JPH09926A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH09926A JPH09926A JP7156428A JP15642895A JPH09926A JP H09926 A JPH09926 A JP H09926A JP 7156428 A JP7156428 A JP 7156428A JP 15642895 A JP15642895 A JP 15642895A JP H09926 A JPH09926 A JP H09926A
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- carrier
- catalyst
- purification
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】硫黄被毒を防止するとともに、耐熱性を向上さ
せ高温耐久後のＮＯx 浄化率の低下度合いを小さくす
る。 【構成】酸素過剰の雰囲気下で排ガス中のＮＯx 、ＣＯ
及びＨＣを浄化する排ガス浄化用触媒であって、Ｔｉと
Ｚｒ及びＡｌの複合酸化物よりなる担体と、担体に担持
されたＮＯx 吸蔵材及び触媒貴金属と、を含んでなるこ
とを特徴とする。Ｔｉ−Ｚｒ−Ａｌ複合酸化物の担体を
用いることで、Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物による硫黄被毒防
止とＡｌによる耐熱性付与の両作用が両立される。
せ高温耐久後のＮＯx 浄化率の低下度合いを小さくす
る。 【構成】酸素過剰の雰囲気下で排ガス中のＮＯx 、ＣＯ
及びＨＣを浄化する排ガス浄化用触媒であって、Ｔｉと
Ｚｒ及びＡｌの複合酸化物よりなる担体と、担体に担持
されたＮＯx 吸蔵材及び触媒貴金属と、を含んでなるこ
とを特徴とする。Ｔｉ−Ｚｒ−Ａｌ複合酸化物の担体を
用いることで、Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物による硫黄被毒防
止とＡｌによる耐熱性付与の両作用が両立される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの内燃機関
から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関
し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、すなわち排ガ
ス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2 ）及び
炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に酸化するのに
必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス中の、窒素酸
化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる排ガス浄化用
触媒に関する。
から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関
し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、すなわち排ガ
ス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2 ）及び
炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に酸化するのに
必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス中の、窒素酸
化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる排ガス浄化用
触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の排ガス浄化用触媒とし
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。また、酸
素吸蔵能をもつセリア（セリウム酸化物）を併用し、低
温活性を高めた三元触媒も知られている。
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。また、酸
素吸蔵能をもつセリア（セリウム酸化物）を併用し、低
温活性を高めた三元触媒も知られている。
【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し、浄化するものであっ
て、前記三元触媒はリーンバーン時の排ガスの酸素過剰
雰囲気下においては、ＮＯx の還元除去に対しては充分
な浄化性能を示さない。このため、酸素過剰雰囲気下に
おいてもＮＯx を浄化しうる触媒及び浄化システムの開
発が望まれている。
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し、浄化するものであっ
て、前記三元触媒はリーンバーン時の排ガスの酸素過剰
