JPH0957103A - 耐熱性排ガス浄化用触媒及びその製造方法及びそれを用いた排ガス浄化装置 - Google Patents
耐熱性排ガス浄化用触媒及びその製造方法及びそれを用いた排ガス浄化装置Info
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- JPH0957103A JPH0957103A JP7217260A JP21726095A JPH0957103A JP H0957103 A JPH0957103 A JP H0957103A JP 7217260 A JP7217260 A JP 7217260A JP 21726095 A JP21726095 A JP 21726095A JP H0957103 A JPH0957103 A JP H0957103A
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Abstract
排ガス等に含まれる一酸化炭素,炭化水素,パティキュ
レートを酸化燃焼して浄化させる耐熱性排ガス浄化用触
媒及びその製造方法及びそれを用いた排ガス浄化装置の
提供を目的とする。 【構成】 本発明の耐熱性ガス浄化用触媒は、内燃機関
の排ガス等に含まれる一酸化炭素,炭化水素,パティキ
ュレートを酸化燃焼するための耐熱性排ガス浄化用触媒
であって、耐熱性無機質ハニカム担体基材あるいは金属
製ハニカム担体基材若しくは前記各担体にγ−アルミナ
等の高比表面積の無機質をコートしたムライト質ハニカ
ム担体基材1と、ムライト質ハニカム担体基材1上に担
持された触媒活性成分である1種以上の貴金属パラジウ
ム3及び1種以上の4B族元素シリカ4と、を備えた構
成を有している。
Description
る排ガスを浄化するための耐熱性排ガス浄化用触媒及び
その製造方法、及び耐熱性排ガス浄化用触媒を用いた排
ガス浄化装置に関するものであり、特にディーゼル機関
の排ガス中に含有される一酸化炭素,炭化水素,パティ
キュレートを酸化燃焼して無害化する貴金属担持触媒に
おいて、その酸化燃焼の際の貴金属の触媒効果を低下さ
せるシンタリングを防止し、長寿命化させた耐熱性排ガ
ス浄化用触媒及びその製造方法、及び耐熱性排ガス浄化
用触媒を用いた排ガス浄化装置に関するものである。
に含まれる微粒子物質は、粒径が微小であり呼吸により
容易に人体に取り込まれ、しかも発癌性物質を含んでい
ることから、排ガスを浄化処理した後排出することが環
境保全上望ましいこととされている。ガソリンエンジン
については、排気ガスの厳しい規制により、それに対応
して種々の技術が開発されており、中でもPt−Rh/
Al2O3に代表されるいわゆる三元触媒系は、有効な排
気ガス中の有害物質の除去手段として着目されている。
しかし、ディーゼルエンジンについては、その特異な燃
焼原理とパティキュレートと呼ばれる有害成分の存在に
より、排ガス処理の技術開発においてガソリンエンジン
に比べて大きく遅れており、確実に浄化できる排ガス浄
化触媒及び浄化装置の開発が望まれている。現在までに
開発されているディーゼルエンジン排気ガス浄化装置と
しては、大きく分けてトラップを用いる方法(触媒付き
と触媒なし)と、ディーゼルパティキュレート中の可溶
性有機成分(ソリュブル オーガニック フラクション
(Soluble Organic Fractio
n);以下SOFと称す)を酸化分解により浄化できる
オープン型SOF分解触媒とが知られている。このうち
トラップを用いる方法は、3次元構造の耐熱性フィルタ
ーによりディーゼルパティキュレートを捕集してその放
出を抑制するものであり、特にドライスーツの比率が高
い排気ガスに有効である。しかしながら、その構造上捕
集されたパティキュレートを酸化燃焼させる再生処理装
置が必要となり、再生時に起こる耐熱性フィルターの割
れ、アッシュによる閉塞、あるいはシステムが複雑にな
るといった多くの実用上の課題を残していた。一方、オ
ープン型SOF分解触媒については、例えば特開平1−
171626号公報には、ガソリンエンジンと同様に、
一酸化炭素や炭化水素と共にディーゼルパティキュレー
ト中のSOFを酸化分解して浄化する白金族金属などを
担持した触媒のフィルターによる排ガス浄化方法が開示
されている。このようなオープン型SOF分解触媒は、
ドライスーツの除去率が低いという欠点があるが、ドラ
イスーツの量はディーゼルエンジンや燃料自体の改良に
よって低減することが可能であり、かつ再生処理装置が
不要という大きなメリットがあるため、今後の一層の技
術の向上が期待されている。
のオープン型SOF分解触媒をはじめとする貴金属担持
触媒の構成では、高比表面積の担体に貴金属の微粒子を
分散、担持させたものであるため、貴金属の微粒子が数
十nm以下であっても、微粒子同士の融合が起こり易く
貴金属の触媒効果が十分に発現し難いという問題点を有
していた。すなわち、微粒子は、通常の固体に比べ、比
表面積がはるかに大きく、表面特性を無視できないため
内部のバルクとは性質が異なり、融点が低く表面エネル
ギーも大きい。したがって、触媒活性成分として担体上
に担持された貴金属微粒子は高温になると拡散し、容易
に微粒子同士が衝突、融合して粒子が大きくなり、露出
貴金属表面の減少、活性点の減少及び表面構造の変化な
どが生じ、触媒性能を低下させる、シンタリング(半
融)と呼ばれる現象を生じるという問題点を有してい
た。このような問題点の改善を目的とした触媒として、
特開昭59−52529号公報には、γ−アルミナとセ
リウム,ランタン,ストロンチウム,錫,ジルコニウ
ム,マグネシウムとセラミックウィスカーとの混合物を
耐熱性担体にコーティングして担体とし、貴金属の凝集
を抑制した触媒が開示されている。また、特開昭59−
169536号公報には、γ−アルミナとランタン,セ
リウム,ストロンチウムを混合して耐熱性担体にコーテ
ィングし、更にニッケル,クロム,コバルト等の卑金属
粒子を接触させ、その表面に白金又はパラジウムを被着
させた触媒が開示されている。しかしながら、これらの
触媒はそれぞれある程度のシンタリング抑制効果は認め
られるものの、耐熱性の面で未だ十分ではないという問
題点を有していた。
を用いた方法においては、再生装置として電気ヒーター
を用いた場合には使用する電力量が大きいことや再生シ
ステムが大型であること、バーナーを用いた場合にはバ
ーナーの安定性や安全性に対する対策等、マイクロ波を
用いた場合にはマイクロ波の漏洩対策や高電圧使用によ
る安全対策等の多くの問題点を有していた。
で、内燃機関、特にディーゼル機関の排ガス等に含まれ
