JPH10151353A - 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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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
2層の触媒層2,3を担持し、その内側触媒層2に白金
を担持して排気ガス中のNOxを浄化する場合、その内
側触媒層2への白金の分散性を高めて、排気ガス中のN
Oxの浄化率を大幅に向上させる。 【解決手段】 外側触媒層3に、白金及びロジウムを担
持したゼオライトを担持し、内側触媒層2に、白金及び
バリウムを担持したアルミナを担持する。外側触媒層3
の白金及びロジウムによりNOx及びHCを活性化して
エネルギー的に反応し易い状態とし、内側触媒層2のバ
リウムにより白金を内側触媒層2内に分散し易くして、
この白金の下で、NOxを外側触媒層3により生じた反
応し易いNO2 や部分酸化HCにより反応させて分解浄
化する。
Description
媒、特に自動車用エンジンの排気ガス中のNOxの浄化
に適したものに関する技術分野に属する。
率の低いリーン燃焼エンジンが注目されており、このエ
ンジンについては、空燃比をリーンとして燃料を酸素過
剰雰囲気中で燃焼させるため、排気ガス中にNOxが多
量に発生し、このNOxの浄化を行う排気ガス浄化用触
媒が要求される。
例として、従来、特開平7―108172号公報に開示
されるように、担体上に、バリウム等のアルカリ土類金
属担持のアルミナが担持された内側触媒層と、白金及び
ロジウム担持のアルミナが担持された外側触媒層との2
層の触媒層をコートしたものが知られている。
のうちの内側触媒層に貴金属担持のγ−アルミナを担持
し、外側触媒層に銅担持のゼオライトを担持したもの
(特開平5―68888号公報)や、内側触媒層に白
金、イリジウム及びロジウム担持のゼオライト及びアル
ミナを担持し、外側触媒層に白金、ロジウム及びイリジ
ウム担持のゼオライト及びセリウム(又はアルミナ)を
担持したもの(特開平7―24333号公報)も知られ
ている。
5―68888号や特開平7―24333号の各公報に
示される従来例のように、担体上に内外2層の触媒層を
備えていて、その内側触媒層に担持されている貴金属を
活性種として利用してNOxの浄化を行うようにした触
媒においては、その内側触媒層における貴金属を触媒層
内で良好に分散させることが必要である。
層内で分散し難く、NOx浄化率の大幅な向上を期待で
きず、特に、熱エージング後や、エンジンの高回転高負
荷領域で排気ガスが触媒層内を流れ難くなる状態では顕
著となる。
で、その目的は、上記のように触媒の内側層に貴金属を
担持してNOxを浄化する場合に、その内側層に所定の
金属を担持することで、内側触媒層での貴金属の分散性
を高めて、排気ガス中のNOxの浄化率を大幅に向上さ
せるようにすることにある。
めに、この発明では、上記1番目の従来例(特開平7―
108172号公報)に示されているバリウム等のアル
カリ土類金属が貴金属の分散性を高めることを見出だ
し、この特性に着目して、触媒層における内側に白金と
共にアルカリ土類金属を担持させることとした。
担持された活性触媒層により排気ガスを浄化するように
した排気ガス浄化用触媒において、触媒層の反担体表面
側(担体表面から離れた側)にある外側触媒層には、貴
金属を担持したゼオライトが担持される一方、担体表面
側(担体表面に近い側)にある内側触媒層には、少なく
とも白金及びアルカリ土類金属が担持されていることを
特徴としている。
のゼオライトが担持されているので、この外側触媒層の
貴金属により排気ガス中のNOx及びHCが活性化され
て、NOxはNO2 に還元される一方、HCは部分酸化
やクラッキング等が生じ、これらはエネルギー的に反応
し易い状態となる。そして、内側触媒層に白金とアルカ
リ土類金属とが担持されているので、このアルカリ土類
金属により白金が内側触媒層内に分散し易くなり、この
分散された白金の下で、NOxが上記外側触媒層の貴金
属で生じたNO2 や部分酸化HCにより反応して分解浄
化される。従って、熱エージング後やエンジンの高回転
