JPH11165072A - 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法Info
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- JPH11165072A JPH11165072A JP9333065A JP33306597A JPH11165072A JP H11165072 A JPH11165072 A JP H11165072A JP 9333065 A JP9333065 A JP 9333065A JP 33306597 A JP33306597 A JP 33306597A JP H11165072 A JPH11165072 A JP H11165072A
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- exhaust gas
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- carrier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸素過剰雰囲気において、高温にさらされた
後でも高いＮＯｘ浄化性能を有する触媒およびそのよう
な触媒による排ガス浄化方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム、硅素、ジルコニウムおよ
びチタンから選ばれる少なくとも１種を含む酸化物、結
晶性シリケート、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｚ
ＳＭ−５型ゼオライト、モルデナイト、およびリン酸ア
ルニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種からな
る担体上にスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム
（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）およびインジ
ウム（Ｉｎ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を
含む助触媒成分が分散された複合体に活性金属成分とし
てイリジウムが担持されており、前記助触媒成分の量が
酸化物換算で前記担体と助触媒成分の合計重量の５〜８
０重量％の範囲にある排ガス浄化用触媒およびそれを用
いた排ガス浄化方法。
後でも高いＮＯｘ浄化性能を有する触媒およびそのよう
な触媒による排ガス浄化方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム、硅素、ジルコニウムおよ
びチタンから選ばれる少なくとも１種を含む酸化物、結
晶性シリケート、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｚ
ＳＭ−５型ゼオライト、モルデナイト、およびリン酸ア
ルニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種からな
る担体上にスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム
（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）およびインジ
ウム（Ｉｎ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を
含む助触媒成分が分散された複合体に活性金属成分とし
てイリジウムが担持されており、前記助触媒成分の量が
酸化物換算で前記担体と助触媒成分の合計重量の５〜８
０重量％の範囲にある排ガス浄化用触媒およびそれを用
いた排ガス浄化方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）を含
む排ガスの浄化用触媒とそれを用いる排ガスの浄化方法
に関する。
ｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）を含
む排ガスの浄化用触媒とそれを用いる排ガスの浄化方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車や発電所、硝酸製造工場などから
の排気ガスには、多くの場合に、人の健康や環境に被害
を及ぼすのに十分な、多量のＮＯｘ，ＣＯおよびＨＣが
含まれている。なかには、特にＮＯｘの濃度が顕著に問
題になるケースも多い。