る一酸化炭素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼
して浄化させると共に、燃焼の際の担持した貴金属のシ
ンタリングを防止して耐熱性を向上させることのできる
耐熱性排ガス浄化用触媒の提供、及び触媒活性が高くシ
ンタリング防止効果に優れた耐熱性排ガス浄化用触媒の
製造方法の提供、並びに、電力量の低減、システムの小
型化、安全性等を改善することができる耐熱性排ガス浄
化用触媒を用いた排ガス浄化装置を提供することを目的
とする。
に本発明の耐熱性排ガス浄化触媒は、以下の構成からな
る。すなわち、請求項1に記載の耐熱性排ガス浄化用触
媒は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭素,炭化
水素,パティキュレートを酸化燃焼するための耐熱性排
ガス浄化用触媒であって、耐熱性無機質ハニカム担体あ
るいは金属製ハニカム担体若しくは前記各担体にγ−ア
ルミナ等の高比表面積の無機質をコートした担体と、前
記担体上に担持された触媒活性成分である1種以上の貴
金属及び1種以上の4B族元素と、を備えた構成を有し
ている。
は、請求項1において、前記担体に対する前記貴金属の
担持量が0.1〜10.0wt%であり、前記担体に対
する前記4B族元素の担持量が0.1〜20.0wt%
である構成を有している。
は、請求項1又は2において、前記担体上に、マンガ
ン,アルミニウム,カルシウム,バナジウム,クロム,
鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ストロンチウム,
ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫等の卑金属の内
いずれか1種以上を担持している構成を有している。
は、請求項3において、前記担体に対する前記卑金属の
担持量が0.1〜20.0wt%である構成を有してい
る。
の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、触媒活性成分である1種以上の貴金
属と、1種以上の4B族元素と、の混合物を担持させる
担持工程を備えている構成を有している。
の製造方法は、請求項5において、前記担持工程の前記
混合物が、マンガン,アルミニウム,カルシウム,バナ
ジウム,クロム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,
ストロンチウム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,
錫等の卑金属の内いずれか1種以上を含有する構成を有
している。
の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の4B族元素を担持さ
せる元素担持工程と、次いで、前記元素担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴金
属担持工程と、を備えた構成を有している。
の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の貴金属を担持させる
貴金属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の4B族元素を担持させる
元素担持工程と、を備えた構成を有している。
の製造方法は、請求項7又は8において、前記貴金属担
持工程又は前記元素担持工程において、前記貴金属又は
前記4B属元素を含む溶液中に、請求項6に記載の卑金
属を混合した構成を有している。
媒の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化
炭素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するため
の耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性
無機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しく
は前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質を
コートした担体上に、前記1種以上の貴金属と、前記1
種以上の4B族元素と、を担持させる貴金属・元素担持
工程と、次いで、前記貴金属・元素担持工程で担持され
た担体上に前記1種以上の卑金属を担持させる卑金属担
持工程と、を備えた構成を有している。
媒の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化
炭素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するため
の耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性
無機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しく
は前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質を
コートした担体上に、前記1種以上の卑金属を担持させ
る卑金属担持工程と、次いで、前記卑金属担持工程で担
持された担体上に前記1種以上の貴金属と、前記1種以
上の4B族元素と、を担持させる貴金属・元素担持工程
と、を備えた構成を有している。
媒の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化
炭素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するため
の耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性
無機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しく
は前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質を
コートした担体上に、前記1種以上の4B族元素を担持
させる元素担持工程と、次いで、前記元素担持工程で担
持された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴
金属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持さ
れた担体上に前記1種以上の卑金属を担持させる卑金属
担持工程と、を備えた構成を有している。