高負荷領域でも、NOxの浄化率を向上させることがで
きる。
浄化用触媒において、外側触媒層の貴金属は、少なくと
も白金を含んでいるものとする。すなわち、白金はNO
x還元反応及びHC酸化反応の促進効果がいずれも大き
く、この白金が外側触媒層に担持されているので、外側
触媒層でのNOxの還元反応及びHCの酸化反応を促進
させて上記NOx浄化率をさらに向上させることができ
る。
浄化用触媒において、外側触媒層の貴金属は白金及びロ
ジウムとする。このロジウムによりNOx還元反応の促
進効果がさらに高まり、NOx浄化率を向上させること
ができる。
浄化用触媒において、上記外側触媒層の白金及びロジウ
ムの重量比をPt/Rh=0.3以上とする。また、請
求項5の発明では、さらに外側触媒層の白金及びロジウ
ムの重量比をPt/Rh=3.2〜75に限定する。こ
れら発明の構成によると、NOx浄化率をさらに向上で
きて有利となる。
れかの排気ガス浄化用触媒において、内側触媒層の白金
がアルミナ、セリア又はゼオライト上に担持されている
ものとする。こうすれば、高いNOx浄化率を確保する
ことができる。
れかの排気ガス浄化用触媒において、外側触媒層にアル
カリ土類金属を担持する。
浄化用触媒において、内側触媒層の白金は、担持触媒の
1リットル(L)当たり1.0〜6.0g含有されてい
るものとする。すなわち、この白金が担持触媒の1リッ
トル当たり1.0g未満であるときには、熱エージング
後に良好なNOx浄化率が得られ難くなる一方、6.0
gを越えると、白金のシンタリングが生じるので、1.
0〜6.0g/Lに設定される。
れかの排気ガス浄化用触媒において、内側触媒層は、白
金に加えパラジウムを担持しているものとする。また、
請求項10の発明では、内側触媒層が、白金に加えロジ
ウムを担持しているものとする。このことで、高いNO
x浄化率を確保することができる。
排気ガス浄化用触媒において、上記アルカリ土類金属は
バリウムとする。このことで、上記望ましいアルカリ土
類金属が得られる。
気ガス浄化用触媒Cの構造を示し、この触媒Cは、車両
用のリーン燃焼エンジンの排気ガスを排出するための排
気通路(いずれも図示せず)に配設され、この触媒Cに
より、理論空燃比の燃焼運転時における排気ガス中のH
C、CO、NOx等の大気汚染物質を浄化するととも
に、さらにリーン燃焼運転時のNOxを有効に浄化す
る。すなわち、この触媒CはリーンNOx浄化用のもの
で、そのリーン雰囲気での酸素濃度は4〜5%から20
%であり、空燃比はA/F=18以上の条件で使用され
る。
材料であるコージェライトからなるハニカム状の担体1
を備え、その担体1上には、担体1表面に近い側にある
内側触媒層2(下側触媒層)と、その上の担体1表面か
ら離れた側にある外側触媒層3(上側触媒層)との2層
の触媒層がコートされている。
ルカリ土類金属としてのバリウムBa(尚、アルカリ土
類金属としては他に例えばストロンチウム(Sr)を用
いてもよい)とがアルミナ上に担持されている。この内
側触媒層2に担持するものとして、白金にロジウム(R
h)やパラジウム(Pd)を加えてもよい。また、アル
ミナに代えてセリア又はゼオライトを用いてもよく、或
いはそのアルミナ、セリア及びゼオライトうちの2つ又
は3つを組み合わせてもよく、さらにはアルミナに代え
て酸化チタン(TiO2 )を用いることもできる。この
内側触媒層2の白金は、担持触媒の1リットル当たり
1.0〜6.0g含有することが望ましい。
白金とゼオライトとが担持されている。この外側触媒層
3の貴金属は白金及びロジウムの双方であってもよく、
その場合、白金及びロジウムの重量比はPt/Rh=
0.3以上であることが望ましい。さらに、内側触媒層
2と同様にアルカリ土類金属としてのバリウムを加えて
もよい。尚、不純物は1%以下とする。
に担持されている貴金属としての白金により排気ガス中
のNOx及びHCが活性化され、NOxはNO2 に還元
され、HCは部分酸化やクラッキング等が生じる。つま
り、これらはエネルギー的に反応し易い状態となる。そ
のとき、外側触媒層3の貴金属が白金であり、この白金
のNOx還元反応及びHC酸化反応の促進効果がいずれ
も大きいので、外側触媒層3のNOxの還元反応及びH
