JPH10309461A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒の製造方法

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JPH10309461A
JPH10309461A JP9120666A JP12066697A JPH10309461A JP H10309461 A JPH10309461 A JP H10309461A JP 9120666 A JP9120666 A JP 9120666A JP 12066697 A JP12066697 A JP 12066697A JP H10309461 A JPH10309461 A JP H10309461A
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JP
Japan
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noble metal
basic
supporting
porous oxide
exhaust gas
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JP9120666A
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Toshihiro Takada
登志広 高田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】確実に高いNOx浄化率を発揮し得る排気ガス
浄化用触媒の製造方法を提供する。 【解決手段】NH4 +型のモルデナイトとアルミナとバイ
ンダーとを含むスラリーにより担持層を形成した後、先
に塩基性溶液(テトラアンミン白金水酸塩溶液)により
Ptを担持し、この後酸性溶液(ジニトロジアミン白金
硝酸水溶液)によりPtを担持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排気ガス浄化用触媒
の製造方法に関する。この方法により得られる排気ガス
浄化用触媒は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)
を酸化するのに必要な量より過剰な酸素が含まれている
排気ガス中における窒素酸化物(NOx)を浄化する場
合に好適である。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車の排気ガス浄化用触媒
として、CO及びHCの酸化とNOxの還元とを同時に
行って排気ガスを浄化する三元触媒が用いられている。
このような触媒としては、例えばコージェライト等の耐
熱性担体基材にγ−アルミナからなる多孔質の担持層を
形成し、この担持層にPt、Pd、Rh等の貴金属を担
持させたものが広く知られている。
【0003】しかし、上記従来の触媒の浄化性能は、エ
ンジンの空燃比(A/F)によって大きく異なる。すな
わち、リーン側では、排気ガス中の酸素量が多くなり、
COやHCを浄化する酸化反応が活発である反面、NO
xを浄化する還元反応が不活発になる。逆に、リッチ側
では、排気ガス中の酸素量が少なくなり、酸化反応は不
活発となるが、還元反応は活発になる。
【0004】一方、自動車の走行において、市街地走行
の場合には、発進・停止が頻繁に行われるため、A/F
はストイキ近傍からリッチ状態までの範囲内で頻繁に変
化する。このような走行における低燃費化の要請に応え
るためには、なるべく酸素過剰の混合気を供給するリー
ン側での運転が必要となる。したがって、リーン側にお
いてもNOxを十分に浄化できる触媒の開発が望まれて
いる。
【0005】このため、従来、担体基材に耐火性セラミ
ック及び希土類元素酸化物からなる2種類の担持層を形
成し、耐火性セラミックからなる担持層にPt及びPd
を担持するとともに、希土類元素酸化物からなる担持層
にRhを担持することとした触媒が提案されている(特
開昭60−19037号公報)。この触媒では、リッチ
時に希土類元素酸化物が酸素を放出し、リーン時に希土
類元素酸化物が酸素を吸蔵するため、A/Fが大きく変
動した場合でも、その変動を吸収することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
