JPH10249200A - 内燃機関の排気浄化用触媒およびその製造方法 - Google Patents

内燃機関の排気浄化用触媒およびその製造方法

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JPH10249200A
JPH10249200A JP9058869A JP5886997A JPH10249200A JP H10249200 A JPH10249200 A JP H10249200A JP 9058869 A JP9058869 A JP 9058869A JP 5886997 A JP5886997 A JP 5886997A JP H10249200 A JPH10249200 A JP H10249200A
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JP
Japan
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catalyst
barium
weight
carrier
particles
Prior art date
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JP9058869A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Morita
博 森田
Katsuo Suga
克雄 菅
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久後の触媒性能の向上を図った内燃機関の
排気浄化用触媒を提供すること。 【解決手段】 触媒層中に少なくともPdとバリウム化
合物粒子とを含み、このバリウム化合物粒子の粒径が1
00〜600nmで、このバリウム粒子の含有量が触媒
担体1リットル当たり5〜50gである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリン燃料を用
いた自動車等の内燃機関から排出される排ガス中の有害
成分である炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒
素酸化物(NOx)を効率良く浄化する排気浄化システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関から排出される排ガス中
の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物
(NOx)を浄化する排ガス用浄化触媒は種々提案さ
れ、貴金属(Pd,Pt,Rh等)の働きを助けるため
にバリウム(以下、Baと称す)等のアルカリ土類金
属、アルカリ金属を添加し、高い触媒性能を維持するこ
とが可能となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、触媒W
/C層中にバリウム化合物を担持した触媒においては、
バリウム化合物の触媒中の状態により性能が左右され、
場合によっては耐久後のNOx転化性能が充分に得られ
ず、さらなる性能向上が必要であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
に鑑み、内燃機関の排気浄化用触媒のバリウム化合物の
状態および担持する方法について研究した結果、バリウ
ム化合物粒子の粒径が100〜600nmで平均粒子径
が350nm、そして、このバリウム粒子の含有量が触
媒担体1リットル当たり5〜50gで、かつバリウム化
合物粉末とPdをアルミナに担持した粉末とを湿式にて
混合粉砕して得たスラリーを一体構造担体に担持した触
媒は、耐久後の触媒性能が向上することを見いだした。
特にNOx性能向上が顕著である。
【0005】以下、本発明について説明する。本発明の
排気浄化用触媒は、ハニカム担体に貴金属成分としてP
d、基材として高表面積を持つアルミナを主成分とする
材料を使用し、さらに助触媒成分としバリウム化合物か
らなるW/C層を有する構造とした。
【0006】次に、作用を説明する。Pdを触媒成分と
した内燃機関の浄化用触媒において、排気A/Fが燃料
リッチな条件では、Pdが排気中のHCにより吸着被毒
されることにより、NOx転化性能が低下することが知
られている。このPdのHC吸着被毒を抑制する手段と
して、Pdへの電子供与体となるバリウム化合物を添加
し、酸化Pdの状態からPdをよりメタル化することで
Pdの吸着被毒を抑制する方法が取られている。このと
きのバリウムの添加方法、あるいはバリウム重量、さら
にバリウム化合物の粒径の違いにより電子供与体として
のバリウムがPdへ与える影響の大きさが異なることが
わかった。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を比較例及