Cの酸化反応を促進させることができる。また、外側触
媒層3の貴金属を白金及びロジウムとすれば、そのロジ
ウムによりNOx還元反応の促進効果が高まる。
が担持されているので、このバリウムにより活性種とし
ての白金が内側触媒層2内に分散し易くなり、この分散
された白金の下で、NOxが上記外側触媒層3の白金
(及びロジウム)で生じたNO2 や部分酸化HCにより
反応して分解浄化される。よって、エンジンのNOxの
浄化率を向上させることができる。この効果は、上記外
側触媒層3の貴金属成分を内側触媒層2の貴金属成分よ
りもリッチにすることで、さらに良好に発揮される。
は含浸法により形成し、また外側触媒層3はスプレード
ライ法を利用して形成するのが望ましい。すなわち、ま
ず、バインダと、貴金属を担持しない(若干は担持され
ていても構わない)アルミナ等のパウダーとを混ぜ合わ
せてスラリーとし、このスラリーを担体1にウォッシュ
コートする。上記スプレードライ法は噴霧乾固法とも呼
ばれる方法であり、ゼオライトのパウダーと錯体として
の白金溶液と水とを混ぜてスラリーを調製し、このスラ
リーを加熱雰囲気中に噴霧して乾燥焼成し、パウダーを
得るものである。そして、このパウダーをバインダとを
混合してスラリーを調製し、このスラリーを、上記内側
触媒層2の上からウォッシュコートして乾燥焼成する。
さらに、その後に各触媒層2,3に白金及びバリウムの
各溶液を浸漬させて乾燥及び焼成する。これにより、内
層だけでなくさらに外層にも白金及びバリウムが含浸さ
れる。
活性種の担持方法が異なるので、両触媒層2,3で異な
る担持状態の貴金属活性種が存在し、内側触媒層2で
は、白金成分の粒子径が小さくなり、NOx浄化に有効
で、特に排気ガスの組成が変化するように状況下で有利
である。一方、スプレードライ法を用いて形成された外
側触媒層3では、白金成分の粒子系が大きく、定常状態
でのHC、CO、NOxの浄化に有効な効果を示す。つ
まり、触媒Cが活性化し始める温度や雰囲気に幅を持た
せることができる。
する。 各触媒層の貴金属濃度について 6ミル/400セルのコージェライト製ハニカム担体
(重量は380〜470g/Lで、好ましくは420g
/L)上に40重量%の内側触媒層と5重量%の外側触
媒層とをその材料構成を変えて形成し、実施例1〜5及
び比較例とした。すなわち、添加物のないアルミナ(及
び複合化していない標準セリア)とアルミナバインダと
を所定の重量比(アルミナ+セリア:アルミナバインダ
=5〜9:1)で混合し、ハニカム担体の重量に対して
所定重量比(40重量%)になるようにウォッシュコー
トし、その後に150℃で2時間乾燥し、500℃で2
時間焼成して内側触媒層を形成した。次いで、ジニトロ
ジアミン白金溶液(及び硝酸ロジウム溶液)とゼオライ
トとに蒸留水を加えてスラリー(白金及びロジウムの重
量比はPt:Rh=75:1)を調製し、このスラリー
をスプレードライ法により乾燥して500℃で2時間焼
成し、パウダーを得た。このパウダーをアルミナバイン
ダと所定の重量比(白金+ロジウム+ゼオライト:アル
ミナバインダ=4〜9:1)で混合してスラリーを調製
し、このスラリーを、上記内側触媒層上に所定量(5重
量%)ウォッシュコートし、その後に150℃で2時間
乾燥し、500℃で2時間焼成して外側触媒層を形成し
た。しかる後、両触媒層にジニトロジアミン白金溶液及
び硝酸バリウム溶液を原料として含浸させ、最後に15
0℃で2時間乾燥し、500℃で2時間焼成した。尚、
上記硝酸バリウム溶液に代えて酢酸バリウム溶液を用い
ることもできる。その場合、白金の分散度を上げて、そ
の粗大化を抑制できる利点がある。
それぞれ白金及びバリウムを担持し、バリウムの量は両
触媒層で同じであるが、外側触媒層の白金の量を内側触
媒層よりも多いリッチ状態にしたものである。
白金、ロジウム及びバリウムを担持し、白金及びバリウ
ムの量は内外側触媒層で同じであるが、外側触媒層のロ
ジウムの量を内側触媒層よりも多いリッチ状態にしたも
のである。
ムの量を内外側触媒層で同じとしたものである。
それぞれ白金及びバリウムを担持し、外側触媒層の白金
の量を内側触媒層よりも少ないリーン状態にしたもので
ある。
ート材料をアルミナのみとしたものである。その他は実