雰囲気下においては、ＮＯx の還元除去に対しては充分
な浄化性能を示さない。このため、酸素過剰雰囲気下に
おいてもＮＯx を浄化しうる触媒及び浄化システムの開
発が望まれている。
【０００５】そこで本願出願人は、先にアルカリ土類金
属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持した排ガス
浄化用触媒（特開平５−３１７６５２号公報）や、ラン
タンとＰｔを多孔質担体に担持した排ガス浄化用触媒
（特開平５−１６８８６０号公報）を提案している。こ
れらの排ガス浄化用触媒によれば、リーン側ではＮＯx
がアルカリ土類金属の酸化物やランタンの酸化物（ＮＯ
x 吸蔵材）に吸蔵され、それが過渡域において発生する
ストイキ又はリッチ側でＨＣやＣＯなどの還元性成分と
反応して浄化されるため、リーン側においてもＮＯx の
浄化性能に優れている。
属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持した排ガス
浄化用触媒（特開平５−３１７６５２号公報）や、ラン
タンとＰｔを多孔質担体に担持した排ガス浄化用触媒
（特開平５−１６８８６０号公報）を提案している。こ
れらの排ガス浄化用触媒によれば、リーン側ではＮＯx
がアルカリ土類金属の酸化物やランタンの酸化物（ＮＯ
x 吸蔵材）に吸蔵され、それが過渡域において発生する
ストイキ又はリッチ側でＨＣやＣＯなどの還元性成分と
反応して浄化されるため、リーン側においてもＮＯx の
浄化性能に優れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで排ガス中に
は、燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）が燃焼して生成したＳ
Ｏ x が含まれている。このＳＯx は、リーン側で触媒金
属により酸化され、また水蒸気との反応も加わって、亜
硫酸イオンや硫酸イオンが生成する。そしてこれらがＮ
Ｏx 吸蔵材と反応して亜硫酸塩や硫酸塩が生成すると、
ＮＯx 吸蔵材によるＮＯx 吸蔵作用が損なわれ浄化性能
が低下するという硫黄被毒が生じることが明らかとなっ
た。
は、燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）が燃焼して生成したＳ
Ｏ x が含まれている。このＳＯx は、リーン側で触媒金
属により酸化され、また水蒸気との反応も加わって、亜
硫酸イオンや硫酸イオンが生成する。そしてこれらがＮ
Ｏx 吸蔵材と反応して亜硫酸塩や硫酸塩が生成すると、
ＮＯx 吸蔵材によるＮＯx 吸蔵作用が損なわれ浄化性能
が低下するという硫黄被毒が生じることが明らかとなっ
た。
【０００７】そして従来の排ガス浄化用触媒では、吸着
作用に優れた活性アルミナを担体として使用している
が、活性アルミナ担体はＳＯx をも吸着し易いという性
質があることから、上記硫黄被毒が促進されるという現
象もあった。またＳＯx がアルミナに吸着されると、ア
ルミナは酸性側となってＮＯx と反発し合い、ＮＯx 吸
蔵材へのＮＯx の吸蔵が阻害される。さらにＳＯx とＮ
Ｏx吸蔵材とが硫酸塩あるいは亜硫酸塩を生成する場合
もあり、この硫酸塩あるいは亜硫酸塩は分解し難いので
ＮＯx 吸蔵材のＮＯx 吸蔵作用が回復できず耐久性が損
なわれるという不具合もあった。
作用に優れた活性アルミナを担体として使用している
が、活性アルミナ担体はＳＯx をも吸着し易いという性
質があることから、上記硫黄被毒が促進されるという現
象もあった。またＳＯx がアルミナに吸着されると、ア
ルミナは酸性側となってＮＯx と反発し合い、ＮＯx 吸
蔵材へのＮＯx の吸蔵が阻害される。さらにＳＯx とＮ
Ｏx吸蔵材とが硫酸塩あるいは亜硫酸塩を生成する場合
もあり、この硫酸塩あるいは亜硫酸塩は分解し難いので
ＮＯx 吸蔵材のＮＯx 吸蔵作用が回復できず耐久性が損
なわれるという不具合もあった。
【０００８】そこで本願出願人は、ＴｉとＺｒの複合酸
化物よりなる担体にＮＯx 吸蔵材と触媒貴金属とを担持
した排ガス浄化用触媒を提案している（特願平７−４３
９６号、本願出願時未公開）。この排ガス浄化用触媒に
よれば、ＴｉとＺｒの複合酸化物はアルミナに比べて硫
酸イオンや亜硫酸イオンが吸着しにくく、かつ吸着して
硫酸塩となったとしてもその硫酸塩が分解しやすい性質
をもつことや、ＴｉとＺｒの複合安定化により耐熱性や
酸性度が向上するという効果をもち、触媒性能の向上と
硫黄被毒の防止の両立に効果的である。
化物よりなる担体にＮＯx 吸蔵材と触媒貴金属とを担持
した排ガス浄化用触媒を提案している（特願平７−４３
９６号、本願出願時未公開）。この排ガス浄化用触媒に
よれば、ＴｉとＺｒの複合酸化物はアルミナに比べて硫
酸イオンや亜硫酸イオンが吸着しにくく、かつ吸着して
硫酸塩となったとしてもその硫酸塩が分解しやすい性質
をもつことや、ＴｉとＺｒの複合安定化により耐熱性や
酸性度が向上するという効果をもち、触媒性能の向上と
硫黄被毒の防止の両立に効果的である。
【０００９】ところがさらなる研究の結果、ＴｉとＺｒ
の複合酸化物よりなる担体を用いた排ガス浄化用触媒で