び試験例を参照しながら具体的に説明する。
【0008】(実施例1)まず、粒子径が100〜60
0nmの範囲で平均粒子径が350nmである炭酸バリ
ウム粉末をPd金属溶液を含浸したアルミナ粉末140
gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、400℃で2時間
焼成する。このPd担持アルミナ粉末にセリウム/ジル
コニウム複合酸化物60gと水を混合、攪拌して触媒ス
ラリーを作製する。これを0.121のハニカム担体に
コーティングし、乾燥させる。このとき、Baの重量
は、触媒担体1リットル当たり5gでW/C重量は22
5g/lであった。
【0009】(実施例2)実施例1と同様のスラリーで
Baの重量のみを増加させたものを0.121のハニカ
ム担体にコーティングし、乾燥した。このとき、Baの
重量は、触媒担体1リットル当たり10gでW/C重量
は225g/lであった。
【0010】(実施例3)実施例1と同様のスラリーで
Baの重量のみを増加させたものを0.121のハニカ
ム担体にコーティングし、乾燥した。このとき、Baの
重量は、触媒担体1リットル当たり20gでW/C重量
は225g/lであった。
【0011】(実施例4)実施例1と同様のスラリーで
Baの重量のみを増加させたものを0.121のハニカ
ム担体にコーティングし、乾燥した。このとき、Baの
重量は、触媒担体1リットル当たり30gでW/C重量
は225g/lであった。
【0012】(実施例5)まず、粒子径が100〜60
0nmの範囲で平均粒子径が350nmである炭酸バリ
ウム粉末をPdとRh金属溶液を含浸したアルミナ粉末
140gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、400℃で
2時間焼成する。このPd,Rh担持アルミナ粉末にセ
リウム/ジルコニウム複合酸化物60gと水を混合、攪
拌して触媒スラリーを作製する。これを0.121のハ
ニカム担体にコーティングし、乾燥させる。このとき、
Baの重量は、触媒担体1リットル当たり20gでW/
C重量は225g/lであった。
【0013】(実施例6)まず、粒子径が100〜60
0nmの範囲で平均粒子径が350nmである炭酸バリ
ウム粉末をPdとRhとPt金属溶液を含浸したアルミ
ナ粉末140gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、40
0℃で2時間焼成する。このPd,Rh,Pt担持アル
ミナ粉末にセリウム/ジルコニウム複合酸化物60gと
水を混合、攪拌して触媒スラリーを作製する。これを
0.121のハニカム担体にコーティングし、乾燥させ
る。このとき、Baの重量は、触媒担体1リットル当た
り20gでW/C重量は225g/lであった。
【0014】(実施例7)まず、粒子径が100〜60
0nmの範囲で平均粒子径が350nmである硝酸バリ
ウム粉末をPd金属溶液を含浸したアルミナ粉末140
gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、400℃で2時間
焼成する。このPd担持アルミナ粉末にセリウム/ジル
コニウム複合酸化物60gと水を混合、攪拌して触媒ス
ラリーを作製する。これを0.121のハニカム担体に
コーティングし、乾燥させる。このとき、Baの重量
は、触媒担体1リットル当たり20gでW/C重量は2
25g/lであった。
【0015】(実施例8)まず、粒子径が100〜60
0nmの範囲で平均粒子径が350nmである水酸化バ
リウム粉末をPd金属溶液を含浸したアルミナ粉末14
0gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、400℃で2時
間焼成する。このPd担持アルミナ粉末にセリウム/ジ
ルコニウム複合酸化物60gと水を混合、攪拌して触媒
スラリーを作製する。これを0.121のハニカム担体
にコーティングし、乾燥させる。このとき、Baの重量
は、触媒担体1リットル当たり20gでW/C重量は2
25g/lであった。
【0016】(比較例1)Pd金属溶液を含浸したアル
ミナ粉末140gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、4
00℃で2時間焼成する。このPd担持アルミナ粉末に
セリウム/ジルコニウム複合酸化物60gと水を混合、
攪拌して触媒スラリーを作製する。これを0.121の
ハニカム担体にコーティングし、乾燥させる。該触媒担
体を酢酸バリウム溶液に含浸、乾燥させる。このとき、
Baの重量は、触媒担体1リットル当たり20gでW/
C重量は245g/lであった。
【0017】(比較例2)PdとRh金属溶液を含浸し
たアルミナ粉末140gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥
