JPH1113462A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH1113462A JPH1113462A JP9177829A JP17782997A JPH1113462A JP H1113462 A JPH1113462 A JP H1113462A JP 9177829 A JP9177829 A JP 9177829A JP 17782997 A JP17782997 A JP 17782997A JP H1113462 A JPH1113462 A JP H1113462A
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- exhaust gas
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- gas purifying
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス、特にエンジン始動直後の低温時に
おけるＨＣを効果的に浄化することができ、簡易且つ低
コストな排気ガス浄化装置を提供する。 【解決手段】 エンジン始動直後の低温時おける排気ガ
ス組成をリーン化制御できる装置であって、排気系の上
流に配置された窒素酸化物吸収触媒と、下流に配置され
た炭化水素吸着触媒とを備える。窒素酸化物吸収触媒
は、リーン域の一定温度を境にして窒素酸化物を吸収・
放出し、炭化水素吸着触媒も一定温度を境にして炭化水
素を吸着・放出する。
おけるＨＣを効果的に浄化することができ、簡易且つ低
コストな排気ガス浄化装置を提供する。 【解決手段】 エンジン始動直後の低温時おける排気ガ
ス組成をリーン化制御できる装置であって、排気系の上
流に配置された窒素酸化物吸収触媒と、下流に配置され
た炭化水素吸着触媒とを備える。窒素酸化物吸収触媒
は、リーン域の一定温度を境にして窒素酸化物を吸収・
放出し、炭化水素吸着触媒も一定温度を境にして炭化水
素を吸着・放出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関からエンジン始動直後の低温時に排出される排気ガス
中の炭化水素（以下、「ＨＣ」と称す。）、一酸化炭素
（以下、「ＣＯ」と称す。）及び窒素酸化物（以下、
「ＮＯx」と称す。）のうち、特に、ＨＣを効率良く浄
化することができる排気ガス浄化装置に関する。
関からエンジン始動直後の低温時に排出される排気ガス
中の炭化水素（以下、「ＨＣ」と称す。）、一酸化炭素
（以下、「ＣＯ」と称す。）及び窒素酸化物（以下、
「ＮＯx」と称す。）のうち、特に、ＨＣを効率良く浄
化することができる排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排気ガス浄化用触媒は、高温
下での耐久性が十分でなく触媒が劣化して浄化能が著し
く低下するため、エンジン始動直後の低温時に排出され
る排気ガス中の炭化水素（以下、「コールドＨＣ」と称
す。）の低減を目的に、吸着材を用いてＨＣを一時的に
貯蔵し、三元触媒が活性化した後に脱離させ、浄化する
方法が検討されている。
下での耐久性が十分でなく触媒が劣化して浄化能が著し
く低下するため、エンジン始動直後の低温時に排出され
る排気ガス中の炭化水素（以下、「コールドＨＣ」と称
す。）の低減を目的に、吸着材を用いてＨＣを一時的に
貯蔵し、三元触媒が活性化した後に脱離させ、浄化する
方法が検討されている。
【０００３】例えば、特開平６−７４０１９号公報、特
開平７−１４４１１９号公報、特開平６−１４２４５７
号公報、特開平５−５９９４２号公報及び特開平７−１
０２９５７号公報等には、かかるＨＣ吸着材を用いた発
明が開示されている。
開平７−１４４１１９号公報、特開平６−１４２４５７
号公報、特開平５−５９９４２号公報及び特開平７−１
０２９５７号公報等には、かかるＨＣ吸着材を用いた発
明が開示されている。
【０００４】即ち、特開平６−７４０１９号公報には、
排気流路にバイパス流路を設け、エンジン始動直後のコ
ールド時に排出されるＨＣをバイパス流路に配置したＨ
Ｃ吸着材に一旦吸着させ、その後流路を切り換え、下流
の三元触媒が活性化した後、排気ガスの一部をＨＣ吸着
触媒に通じ、脱離したＨＣを後段の三元触媒で徐々に浄
化する方法が提案されている。また、特開平７−１４４
１１９号公報には、コールド時に、前段の三元触媒に熱
を奪わせて中段のＨＣ吸着材の吸着効率を向上し、前段
の三元触が媒活性化した後に、タンデム配置した中段の
ＨＣ吸着材を介して後段の三元触媒に反応熱を伝熱し易
くし、後段の三元触媒で浄化する方法が提案されてい
る。
排気流路にバイパス流路を設け、エンジン始動直後のコ
ールド時に排出されるＨＣをバイパス流路に配置したＨ
Ｃ吸着材に一旦吸着させ、その後流路を切り換え、下流
の三元触媒が活性化した後、排気ガスの一部をＨＣ吸着
触媒に通じ、脱離したＨＣを後段の三元触媒で徐々に浄
化する方法が提案されている。また、特開平７−１４４
１１９号公報には、コールド時に、前段の三元触媒に熱
を奪わせて中段のＨＣ吸着材の吸着効率を向上し、前段
の三元触が媒活性化した後に、タンデム配置した中段の
ＨＣ吸着材を介して後段の三元触媒に反応熱を伝熱し易
くし、後段の三元触媒で浄化する方法が提案されてい
る。
【０００５】更に、特開平６−１４２４５７号公報に
は、低温域で吸着したＨＣが脱離する際に、脱離ＨＣを
含む排気ガスを熱交換器で予熱し、三元触媒で浄化する
方法が提案されている。一方、特開平５−５９９４２号
公報には、触媒配置とバルブによる排気ガスの流路を切
り換えることによって、ＨＣ吸着材の昇温を緩慢にする
方法が提案されている。また、特開平７−１０２９５７
号公報には、後段の酸化・三元触媒の浄化性能を向上さ
せるため、前段の三元触媒と中段のＨＣ吸着材との間に
空気を供給し、後段の酸化・三元触媒の活性化を促進す
る方法が提案されている。
は、低温域で吸着したＨＣが脱離する際に、脱離ＨＣを
含む排気ガスを熱交換器で予熱し、三元触媒で浄化する
方法が提案されている。一方、特開平５−５９９４２号
公報には、触媒配置とバルブによる排気ガスの流路を切
り換えることによって、ＨＣ吸着材の昇温を緩慢にする
方法が提案されている。また、特開平７−１０２９５７
号公報には、後段の酸化・三元触媒の浄化性能を向上さ
せるため、前段の三元触媒と中段のＨＣ吸着材との間に
空気を供給し、後段の酸化・三元触媒の活性化を促進す
る方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されているＨＣ吸着材を用いた浄化方法では、
ＨＣ吸着材の耐久性が不十分なため、耐久後にはコール
ドＨＣ吸着能が低下し、しかも後段の三元触媒が活性化
する前にＨＣが離脱してエミッションを悪化させてしま
うという課題があった。これに対し、ＨＣ吸着材の吸着
能の向上や脱離遅延化を図るため、高温ガスのバイパス
法や三元触媒暖機のための熱交換器が使用されている
が、システム構成が煩雑化して十分な効果が得られず、
しかもコストが著しく増大するため、簡易でコールドＨ
Ｃ吸着能と脱離抑制能が高い浄化方法が望まれている。
報に記載されているＨＣ吸着材を用いた浄化方法では、
ＨＣ吸着材の耐久性が不十分なため、耐久後にはコール
ドＨＣ吸着能が低下し、しかも後段の三元触媒が活性化
する前にＨＣが離脱してエミッションを悪化させてしま
うという課題があった。これに対し、ＨＣ吸着材の吸着
能の向上や脱離遅延化を図るため、高温ガスのバイパス
法や三元触媒暖機のための熱交換器が使用されている
が、システム構成が煩雑化して十分な効果が得られず、
しかもコストが著しく増大するため、簡易でコールドＨ
Ｃ吸着能と脱離抑制能が高い浄化方法が望まれている。
【０００７】また特に、上述の如き従来法では、脱離Ｈ
Ｃの浄化を目的として初期から耐久後まで高い浄化性能
を維持するため、貴金属を多量に含む三元触媒を使用し
たり、早期活性化を図るため空気を導入したりしている
が、かかる方法もコスト高であり、このため、使用する
貴金属量が少なくても高い性能が得られる浄化方法が望
まれているものの、貴金属量を低減すると耐久性が不十
分になり、耐久後は低温域での触媒活性や浄化性能が悪
化するという課題があった。
Ｃの浄化を目的として初期から耐久後まで高い浄化性能
を維持するため、貴金属を多量に含む三元触媒を使用し
たり、早期活性化を図るため空気を導入したりしている
が、かかる方法もコスト高であり、このため、使用する
貴金属量が少なくても高い性能が得られる浄化方法が望
まれているものの、貴金属量を低減すると耐久性が不十
分になり、耐久後は低温域での触媒活性や浄化性能が悪
化するという課題があった。
【０００８】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、排気ガス、特にエンジン始動直後の低温時における
ＨＣを効果的に浄化することができ、簡易且つ低コスト
な排気ガス浄化装置を提供することにある。
