＜Ｙ≦２．０の範囲であ
る。Ｚは、７≦Ｚの範囲である。これらの範囲はブラウ
ンミラライト型構造を電気的に中性に保つ数値である。
【００１７】〔実施例１〕実施例１では、水酸化バリウ
ム１．３モル、硝酸イットリウム１．５７モル、硝酸ジ
スプロシウム０．０３モルを秤量し、窒素ガスフロー中
で沸騰水中に溶解した。この溶液を加熱攪拌しながら、
中性〜弱アルカリにｐＨを調整し、更に、溶液が均一に
なるまで攪拌を続けた。溶液をホッティングスターラ
（ホットプレート）上で加熱し、水分を除去した。次
に、得られた前駆体（プレカーサ）を粉砕して粉末を作
製した。この粉末を大気中で６００℃で加熱し、粉末か
ら硝酸根を除去した。次いで、硝酸根を除去した粉末を
再度粉砕し、Ｍｏ−Ｓｉを発熱体に用いた炉を用い、得
られた粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成を行った。上記の各
工程によって得られた粉末をＸ線回折したところ、該粉
末はブラウンミラライト型構造を持つ複合酸化物である
ことが確認できた。そこで、得られた複合酸化物の炭素
含有率を高周波溶解−赤外線吸収法によって測定したと
ころ、炭素含有率は、０．０２ｗｔ％であった。
ム１．３モル、硝酸イットリウム１．５７モル、硝酸ジ
スプロシウム０．０３モルを秤量し、窒素ガスフロー中
で沸騰水中に溶解した。この溶液を加熱攪拌しながら、
中性〜弱アルカリにｐＨを調整し、更に、溶液が均一に
なるまで攪拌を続けた。溶液をホッティングスターラ
（ホットプレート）上で加熱し、水分を除去した。次
に、得られた前駆体（プレカーサ）を粉砕して粉末を作
製した。この粉末を大気中で６００℃で加熱し、粉末か
ら硝酸根を除去した。次いで、硝酸根を除去した粉末を
再度粉砕し、Ｍｏ−Ｓｉを発熱体に用いた炉を用い、得
られた粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成を行った。上記の各
工程によって得られた粉末をＸ線回折したところ、該粉
末はブラウンミラライト型構造を持つ複合酸化物である
ことが確認できた。そこで、得られた複合酸化物の炭素
含有率を高周波溶解−赤外線吸収法によって測定したと
ころ、炭素含有率は、０．０２ｗｔ％であった。
【００１８】〔実施例２〕実施例２では、実施例１の上
記粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成する代わりに、大気中で
焼成を行って、第１実施例と同様の処理によって触媒粉
末を作製した。第２実施例で得られた粉末にＸ線回折し
たところ、該粉末はブラウンミラライト型構造を持つ複
合酸化物であることが確認できた。そこで、得られた複
合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤外線吸収法によ
って測定したところ、炭素含有率は０．２７８ｗｔ％で
あった。
記粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成する代わりに、大気中で
焼成を行って、第１実施例と同様の処理によって触媒粉
末を作製した。第２実施例で得られた粉末にＸ線回折し
たところ、該粉末はブラウンミラライト型構造を持つ複
合酸化物であることが確認できた。そこで、得られた複
合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤外線吸収法によ
って測定したところ、炭素含有率は０．２７８ｗｔ％で
あった。
【００１９】〔実施例３〕実施例３では、実施例１のＭ
ｏ−Ｓｉを発熱体に用いた炉を用いる代わりに、炭素を
発熱体に用いた炉を使用し、第１実施例と同様の処理に
よって触媒粉末を作製した。第３実施例で得られた粉末
にＸ線回折したところ、該粉末はブラウンミラライト型
構造を持つ複合酸化物であることが確認できた。そこ
で、得られた複合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤
外線吸収法によって測定したところ、炭素含有率は１．
２４ｗｔ％であった。
ｏ−Ｓｉを発熱体に用いた炉を用いる代わりに、炭素を
発熱体に用いた炉を使用し、第１実施例と同様の処理に
よって触媒粉末を作製した。第３実施例で得られた粉末
にＸ線回折したところ、該粉末はブラウンミラライト型
構造を持つ複合酸化物であることが確認できた。そこ
で、得られた複合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤
外線吸収法によって測定したところ、炭素含有率は１．
２４ｗｔ％であった。
【００２０】〔比較例〕比較例では、酢酸バリウム１．
３モル、硝酸イットリウム１．５７モル、硝酸ジスプロ
シウム０．０３モルを秤量し、これらを純水中に溶解し
た。この溶液を攪拌しながら、中性〜弱アルカリにｐＨ
を調整し、更に、溶液が均一になるまで攪拌した。次