の製造方法では、上記のようにそれぞれ貴金属を担持し
た2種類の担持層を担体基材に形成する場合、一方の担
持層を構成する材料に貴金属の一部を担持するととも
に、他方の担持層を構成する材料にも貴金属の残部を担
持した後、これらをバインダー及び水とともに混合・粉
砕してスラリーとし、このスラリーにより担体基材にそ
れぞれ貴金属を担持した2種類の担持層を形成してい
る。この場合、発明者の試験結果によれば、各貴金属が
バインダー等のコート層によって被覆されてしまうと考
えられるため、各貴金属の活性が低下し、必ずしもNO
x浄化率を向上し得ないことが明らかとなった。
【0007】本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされ
たものであって、確実に高いNOx浄化率を発揮し得る
排気ガス浄化用触媒の製造方法を提供することを解決課
題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の排気ガス浄化
用触媒の製造方法は、担体基材と、該担体基材上に形成
された担持層と、該担持層に担持された貴金属とを備
え、酸素過剰雰囲気下における排気ガス中の一酸化炭
素、炭化水素及び窒素酸化物を浄化して排気ガスを浄化
する排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、前記担持
層を酸性の多孔質酸化物と塩基性の多孔質酸化物とバイ
ンダーとを含むスラリーにより形成する担持層形成工程
と、該担持層に前記貴金属の一部を塩基性溶液により担
持する塩基性貴金属担持工程と、該担持層に該貴金属の
残部を酸性溶液により担持する酸性貴金属担持工程と、
からなることを特徴とする。
【0009】担体基材としては、コージェライト等の耐
熱性のものを採用することができる。この担体基材はハ
ニカム形状のもの又はペレット形状のものを採用するこ
とができる。酸性の多孔質酸化物としては、モルデナイ
ト等の市販のゼオライトの他、陽イオンをH+にイオン
交換した市販のゼオライト、陽イオンをNH4 +にイオン
交換した市販のゼオライト等を採用することができる。
かかるゼオライトは、排気ガスの温度が低い間に、その
細孔が排気ガス中のHCを吸着し、排気ガスの温度が上
昇すると、その細孔が吸着していたHCを放出する。こ
のため、こうして得られる触媒では、排気ガスの温度が
上昇するにつれ、排気ガス中のNOxをHCで還元して
NOx浄化率を向上させることができる。
【0010】塩基性の多孔質酸化物としては、アルミナ
等の耐火性セラミックを採用することができる。耐火性
セラミックは触媒のシンタリングを防止する。スラリー
は、かかる酸性の多孔質酸化物と塩基性の多孔質酸化物
とを含み、シリカ等のバインダー及び水とともに調製さ
れる。貴金属の一部を担持すべき塩基性溶液としては、
アンミン系貴金属薬液を採用することができる。
【0011】貴金属の残部を担持すべき酸性溶液として
は、酸性貴金属薬液を採用することができる。なお、担
持層には、セリア等の希土類元素酸化物からなる酸素吸
蔵放出材又は/及びジルコニア、アルミナ、チタニア等
を硫酸で処理した固体超強酸(強酸性物質)を担持する
ことができる。
【0012】請求項1の方法では、バインダーを含むス
ラリーにより担体基材に担持層を形成した後、各溶液に
より担持層に貴金属を担持するため、バインダー等のコ
ート層により貴金属が被覆されないと考えられ、貴金属
の活性が低下しない。また、請求項1の方法では、酸性
の多孔質酸化物と塩基性の多孔質酸化物とを含むスラリ
ーにより担持層を形成した後、塩基性貴金属担持工程及
び酸性貴金属担持工程を行うため、それぞれ酸と塩基と
の反応を生じることとなり、酸性の多孔質酸化物に塩基
性溶液による貴金属の一部を担持することができるとと
もに、塩基性の多孔質酸化物に酸性溶液による貴金属の
残部を担持することができる。つまり、貴金属をそれぞ
れの担持層に選択的に担持分けすることができる。
【0013】請求項1の方法において、NH4 +型のモル
デナイトを採用する場合には、塩基性貴金属担持工程を
先に行い、この後で酸性貴金属担持工程を行うことによ
り、担持される貴金属の担持効率及び分散性に優れる。
すなわち、NH4 +型のモルデナイトを採用する場合、仮
に酸性貴金属担持工程を先に行い、この後で塩基性貴金
