JPH0994436A - Exhaust gas purification catalyst and its production - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst and its production

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JPH0994436A
JPH0994436A JP7253256A JP25325695A JPH0994436A JP H0994436 A JPH0994436 A JP H0994436A JP 7253256 A JP7253256 A JP 7253256A JP 25325695 A JP25325695 A JP 25325695A JP H0994436 A JPH0994436 A JP H0994436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
honeycomb
rhodium
exhaust gas
particles
shaped carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP7253256A
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Japanese (ja)
Inventor
Giichi Murakami
義一 村上
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7253256A priority Critical patent/JPH0994436A/en
Publication of JPH0994436A publication Critical patent/JPH0994436A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a catalyst for easy oxidation of formaldehyde from methanol fuel by carrying Pt-Rh and Pd-Rh in a specified state on a honeycomb carrier of ceramics. SOLUTION: Oxidized metal powder 3b with Pt and Rh fixed and carried in the surface layer is bonded to a honeycomb carrier 3a made mainly of ceramics such as cordierite ceramics. Oxidized metal powder 3c with Pd and Rh fixed and carried in the surface layer is further bonded to the top of the bonded powder 3b. The noble metals are fixed and carried on the carrier by 0.1-10g, in total, per complete catalyst 11. When the resultant catalyst is used, formaldehyde discharge from an internal-combustion engine using methanol fuel is converted into gaseous CO2 and water by easy oxidation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メタノールを燃料
とする内燃機関からの排気物処理用接触コンバータに使
用する排気ガス浄化触媒及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst used in a catalytic converter for treating exhaust gas from an internal combustion engine using methanol as a fuel and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】大気汚染(特に、窒素酸化物NOX)対
策として、内燃機関にアルコール混合ガソリンや更には
アルコール、100%アルコール燃料、特に、燃料の経
済性の観点から100%メタノール燃料の導入が最近で
は検討されている。メタノールは、定常運転下では、燃
焼により、空気中の酸素と以下のように化合して炭酸ガ
ス(CO2)や一酸化炭素ガス(CO)を生成する: 2CH3OH+3O2 → 2CO2+4H2O 2CH3OH+2O2 → 2CO+4H2O しかしながら、内燃機関が運転を開始した直後は、燃焼
温度が低いため、有意的な量のメタノールが未燃焼状態
で燃焼室から排気ガスとして出てくる。出てきたメタノ
ールは、触媒の作用により酸化されるが、触媒自体も未
だ低温のためその活動は鈍いので、メタノールは、 2CH3OH+O2 → 2HCHO+2H2O のような反応を起こして、ホルムアルデヒド(HCH
O)を生成し易い。
2. Description of the Related Art As a countermeasure against air pollution (especially nitrogen oxide NO x ), introduction of alcohol-blended gasoline or alcohol, 100% alcohol fuel, especially 100% methanol fuel into the internal combustion engine from the viewpoint of fuel economy. Is being considered recently. Under steady-state operation, methanol combines with oxygen in the air to produce carbon dioxide gas (CO 2 ) and carbon monoxide gas (CO) as follows: 2CH 3 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 4H 2 O 2CH 3 OH + 2O 2 → 2CO + 4H 2 O However, immediately after the internal combustion engine starts to operate, a significant amount of methanol comes out of the combustion chamber in an unburned state as exhaust gas because the combustion temperature is low. The generated methanol is oxidized by the action of the catalyst, but its activity is slow because the catalyst itself is still at a low temperature. Therefore, methanol causes a reaction such as 2CH 3 OH + O 2 → 2HCHO + 2H 2 O to formaldehyde (HCH
O) is easy to generate.

【0003】ホルムアルデヒドは、室温では息の止まる
ような刺激性の無色のガスである。従って、触媒によっ
て、未燃焼メタノールや一酸化炭素と同様に炭酸ガスや
水などに転化した後に大気中に放出する必要がある。
Formaldehyde is a colorless gas that is irritating and breathless at room temperature. Therefore, it is necessary to release it to the atmosphere after converting it into carbon dioxide gas, water, etc., like unburned methanol and carbon monoxide by a catalyst.

【0004】しかしながら、窒素酸化物や未燃焼メタノ
ールや一酸化炭素をより効率的に転化できると現在評価
されているロジウム、白金及び白金を主たる活性成分と
しコーディエライトを担体とするモノリス型触媒でも、
ホルムアルデヒドの転化は十分ではない。
However, even with a monolith catalyst having rhodium, platinum and cordierite as a main active ingredient and cordierite as a carrier, which is currently evaluated to be capable of more efficiently converting nitrogen oxides, unburned methanol and carbon monoxide. ,
The conversion of formaldehyde is not sufficient.

【0005】[0005]

【解決しようとする課題】それ故、本発明は、ホルムア
ルデヒドを炭酸ガスと水とに転化できる触媒を提供する
ことを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a catalyst capable of converting formaldehyde into carbon dioxide gas and water.

【0006】更に、本発明は、メタノール燃料を使用す
る内燃機関から出されるホルムアルデヒドを容易に酸化
させて炭酸ガスと水にできる触媒を提供することを目的
とする。
A further object of the present invention is to provide a catalyst which can easily oxidize formaldehyde emitted from an internal combustion engine using methanol fuel into carbon dioxide gas and water.