に、得られた溶液をホッティングスターラ上で加熱し、
水分を除去した。そこで、得られた前駆体を粉砕して粉
末を作製した。この粉末を大気中で６００℃で加熱し、
粉末から硝酸根と酢酸根を除去した。次いで、硝酸根と
酢酸根を除去した粉末を再度粉砕し、炭素を発熱体に用
いた炉を使用し、得られた粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成
を行った。上記の各工程によって得られた粉末をＸ線回
折したところ、該粉末はブラウンミラライト型構造を持
つ複合酸化物であることが確認できた。そこで、得られ
た複合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤外線吸収法
によって測定したところ、炭素含有率は１．３５ｗｔ％
であった。
３モル、硝酸イットリウム１．５７モル、硝酸ジスプロ
シウム０．０３モルを秤量し、これらを純水中に溶解し
た。この溶液を攪拌しながら、中性〜弱アルカリにｐＨ
を調整し、更に、溶液が均一になるまで攪拌した。次
に、得られた溶液をホッティングスターラ上で加熱し、
水分を除去した。そこで、得られた前駆体を粉砕して粉
末を作製した。この粉末を大気中で６００℃で加熱し、
粉末から硝酸根と酢酸根を除去した。次いで、硝酸根と
酢酸根を除去した粉末を再度粉砕し、炭素を発熱体に用
いた炉を使用し、得られた粉末をＡｒ雰囲気の下で焼成
を行った。上記の各工程によって得られた粉末をＸ線回
折したところ、該粉末はブラウンミラライト型構造を持
つ複合酸化物であることが確認できた。そこで、得られ
た複合酸化物の炭素含有率を高周波溶解−赤外線吸収法
によって測定したところ、炭素含有率は１．３５ｗｔ％
であった。
【００２１】この発明によるＮＯX 分解触媒について、
上記各実施例及び比較例で得られたブラウンミラライト
型構造を持つ複合酸化物を、次の条件でＮＯX 分解試験
の第１評価試験を行った。反応ガスは、ＮＯが８００ｐ
ｐｍ、Ｃ3 Ｈ6 （プロペン）が６００ｐｐｍ、Ｏ2 が１
０％、残部がＮ2 である。また、反応温度は５００℃で
あり、反応ガスの空間速度（ＳＶ）が１×１０5 ／ｈで
ある。
上記各実施例及び比較例で得られたブラウンミラライト
型構造を持つ複合酸化物を、次の条件でＮＯX 分解試験
の第１評価試験を行った。反応ガスは、ＮＯが８００ｐ
ｐｍ、Ｃ3 Ｈ6 （プロペン）が６００ｐｐｍ、Ｏ2 が１
０％、残部がＮ2 である。また、反応温度は５００℃で
あり、反応ガスの空間速度（ＳＶ）が１×１０5 ／ｈで
ある。
【００２２】また、上記各実施例及び比較例で得られた
ブラウンミラライト型構造を持つ複合酸化物の長期使用
後のＮＯX 分解能力の変化を調べるため、本発明品の触
媒を大気中において５００℃で熱処理した後のＮＯX 分
解力の第２評価試験を行った。試験において、反応ガ
ス、反応温度及び反応ガスの空間速度は上記条件と同一
である。
ブラウンミラライト型構造を持つ複合酸化物の長期使用
後のＮＯX 分解能力の変化を調べるため、本発明品の触
媒を大気中において５００℃で熱処理した後のＮＯX 分
解力の第２評価試験を行った。試験において、反応ガ
ス、反応温度及び反応ガスの空間速度は上記条件と同一
である。
【００２３】上記第１評価試験と第２評価試験を行った
後に、各実施例及び比較例で得られた上記各複合酸化物
のＸ線回折を行い、構造変化を調べた。その結果とし
て、図１において、上記各複合酸化物に対する試験経過
時間（分）に対するＮＯX 分解率（％）を示す。図１か
ら分かるように、実施例１及び実施例２で得られた各複
合酸化物は、試験開始初期においてＮＯX 分解率が若干
低下しているが、６００分の試験経過後においてもＮＯ
X 分解率を所定値に維持していることが分かった。ま
た、実施例３で得られた各複合酸化物は、試験開始から
時間経過に従ってＮＯX 分解率が低下したが、６００分
の試験経過後においても２０％以上のＮＯX分解率を有
していることが分かった。これに対して、比較例で得ら
れた複合酸化物は、試験開始初期においてＮＯX 分解率
が大きく低下し、試験開始から時間経過に従ってＮＯX
分解率が更に低下し、６００分の試験経過後には１０％
以下のＮＯX 分解力になったことが分かった。
後に、各実施例及び比較例で得られた上記各複合酸化物
のＸ線回折を行い、構造変化を調べた。その結果とし
て、図１において、上記各複合酸化物に対する試験経過
時間（分）に対するＮＯX 分解率（％）を示す。図１か
ら分かるように、実施例１及び実施例２で得られた各複
合酸化物は、試験開始初期においてＮＯX 分解率が若干
低下しているが、６００分の試験経過後においてもＮＯ
X 分解率を所定値に維持していることが分かった。ま
た、実施例３で得られた各複合酸化物は、試験開始から
時間経過に従ってＮＯX 分解率が低下したが、６００分
の試験経過後においても２０％以上のＮＯX分解率を有
