JPH1066882A - 排ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

排ガス浄化用触媒の製造方法

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JPH1066882A
JPH1066882A JP8229045A JP22904596A JPH1066882A JP H1066882 A JPH1066882 A JP H1066882A JP 8229045 A JP8229045 A JP 8229045A JP 22904596 A JP22904596 A JP 22904596A JP H1066882 A JPH1066882 A JP H1066882A
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JP
Japan
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sol
exhaust gas
catalyst
coat layer
noble metal
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Application number
JP8229045A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hirabayashi
武史 平林
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サルフェートの生成及び排出を抑制できる排ガ
ス浄化用触媒とする。 【解決手段】ゼオライト粉末とバインダーとの混合物を
モノリス担体基材の表面に付着させてコート層を形成
し、次いでコート層に触媒貴金属を担持させる排ガス浄
化用触媒の製造方法において、バインダーにはTiO2
ゾル、ZrO2 ゾル及びCeO2 ゾルから選ばれる少な
くとも一種の酸化物ゾルを用いる。上記酸化物ゾルには
触媒貴金属が担持されにくいので、SO2 はそのまま下
流へ流れサルフェートの生成が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排ガス
を浄化する排ガス浄化用触媒の製造方法に関し、詳しく
はゼオライトを利用した排ガス浄化用触媒の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ゼオライトは、別名分子篩いとも称され
るように、分子の大きさに匹敵する細孔を有し、吸着剤
として利用されるほか、触媒として多くの反応に利用さ
れている。また主成分であるAl2 3 の負電荷を中和
するために陽イオンを含み、この陽イオンは水溶液中で
他の陽イオンと用意に交換されるため、陽イオン交換体
としても利用されている。
【0003】ゼオライトのこのような性質を利用して、
近年、自動車の排ガス浄化用触媒への利用が検討され、
たとえば特開平3−232533号公報には、ゼオライ
トに白金やパラジウムなどの触媒貴金属を担持した排ガ
ス浄化用触媒が開示されている。このような排ガス浄化
用触媒は、例えばモノリス担体基材などにゼオライトの
コート層を形成し、そのコート層に触媒貴金属を担持す
ることで形成されている。なおゼオライト粉末のみでは
焼結されにくく、モノリス担体基材に付着させてコート
層を形成することが困難である。そこでゼオライト粉末
にバインダーとしてシリカゾルやアルミナゾルを混合
し、それをモノリス担体基材などにコートして焼成する
ことでコート層を形成している。そして、そのコート層
に白金などの触媒貴金属を担持して、排ガス浄化用触媒
が製造されている。
【0004】得られた排ガス浄化用触媒は、例えばディ
ーゼルエンジンの排気系に搭載され、リーン雰囲気の排
ガスの浄化に用いられている。この場合、排ガス中のH
C、CO及びSOF(Soluble Organic Fraction)は、
排ガス中に過剰に存在する酸素によって酸化浄化され、
排ガス中のNOx はHCやSOFと反応して還元浄化さ
れる。また排ガス中に軽油などを添加し、NOx の浄化
率を向上させることも行われている。
【0005】特にゼオライトは、NOx を選択的に細孔
内に取り込む作用を有し、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】ところが従来のゼオラ
イトを用いた排ガス浄化用触媒においては、燃料中の硫
黄成分に起因したサルフェートの排出量が多いという問