の排気ガスには、多くの場合に、人の健康や環境に被害
を及ぼすのに十分な、多量のＮＯｘ，ＣＯおよびＨＣが
含まれている。なかには、特にＮＯｘの濃度が顕著に問
題になるケースも多い。
【０００３】従来、硝酸製造工場や発電所のような排ガ
スの固定発生源においてＮＯｘを除去するために、アン
モニア選択還元法と呼ばれる技術が採用されている。こ
の方法は、一般に、バナジウムを含む成分を触媒とし、
アンモニアを還元剤として用いてＮＯｘを還元する方法
であるが、この方法の欠点は有毒なアンモニアを用いる
ことである。
スの固定発生源においてＮＯｘを除去するために、アン
モニア選択還元法と呼ばれる技術が採用されている。こ
の方法は、一般に、バナジウムを含む成分を触媒とし、
アンモニアを還元剤として用いてＮＯｘを還元する方法
であるが、この方法の欠点は有毒なアンモニアを用いる
ことである。
【０００４】また、自動車などのような排ガスの移動源
では、Ｐｔ，ＰｄまたはＲｈを主成分とするいわゆる三
元触媒が主に使われている。自動車では、エンジン駆動
のための燃料となるガソリンを燃やすために必要な酸素
（空気）量とガソリン量との比（空燃比）が化学量論的
に１に近いため、その燃料排ガス内に含まれる還元剤の
ＨＣとＣＯおよび酸化剤のＮＯｘと酸素もほぼ化学量論
的に等しい組成になっている。三元触媒はこのような排
ガス組成を利用して、排ガスからＨＣ，ＣＯとＮＯｘを
同時に除去することができる。
では、Ｐｔ，ＰｄまたはＲｈを主成分とするいわゆる三
元触媒が主に使われている。自動車では、エンジン駆動
のための燃料となるガソリンを燃やすために必要な酸素
（空気）量とガソリン量との比（空燃比）が化学量論的
に１に近いため、その燃料排ガス内に含まれる還元剤の
ＨＣとＣＯおよび酸化剤のＮＯｘと酸素もほぼ化学量論
的に等しい組成になっている。三元触媒はこのような排
ガス組成を利用して、排ガスからＨＣ，ＣＯとＮＯｘを
同時に除去することができる。
【０００５】しかし、近年では、環境問題やエネルギー
問題に対する人々の関心が急激に高まり、人類の健康へ
の影響はもちろん、地球温暖化やオゾン層破壊への対策
に多くの努力が払われている。自動車の分野では、低燃
費低公害を目標に、いわゆるリンバーンエンジンが開発
されている。従来のエンジンとは異なり、リーンバーン
エンジンは、空燃比を著しく高く制御することにより、
低燃費を実現せしめるものである。従って、当然なが
ら、リーンバーンエンジンからの排ガス組成は、エンジ
ンに導入される酸素（空気）と燃料の空燃比の影響を受
けて酸素過剰な酸化性雰囲気となり、従来の三元触媒が
働く条件が整わなくなるので、ＨＣとＣＯは除去できて
も、ＮＯｘの除去は難しくなる。このような酸化雰囲気
においても有効にＮＯｘを除去できる技術として前述の
アンモニア法があるが、この方法を自動車のような移動
体に適用するのは困難である。
問題に対する人々の関心が急激に高まり、人類の健康へ
の影響はもちろん、地球温暖化やオゾン層破壊への対策
に多くの努力が払われている。自動車の分野では、低燃
費低公害を目標に、いわゆるリンバーンエンジンが開発
されている。従来のエンジンとは異なり、リーンバーン
エンジンは、空燃比を著しく高く制御することにより、
低燃費を実現せしめるものである。従って、当然なが
ら、リーンバーンエンジンからの排ガス組成は、エンジ
ンに導入される酸素（空気）と燃料の空燃比の影響を受
けて酸素過剰な酸化性雰囲気となり、従来の三元触媒が
働く条件が整わなくなるので、ＨＣとＣＯは除去できて
も、ＮＯｘの除去は難しくなる。このような酸化雰囲気
においても有効にＮＯｘを除去できる技術として前述の
アンモニア法があるが、この方法を自動車のような移動
体に適用するのは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる酸素過剰な環境
下においても有効に働く触媒として、Ｃｕ−ＺＳＭ５
（ＺＳＭ−５型ゼオライト）、銀担持触媒、白金担持触
媒、例えばＰｔ／Ａｌ2 Ｏ 3 、やイリジウム担持触媒、
例えばＩｒ／Ａｌ2 Ｏ3 およびＩｒ／ＢａＳＯ4 、が報
告されている。しかしながら、銀担持触媒やＣｕ−ＺＳ
Ｍ５は耐熱性が不十分であり、またＰｔ／Ａｌ2 Ｏ3 は
Ｎ2 Ｏを多量に生成するなどいずれも実用化には不十分
である。Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3 およびＩｒ／ＢａＳＯ4 はＮ
Ｏｘを選択的に除去する特性を有するが、６５０℃より
高い温度では著しくシンタリングして活性を失うし、よ
り高い温度ではＩｒが揮発して触媒担体から消散するた
め、実用に耐えうるものではない。
