JPH0957102A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPH0957102A JPH0957102A JP7220282A JP22028295A JPH0957102A JP H0957102 A JPH0957102 A JP H0957102A JP 7220282 A JP7220282 A JP 7220282A JP 22028295 A JP22028295 A JP 22028295A JP H0957102 A JPH0957102 A JP H0957102A
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- ceria
- exhaust gas
- carrier
- purification
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】排気ガス中のＨＣを低温度てだ効率良く浄化す
る。 【解決手段】担体１の前部に、排気ガス中のＨＣを低温
で吸着して高温で脱離するＨＣ吸着部４を形成し、担体
後部に、Ｐｄを有するＨＣ浄化触媒部５を形成する。上
記ＨＣ吸着部４のＨＣ吸着温度は上記ＨＣ浄化触媒部５
の活性発現温度よりも低い。
る。 【解決手段】担体１の前部に、排気ガス中のＨＣを低温
で吸着して高温で脱離するＨＣ吸着部４を形成し、担体
後部に、Ｐｄを有するＨＣ浄化触媒部５を形成する。上
記ＨＣ吸着部４のＨＣ吸着温度は上記ＨＣ浄化触媒部５
の活性発現温度よりも低い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気ガス浄化用触媒
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気ガス浄化用触媒として、特
開昭６２−６８５４２号公報には、モノリス担体の全面
にアルミナ層を形成し、該アルミナ層の前部（本明細書
において、前部とは触媒における排気ガス流れの上流側
の部位を意味し、後部とは同じく下流側の部位を意味す
る）にＰｄ及びＲｈを担持させる一方、その後部にＰｔ
及びＲｈを担持させた三元触媒が記載されている。これ
は、Ｐｔ及びＰｄは排気ガス中のＰｂやＰによって被毒
されても、各々の低温度での活性はあまり低下しない
が、高温度での活性が低下するから、低温活性のＰｄを
触媒前部に配置して上記被毒があっても所期の低温活性
が得られるようにする一方、高温活性のＰｔを触媒後部
に配置してＰｔの被毒を少なくし、所期の高温活性を得
ようとしたものである。
開昭６２−６８５４２号公報には、モノリス担体の全面
にアルミナ層を形成し、該アルミナ層の前部（本明細書
において、前部とは触媒における排気ガス流れの上流側
の部位を意味し、後部とは同じく下流側の部位を意味す
る）にＰｄ及びＲｈを担持させる一方、その後部にＰｔ
及びＲｈを担持させた三元触媒が記載されている。これ
は、Ｐｔ及びＰｄは排気ガス中のＰｂやＰによって被毒
されても、各々の低温度での活性はあまり低下しない
が、高温度での活性が低下するから、低温活性のＰｄを
触媒前部に配置して上記被毒があっても所期の低温活性
が得られるようにする一方、高温活性のＰｔを触媒後部
に配置してＰｔの被毒を少なくし、所期の高温活性を得
ようとしたものである。
【０００３】また、特開平４−１１８０５３号公報に
は、モノリス担体の全面にアルミナ層を形成してこれに
Ｐｔ及びＲｈを含浸担持させ、その上にセリア（ＣｅＯ
2 ）層を形成してその前部にＰｄを担持させたものが記
載されている。これは、排気ガス温度が低いときに、低
温活性に優れたＰｄによって排気ガス中のＨＣ（炭化水
素）及びＣＯを浄化し、その際の反応熱によって触媒全
体の温度上昇を図り、結果的に触媒の低温活性が高くな
るようにしたものである。また、この場合のセリアはＯ
2 ストレージ効果によってＰｄによるＨＣ等の分解を助
ける。
は、モノリス担体の全面にアルミナ層を形成してこれに
Ｐｔ及びＲｈを含浸担持させ、その上にセリア（ＣｅＯ
2 ）層を形成してその前部にＰｄを担持させたものが記
載されている。これは、排気ガス温度が低いときに、低
温活性に優れたＰｄによって排気ガス中のＨＣ（炭化水
素）及びＣＯを浄化し、その際の反応熱によって触媒全
体の温度上昇を図り、結果的に触媒の低温活性が高くな
るようにしたものである。また、この場合のセリアはＯ
2 ストレージ効果によってＰｄによるＨＣ等の分解を助
ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＰｄはＨ
Ｃ浄化に関する低温活性が高いものの、このＨＣ自体に
よって被毒されるという問題があり、セリアも同様にＨ
Ｃ被毒の問題がある。すなわち、Ｐｄ及びセリアは排気
ガス中のＨＣを吸着し易く、それがために触媒が活性温
度に達してもＰｄが所期の活性を発現せず、またセリア
が所期の効果を発揮せずに、低温でＨＣの分解浄化が円
滑に行なわれないことがある。
Ｃ浄化に関する低温活性が高いものの、このＨＣ自体に
よって被毒されるという問題があり、セリアも同様にＨ
Ｃ被毒の問題がある。すなわち、Ｐｄ及びセリアは排気
ガス中のＨＣを吸着し易く、それがために触媒が活性温
度に達してもＰｄが所期の活性を発現せず、またセリア
が所期の効果を発揮せずに、低温でＨＣの分解浄化が円
滑に行なわれないことがある。
【０００５】なお、触媒が活性温度に達する前にＰｄや
セリアが排気ガス中のＨＣを吸着すること自体は、未浄
化ＨＣの排出が少なくなり有利な現象である。しかし、
触媒が予定する温度で活性を発現しないならば、先に吸
着されたＨＣがその後にＰｄやセリアから脱離した際に
これを分解浄化することができず、結果的に未浄化ＨＣ
の排出量が多くなってしまう。
セリアが排気ガス中のＨＣを吸着すること自体は、未浄
化ＨＣの排出が少なくなり有利な現象である。しかし、
触媒が予定する温度で活性を発現しないならば、先に吸
着されたＨＣがその後にＰｄやセリアから脱離した際に
これを分解浄化することができず、結果的に未浄化ＨＣ
の排出量が多くなってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
課題に対して、上記Ｐｄやセリアを触媒の前部に多量に
設ければ、触媒が活性に達する前の排気ガス中のＨＣを
該触媒前部で吸着し、未浄化ＨＣの排出を防止しなが
ら、触媒後部のＨＣ被毒を防止することができ、該触媒
後部のＨＣ被毒が防止されるから、その後に触媒前部か
ら脱離するＨＣを該触媒後部で分解浄化することができ
ることを見出だし、各請求項に係る発明を完成するに至
ったものである。以下、これらを具体的に説明する。
課題に対して、上記Ｐｄやセリアを触媒の前部に多量に
設ければ、触媒が活性に達する前の排気ガス中のＨＣを
該触媒前部で吸着し、未浄化ＨＣの排出を防止しなが
ら、触媒後部のＨＣ被毒を防止することができ、該触媒
後部のＨＣ被毒が防止されるから、その後に触媒前部か
ら脱離するＨＣを該触媒後部で分解浄化することができ
ることを見出だし、各請求項に係る発明を完成するに至
ったものである。以下、これらを具体的に説明する。
【０００７】＜請求項１に係る発明＞この発明は、排気
ガス中のＨＣを分解浄化する活性種としてＰｄが用いら
れている排気ガス浄化用触媒において、触媒前部に、上
記排気ガス中のＨＣを低温で吸着して高温で脱離するＨ
Ｃ吸着部が形成され、触媒後部に、上記Ｐｄを有するＨ
Ｃ浄化触媒部が上記ＨＣ吸着部と一体に形成され、上記
ＨＣ吸着部は、そのＨＣ吸着能が上記ＨＣ浄化触媒部よ
りも高く且つそのＨＣ吸着温度が上記ＨＣ浄化触媒部の
活性発現温度よりも低いことを特徴とする。
ガス中のＨＣを分解浄化する活性種としてＰｄが用いら
れている排気ガス浄化用触媒において、触媒前部に、上
記排気ガス中のＨＣを低温で吸着して高温で脱離するＨ
Ｃ吸着部が形成され、触媒後部に、上記Ｐｄを有するＨ
Ｃ浄化触媒部が上記ＨＣ吸着部と一体に形成され、上記
ＨＣ吸着部は、そのＨＣ吸着能が上記ＨＣ浄化触媒部よ
りも高く且つそのＨＣ吸着温度が上記ＨＣ浄化触媒部の
活性発現温度よりも低いことを特徴とする。
【０００８】当該発明においては、触媒前部のＨＣ吸着
部が触媒後部のＨＣ浄化触媒部の活性発現温度よりも低
い温度で排気ガス中のＨＣを吸着するから、触媒が活性