は、９００℃以上の高温下で用いられた場合に熱劣化が
大きく、高温耐久後のＮＯx 浄化率の低下度合いが大き
いことが明らかとなった。本発明はこのような事情に鑑
みてなされたものであり、ＮＯx の浄化性能を高く維持
しつつ硫黄被毒を防止するとともに、耐熱性を向上させ
高温耐久後のＮＯ x 浄化率の低下度合いを小さくするこ
とを目的とする。
の複合酸化物よりなる担体を用いた排ガス浄化用触媒で
は、９００℃以上の高温下で用いられた場合に熱劣化が
大きく、高温耐久後のＮＯx 浄化率の低下度合いが大き
いことが明らかとなった。本発明はこのような事情に鑑
みてなされたものであり、ＮＯx の浄化性能を高く維持
しつつ硫黄被毒を防止するとともに、耐熱性を向上させ
高温耐久後のＮＯ x 浄化率の低下度合いを小さくするこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒は、酸素過剰の雰囲気下で排ガス
中のＮＯx 、ＣＯ及びＨＣを浄化する排ガス浄化用触媒
であって、ＴｉとＺｒ及びＡｌの複合酸化物よりなる担
体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素
の中から選ばれ担体に担持されたＮＯx 吸蔵材と、担体
に担持された触媒貴金属と、を含んでなることを特徴と
する。
明の排ガス浄化用触媒は、酸素過剰の雰囲気下で排ガス
中のＮＯx 、ＣＯ及びＨＣを浄化する排ガス浄化用触媒
であって、ＴｉとＺｒ及びＡｌの複合酸化物よりなる担
体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素
の中から選ばれ担体に担持されたＮＯx 吸蔵材と、担体
に担持された触媒貴金属と、を含んでなることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】本発明の排ガス浄化用触媒では、担体がＴｉ−
Ｚｒ−Ａｌ複合酸化物から構成されている。チタニア
（ＴｉＯ2 ）やジルコニア（ＺｒＯ2 ）は、アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）に比べて硫酸イオンや亜硫酸イオンが吸
着しにくく、また吸着した硫酸イオンや亜硫酸イオンに
より生成した硫酸塩は低温で容易に分解する。
Ｚｒ−Ａｌ複合酸化物から構成されている。チタニア
（ＴｉＯ2 ）やジルコニア（ＺｒＯ2 ）は、アルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）に比べて硫酸イオンや亜硫酸イオンが吸
着しにくく、また吸着した硫酸イオンや亜硫酸イオンに
より生成した硫酸塩は低温で容易に分解する。
【００１２】したがって担持されているＮＯx 吸蔵材と
硫酸イオンや亜硫酸イオンが接触する確率が低下し、Ｎ
Ｏx 吸蔵材の硫黄被毒が防止される一方、ＮＯx 吸蔵材
とＮＯx とが接触する確率が増大する。これによりＮＯ
x 浄化能が向上する。また、ＳＯx とＮＯx 吸蔵材とが
反応して硫酸塩あるいは亜硫酸塩を生成するのが防止さ
れるので、その硫酸塩あるいは亜硫酸塩によりＮＯx 吸
蔵材のＮＯx 吸蔵作用が損なわれるのが防止され、耐久
性が向上する。
硫酸イオンや亜硫酸イオンが接触する確率が低下し、Ｎ
Ｏx 吸蔵材の硫黄被毒が防止される一方、ＮＯx 吸蔵材
とＮＯx とが接触する確率が増大する。これによりＮＯ
x 浄化能が向上する。また、ＳＯx とＮＯx 吸蔵材とが
反応して硫酸塩あるいは亜硫酸塩を生成するのが防止さ
れるので、その硫酸塩あるいは亜硫酸塩によりＮＯx 吸
蔵材のＮＯx 吸蔵作用が損なわれるのが防止され、耐久
性が向上する。
【００１３】さらに、担体をＴｉ−Ｚｒ−Ａｌ複合酸化
物とすることにより、上記の作用が損なわれることがほ
とんどなく、逆に複合安定化の効果が得られ、耐熱性が
格段に向上する。
物とすることにより、上記の作用が損なわれることがほ
とんどなく、逆に複合安定化の効果が得られ、耐熱性が
格段に向上する。
【００１４】
〔発明の具体例〕担体を構成するＴｉとＺｒ及びＡｌの
比率は特に制限されないが、ＴｉとＺｒとはＺｒ／（Ｔ
ｉ＋Ｚｒ）で示されるＺｒのモル分率が０．２〜０．５
の範囲とするのがよい。モル分率がこの範囲を外れる
と、担体の比表面積が減少したり、酸性度（酸点の数）
の向上が期待できず、その結果、複合担体とした効果が
低下するという問題がある。
比率は特に制限されないが、ＴｉとＺｒとはＺｒ／（Ｔ
ｉ＋Ｚｒ）で示されるＺｒのモル分率が０．２〜０．５
の範囲とするのがよい。モル分率がこの範囲を外れる
と、担体の比表面積が減少したり、酸性度（酸点の数）
の向上が期待できず、その結果、複合担体とした効果が
低下するという問題がある。
【００１５】またＡｌは、ＴｉとＺｒの合計に対してモ
ル比で１〜９の範囲とするのが望ましい。Ａｌがこの範
囲より少ないと耐熱性が十分でなく、この範囲より多く
なると硫黄被毒が生じやすくなる。担体は、モノリス担
体基材、メタル担体基材あるいはペレット基材表面に担
持層として被覆形成することができる。また担体自体か
らモノリス担体基材やペレット担体基材を形成してもよ
い。
ル比で１〜９の範囲とするのが望ましい。Ａｌがこの範