媒の製造方法は、内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化
炭素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するため
の耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性
無機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しく
は前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質を
コートした担体上に、前記1種以上の卑金属を担持させ
る卑金属担持工程と、次いで、前記卑金属担持工程で担
持された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴
金属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持さ
れた担体上に前記1種以上の4B族元素を担持させる元
素担持工程と、を備えた構成を有している。
媒の製造方法は、請求項5乃至13の内いずれか1にお
いて、前記各担持工程が、前記担体を前記貴金属、前記
4B族元素及び前記卑金属の単体又は混合物を有する溶
液中に含浸させる含浸工程と、前記含浸工程で含浸させ
た前記担体を500℃〜1000℃の温度で焼成する焼
成工程と、を備えた構成を有している。
求項1乃至4の内いずれか1に記載の耐熱性排ガス浄化
用触媒と、前記耐熱性排ガス浄化用触媒に配設された加
熱部と、を備えた構成を有している。
求項15において、前記耐熱性排ガス浄化用触媒と、前
記耐熱性排ガス浄化用触媒を収納するケースと、前記ケ
ースに形成された排ガス流入口と、前記ケースに形成さ
れた浄化ガス流出口と、前記ース内の前記加熱部と、を
備えた構成を有している。
求項1乃至4の内いずれか1に記載の耐熱性排ガス浄化
用触媒と、加熱流体を吹き付けて前記耐熱性排ガス浄化
用触媒を加熱するために前記耐熱性排ガス浄化用触媒に
配設された送風部と、前記流体を加熱する加熱部と、を
備えた構成を有している。
求項17において、前記耐熱性排ガス浄化用触媒と、前
記耐熱性排ガス浄化用触媒を収納するケースと、前記ケ
ースに形成された浄化ガス流出口と、前記ケース内の前
記送風部と、前記ケース内の前記加熱部と、を備えた構
成を有している。
u),ロジウム(Rh),パラジウム(Pd),オスミ
ウム(Os),イリジウム(Ir),白金(Pt)、4
B族元素としては、ケイ素(Si),ゲルマニウム(G
e),スズ(Sn),鉛(Pb)が挙げられる。
ハニカム担体若しくは前記各担体にγ−アルミナ等の高
比表面積の無機質をコートした担体の形状としては、金
属多孔体,金属発泡体,片端閉じ型のセラミックハニカ
ム,セラミック多孔体,セラミックフォーム等の3次元
構造体等が挙げられる。高比表面積の無機質のコート法
としては、ウォッシュコート法等が用いられる。
発泡体,片端閉じ型のセラミックハニカム,セラミック
多孔体やセラミックフォーム等が挙げられる。耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体の材料と
しては、コージェライト,ムライト,アルミナ,シリ
カ,チタニア,ジルコニア,シリカ−アルミナ,アルミ
ナ−ジルコニア,アルミナ−チタニア,シリカ−ジルコ
ニア,チタニア−ジルコニア等のセラミック,SUS−
301S,インコネル等が挙げられるがこれらに限定さ
れる必要はない。
ネシア,γ−アルミナ,チタニア,シリカゲル,シリカ
−アルミナ,ジルコニア,ゼオライト等が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
ー,マイクロ波等が挙げられる。また、可燃性ガスをケ
ース内に導入させることにより加熱を行う等、他の加熱
手段を用いてもよい。
ゾル−ゲル法や,スラリー法等のウォッシュコート等が
挙げられる。ゾル−ゲル法とは、無機質コート層を構成
する金属の有機塩(アルコキシド等)を含む溶液に酸
(塩酸,酢酸等)を加えて溶液のpHを調整した後、こ
の溶液に担体を含浸して無機質コートを構成する金属の
有機塩を含む溶液をコーティングし、次いで担体にコー
ティングされた溶液と水蒸気とを接触させ加水分解反応
によりゾル化させ、更にゲル化を行った後に焼成するも
のである。スラリー法とは、無機質コート層の原料粉体
を予め分散剤(ポリカルボン酸塩等)を溶解した水溶液
に投入し、この水溶液中の原料粉体をボールミル等にて
解粒・混合を行ってスラリーを調製した後、このスラリ
ーをコーティングした後に焼成するものである。
ハニカム担体若しくは前記担体に無機質コートした担体
上へ排ガス浄化用触媒を担持させる方法としては、1種
以上の貴金属、及び/又は、1種以上の4B族元素、及
び/又は、マンガン,アルミニウム,カルシウム,バナ
ジウム,クロム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,
ストロンチウム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,
錫等の卑金属の内いずれか1種以上を有する化合物を水
溶液、あるいは有機溶媒(アルコール等)等に懸濁さ
せ、これら水溶液や有機溶媒中に上記担体を含浸して担
持させるか、又は、水溶液あるいは有機溶媒に可溶性の
塩を用いて調製した前述貴金属や4B族元素,卑金属を
有する溶液に前記担体を含浸して担持させたのち、50
0℃〜1000℃、好ましくは600℃〜800℃で焼
成する方法が挙げられる。600℃よりも温度が低くな
るにつれカウターアニオンが残留し触媒の活性を低下さ
せる傾向があり、特に500℃未満ではその傾向が著し
く、また、温度が800℃を超えるにつれ耐熱性無材質
担体や金属製ハニカム担体が劣化(例えば、シンタリン
グや溶融)現象が生じ易くなり1000℃を超えるとそ
の傾向が顕著になるのでいずれも好ましくない。
等のカルボン酸塩や錯化合物等の有機化合物,あるいは
酸化物,硝酸塩,炭酸塩,リン酸塩,硫酸塩,金属酸
塩,ハロゲン化物,水酸化物等の無機化合物等の中から
適宜選択されるが、特に水やエチルアルコール等への溶
解度が高いものが望ましい。
ニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは前記担
体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコートした
担体に対して0.1〜10.0wt%、好ましくは3.