下においても有効に働く触媒として、Ｃｕ−ＺＳＭ５
（ＺＳＭ−５型ゼオライト）、銀担持触媒、白金担持触
媒、例えばＰｔ／Ａｌ2 Ｏ 3 、やイリジウム担持触媒、
例えばＩｒ／Ａｌ2 Ｏ3 およびＩｒ／ＢａＳＯ4 、が報
告されている。しかしながら、銀担持触媒やＣｕ−ＺＳ
Ｍ５は耐熱性が不十分であり、またＰｔ／Ａｌ2 Ｏ3 は
Ｎ2 Ｏを多量に生成するなどいずれも実用化には不十分
である。Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3 およびＩｒ／ＢａＳＯ4 はＮ
Ｏｘを選択的に除去する特性を有するが、６５０℃より
高い温度では著しくシンタリングして活性を失うし、よ
り高い温度ではＩｒが揮発して触媒担体から消散するた
め、実用に耐えうるものではない。
【０００７】本発明は、酸素過剰雰囲気において高温で
のＩｒの揮発を抑制し、高温にさらされた後でも高いＮ
Ｏｘ浄化性能を有する高耐久性の触媒およびそのような
触媒による排ガス浄化方法を提供することにある。
のＩｒの揮発を抑制し、高温にさらされた後でも高いＮ
Ｏｘ浄化性能を有する高耐久性の触媒およびそのような
触媒による排ガス浄化方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】Ｉｒは、比較的長い時間
高温にさらされない限り、高いＮＯｘ除去活性を有して
いる。すなわち、高温において揮散するというＩｒの特
性を抑制することができれば、実用が可能である。本発
明者らは、この点に着目して鋭意研究を進めた結果、Ｉ
ｒをＳｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｇｅ，ＧａもしくはＩｎと相互
作用を持たせ、複合化することにより、高温においても
Ｉｒが安定化され、その活性が維持できることを見いだ
し、本発明を完成するに至った
高温にさらされない限り、高いＮＯｘ除去活性を有して
いる。すなわち、高温において揮散するというＩｒの特
性を抑制することができれば、実用が可能である。本発
明者らは、この点に着目して鋭意研究を進めた結果、Ｉ
ｒをＳｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｇｅ，ＧａもしくはＩｎと相互
作用を持たせ、複合化することにより、高温においても
Ｉｒが安定化され、その活性が維持できることを見いだ
し、本発明を完成するに至った
【０００９】従って、本発明によれば、アルミニウム、
硅素、ジルコニウムおよびチタンから選ばれる少なくと
も１種を含む酸化物、結晶性シリケート、Ｙ型ゼオライ
ト、Ｘ型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、モルデ
ナイト、およびリン酸アルニウムからなる群から選ばれ
る少なくとも１種からなる担体上にスズ（Ｓｎ）、亜鉛
（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウ
ム（Ｇａ）およびインジウム（Ｉｎ）からなる群から選
ばれる少なくとも１種を含む助触媒成分が分散された複
合体に活性金属成分としてイリジウムが担持されてお
り、前記助触媒成分の量が酸化物換算で前記担体と助触
媒成分の合計重量の５〜８０重量％の範囲にある、排ガ
ス浄化用触媒が提供される。
硅素、ジルコニウムおよびチタンから選ばれる少なくと
も１種を含む酸化物、結晶性シリケート、Ｙ型ゼオライ
ト、Ｘ型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、モルデ
ナイト、およびリン酸アルニウムからなる群から選ばれ
る少なくとも１種からなる担体上にスズ（Ｓｎ）、亜鉛
（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウ
ム（Ｇａ）およびインジウム（Ｉｎ）からなる群から選
ばれる少なくとも１種を含む助触媒成分が分散された複
合体に活性金属成分としてイリジウムが担持されてお
り、前記助触媒成分の量が酸化物換算で前記担体と助触
媒成分の合計重量の５〜８０重量％の範囲にある、排ガ
ス浄化用触媒が提供される。
【００１０】本発明によれば、また、窒素酸化物、一酸
化炭素および炭化水素を含む排気ガスを上記本発明の排
ガス浄化用触媒と接触させることを含む、排ガス浄化方
法が提供される。
化炭素および炭化水素を含む排気ガスを上記本発明の排
ガス浄化用触媒と接触させることを含む、排ガス浄化方
法が提供される。
【００１１】本発明の排ガス浄化用触媒において、活性
金属成分としてのイリジウム（Ｉｒ金属またはＩｒ金属
化合物）を分散性よく担持するためには、担体成分のＢ