囲より少ないと耐熱性が十分でなく、この範囲より多く
なると硫黄被毒が生じやすくなる。担体は、モノリス担
体基材、メタル担体基材あるいはペレット基材表面に担
持層として被覆形成することができる。また担体自体か
らモノリス担体基材やペレット担体基材を形成してもよ
い。
【００１６】担体に担持されたＮＯx 吸蔵材としては、
アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選
ばれる少なくとも一種が用いられる。アルカリ金属とし
てはリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムが挙げ
られる。また、アルカリ土類金属とは周期表２Ａ族元素
をいい、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウムが挙げられる。また希土類元素としては、スカ
ンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセ
オジム、ネオジムなどが例示される。
アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選
ばれる少なくとも一種が用いられる。アルカリ金属とし
てはリチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムが挙げ
られる。また、アルカリ土類金属とは周期表２Ａ族元素
をいい、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウムが挙げられる。また希土類元素としては、スカ
ンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセ
オジム、ネオジムなどが例示される。
【００１７】ＮＯx 吸蔵材の含有量は、担体１００ｇに
対して０．０５〜１．０モルの範囲が望ましい。含有量
が０．０５モルより少ないとＮＯx 吸蔵能力が小さくＮ
Ｏx浄化性能が低下し、１．０モルを超えて含有して
も、ＮＯx 吸蔵能力が飽和すると同時にＨＣのエミッシ
ョンが増加するなどの不具合が生じる。触媒貴金属とし
ては、Ｐｔ，Ｒｈ及びＰｄの１種又は複数種を用いるこ
とができ、Ｐｔが特に望ましい。その担持量は、いずれ
の貴金属でも、担体１００ｇ（触媒全体の体積１リット
ル相当）に０．１〜２０ｇが好ましく、０．５〜１０ｇ
が特に好ましい。触媒貴金属の担持量をこれ以上増加さ
せても活性は向上せず、その有効利用が図れない。また
触媒貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上十分な
活性が得られない。
対して０．０５〜１．０モルの範囲が望ましい。含有量
が０．０５モルより少ないとＮＯx 吸蔵能力が小さくＮ
Ｏx浄化性能が低下し、１．０モルを超えて含有して
も、ＮＯx 吸蔵能力が飽和すると同時にＨＣのエミッシ
ョンが増加するなどの不具合が生じる。触媒貴金属とし
ては、Ｐｔ，Ｒｈ及びＰｄの１種又は複数種を用いるこ
とができ、Ｐｔが特に望ましい。その担持量は、いずれ
の貴金属でも、担体１００ｇ（触媒全体の体積１リット
ル相当）に０．１〜２０ｇが好ましく、０．５〜１０ｇ
が特に好ましい。触媒貴金属の担持量をこれ以上増加さ
せても活性は向上せず、その有効利用が図れない。また
触媒貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上十分な
活性が得られない。
【００１８】なお、ＮＯx 吸蔵材及び触媒貴金属を担体
に担持させるには、その塩化物や硝酸塩等を用いて、含
浸法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同
様に担持させることができる。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。
に担持させるには、その塩化物や硝酸塩等を用いて、含
浸法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同
様に担持させることができる。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。
【００１９】（実施例１）四塩化チタンと硝酸ジルコニ
ル及び硝酸アルミニウムを、モル比でＴｉ：Ｚｒ：Ａｌ
＝０．２５：０．２５：０．５となるように水中で攪拌
混合して混合水溶液とし、中和剤として尿素及び炭酸ア
ンモニウムを用いて、共沈法により沈澱物を得た。この
沈澱物を洗浄し、８０℃で乾燥し５００℃で５時間焼成
して、Ｚｒ−Ｔｉ−Ａｌ複合酸化物からなる担体粉末を
調製した。
ル及び硝酸アルミニウムを、モル比でＴｉ：Ｚｒ：Ａｌ
＝０．２５：０．２５：０．５となるように水中で攪拌
混合して混合水溶液とし、中和剤として尿素及び炭酸ア
ンモニウムを用いて、共沈法により沈澱物を得た。この
沈澱物を洗浄し、８０℃で乾燥し５００℃で５時間焼成
して、Ｚｒ−Ｔｉ−Ａｌ複合酸化物からなる担体粉末を
調製した。
【００２０】この担体粉末の所定量を、所定濃度のジニ