属担持工程を行うとすれば、酸性貴金属担持工程の際、
酸性の多孔質酸化物におけるNH4 +がH+に置換され、
これにより酸性溶液がアルカリ性側にシフトする。この
ため、酸性溶液において貴金属の沈殿が生じ、塩基性の
多孔質酸化物への貴金属の残部の担持効率及び分散性が
低下する。その後、塩基性貴金属担持工程を行えば、酸
性の多孔質酸化物がH+型のものになっているため、塩
基性溶液の貴金属の一部がH+に置換されながら担持さ
れることとなり、塩基性溶液が酸性側にシフトする。こ
のため、塩基性溶液においても貴金属の沈殿が生じ、酸
性の多孔質酸化物への貴金属の残部の担持効率及び分散
性がやはり低下する。
【0014】これに対し、請求項1の方法において、N
4 +型のモルデナイトを採用する場合、塩基性貴金属担
持工程の際、酸性の多孔質酸化物におけるNH4 +が塩基
性溶液中の貴金属の一部に置換され、これにより塩基性
溶液がさらにアルカリ性側になる。このため、上記反応
が盛んになり、酸性の多孔質酸化物への貴金属の一部の
担持効率が向上し、貴金属の一部の分散性が優れる。次
ぐ酸性貴金属担持工程においては、酸性溶液により塩基
性の多孔質酸化物に貴金属の残部が担持される。この
際、酸性の多孔質酸化物における陽イオンを完全に除去
しておいた方が酸性溶液による塩基性の多孔質酸化物へ
の貴金属の残部の担持効率及び分散性が優れるため、塩
基性貴金属担持工程後、一旦焼成を行い、その後で酸性
貴金属担持工程を行うことが好ましい。
【0015】他方、請求項1の方法において、NH4 +
のモルデナイトでなく、H+型のモルデナイトを採用す
る場合には、塩基性貴金属担持工程と、酸性貴金属担持
工程との順序は問わない。したがって、請求項1の方法
による排気ガス浄化用触媒では、確実に高いNOx浄化
率を発揮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、請求項1の発明を具体化し
た実施例1、2を比較例1〜3とともに説明する。
【0017】
【実施例1】 (担持層形成工程)まず、酸性の多孔質酸化物として、
HC吸着能を有する市販のNH4 +型のモルデナイト(東
ソー(株)社製:HSZ660NHA)を用意する。ま
た、塩基性の多孔質酸化物として、アルミナ粉末(WR
グレース(株)社製:高耐熱アルミナ)を用意する。
【0018】これらモルデナイト150部と、アルミナ
粉末75部と、純水295部と、固形分35%のシリカ
ゾル80部とによりスラリーを調製する。この後、ハニ
カム形状のコージェライト製担体基材(容量1.5リッ
トル)を用意し、これをスラリー中に浸漬する。この
後、これを引き上げて余分なスラリーを吹き払い、10
0°Cで2時間の乾燥後、500℃で2時間焼成する。
こうして担体基材に担持層を形成する。担持層の担持量
は担体基材1リットル当たり240gであった。 (塩基性貴金属担持工程)次いで、Ptの一部を担持す
べき塩基性溶液として、テトラアンミン白金水酸塩溶液
(田中貴金属(株)社製:AT10、pH=8〜10)
を用意し、これに担持層を形成した担体基材を浸漬す
る。これを引き上げて余分な水溶液を吹き払った後、1
00°Cで2時間の乾燥後、250°Cで2時間焼成す
る。こうして、担持層のモルデナイトにテトラアンミン
白金水酸塩溶液によるPtを担持する。
【0019】この際、モルデナイトにおけるNH4 +がテ
トラアンミン白金水酸塩溶液中のPtに置換され、これ
によりテトラアンミン白金水酸塩溶液がさらにアルカリ
性側になる。このため、モルデナイトへのPtの担持効
率が向上し、Ptの分散性が優れる。 (酸性貴金属担持工程)この後、Ptの残部を担持すべ
き酸性溶液として、ジニトロジアミン白金硝酸水溶液
(田中貴金属(株)社製:8P、pH=1〜3)を用意
し、これに担持層を形成した担体基材を浸漬する。これ
を引き上げて余分な水溶液を吹き払った後、100°C
で2時間の乾燥後、250°Cで2時間焼成する。こう
して、担持層のアルミナにジニトロジアミン白金硝酸水
溶液によるPtを担持する。
【0020】この際、塩基性金属担持工程の後半で焼成
を行っているため、モルデナイトのNH4 +が完全に除去
され、この後で酸性貴金属担持工程を行っていることか
ら、ジニトロジアミン白金硝酸水溶液によるアルミナへ
のPtの担持効率及び分散性が優れる。こうして、実施