ＥＴ比表面積は少なくとも５０ｍ2 ／ｇ、好ましくは少
なくとも１００ｍ2 ／ｇであるのがよい。
金属成分としてのイリジウム（Ｉｒ金属またはＩｒ金属
化合物）を分散性よく担持するためには、担体成分のＢ
ＥＴ比表面積は少なくとも５０ｍ2 ／ｇ、好ましくは少
なくとも１００ｍ2 ／ｇであるのがよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記したように、Ｉｒ単独では、
高温（６５０℃以上）の排ガスにさらされるとその活性
が低下してしまう。その原因としては、Ｉｒの結晶化が
進み、有効に排ガスと接触して反応するＩｒの比率が著
しく減少することと、ＩｒがＩｒＯ3のような揮発しや
すい化合物を生成し、触媒担体から揮散してしまうこと
が考えられる。本発明では、前述した如き助触媒成分と
組み合わせ、複合化することにより、活性金属成分とし
てのＩｒの熱安定性を高め、これによって上記欠点を解
決し得たものである。
高温（６５０℃以上）の排ガスにさらされるとその活性
が低下してしまう。その原因としては、Ｉｒの結晶化が
進み、有効に排ガスと接触して反応するＩｒの比率が著
しく減少することと、ＩｒがＩｒＯ3のような揮発しや
すい化合物を生成し、触媒担体から揮散してしまうこと
が考えられる。本発明では、前述した如き助触媒成分と
組み合わせ、複合化することにより、活性金属成分とし
てのＩｒの熱安定性を高め、これによって上記欠点を解
決し得たものである。
【００１３】本発明においてアルミニウム、硅素、ジル
コニウムおよびチタンから選ばれる少なくとも１種を含
む酸化物としては、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア又はそれらの２種以上の複合物があげられ
る。
コニウムおよびチタンから選ばれる少なくとも１種を含
む酸化物としては、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア又はそれらの２種以上の複合物があげられ
る。
【００１４】本発明の排ガス浄化触媒において、助触媒
成分の量は、酸化物換算で、担体と助触媒成分の合計重
量の５〜８０重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範
囲にある。この量が５％より少ない場合には、Ｉｒと助
触媒成分とが相互作用を及ぼす機会が十分ではなく、期
待するほどの効果が得られない。一方、この量が８０重
量％より多くなると、十分な比表面積が得られず、性能
を高めることはできない。本発明の触媒を製造するに際
しては、先ず上記した担体上に活性金属成分のＩｒまた
は助触媒成分またはその両者を同時に分散させる。
成分の量は、酸化物換算で、担体と助触媒成分の合計重
量の５〜８０重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範
囲にある。この量が５％より少ない場合には、Ｉｒと助
触媒成分とが相互作用を及ぼす機会が十分ではなく、期
待するほどの効果が得られない。一方、この量が８０重
量％より多くなると、十分な比表面積が得られず、性能
を高めることはできない。本発明の触媒を製造するに際
しては、先ず上記した担体上に活性金属成分のＩｒまた
は助触媒成分またはその両者を同時に分散させる。
【００１５】はじめに、助触媒成分の担体への担持方法
について説明する。一般的な触媒の調製法には、吸着
法、インシピエント・ウェトネス(incipient wetness）
法、ポアフィリング法、蒸発乾固法、噴霧法（担体に助
触媒成分を含む溶液を噴霧する方法）などを含むいわゆ
る含浸法やイオン交換法がある。このような方法では、
助触媒成分の化合物を水または有機溶媒にいったん溶か
してから担体成分に担持する。ここで使用可能な助触媒
成分の化合物の代表的なものは、硝酸塩、ハロゲン化
物、酢酸塩、錯体、アルキル化合物などがある。これに
より、担体上に助触媒成分が分散された複合体が得られ
る。得られる複合体は、必要であれば、さらに乾燥と焼
成を付されてもよい。
について説明する。一般的な触媒の調製法には、吸着
法、インシピエント・ウェトネス(incipient wetness）
法、ポアフィリング法、蒸発乾固法、噴霧法（担体に助
触媒成分を含む溶液を噴霧する方法）などを含むいわゆ
る含浸法やイオン交換法がある。このような方法では、
助触媒成分の化合物を水または有機溶媒にいったん溶か
してから担体成分に担持する。ここで使用可能な助触媒
成分の化合物の代表的なものは、硝酸塩、ハロゲン化
物、酢酸塩、錯体、アルキル化合物などがある。これに