発現温度（実質的なＨＣ分解浄化を開始する温度）に達
する前の未浄化ＨＣの排出が避けられるとともに、該触
媒後部のＨＣ浄化触媒部へのＨＣの流入が少なくなって
そのＨＣ被毒が防止される。そして、該ＨＣ浄化触媒部
は、ＨＣ被毒が防止されるから、活性発現温度に達する
と予定通りに活性を発現することになり、従って、触媒
前部のＨＣ吸着部から脱離するＨＣをこの触媒後部で分
解浄化して排出することができる。
部が触媒後部のＨＣ浄化触媒部の活性発現温度よりも低
い温度で排気ガス中のＨＣを吸着するから、触媒が活性
発現温度（実質的なＨＣ分解浄化を開始する温度）に達
する前の未浄化ＨＣの排出が避けられるとともに、該触
媒後部のＨＣ浄化触媒部へのＨＣの流入が少なくなって
そのＨＣ被毒が防止される。そして、該ＨＣ浄化触媒部
は、ＨＣ被毒が防止されるから、活性発現温度に達する
と予定通りに活性を発現することになり、従って、触媒
前部のＨＣ吸着部から脱離するＨＣをこの触媒後部で分
解浄化して排出することができる。
【０００９】また、ＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部とが前
後に一体に設けられているから、排気ガスによって加熱
された触媒前部から触媒後部のＨＣ浄化触媒部へ熱が効
率良く伝わり、該ＨＣ浄化触媒部の活性発現温度への上
昇が遅れることがない。すなわち、仮に、ＨＣ吸着部と
ＨＣ浄化触媒部とを前後に離隔し両者間に空気層を介在
させると、該空気層によって触媒前部から触媒後部への
伝熱が妨げられ、ＨＣ浄化触媒部が活性発現温度に達す
るのが遅れるが、当該発明によれば、このような遅れが
ない。
後に一体に設けられているから、排気ガスによって加熱
された触媒前部から触媒後部のＨＣ浄化触媒部へ熱が効
率良く伝わり、該ＨＣ浄化触媒部の活性発現温度への上
昇が遅れることがない。すなわち、仮に、ＨＣ吸着部と
ＨＣ浄化触媒部とを前後に離隔し両者間に空気層を介在
させると、該空気層によって触媒前部から触媒後部への
伝熱が妨げられ、ＨＣ浄化触媒部が活性発現温度に達す
るのが遅れるが、当該発明によれば、このような遅れが
ない。
【００１０】また、触媒後部のＨＣ浄化触媒部は、活性
発現温度に達した後はＨＣの浄化に伴う反応熱によって
温度が高くなるが、上述の空気層がある場合に比べて該
ＨＣ浄化触媒部から触媒前部のＨＣ吸着部へ熱が効率良
く伝わる。よって、この伝熱によってＨＣ吸着部の昇温
が図れ、該ＨＣ吸着部からのＨＣの脱離が促進される。
このため、排気ガス中のＨＣ量が少ない場合あるいは排
気ガス温度がそれほど高くならない場合でも、触媒後部
のＨＣ浄化触媒部でのＨＣの分解浄化が進んで、ＨＣ浄
化率がピークになる最高活性温度に速やかに到達し易く
なりＨＣ浄化に有利になる。
発現温度に達した後はＨＣの浄化に伴う反応熱によって
温度が高くなるが、上述の空気層がある場合に比べて該
ＨＣ浄化触媒部から触媒前部のＨＣ吸着部へ熱が効率良
く伝わる。よって、この伝熱によってＨＣ吸着部の昇温
が図れ、該ＨＣ吸着部からのＨＣの脱離が促進される。
このため、排気ガス中のＨＣ量が少ない場合あるいは排
気ガス温度がそれほど高くならない場合でも、触媒後部
のＨＣ浄化触媒部でのＨＣの分解浄化が進んで、ＨＣ浄
化率がピークになる最高活性温度に速やかに到達し易く
なりＨＣ浄化に有利になる。
【００１１】ここに、上記ＨＣ吸着部は、ＨＣ吸着能を
有する１種類の材料によって、又はそのような材料の２
種以上を組み合わせて構成することができる。また、こ
のＨＣ吸着部の単位容積当たりのＨＣ吸着能を触媒後部
よりも高いものにする手段としては、触媒後部の触媒材
料よりもＨＣ吸着能が高い材料を触媒前部に用いること
や、触媒前部にＨＣ吸着能を有する材料を触媒後部より
も多量に用いることがある。また、ＨＣ吸着部に活性種
を担持させてもよい。
有する１種類の材料によって、又はそのような材料の２
種以上を組み合わせて構成することができる。また、こ
のＨＣ吸着部の単位容積当たりのＨＣ吸着能を触媒後部
よりも高いものにする手段としては、触媒後部の触媒材
料よりもＨＣ吸着能が高い材料を触媒前部に用いること
や、触媒前部にＨＣ吸着能を有する材料を触媒後部より
も多量に用いることがある。また、ＨＣ吸着部に活性種
を担持させてもよい。
【００１２】当該触媒における上記ＨＣ吸着部の範囲
は、触媒後部に必要なＨＣ浄化触媒部を十分に確保する
観点から、触媒全長の５０％以下、さらには２０〜３０
％が好ましい。
は、触媒後部に必要なＨＣ浄化触媒部を十分に確保する
観点から、触媒全長の５０％以下、さらには２０〜３０
％が好ましい。
【００１３】また、当該発明において、ＨＣ浄化触媒部
の活性種としてＰｄを採用しているのは、それが低温で
ＨＣの浄化を開始しエンジン冷間時の未浄化ＨＣの排出
防止に有利であるためである。このＰｄの担持母材とし
てはアルミナやセリアが好適であり、ジルコニアを併用
することもできる。また、他の活性種をＰｄと併用する
ことができる。Ｐｄその他の活性種をアルミナ等の母材
に担持させる方法としては、蒸発乾固法、スプレードラ
イ法、含浸法など種々の方法を採用することができる。
の活性種としてＰｄを採用しているのは、それが低温で
ＨＣの浄化を開始しエンジン冷間時の未浄化ＨＣの排出
防止に有利であるためである。このＰｄの担持母材とし
てはアルミナやセリアが好適であり、ジルコニアを併用
することもできる。また、他の活性種をＰｄと併用する
ことができる。Ｐｄその他の活性種をアルミナ等の母材
に担持させる方法としては、蒸発乾固法、スプレードラ
イ法、含浸法など種々の方法を採用することができる。
【００１４】＜請求項２に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記ＨＣ吸着部が、Ｐｄ、セリア及びゼオライトの
うちの少なくとも１種をＨＣ吸着材として備えてなるこ
とを特徴とする。
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記ＨＣ吸着部が、Ｐｄ、セリア及びゼオライトの
うちの少なくとも１種をＨＣ吸着材として備えてなるこ
とを特徴とする。
【００１５】上記Ｐｄ、セリア及びゼオライトのいずれ
も優れたＨＣ吸着能を有し、上記請求項１に係る排気ガ
ス浄化用触媒のＨＣ吸着部の吸着材として採用すること
ができる。これらは単独で用いてもよく、組み合わせて
用いてもよい。
も優れたＨＣ吸着能を有し、上記請求項１に係る排気ガ
ス浄化用触媒のＨＣ吸着部の吸着材として採用すること
ができる。これらは単独で用いてもよく、組み合わせて
用いてもよい。
【００１６】＜請求項３に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記ＨＣ浄化触媒部が、アルミナ及びセリアのうち
の少なくとも一方にＰｄを担持させたものであることを
特徴とする。
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、上記ＨＣ浄化触媒部が、アルミナ及びセリアのうち
の少なくとも一方にＰｄを担持させたものであることを
特徴とする。
【００１７】当該発明において、Ｐｄの担持母材として
アルミナ又はセリアを用いるのは、アルミナの場合は耐
熱性が得られ、セリアの場合はＯ2 ストレージ効果が得
られて、ＨＣの酸化分解に有利になるからである。
アルミナ又はセリアを用いるのは、アルミナの場合は耐
熱性が得られ、セリアの場合はＯ2 ストレージ効果が得
られて、ＨＣの酸化分解に有利になるからである。
【００１８】＜請求項４に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該
担体の前部でセリア量が該担体の後部よりも相対的に多
くなるように担持されて、該担体の前部に上記セリアを
主体とするＨＣ吸着部が形成され、該担体の後部に上記
Ｐｄ、アルミナ及びセリアを有するＨＣ浄化触媒部が形
成されていることを特徴とする。
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該
担体の前部でセリア量が該担体の後部よりも相対的に多
くなるように担持されて、該担体の前部に上記セリアを
主体とするＨＣ吸着部が形成され、該担体の後部に上記
Ｐｄ、アルミナ及びセリアを有するＨＣ浄化触媒部が形