例1の触媒を得た。Ptの担持量は担体基材1リットル
当たり2gであった。
【0021】
【実施例2】 (担持層形成工程)まず、酸性の多孔質酸化物として、
HC吸着能を有する市販のH+型のモルデナイト(東ソ
ー(株)社製:HSZ660HOA)を用意する。ま
た、塩基性の多孔質酸化物として、上記アルミナ粉末を
用意する。
【0022】そして、実施例1と同様に担体基材に担持
層を形成する。 (酸性貴金属担持工程)次いで、Ptの一部を担持すべ
き酸性溶液として、上記ジニトロジアミン白金硝酸水溶
液を用意し、これに担持層を形成した担体基材を浸漬す
る。これを引き上げて余分な水溶液を吹き払った後、1
00°Cで2時間の乾燥後、250°Cで2時間焼成す
る。こうして、担持層のアルミナにジニトロジアミン白
金硝酸水溶液によるPtを担持する。
【0023】この際、モルデナイトがH+型であるた
め、酸性溶液であるジニトロジアミン白金硝酸水溶液に
おいてPtの沈殿は生じず、アルミナへのPtの担持効
率及び分散性は維持される。 (塩基性貴金属担持工程)この後、Ptの残部を担持す
べき塩基性溶液として、上記テトラアンミン白金水酸塩
溶液を用意し、これに担持層を形成した担体基材を浸漬
する。これを引き上げて余分な水溶液を吹き払った後、
100°Cで2時間の乾燥後、250°Cで2時間焼成
する。こうして、担持層のモルデナイトにテトラアンミ
ン白金水酸塩溶液によるPtを担持する。
【0024】こうして、実施例2の触媒を得た。Ptの
担持量は担体基材1リットル当たり2gであった。
【0025】
【比較例1】上記NH4 +型のモルデナイトを用い、実施
例1と同様の担持層形成工程により担体基材に担持層を
形成する。そして、上記テトラアンミン白金水酸塩溶液
と上記ジニトロジアミン白金硝酸水溶液とを混合し、こ
れに担持層を形成した担体基材を浸漬する。これを引き
上げて余分な水溶液を吹き払った後、100°Cで2時
間の乾燥後、250°Cで2時間焼成する。
【0026】この際、テトラアンミン白金水酸塩溶液と
ジニトロジアミン白金硝酸水溶液との混合時にPtの沈
殿が見られ、担持効率及び分散性に難があった。こうし
て、比較例1の触媒を得た。Ptの担持量は担体基材1
リットル当たり2gであった。
【0027】
【比較例2】上記NH4 +型のモルデナイトを用い、実施
例1と同様の担持層形成工程により担体基材に担持層を
形成する。 (酸性貴金属担持工程)次いで、上記ジニトロジアミン
白金硝酸水溶液を用意し、これに担持層を形成した担体
基材を浸漬する。これを引き上げて余分な水溶液を吹き
払った後、100°Cで2時間の乾燥後、250°Cで
2時間焼成する。
【0028】この際、モルデナイトにおけるNH4 +がH
+に置換され、これによりジニトロジアミン白金硝酸水
溶液がアルカリ性側にシフトするため、ジニトロジアミ
ン白金硝酸水溶液においてPtの沈殿が生じ、アルミナ
へのPtの担持効率及び分散性が低下した。 (塩基性貴金属担持工程)この後、上記テトラアンミン
白金水酸塩溶液を用意し、これに担持層を形成した担体
基材を浸漬する。これを引き上げて余分な水溶液を吹き
払った後、100°Cで2時間の乾燥後、250°Cで
2時間焼成する。
【0029】この際、モルデナイトがH+型のものにな
っているため、テトラアンミン白金水酸塩溶液のPtが
+に置換されながら担持されることとなり、テトラア
ンミン白金水酸塩溶液が酸性側にシフトする。このた
め、テトラアンミン白金水酸塩溶液においてもPtの沈
殿が生じ、モルデナイトへのPtの担持効率及び分散性
がやはり低下した。
【0030】こうして、比較例2の触媒を得た。Ptの
担持量は担体基材1リットル当たり2gであった。
【0031】
【比較例3】上記NH4 +型のモルデナイト150部と、
上記テトラアンミン白金水酸塩溶液がPt量で1部と、
純水600部とを混合し、蒸発乾固後、120°Cで乾
燥し、さらに250°Cで2時間焼成することにより、
Ptを担持したモルデナイトを用意する。
【0032】また、上記アルミナ75部と、上記ジニト
ロジアミン白金硝酸水溶液がPt量で1部と、純水30
0部とを混合し、蒸発乾固後、120°Cで乾燥し、さ
らに250°Cで2時間焼成することにより、Ptを担
持したアルミナを用意する。これらPtを担持したモル
デナイト150部と、Ptを担持したアルミナ75部
と、純水295部と、固形分35%のシリカゾル80部