【0007】別に、本発明は、メタノール燃料を使用す
る内燃機関から出される排ガスを実質的に無害なものに
転化できる触媒を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a catalyst capable of converting exhaust gas emitted from an internal combustion engine using methanol fuel into substantially harmless one.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解消すべく鋭意検討した結果、白金及びロジウムとパラ
ジウム及びロジウムとを特定の状態で担持させてなる触
媒が上記目的を達成しうることを見出し本発明を完成す
るに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that a catalyst comprising platinum and rhodium and palladium and rhodium supported in a specific state can achieve the above object. This has led to the completion of the present invention.

【0009】即ち、本発明は、主にセラミックスからな
るハニカム状担体本体に、白金及びロジウムを表層にお
いて固定担持した酸化金属粉末が結合され、更にその上
に、パラジウム及びロジウムを表層において固定担持し
た酸化金属粉末が結合されており、前記貴金属は前記ハ
ニカム状担体本体上に完成触媒1l当たり合わせて0.
1〜10g担持されていることを特徴とする、メタノー
ルを燃料とする内燃機関からの排気物処理用接触コンバ
ータに使用する排気ガス浄化触媒に関する。
That is, according to the present invention, a metal oxide powder having platinum and rhodium fixedly supported on the surface layer is bonded to a honeycomb-shaped carrier body mainly made of ceramics, and further palladium and rhodium are fixedly supported on the surface layer. A metal oxide powder is bonded to the honeycomb-shaped carrier body, and the noble metal is added to the honeycomb-shaped carrier body in an amount of 0.
The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst used in a catalytic converter for treating exhaust gas from an internal combustion engine that uses methanol as a fuel, which carries 1 to 10 g.

【0010】また、本発明の別の態様は、更に、前記ハ
ニカム状担体本体はコージィエライトセラミックスから
なる多孔質体で構成されていることを特徴とする排気ガ
ス浄化触媒に関する。前記酸化金属粉末は、好ましく
は、主にアルミナからなっている。また、前記酸化金属
粉末は、好ましくは、バインダーを介して前記ハニカム
状担体に結合されている。更に、前記バインダーは、好
ましくは、アルミナゾル、硝酸アルミニウム又はタルク
である。
Another aspect of the present invention further relates to an exhaust gas purifying catalyst, wherein the honeycomb carrier main body is composed of a porous body made of cordierite ceramics. The metal oxide powder preferably consists mainly of alumina. The metal oxide powder is preferably bound to the honeycomb-shaped carrier through a binder. Furthermore, the binder is preferably alumina sol, aluminum nitrate or talc.

【0011】上述のメタノールを燃料とする内燃機関か
らの排気物処理用接触コンバータに使用する排気ガス浄
化触媒の製造方法は、白金及びロジウムを含有する水溶
液中に、酸化金属粉末を浸した後に該粉末を引上げて乾
燥し、続いて焼成して白金及びロジウムを粉末構成粒子
の表層上に固定担持させる第1工程と;パラジウム及び
ロジウムを含有する水溶液中に、別の酸化金属粉末を浸
した後に該粉末を引上げて乾燥し、続いて焼成してパラ
ジウム及びロジウムを粉末構成粒子の表層上に固定担持
させる第2工程と(但し、第1工程と第2工程は同時に
行ってもまた第2工程を先に行ってもよい);主にセラ
ミックからなるハニカム状担体本体を、第1工程で作製
された白金及びロジウムが粒子の表層上に結合された酸
化金属粉末とバインダーと水とからなるスラリーを施し
た後に該ハニカム状担体本体を乾燥し、続いて焼成し
て、該酸化金属粒子を該ハニカム状担体本体に結合させ
る第3工程と;白金及びロジウムが粒子の表層上に結合
された酸化金属粒子が固定担持されたハニカム状担体本
体を、第2工程で作製されたパラジウム及びロジウムが
粒子の表層上に結合された酸化金属粉末とバインダーと
水とからなるスラリーを施した後に該ハニカム状担体本
体を乾燥し、続いて焼成して、該酸化金属粉末の粒子を
更に該ハニカム状担体本体上に結合させる第4工程と;
により製造できる。
The above-mentioned method for producing an exhaust gas purifying catalyst used in a catalytic converter for treating exhaust gas from an internal combustion engine using methanol as a fuel is a method for producing an exhaust gas purifying catalyst after immersing a metal oxide powder in an aqueous solution containing platinum and rhodium. A first step of pulling up and drying the powder, followed by firing to immobilize and support platinum and rhodium on the surface layer of the powder-constituting particles; after immersing another metal oxide powder in an aqueous solution containing palladium and rhodium The second step of pulling up and drying the powder, followed by firing to fix and support palladium and rhodium on the surface layer of the powder-constituting particles (however, even if the first step and the second step are performed at the same time, the second step is also performed). May be carried out first); the honeycomb-shaped carrier body mainly made of ceramic is mixed with the metal oxide powder in which platinum and rhodium produced in the first step are bonded on the surface layer of the particles. A third step in which the honeycomb-shaped carrier body is dried after being applied with a slurry consisting of powder and water, and subsequently fired to bond the metal oxide particles to the honeycomb-shaped carrier body; and platinum and rhodium are particles. The honeycomb-shaped carrier body in which the metal oxide particles bonded to the surface layer are fixedly supported is a slurry composed of the metal oxide powder having palladium and rhodium prepared in the second step bonded on the surface layer of the particles, a binder, and water. A fourth step of drying the honeycomb-shaped carrier body after the above, and subsequently firing the bonded particles to further bond the particles of the metal oxide powder onto the honeycomb-shaped carrier body;
Can be manufactured by

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化触媒
について詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described in detail below.