成されていることを特徴とする。
【００１９】当該発明は、セリアがＨＣの吸着に有効で
あることを利用したものである。すなわち、担体前部の
単位容積当たりのセリア量が担体後部のＨＣ浄化触媒部
よりも多いから、該ＨＣ浄化触媒部媒の活性が発現する
前において、排気ガス中のＨＣが担体前部に多量に吸着
され、ＨＣ浄化触媒部に流入するＨＣ量が少なくなるも
のであり、よって、該担体前部が効果的なＨＣ吸着部と
なる。
あることを利用したものである。すなわち、担体前部の
単位容積当たりのセリア量が担体後部のＨＣ浄化触媒部
よりも多いから、該ＨＣ浄化触媒部媒の活性が発現する
前において、排気ガス中のＨＣが担体前部に多量に吸着
され、ＨＣ浄化触媒部に流入するＨＣ量が少なくなるも
のであり、よって、該担体前部が効果的なＨＣ吸着部と
なる。
【００２０】＜請求項５に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該
担体の前部で厚く後部で薄くなるように担持されて、該
担体の前部に上記Ｐｄ及びセリアの量が多いＨＣ吸着部
が形成され、該担体の後部に上記Ｐｄ及びセリアの量が
相対的に少ないＨＣ浄化触媒部が形成されていることを
特徴とする。
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該
担体の前部で厚く後部で薄くなるように担持されて、該
担体の前部に上記Ｐｄ及びセリアの量が多いＨＣ吸着部
が形成され、該担体の後部に上記Ｐｄ及びセリアの量が
相対的に少ないＨＣ浄化触媒部が形成されていることを
特徴とする。
【００２１】当該発明の場合は、担体前部の触媒材料の
担持厚さを担体後部よりも厚くすることによって、該前
部にＨＣ吸着能に優れたＰｄ及びセリアを相対的に多量
に設けたものである。よって、担体後部のＨＣ浄化触媒
部の活性が発現する前においては、担体前部に排気ガス
中のＨＣが多量に吸着され、ＨＣ浄化触媒部に流入する
ＨＣ量が少なくなるため、該前部が効果的なＨＣ吸着部
になる。
担持厚さを担体後部よりも厚くすることによって、該前
部にＨＣ吸着能に優れたＰｄ及びセリアを相対的に多量
に設けたものである。よって、担体後部のＨＣ浄化触媒
部の活性が発現する前においては、担体前部に排気ガス
中のＨＣが多量に吸着され、ＨＣ浄化触媒部に流入する
ＨＣ量が少なくなるため、該前部が効果的なＨＣ吸着部
になる。
【００２２】＜請求項６に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体の前部にゼオライトが担持されてＨＣ
吸着部が形成され、該担体の後部にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、
アルミナ及びセリアが担持されてＨＣ浄化触媒部が形成
されていることを特徴とする。
請求項１に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、モノリス担体の前部にゼオライトが担持されてＨＣ
吸着部が形成され、該担体の後部にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、
アルミナ及びセリアが担持されてＨＣ浄化触媒部が形成
されていることを特徴とする。
【００２３】当該発明においては、ＨＣ吸着能に優れた
ゼオライトをＨＣ吸着部に利用する一方、ＨＣ浄化触媒
部に活性種としてＰｔ、Ｐｄ及びＲｈの三種を組み合わ
せて用いたものである。この場合、Ｐｔは主として高温
時のＨＣの分解浄化に寄与し、Ｒｈは助触媒としてＰｄ
及びＰｔによるＨＣの酸化分解を促進するとともに、触
媒の耐熱性の向上に寄与し、また排気ガス中のＮＯｘの
浄化に寄与する。
ゼオライトをＨＣ吸着部に利用する一方、ＨＣ浄化触媒
部に活性種としてＰｔ、Ｐｄ及びＲｈの三種を組み合わ
せて用いたものである。この場合、Ｐｔは主として高温
時のＨＣの分解浄化に寄与し、Ｒｈは助触媒としてＰｄ
及びＰｔによるＨＣの酸化分解を促進するとともに、触
媒の耐熱性の向上に寄与し、また排気ガス中のＮＯｘの
浄化に寄与する。
【００２４】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、触媒前部
に排気ガス中のＨＣを低温で吸着して高温で脱離するＨ
Ｃ吸着部を形成し、触媒後部にＰｄを有するＨＣ浄化触
媒部を上記ＨＣ吸着部と一体に形成し、該ＨＣ吸着部の
ＨＣ吸着温度を上記ＨＣ浄化触媒部の活性発現温度より
も低いものにしたから、上記ＨＣ吸着部によって未浄化
ＨＣの排出を避けながらＨＣ浄化触媒部のＨＣ被毒を防
止することができ、該ＨＣ浄化触媒部の低温活性を有効
に利用してＨＣ浄化率を高めることができ、また、ＨＣ
吸着部とＨＣ浄化触媒部との間での伝熱が効率良く行な
われるから、ＨＣ浄化触媒部の昇温、該ＨＣ浄化触媒部
が活性発現温度に上昇した後のＨＣ吸着部のＨＣ脱離促
進及び該脱離ＨＣの浄化に有利になる。
に排気ガス中のＨＣを低温で吸着して高温で脱離するＨ
Ｃ吸着部を形成し、触媒後部にＰｄを有するＨＣ浄化触
媒部を上記ＨＣ吸着部と一体に形成し、該ＨＣ吸着部の
ＨＣ吸着温度を上記ＨＣ浄化触媒部の活性発現温度より
も低いものにしたから、上記ＨＣ吸着部によって未浄化
ＨＣの排出を避けながらＨＣ浄化触媒部のＨＣ被毒を防
止することができ、該ＨＣ浄化触媒部の低温活性を有効
に利用してＨＣ浄化率を高めることができ、また、ＨＣ
吸着部とＨＣ浄化触媒部との間での伝熱が効率良く行な
われるから、ＨＣ浄化触媒部の昇温、該ＨＣ浄化触媒部
が活性発現温度に上昇した後のＨＣ吸着部のＨＣ脱離促
進及び該脱離ＨＣの浄化に有利になる。
【００２５】請求項２に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、上記
ＨＣ吸着部が、Ｐｄ、セリア及びゼオライトのうちの少
なくとも１種をＨＣ吸着材として備えてなるから、優れ
たＨＣ吸着能が得られ、請求項１に係る発明の実施に有
利になる。
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、上記
ＨＣ吸着部が、Ｐｄ、セリア及びゼオライトのうちの少
なくとも１種をＨＣ吸着材として備えてなるから、優れ
たＨＣ吸着能が得られ、請求項１に係る発明の実施に有
利になる。
【００２６】請求項３に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、上記
ＨＣ浄化触媒部が、アルミナ及びセリアのうちの少なく
とも一方にＰｄを担持させたものであるから、触媒の耐
熱性向上又はＨＣ浄化率の向上に有利になる。
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、上記
ＨＣ浄化触媒部が、アルミナ及びセリアのうちの少なく
とも一方にＰｄを担持させたものであるから、触媒の耐
熱性向上又はＨＣ浄化率の向上に有利になる。
【００２７】請求項４に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアを、該担体の前
部でセリア量が該担体の後部よりも相対的に多くなるよ
うに担持させたから、該担体の前部に上記セリアを主体
とする吸着能に優れたＨＣ吸着部を形成することができ
る。
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアを、該担体の前
部でセリア量が該担体の後部よりも相対的に多くなるよ
うに担持させたから、該担体の前部に上記セリアを主体
とする吸着能に優れたＨＣ吸着部を形成することができ
る。
【００２８】請求項５に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアを、該担体の前
部で厚く後部で薄くなるように担持させたから、担体の
前部に上記Ｐｄ及びセリアの量が多い吸着能に優れたＨ
Ｃ吸着部を形成することができる。
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアを、該担体の前
部で厚く後部で薄くなるように担持させたから、担体の
前部に上記Ｐｄ及びセリアの量が多い吸着能に優れたＨ
Ｃ吸着部を形成することができる。