していることが分かった。これに対して、比較例で得ら
れた複合酸化物は、試験開始初期においてＮＯX 分解率
が大きく低下し、試験開始から時間経過に従ってＮＯX
分解率が更に低下し、６００分の試験経過後には１０％
以下のＮＯX 分解力になったことが分かった。
【００２４】また、上記各実施例及び比較例で得られた
上記各複合酸化物について、試験開始から経過時間６０
０分後における炭素含有率（ｗｔ％）に対するＮＯX 分
解率（％）を図２に示す。更に、試験開始から経過時間
６００分後における上記各複合酸化物をＸ線回折を行
い、構造変化を調べたところ、実施例１及び実施例２の
各複合酸化物の化合物は、炭酸バリウム、イットリアの
生成が見られたものの、ほとんどがブラウンミラライト
型構造を保っていた。また、実施例３の複合酸化物の化
合物は、ブラウンミラライト型構造の化合物が主成分で
あり、他に炭酸バリウム、イットリアが確認された。こ
れに対して、比較例の複合酸化物の化合物は、炭酸バリ
ウムが主成分であり、ブラウンミラライト型構造の化合
物は大幅に減少していた。
上記各複合酸化物について、試験開始から経過時間６０
０分後における炭素含有率（ｗｔ％）に対するＮＯX 分
解率（％）を図２に示す。更に、試験開始から経過時間
６００分後における上記各複合酸化物をＸ線回折を行
い、構造変化を調べたところ、実施例１及び実施例２の
各複合酸化物の化合物は、炭酸バリウム、イットリアの
生成が見られたものの、ほとんどがブラウンミラライト
型構造を保っていた。また、実施例３の複合酸化物の化
合物は、ブラウンミラライト型構造の化合物が主成分で
あり、他に炭酸バリウム、イットリアが確認された。こ
れに対して、比較例の複合酸化物の化合物は、炭酸バリ
ウムが主成分であり、ブラウンミラライト型構造の化合
物は大幅に減少していた。
【００２５】図２から分かるように、炭素含有率がＮＯ
X 分解率に大きく影響していることが分かった。即ち、
上記各複合酸化物中に含まれる含有炭素量が１．２５ｗ
ｔ％以下であることが、ＮＯX 分解率を２０％以上に維
持し、含有炭素量が１．２５ｗｔ％以上になると、ＮＯ
X 分解率が極端に低下することが分かった。上記のこと
より、複合酸化物中に含まれる含有炭素が複合酸化物の
熱分解を進行させるものと考えられる。図２において、
点Ａは実施例１、点Ｂは実施例２、点Ｅは実施例３、及
び点Ｆは比較例を示し、また、点Ｃ及び点Ｄは、上記に
は説明していないが、本発明の他の各実施例を示す。
X 分解率に大きく影響していることが分かった。即ち、
上記各複合酸化物中に含まれる含有炭素量が１．２５ｗ
ｔ％以下であることが、ＮＯX 分解率を２０％以上に維
持し、含有炭素量が１．２５ｗｔ％以上になると、ＮＯ
X 分解率が極端に低下することが分かった。上記のこと
より、複合酸化物中に含まれる含有炭素が複合酸化物の
熱分解を進行させるものと考えられる。図２において、
点Ａは実施例１、点Ｂは実施例２、点Ｅは実施例３、及
び点Ｆは比較例を示し、また、点Ｃ及び点Ｄは、上記に
は説明していないが、本発明の他の各実施例を示す。
【００２６】次に、上記各実施例及び比較例で得られた
上記各複合酸化物について、大気中の熱処理によって処
理時間経過後に対するＮＯX 分解率（％）を試験した。
その結果を図３に示す。図３から分かるように、実施例
１と実施例２は、熱処理試験開始初期においてＮＯX 分
解率が若干低下しているが、その後は時間経過してもＮ
ＯX 分解率はほぼ安定し、５００時間の熱処理経過後で
もＮＯX 分解力を保っていることが分かった。また、実
施例３で得られた各複合酸化物は、熱処理試験開始から
時間経過に従ってＮＯX 分解率が低下したが、５００時
間の熱処理経過後においても２０％以上のＮＯX 分解率
を有していることが分かった。これに対して、比較例で
得られた複合酸化物は、熱処理試験開始初期においてＮ
ＯX 分解率が急激に低下し、５００時間の熱処理経過後
には３％以下のＮＯX 分解率になったことが分かった。
上記各複合酸化物について、大気中の熱処理によって処
理時間経過後に対するＮＯX 分解率（％）を試験した。
その結果を図３に示す。図３から分かるように、実施例
１と実施例２は、熱処理試験開始初期においてＮＯX 分
解率が若干低下しているが、その後は時間経過してもＮ
ＯX 分解率はほぼ安定し、５００時間の熱処理経過後で
もＮＯX 分解力を保っていることが分かった。また、実
施例３で得られた各複合酸化物は、熱処理試験開始から
時間経過に従ってＮＯX 分解率が低下したが、５００時
間の熱処理経過後においても２０％以上のＮＯX 分解率
を有していることが分かった。これに対して、比較例で
得られた複合酸化物は、熱処理試験開始初期においてＮ
ＯX 分解率が急激に低下し、５００時間の熱処理経過後
には３％以下のＮＯX 分解率になったことが分かった。
【００２７】また、上記各実施例及び比較例で得られた