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、排気ガス、特にエンジン始動直後の低温時における
ＨＣを効果的に浄化することができ、簡易且つ低コスト
な排気ガス浄化装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、エンジン始動直後から
一定の間の空燃比が１４．６以上になるようにリーン化
制御し、その後の温度上昇に伴う脱離ＨＣを浄化するに
当たり、排気系にＮＯx吸収触媒とＨＣ吸着触媒の少な
くとも各１個を直列に配置したところ、上記課題が解決
されることを見出し、本発明を完成するに至った。
を解決すべく鋭意研究した結果、エンジン始動直後から
一定の間の空燃比が１４．６以上になるようにリーン化
制御し、その後の温度上昇に伴う脱離ＨＣを浄化するに
当たり、排気系にＮＯx吸収触媒とＨＣ吸着触媒の少な
くとも各１個を直列に配置したところ、上記課題が解決
されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】即ち、本発明の排気ガス浄化装置は、エン
ジン始動直後から低温時における排気ガス組成をリーン
化制御できる排気ガス浄化装置であって、排気系の上流
に配置された窒素酸化物吸収触媒と、その下流に配置さ
れた炭化水素吸着触媒とを備え、上記窒素酸化物吸収触
媒は、空燃比Ａ／Ｆ＝１４．６以上、該触媒層温度４０
０℃以下で排気ガス中の窒素酸化物を吸収し、且つこれ
を超える触媒層温度で、吸収した窒素酸化物を放出し、
上記炭化水素吸着触媒は、エンジン始動直後の低温から
該触媒層温度３００℃以下で排気ガス中の炭化水素を吸
着し、且つこれを超える触媒層温度で、吸着した炭化水
素を放出することを特徴とする。
ジン始動直後から低温時における排気ガス組成をリーン
化制御できる排気ガス浄化装置であって、排気系の上流
に配置された窒素酸化物吸収触媒と、その下流に配置さ
れた炭化水素吸着触媒とを備え、上記窒素酸化物吸収触
媒は、空燃比Ａ／Ｆ＝１４．６以上、該触媒層温度４０
０℃以下で排気ガス中の窒素酸化物を吸収し、且つこれ
を超える触媒層温度で、吸収した窒素酸化物を放出し、
上記炭化水素吸着触媒は、エンジン始動直後の低温から
該触媒層温度３００℃以下で排気ガス中の炭化水素を吸
着し、且つこれを超える触媒層温度で、吸着した炭化水
素を放出することを特徴とする。
【００１１】また、本発明の排気ガス浄化装置の好適例
は、上記窒素酸化物吸収触媒に炭化水素吸着材を含有さ
せ、上記炭化水素吸着触媒との間で、エンジン始動直後
の低温から触媒層温度３００℃以下で吸着した炭化水素
の脱離開始時間に差を設けたことを特徴とする。
は、上記窒素酸化物吸収触媒に炭化水素吸着材を含有さ
せ、上記炭化水素吸着触媒との間で、エンジン始動直後
の低温から触媒層温度３００℃以下で吸着した炭化水素
の脱離開始時間に差を設けたことを特徴とする。
【００１２】更に、本発明の排気ガス浄化装置の他の好
適例は、上記窒素酸化物吸収触媒が、次式 （Ｌａ1-XＡX）1-aＢＯb （式中のＡは、バリウム及び／又はカリウム、Ｂは、コ
バルト、鉄、ニッケル及びマンガンから成る群より選ば
れた少なくとも１種の成分、Ｘは、０＜Ｘ＜１、ａは、
０＜ａ＜０．２、ｂは、０＜ｂ≦４であって、上記組成
式を満足するのに必要な酸素原子数を示す。）で表され
る複合酸化物を第１触媒成分層として含有することを特
徴とする。
適例は、上記窒素酸化物吸収触媒が、次式 （Ｌａ1-XＡX）1-aＢＯb （式中のＡは、バリウム及び／又はカリウム、Ｂは、コ
バルト、鉄、ニッケル及びマンガンから成る群より選ば
れた少なくとも１種の成分、Ｘは、０＜Ｘ＜１、ａは、
０＜ａ＜０．２、ｂは、０＜ｂ≦４であって、上記組成
式を満足するのに必要な酸素原子数を示す。）で表され
る複合酸化物を第１触媒成分層として含有することを特
徴とする。
【００１３】更にまた、、本発明の排気ガス浄化装置の
他の好適例は、上記炭化水素吸着触媒の下流側に、三元
触媒を配置して成ることを特徴とする。
他の好適例は、上記炭化水素吸着触媒の下流側に、三元
触媒を配置して成ることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明の排気ガス浄化装置においては、エンジ
ン始動直後からＨＣ触媒層温度３００℃以下の低温域で
吸着したコールドＨＣが、ＨＣ触媒層の温度上昇に伴っ
て脱離する際に、エンジン始動直後から一定時間、好ま
しくは３００秒間を空燃比１４．６以上になるようにリ
ーン化制御した。従って、ＨＣ吸着触媒が三元触媒成分
を含有する場合には、該三元触媒のλ点をリッチ側から
ストイキ近傍に設定することができ、脱離ＨＣの浄化性
能を向上することができる。
ン始動直後からＨＣ触媒層温度３００℃以下の低温域で
吸着したコールドＨＣが、ＨＣ触媒層の温度上昇に伴っ
て脱離する際に、エンジン始動直後から一定時間、好ま
しくは３００秒間を空燃比１４．６以上になるようにリ
ーン化制御した。従って、ＨＣ吸着触媒が三元触媒成分
を含有する場合には、該三元触媒のλ点をリッチ側から
ストイキ近傍に設定することができ、脱離ＨＣの浄化性
能を向上することができる。
【００１５】また、本発明の排気ガス浄化装置において
は、排気系におけるＨＣ触媒の上流に、空燃比Ａ／Ｆ＝
１４．６以上、触媒層温度４００℃以下の領域で、排気
ガス中のＮＯxを吸収するＮＯx吸収触媒を配置したの
で、上述のリーン化制御の間に排出されるＮＯxを低減
することができ、ＮＯxエミッションの悪化を抑制する
ことができる。
は、排気系におけるＨＣ触媒の上流に、空燃比Ａ／Ｆ＝
１４．６以上、触媒層温度４００℃以下の領域で、排気
ガス中のＮＯxを吸収するＮＯx吸収触媒を配置したの
で、上述のリーン化制御の間に排出されるＮＯxを低減
することができ、ＮＯxエミッションの悪化を抑制する
ことができる。
【００１６】更に、上述のＮＯx吸収触媒とＨＣ吸着触
媒の少なくとも各１個のハニカム状モノリス触媒を排気
系に直列に配置したので、排気系上流のＮＯx吸収触媒
がＮＯxを放出する温度域と、その下流のＨＣ吸着触媒
がＨＣを脱離する温度域とを重ね合わせることができ、
これによって、上流のＮＯx吸収触媒が温度上昇に伴い
放出するＮＯxを下流のＨＣ吸着触媒がＨＣを脱離する
際に供給し、酸化性ガスたるＮＯxガスと還元性ガスた
るＨＣとの酸化還元反応を介して浄化を行うことがで
き、特にリッチ側でのＨＣの浄化性能を向上することが
できる。
媒の少なくとも各１個のハニカム状モノリス触媒を排気
系に直列に配置したので、排気系上流のＮＯx吸収触媒
がＮＯxを放出する温度域と、その下流のＨＣ吸着触媒
がＨＣを脱離する温度域とを重ね合わせることができ、
これによって、上流のＮＯx吸収触媒が温度上昇に伴い
放出するＮＯxを下流のＨＣ吸着触媒がＨＣを脱離する
際に供給し、酸化性ガスたるＮＯxガスと還元性ガスた
るＨＣとの酸化還元反応を介して浄化を行うことがで
き、特にリッチ側でのＨＣの浄化性能を向上することが
できる。
【００１７】更にまた、上流側に配置したＮＯx吸収触
媒にＨＣ吸着材を含有させることも可能であり、これに
よって、下流側のＨＣ吸着触媒がエンジン始動直後から
触媒層温度３００℃以下の温度域で吸着するコールドＨ
Ｃ量を低減でき、しかも、上流と下流とにＨＣ吸着触媒
成分を直列に配置したことによって、吸着ＨＣ種とＨＣ
脱離開始時間とに差異を設けることができ、下流のＨＣ
吸着触媒が三元触媒成分を含有する場合には、そのＨＣ
浄化効率を向上することができる。
媒にＨＣ吸着材を含有させることも可能であり、これに
よって、下流側のＨＣ吸着触媒がエンジン始動直後から
触媒層温度３００℃以下の温度域で吸着するコールドＨ
Ｃ量を低減でき、しかも、上流と下流とにＨＣ吸着触媒
成分を直列に配置したことによって、吸着ＨＣ種とＨＣ
脱離開始時間とに差異を設けることができ、下流のＨＣ
吸着触媒が三元触媒成分を含有する場合には、そのＨＣ
浄化効率を向上することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化装置
について詳細に説明する。上述の如く、本発明の排気ガ
ス浄化装置は、エンジン始動直後から一定時間の低温
時、代表的には、始動直後から３００秒間の低温時を空
燃比Ａ／Ｆ＝１４．６以上にリーン化制御できる装置で
あって、排気系の上流に配置したＮＯx吸収触媒と、そ
の下流に配置したＨＣ吸着触媒とを備える。
について詳細に説明する。上述の如く、本発明の排気ガ
ス浄化装置は、エンジン始動直後から一定時間の低温
時、代表的には、始動直後から３００秒間の低温時を空
燃比Ａ／Ｆ＝１４．６以上にリーン化制御できる装置で
あって、排気系の上流に配置したＮＯx吸収触媒と、そ
の下流に配置したＨＣ吸着触媒とを備える。
【００１９】ここで、上記リーン制御は、２次空気供給
手段やその他の空燃比制御手段により行うことができ
る。また、上述の両触媒は、モノリス担体に触媒成分を
担持して構成するのが好ましい。