施例1と同じである。
いて内外側触媒層にバリウムが担持されていないものと
した。
媒1リットル(L)当たりの含有量である。また、バイ
ンダ分は内側触媒層で10重量%、外側触媒層で20重
量%である。
較例の各触媒についてNOx浄化率を調べた。サンプル
として、触媒に熱エージングを施していないフレッシュ
状態のものと、大気中で900℃×50時間の熱エージ
ング処理を施したエージング後のものとを各実施例及び
比較例毎に用意した。評価方法では、各サンプルを固定
床流通式反応評価装置に取り付け、ヒータで予熱したA
/F=22相当の模擬排気ガスを通してNOx浄化率を
測定した。以上の実施例1〜5及び比較例における材料
構成と、その各々のNOx浄化率とを表1に併せて示
す。尚、表1中、O/Cは外側触媒層(オーバーコート
層)を、またB/Cは内側触媒層(ベースコート層)を
それぞれ表している。また、上記模擬排気ガスの組成は
表2のとおりである。
実施例1とバリウムのない比較例とを比較したとき、バ
リウムのある実施例1では比較例に比べ、フレッシュ状
態及びエージング後のいずれでもNOx浄化率が高くな
っている。このことから、バリウムにより白金が触媒層
内で分散して、この白金によりNOx成分が反応し、N
Ox浄化率が向上していることが判る。
すると、外側触媒層の白金が内側触媒層に比べリッチで
あれば、NOx浄化率が向上することが判る。
と、内外の触媒層にそれぞれロジウムを担持し、外側触
媒層のロジウムが内側触媒層に比べリッチであれば、N
Ox浄化率がさらに向上することが判る。
合、その外側触媒層の重量を変化させたときのNOx浄
化率の変化を調べたところ、図2に示す結果が得られ
た。尚、NOx浄化率の測定は上記と同様である。ま
た、内側触媒層の白金の量は2g/L、外側触媒層の白
金量は2.3g/Lである。また、全触媒層のバリウム
の量は30g/Lである。また、内側触媒層のサポート
材はアルミナ及びセリアが重量比で1:1からなるもの
を使用し、外側触媒層のサポート材はゼオライトで、こ
れらサポート材を全体で40%となるようにコートす
る。また、触媒は熱エージングの施されていないフレッ
シュ状態とし、排気ガスの温度は350℃で、組成は表
2のものを使用した。
1〜30重量%(好ましくは2〜10重量%)にし、オ
ーバコート/ベースコート=1/40〜3/4(同1/
20〜1/4)にすると、NOx浄化率が高くなる。
変化させたときのNOx浄化率とλ=1でのHCライト
オフ(T50)との各変化を図3に示す。尚、アルミナ
及びセリアの量を変化させた以外は上記実施例1と同様
のものである。触媒は熱エージングの施されていないフ
レッシュ状態とし、排気ガスの温度は350℃で、組成
は表2のものを使用した。この図3から、セリアの量
は、ライトオフの点で10〜90重量%とするのが好ま
しく、NOx浄化率からは10〜75%とするのが望ま
しいことが判る。
セリア(重量比で1:1)としたものと、ゼオライト
(MFI型、Y型、β型)としたものとのNOx浄化率
を表3に比較して示す。
材として、アルミナ及びセリアの他にゼオライトを用い
てもよく、アルミナ及びセリアを用いれば特に良好なN
Ox除去率が得られることが判る。
外側触媒層の材料をゼオライト(MFI型)からアルミ
ナ及びセリアに変えたときのNOx浄化率の違いを表4
に示す。尚、ゼオライトと共に用いられるセリア及びア
ルミナの組成比はいずれもゼオライトに対し30重量%
である。
材として、アルミナ及びセリアをゼオライトに代えて用
いてもよいことが判る。しかし、ゼオライトを用いれば
特に熱エージング後に良好なNOx除去率が得られる。
量について 内側触媒層の白金担持量を変えたときのNOxの浄化率
の変化をフレッシュ状態及び熱エージング状態の各々に
ついて評価したところ、表5に示す結果が得られた。
尚、白金の担持量(担持濃度)を変えた以外は上記実施
例1と同様である(ハニカム担体の重量は420g/
L)。また、NOx浄化率の評価は上記と同様である。
量は0.5g/L以上であれば、フレッシュ状態で良好
なNOx浄化率が得られることが判る。しかし、エージ
ング状態を考慮すれば、白金担持量は1.0〜6.0g
/L(ハニカム担体の重量が例えば420g/Lの場