【００２９】請求項６に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体の前部にゼオライトを担持させてＨＣ吸着部を
形成し、該担体の後部にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、アルミナ及
びセリアを担持させてＨＣ浄化触媒部を形成したから、
ＨＣ吸着部の吸着能を高いものにすることができるとと
もに、活性温度域が広く且つ耐熱性に優れた触媒を得る
ことができる。
１に記載されている排気ガス浄化用触媒において、モノ
リス担体の前部にゼオライトを担持させてＨＣ吸着部を
形成し、該担体の後部にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、アルミナ及
びセリアを担持させてＨＣ浄化触媒部を形成したから、
ＨＣ吸着部の吸着能を高いものにすることができるとと
もに、活性温度域が広く且つ耐熱性に優れた触媒を得る
ことができる。
【００３０】
＜実施形態１＞ −触媒の構造− 図１に示す触媒１は、モノリス担体１１に、Ｐｄ、アル
ミナ及びセリアを含む触媒材料を、該担体の全長にわた
ってコーティングすることによって触媒層１２を形成
し、該触媒層１２の前部にセリアを重ねてコーティング
することによってセリア層１３を形成したものである。
本形態の場合、セリア層１３が形成されている触媒前部
がＨＣ吸着部４、上記触媒層１２のみが形成されている
触媒後部がＨＣ浄化触媒部５である。上記モノリス担体
はコージェライト製のハニカム構造のもの（容量１．３
Ｌ）である。
ミナ及びセリアを含む触媒材料を、該担体の全長にわた
ってコーティングすることによって触媒層１２を形成
し、該触媒層１２の前部にセリアを重ねてコーティング
することによってセリア層１３を形成したものである。
本形態の場合、セリア層１３が形成されている触媒前部
がＨＣ吸着部４、上記触媒層１２のみが形成されている
触媒後部がＨＣ浄化触媒部５である。上記モノリス担体
はコージェライト製のハニカム構造のもの（容量１．３
Ｌ）である。
【００３１】−触媒の調製− 上記触媒材料の製法は次の通りである。すなわち、Ｐｄ
塩（硝酸塩）の水溶液とアルミナとセリアとを混合し、
蒸発乾固させることによって母材（セリア及びアルミ
ナ）にＰｄを担持させ、５００℃×２時間の焼成を行な
った。この場合、Ｐｄ塩はその担持量が担体に対して３
ｇ／Ｌとなるように秤量した。セリア量については、触
媒層１２において２５ｗｔ％となるようにした。
塩（硝酸塩）の水溶液とアルミナとセリアとを混合し、
蒸発乾固させることによって母材（セリア及びアルミ
ナ）にＰｄを担持させ、５００℃×２時間の焼成を行な
った。この場合、Ｐｄ塩はその担持量が担体に対して３
ｇ／Ｌとなるように秤量した。セリア量については、触
媒層１２において２５ｗｔ％となるようにした。
【００３２】上記触媒層１２の形成にあたっては、上記
触媒材料にバインダ（水和アルミナ）を１０ｗｔ％（触
媒材料とバインダとを合わせた量の１０ｗｔ％）となる
ように加え、さらに適量の水及び硝酸を加えて撹拌する
ことによってスラリーを作った。そして、このスラリー
を上記担体にコーティングして３００℃で乾燥し、５０
０℃で焼成を行なった。コーティング量は担体１１及び
触媒層１２を合わせた量の３０ｗｔ％となるようにし
た。
触媒材料にバインダ（水和アルミナ）を１０ｗｔ％（触
媒材料とバインダとを合わせた量の１０ｗｔ％）となる
ように加え、さらに適量の水及び硝酸を加えて撹拌する
ことによってスラリーを作った。そして、このスラリー
を上記担体にコーティングして３００℃で乾燥し、５０
０℃で焼成を行なった。コーティング量は担体１１及び
触媒層１２を合わせた量の３０ｗｔ％となるようにし
た。
【００３３】上記セリア層１３の形成にあたっては、セ
リア、バインダ及び水からなるスラリーを作り、これに
上記触媒層１２を形成した担体１１をその一端から全長
の１／４だけコーティングして、先と同様の乾燥及び焼
成を行なった。この触媒前部へのセリアの担持によっ
て、当該触媒におけるセリアのトータルの担持量が総コ
ーティング量（触媒層１２＋セリア層１３）の５０ｗｔ
％となるようにした。得られた触媒１を以下では必要に
応じて実施例１−１触媒という。
リア、バインダ及び水からなるスラリーを作り、これに
上記触媒層１２を形成した担体１１をその一端から全長
の１／４だけコーティングして、先と同様の乾燥及び焼
成を行なった。この触媒前部へのセリアの担持によっ
て、当該触媒におけるセリアのトータルの担持量が総コ
ーティング量（触媒層１２＋セリア層１３）の５０ｗｔ
％となるようにした。得られた触媒１を以下では必要に
応じて実施例１−１触媒という。
【００３４】−触媒の評価− 上記実施例１−１触媒とは別に、上記触媒層１２のみを
有する比較例１−１触媒（セリア層なし，Ｐｄ量３ｇ／
Ｌ，セリア量は触媒層の２５ｗｔ％）と、同じく触媒層
のみを有しセリア量が実施例１−１触媒と同様に５０ｗ
ｔ％である比較例１−２触媒（但しセリアは触媒層にそ
の全長にわたって均等に含まれており、Ｐｄ量は３ｇ／
Ｌ）とを準備し、この３種類の触媒について実車でその
性能を評価した。
有する比較例１−１触媒（セリア層なし，Ｐｄ量３ｇ／
Ｌ，セリア量は触媒層の２５ｗｔ％）と、同じく触媒層
のみを有しセリア量が実施例１−１触媒と同様に５０ｗ
ｔ％である比較例１−２触媒（但しセリアは触媒層にそ
の全長にわたって均等に含まれており、Ｐｄ量は３ｇ／
Ｌ）とを準備し、この３種類の触媒について実車でその
性能を評価した。
【００３５】具体的には、大気中で９００℃×２４時間
のエージング（熱処理）を施した上記３種類の触媒、及
び大気中で１１００℃×２４時間のエージングを施した
上記３種類の触媒の各々を自動車のアンダーフロア（車
室床下）においてＶ型６気筒エンジン（排気量２．５
Ｌ）の排気管に取り付け、自動車をＹ１モードで運転し
てＨＣ浄化率を測定した。結果は図２に示されている。
のエージング（熱処理）を施した上記３種類の触媒、及
び大気中で１１００℃×２４時間のエージングを施した
上記３種類の触媒の各々を自動車のアンダーフロア（車
室床下）においてＶ型６気筒エンジン（排気量２．５
Ｌ）の排気管に取り付け、自動車をＹ１モードで運転し
てＨＣ浄化率を測定した。結果は図２に示されている。
【００３６】同図によれば、触媒層のみの触媒でもセリ
ア量が多い方がＨＣ浄化率が高く、また、同じセリア量
でも実施例１−１触媒（セリア層を触媒前部に有するも
の）の方がＨＣ浄化率が高い。実施例１−１触媒では、
触媒前部のセリア層が触媒活性前においてＨＣ吸着部と
して働いて触媒後部のＨＣ被毒を防止し、触媒が活性温
度に達した際に該触媒後部が速やかに活性を発現してＨ
Ｃを分解浄化し、未浄化ＨＣの排出を少なくしているも
のと認められる。上記３種類の触媒のいずれにおいても
エージング温度が高い方のＨＣ浄化率が低くなっている
が、これはセリアが熱に弱く、該エージングによって性
能が低下しているためと認められる。
ア量が多い方がＨＣ浄化率が高く、また、同じセリア量
でも実施例１−１触媒（セリア層を触媒前部に有するも
の）の方がＨＣ浄化率が高い。実施例１−１触媒では、
触媒前部のセリア層が触媒活性前においてＨＣ吸着部と
して働いて触媒後部のＨＣ被毒を防止し、触媒が活性温
度に達した際に該触媒後部が速やかに活性を発現してＨ
Ｃを分解浄化し、未浄化ＨＣの排出を少なくしているも
のと認められる。上記３種類の触媒のいずれにおいても
エージング温度が高い方のＨＣ浄化率が低くなっている
が、これはセリアが熱に弱く、該エージングによって性
能が低下しているためと認められる。
【００３７】上記セリア量に関し、上記触媒のセリア層
１３のセリア量を増量することによって触媒全体のセリ
ア量を７５ｗｔ％とした実施例１−２触媒と、上記触媒
層のみを有する触媒のセリア量を同じく７５ｗｔ％とな
るように調整した比較例１−３触媒（但しセリアは触媒
全長にわたって均等に設けられている）とを調製し、こ
の両触媒についても同様の評価テストを行なった。結果
は先のテスト結果と共に図３に示されている。
１３のセリア量を増量することによって触媒全体のセリ
ア量を７５ｗｔ％とした実施例１−２触媒と、上記触媒
層のみを有する触媒のセリア量を同じく７５ｗｔ％とな
るように調整した比較例１−３触媒（但しセリアは触媒