手段やその他の空燃比制御手段により行うことができ
る。また、上述の両触媒は、モノリス担体に触媒成分を
担持して構成するのが好ましい。
【００２０】次に、ＮＯx吸収触媒は、上記低温リーン
域、具体的には、触媒層温度約４００℃以下のリーン域
でＮＯXを吸収できる機能を有し、且つ約４００℃以上
でＮＯXを放出する機能を有する。かかる機能を有する
ＮＯX吸収材としては、次式 （Ｌａ1-xＡx）1-aＢＯb （式中のＡは、バリウム及び／又はカリウム、Ｂは、コ
バルト、鉄、ニッケル及びマンガンから成る群より選ば
れた少なくとも１種の成分、Ｘは、０＜Ｘ＜１、ａは、
０＜ａ＜０．２、ｂは、０＜ｂ≦４であって、上記組成
式を満足するのに必要な酸素原子数を示す。）で表され
る複合酸化物を好ましく用いることができる。
域、具体的には、触媒層温度約４００℃以下のリーン域
でＮＯXを吸収できる機能を有し、且つ約４００℃以上
でＮＯXを放出する機能を有する。かかる機能を有する
ＮＯX吸収材としては、次式 （Ｌａ1-xＡx）1-aＢＯb （式中のＡは、バリウム及び／又はカリウム、Ｂは、コ
バルト、鉄、ニッケル及びマンガンから成る群より選ば
れた少なくとも１種の成分、Ｘは、０＜Ｘ＜１、ａは、
０＜ａ＜０．２、ｂは、０＜ｂ≦４であって、上記組成
式を満足するのに必要な酸素原子数を示す。）で表され
る複合酸化物を好ましく用いることができる。
【００２１】上記複合酸化物は、モノリス担体１リット
ル当たり５〜１５０ｇの範囲で担持することが好まし
い。５ｇ未満では、充分なＮＯx吸収量が得られないこ
とがあり、１５０ｇを超えて担持しても、改良効果が飽
和するので有効ではない。
ル当たり５〜１５０ｇの範囲で担持することが好まし
い。５ｇ未満では、充分なＮＯx吸収量が得られないこ
とがあり、１５０ｇを超えて担持しても、改良効果が飽
和するので有効ではない。
【００２２】また、かかるＮＯX吸収触媒は、ＮＯX吸収
能を向上するためにも、３元触媒成分その他の成分を含
有することができ、具体的には、白金、パラジウム及び
ロジウムから成る群より選ばれた少なくとも１種の貴金
属を含み、且つアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希
土類金属から成る群より選ばれた少なくとも１種の成分
を、モノリス担体１リットル当たり０．１〜０．４モル
の範囲で含むことができる。
能を向上するためにも、３元触媒成分その他の成分を含
有することができ、具体的には、白金、パラジウム及び
ロジウムから成る群より選ばれた少なくとも１種の貴金
属を含み、且つアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希
土類金属から成る群より選ばれた少なくとも１種の成分
を、モノリス担体１リットル当たり０．１〜０．４モル
の範囲で含むことができる。
【００２３】更に、上記ＮＯX吸収触媒では、ＮＯX吸収
速度と吸収量を更に向上するために、上記複合酸化物を
含有する第１触媒成分層を形成し、この上部に、パラジ
ウム、ジルコニウム、ネオジウム及びランタンから成る
群より選ばれた１種の成分を金属換算で１〜４０モル
％、セリウムを６０〜９８モル％含むセリウム酸化物、
更に、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を、モ
ノリス担体１リットル当たり５ｇ〜５０ｇの割合で含有
する第２触媒成分層を形成することができる。この場
合、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量
が５ｇ未満では、充分なＮＯx吸収量が得られないこと
があり、５０ｇを超えても改良効果は飽和するので有効
ではない。
速度と吸収量を更に向上するために、上記複合酸化物を
含有する第１触媒成分層を形成し、この上部に、パラジ
ウム、ジルコニウム、ネオジウム及びランタンから成る
群より選ばれた１種の成分を金属換算で１〜４０モル
％、セリウムを６０〜９８モル％含むセリウム酸化物、
更に、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を、モ
ノリス担体１リットル当たり５ｇ〜５０ｇの割合で含有
する第２触媒成分層を形成することができる。この場
合、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量
が５ｇ未満では、充分なＮＯx吸収量が得られないこと
があり、５０ｇを超えても改良効果は飽和するので有効
ではない。
【００２４】更にまた、ＮＯx吸収触媒は、ＮＯxの吸収
能を向上し、且つ下流側に配置したＨＣ吸着触媒のＨＣ
吸着量を低減してＨＣ浄化能を向上させるために、上述
の第１触媒成分層及び／又は第２触媒成分層の上部に、
ＺＳＭ５を主成分とする結晶性アルミノシリケートを含
有する第３触媒成分層を配置することができる。かかる
ＺＳＭ５を主成分とする結晶性アルミノシリケートは、
モノリス担体１リットル当たり５〜１００ｇの範囲で含
有させることができる。５ｇ未満では、充分なＮＯx吸
収量が得られず、１００ｇを超えて使用しても改良効果
が飽和するので有効ではない。
能を向上し、且つ下流側に配置したＨＣ吸着触媒のＨＣ
吸着量を低減してＨＣ浄化能を向上させるために、上述
の第１触媒成分層及び／又は第２触媒成分層の上部に、
ＺＳＭ５を主成分とする結晶性アルミノシリケートを含
有する第３触媒成分層を配置することができる。かかる
ＺＳＭ５を主成分とする結晶性アルミノシリケートは、
モノリス担体１リットル当たり５〜１００ｇの範囲で含
有させることができる。５ｇ未満では、充分なＮＯx吸
収量が得られず、１００ｇを超えて使用しても改良効果
が飽和するので有効ではない。
【００２５】次に、上記ＨＣ吸着触媒は、上記低温リー
ン域、具体的には、触媒層温度約３００℃以下のリーン
域でＨＣを吸着できる機能を有し、且つ約３００℃以上
でＨＣを放出する機能を有する。かかる機能を有するＨ
Ｃ吸着材としては、耐熱性とＨＣ吸着に適した細孔径と
細孔分布を有するβ−ゼオライトを好ましく使用するこ
とができ、かかるβ−ゼオライトは、モノリス担体１リ
ットル当たり１０〜２５０ｇの範囲で担持するのが好ま
しい。５ｇ未満では、充分なＨＣ吸着能が得られないこ
とがあり、２５０ｇを超えて使用しても改良効果は飽和
するので有効ではない。
ン域、具体的には、触媒層温度約３００℃以下のリーン
域でＨＣを吸着できる機能を有し、且つ約３００℃以上
でＨＣを放出する機能を有する。かかる機能を有するＨ
Ｃ吸着材としては、耐熱性とＨＣ吸着に適した細孔径と
細孔分布を有するβ−ゼオライトを好ましく使用するこ
とができ、かかるβ−ゼオライトは、モノリス担体１リ
ットル当たり１０〜２５０ｇの範囲で担持するのが好ま
しい。５ｇ未満では、充分なＨＣ吸着能が得られないこ
とがあり、２５０ｇを超えて使用しても改良効果は飽和
するので有効ではない。
【００２６】また、かかるＨＣ触媒は、β−ゼオライト
を主成分とするＨＣ吸着材以外にも三元触媒成分その他
の成分を含有することができ、例えば、ＨＣ浄化能に優
れたパラジウム、白金及びロジウム等の貴金属と、この
貴金属のＨＣ吸着被毒を緩和するアルカリ金属及び／又
はアルカリ土類金属を含有させることにより、コールド
ＨＣ吸着能と脱離ＨＣ浄化能とを併有することができ
る。
を主成分とするＨＣ吸着材以外にも三元触媒成分その他
の成分を含有することができ、例えば、ＨＣ浄化能に優
れたパラジウム、白金及びロジウム等の貴金属と、この
貴金属のＨＣ吸着被毒を緩和するアルカリ金属及び／又
はアルカリ土類金属を含有させることにより、コールド
ＨＣ吸着能と脱離ＨＣ浄化能とを併有することができ
る。
【００２７】更に、ＨＣ吸着触媒は、上述のＮＯX吸収
触媒と同様に層状構造を採ることが可能であり、この場
合、耐熱性と吸着能に優れるβ−ゼオライトを主成分と
するＨＣ吸着材層を第１触媒成分層とすればよい。そし
て、かかるＨＣ触媒は、脱離ＨＣ浄化性能を向上させる
ために、この第１触媒層の上部に、パラジウム、白金及
びロジウムから成る群より選ばれた少なくとも１種の成
分を含有する第２触媒成分層を配置した多層構造の一体
型触媒とすることができ、この場合、吸着能と脱離ＨＣ
浄化能とを両立させるため、第２触媒成分層との重量比
率を、第１触媒成分層／第２触媒成分層＝０．９〜２．
０の範囲に調整することが好ましい。
触媒と同様に層状構造を採ることが可能であり、この場
合、耐熱性と吸着能に優れるβ−ゼオライトを主成分と
するＨＣ吸着材層を第１触媒成分層とすればよい。そし
て、かかるＨＣ触媒は、脱離ＨＣ浄化性能を向上させる
ために、この第１触媒層の上部に、パラジウム、白金及
びロジウムから成る群より選ばれた少なくとも１種の成
分を含有する第２触媒成分層を配置した多層構造の一体
型触媒とすることができ、この場合、吸着能と脱離ＨＣ
浄化能とを両立させるため、第２触媒成分層との重量比
率を、第１触媒成分層／第２触媒成分層＝０．９〜２．
０の範囲に調整することが好ましい。