0〜5.0wt%が用いられる。1種以上の4B族元素
の担持量は、耐熱性無機質ハニカム担体あるいは金属製
ハニカム担体若しくは前記担体にγ−アルミナ等の高比
表面積の無機質をコートした担体に対して0.1〜2
0.0wt%、好ましくは1.0〜5.0wt%が用い
られる。マンガン,アルミニウム,カルシウム,バナジ
ウム,クロム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ス
トロンチウム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫
等の卑金属の内いずれか1以上の担持量は、耐熱性無機
質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは前
記担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコート
した担体に対して0.1〜20.0wt%、好ましくは
1.0〜5.0wt%用いられる。貴金属の担持量が3
wt%より少なくなるにつれ、貴金属の絶対量が少なく
なるために活性が低くなり、触媒効果が得られにくくな
り、0.1wt%未満ではその傾向が著しいためであ
り、また、担持量が5wt%を超えるにつれ、貴金属の
粒径が大きくなり活性が低下する傾向が認められ10w
t%を超えるとその傾向が著しくなる傾向があるのでい
ずれも好ましくない。
ン,アルミニウム,カルシウム,バナジウム,クロム,
鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ストロンチウム,
ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫等の卑金属の内
いずれか1種以上の担持量が1wt%よりも少なくなる
につれ、貴金属に対する量が少ないために耐熱性に欠け
る傾向があり、0.1wt%未満では特にその傾向が著
しく、また担持量が5wt%を超えるにつれ4B族元素
や、マンガン,アルミニウム,カルシウム,バナジウ
ム,クロム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,スト
ロンチウム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫等
の卑金属が貴金属を覆い、活性点が減少し活性低下の傾
向が現れだし、20wt%を超えると著しくなる傾向が
るので、いずれも好ましくない。
が、触媒活性成分である1種以上の貴金属と、1種以上
の4B族元素、及び/又は、マンガン,アルミニウム,
カルシウム,バナジウム,クロム,鉄,コバルト,ニッ
ケル,銅,亜鉛,ストロンチウム,ジルコニウム,ニオ
ブ,モリブデン,錫等の卑金属を有していることによ
り、貴金属の近傍に4B族元素又は卑金属が共存し、貴
金属の周りにある4B族元素又は卑金属の一部が貴金属
の表面と一種の固溶体を形成し、貴金属を強固に捕捉す
ることができ、熱による拡散を抑制し、シンタリング現
象の生じるのを抑制することができる。その結果、一般
的な耐熱性触媒に比べて耐熱性を著しく高くすることが
できる。
ガス浄化装置が、排気系の後方に耐熱性排ガス浄化用触
媒を備え、電気ヒーター,バーナー,マイクロ波等によ
り直接耐熱性排ガス浄化用触媒を加熱、あるいは電気ヒ
ーター,バーナー,マイクロ波等によって加熱した空気
を送風して耐熱性排ガス浄化用触媒を加熱し、再生処理
を行うことにより、耐熱性排ガス浄化用触媒を再生燃焼
させる際の燃焼温度を低減することができる。この燃焼
温度低減効果により、システム的には電気ヒーターを用
いた場合には使用する電力量の低減や再生システムの小
型化等、バーナーを用いた場合にはバーナーの安定性や
安全性の改善等、マイクロ波を用いた場合にはマイクロ
波の漏洩対策、高電圧使用による安全性の改善を図るこ
とができる。
ながら説明する。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒はムライト質ハニカム担体基材1と、ムラ
イト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−アル
ミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2に担持され
たパラジウム3及びシリカ4とから構成されている。触
媒担体層2は、ムライト質ハニカム担体基材1あたり1
0.0wt%コートしてあり、パラジウム3及びシリカ
4はそれぞれムライト質ハニカム担体基材1あたり5.
0wt%及び5.0wt%担持されている。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液,所
定濃度のケイ酸エチールを所定の割合で混合し、この混
合水溶液に触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム
担体基材1を浸漬後、余分な水分を吹き払った後に12
0℃で1時間乾燥するという操作を数回繰り返すことに
より所定量の硝酸パラジウム,ケイ酸エチールを担持
後、550℃の温度で5時間焼成して、パラジウム3及
びシリカ4を担持した。この焼成の際の雰囲気は、空気
中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃度に希釈
した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成してもかま
わない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2上に担持
されたシリカ4と、シリカ4の上に担持したパラジウム
3と、から構成されており、担持量は第1実施例と同様
である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、触媒担体層2を担持したムライト質ハ
ニカム担体基材1を所定濃度のケイ酸エチールに浸漬
し、余分な溶液を吹き払った後に、120℃で2時間乾
燥後、酸化雰囲気中300℃で12時間焼成し、触媒担
体層2の上にシリカ4を担持した。更に、触媒担体層2
およびシリカ4を担持したムライト質ハニカム担体基材
1を所定濃度の硝酸パラジウム水溶液に浸漬し、余分な
水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥するという
操作を数回繰り返すことにより所定量の硝酸パラジウム
を担持後、550℃の温度で5時間焼成して、シリカ4
の上にパラジウム3を担持した。この焼成の際の雰囲気
は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃
度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成し
てもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持したパラジウム3と、パラジウム3の上に担持された
シリカ4と、から構成されており、担持量は第1実施例
と同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に120℃で2時間乾燥し、6
00℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基材
1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を形
成した。次に、触媒担体層2を担持したムライト質ハニ
カム担体基材1を、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液に
浸漬し、余分な水分を吹き払った後に、120℃で2時
間乾燥するという操作を数回繰り返すことにより所定量
の硝酸パラジウム3を担持後、550℃の温度で5時間
焼成して触媒担体層2の上にパラジウム3を担持した。
更に、触媒担体層2およびパラジウム3を担持したムラ
イト質ハニカム担体基材1を所定濃度のケイ酸エチール
のゾル溶液に浸漬し、余分なゾルを吹き払った後に、1
20℃で2時間乾燥するという操作を数回繰り返すこと
により所定量のケイ酸エチールを担持後、300℃で1
2時間焼成して、パラジウム3の上にシリカ4を担持し