全長にわたって均等に設けられている）とを調製し、こ
の両触媒についても同様の評価テストを行なった。結果
は先のテスト結果と共に図３に示されている。
【００３８】同図によれば、セリア量が多くなるにした
がって、触媒前部にセリア層を設ける効果が大きくなっ
ており、本発明の有用性がわかる。
がって、触媒前部にセリア層を設ける効果が大きくなっ
ており、本発明の有用性がわかる。
【００３９】＜実施形態２＞図４に示す触媒２は、先の
実施形態１の場合と同じ触媒材料によって担体１１にＰ
ｄ量３ｇ／Ｌ、セリア量２５ｗｔ％の触媒層１２を形成
した後、同じ触媒材料を用いて触媒前部１／４の範囲に
触媒層１４を同様の方法よって重ねて形成したものであ
る。この実施例２−１触媒２のＰｄ量は、触媒層１２と
触媒層１４とを合わせた総量で３．７５ｇ／Ｌとなるよ
うにした。また、この場合、触媒前部の触媒層１２，１
４が積層されて厚くなっている部位がＨＣ吸着部７であ
り、触媒層１２のみの薄い部位がＨＣ浄化触媒部８であ
る。
実施形態１の場合と同じ触媒材料によって担体１１にＰ
ｄ量３ｇ／Ｌ、セリア量２５ｗｔ％の触媒層１２を形成
した後、同じ触媒材料を用いて触媒前部１／４の範囲に
触媒層１４を同様の方法よって重ねて形成したものであ
る。この実施例２−１触媒２のＰｄ量は、触媒層１２と
触媒層１４とを合わせた総量で３．７５ｇ／Ｌとなるよ
うにした。また、この場合、触媒前部の触媒層１２，１
４が積層されて厚くなっている部位がＨＣ吸着部７であ
り、触媒層１２のみの薄い部位がＨＣ浄化触媒部８であ
る。
【００４０】−触媒の評価− 上記実施例２−１触媒２とは別に、上記触媒層１２のみ
を有する比較例１−１触媒と、同じく触媒層のみを有し
Ｐｄ量が実施例２−１触媒と同様に３．７５ｇ／Ｌであ
る比較例２−１触媒（但しＰｄは触媒層にその全長にわ
たって均等に含まれている）とを準備し、この３種類の
触媒について大気中で９００℃×２４時間のエージング
を施した後、実車で（自動車のアンダーフロアにおいて
排気量２．５ＬのＶ型６気筒エンジンの排気管に触媒を
取り付けて）その性能を評価した。結果は図５に示され
ている。
を有する比較例１−１触媒と、同じく触媒層のみを有し
Ｐｄ量が実施例２−１触媒と同様に３．７５ｇ／Ｌであ
る比較例２−１触媒（但しＰｄは触媒層にその全長にわ
たって均等に含まれている）とを準備し、この３種類の
触媒について大気中で９００℃×２４時間のエージング
を施した後、実車で（自動車のアンダーフロアにおいて
排気量２．５ＬのＶ型６気筒エンジンの排気管に触媒を
取り付けて）その性能を評価した。結果は図５に示され
ている。
【００４１】同図によれば、触媒層のみを有する触媒で
あっても、Ｐｄ量が多い方がＨＣ浄化率が高くなってい
るが、同じＰｄ量であっても触媒前部の触媒層を厚くし
て該触媒前部のＰｄ量を多くした実施例２−１触媒の方
がＨＣ浄化率が高い。この実施例触媒の場合は、触媒前
部の層厚な触媒層（１２，１４）がＨＣ吸着部として働
き、触媒が活性温度に達する前における触媒後部の触媒
層のＨＣ被毒を防止していると認められる。
あっても、Ｐｄ量が多い方がＨＣ浄化率が高くなってい
るが、同じＰｄ量であっても触媒前部の触媒層を厚くし
て該触媒前部のＰｄ量を多くした実施例２−１触媒の方
がＨＣ浄化率が高い。この実施例触媒の場合は、触媒前
部の層厚な触媒層（１２，１４）がＨＣ吸着部として働
き、触媒が活性温度に達する前における触媒後部の触媒
層のＨＣ被毒を防止していると認められる。
【００４２】さらに、上記Ｐｄ量に関し、上記実施例２
−１触媒前部のＰｄ量を増量することによって触媒全体
のＰｄ量を６ｇ／Ｌとした実施例２−２触媒と、上記触
媒層のみを有する触媒のセリア量を同じく６ｇ／Ｌとな
るように調整した比較例２−２触媒（但しＰｄは触媒全
長にわたって均等に設けられている）とを調製し、この
両触媒についても同様の評価テストを行なった。結果は
先のテスト結果と共に図６に示されている。
−１触媒前部のＰｄ量を増量することによって触媒全体
のＰｄ量を６ｇ／Ｌとした実施例２−２触媒と、上記触
媒層のみを有する触媒のセリア量を同じく６ｇ／Ｌとな
るように調整した比較例２−２触媒（但しＰｄは触媒全
長にわたって均等に設けられている）とを調製し、この
両触媒についても同様の評価テストを行なった。結果は
先のテスト結果と共に図６に示されている。
【００４３】同図によれば、Ｐｄ量が多くなるにしたが
って、触媒前部のＰｄ量を多くする効果が大きくなって
おり、本発明の有用性がわかる。
って、触媒前部のＰｄ量を多くする効果が大きくなって
おり、本発明の有用性がわかる。
【００４４】＜実施形態３＞当該実施形態は、図７に示
すように１つの触媒コンバータ１５に前段触媒１６と後
段触媒１７とを前後に相接して収容し、自動車のアンダ
ーフロアにおいてエンジンの排気管に接続したものであ
る。実施例１−１触媒１と実施例２−１触媒２とを用い
た前段触媒−後段触媒の組合せ例としては、触媒１−触
媒２、触媒２−触媒１、触媒１−触媒１、及び触媒２−
触媒２がある。
すように１つの触媒コンバータ１５に前段触媒１６と後
段触媒１７とを前後に相接して収容し、自動車のアンダ
ーフロアにおいてエンジンの排気管に接続したものであ
る。実施例１−１触媒１と実施例２−１触媒２とを用い
た前段触媒−後段触媒の組合せ例としては、触媒１−触
媒２、触媒２−触媒１、触媒１−触媒１、及び触媒２−
触媒２がある。
【００４５】−触媒の評価− 上記各組み合わせ例と、２つの比較例１−１触媒を前後
に相接して触媒コンバータに収容した例の各々につい
て、Ｙ１モードでＨＣ浄化率を測定した。これらの各例
については、前段触媒の容量を０．５Ｌ、後段触媒の容
量を０．８Ｌとした。エンジンは排気量２．５ＬのＶ型
６気筒エンジンである。また、評価テストは、各触媒に
大気中で９００℃×２４時間のエージングを施したもの
と、自動車に組付状態でエンジンを運転することによっ
て９００℃×５時間のエージングを施したものの２種類
について行なった。結果は図８に示されている。
に相接して触媒コンバータに収容した例の各々につい
て、Ｙ１モードでＨＣ浄化率を測定した。これらの各例
については、前段触媒の容量を０．５Ｌ、後段触媒の容
量を０．８Ｌとした。エンジンは排気量２．５ＬのＶ型
６気筒エンジンである。また、評価テストは、各触媒に
大気中で９００℃×２４時間のエージングを施したもの
と、自動車に組付状態でエンジンを運転することによっ
て９００℃×５時間のエージングを施したものの２種類
について行なった。結果は図８に示されている。
【００４６】同図によれば、前段にセリア量を多くした
触媒１を配置し後段にＰｄ量を多くした触媒２を配置し
た触媒２−触媒１の組み合わせと、逆の組み合わせ触媒
１−触媒２とを比較した場合、大気中エージングの場合
はＨＣ浄化率に大差がないのに対し、エンジンエージン
グの場合は、触媒２−触媒１の組み合わせの方がＨＣ浄
化率が低くなっている。これは以下の理由によると考え
られる。
触媒１を配置し後段にＰｄ量を多くした触媒２を配置し
た触媒２−触媒１の組み合わせと、逆の組み合わせ触媒
１−触媒２とを比較した場合、大気中エージングの場合
はＨＣ浄化率に大差がないのに対し、エンジンエージン
グの場合は、触媒２−触媒１の組み合わせの方がＨＣ浄
化率が低くなっている。これは以下の理由によると考え
られる。
【００４７】エンジンエージングの場合は触媒反応熱に
よって前段の触媒温度が高くなり、その熱の影響によっ
て後段の触媒が加熱される。セリアは熱によって劣化し
易いところ、触媒２−触媒１の組み合わせでは後段触媒
の前部にセリアが多量に設けられているから、このセリ
アが前段触媒の反応熱の影響で劣化し当該組み合わせの
ＨＣ浄化率が低くなったものと考えられる。これに対し
て、大気中エージングの場合は、反応熱の問題がないた
め、触媒１−触媒２の組み合わせと触媒２−触媒１の組
み合わせとでは差が小さくなっている。但し、前段にＰ
ｄ量が多い触媒２を配置した触媒２−触媒１の組み合わ
せの方が触媒１−触媒２の組み合わせよりもＨＣ浄化率
が高い傾向が見られる。
よって前段の触媒温度が高くなり、その熱の影響によっ
て後段の触媒が加熱される。セリアは熱によって劣化し
易いところ、触媒２−触媒１の組み合わせでは後段触媒
の前部にセリアが多量に設けられているから、このセリ