【００２８】また、上記パラジウム、白金及びロジウム
の総使用量は、モノリス担体１リットル当たり１〜２０
ｇとすることが好ましい。１ｇ未満では、充分な脱離Ｈ
Ｃ浄化能が得られないことがあり、２０ｇを超えて使用
しても改良効果が飽和するので有効ではない。また、第
１触媒成分層／第２触媒成分層の比率が０．９未満で
は、充分なＨＣ吸着能が得られないことがあり、逆に、
２．０を超えると、吸着能改良効果が飽和し有効ではな
い。
の総使用量は、モノリス担体１リットル当たり１〜２０
ｇとすることが好ましい。１ｇ未満では、充分な脱離Ｈ
Ｃ浄化能が得られないことがあり、２０ｇを超えて使用
しても改良効果が飽和するので有効ではない。また、第
１触媒成分層／第２触媒成分層の比率が０．９未満で
は、充分なＨＣ吸着能が得られないことがあり、逆に、
２．０を超えると、吸着能改良効果が飽和し有効ではな
い。
【００２９】更に、ＨＣ吸着触媒では、β−ゼオライト
を主成分としたＨＣ吸着材の高温下における構造安定性
（耐熱性）、コールドＨＣの吸着能や温度上昇時のＨＣ
脱離抑制能を向上させるため、白金、パラジウム、リ
ン、ホウ素、マグネシウム及びカルシウムから成る群よ
り選ばれた１種の元素を含有させることができる。かか
る元素の含有量は、ＨＣ吸着材に対して、０．１〜１０
重量％であることが好ましい。０．１重量％未満では、
充分な改良効果が得られないことがあり、１０重量％を
超えると、ゼオライトの細孔が閉塞してＨＣ吸着能が低
下することがあり、好ましくない。
を主成分としたＨＣ吸着材の高温下における構造安定性
（耐熱性）、コールドＨＣの吸着能や温度上昇時のＨＣ
脱離抑制能を向上させるため、白金、パラジウム、リ
ン、ホウ素、マグネシウム及びカルシウムから成る群よ
り選ばれた１種の元素を含有させることができる。かか
る元素の含有量は、ＨＣ吸着材に対して、０．１〜１０
重量％であることが好ましい。０．１重量％未満では、
充分な改良効果が得られないことがあり、１０重量％を
超えると、ゼオライトの細孔が閉塞してＨＣ吸着能が低
下することがあり、好ましくない。
【００３０】また、ＨＣ吸着触媒においては、脱離ＨＣ
の浄化を担うパラジウムがリッチ雰囲気下で還元劣化す
るのを抑制するため、第２触媒成分層に、ジルコニウ
ム、ネオジウム及びランタンから成る群より選ばれた１
種を金属換算で１〜４０モル％、セリウムを６０〜９８
モル％含むセリウム酸化物を含有させることができる。
これにより、酸素吸蔵能の高いセリウム酸化物が、リッ
チ雰囲気及びストイキ近傍で格子酸素や吸着酸素を放出
し易くなるため、パラジウムの酸化状態を排気ガスの浄
化に適したものとし、パラジウムの触媒能の低下を抑制
できる。かかるセリウム酸化物の使用量は、触媒１リッ
トル当たり５〜１００ｇが好ましく、５ｇ未満では、充
分な貴金属の分散性が得られないことがあり、１００ｇ
を超えて使用しても改良効果は飽和して有効ではない。
の浄化を担うパラジウムがリッチ雰囲気下で還元劣化す
るのを抑制するため、第２触媒成分層に、ジルコニウ
ム、ネオジウム及びランタンから成る群より選ばれた１
種を金属換算で１〜４０モル％、セリウムを６０〜９８
モル％含むセリウム酸化物を含有させることができる。
これにより、酸素吸蔵能の高いセリウム酸化物が、リッ
チ雰囲気及びストイキ近傍で格子酸素や吸着酸素を放出
し易くなるため、パラジウムの酸化状態を排気ガスの浄
化に適したものとし、パラジウムの触媒能の低下を抑制
できる。かかるセリウム酸化物の使用量は、触媒１リッ
トル当たり５〜１００ｇが好ましく、５ｇ未満では、充
分な貴金属の分散性が得られないことがあり、１００ｇ
を超えて使用しても改良効果は飽和して有効ではない。
【００３１】更に、ＨＣ吸着触媒は、脱離ＨＣの浄化性
能の向上と耐被毒性の向上を担う白金やロジウムがリッ
チ雰囲気下で還元劣化するのを抑制するため、第２触媒
成分層に、酸素吸蔵能に優れたセリウム、ネオジウム及
びランタンから成る群より選ばれた１種を金属換算で１
〜３０モル％、ジルコニウムを７０〜９８モル％含むジ
ルコニウム酸化物、活性アルミナを含有することができ
る。
能の向上と耐被毒性の向上を担う白金やロジウムがリッ
チ雰囲気下で還元劣化するのを抑制するため、第２触媒
成分層に、酸素吸蔵能に優れたセリウム、ネオジウム及
びランタンから成る群より選ばれた１種を金属換算で１
〜３０モル％、ジルコニウムを７０〜９８モル％含むジ
ルコニウム酸化物、活性アルミナを含有することができ
る。
【００３２】上述の白金やロジウムが担持される基材と
しては、白金やロジウムの耐久性を向上させるため、ジ
ルコニウム酸化物が好適に用いられる。特に、酸素吸蔵
能の高いセリウム含有ジルコニウム酸化物は、リッチ雰
囲気及びストイキ近傍で格子酸素や吸着酸素を放出し易
くなるため、白金やロジウムの酸化状態を排気ガスの浄
化に適したものとし、白金やロジウムの触媒能の低下を
抑制でき、好適である。
しては、白金やロジウムの耐久性を向上させるため、ジ
ルコニウム酸化物が好適に用いられる。特に、酸素吸蔵
能の高いセリウム含有ジルコニウム酸化物は、リッチ雰
囲気及びストイキ近傍で格子酸素や吸着酸素を放出し易
くなるため、白金やロジウムの酸化状態を排気ガスの浄
化に適したものとし、白金やロジウムの触媒能の低下を
抑制でき、好適である。
【００３３】かかるジルコニウム酸化物のセリウム含有
量は、０．０１モル％〜３０モル％であることが好まし
い。セリウム含有量が０．０１モル％未満では、ＺｒＯ
2のみの場合と変わらず、上述した元素のＺｒＯ2のセリ
ウムの酸素吸蔵能による改良効果が発現せず、また、セ
リウム含有量が３０モル％を超えると、この効果が飽和
し又は逆にＢＥＴ比表面積や熱安定性が低下することが
あるため好ましくない。ジルコニウム酸化物の使用量
は、担体１リットル当たり５〜１００ｇであることが好
ましい。５ｇ未満では、充分な貴金属の分散性が得られ
ないことがあり、１００ｇを超えると、改良効果が飽和
して有効ではないためである。
量は、０．０１モル％〜３０モル％であることが好まし
い。セリウム含有量が０．０１モル％未満では、ＺｒＯ
2のみの場合と変わらず、上述した元素のＺｒＯ2のセリ
ウムの酸素吸蔵能による改良効果が発現せず、また、セ
リウム含有量が３０モル％を超えると、この効果が飽和
し又は逆にＢＥＴ比表面積や熱安定性が低下することが
あるため好ましくない。ジルコニウム酸化物の使用量
は、担体１リットル当たり５〜１００ｇであることが好
ましい。５ｇ未満では、充分な貴金属の分散性が得られ
ないことがあり、１００ｇを超えると、改良効果が飽和
して有効ではないためである。
【００３４】更に、ＨＣ吸着触媒は、第２触媒成分層に
含まれるパラジウムのシンタリング抑制とＨＣ吸着被毒
を緩和するため、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類
金属を含有することができる。かかる元素の含有量は担
体１リットル中１〜４０ｇであることが好ましい。１ｇ
未満では、ＨＣ類の貴金属に対する吸着被毒の緩和やパ
ラジウムのシンタリングを抑制できないことがあり、一
方、４０ｇを超えると、有為な増量効果が得られず逆に
性能を低下させることがあるため好ましくない。
含まれるパラジウムのシンタリング抑制とＨＣ吸着被毒
を緩和するため、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類
金属を含有することができる。かかる元素の含有量は担
体１リットル中１〜４０ｇであることが好ましい。１ｇ
未満では、ＨＣ類の貴金属に対する吸着被毒の緩和やパ
ラジウムのシンタリングを抑制できないことがあり、一
方、４０ｇを超えると、有為な増量効果が得られず逆に
性能を低下させることがあるため好ましくない。
【００３５】以上、本発明の排気ガス装置について詳細
に説明してきたが、本発明の排気ガス浄化装置では、上
述のようなＮＯX吸収触媒、ＨＣ吸着触媒とは別体で三
元触媒を配置することができ、かかる三元触媒をＨＣ吸
着触媒の排気系下流に配置することにより、脱離ＨＣの
浄化を行うことも可能である。
に説明してきたが、本発明の排気ガス浄化装置では、上
述のようなＮＯX吸収触媒、ＨＣ吸着触媒とは別体で三
元触媒を配置することができ、かかる三元触媒をＨＣ吸
着触媒の排気系下流に配置することにより、脱離ＨＣの
浄化を行うことも可能である。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。 （実施例１）セリウム３モル％（ＣｅＯ2に換算して
８．７重量％）と、ジルコニウム３モル％（ＺｒＯ2に
換算して６．３重量％）と、ランタン２モル％（Ｌａ2
Ｏ3に換算して５．５重量％）とを含有するアルミナ粉
末に、硝酸パラジウム水溶液を含浸し、１５０℃で１２
時間乾燥した後、４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持
アルミナ粉末（粉末Ａ）を得た。この粉末ＡのＰｄ濃度
は８重量％であった。