【0013】本発明に用いられる担体本体は、主にセラ
ミックスからなるハニカム状担体本体である。好ましく
は、コーディエライトセラミックス(2MgO・2Al
23・5SiO2)からなる多孔質体である。
The carrier body used in the present invention is a honeycomb carrier body mainly made of ceramics. Preferably, cordierite ceramics (2MgO.2Al
It is a porous body composed of 2 O 3 .5SiO 2 ).

【0014】本発明の触媒は、上記担体本体に、白金及
びロジウムを表層において固定担持した酸化金属粒子が
結合され、更にその上に、パラジウム及びロジウムを表
層において固定担持した酸化金属粒子が結合されてお
り、上記貴金属は前記ハニカム状担体本体上に完成触媒
1l当たり合わせて0.1〜10g担持されている。酸
化金属粒子は、好ましくは、アルミナ多孔質体であり、
より好ましくは、BET表面積が100〜300m2
gのアルミナ多孔質体である。小さいビーズ状のアルミ
ナ粒子は、熱安定性が高いことや表面積が大きいことか
ら、微細分散貴金属粒子用の担体として長い間使用され
ている。また、アルミナ粒子に40重量%程度までのセ
リア粒子を混入させて使用してもよい。更に、シリカ、
マグネシア、ジルコニア、チタニアなど耐熱性があり微
細分散貴金属粒子用の担体として十分な強度を与えるも
のと共存していてもよい。
In the catalyst of the present invention, metal oxide particles having platinum and rhodium fixedly supported on the surface layer are bonded to the carrier body, and further metal oxide particles having palladium and rhodium fixedly supported on the surface layer are bonded thereto. The precious metal is supported on the honeycomb-shaped carrier body in a total amount of 0.1 to 10 g per 1 l of the finished catalyst. The metal oxide particles are preferably an alumina porous body,
More preferably, the BET surface area is 100 to 300 m 2 /
g alumina porous body. Small bead-like alumina particles have long been used as a carrier for finely dispersed precious metal particles because of their high thermal stability and large surface area. Further, alumina particles may be mixed with up to about 40% by weight of ceria particles before use. Furthermore, silica,
It may coexist with a heat-resistant carrier such as magnesia, zirconia, and titania that provides sufficient strength as a carrier for finely dispersed precious metal particles.

【0015】上記酸化金属粒子は、好ましくは、結合を
強化するためにバインダーを介してハニカム状担体本体
に結合されている。バインダーは、好ましくは、アルミ
ナゾル、硝酸アルミニウム又はタルクである。
The metal oxide particles are preferably bound to the honeycomb carrier body via a binder to strengthen the binding. The binder is preferably alumina sol, aluminum nitrate or talc.

【0016】本発明の触媒は、正確な触媒機構は不明で
あるが、低温時には、白金が触媒として働いて 2CH3OH+O2 → 2HCHO+2H2O の反応を起こさせてホルムアルデヒドを生成するが、最
上層にあるパラジウムが触媒として働いて、 HCHO+O2→CO2+H2O の反応を起こさせてホルムアルデヒドを炭酸ガスに転化
しているものと考えられる。
Although the exact catalyst mechanism of the catalyst of the present invention is unknown, platinum acts as a catalyst at a low temperature to cause a reaction of 2CH 3 OH + O 2 → 2HCHO + 2H 2 O to generate formaldehyde. It is considered that the palladium present in 2) acts as a catalyst to cause a reaction of HCHO + O 2 → CO 2 + H 2 O to convert formaldehyde into carbon dioxide gas.

【0017】上述のメタノールを燃料とする内燃機関か
らの排気物処理用接触コンバータに使用する排気ガス浄
化触媒は、白金及びロジウムを含有する水溶液中に、酸
化金属粒子粉末を浸した後に該粉末を引上げて乾燥し、
続いて焼成して白金及びロジウムを粉末構成粒子の表層
上に固定担持させる第1工程と;パラジウム及びロジウ
ムを含有する水溶液中に、別の酸化金属粉末を浸した後
に該粉末を引上げて乾燥し、続いて焼成してパラジウム
及びロジウムを粉末構成粒子の表層上に固定担持させる
第2工程と(但し、第1工程と第2工程は同時に行って
もまた第2工程を先に行ってもよい);主にセラミック
からなるハニカム状担体本体を、白金及びロジウムが粉
末構成粒子の表層上に結合された酸化金属粉末とバイン
ダーと水とからなるスラリーを施した後に該ハニカム状
担体本体を乾燥し、続いて焼成して、該酸化金属粉末の
粒子を該ハニカム状担体に結合させる第3工程と;白金
及びロジウムが粉末構成粒子の表層上に結合された酸化
金属粉末が固定担持されたハニカム状担体本体を、パラ
ジウム及びロジウムが粉末構成粒子の表層上に結合され
た酸化金属粉末とバインダーと水とからなるスラリーを
施した後に乾燥し、続いて焼成して、該酸化金属粉末の
粒子を更に該ハニカム状担体本体上に結合させる第4工
程と;により製造できる。
The exhaust gas purifying catalyst used in the catalytic converter for treating exhaust gas from an internal combustion engine using methanol as a fuel is prepared by immersing metal oxide particle powder in an aqueous solution containing platinum and rhodium. Pull up and dry,
Subsequently, the first step of firing to fix platinum and rhodium on the surface layer of the powder-constituting particles is carried; and another metal oxide powder is dipped in an aqueous solution containing palladium and rhodium, and then the powder is pulled up and dried. Then, a second step in which the powder and the rhodium are fixed and supported on the surface layer of the powder-constituting particles by subsequent firing (however, the first step and the second step may be performed simultaneously or the second step may be performed first). ); A honeycomb carrier main body mainly made of ceramic is applied with a slurry composed of a metal oxide powder in which platinum and rhodium are bonded on the surface layer of powder constituent particles, a binder and water, and then the honeycomb carrier main body is dried. And a third step of subsequently firing to bond the particles of the metal oxide powder to the honeycomb-shaped carrier; and fixing the metal oxide powder having platinum and rhodium bonded on the surface layer of the powder constituent particles. The honeycomb-shaped carrier body thus obtained is subjected to a slurry consisting of metal oxide powder in which palladium and rhodium are bonded on the surface layer of the powder constituting particles, a binder and water, and then dried, followed by firing, and the metal oxide powder. And a fourth step in which the particles of 4 are further bonded onto the honeycomb-shaped carrier body.