し、400℃で2時間焼成する。このPd,Rh担持ア
ルミナ粉末にセリウム/ジルコニウム複合酸化物60g
と水を混合、攪拌して触媒スラリーを作製する。アルミ
ナを主成分とする基材粉末をPd金属溶液とRh金属溶
液に含浸、乾燥させる。これを0.121のハニカム担
体にコーティングし、乾燥させる。該触媒担体を酢酸バ
リウム溶液に含浸、乾燥させる。このとき、Baの重量
は、触媒担体1リットル当たり20gでW/C重量は2
45g/lであった。
【0018】(比較例3)PdとRhとPt金属溶液を
含浸したアルミナ粉末140gと水と混合攪拌、粉砕
後、乾燥し、400℃で2時間焼成する。このPd,R
h,Pt担持アルミナ粉末にセリウム/ジルコニウム複
合酸化物60gと水を混合、攪拌して触媒スラリーを作
製する。これを0.121のハニカム担体にコーティン
グし、乾燥させる。該触媒担体を酢酸バリウム溶液に含
浸、乾燥させる。このとき、Baの重量は、触媒担体1
リットル当たり20gでW/C重量は245g/lであ
った。
【0019】(比較例4)Pd金属溶液を含浸したアル
ミナ粉末140gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、4
00℃で2時間焼成する。このPd担持アルミナ粉末に
セリウム/ジルコニウム複合酸化物60gと水を混合、
攪拌して触媒スラリーを作製する。これを0.121の
ハニカム担体にコーティングし、乾燥させる。このと
き、Baの重量は、触媒担体1リットル当たり0gでW
/C重量は225g/lであった。
【0020】(比較例5)実施例1と同様のスラリーで
Baの重量のみを減少させたものを0.121のハニカ
ム担体にコーティングし、乾燥した。このとき、Baの
重量は、触媒担体1リットル当たり2gでW/C重量は
225g/lであった。
【0021】(比較例6)まず、粒子径が600〜10
00nmの範囲で平均粒子径が800nmである炭酸バ
リウム粉末をPd金属溶液を含浸したアルミナ粉末14
0gと水と混合攪拌、粉砕後、乾燥し、400℃で2時
間焼成する。このPd担持アルミナ粉末にセリウム/ジ
ルコニウム複合酸化物60gと水を混合、攪拌して触媒
スラリーを作製する。これを0.121のハニカム担体
にコーティングし、乾燥させる。このとき、Baの重量
は、触媒担体1リットル当たり20gでW/C重量は2
25g/lであった。
【0022】[性能評価の記述]各実施例および比較例
で作製した触媒を下記条件で耐久・評価したときの触媒
性能を、触媒金属種、Ba重量、Ba担持方法と合わせ
て、表1に示す。 <耐久条件> 台上エンジンによる触媒耐久 エンジン:3リットル 排気温度:750℃ 耐久時間:30時間 <性能評価条件> 台上エンジンによる触媒転化性能評価 エンジン:2リットル 排気温度:400℃ 排気A/F=14.2、振幅±0.2
【0023】
【表1】
【0024】なお、上記実施例等では、Ba粒子の含有
量を触媒担体1リットル当たり5〜30gの範囲を示し
たが、この含有量は5〜50gの範囲であれば良い。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、バリウム化合物粒子の粒径が100〜600n
mで平均粒子径が350nm、そして、このバリウム粒
子の含有量が触媒担体1リットル当たり5〜50gで、
かつバリウム化合物粉末とPdをアルミナに担持した粉
末とを湿式にて混合粉砕して得たスラリーを一体構造担
体に担持することで、耐久後の触媒性能の向上を期待で
きる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気浄化用触媒において、 触媒層中に少なくともPdとバリウム化合物粒子とを含
    み、該バリウム化合物粒子の粒径が100〜600nm
    で、該バリウム粒子の含有量が触媒担体1リットル当た
    り5〜50gであることを特徴とする内燃機関の排気浄
    化用触媒。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関の排気浄化用
    触媒の製造方法において、 前記Pdをアルミナに担持した粉末とバリウム化合物粉
    末とを湿式にて混合粉砕して得たスラリーを一体構造担
    体に担持することを特徴とする内燃機関の排気浄化用触
    媒の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の内燃機関の排
    気浄化用触媒において、 前記バリウム化合物粉末は、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物
    のいずれかであることを特徴とする内燃機関の排気浄化
    用触媒。
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