上記各複合酸化物について、酸化試験開始から経過時間
５００時間後における上記各複合酸化物をＸ線回折を行
い、構造変化を調べたところ、実施例１及び実施例２の
各複合酸化物の化合物は、炭酸バリウム、イットリアの
生成が見られたものの、ほとんどがブラウンミラライト
型構造を保っていた。また、実施例３の複合酸化物の化
合物は、ブラウンミラライト型構造の化合物が主成分で
あり、他に炭酸バリウム、イットリアが確認された。こ
れに対して、比較例の複合酸化物の化合物は、炭酸バリ
ウムが主成分であり、ブラウンミラライト型構造の化合
物は大幅に減少し、痕跡程度のピークが確認された。
上記各複合酸化物について、酸化試験開始から経過時間
５００時間後における上記各複合酸化物をＸ線回折を行
い、構造変化を調べたところ、実施例１及び実施例２の
各複合酸化物の化合物は、炭酸バリウム、イットリアの
生成が見られたものの、ほとんどがブラウンミラライト
型構造を保っていた。また、実施例３の複合酸化物の化
合物は、ブラウンミラライト型構造の化合物が主成分で
あり、他に炭酸バリウム、イットリアが確認された。こ
れに対して、比較例の複合酸化物の化合物は、炭酸バリ
ウムが主成分であり、ブラウンミラライト型構造の化合
物は大幅に減少し、痕跡程度のピークが確認された。
【００２８】
【発明の効果】この発明によるＮＯX 分解触媒及び該触
媒を用いた排気ガス浄化装置は、上記のように構成され
ているので、次のような効果を有する。即ち、このＮＯ
X 分解触媒は、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物
を含有し、前記化合物中に含まれる含有炭素量が１．２
５ｗｔ％以下に構成されているので、前記化合物即ち複
合酸化物の熱分解を抑制でき、耐久性を向上させること
ができる。しかも、このＮＯX 分解触媒は、高価な貴金
属を使用する必要がなく、触媒活性、吸着活性が高いＮ
ＯX 分解力を提供でき、排気ガス浄化装置として適用す
れば、排気ガス中に含まれるＮＯX を効率的に還元し、
ＮＯX を還元作用で分解してＮ2 とＯ2 に変化させ、排
気ガス中のＮＯX を低減することができる。
媒を用いた排気ガス浄化装置は、上記のように構成され
ているので、次のような効果を有する。即ち、このＮＯ
X 分解触媒は、ブラウンミラライト型構造を持つ化合物
を含有し、前記化合物中に含まれる含有炭素量が１．２
５ｗｔ％以下に構成されているので、前記化合物即ち複
合酸化物の熱分解を抑制でき、耐久性を向上させること
ができる。しかも、このＮＯX 分解触媒は、高価な貴金
属を使用する必要がなく、触媒活性、吸着活性が高いＮ
ＯX 分解力を提供でき、排気ガス浄化装置として適用す
れば、排気ガス中に含まれるＮＯX を効率的に還元し、
ＮＯX を還元作用で分解してＮ2 とＯ2 に変化させ、排
気ガス中のＮＯX を低減することができる。
【図１】この発明によるＮＯX 分解触媒において、各種
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、経過時間に対するＮＯX 分解率を示すグ
ラフである。
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、経過時間に対するＮＯX 分解率を示すグ
ラフである。
【図２】この発明によるＮＯX 分解触媒において、各種
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、試験開始６００分後の炭素含有率に対す
るＮＯX 分解率を示すグラフである。
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、試験開始６００分後の炭素含有率に対す
るＮＯX 分解率を示すグラフである。
【図３】この発明によるＮＯX 分解触媒において、各種
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、大気中熱処理後の経過時間に対するＮＯ
X 分解率を示すグラフである。
方法で作製したブラウンミラライト型構造を持つ複合酸
化物について、大気中熱処理後の経過時間に対するＮＯ
X 分解率を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 23/66 Ｂ０１Ｊ 23/76 23/76 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ １０２Ｇ
Claims (4)
- 【請求項１】 排気ガス浄化用の触媒成分において、ブ
ラウンミラライト型構造を持つ化合物を含有し、且つ前
記化合物中に含まれる含有炭素量が１．２５ｗｔ％以下
であることを特徴とするＮＯX 分解触媒。 - 【請求項２】 前記化合物が、Ａ3 - X ＢX Ｃ4 - Y Ｄ
Y ＯZ で示される一般式で表され、Ａサイト、Ｂサイ
ト、Ｃサイト及びＤサイトが下記に示される元素群のう