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。 （実施例１）セリウム３モル％（ＣｅＯ2に換算して
８．７重量％）と、ジルコニウム３モル％（ＺｒＯ2に
換算して６．３重量％）と、ランタン２モル％（Ｌａ2
Ｏ3に換算して５．５重量％）とを含有するアルミナ粉
末に、硝酸パラジウム水溶液を含浸し、１５０℃で１２
時間乾燥した後、４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持
アルミナ粉末（粉末Ａ）を得た。この粉末ＡのＰｄ濃度
は８重量％であった。
【００３７】ランタン１モル％（Ｌａ2Ｏ3に換算して２
重量％）と、ジルコニウム３２モル％（ＺｒＯ2に換算
して２５重量％）とを含むセリウム酸化物粉末に硝酸パ
ラジウム水溶液を含浸し、１５０℃で１２時間乾燥した
後、４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持セリウム酸化
物（Ｌａ０．０１Ｚｒ０．３２Ｃｅ０．６７Ｏｘ）粉末
（粉末Ｂ）を得た。この粉末ＢのＰｄ濃度は３．０重要
％であった。
重量％）と、ジルコニウム３２モル％（ＺｒＯ2に換算
して２５重量％）とを含むセリウム酸化物粉末に硝酸パ
ラジウム水溶液を含浸し、１５０℃で１２時間乾燥した
後、４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持セリウム酸化
物（Ｌａ０．０１Ｚｒ０．３２Ｃｅ０．６７Ｏｘ）粉末
（粉末Ｂ）を得た。この粉末ＢのＰｄ濃度は３．０重要
％であった。
【００３８】Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ０．５Ｃｏ０．
５Ｏｂを５００ｇ、上記の粉末Ａを２３５ｇ、粉末Ｂを
１５７ｇ、活性アルミナを８ｇ、硝酸水溶液２０００ｇ
を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得
た。このスラリー液をコージェライト質モノリス担体
（１．０Ｌ、４００セル）に付着させ、空気流にてセル
内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥した後、４００℃
で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート層重量
９０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た。パラジウム担持量は６
６．７ｇ／ｃｆ（２．３５ｇ／Ｌ）であった（触媒
Ａ）。
５Ｏｂを５００ｇ、上記の粉末Ａを２３５ｇ、粉末Ｂを
１５７ｇ、活性アルミナを８ｇ、硝酸水溶液２０００ｇ
を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得
た。このスラリー液をコージェライト質モノリス担体
（１．０Ｌ、４００セル）に付着させ、空気流にてセル
内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥した後、４００℃
で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート層重量
９０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た。パラジウム担持量は６
６．７ｇ／ｃｆ（２．３５ｇ／Ｌ）であった（触媒
Ａ）。
【００３９】Ｎｄ１モル％Ｃａ１０モル％Ｚｒ８０モル
％のジルコニウム酸化物粉末に硝酸ロジウム水溶液を含
浸し、１５０℃で１２時間乾燥した後、４００℃で１時
間焼成して、Ｒｈ担持Ｎｄ０．０１Ｃａ０．１Ｚｒ０．
８Ｏｘ粉末（粉末Ｃ）を得た。この粉末ＣのＲｈ濃度は
２．０重量％であった。
％のジルコニウム酸化物粉末に硝酸ロジウム水溶液を含
浸し、１５０℃で１２時間乾燥した後、４００℃で１時
間焼成して、Ｒｈ担持Ｎｄ０．０１Ｃａ０．１Ｚｒ０．
８Ｏｘ粉末（粉末Ｃ）を得た。この粉末ＣのＲｈ濃度は
２．０重量％であった。
【００４０】上記の粉末Ａを６３６ｇ、粉末Ｂを１８８
ｇ、粉末Ｃを２３５ｇ、活性アルミナを１１ｇ、硝酸水
溶液１５００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し
てスラリーを得た。このスラリー液を触媒Ａに付着さ
せ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾
燥した後、４００℃で１時間焼成した。この作業を２度
行い、コート層重量１０７ｇ／Ｌ−担体の触媒（総コー
ト量１９７ｇ／Ｌ）を得た。パラジウム担持量は１６０
ｇ／ｃｆ（５．６５ｇ／Ｌ）（総パラジウム担持量は２
２６．７ｇ／ｃｆ（８．００ｇ／Ｌ））、ロジウム担持
量１３．３ｇ／ｃｆ（０．４７ｇ／Ｌ）であった（触媒
Ｂ）。次いで、上記触媒Ｂに酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして３０ｇ
／Ｌを含有させた（触媒Ｃ）。
ｇ、粉末Ｃを２３５ｇ、活性アルミナを１１ｇ、硝酸水
溶液１５００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し
てスラリーを得た。このスラリー液を触媒Ａに付着さ
せ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾
燥した後、４００℃で１時間焼成した。この作業を２度
行い、コート層重量１０７ｇ／Ｌ−担体の触媒（総コー
ト量１９７ｇ／Ｌ）を得た。パラジウム担持量は１６０
ｇ／ｃｆ（５．６５ｇ／Ｌ）（総パラジウム担持量は２
２６．７ｇ／ｃｆ（８．００ｇ／Ｌ））、ロジウム担持
量１３．３ｇ／ｃｆ（０．４７ｇ／Ｌ）であった（触媒
Ｂ）。次いで、上記触媒Ｂに酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして３０ｇ
／Ｌを含有させた（触媒Ｃ）。
【００４１】（実施例２）Ｈ型β−ゼオライト８００
ｇ、シリカゾル２００ｇと純水１０００ｇを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得た。このスラ
リー液をコージェライト質モノリス担体（１．３Ｌ、４
００セル）に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラ
リーを除去乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート層
重量１５０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た（触媒Ｄ）。
ｇ、シリカゾル２００ｇと純水１０００ｇを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得た。このスラ
リー液をコージェライト質モノリス担体（１．３Ｌ、４
００セル）に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラ
リーを除去乾燥し、４００℃で１時間焼成し、コート層
重量１５０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た（触媒Ｄ）。
【００４２】上記の粉末Ａを５８３ｇ、粉末Ｂを１７３
ｇ、活性アルミナを４ｇ、硝酸水溶液１０００ｇを磁性
ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得た。こ
のスラリー液を上記触媒Ｄに付着させ、空気流にてセル
内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥した後、４００℃
で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート層重量
７６ｇ／Ｌ（総重量２２６ｇ／Ｌ−担体）の触媒Ｅを得
た。触媒Ｅのパラジウム担持量は１４６．７ｇ／ｃｆ
（５．１８ｇ／Ｌ）であった。
ｇ、活性アルミナを４ｇ、硝酸水溶液１０００ｇを磁性
ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリーを得た。こ
のスラリー液を上記触媒Ｄに付着させ、空気流にてセル
内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥した後、４００℃
で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート層重量
７６ｇ／Ｌ（総重量２２６ｇ／Ｌ−担体）の触媒Ｅを得
た。触媒Ｅのパラジウム担持量は１４６．７ｇ／ｃｆ
（５．１８ｇ／Ｌ）であった。
【００４３】次いで、上記粉末Ｃを２３５ｇ、Ｌａ１モ
ル％Ｃｅ２０モル％Ｚｒ７９モル％のジルコニウム酸化
物粉末（粉末Ｄ）を１００ｇ、活性アルミナを１０５
ｇ、硝酸水溶液１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、