題があった。つまり排ガス中にはSO2 が含まれ、それ
が排ガス浄化用触媒上でさらに酸化されてサルフェート
が生成してしまう。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、サルフェートの生成及び排出を抑制できる
排ガス浄化用触媒とすることを目的とする。
【0008】
【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の製造方法の特徴は、ゼオライト
粉末とバインダーとの混合物をモノリス担体基材の表面
に付着させてコート層を形成する第1工程と、コート層
に触媒貴金属を担持させる第2工程とよりなる排ガス浄
化用触媒の製造方法において、バインダーには、TiO
2 ゾル、ZrO 2 ゾル及びCeO2 ゾルから選ばれる少
なくとも一種の酸化物ゾルを用いることにある。
【0009】
【発明の実施の形態】ゼオライトは周知のように一般
式:xM2 /nAl2 3 ・ySiO2 で表される結晶
性アルミノケイ酸で、M(n価の金属)、x、yの違い
によって結晶構造中の細孔径が異なり、ホウフッ石群、
ホウソーダ群、A型ゼオライト群、ホージャサイト群、
ソーダフッ石群、モルデナイト群、キフッ石群のほか、
構造がまだ不明の合成ゼオライトなどを利用することが
できる。中でも、NOx の分子径より僅かに大きい約5
〜10オングストロームの細孔径を有するものが好まし
い。また、SiO2 /Al2 3 比としては、1〜20
0の範囲が最適である。
【0010】モノリス担体基材としては、コーディエラ
イトなどの耐熱性セラミックスからハニカム形状に形成
されたもの、あるいは金属製平板と波板を重ねて巻回さ
れて形成されたメタル担体などを用いることができる。
第1工程では、ゼオライト粉末にTiO2 ゾル、ZrO
2 ゾル及びCeO2 ゾルから選ばれる少なくとも一種の
酸化物ゾルからなるバインダーが混合され、モノリス担
体基材の表面に付着されてコート層が形成される。
【0011】本発明の最大の特色は、バインダーとして
従来のシリカゾルやアルミナゾルに代えてTiO2
ル、ZrO2 ゾル及びCeO2 ゾルから選ばれる少なく
とも一種の酸化物ゾルを用いたところにある。ゼオライ
ト粉末からコート層を形成するのに必要なバインダーと
しては、従来より、ゼオライトの成分であり触媒貴金属
の担持効率の高いシリカゾルやアルミナゾルが用いられ
てきた。しかしながら本発明者らが鋭意研究した結果、
シリカゾルから派生したシリカに担持された触媒貴金属
によってSO2 が選択的に酸化されると推察され、その
ため多量のサルフェートが生成されることが明らかとな
った。
【0012】また触媒貴金属が担持されたアルミナの場
合には、SO3 の生成量はシリカに比べて少ないもの
の、生成したSO3 を吸着し易く、吸着されたSO3
高温時に急激に放出されるため、白煙が排出されるとい
う問題があった。さらにアルミナの場合には、NOx
化性能の耐久性が低いという問題もある。そこで本発明
では、シリカゾルやアルミナゾルに代えて、バインダー
としてTiO2 ゾル、ZrO2 ゾル及びCeO2 ゾルか
ら選ばれる少なくとも一種の酸化物ゾルを用いることと
した。この酸化物ゾルを用いることにより、図4にも示
すように、酸化物ゾルから派生した酸化物に触媒貴金属
が担持されるのが抑制され、SO2 はほとんど酸化され
ずにそのまま排出されるためサルフェートの生成が抑制
されるとともに、白煙が生じるのも防止される。
【0013】TiO2 ゾル、ZrO2 ゾル及びCeO2
ゾルから選ばれる少なくとも一種の酸化物ゾルの添加量
は、ゼオライト粉末100重量部に対して5〜100重
量部の範囲とするのが望ましい。酸化物ゾルの添加量が
5重量部より少ないとバインダーとしての作用が得られ
ずコート層の形成が困難となり、100重量部より多く
すると、相対的にゼオライト量が減少することによりN
x 浄化性能が低下する。
【0014】TiO2 ゾル、ZrO2 ゾル及びCeO2
ゾルから選ばれる少なくとも一種の酸化物ゾルは、酸性
のゾルとしてゼオライト粉末に混合して用いることが好
ましい。塩基性のゾルではゼオライト粉末との混合物が
ゲル状となり、希釈してからコートせざるを得ないた
め、所定厚さとするのに工数が多大となる。酸性のゾル
であればこのような不具合なく、コート層を所定厚さに
容易に形成することができる。
【0015】コート層は、モノリス担体基材1リットル
当たり60〜240gとなるように形成することが好ま
しい。コート層の形成量がこの範囲より少ないとNOx