合、内側触媒層との重量比で1/168〜1/42)の
範囲にあることが望ましい。すなわち、白金担持量が
6.0g/L以上であると、エージング状態ではシンタ
リングが発生してNOx浄化率が下がると考えられる。
(2.0g/L)としたままでパラジウムの担持量を変
えたときのNOxの浄化率の変化をフレッシュ状態及び
熱エージング状態の各々について評価した。その結果を
表6に示す。
ム担持量は1.0〜4.0g/Lであれば、フレッシュ
状態及び熱エージング状態のいずれでも良好なNOx浄
化率が得られることが判る。
の白金(及びパラジウム)の担持量を変えて実施例A〜
C及び比較例A〜Cの各サンプルを作製した。実施例A
〜Cについては、白金及びパラジウムの担持量を変えた
以外は上記実施例1と同様のものである。一方、比較例
A〜Cについては、貴金属の担持量を変えた以外は実施
例1におけるベースコート(内側触媒層)と同様であ
る。そして、その各サンプルを、上記模擬排気ガス(表
2参照)にSO2 を50ppm加えたガス中で400
℃、30分間処理したときの処理前後のNOxの浄化率
の変化をテストしたところ(テスト方法は前記触媒の評
価方法と同じである)、表7に示す結果が得られた。
触媒層の白金やパラジウムが硫黄分によって被毒し難く
なり、良好なNOx浄化率を維持できることが判る。
比について 外側触媒層の白金及びロジウムの重量比を変えたときの
最大NOx浄化率の変化をフレッシュ状態及び熱エージ
ング状態の各々について評価したところ、図4に示す結
果が得られた。また、上記と同様の重量比の変化に伴う
HCの50%浄化率(フレッシュ状態)及び50%浄化
率(熱エージング状態)を評価したところ、図5に示す
結果が得られた。尚、内側触媒層の重量は40重量%で
あり、外側触媒層は5重量%である。また、模擬排気ガ
スは上記と同様にA/F=22相当のものである。ま
た、熱エージング状態で、外側触媒層がロジウムのみの
場合、全HCの50%を浄化する温度は存在しなかっ
た。
白金及びロジウムの重量比を、白金のみを含むPt/R
h=0.3以上(望ましくはPt/Rh=75〜3.
2)とすると、NOx浄化率及びHC浄化率をさらに向
上できることが判る。
のフレッシュ状態でのNOx浄化率及び触媒剥離量につ
いての評価を行った。NOx浄化率の評価は上記と同様
である。また、剥離量については、ハニカム担体のサン
プルを超音波発振器を用いて180分間加振する超音波
テスト法を行い、そのテスト前後の乾燥重量を測定し
て、{(テスト前の重量−テスト後の重量)/テスト前
の重量}×100(%)の値を求めた。ハニカム担体は
6ミル/400セルのコージェライト製ハニカム担体で
ある。その結果を表8に示す。
ュコート量を大きくするのに伴って剥離量が増加する
が、20〜160重量%とすれば、良好なNOx浄化率
を得ることができて好ましいことが明らかである。
て 内側触媒層のアルカリ土類金属としてバリウムに代えて
ストロンチウムを用いた例について説明する。まず、実
施例1としては、アルミナ、セリア及び水和アルミナバ
インダをそれぞれ46.5:46.5:7の重量比で混
合し、水及び硝酸を加えてスラリーを調整した。このと
き、スラリーのpHは3.5〜4程度になるように調整
した。このスラリーにコージェライト製ハニカム担体を
浸し、余分なスラリーをエアブローにより取り除いた
後、150℃で2時間乾燥し、500℃で2時間焼成し
た。以上の工程を2回行って、アルミナ及びセリアの担
持量がそれぞれ78g/L(ハニカム担体重量の約37
重量%)であるハニカム担体を得た。
ロジウム溶液をそれぞれ白金及びロジウムの重量比がP
t/Rh=75:1になるように混合して混合溶液を生
成した。また、所定量のゼオライト粉末(MFI型)を
秤量して、これに上記混合溶液及び水を加えてスラリー
を調整した。このとき、ゼオライト1kgに対し、白金
及びロジウムが24gとなるように調整した。このスラ
リーを噴霧乾燥装置を用いて乾燥し、500℃で2時間
焼成することで、白金ロジウム担持のゼオライト粉末を
得た。
びアルミナバインダをそれぞれ85:15の重量比で混
合してスラリーを調整し、このスラリーに上記ハニカム
担体を浸漬し、その浸漬後のハニカム担体を150℃で