混合粉砕してスラリーを得た。このスラリー液を触媒Ｅ
に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り
除いて乾燥した後、４００℃で１時間焼成した。この作
業を２度行い、コート層重量４４ｇ／Ｌ−担体の触媒Ｆ
（総コート量２７０ｇ／Ｌ）を得た。ロジウム担持量
は、１３．３ｇ／ｃｆ（０．４７ｇ／Ｌ）であった。次
いで、上記触媒Ｆに酢酸バリウム溶液を付着させた後、
４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして１０ｇ／Ｌを含
有させた（触媒Ｇ）。
ル％Ｃｅ２０モル％Ｚｒ７９モル％のジルコニウム酸化
物粉末（粉末Ｄ）を１００ｇ、活性アルミナを１０５
ｇ、硝酸水溶液１０００ｇを磁性ボールミルに投入し、
混合粉砕してスラリーを得た。このスラリー液を触媒Ｅ
に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り
除いて乾燥した後、４００℃で１時間焼成した。この作
業を２度行い、コート層重量４４ｇ／Ｌ−担体の触媒Ｆ
（総コート量２７０ｇ／Ｌ）を得た。ロジウム担持量
は、１３．３ｇ／ｃｆ（０．４７ｇ／Ｌ）であった。次
いで、上記触媒Ｆに酢酸バリウム溶液を付着させた後、
４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして１０ｇ／Ｌを含
有させた（触媒Ｇ）。
【００４４】（実施例３）Ｈ型ＺＳＭ５を４００ｇ、シ
リカゾル１００ｇと純水１０００ｇを磁性ボールミルに
投入し、混合粉砕してスラリーを得た。このスラリー液
を触媒Ｂに付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリ
ーを取り除いて乾燥した後、４００℃で１時間焼成し、
コート層重量５０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た（触媒
Ｈ）。次いで、上記触媒Ｈに酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして３０ｇ
／Ｌを含有させた（触媒Ｉ）。
リカゾル１００ｇと純水１０００ｇを磁性ボールミルに
投入し、混合粉砕してスラリーを得た。このスラリー液
を触媒Ｂに付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリ
ーを取り除いて乾燥した後、４００℃で１時間焼成し、
コート層重量５０ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た（触媒
Ｈ）。次いで、上記触媒Ｈに酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯとして３０ｇ
／Ｌを含有させた（触媒Ｉ）。
【００４５】（実施例４）Ｈ型ＺＳＭ５、４００ｇの代
わりに、β−ゼオライト４００ｇを用いた以外は、実施
例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｊを得た。
わりに、β−ゼオライト４００ｇを用いた以外は、実施
例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｊを得た。
【００４６】（実施例５）ＢａＯとして５０ｇ／Ｌを含
有させた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒Ｋを得た。
有させた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒Ｋを得た。
【００４７】（実施例６）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏ２．７５の含有量を１００ｇ／Ｌと
した以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｌ
を得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏ２．７５の含有量を１００ｇ／Ｌと
した以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｌ
を得た。
【００４８】（実施例７）Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を７５
ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様にして触媒Ｍをえ
た。
ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様にして触媒Ｍをえ
た。
【００４９】（実施例８）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を１００ｇ／Ｌ、ＢａＯ
の含有量を５０ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様に
して触媒Ｎを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を１００ｇ／Ｌ、ＢａＯ
の含有量を５０ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様に
して触媒Ｎを得た。
【００５０】（実施例９）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を７５ｇ／Ｌ、ＢａＯの
含有量を５０ｇ／Ｌ、Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を７５ｇ／
Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒Ｏを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を７５ｇ／Ｌ、ＢａＯの
含有量を５０ｇ／Ｌ、Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を７５ｇ／
Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒Ｏを得た。
【００５１】（実施例１０）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｆｅ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｐを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｆｅ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｐを得た。
【００５２】（実施例１１）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｑを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｑを得た。
【００５３】（実施例１２）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．１Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用
いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｒ
を得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．１Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用
いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｒ
を得た。
【００５４】（実施例１３）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｆｅ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｓを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｆｅ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｓを得た。
【００５５】（実施例１４）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｔを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．２Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用いた以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｔを得た。