た。この焼成の際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、
窒素や不活性ガスで4%濃度に希釈した水素ガス等の還
元雰囲気のどちらでもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2に担持さ
れたパラジウム3、シリカ4およびクロム5と、から構
成されている。触媒担体層2は、ムライト質ハニカム担
体基材1あたり10.0wt%コートしてあり、パラジ
ウム3,シリカ4及びクロム5はそれぞれムライト質ハ
ニカム担体基材1あたり5.0wt%、2.5wt%及
び2.5wt%担持されている。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液、所
定濃度のケイ酸エチール及び所定濃度の硝酸クロム水溶
液を所定の割合で混合し、この混合水溶液に触媒担体層
2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬後、
余分な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥する
という操作を数回繰り返すことにより所定量の硝酸パラ
ジウム,ケイ酸エチール及び硝酸クロムを担持後、55
0℃の温度で5時間焼成して触媒担体層2の上にパラジ
ウム3,シリカ4及びクロム5を担持した。この焼成の
際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガ
スで4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどち
らでもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持されたシリカ4及びクロム5と、更にシリカ4および
クロム5の上に担持したパラジウム3と、から構成され
ており、担持量は第4実施例と同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度のケイ酸エチール及び所定濃
度の硝酸クロム水溶液を所定の割合で混合し、この混合
水溶液に触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担
体基材1を浸漬後、余分な水分を吹き払った後に120
℃で2時間乾燥するという操作を数回繰り返すことによ
り所定量のケイ酸エチール及び硝酸クロムを担持後、6
00℃の温度で5時間焼成して、触媒担体層2の上にシ
リカ4及びクロム5を担持した。この焼成の際の雰囲気
は、空気中等の酸化雰囲気、窒素等の不活性ガスで4%
濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成
してもかまわない。そして、更にシリカ4,クロム5及
び触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材
1を、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液に浸漬後、余分
な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥するとい
う操作を繰り返すことにより所定量の硝酸パラジウムを
担持後、550℃の温度で5時間焼成して、シリカ4及
びクロム5の上にパラジウム3を担持した。この焼成の
際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガ
スで4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどち
らで焼成してもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持されたパラジウム3及びシリカ4と、更にパラジウム
3及びシリカ4の上に担持したクロム5と、から構成さ
れており、担持量は、第4実施例と同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液及び
所定濃度のケイ酸エチールを混合し、この混合水溶液に
触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1
を浸漬後、余分な水分を吹き払った後に120℃で2時
間乾燥するという操作を繰り返すことにより所定量の硝
酸パラジウム及びケイ酸エチールを担持後、550℃の
温度で5時間焼成して、触媒担体層2の上にパラジウム
3及びシリカ4を担持した。この焼成の際の雰囲気は、
空気中等の酸化雰囲気、窒素等の不活性ガスで4%濃度
に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成して
もかまわない。そして更にパラジウム3,シリカ4及び
触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1
を、所定濃度の硝酸クロム水溶液に浸漬後、余分な水分
を吹き払った後に120℃で2時間乾燥するという操作
を数回繰り返すことにより所定量の硝酸クロムを担持
後、600℃の温度で5時間焼成して、パラジウム3及
びシリカ4の上にクロム5を担持した。この焼成の際の
雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで
4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで
焼成してもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持されたパラジウム3及びクロム5と、更にそのパラジ
ウム3及びクロム5の上に担持されたシリカ4と、から
構成されており、担持量は、第4実施例と同様である。
排ガス浄化用触媒において、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液及び
所定濃度の硝酸クロム水溶液を所定の割合で混合し、こ
の混合水溶液に触媒担体層2を担持したムライト質ハニ
カム担体基材1を浸漬後、余分な水分を吹き払った後に
120℃で2時間乾燥するという操作を繰り返すことに
より所定量の硝酸パラジウム及び硝酸クロムを担持後、
550℃の温度で5時間焼成して、触媒担体層2の上に
パラジウム3及びクロム5を担持した。この焼成の際の
雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで
4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで
焼成してもかまわない。そして更に所定濃度のケイ酸エ
チールにパラジウム3,クロム5及び触媒担体層2を担
持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬後、余分な
水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥するという
操作を繰り返すことにより所定量のケイ酸エチールを担
持後、600℃の温度で5時間焼成して、パラジウム3
及びクロム5の上にシリカ4を担持した。この焼成の際
の雰囲1は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガス
で4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちら
で焼成してもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持されたシリカ4と、更にそのシリカ4の上に担持した
パラジウム3及びクロム5と、から構成されており、担
持量は、第4実施例と同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度のケイ酸エチールに触媒担体
層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬
後、余分な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥
するという操作を繰り返すことにより所定量のケイ酸エ
チールを担持後、600℃の温度で5時間焼成して、触