【0018】各工程を詳述すると、第1工程では、ま
ず、所定量の白金及びロジウムを含有する水溶液を準備
する。通常は、水溶液を形成しうる無機塩、有機塩、金
属酸またはその塩、特に、塩化物、硝酸塩、塩化金属酸
及び各種錯塩を、水に溶解せしめて、例えば、ジニトロ
ジアミノ錯塩の硝酸酸性溶液のような水溶液の形態にす
る。このようにして作製した水溶液中に、酸化金属粉末
を浸す。このとき、粒子の表面を完全に且つ均一に白金
及びロジウム(のカチオン)が覆うように、数分間撹拌
するのが好ましい。混合が終了した後に、該粉末を引上
げて、100℃で5〜10時間乾燥して粉末の形態に戻
す。続いて、この粉末を−200メッシュになるように
ふるい分けして、水素雰囲気下で500〜600℃で3
〜5時間焼成して白金及びロジウムを粉末構成粒子の表
層上に固定担持させる。なお、焼成温度は、貴金属含有
塩の分解温度によって変わる。焼成によって残っていた
揮発分が消散して、白金及びロジウムが酸化金属粒子に
固定担持される。この工程後、酸化金属粒子のBET表
面積は、好ましくは、100〜250m2/gである。
Explaining each step in detail, in the first step, first, an aqueous solution containing a predetermined amount of platinum and rhodium is prepared. Usually, an inorganic salt, an organic salt, a metal acid or a salt thereof capable of forming an aqueous solution, in particular, a chloride, a nitrate, a metal chloride and various complex salts are dissolved in water to form, for example, a nitric acid acidic solution of a dinitrodiamino complex salt. To form an aqueous solution. The metal oxide powder is dipped in the aqueous solution prepared in this way. At this time, it is preferable to stir for several minutes so that the surfaces of the particles are completely and uniformly covered with platinum and rhodium (cations thereof). After mixing is complete, the powder is pulled up and dried at 100 ° C. for 5-10 hours to return to powder form. Subsequently, this powder was sieved to obtain -200 mesh, and the powder was subjected to 3 at 500 to 600 ° C. under a hydrogen atmosphere.
Calcination is carried out for about 5 hours to fix and support platinum and rhodium on the surface layer of the powder constituent particles. The firing temperature varies depending on the decomposition temperature of the noble metal-containing salt. Volatile components remaining by the calcination are dissipated, and platinum and rhodium are fixedly supported on the metal oxide particles. After this step, the BET surface area of the metal oxide particles is preferably 100-250 m 2 / g.

【0019】次に、第2工程では、所定量のパラジウム
及びロジウムを含有する水溶液を準備する。これは、第
1工程において白金及びロジウムを含有する水溶液を作
製したのと同様にして作製することができる。このよう
にして得られた水溶液中に、酸化金属粉末を浸す。この
ときも、粒子の表面を完全に且つ均一にパラジウム及び
ロジウム(のカチオン)が覆うように、数分間撹拌する
のが好ましい。混合が終了した後に、該粉末を引上げ
て、100℃で5〜10時間乾燥して粉末の形態に戻
す。続いて、この粉末を−200メッシュになるように
ふるい分けして、水素雰囲気下で500〜600℃で3
〜5時間焼成してパラジウム及びロジウムを粉末構成粒
子の表層上に固定担持させる。なお、焼成温度は、貴金
属含有塩の分解温度によって変わる。焼成によって残っ
ていた揮発分が消散して、パラジウム及びロジウムが酸
化金属粒子に固定担持される。この工程後、酸化金属粒
子のBET表面積は、好ましくは、100〜250m2
/gである。
Next, in the second step, an aqueous solution containing a predetermined amount of palladium and rhodium is prepared. This can be produced in the same manner as the aqueous solution containing platinum and rhodium in the first step. The metal oxide powder is immersed in the aqueous solution thus obtained. Also at this time, it is preferable to stir for several minutes so that the surfaces of the particles are completely and uniformly covered with (the cation of) palladium and rhodium. After mixing is complete, the powder is pulled up and dried at 100 ° C. for 5-10 hours to return to powder form. Subsequently, this powder was sieved to obtain -200 mesh, and the powder was subjected to 3 at 500 to 600 ° C. under a hydrogen atmosphere.
Firing is carried out for ~ 5 hours to immobilize and support palladium and rhodium on the surface layer of the powder constituent particles. The firing temperature varies depending on the decomposition temperature of the noble metal-containing salt. Volatile components remaining by the calcination are dissipated, and palladium and rhodium are fixedly supported on the metal oxide particles. After this step, the BET surface area of the metal oxide particles is preferably 100-250 m 2.
/ G.