【００５６】（実施例１５）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．１Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用
いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｕ
を得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの代わりに、Ｌａ０．２Ｂａ０．
７Ｎｉ０．１Ｆｅ０．１Ｍｎ０．３Ｃｏ０．５Ｏｂを用
いた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒Ｕ
を得た。
【００５７】（比較例１）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂを用いない以外は、実施例１と同
様の操作を繰り返し、触媒ＡＡを得た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂを用いない以外は、実施例１と同
様の操作を繰り返し、触媒ＡＡを得た。
【００５８】（比較例２）Ｌａ０．５Ｂａ０．５Ｍｎ
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を２００ｇ／Ｌとした以
外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒ＢＢを得
た。
０．５Ｃｏ０．５Ｏｂの含有量を２００ｇ／Ｌとした以
外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒ＢＢを得
た。
【００５９】（比較例３）ＢａＯの含有量を１００ｇ／
Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒ＣＣを得た。
Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触
媒ＣＣを得た。
【００６０】（比較例４）Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を１５
０ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返
し、触媒ＤＤを得た。
０ｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の操作を繰り返
し、触媒ＤＤを得た。
【００６１】（比較例５）ＢａＯの含有量を７０ｇ／
Ｌ、Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を１５０ｇ／Ｌとした以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒ＥＥを得
た。
Ｌ、Ｈ型ＺＳＭ５の含有量を１５０ｇ／Ｌとした以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返し、触媒ＥＥを得
た。
【００６２】上記実施例１〜１５及び比較例１〜５で得
られた排気ガス浄化用触媒の仕様を表１に示す。
られた排気ガス浄化用触媒の仕様を表１に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】（試験例）上記実施例１〜１５及び比較例
１〜５で得られた排気ガス浄化用触媒を、以下の耐久条
件により耐久を行った。
１〜５で得られた排気ガス浄化用触媒を、以下の耐久条
件により耐久を行った。
【００６５】 （耐久条件） エンジン排気量 ３０００ＣＣ 燃料 無鉛ガソリン 触媒入口ガス温度 ７００℃ 耐久時間 １００時間 入口ガス組成 ＣＯ ０．５±０．１％ Ｏ2 ０．５±０．１％ ＨＣ 約１１００ｐｐｍ ＮＯ １３００ｐｐｍ ＣＯ2 １５％ Ａ／Ｆ変動 ５５００回（周期６５秒／回） 周期： Ａ／Ｆ＝１４．６ ５５秒 燃料カット ５秒 リ ッチ スバイク ５秒（Ｃ０＝２％）
【００６６】上記条件で耐久した実施例１〜１５及び比
較例１〜５の触媒を用い、図１のシステムで実施例１６
〜３０及び比較例６〜１０の組み合せで評価した結果を
表２に示した。 （車両評価） エンジン排気量 日産自動車株式会社製 Ｖ型６気筒３．３Ｌ 燃料 無鉛ガソリン 評価モード ＬＡ４−ＣＨ（Ａｂａｇ） リーン制御時間 ０〜２５０秒 リーン化率 Ｏ2センサーのＰ分設定値、０％＜Ｐ≦１０％ 各実施例、比較例について上記評価条件で測定した評価
結果（エミッション値）を表２に示す。
較例１〜５の触媒を用い、図１のシステムで実施例１６
〜３０及び比較例６〜１０の組み合せで評価した結果を
表２に示した。 （車両評価） エンジン排気量 日産自動車株式会社製 Ｖ型６気筒３．３Ｌ 燃料 無鉛ガソリン 評価モード ＬＡ４−ＣＨ（Ａｂａｇ） リーン制御時間 ０〜２５０秒 リーン化率 Ｏ2センサーのＰ分設定値、０％＜Ｐ≦１０％ 各実施例、比較例について上記評価条件で測定した評価
結果（エミッション値）を表２に示す。
【００６７】
【表２】
【００６８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、エンジン始動直後から一定の間の空燃比をリーン化
制御し、ＮＯX吸収触媒とＨＣ吸着触媒の少なくとも各
１個を排気系に対して直列に配置することとしたため、
排気ガス、特にエンジン始動直後の低温時におけるＨＣ
を効果的に浄化することができ、簡易且つ低コストな排
気ガス浄化装置を提供することができる。
ば、エンジン始動直後から一定の間の空燃比をリーン化
制御し、ＮＯX吸収触媒とＨＣ吸着触媒の少なくとも各
１個を排気系に対して直列に配置することとしたため、
排気ガス、特にエンジン始動直後の低温時におけるＨＣ
を効果的に浄化することができ、簡易且つ低コストな排
気ガス浄化装置を提供することができる。
【図１】触媒評価システムの一例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｂ０１Ｊ 21/16 Ａ Ｂ０１Ｊ 21/16 23/10 Ａ 23/10 23/58 Ａ 23/63 29/06 Ａ 23/58 29/068 Ａ 23/889 29/076 Ａ 29/06 29/40 Ａ 29/068 29/44 Ａ 29/076 29/48 Ａ 29/40 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ａ 29/44 3/10 Ａ 29/48 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ 3/10 23/84 ３１１Ａ
Claims (13)
- 【請求項１】 エンジン始動直後から低温時における排
気ガス組成をリーン化制御できる排気ガス浄化装置であ
って、 排気系の上流に配置された窒素酸化物吸収触媒と、その
下流に配置された炭化水素吸着触媒とを備え、 上記窒素酸化物吸収触媒は、空燃比Ａ／Ｆ＝１４．６以
上、該触媒層温度４００℃以下で排気ガス中の窒素酸化
物を吸収し、且つこれを超える触媒層温度で、吸収した
窒素酸化物を放出し、 上記炭化水素吸着触媒は、エンジン始動直後の低温から
該触媒層温度３００℃以下で排気ガス中の炭化水素を吸
着し、且つこれを超える触媒層温度で、吸着した炭化水
素を放出することを特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 上記窒素酸化物吸収触媒に炭化水素吸着
材を含有させ、上記炭化水素吸着触媒との間で、エンジ
ン始動直後の低温から触媒層温度３００℃以下で吸着し
た炭化水素の脱離開始時間に差を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項３】 上記窒素酸化物吸収触媒が、白金、パラ
ジウム及びロジウムから成る群より選ばれた少なくとも
１種の貴金属を含有し、且つアルカリ金属、アルカリ土
類金属及び希土類金属から成る群より選ばれた少なくと
も１種の金属をモノリス担体１リットル当たり０．１〜
０．４モル担持して成り、 上記炭化水素吸着触媒が、β−ゼオライトを主成分とす
る炭化水素吸着材と、白金、パラジウム及びロジウムか
ら成る群より選ばれた少なくとも１種の貴金属と、アル
カリ金属及び／又はアルカリ土類金属とをモノリス担体
に担持して成ることを特徴とする請求項１又は２記載の
排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 上記窒素酸化物吸収触媒が、次式 （Ｌａ1-XＡX）1-aＢＯb （式中のＡは、バリウム及び／又はカリウム、Ｂは、コ
バルト、鉄、ニッケル及びマンガンから成る群より選ば
れた少なくとも１種の成分、Ｘは、０＜Ｘ＜１、ａは、
０＜ａ＜０．２、ｂは、０＜ｂ≦４であって、上記組成
式を満足するのに必要な酸素原子数を示す。）で表され