アが前段触媒の反応熱の影響で劣化し当該組み合わせの
ＨＣ浄化率が低くなったものと考えられる。これに対し
て、大気中エージングの場合は、反応熱の問題がないた
め、触媒１−触媒２の組み合わせと触媒２−触媒１の組
み合わせとでは差が小さくなっている。但し、前段にＰ
ｄ量が多い触媒２を配置した触媒２−触媒１の組み合わ
せの方が触媒１−触媒２の組み合わせよりもＨＣ浄化率
が高い傾向が見られる。
【００４８】また、触媒２−触媒２の組み合わせの方が
触媒１−触媒１の組み合わせよりもＨＣ浄化率が高くな
っている。従って、ＨＣ吸着部をセリア層によって形成
する方がＨＣ浄化率の向上に有利であることがわかる。
触媒１−触媒１の組み合わせよりもＨＣ浄化率が高くな
っている。従って、ＨＣ吸着部をセリア層によって形成
する方がＨＣ浄化率の向上に有利であることがわかる。
【００４９】＜実施形態４＞本形態は、図９に示すよう
に自動車１８のエンジン１９の排気マニホールドに直結
した直結触媒２１と、アンダーフロアにおいて排気管２
０に接続した床下触媒２２とを備え、この触媒２１，２
２に実施形態１，２の触媒を適宜組み合わせて採用した
ものである。直結触媒−床下触媒の組み合わせ例として
は、触媒１−触媒２、触媒２−触媒１、触媒１−触媒
１、及び触媒２−触媒２がある。
に自動車１８のエンジン１９の排気マニホールドに直結
した直結触媒２１と、アンダーフロアにおいて排気管２
０に接続した床下触媒２２とを備え、この触媒２１，２
２に実施形態１，２の触媒を適宜組み合わせて採用した
ものである。直結触媒−床下触媒の組み合わせ例として
は、触媒１−触媒２、触媒２−触媒１、触媒１−触媒
１、及び触媒２−触媒２がある。
【００５０】−触媒の評価− 上記各組み合わせ例と、２つの比較例１−１触媒を直結
触媒と床下触媒とに採用した例の各々について、Ｙ１モ
ードでＨＣ浄化率を測定した。これらの各例において、
直結触媒については容量０．７Ｌのもの２個を前後に相
接して配置し（総容量１．４Ｌ）、床下触媒については
容量１．０Ｌのものを用いた。エンジンは排気量３．０
ＬのＶ型６気筒エンジンである。
触媒と床下触媒とに採用した例の各々について、Ｙ１モ
ードでＨＣ浄化率を測定した。これらの各例において、
直結触媒については容量０．７Ｌのもの２個を前後に相
接して配置し（総容量１．４Ｌ）、床下触媒については
容量１．０Ｌのものを用いた。エンジンは排気量３．０
ＬのＶ型６気筒エンジンである。
【００５１】また、評価テストは、大気中エージングを
施したものと、エンジンエージングを施したものの２種
類について行なった。大気中エージングに関しては、直
結触媒の処理温度及び時間を１０００℃×２４時間と
し、エンジンエージングに関しては９３０℃×５時間と
した。結果は図１０に示されている。
施したものと、エンジンエージングを施したものの２種
類について行なった。大気中エージングに関しては、直
結触媒の処理温度及び時間を１０００℃×２４時間と
し、エンジンエージングに関しては９３０℃×５時間と
した。結果は図１０に示されている。
【００５２】同図によれば、触媒前部のＰｄ量を多くし
た触媒２を直結触媒とし、触媒前部のセリア量を多くし
た触媒１を床下触媒とした触媒２−触媒１の組み合わせ
の方が逆の組み合わせ触媒１−触媒２よりもＨＣ浄化率
が高い。これは、熱劣化し易いセリア層を有する触媒１
が直結触媒となっているものでは、該セリア層がエンジ
ン直後の高温の排気ガスに晒されて熱劣化を生じ、一
方、セリア層を有する触媒１がアンダーフロアに配置さ
れているものでは、排気ガス温度が直結触媒の位置より
も数十度低くなっている（直結触媒から８０ｃｍ程度離
れると８０℃程度低くなる）から、直結触媒で大きな反
応熱が発生してもその影響が現われず、このためセリア
層の熱劣化が少なくなっているためである、と考えられ
る。
た触媒２を直結触媒とし、触媒前部のセリア量を多くし
た触媒１を床下触媒とした触媒２−触媒１の組み合わせ
の方が逆の組み合わせ触媒１−触媒２よりもＨＣ浄化率
が高い。これは、熱劣化し易いセリア層を有する触媒１
が直結触媒となっているものでは、該セリア層がエンジ
ン直後の高温の排気ガスに晒されて熱劣化を生じ、一
方、セリア層を有する触媒１がアンダーフロアに配置さ
れているものでは、排気ガス温度が直結触媒の位置より
も数十度低くなっている（直結触媒から８０ｃｍ程度離
れると８０℃程度低くなる）から、直結触媒で大きな反
応熱が発生してもその影響が現われず、このためセリア
層の熱劣化が少なくなっているためである、と考えられ
る。
【００５３】また、触媒２−触媒２の組み合わせの方が
触媒１−触媒１の組み合わせよりもＨＣ浄化率が若干高
くなっている。従って、ＨＣ吸着部をセリア層によって
形成する方がＨＣ浄化率の向上に有利であることがわか
る。
触媒１−触媒１の組み合わせよりもＨＣ浄化率が若干高
くなっている。従って、ＨＣ吸着部をセリア層によって
形成する方がＨＣ浄化率の向上に有利であることがわか
る。
【００５４】＜実施形態５＞本形態は図１１に示されて
おり、担体１１の前部にゼオライト層２３が形成され、
担体１１の後部にＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ触媒層２４が形成さ
れており、該触媒層２４の前端部がゼオライト層２３の
後端部に上からラップしている。本形態の場合、ゼオラ
イト層２３が形成された触媒前部がＨＣ吸着部４、上記
触媒層２４が形成されている触媒後部がＨＣ浄化触媒部
５となっている。なお、上記ラップ部分の長さは担体全
長の２０％以下が好適である。
おり、担体１１の前部にゼオライト層２３が形成され、
担体１１の後部にＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ触媒層２４が形成さ
れており、該触媒層２４の前端部がゼオライト層２３の
後端部に上からラップしている。本形態の場合、ゼオラ
イト層２３が形成された触媒前部がＨＣ吸着部４、上記
触媒層２４が形成されている触媒後部がＨＣ浄化触媒部
５となっている。なお、上記ラップ部分の長さは担体全
長の２０％以下が好適である。
【００５５】−触媒の調製− Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈの各貴金属溶液をアルミナ及びセリア
と混合し、蒸発乾固及び焼成を行なうことによって貴金
属触媒粉を形成した。この場合、各貴金属溶液は、Ｐ
ｔ：Ｐｄ：Ｒｈ＝１：５０：１の重量比率となり且つ貴
金属の総量が触媒１Ｌ当たり１０．４ｇとなるように秤
量した。また、アルミナ及びセリアは重量比率で（アル
ミナ）：（セリア）＝５：１となるようにした。
と混合し、蒸発乾固及び焼成を行なうことによって貴金
属触媒粉を形成した。この場合、各貴金属溶液は、Ｐ
ｔ：Ｐｄ：Ｒｈ＝１：５０：１の重量比率となり且つ貴
金属の総量が触媒１Ｌ当たり１０．４ｇとなるように秤
量した。また、アルミナ及びセリアは重量比率で（アル
ミナ）：（セリア）＝５：１となるようにした。
【００５６】上記触媒粉にバインダ（水和アルミナ）を
１０ｗｔ％となるように加え、さらに適量の水を加えて
混合することによってスラリーを形成した。このスラリ
ーを先の各実施形態と同じハニカム構造のモノリス担体
（容量１．３Ｌ）１１にその一端から所定長さコーティ
ングし、乾燥・焼成を行なうことによって、上記触媒層
２４を形成した。
１０ｗｔ％となるように加え、さらに適量の水を加えて
混合することによってスラリーを形成した。このスラリ
ーを先の各実施形態と同じハニカム構造のモノリス担体
（容量１．３Ｌ）１１にその一端から所定長さコーティ
ングし、乾燥・焼成を行なうことによって、上記触媒層
２４を形成した。
【００５７】次にＵＳＹ型ゼオライトをバインダと混合
しさらに水を加えてスラリーを形成し、これを上記触媒
層２４が形成された担体１１に他端側からコーティング
して乾燥（１５０℃）・焼成（５００℃）を行なうこと
によって、上記ゼオライト層２３を形成した。
しさらに水を加えてスラリーを形成し、これを上記触媒
層２４が形成された担体１１に他端側からコーティング
して乾燥（１５０℃）・焼成（５００℃）を行なうこと
によって、上記ゼオライト層２３を形成した。
【００５８】−触媒の評価− 以上の如くして得られた上記実施例の触媒（単一担体の