【0020】上記の第1工程と第2工程は同時に行って
もよいし、また、第2工程の方を先に行ってもよい。
The above first step and second step may be carried out simultaneously, or the second step may be carried out first.

【0021】第1工程と第2工程において、微細分散貴
金属粒子、(すなわち、白金及びロジウムが表面に固定
担持された酸化金属粒子粉末とパラジウム及びロジウム
が表面に固定担持された酸化金属粉末粒子)を作製した
後に、該粒子と、バインダーと水とを混合させて、それ
ぞれ、スラリーを作製する。スラリーは、バインダーと
して無機バインダーを用いる場合には、粒子、バインダ
ー及び水を、重量%で、粒子:バインダー:水=10
0:4:80の割合で含むのが好ましい。また、バイン
ダーとして有機バインダーを用いる場合には、粒子、バ
インダー及び水を、重量%で、粒子:バインダー:水=
100:4:80の割合で含むのが好ましい。バインダ
ーは、好ましくは、アルミナゾル、硝酸アルミニウム又
はタルクである。実質的に均一なスラリーが得られるま
で摩砕する。
In the first step and the second step, finely dispersed noble metal particles, that is, metal oxide powder particles in which platinum and rhodium are fixedly supported on the surface and metal oxide powder particles in which palladium and rhodium are fixedly supported on the surface. After preparing, the particles, the binder and water are mixed to prepare a slurry. When an inorganic binder is used as a binder, the slurry contains particles, binder and water in weight%, particle: binder: water = 10.
It is preferably contained in a ratio of 0: 4: 80. When an organic binder is used as the binder, the particles, the binder and the water are represented by weight%, particle: binder: water =
It is preferably contained in a ratio of 100: 4: 80. The binder is preferably alumina sol, aluminum nitrate or talc. Mill until a substantially uniform slurry is obtained.

【0022】第3工程では、まず、ハニカム状担体本体
に、前述のようにして作製した白金及びロジウムを含む
スラリーを施す。具体的には、スラリー中にハニカム状
担体本体を浸漬して引上げたり、本体上にスラリーをは
け塗布したりまた噴霧塗布することにより施すことがで
きる。その後に該ハニカム状担体本体を100℃で5〜
10時間乾燥し、続いて、空気雰囲気下で500〜60
0℃で3〜5時間焼成して、白金及びロジウムを固定担
持した粒子を該ハニカム状担体本体に結合させる。
In the third step, first, the honeycomb-shaped carrier body is coated with the slurry containing platinum and rhodium prepared as described above. Specifically, it can be applied by immersing and pulling up the honeycomb-shaped carrier body in the slurry, brush coating the slurry on the body, or spray coating. Then, the honeycomb-shaped carrier body is heated at 100 ° C. for 5
Dry for 10 hours, then 500-60 under air atmosphere
The particles on which platinum and rhodium are fixedly supported are bonded to the honeycomb-shaped carrier body by firing at 0 ° C. for 3 to 5 hours.

【0023】続いて、第4工程で、ハニカム状担体本体
を、前述のようにして作製したパラジウム及びロジウム
を含むスラリーを施す。施し方は、前述のように種々の
ものが考えられる。その後に100℃で5〜10時間乾
燥し、続いて、空気雰囲気下で500〜600℃で3〜
5時間焼成して、パラジウム及びロジウムを固定担持し
た粒子を該ハニカム状担体本体に結合させる。
Then, in the fourth step, the honeycomb-shaped carrier body is coated with the slurry containing palladium and rhodium prepared as described above. Various methods can be considered as described above. After that, it is dried at 100 ° C. for 5 to 10 hours, and then at 500 to 600 ° C. for 3 to 3 in an air atmosphere.
By firing for 5 hours, the particles on which palladium and rhodium are fixedly supported are bonded to the honeycomb-shaped carrier body.

【0024】第1工程及び第2工程で留意すべきこと
は、白金、パラジウム及びロジウムからなる貴金属が、
前記ハニカム状担体本体上に完成触媒1l(酸化金属粉
末及びハニカム上担体本体)当たり、合わせて0.1〜
10g担持されるように量を調整することである。な
お、白金及びロジウムを担持させた微細分散粒子中の白
金とロジウムとの割合は、重量比で1:1〜50:1が
好ましい。また、パラジウム及びロジウムを担持させた
微細分散粒子中のパラジウムとロジウムとの割合は、重
量比で1:1〜50:1が好ましい。
It should be noted in the first step and the second step that the noble metal composed of platinum, palladium and rhodium is
0.1 liters per 1 liter of the finished catalyst (metal oxide powder and honeycomb carrier body) on the honeycomb carrier body.
The amount is adjusted so that 10 g is supported. The weight ratio of platinum to rhodium in the finely dispersed particles supporting platinum and rhodium is preferably 1: 1 to 50: 1. The ratio of palladium to rhodium in the finely dispersed particles supporting palladium and rhodium is preferably 1: 1 to 50: 1 by weight.