2時間乾燥し、500℃で2時間焼成して、白金ロジウ
ム担持ゼオライトの担持量がそれぞれ20〜22g/L
(ハニカム担体重量の約5重量%)である担体を得た。
ニトロジアミン白金溶液及び酢酸ストロンチウム溶液を
出発原料として用いて、白金2g/L、ストロンチウム
30g/Lの各相当量を含浸させた。その後、150℃
で2時間乾燥し、500℃で2時間焼成して実施例1を
得た。
わりに酢酸バリウムを用いたもの(その他は実施例1と
同じである)を実施例2とした。
温度が300℃であるときのNOx除去率(浄化率+吸
着率)をフレッシュ状態について評価したところ、実施
例2(バリウム)は96%であるのに対し、実施例1
(ストロンチウム)については95%であった。このこ
とから、内側触媒層に担持するアルカリ土類金属とし
て、バリウムに代えてストロンチウムを用いても、バリ
ウムと遜色のないNOx浄化率が得られることが判る。
説明する。まず、実施例1として、酸化チタン(TiO
2 )及び水和アルミナバインダをそれぞれ9:1の重量
比で混合し、水及び硝酸を加えてスラリーを調整した。
このとき、スラリーのpHは3.5〜4程度になるよう
に調整した。この後、上記内側触媒層のアルカリ土類金
属についての例と同様に、このスラリーにコージェライ
ト製ハニカム担体を浸し、余分なスラリーをエアブロー
により取り除いた後、150℃で2時間乾燥し、500
℃で2時間焼成した。以上の工程を2回行って、酸化チ
タンの担持量が126g/L(ハニカム担体重量の約3
0重量%)であるハニカム担体を得た。
ロジウム溶液をそれぞれ白金及びロジウムの重量比がP
t/Rh=75:1になるように混合して混合溶液を生
成した。また、所定量のゼオライト粉末(MFI型)を
秤量して、これに上記混合溶液及び水を加えてスラリー
を調整した。このとき、ゼオライト1kgに対し、白金
及びロジウムが24gとなるように調整した。このスラ
リーを噴霧乾燥装置を用いて乾燥し、500℃で2時間
焼成することで、白金ロジウム担持のゼオライト粉末を
得た。
びアルミナバインダをそれぞれ85:15の重量比で混
合してスラリーを調整し、このスラリーに上記ハニカム
担体を浸漬した後、それを150℃で2時間乾燥し、5
00℃で2時間焼成して、白金ロジウム担持ゼオライト
の担持量がそれぞれ20〜22g/L(ハニカム担体重
量の約5重量%)である担体を得た。このハニカム担体
に対し、ジニトロジアミン白金溶液及び酢酸バリウム溶
液を出発原料として用い、白金6g/L、バリウム30
g/Lの各相当量を含浸させた。その後、150℃で2
時間乾燥し、500℃で2時間焼成して実施例1を得
た。
量比が1:1であるアルミナ及びセリア(Al2 O3 +
CeO2 )を用い、このアルミナ及びセリアの担持量を
168g/L(ハニカム担体重量の約30重量%)とし
たものを実施例2とした。また、酸化チタンの代わりに
アルミナ(Al2 O3 )を用いたものを実施例3とした
(実施例2,3の他の製造方法は実施例1と同じであ
る)。
浄化率をフレッシュ状態について評価したところ、表9
に示す結果が得られた。尚、模擬排気ガスの条件等は上
記と同じである。
化チタン、アルミナ及びセリア、又はアルミナのいずれ
を用いても良好なNOx浄化率が得られることが判る。
よると、排気ガス浄化用触媒における触媒層のうち、反
担体表面側にある外側触媒層に貴金属担持のゼオライト
を担持し、担体表面側の内側触媒層に少なくとも白金及
びアルカリ土類金属を担持したことにより、外側触媒層
の貴金属により排気ガス中のNOx及びHCを活性化し
てエネルギー的に反応し易い状態とする一方、内側触媒
層のアルカリ土類金属により白金を内側触媒層内に分散
し易くして、この白金の下で、NOxを外側触媒層の貴
金属により生じた反応し易いNO2 や部分酸化HCによ
り反応させて分解浄化でき、よってエンジンの排気ガス
中のNOx浄化率の向上を有効に図ることができる。
金属は少なくとも白金を含んでいるものとしたことによ
り、NOx還元反応及びHC酸化反応の促進効果の大き
い白金により、外側触媒層でのNOxの還元反応及びH
Cの酸化反応を促進させることができ、上記NOx浄化
率のより一層の向上を図ることができる。