媒担体層2の上にシリカ4を担持した。この焼成の際の
雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで
4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで
焼成してもかまわない。そして更に所定濃度の硝酸パラ
ジウム水溶液及び硝酸クロム水溶液を所定の割合で混合
し、この混合水溶液にシリカ4及び触媒担体層2を担持
したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬後、余分な水
分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥するという操
作を繰り返すことにより所定量の硝酸パラジウム及び硝
酸クロムを担持後、550℃の温度で5時間焼成してシ
リカ4の上にパラジウム3及びクロム5を担持した。こ
の焼成の際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や
不活性ガスで4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲
気のどちらで焼成してもかまわない。
おける耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図であ
る。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ム
ライト質ハニカム担体基材1の表面に形成されたγ−ア
ルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担
持されたシリカ4と、そのシリカ4の上に担持されたパ
ラジウム3と、更にパラジウム3の上に担持されたクロ
ム5と、から構成されており、担持量は、第4実施例と
同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度のケイ酸エチールに触媒担体
層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬
後、余分な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥
するという操作を数回繰り返すことにより所定量のケイ
酸エチールを担持後、600℃の温度で5時間焼成して
触媒担体層2の上にシリカ4を担持した。この焼成の際
の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガス
で4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちら
で焼成してもかまわない。そして更に、シリカ4及び触
媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1
を、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液に浸漬後、余分な
水分を吹き払った後に120℃で1時間乾燥するという
操作を数回繰り返すことにより所定量の硝酸パラジウム
を担持後、550℃の温度で5時間焼成して、シリカ4
の上にパラジウム3を担持した。この焼成の際の雰囲気
は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃
度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成し
てもかまわない。そして更に、パラジウム3,シリカ4
及び触媒担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基
材1を、所定濃度の硝酸クロム水溶液に浸漬後、余分な
水分を吹き払った後に120℃で1時間乾燥するという
操作を数回繰り返すことにより所定量の硝酸クロムを担
持後、550℃の温度で5時間焼成して、パラジウム3
の上にクロム5を担持した。この焼成の際の雰囲気は、
空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃度に
希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成しても
かまわない。
施例における耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図
である。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1
と、ムライト質ハニカム担体基材1の表面に形成された
γ−アルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の
上に担持されたクロム5と、そのクロム5と、そのクロ
ム5の上に担持されたパラジウム3及びシリカ4と、か
ら構成されており、担持量は、第4実施例と同様であ
る。
排ガス効果用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸クロム水溶液に触媒担
体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬
後、余分な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥
するという操作を繰り返すことにより、所定量の硝酸ク
ロムを担持後、600℃の温度で5時間焼成して触媒担
体層2の上にクロム5を担持した。この焼成の際の雰囲
気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%
濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成
してもかまわない。そして更に、クロム5及び触媒担体
層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を、所定
濃度の硝酸パラジウム水溶液及び所定濃度のケイ酸エチ
ールを混合した混合水溶液に浸漬、余分な水分を吹き払
った後に120℃で2時間乾燥するという操作を数回繰
り返すことにより所定量の硝酸パラジウム及びケイ酸エ
チールを担持後、550℃の温度で5時間焼成して、ク
ロム5の上にパラジウム3及びシリカ4を担持した。こ
の焼成の際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や
不活性ガスで4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲
気のどちらで焼成してもかまわない。
施例における耐熱性排ガス浄化用触媒の要部断面模式図
である。この触媒は、ムライト質ハニカム担体基材1
と、ムライト質ハニカム担体基材1の表塩に形成された
γ−アルミナからなる触媒担体層2と、触媒担体層2の
上に担持されたクロム5と、そのクロム5の上に担持さ
れたパラジウム3と、そのパラジウム3の上に担持され
たシリカ4と、から構成されており、担持量は、第4実
施例と同様である。
排ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成して、ムライト質ハニカム担体基
材1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を
形成した。次に、所定濃度の硝酸クロム水溶液に触媒担
体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸漬
後、余分な水分を吹き払った後に120℃で2時間乾燥
するという操作を数回繰り返すことにより、所定量の硝
酸クロムを担持後、600℃の温度で5時間焼成して触
媒担体層2の上にクロム5を担持した。この焼成の際の
雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで
4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで
焼成してもかまわない。次に、クロム5及び触媒担体層
2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を、所定濃
度の硝酸パラジウム水溶液に浸漬、余分な水分を吹き払