トロジアンミン白金水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した
後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成し
て白金（Ｐｔ）を担持させた。Ｐｔの担持量は、担体１
００ｇ（１Ｌ相当）に対してＰｔが２ｇである。次に、
Ｐｔが担持された担体粉末を、所定濃度の酢酸バリウム
水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した後に蒸発乾固させ、
大気中にて３００℃で３時間焼成してＮＯx 吸蔵材とし
てのバリウム（Ｂａ）を担持させた。Ｂａの担持量は、
担体１００ｇ（１Ｌ相当）に対してＢａが０．３ｍｏｌ
である。
トロジアンミン白金水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した
後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成し
て白金（Ｐｔ）を担持させた。Ｐｔの担持量は、担体１
００ｇ（１Ｌ相当）に対してＰｔが２ｇである。次に、
Ｐｔが担持された担体粉末を、所定濃度の酢酸バリウム
水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した後に蒸発乾固させ、
大気中にて３００℃で３時間焼成してＮＯx 吸蔵材とし
てのバリウム（Ｂａ）を担持させた。Ｂａの担持量は、
担体１００ｇ（１Ｌ相当）に対してＢａが０．３ｍｏｌ
である。
【００２１】最後に、ＰｔとＢａが担持された担体粉末
を水素気流中にて５００℃で３時間処理し、実施例１の
排ガス浄化用触媒粉末を調製した。 （実施例２）四塩化チタンと硝酸ジルコニル及び硝酸ア
ルミニウムを、モル比でＴｉ：Ｚｒ：Ａｌ＝０．１：
０．１：０．８となるように用いたこと以外は実施例１
と同様にして担体粉末を調製し、この担体粉末を用いて
実施例１と同様にして実施例２の排ガス浄化用触媒粉末
を調製した。 （比較例１）Ｚｒ−Ｔｉ−Ａｌ複合酸化物からなる担体
粉末を用いず、アルミナ粉末を用いたこと以外は実施例
１と同様にして、比較例１の排ガス浄化用触媒粉末を調
製した。 （比較例２）硝酸アルミニウムを用いず、 四塩化チタ
ンと硝酸ジルコニルをモル比でＴｉ：Ｚｒ＝０．５：
０．５となるように用いたこと以外は実施例１と同様に
して担体粉末を調製し、この担体粉末を用いて実施例１
と同様にして比較例２の排ガス浄化用触媒粉末を調製し
た。
を水素気流中にて５００℃で３時間処理し、実施例１の
排ガス浄化用触媒粉末を調製した。 （実施例２）四塩化チタンと硝酸ジルコニル及び硝酸ア
ルミニウムを、モル比でＴｉ：Ｚｒ：Ａｌ＝０．１：
０．１：０．８となるように用いたこと以外は実施例１
と同様にして担体粉末を調製し、この担体粉末を用いて
実施例１と同様にして実施例２の排ガス浄化用触媒粉末
を調製した。 （比較例１）Ｚｒ−Ｔｉ−Ａｌ複合酸化物からなる担体
粉末を用いず、アルミナ粉末を用いたこと以外は実施例
１と同様にして、比較例１の排ガス浄化用触媒粉末を調
製した。 （比較例２）硝酸アルミニウムを用いず、 四塩化チタ
ンと硝酸ジルコニルをモル比でＴｉ：Ｚｒ＝０．５：
０．５となるように用いたこと以外は実施例１と同様に
して担体粉末を調製し、この担体粉末を用いて実施例１
と同様にして比較例２の排ガス浄化用触媒粉末を調製し
た。
【００２２】（試験・評価）上記のそれぞれの排ガス浄
化用触媒粉末について、初期と、硫黄被毒耐久試験後及
び高温耐久試験後のＮＯx 浄化率を測定した。 （１）初期ＮＯx 浄化率 常法によりそれぞれの排ガス浄化用触媒粉末からペレッ
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒０．５ｇを評価
装置に配置し、表１に示すリーン側のモデル排ガスとリ
ッチ側のモデル排ガスを２分毎に交互に繰り返して流速
２Ｌ／ｍｉｎで流し、過渡域におけるＮＯx の初期浄化
率を測定した。入りガス温度は４００℃である。結果を
表４に示す。なお、ＮＯx 浄化率は、次式で定義され
る。
化用触媒粉末について、初期と、硫黄被毒耐久試験後及
び高温耐久試験後のＮＯx 浄化率を測定した。 （１）初期ＮＯx 浄化率 常法によりそれぞれの排ガス浄化用触媒粉末からペレッ
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒０．５ｇを評価
装置に配置し、表１に示すリーン側のモデル排ガスとリ
ッチ側のモデル排ガスを２分毎に交互に繰り返して流速
２Ｌ／ｍｉｎで流し、過渡域におけるＮＯx の初期浄化
率を測定した。入りガス温度は４００℃である。結果を
表４に示す。なお、ＮＯx 浄化率は、次式で定義され
る。
【００２３】ＮＯx 浄化率（％）＝１００×（１−４分
間の出口ガス中のＮＯx 量／４分間の入りガス中のＮＯ
x 量）
間の出口ガス中のＮＯx 量／４分間の入りガス中のＮＯ
x 量）
【００２４】
【表１】 （２）硫黄被毒耐久試験後のＮＯx 浄化率 常法によりそれぞれの排ガス浄化用触媒粉末からペレッ
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒を耐久試験装置