【0025】[0025]

【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例により本発明
を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0026】ここで、図1は、本発明のハニカム状の排
気ガス浄化触媒を充填してなる円筒状の排気ガス浄化装
置1を示す斜視図であり、図2は、図1に示した装置の
円筒方向の断面の拡大概略図である。図3は、図2で示
した触媒のA−A線で切断したときの概略断面図であ
る。
Here, FIG. 1 is a perspective view showing a cylindrical exhaust gas purifying device 1 filled with a honeycomb-shaped exhaust gas purifying catalyst of the present invention, and FIG. 2 is a device shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged schematic view of a cross section in the cylindrical direction of FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the catalyst shown in FIG. 2 taken along the line AA.

【0027】(実施例)下記の如くして製造したハニカ
ム状の排気ガス浄化触媒を用いて、図2及び図3に示す
排気ガス浄化装置を製造した。
(Example) An exhaust gas purifying apparatus shown in FIGS. 2 and 3 was manufactured using the honeycomb-shaped exhaust gas purifying catalyst manufactured as follows.

【0028】図1に示す排気ガス浄化装置1は、円筒状
の外筒2と、該本体中に充填されたハニカム状の図2に
示す排気ガス浄化触媒3とからなる。排気ガス浄化触媒
3は、図3に示したように、ハニカム状の担体本体3a
と該担体本体3aの表面に付着された触媒3bと更にそ
の上に付着された触媒3bとからなる。
The exhaust gas purifying apparatus 1 shown in FIG. 1 comprises a cylindrical outer cylinder 2 and a honeycomb-shaped exhaust gas purifying catalyst 3 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the exhaust gas purification catalyst 3 has a honeycomb-shaped carrier body 3a.
And a catalyst 3b attached to the surface of the carrier body 3a and a catalyst 3b further attached thereon.

【0029】ここで、上記排気ガス浄化触媒3は、以下
の工程に従って作製した。
Here, the exhaust gas purifying catalyst 3 was manufactured according to the following steps.

【0030】[触媒の作製] 0.23g/lの濃度の硝酸パラジウムと0.29
g/lの濃度の硝酸ロジウムを含有する混合水溶液中
に、BET表面積が100m2/gのアルミナ多孔質粒
子粉末を100g浸し、粒子表面を完全にパラジウム及
びロジウム(のカチオン)が覆うように十分撹拌した
後、該粉末粒子を引上げて120℃で2時間乾燥し、続
いて水素雰囲気下600℃で1時間焼成して白金及びロ
ジウムを前記粒子の表層上に固定担持させた。そして、
該粉末をアルミナゾルバインダー及び水と混合した。混
合比率は、重量%で、粉末:バインダー:水=100:
4:80であった。そして、実質的に均一なスラリーが
得られるまでボールミルを用いて磨砕した。このとき、
メチルメルロースを分散剤として添加した。
[Preparation of catalyst] Palladium nitrate having a concentration of 0.23 g / l and 0.29
100 g of alumina porous particle powder having a BET surface area of 100 m 2 / g was soaked in a mixed aqueous solution containing rhodium nitrate at a concentration of g / l, and the particle surface was sufficiently covered with palladium and rhodium (cations thereof). After stirring, the powder particles were pulled up and dried at 120 ° C. for 2 hours, and subsequently calcined at 600 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere to fix platinum and rhodium on the surface layer of the particles. And
The powder was mixed with an alumina sol binder and water. The mixing ratio is% by weight, powder: binder: water = 100:
It was 4:80. Then, it was ground using a ball mill until a substantially uniform slurry was obtained. At this time,
Methyl merulose was added as a dispersant.

【0031】 0.32g/lの濃度のジニトロジア
ミノ白金(Pt(NH32(NO22)と0.29g/
lの濃度の硝酸ロジウムを含有する混合水溶液中に、
とは別のBET表面積が100m2/gのアルミナ多孔
質粒子粉末を100g浸し、粒子表面を完全に白金及び
ロジウム(のカチオン)が覆うように十分撹拌した後、
た後に該粉末粒子を引上げて120℃で2時間乾燥し、
続いて水素雰囲気下600℃で1時間焼成して白金及び
ロジウムを前記粒子の表層上に固定担持させた。そし
て、該粉末をアルミナゾルバインダー及び水と混合し
た。混合比率は、重量%で、粉末:バインダー:水=1
00:4:80であった。そして、実質的に均一なスラ
リーが得られるまでボールミルを用いて摩砕した。この
とき、メチルメルロースを分散剤として添加した。
Dinitrodiaminoplatinum (Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 ) at a concentration of 0.32 g / l and 0.29 g / l
In a mixed aqueous solution containing rhodium nitrate at a concentration of 1
Then, 100 g of alumina porous particle powder having a BET surface area of 100 m 2 / g, which is different from the above, was soaked and sufficiently stirred so that the particle surface was completely covered with platinum and rhodium (cation thereof),
After that, the powder particles are pulled up and dried at 120 ° C. for 2 hours,
Then, the mixture was baked in a hydrogen atmosphere at 600 ° C. for 1 hour to immobilize and support platinum and rhodium on the surface layer of the particles. Then, the powder was mixed with an alumina sol binder and water. Mixing ratio is weight%, powder: binder: water = 1
It was 00:04:80. Then, it was ground using a ball mill until a substantially uniform slurry was obtained. At this time, methyl merulose was added as a dispersant.