浄化性能が低下し、多すぎるとモノリス担体が目詰まり
する場合がある。第2工程では、コート層に触媒貴金属
が担持される。触媒貴金属としては、白金(Pt)、ロ
ジウム(Rh)、パラジウム(Pd)など公知のものを
用いることができる。また場合によっては、鉄、コバル
トなどの卑金属を併用してもよい。
【0016】触媒貴金属をコート層に担持するには、吸
着担持法、吸水担持法など公知の担持法を利用できる。
ただ触媒貴金属は、塩基性塩を用いることが望ましい。
触媒貴金属溶液のpHが9以下の場合には、ゼオライト
への担持が困難となるからである。このような触媒貴金
属の塩基性塩としては、テトラアンミン白金ヒドロキシ
ド、ヘキサアンミン白金ヒドロキシド、テトラアンミン
白金クロライド、ヘキサアンミン白金クロライド、ヘキ
サアンミンロジウムヒドロキシド、ヘキサアンミンロジ
ウムクロライドなどが例示される。
【0017】触媒貴金属の担持量は、モノリス担体基材
1リットルに対して0.5〜10gの範囲が好ましい。
担持量がこれより少ないと十分な浄化性能が得られず、
担持量がこれより多くなっても効果が飽和するとともに
コストが増大する。
【0018】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 (実施例1) <第1工程>モルデナイト粉末100重量部に、TiO
2 ゾルをTiO2 固形分で14重量部となるように混合
し、さらに水を111重量部加えてスラリーを調製し
た。
【0019】次に、コーディエライト製で容積1.7L
のモノリス担体基材を用意し、上記スラリーに浸漬後、
引き上げて余分なスラリーを吹き払い、100℃で8時
間乾燥後300℃で1.5時間焼成した。この操作を2
回繰り返し、さらに500℃で1.5時間焼成してコー
ト層を形成した。コート層は、モノリス担体基材1L当
たり120g形成された。
【0020】<第2工程>コート層が形成されたモノリ
ス担体基材を、所定濃度のテトラアンミン白金ヒドロキ
シド水溶液中に60分間浸漬し、引き上げて余分な液滴
を吹き払った後、250℃で1時間焼成して本実施例の
排ガス浄化用触媒を調製した。Ptの担持量は、排ガス
浄化用触媒1リットル当たり2gである。
【0021】<試験>得られた排ガス浄化用触媒を、図
1に示すようにディーゼルエンジンの排気系に装着し、
触媒の上流側で排ガス中に軽油を常時1000ppmC
となるように添加しながら、ディーゼルエンジンを15
00rpmで駆動して、最高NOx 浄化率とサルフェー
ト生成率を測定した。
【0022】最高NOx 浄化率は排ガス浄化用触媒前後
の排ガス中のNOx 量の差から求めたNOx 浄化率の最
高値であり、サルフェート生成率は排ガス浄化用触媒前
のSO2 量(モル)に対する排ガス浄化用触媒後のサル
フェート量(モル)から求めた。結果を図2及び図3に
示す。 (実施例2)TiO2 ゾルの代わりにZrO2 ゾルを用
いたこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の排ガ
ス浄化用触媒を調製した。そして実施例1と同様に最高
NO x 浄化率とサルフェート生成率を測定し、結果を図
2及び図3に示す。
【0023】(実施例3)TiO2 ゾルの代わりにCe
2 ゾルを用いたこと以外は実施例1と同様にして、本
実施例の排ガス浄化用触媒を調製した。そして実施例1
と同様に最高NO x 浄化率とサルフェート生成率を測定
し、結果を図2及び図3に示す。 (実施例4)モルデナイトの代わりにZSM−5を用い
たこと以外は実施例1と同様にして、本実施例の排ガス
浄化用触媒を調製した。そして実施例1と同様に最高N
x浄化率とサルフェート生成率を測定し、結果を図2
及び図3に示す。
【0024】(比較例1)TiO2 ゾルの代わりにSi
2 ゾル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を調製した。そして実施例1
と同様に最高NO x 浄化率とサルフェート生成率を測定
し、結果を図2及び図3に示す。 (比較例2)モルデナイトの代わりにZSM−5を用
い、かつTiO2 ゾルの代わりにSiO2 ゾルを用いた
こと以外は実施例1と同様にして、比較例2の排ガス浄
化用触媒を調製した。そして実施例1と同様に最高NO
x 浄化率とサルフェート生成率を測定し、結果を図2及
び図3に示す。
【0025】<評価>図2及び図3より、各実施例の排
ガス浄化用触媒は各比較例に比べてNOx 浄化性能に優
れ、かつサルフェート生成率も低いことがわかる。ま