ち少なくとも１種以上の元素を含み、上記式中のＸ，Ｙ
及びＺが下記の範囲であることを特徴とする請求項１に
記載のＮＯX 分解触媒。 Ａ： Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ Ｂ： Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａ，Ｇ
ｅ，Ｔｃ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，ランタノイド Ｃ： ランタノイド Ｄ： Ｙ，ランタノイド ０＜Ｘ≦１．５， ０＜Ｙ≦２．０， ７≦Ｚ - 【請求項３】 ハニカム構造を持つ担体、フォーム構造
を持つ担体及び繊維構造を持つ担体から選択される一種
以上の担体から構成され、前記担体には請求項１又は２
に記載の前記化合物を含む組成物の層が配置されている
ことを特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 ハニカム構造を持つ担体、フォーム構造
を持つ担体及び繊維構造を持つ担体から選択される一種
以上の担体から構成され、前記担体には請求項１又は２
に記載の前記化合物を含む組成物が含有されていること
を特徴とする排気ガス浄化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146534A JPH09299793A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | Ｎｏｘ 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置 |
| EP97300418A EP0788828B1 (en) | 1996-02-09 | 1997-01-23 | NOx decomposition catalyst and exhaust gas purifier using said catalyst |
| DE69726036T DE69726036T2 (de) | 1996-02-09 | 1997-01-23 | NOx-Zersetzungskatalysator und Abgasreiniger unter Verwendung dieses Katalysators |
| US08/788,779 US5728643A (en) | 1996-02-09 | 1997-01-24 | NOx decomposition catalyst and exhaust gas purifier using said catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146534A JPH09299793A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | Ｎｏｘ 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299793A true JPH09299793A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15409828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8146534A Pending JPH09299793A (ja) | 1996-02-09 | 1996-05-17 | Ｎｏｘ 分解触媒及び該触媒を用いた排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09299793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019060A1 (fr) * | 1997-10-14 | 1999-04-22 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Catalyseur de purification de gaz d'echappement |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP8146534A patent/JPH09299793A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019060A1 (fr) * | 1997-10-14 | 1999-04-22 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Catalyseur de purification de gaz d'echappement |
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