る複合酸化物を第１触媒成分層として含有することを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の排気
ガス浄化装置。 - 【請求項５】 パラジウム、ジルコニウム、ネオジウム
及びランタンから成る群より選ばれた少なくとも１種の
元素を金属換算で１〜４０モル％と、セリウムを６０〜
９８モル％含むセリウム酸化物と、モノリス担体１リッ
トル当たり５〜５０ｇのアルカリ金属及び／又はアルカ
リ土類金属とを含有する第２触媒成分層を、上記第１触
媒成分層の上部に配置して成ることを特徴とする請求項
４記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項６】 上記第１触媒成分層及び／又は第２触媒
成分層の上部に、ＺＳＭ５を主成分とする結晶性アルミ
ノシリケートを含有する第３触媒成分層を配置して成る
ことを特徴とする請求項４又は５記載の排気ガス浄化装
置。 - 【請求項７】 上記炭化水素吸着触媒が、β−ゼオライ
トを主成分とする炭化水素吸着材を第１触媒成分層とし
て含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
つの項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項８】 上記炭化水素吸着触媒が、炭化水素吸着
触媒における第１触媒成分層の上部に、白金、パラジウ
ム及びロジウムから成る群より選ばれた少なくとも１種
の貴金属を含有する第２触媒成分層を配置して成り、こ
の第１触媒成分層と第２触媒成分層との重量比が、第１
触媒成分層／第２触媒成分層＝０．９〜２．０であるこ
とを特徴とする請求項７記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項９】 上記炭素水素吸着材が、白金、パラジウ
ム、リン、ホウ素、マグネシウム及びカルシウムから成
る群より選ばれた少なくとも１種の元素を含有すること
を特徴とする請求項７又は８記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１０】 炭化水素吸着触媒における第２触媒成
分層が、ジルコニウム、ネオジウム及びランタンから成
る群より選ばれた少なくとも１種の元素を金属換算で１
〜４０モル％と、セリウムを６０〜９８モル％含むセリ
ウム酸化物とを含有することを特徴とする請求項８又は
９記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１１】 炭化水素吸着触媒における第２成分層
が、セリウム、ネオジウム及びランタンからなる群より
選ばれた少なくとも１種の元素を金属換算で１〜３０モ
ル％と、ジルコニウムを７０〜９８モル％含むジルコニ
ウム酸化物と、活性アルミナとを含有することを特徴と
する請求項８〜１０のいずれか１つの項に記載の排気ガ
ス浄化装置。 - 【請求項１２】 炭化水素吸着触媒における第２触媒成
分層が、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を含
有することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つ
の項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１３】 上記炭化水素吸着触媒の下流側に、三
元触媒を配置して成ることを特徴とする請求項１〜１２
のいずれか１つの項に記載の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17782997A JP3551348B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17782997A JP3551348B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113462A true JPH1113462A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3551348B2 JP3551348B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=16037845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17782997A Expired - Lifetime JP3551348B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551348B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6182443B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent |
| JP2001113173A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-04-24 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| WO2002020153A1 (fr) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Agent absorbant le nox et catalyseur du type a reduction-absorption pour l'elimination du no¿x? |
| US7081431B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-07-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | NOx absorbent and absorption reduction-type NOx purifying catalyst |
| WO2009116468A1 (ja) | 2008-03-19 | 2009-09-24 | 株式会社アイシーティー | 内燃機関排気ガスの浄化用触媒および該触媒を用いた排気ガスの浄化方法 |
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| JP2015025435A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2015025434A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| CN113231098A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-10 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种汽油车hc冷启动催化剂及其制备方法 |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP17782997A patent/JP3551348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2982433A1 (en) | 2008-03-19 | 2016-02-10 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Process for purifying exhaust gas from internal combustion engine using a catalyst |
| JP2010116923A (ja) * | 2010-02-17 | 2010-05-27 | Cataler Corp | 排気ガス浄化用触媒コンバータ及び排気ガス浄化装置 |
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| CN113231098A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-10 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种汽油车hc冷启动催化剂及其制备方法 |
| CN113231098B (zh) * | 2021-05-08 | 2023-11-03 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 一种汽油车hc冷启动催化剂及其制备方法 |
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| JP3551348B2 (ja) | 2004-08-04 |
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