層の貴金属は白金及びロジウムとしたことにより、外側
触媒層でのNOx還元反応の促進効果がロジウムにより
さらに高まり、NOx浄化率を向上させることができ
る。
層の白金及びロジウムの重量比をPt/Rh=0.3以
上とした。また、請求項5の発明では、この外側触媒層
の白金及びロジウムの重量比をPt/Rh=3.2〜7
5に限定した。これらの発明によると、NOx浄化率を
さらに向上させることができる。
れかの発明において、内側触媒層の白金をアルミナ、セ
リア又はゼオライト上に担持した。また、請求項9の発
明では、請求項6〜8のいずれかの発明において、内側
触媒層は白金に加えパラジウムを、また請求項10の発
明では、白金に加えロジウムをそれぞれ担持しているも
のとした。これら発明によると、高いNOx浄化率を確
保することができる。
において、内側触媒層の白金を、担持触媒の1リットル
当たり1.0〜6.0g含有されているものとしたこと
で、触媒の熱エージング後も安定して良好なNOx浄化
率を得ることができる。
を示す断面図である。
特性を示す特性図である。
特性を示す特性図である。
の変化に対する最大NOx浄化率の特性を示す特性図で
ある。
の変化に対するHC浄化率の特性を示す特性図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 担体に担持された活性触媒層により排気
ガスを浄化するようにした排気ガス浄化用触媒におい
て、 上記触媒層の反担体表面側にある外側触媒層には、貴金
属を担持したゼオライトが担持される一方、 担体表面側にある内側触媒層には、少なくとも白金及び
アルカリ土類金属が担持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2】 請求項1の排気ガス浄化用触媒におい
て、 外側触媒層の貴金属が、少なくとも白金を含んでいるこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】 請求項2の排気ガス浄化用触媒におい
て、 外側触媒層の貴金属が、白金及びロジウムであることを
特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項4】 請求項3の排気ガス浄化用触媒におい
て、 外側触媒層の白金及びロジウムの重量比がPt/Rh=
0.3以上であ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4の排気ガス浄化用触媒におい
て、 外側触媒層の白金及びロジウムの重量比がPt/Rh=
3.2〜75であ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1〜5のいずれかの排気ガス浄化
用触媒において、 内側触媒層の白金は、アルミナ、セリア又はゼオライト
上に担持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7】 請求項1〜6のいずれかの排気ガス浄化
用触媒において、 外側触媒層にアルカリ土類金属が担持されていることを
特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項8】 請求項6の排気ガス浄化用触媒におい
て、 内側触媒層の白金が、担持触媒の1リットル当たり1.
0〜6.0g含有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9】 請求項6〜8のいずれかの排気ガス浄化
用触媒において、 内側触媒層は、白金に加えパラジウムを担持しているこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項10】 請求項6〜8のいずれかの排気ガス浄
化用触媒において、 内側触媒層は、白金に加えロジウムを担持していること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項11】 請求項1又は7の排気ガス浄化用触媒
において、 アルカリ土類金属はバリウムであることを特徴とする排
気ガス浄化用触媒。
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