に配置し、表２に示すリーン側のモデル排ガスとリッチ
側のモデル排ガスを、入りガス温度６００℃でリーン…
リッチを４分…１分で切り替えながら流し、触媒１ｇ当
たり１時間１５分行った。
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒を耐久試験装置
に配置し、表２に示すリーン側のモデル排ガスとリッチ
側のモデル排ガスを、入りガス温度６００℃でリーン…
リッチを４分…１分で切り替えながら流し、触媒１ｇ当
たり１時間１５分行った。
【００２５】その後、初期ＮＯx 浄化率の測定と同様に
して過渡域におけるＮＯx 浄化率を測定した。結果を表
４に示す。
して過渡域におけるＮＯx 浄化率を測定した。結果を表
４に示す。
【００２６】
【表２】 （３）高温耐久試験後のＮＯx 浄化率 常法によりそれぞれの排ガス浄化用触媒粉末からペレッ
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒を耐久試験装置
に配置し、表３に示すリーン側のモデル排ガスとリッチ
側のモデル排ガスを、入りガス温度９００℃でリーン…
リッチを１分…４分で切り替えながら５時間流した。
ト化されたそれぞれの排ガス浄化用触媒を耐久試験装置
に配置し、表３に示すリーン側のモデル排ガスとリッチ
側のモデル排ガスを、入りガス温度９００℃でリーン…
リッチを１分…４分で切り替えながら５時間流した。
【００２７】その後、初期ＮＯx 浄化率の測定と同様に
して過渡域におけるＮＯx 浄化率を測定した。結果を表
４に示す。
して過渡域におけるＮＯx 浄化率を測定した。結果を表
４に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】 表４より、比較例１の排ガス浄化用触媒は高温耐久後に
は高いＮＯx 浄化率を示すものの、硫黄被毒耐久試験後
のＮＯx 浄化率が低く、硫黄被毒を受けやすいことがわ
かる。この結果は、担体がアルミナのみから構成されて
いることに起因していることが明らかである。
は高いＮＯx 浄化率を示すものの、硫黄被毒耐久試験後
のＮＯx 浄化率が低く、硫黄被毒を受けやすいことがわ
かる。この結果は、担体がアルミナのみから構成されて
いることに起因していることが明らかである。
【００３０】また比較例２の排ガス浄化用触媒は、比較
例１に比べて硫黄被毒耐久試験後のＮＯx 浄化率が向上
しているものの、高温耐久試験後のＮＯx 浄化率が低く
なっている。この結果は、Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物担体と
したことに起因していることが明らかである。一方、実
施例の排ガス浄化用触媒は、硫黄被毒耐久試験後及び高
温耐久試験後の両方のＮＯx 浄化率の低下度合いが比較
例に比べて小さく、優れた性能を示している。つまり、
Ｔｉ−Ｚｒ−Ａｌの３成分複合酸化物担体とすることに
より、比較例１と比較例２の中庸の性能となるのではな
く、比較例１と比較例２の長所のみが複合された性能と
なっていることが明らかである。
例１に比べて硫黄被毒耐久試験後のＮＯx 浄化率が向上
しているものの、高温耐久試験後のＮＯx 浄化率が低く
なっている。この結果は、Ｔｉ−Ｚｒ複合酸化物担体と
したことに起因していることが明らかである。一方、実
施例の排ガス浄化用触媒は、硫黄被毒耐久試験後及び高
温耐久試験後の両方のＮＯx 浄化率の低下度合いが比較
例に比べて小さく、優れた性能を示している。つまり、
Ｔｉ−Ｚｒ−Ａｌの３成分複合酸化物担体とすることに
より、比較例１と比較例２の中庸の性能となるのではな
く、比較例１と比較例２の長所のみが複合された性能と
なっていることが明らかである。
【００３１】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、高いＮＯx 浄化性能を維持しつつ、硫黄被毒と高
温熱劣化の二つの障害を克服することができ、耐久性に
きわめて優れている。
れば、高いＮＯx 浄化性能を維持しつつ、硫黄被毒と高
温熱劣化の二つの障害を克服することができ、耐久性に
きわめて優れている。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ Ｂ０１Ｊ 20/04 ＺＡＢ １０２Ａ 23/63 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (72)発明者 ▲高▼橋 直樹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 田中 寿幸 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素過剰の雰囲気下で排ガス中の窒素酸
化物（ＮＯx ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｈ
Ｃ）を浄化する排ガス浄化用触媒であって、 チタン（Ｔｉ）とジルコニウム（Ｚｒ）及びアルミニウ