前後にＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部が形成されている）
とは別に、比較すべき供試材として、上記実施例と同じ
触媒粉末を用いて担体全長にわたって触媒層のみを形成
したＨＣ浄化触媒体と、上記実施例と同じゼオライトを
用いて担体全長にわたってゼオライト層のみを形成した
ＨＣ吸着体とを準備した。このＨＣ浄化触媒体は上記実
施例の触媒のＨＣ吸着触媒部と同じ容量であり、ＨＣ吸
着体は実施例の触媒のＨＣ吸着部と同じ容量である。活
性種その他の成分の量やコーティング等の条件は上記実
施例と同じにした。
前後にＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部が形成されている）
とは別に、比較すべき供試材として、上記実施例と同じ
触媒粉末を用いて担体全長にわたって触媒層のみを形成
したＨＣ浄化触媒体と、上記実施例と同じゼオライトを
用いて担体全長にわたってゼオライト層のみを形成した
ＨＣ吸着体とを準備した。このＨＣ浄化触媒体は上記実
施例の触媒のＨＣ吸着触媒部と同じ容量であり、ＨＣ吸
着体は実施例の触媒のＨＣ吸着部と同じ容量である。活
性種その他の成分の量やコーティング等の条件は上記実
施例と同じにした。
【００５９】そうして、実施例の触媒と比較触媒（ＨＣ
吸着体＋ＨＣ浄化触媒体）とについて、それぞれ大気中
で９００℃×２４時間のエージング処理を施した後、Ｖ
型６気筒エンジン（排気量２．５Ｌ）の排気管に自動車
のアンダーフロアで接続し、Ｙ１モードでＨＣ浄化率を
測定した。比較触媒については、ＨＣ吸着体とＨＣ浄化
触媒体とを前後に隙間を存して１つの触媒コンバータに
収容した。テスト結果は図１２に示されている。
吸着体＋ＨＣ浄化触媒体）とについて、それぞれ大気中
で９００℃×２４時間のエージング処理を施した後、Ｖ
型６気筒エンジン（排気量２．５Ｌ）の排気管に自動車
のアンダーフロアで接続し、Ｙ１モードでＨＣ浄化率を
測定した。比較触媒については、ＨＣ吸着体とＨＣ浄化
触媒体とを前後に隙間を存して１つの触媒コンバータに
収容した。テスト結果は図１２に示されている。
【００６０】ＦＴＰテスト開始から２０秒間（アイドリ
ング状態）でのＨＣ浄化率は実施例の触媒（単一担体）
も比較触媒（分離担体）も略同じである。このように両
者に差異がほとんどないのは、触媒温度が低いアイドリ
ング状態でのＨＣ浄化率は、ＨＣがＨＣ吸着部又はＨＣ
吸着体に吸着されたことのみによるためである（ＨＣ吸
着部のない触媒ではアイドリング状態でのＨＣ浄化率は
略零である）。なお、アイドリング状態ではＨＣは分解
されず単に吸着されるだけであるから、この場合は「Ｈ
Ｃ浄化率」というよりは「ＨＣ低減率」という方が用語
としては正確であるが、便宜上、「ＨＣ浄化率」という
用語を用いている。
ング状態）でのＨＣ浄化率は実施例の触媒（単一担体）
も比較触媒（分離担体）も略同じである。このように両
者に差異がほとんどないのは、触媒温度が低いアイドリ
ング状態でのＨＣ浄化率は、ＨＣがＨＣ吸着部又はＨＣ
吸着体に吸着されたことのみによるためである（ＨＣ吸
着部のない触媒ではアイドリング状態でのＨＣ浄化率は
略零である）。なお、アイドリング状態ではＨＣは分解
されず単に吸着されるだけであるから、この場合は「Ｈ
Ｃ浄化率」というよりは「ＨＣ低減率」という方が用語
としては正確であるが、便宜上、「ＨＣ浄化率」という
用語を用いている。
【００６１】しかし、Ｙ１モードトータルでは、同じ担
体にＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部とを形成した実施例の
触媒の方が、担体が分離している比較触媒よりもＨＣ浄
化率が高くなっている。これは、実施例触媒の場合は、
ＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部とが同一担体上に形成され
ているから、ＨＣ吸着部からＨＣ浄化触媒部に熱が効率
良く伝わり、該ＨＣ浄化触媒部が早期に活性温度に到達
したためであると考えられる。
体にＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部とを形成した実施例の
触媒の方が、担体が分離している比較触媒よりもＨＣ浄
化率が高くなっている。これは、実施例触媒の場合は、
ＨＣ吸着部とＨＣ浄化触媒部とが同一担体上に形成され
ているから、ＨＣ吸着部からＨＣ浄化触媒部に熱が効率
良く伝わり、該ＨＣ浄化触媒部が早期に活性温度に到達
したためであると考えられる。
【００６２】−ゼオライト層と触媒層との位置関係につ
いて− 図１３に示すように、ゼオライト層２３の長さａを触媒
全長の７０％、触媒層２４の長さｃを触媒全長の５０
％、ラップ部の長さｂを触媒全長の２０％とした２つの
触媒を作成し、一方の触媒についてはゼオライト層２３
を前側に配置し、他方の触媒については前後の向きを逆
にして、つまりゼオライト層２３を後側に配置して、排
気ガス浄化テストを行なった。触媒のエージング条件、
エンジンの種類及び触媒の取り付け位置は先のテストと
同じである。結果は図１４に示されている。
いて− 図１３に示すように、ゼオライト層２３の長さａを触媒
全長の７０％、触媒層２４の長さｃを触媒全長の５０
％、ラップ部の長さｂを触媒全長の２０％とした２つの
触媒を作成し、一方の触媒についてはゼオライト層２３
を前側に配置し、他方の触媒については前後の向きを逆
にして、つまりゼオライト層２３を後側に配置して、排
気ガス浄化テストを行なった。触媒のエージング条件、
エンジンの種類及び触媒の取り付け位置は先のテストと
同じである。結果は図１４に示されている。
【００６３】Ｙ１モードトータルでは、ゼオライト層２
３を前側にした方が、これを後側にしたものよりもＨＣ
浄化率が高い。これから、ゼオライト層２３を触媒前部
に形成した場合にはこれがＨＣ吸着部として働いてＨＣ
浄化に有利になることがわかる。
３を前側にした方が、これを後側にしたものよりもＨＣ
浄化率が高い。これから、ゼオライト層２３を触媒前部
に形成した場合にはこれがＨＣ吸着部として働いてＨＣ
浄化に有利になることがわかる。
【００６４】−ゼオライト層と触媒層とのラップ部にお
ける上下関係について−図１３に示す形態の触媒と、該
１３図におけるゼオライト層２３と触媒層２４とをゼオ
ライト層２３が上側になるようにラップさせた触媒とを
準備し、この両触媒について、先の同じ条件で排気ガス
浄化テストを行なった。結果は図１５に示されている。
ける上下関係について−図１３に示す形態の触媒と、該
１３図におけるゼオライト層２３と触媒層２４とをゼオ
ライト層２３が上側になるようにラップさせた触媒とを
準備し、この両触媒について、先の同じ条件で排気ガス
浄化テストを行なった。結果は図１５に示されている。
【００６５】テスト開始から２０秒間（アイドリング状
態）の比較では、図１３の触媒よりもゼオライト層２３
と触媒層とのラップを上下逆にした触媒の方ＨＣ浄化率
が高い。これは、上記２つの層の上下を逆にしたもので
は、ゼオライト層によって形成されたＨＣ吸着部が相対
的に長くなり、ＨＣの吸着のみが有効となるアイドリン
グ状態では未浄化ＨＣの排出防止に有利になっているた
めと考えられる。これに対して、Ｙ１モードトータルで
は、触媒層２４がＨＣ浄化に寄与するから、該触媒層２
４が長い図１３の触媒の方がＨＣ浄化率が高くなってい
る。
態）の比較では、図１３の触媒よりもゼオライト層２３
と触媒層とのラップを上下逆にした触媒の方ＨＣ浄化率
が高い。これは、上記２つの層の上下を逆にしたもので
は、ゼオライト層によって形成されたＨＣ吸着部が相対
的に長くなり、ＨＣの吸着のみが有効となるアイドリン
グ状態では未浄化ＨＣの排出防止に有利になっているた
めと考えられる。これに対して、Ｙ１モードトータルで
は、触媒層２４がＨＣ浄化に寄与するから、該触媒層２
４が長い図１３の触媒の方がＨＣ浄化率が高くなってい
る。
【００６６】−その他− 図１６に示す触媒では、図１３に示す触媒のゼオライト
層２３の露出部分にさらにゼオライト層２５を重ねて形
成している。このようにすれば、ゼオライト層全体が層
厚になり、ＨＣの吸着に有利になる。
層２３の露出部分にさらにゼオライト層２５を重ねて形
成している。このようにすれば、ゼオライト層全体が層