った後に120℃で1時間乾燥するという操作を数回繰
り返すことにより所定量の硝酸パラジウムを担持後、5
50℃の温度で5時間焼成して、クロム5の上にパラジ
ウム3を担持した。この焼成の際の雰囲気は、空気中等
の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃度に希釈した
水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成してもかまわな
い。そして更に、パラジウム3,クロム5及び触媒担体
層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を、所定
濃度のケイ酸エチールに浸漬後、余分な水分を吹き払っ
た後に120℃で1時間乾燥するという操作を数回繰り
返すことにより、所定量のケイ酸エチールを担持後、酸
化雰囲気、550℃の温度で5時間焼成してパラジウム
3の上にシリカ4を担持した。この焼成の際の雰囲気
は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガスで4%濃
度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどちらで焼成し
てもかまわない。
ける排ガス浄化用触媒の要部断面模式図である。この触
媒は、ムライト質ハニカム担体基材1と、ムライト質ハ
ニカム担体基材1の表面に形成されたγ−アルミナから
なる触媒担体層2と、触媒担体層2の上に担持されたパ
ラジウム3と、から構成されている。触媒担体層2は、
ムライト質ハニカム担体基材1あたり10.0wt%コ
ートしてあり、パラジウム3はムライト質ハニカム担体
基材1あたり5wt%担持してある。
ガス浄化用触媒について、以下その製造方法を説明す
る。見かけ上の容積が約5ccのムライト質ハニカム担
体基材1を準備し、γ−アルミナ粉末,硝酸アルミニウ
ム,アルミナゾル及び蒸留水からなるスラリー中にムラ
イト質ハニカム担体基材1を浸漬し、引き上げて余分な
スラリーを吹き払った後に、120℃で2時間乾燥し、
600℃で2時間焼成してムライト質ハニカム担体基材
1の表面上にγ−アルミナ層からなる触媒担体層2を形
成した。次に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液に触媒
担体層2を担持したムライト質ハニカム担体基材1を浸
漬後、余分な水分を吹き払った後に120℃で乾燥する
という操作を数回繰り返すことにより所定量の硝酸パラ
ジウムを担持後、550℃の温度で5時間焼成して、触
媒担体層2の上にパラジウム3を担持した。この焼成の
際の雰囲気は、空気中等の酸化雰囲気、窒素や不活性ガ
スで4%濃度に希釈した水素ガス等の還元雰囲気のどち
らで焼成してもかまわない。
ガス浄化用触媒について、触媒の活性を以下の方法で評
価した。触媒を担持した担体基材を排気量2200cc
のディーゼルエンジンの排気系に設置し、回転数200
0rpm,トルク4kgmの条件下で、ディーゼルパテ
ィキュレートを所定量捕集した。その後、固定床流通装
置を使って、酸素分圧;12%,空間速度;30000
h-1,昇温速度;100℃/minの条件下で電気炉で
昇温しながらディーゼルパティキュレート中のSOFの
着火温度を測定した。次いで、触媒を担持した担体基材
を、600℃の温度で50時間熱処理を行った後に前記
の触媒の活性評価を実施して、熱処理前後での触媒の活
性の差と、第1比較例の触媒を用いた場合での同様な試
験を実施した時の活性の差を比較して、第1比較例の結
果よりも活性の差が少ない場合を耐熱性があると判断し
た。その結果を(表1)〜(表8)に示す。
うに、第1乃至第11実施例に示した本発明の触媒で
は、比較例の触媒に比べて熱処理前後での触媒の活性の
差が小さく、耐熱性が向上していることがわかった。
ば、耐熱性無機質ハニカム担体上あるいは金属製ハニカ
ム担体あるいはγ−アルミナ等の高比表面積の無機質を
コートした担体上に、触媒活性成分である貴金属を担持
する際に、1種以上の貴金属と共に、1種以上の4B族
元素を担持、あるいは耐熱性無機質ハニカム担体上ある
いは金属製ハニカム担体あるいはγ−アルミナ等の高比
表面積の無機質をコートした担体上に、触媒活性成分で
ある1種以上の貴金属と、1種以上の4B族元素と、マ
ンガン,アルミニウム,カルシウム,バナジウム,クロ
ム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ストロンチウ
ム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫等の卑金属
の内いずれか1以上を貴金属の近傍にあるように担持し
たことにより、触媒活性成分である貴金属のシンタリン
グを抑制し、排ガス処理用触媒の耐熱性を向上させるこ
とができることがわかった。
施例における排ガス浄化装置の断面模式図である。図1
3において、7はムライト質ハニカム担体基材に第1乃
至第11実施例に示した手順で触媒成分を担持した耐熱
性排ガス浄化用触媒である。8は耐熱性排ガス浄化用触
媒7の周りに巻回され、耐熱性排ガス浄化用触媒7を加
熱するヒーターである。本実施例では、ヒーター8を耐
熱性排ガス浄化用触媒7の周りに設けたが、耐熱性排ガ
ス浄化用触媒7の近傍であればどのように配置しても構
わない。更に本実施例では、ヒーター8を用いたが、バ
ーナーを用いたり、また、可燃性ガスを導入することに
よって耐熱性排ガス浄化用触媒7を加熱する等の他の加
熱手段を用いても構わない。9は耐熱性排ガス浄化用触
媒7及びヒーター8を収納するケースであり、ケース9
にはディーゼルエンジンから排出される排ガスが流入す
る流入口10と、ケース9の内で浄化された排ガスが流
出する流出口11が設けられている。
ゼル排ガス浄化装置について、以下その動作を説明す
る。まず、流入口10から排ガスをケース9の内に流入
し、ヒーター8により耐熱性排ガス浄化用触媒7を加熱
し、耐熱性排ガス浄化用触媒7の温度を200℃に保持
した。この動作を行った後、耐熱性排ガス浄化用触媒7
を観察したところ、ディーゼルパティキュレートは残存
しておらず、更に流出口11から排出される排ガスの中
にもディーゼルパティキュレートは認められなかった。
浄化装置によれば、排ガス温度が触媒活性温度に達しな
い場合、ヒーター8等の加熱手段によって耐熱性排ガス
浄化用触媒7を加熱して活性温度まで昇温させることに
よって、例えば、アイドリング時のような排ガスの温度
が低い場合でも、十分にディーゼル排ガス中のパティキ
ュレートを吸着、酸化燃焼させることができることがわ
かった。
化用触媒において、担体上に担持した貴金属粒子の近傍
に1種以上の4B族元素あるいは1種以上の4B族元素
及びマンガン,アルミニウム,カルシウム,バナジウ
ム,クロム,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,スト
ロンチウム,ジルコニウム,ニオブ,モリブデン,錫等
の卑金属の内いずれか1種以上を共存させることで、貴
金属微粒子のシンタリングを防止して一般的な耐熱性触
媒に比べて耐熱性の高い優れた耐熱性排ガス浄化用触媒
を実現することができる。
化装置においては、耐熱性排ガス浄化用触媒と、その耐
熱性排ガス浄化用触媒を加熱する加熱部又は加熱流体を
吹き付けて加熱する送風部及び加熱部と、を備えたの
で、排ガスの浄化効果を向上させ、排ガス温度が低い場
合でも十分にディーゼルパティキュレートを燃焼させる
ことができる優れた排ガス浄化装置を実現することがで
きる。
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
用触媒の要部断面模式図
浄化用触媒の要部断面模式図
浄化用触媒の要部断面模式図
の要部断面模式図
置の断面模式図
Claims (18)
- 【請求項1】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒であって、耐熱性無機質ハニカ
ム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは前記各担体
にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコートした担
体と、前記担体上に担持された触媒活性成分である1種