ム（Ａｌ）の複合酸化物よりなる担体と、 アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素の中か
ら選ばれ該担体に担持されたＮＯx 吸蔵材と、 該担体に担持された触媒貴金属と、を含んでなることを
特徴とする排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15642895A JP3446915B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15642895A JP3446915B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09926A true JPH09926A (ja) | 1997-01-07 |
| JP3446915B2 JP3446915B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=15627539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15642895A Expired - Fee Related JP3446915B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446915B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6391276B1 (en) | 1999-03-15 | 2002-05-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Titania-zirconia powder and process for producing the same |
| JP2002191976A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2002282688A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-10-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 触媒担体及びその製造方法と触媒及び排ガス浄化方法 |
| JP2003305363A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
| JP2005144274A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化触媒用担体と触媒及びその使用方法 |
| US7220702B2 (en) | 2001-02-19 | 2007-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification catalyst |
| WO2012137930A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
| WO2012137937A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2017023920A (ja) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化触媒 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15642895A patent/JP3446915B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7229947B2 (en) | 2001-02-19 | 2007-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for hydrogen generation and catalyst for purifying of exhaust gas |
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| WO2012137930A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
| WO2012137937A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2012217934A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| JPWO2012137930A1 (ja) * | 2011-04-08 | 2014-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
| JP2017023920A (ja) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3446915B2 (ja) | 2003-09-16 |
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