【0032】 コージィエライトセラミックから本質
的になるハニカム状担体本体を、の工程で作製した白
金及びロジウムを含むスラリーに浸した後に該ハニカム
状担体本体を引上げて100℃で5時間乾燥し、続い
て、空気雰囲気下で600℃で3時間焼成して、白金及
びロジウムを固定担持した粒子を該ハニカム状担体本体
に結合させた。
The honeycomb carrier body consisting essentially of cordierite ceramic is dipped in the slurry containing platinum and rhodium prepared in the above step, and then the honeycomb carrier body is pulled up and dried at 100 ° C. for 5 hours. Then, it was fired in an air atmosphere at 600 ° C. for 3 hours to bond the particles on which platinum and rhodium were fixedly supported to the honeycomb-shaped carrier body.

【0033】続いて、の工程で作製したパラジウム及
びロジウムを含むスラリーに浸した後に該ハニカム状担
体本体を引上げて100℃で5時間乾燥し、続いて、空
気雰囲気下で600℃で3時間焼成して、更に、パラジ
ウム及びロジウムを固定担持した粒子を該ハニカム状担
体本体に結合させた。
Subsequently, the honeycomb-shaped carrier main body was pulled up and dipped in the slurry containing palladium and rhodium prepared in the above step and dried at 100 ° C. for 5 hours, and subsequently, fired at 600 ° C. for 3 hours in an air atmosphere. Then, particles on which palladium and rhodium were fixedly supported were bonded to the honeycomb-shaped carrier body.

【0034】[作製した触媒の測定]以上のようにして
作製した触媒のBET表面積は、10m2/gであっ
た。また、白金、パラジウム及びロジウムからなる貴金
属はハニカム状担体本体上に完成触媒1l当たり合わせ
て2g担持されていた。
[Measurement of the prepared catalyst] The BET surface area of the catalyst prepared as described above was 10 m 2 / g. In addition, a total of 2 g of noble metal composed of platinum, palladium, and rhodium was loaded on the honeycomb-shaped carrier body per 1 l of the finished catalyst.

【0035】(比較例)市販の含浸法によって作製した
モノリス型白金−パラジウム/コーディエライト触媒を
比較例として使用した。なお、貴金属は、担体上に完成
触媒1l当たり合わせて2g担持されていた。
Comparative Example A monolithic platinum-palladium / cordierite catalyst produced by a commercially available impregnation method was used as a comparative example. The precious metal was supported on the carrier in an amount of 2 g per 1 l of the finished catalyst.

【0036】(試験例)実施例と比較例で作製した本発
明の排気ガス浄化触媒に、ホルムアルデヒドを含有する
排気ガスを流量12 l/minで通して出て来たガス
を分析した。
(Test Example) Exhaust gas containing formaldehyde was passed through the exhaust gas purifying catalysts of the present invention produced in Examples and Comparative Examples at a flow rate of 12 l / min, and the resulting gas was analyzed.

【0037】ホルムアルデヒドの転化効率は、図4に示
すように、実施例の触媒の方が比較例のものより有意的
に高かった。また、排気ガス中に含まれる未燃焼メタノ
ールや一酸化炭素の転化効率は従来のものと比べて遜色
はなかった。この結果から、本発明の排気ガス浄化触媒
には、メタノールを燃料をする内燃機関からの排気ガス
の触媒コンバータとして利用した場合にも、幅広い範囲
の触媒入口温度にわたって、優れた効果を奏することが
できるものであることが判る。
As shown in FIG. 4, the conversion efficiency of formaldehyde was significantly higher for the catalysts of the examples than for the comparative examples. In addition, the conversion efficiency of unburned methanol and carbon monoxide contained in the exhaust gas was comparable to the conventional one. From these results, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can exhibit excellent effects over a wide range of catalyst inlet temperatures even when used as a catalytic converter for exhaust gas from an internal combustion engine that uses methanol as a fuel. It turns out that it is possible.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の排気ガス浄化触媒は、メタノー
ルを燃料とする内燃機関からでるホルムアルデヒドを効
果的に低減することができるものである。
The exhaust gas purifying catalyst of the present invention can effectively reduce the formaldehyde emitted from an internal combustion engine that uses methanol as a fuel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のハニカム状の排気ガス浄化触媒を充填
してなる円筒状の排気ガス浄化装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing a cylindrical exhaust gas purification device filled with a honeycomb-shaped exhaust gas purification catalyst of the present invention.

【図2】図1に示した装置の円筒方向の断面の拡大概略
図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a cross section of the device shown in FIG. 1 in the cylindrical direction.

【図3】図2で示した触媒のA−A線で切断したときの
概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the catalyst shown in FIG. 2 taken along the line AA.