以上の貴金属及び1種以上の4B族元素と、を備えたこ
とを特徴とする耐熱性排ガス浄化用触媒。 - 【請求項2】前記担体に対する前記貴金属の担持量が
0.1〜10.0wt%であり、前記担体に対する前記
4B族元素の担持量が0.1〜20.0wt%であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の耐熱性排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項3】前記担体上に、マンガン,アルミニウム,
カルシウム,バナジウム,クロム,鉄,コバルト,ニッ
ケル,銅,亜鉛,ストロンチウム,ジルコニウム,ニオ
ブ,モリブデン,錫等の卑金属の内いずれか1種以上を
担持していることを特徴とする請求項1又は2に記載の
耐熱性排ガス浄化用触媒。 - 【請求項4】前記担体に対する前記卑金属の担持量が
0.1〜20.0wt%であることを特徴とする請求項
3に記載の耐熱性排ガス浄化用触媒。 - 【請求項5】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、触媒活性成分である1種以上の貴金
属と、1種以上の4B族元素と、の混合物を担持させる
担持工程を備えていることを特徴とする耐熱性排ガス浄
化用触媒の製造方法。 - 【請求項6】前記担持工程の前記混合物が、マンガン,
アルミニウム,カルシウム,バナジウム,クロム,鉄,
コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,ストロンチウム,ジル
コニウム,ニオブ,モリブデン,錫等の卑金属の内いず
れか1種以上を含有することを特徴とする請求項5に記
載の耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項7】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の4B族元素を担持さ
せる元素担持工程と、次いで、前記元素担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴金
属担持工程と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガス
浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項8】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の貴金属を担持させる
貴金属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の4B族元素を担持させる
元素担持工程と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガ
ス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項9】前記貴金属担持工程又は前記遷移金属担持
工程において、前記貴金属又は前記4B族元素を含む溶
液中に、請求項6に記載の卑金属を混合したことを特徴
とする請求項7又は8に記載の耐熱性排ガス浄化用触媒
の製造方法。 - 【請求項10】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の貴金属と、前記1種
以上の4B族元素と、を担持させる貴金属・元素担持工
程と、次いで、前記貴金属・元素担持工程で担持された
担体上に前記1種以上の卑金属を担持させる卑金属担持
工程と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガス浄化用
触媒の製造方法。 - 【請求項11】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の卑金属を担持させる
卑金属担持工程と、次いで、前記卑金属担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の貴金属と、前記1種以上
の4B族元素と、を担持させる貴金属・元素担持工程
と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガス浄化用触媒
の製造方法。 - 【請求項12】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の4B族元素を担持さ
せる元素担持工程と、次いで、前記元素担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴金
属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持され
た担体上に前記1種以上の卑金属を担持させる卑金属担
持工程と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガス浄化
用触媒の製造方法。 - 【請求項13】内燃機関の排ガス等に含まれる一酸化炭
素,炭化水素,パティキュレートを酸化燃焼するための
耐熱性排ガス浄化用触媒の製造方法であって、耐熱性無
機質ハニカム担体あるいは金属製ハニカム担体若しくは
前記各担体にγ−アルミナ等の高比表面積の無機質をコ
ートした担体上に、前記1種以上の卑金属を担持させる
卑金属担持工程と、次いで、前記卑金属担持工程で担持
された担体上に前記1種以上の貴金属を担持させる貴金
属担持工程と、次いで、前記貴金属担持工程で担持され
た担体上に前記1種以上の4B族元素を担持させる元素
担持工程と、を備えたことを特徴とする耐熱性排ガス浄
化用触媒の製造方法。 - 【請求項14】前記各担持工程が、前記担体を前記貴金
属、前記4B族元素及び前記卑金属の単体又は混合物を
有する溶液中に含浸させる含浸工程と、前記含浸工程で
含浸させた前記担体を500℃〜1000℃の温度で焼
成する焼成工程と、を備えたことを特徴とする請求項5
乃至13の内いずれか1に記載の耐熱性排ガス浄化用触
媒の製造方法。 - 【請求項15】請求項1乃至4の内いずれか1に記載の
耐熱性排ガス浄化用触媒と、前記耐熱性排ガス浄化用触
媒に配設された加熱部と、を備えたことを特徴とする排
ガス浄化装置。 - 【請求項16】前記耐熱性排ガス浄化用触媒と、前記耐
熱性排ガス浄化用触媒を収納するケースと、前記ケース
に形成された排ガス流入口と、前記ケースに形成された
浄化ガス流出口と、前記ケース内の前記加熱部と、を備
えたことを特徴とする請求項15に記載の排ガス浄化装
置。 - 【請求項17】請求項1乃至4の内いずれか1に記載の
耐熱性排ガス浄化用触媒と、加熱流体を吹き付けて前記
耐熱性排ガス浄化用触媒を加熱するために前記耐熱性排
ガス浄化用触媒に配設された送風部と、前記流体を加熱
する加熱部と、を備えたことを特徴とする排ガス浄化装
置。 - 【請求項18】前記耐熱性排ガス浄化用触媒と、前記耐
熱性排ガス浄化用触媒を収納するケースと、前記ケース
に形成された浄化ガス流出口と、前記ケース内の前記送
風部と、前記ケース内の前記加熱部と、を備えたことを
特徴とする請求項17に記載の排ガス浄化装置。
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JP21726095A Expired - Fee Related JP3596107B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 耐熱性排ガス浄化用触媒及びその製造方法及びそれを用いた排ガス浄化装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-08-25 JP JP21726095A patent/JP3596107B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6426443B1 (en) | 1996-06-12 | 2002-07-30 | Guild Associates, Inc. | Catalytic process for the decomposition of perfluoroalkanes |
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