とによりスラリーを調製する。この後、上記担体基材を
スラリー中に浸漬し、これを引き上げて余分なスラリー
を吹き払い、100°Cで2時間の乾燥後、500℃で
2時間焼成する。
【0033】こうして、比較例3の触媒を得た。担持層
の担持量は担体基材1リットル当たり240g、Ptの
担持量は担体基材1リットル当たり2gであった。
【0034】
【評価1】実施例1、2及び比較例1〜3で得られた触
媒をコンバータに装着し、2400cc直列4気筒のデ
ィーゼルエンジンに使用した600℃×50時間の耐久
後、評価試験を行った。この評価は、軽油を1000
(±100)ppmCの範囲で触媒前に添加し、回転数
を1200rpmの一定としつつ、負荷を連続的に変化
させた場合であって、入りガス温度を150〜450°
Cまで変化させ、NOx浄化率(%)を昇温特性及び降
温特性により行った。結果を図1に示す。
【0035】図1より、実施例1、2の触媒は、比較例
1〜3の触媒に比して、昇温特性及び降温特性共に高い
NOx浄化率を発揮できることがわかる。つまり、実施
例1、2の触媒は、バインダーを含むスラリーにより担
体基材に担持層を形成した後、各溶液により担持層にP
tを担持したため、比較例3のようにバインダーにより
Ptが被覆されないと考えられ、Ptの活性が低下しな
いからである。また、実施例1、2の触媒は、比較例
1、2の触媒に比して、モルデナイト及びアルミナへの
Ptの担持効率及び分散性に優れているからである。
【0036】こうして、実施例1、2の触媒は、比較例
1〜3の触媒に比して、酸素過剰雰囲気下の排気ガスを
浄化する場合において、高いNOx浄化率を発揮する。
そして、これは低燃費化の要望と低公害性との実現を可
能ならしめる。
【0037】
【評価2】実施例1で得られた触媒をコンバータに装着
し、2400cc直列4気筒のディーゼルエンジンに使
用する。そして、入りガス温度を150〜450°Cま
で変化させ、NOx浄化率(%)を昇温特性及び降温特
性について評価する。結果を図2に示す。
【0038】図2より、実施例1の触媒では、降温特性
に比して昇温特性が優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1、2及び比較例1〜3の触媒について
の昇温及び降温でのNOx浄化率を示すグラフである。
【図2】実施例1の触媒に係り、入りガス温度とNOx
浄化率との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 53/36 104A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】担体基材と、該担体基材上に形成された担
    持層と、該担持層に担持された貴金属とを備え、酸素過
    剰雰囲気下における排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素
    及び窒素酸化物を浄化して排気ガスを浄化する排気ガス
    浄化用触媒の製造方法であって、 前記担持層を酸性の多孔質酸化物と塩基性の多孔質酸化
    物とバインダーとを含むスラリーにより形成する担持層
    形成工程と、 該担持層に前記貴金属の一部を塩基性溶液により担持す
    る塩基性貴金属担持工程と、 該担持層に該貴金属の残部を酸性溶液により担持する酸
    性貴金属担持工程と、からなることを特徴とする排気ガ
    ス浄化用触媒の製造方法。
JP9120666A 1997-05-12 1997-05-12 排気ガス浄化用触媒の製造方法 Pending JPH10309461A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6896857B2 (en) 2002-05-02 2005-05-24 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6896857B2 (en) 2002-05-02 2005-05-24 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method for manufacturing the same

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