た、その傾向はゼオライトの種類には影響されないこと
もわかる。なお、モルデナイト粉末、TiO2 ゾル粉
末、ZrO2 ゾル粉末、CeO2 ゾル粉末、SiO2
ル粉末及びAl2 3 ゾル粉末の6種類の粉末につい
て、Ptを1.6重量%含有するテトラアンミン白金ヒ
ドロキシド水溶液を用い実施例1と同様にしてPtを担
持した。そして、テトラアンミン白金ヒドロキシド水溶
液への浸漬時間と、Pt担持効率との関係を測定し、結
果を図4に示す。
【0026】図4から明らかなように、モルデナイト及
びSiO2 ゾルが最もPtを担持し易く、Al2 3
ルがそれに次いで担持効率が高く、TiO2 ゾル粉末、
ZrO2 ゾル粉末及びCeO2 ゾル粉末は担持効率が低
いことがわかる。つまり、モルデナイトと、TiO2
ル粉末、ZrO2 ゾル粉末及びCeO2 ゾル粉末から選
ばれる酸化物との混合系では、Ptはモルデナイトに優
先的に担持され、TiO2 ゾル粉末、ZrO2 ゾル粉末
及びCeO2 ゾル粉末にはほとんど担持されない。
【0027】したがって実施例の排ガス浄化用触媒にお
いては、Ptはほとんどがモルデナイト又はZSM−5
に担持されてNOx の浄化性能に優れるとともに、Ti
2、ZrO2 及びCeO2 ゾルにはほとんど担持され
ないため、SO2 の酸化が抑制されてサルフェートの生
成が抑制されている。
【0028】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒の製
造方法によれば、バインダーである酸化物に触媒貴金属
が担持されるのが抑制される。したがってSO2 の酸化
が抑制されるためサルフェートの生成が抑制することが
できる。またゼオライトに優先的に担持された触媒貴金
属により、NOx 浄化性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における性能評価装置の概略構成を示す
説明図である。
【図2】各実施例及び比較例の排ガス浄化用触媒の最高
NOx 浄化率を示す棒グラフである。
【図3】各実施例及び比較例の排ガス浄化用触媒のサル
フェート生成率を示す棒グラフである。
【図4】各粉末のPt担持時間とPt担持効率を示すグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 29/44 B01D 53/36 102B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゼオライト粉末とバインダーとの混合物
    をモノリス担体基材の表面に付着させてコート層を形成
    する第1工程と、該コート層に触媒貴金属を担持させる
    第2工程とよりなる排ガス浄化用触媒の製造方法におい
    て、 前記バインダーには、TiO2 ゾル、ZrO2 ゾル及び
    CeO2 ゾルから選ばれる少なくとも一種の酸化物ゾル
    を用いることを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方
    法。
JP8229045A 1996-08-29 1996-08-29 排ガス浄化用触媒の製造方法 Pending JPH1066882A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6908874B2 (en) 2001-09-14 2005-06-21 Rothmans, Benson & Hedges Inc. Process for making metal oxide-coated microporous materials
CN104888841A (zh) * 2015-05-26 2015-09-09 华东理工大学 一种分子筛涂层的整体式催化剂的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6908874B2 (en) 2001-09-14 2005-06-21 Rothmans, Benson & Hedges Inc. Process for making metal oxide-coated microporous materials
US7531477B2 (en) 2001-09-14 2009-05-12 Rothmans, Benson & Hedges Inc. Process for making metal oxide-coated microporous materials
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