【図4】本発明の実施例の触媒と比較例の触媒のホルム
アルデヒドの転化率を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing conversion rates of formaldehyde of the catalyst of the example of the present invention and the catalyst of the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:排気ガス浄化装置 2:円筒状の外筒 3:排気ガス浄化触媒 3a:ハニカム状の担体本体 3b,3c:触媒 1: Exhaust gas purification device 2: Cylindrical outer cylinder 3: Exhaust gas purification catalyst 3a: Honeycomb-shaped carrier body 3b, 3c: Catalyst

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主にセラミックスからなるハニカム状担
体本体に、白金及びロジウムが表層において固定担持さ
れた酸化金属粒子粉末が結合され、更にその上に、パラ
ジウム及びロジウムが表層において固定担持された酸化
金属粒子粉末が結合されており、前記貴金属は前記ハニ
カム状担体本体上に完成触媒1l当たり合わせて0.1
〜10g固定担持されていることを特徴とする、メタノ
ールを燃料とする内燃機関からの排気物処理用接触コン
バータに使用する排気ガス浄化触媒。
1. A honeycomb-shaped carrier body mainly made of ceramics, to which metal oxide particle powder having platinum and rhodium fixed and supported on the surface layer is bonded, and further, palladium and rhodium fixed and supported on the surface layer and oxidized. A metal particle powder is bonded, and the noble metal is added to the honeycomb-shaped carrier body in a total amount of 0.1 per 1 l of the finished catalyst.
An exhaust gas purifying catalyst for use in a catalytic converter for treating an exhaust gas from an internal combustion engine that uses methanol as a fuel, which is fixedly supported by 10 g.
【請求項2】 前記ハニカム状担体本体はコージィエラ
イトセラミックスから構成されていることを特徴とする
請求項1に記載の排気ガス浄化触媒。
2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the honeycomb-shaped carrier body is made of cordierite ceramics.
【請求項3】 前記酸化金属粒子は主にアルミナ多孔質
体からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の排
気ガス浄化触媒。
3. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the metal oxide particles are mainly composed of an alumina porous body.
【請求項4】 前記酸化金属粒子はバインダーを介して
前記ハニカム状担体に結合されていることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の排気ガス浄化触
媒。
4. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the metal oxide particles are bonded to the honeycomb-shaped carrier through a binder.
【請求項5】 前記バインダーはアルミナゾル、硝酸ア
ルミニウム又はタルクであることを特徴とする請求項4
に記載の排気ガス浄化触媒。
5. The binder is alumina sol, aluminum nitrate or talc.
The exhaust gas purifying catalyst according to 1.
【請求項6】 メタノールを燃料とする内燃機関からの
排気物処理用接触コンバータに使用する排気ガス浄化触
媒の製造方法であって、 白金及びロジウムを含有する水溶液中に、酸化金属粒子
粉末を浸した後に該粒子粉末を引上げて乾燥し、続いて
焼成して白金及びロジウムを前記粒子の表層上に固定担
持させる第1工程と;パラジウム及びロジウムを含有す
る水溶液中に、別の酸化金属粒子粉末を浸した後に該粒
子粉末を引上げて乾燥し、続いて焼成してパラジウム及
びロジウムを前記粒子の表層上に固定担持させる第2工
程と(但し、第1工程と第2工程は同時に行ってもまた
第2工程を先に行ってもよい);主にセラミックからな
るハニカム状担体本体を、第1工程で作製された白金及
びロジウムが粒子の表層上に結合された酸化金属粒子粉
末とバインダーと水とからなるスラリーを施した後に該
ハニカム状担体本体を乾燥し、続いて焼成して、該酸化
金属粒子を該ハニカム状担体本体に結合させる第3工程
と;白金及びロジウムが粒子の表層上に結合された酸化
金属粉末が固定担持されたハニカム状担体本体を、第2
工程で作製されたパラジウム及びロジウムが粒子の表層
上に結合された酸化金属粒子粉末とバインダーと水とか
らなるスラリーを施した後に該ハニカム状担体本体を乾
燥し、続いて焼成して、該酸化金属粉末粒子を更に該ハ
ニカム状担体本体上に結合させる第4工程と;を含み、 前記貴金属は前記ハニカム状担体本体上に完成触媒1l
当たり併せて0.1〜10g担持されていることを特徴
とする、メタノールを燃料とする内燃機関からの排気物
処理用接触コンバータに使用する排気ガス浄化触媒の製
造方法。
6. A method for producing an exhaust gas purifying catalyst for use in a catalytic converter for treating exhaust gas from an internal combustion engine using methanol as a fuel, comprising immersing metal oxide particle powder in an aqueous solution containing platinum and rhodium. After that, the particle powder is pulled up and dried, and subsequently fired to carry platinum and rhodium fixedly supported on the surface layer of the particles; and another metal oxide particle powder in an aqueous solution containing palladium and rhodium. After soaking the powder, the particle powder is pulled up and dried, and subsequently baked to carry palladium and rhodium fixedly supported on the surface layer of the particles (however, if the first step and the second step are carried out at the same time, In addition, the second step may be performed first); the metal oxide is obtained by bonding the honeycomb-shaped carrier body mainly made of ceramics with platinum and rhodium produced in the first step on the surface layer of the particles. A third step of bonding the metal oxide particles to the honeycomb-shaped carrier body by drying the honeycomb-shaped carrier body after applying a slurry containing child powder, a binder, and water, and platinum and rhodium. A honeycomb-shaped carrier body in which metal oxide powder bonded to the surface layer of particles is fixedly supported,
Palladium and rhodium produced in the step is dried on the honeycomb-shaped carrier main body after applying a slurry consisting of metal oxide particle powder bonded on the surface layer of the particle, a binder and water, and subsequently fired to perform the oxidation. A fourth step of further bonding metal powder particles onto the honeycomb-shaped carrier body, wherein the noble metal is the finished catalyst 1l on the honeycomb-shaped carrier body.
A method for producing an exhaust gas purifying catalyst for use in a catalytic converter for treating an exhaust gas from an internal combustion engine using methanol as a fuel, characterized in that 0.1 to 10 g of the catalyst is supported in total.
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