厚になり、ＨＣの吸着に有利になる。
【図１】実施形態１の触媒の一部を示す断面図
【図２】同触媒と他の触媒とのＨＣ浄化性能を比較した
グラフ図
グラフ図
【図３】同触媒と他の触媒とについてセリア量とＨＣ浄
化率との関係を示すグラフ図
化率との関係を示すグラフ図
【図４】実施形態２の触媒の一部を示す断面図
【図５】同触媒と他の触媒とのＨＣ浄化性能を比較した
グラフ図
グラフ図
【図６】同触媒と他の触媒とについてＰｄ量とＨＣ浄化
率との関係を示すグラフ図
率との関係を示すグラフ図
【図７】実施形態３の構成図
【図８】同形態における前段触媒及び後段触媒の種類を
変えてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
変えてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
【図９】実施形態４の構成図
【図１０】同形態における直結触媒及び床下触媒の種類
を変えてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
を変えてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
【図１１】実施形態５の触媒の一部を示す断面図
【図１２】同形態の触媒と、担体がＨＣ吸着部とＨＣ浄
化触媒部とで分離した触媒とについてＨＣ浄化率を比較
したグラフ図
化触媒部とで分離した触媒とについてＨＣ浄化率を比較
したグラフ図
【図１３】同形態の他の触媒の一部を示す断面図
【図１４】図１３の触媒とその前後逆配置の触媒とにつ
いてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
いてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
【図１５】図１３の触媒とそのラップ部の上下を逆にし
た触媒とについてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
た触媒とについてＨＣ浄化率を比較したグラフ図
【図１６】同形態のさらに他の触媒の一部を示す断面図
１，２ 触媒 ４ ＨＣ吸着部 ５ ＨＣ浄化触媒部 １１ モノリス担体 １２，１４ 触媒層 １３ セリア層 １５ 触媒コンバータ １６ 前段触媒 １７ 後段触媒 １８ 自動車 １９ エンジン ２０ 排気管 ２１ 直結触媒 ２２ 床下触媒 ２３ ゼオライト層 ２４ 触媒層
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/18 Ｂ０１Ｊ 23/56 ＺＡＢ (72)発明者 住田 弘祐 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 坂谷 直子 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 高藤 勝 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 排気ガス中のＨＣを分解浄化する活性種
としてＰｄが用いられている排気ガス浄化用触媒におい
て、 触媒前部に、上記排気ガス中のＨＣを低温で吸着して高
温で脱離するＨＣ吸着部が形成され、 触媒後部に、上記Ｐｄを有するＨＣ浄化触媒部が上記Ｈ
Ｃ吸着部と一体に形成され、 上記ＨＣ吸着部は、そのＨＣ吸着能が上記ＨＣ浄化触媒
部よりも高く且つそのＨＣ吸着温度が上記ＨＣ浄化触媒
部の活性発現温度よりも低いことを特徴とする排気ガス
浄化用触媒。 - 【請求項２】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記ＨＣ吸着部が、Ｐｂ、セリア及びゼオライトのうち
の少なくとも１種をＨＣ吸着材として備えてなることを
特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記ＨＣ浄化触媒部が、アルミナ及びセリアのうちの少
なくとも一方にＰｄを担持させたものであることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該担体
の前部でセリア量が該担体の後部よりも相対的に多くな
るように担持されて、該担体の前部に上記セリアを主体
とするＨＣ吸着部が形成され、該担体の後部に上記Ｐ
ｄ、アルミナ及びセリアを有するＨＣ浄化触媒部が形成
されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項５】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 モノリス担体に、Ｐｄ、アルミナ及びセリアが、該担体
の前部で厚く後部で薄くなるように担持されて、該担体
の前部に上記Ｐｄ及びセリアの量が多いＨＣ吸着部が形
成され、該担体の後部に上記Ｐｄ及びセリアの量が相対
的に少ないＨＣ浄化触媒部が形成されていることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 モノリス担体の前部にゼオライトが担持されてＨＣ吸着
部が形成され、該担体の後部にＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、アル
ミナ及びセリアが担持されてＨＣ浄化触媒部が形成され
ていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220282A JPH0957102A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220282A JPH0957102A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957102A true JPH0957102A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16748734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7220282A Pending JPH0957102A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205051A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Cataler Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
| US6967186B2 (en) | 2001-11-01 | 2005-11-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2022550855A (ja) * | 2019-10-16 | 2022-12-05 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 圧縮点火内燃機関用の複合ゾーン化酸化触媒 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP7220282A patent/JPH0957102A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205051A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Cataler Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
| US6967186B2 (en) | 2001-11-01 | 2005-11-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP2022550855A (ja) * | 2019-10-16 | 2022-12-05 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | 圧縮点火内燃機関用の複合ゾーン化酸化触媒 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060606 |