より、担体上に助触媒成分が分散された複合体が得られ
る。得られる複合体は、必要であれば、さらに乾燥と焼
成を付されてもよい。
【００１６】あるいは、助触媒成分を担体成分上に分散
させる方法として共沈法を用いることができる。これ
は、水または有機溶剤に可溶な担体物質と助触媒成分物
質とを溶解混合し、ｐＨを制御することにより担体と助
触媒成分の両方を含む沈殿物を得る方法である。得られ
た沈殿物を、必要により、洗浄し、乾燥し、焼成する。
金属粉末、酸化物または水酸化物などの可溶性でない助
触媒成分物質を使用する場合には、これらの材料を直接
担体と混合し、混練法により分散させることもできる。
不溶性の助触媒成分物質としては、金属粉末、酸化物、
水酸化物、硫化物などがある。
させる方法として共沈法を用いることができる。これ
は、水または有機溶剤に可溶な担体物質と助触媒成分物
質とを溶解混合し、ｐＨを制御することにより担体と助
触媒成分の両方を含む沈殿物を得る方法である。得られ
た沈殿物を、必要により、洗浄し、乾燥し、焼成する。
金属粉末、酸化物または水酸化物などの可溶性でない助
触媒成分物質を使用する場合には、これらの材料を直接
担体と混合し、混練法により分散させることもできる。
不溶性の助触媒成分物質としては、金属粉末、酸化物、
水酸化物、硫化物などがある。
【００１７】Ｉｒを担体または上記のようにして得られ
た担体と助触媒成分との複合体に担持させるには、Ｈ2
ＩｒＣ１6 のような可溶性のＩｒ塩を上記した如き含浸
法やイオン交換法によって担持する方法を用いることが
できる。同じ方法で、Ｉｒ成分物質と必要量の助触媒成
分物質の全部またはその一部を含む液よりＩｒ成分と助
触媒成分を同時に担体または担体と助触媒成分の全部ま
たは一部からなる複合体に担持させてもよい。
た担体と助触媒成分との複合体に担持させるには、Ｈ2
ＩｒＣ１6 のような可溶性のＩｒ塩を上記した如き含浸
法やイオン交換法によって担持する方法を用いることが
できる。同じ方法で、Ｉｒ成分物質と必要量の助触媒成
分物質の全部またはその一部を含む液よりＩｒ成分と助
触媒成分を同時に担体または担体と助触媒成分の全部ま
たは一部からなる複合体に担持させてもよい。
【００１８】本発明の排ガス浄化用触媒には、第２の助
触媒成分として、さらにアルカリ土類金属またはタング
ステンが含まれていてもよい。この第２の助触媒成分
は、例えばアルカリ土類金属またはタングステンを含む
塩を用い、上記した助触媒成分の場合と同様の手法によ
り担持させることができる。この第２の助触媒成分の量
は、酸化物換算で、全触媒重量の０〜５０重量％である
のが好ましい。
触媒成分として、さらにアルカリ土類金属またはタング
ステンが含まれていてもよい。この第２の助触媒成分
は、例えばアルカリ土類金属またはタングステンを含む
塩を用い、上記した助触媒成分の場合と同様の手法によ
り担持させることができる。この第２の助触媒成分の量
は、酸化物換算で、全触媒重量の０〜５０重量％である
のが好ましい。
【００１９】上記した如き構成を有する本発明の排ガス
浄化用触媒は、本発明の方法に従い、窒素酸化物、一酸
化炭素および炭化水素を含む排気ガスと接触させること
により、そのような排気ガス中の窒素酸化物を極めて効
果的に除去することができ、そのような排気ガスの浄化
に有利に用いることができる。本発明の排ガス浄化用触
媒は、酸素過剰雰囲気中で、７００℃以上の高温にさら
された後においても、高いＮＯｘ浄化性能を維持するこ
とができる。
浄化用触媒は、本発明の方法に従い、窒素酸化物、一酸
化炭素および炭化水素を含む排気ガスと接触させること
により、そのような排気ガス中の窒素酸化物を極めて効
果的に除去することができ、そのような排気ガスの浄化
に有利に用いることができる。本発明の排ガス浄化用触
媒は、酸素過剰雰囲気中で、７００℃以上の高温にさら
された後においても、高いＮＯｘ浄化性能を維持するこ
とができる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例等により本発明をさらに説明す
る。 触媒の調製
る。 触媒の調製
【００２１】実施例１ 触媒Ｎｏ．１〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｎＯ2 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 市販のＡ１2 Ｏ3 （ＢＥＴ比表面積１５０ｍ2 ／ｇ）粉
末が全体に均一に濡れるまで撹拌下に水を加えて、この
粉末１ｇあたりの吸水量をまず測定した。測定された吸
水量に基づいてＳｎＯ2 の含量が最終的に２０重量％に
なる量のＳｎＣ１4 水溶液を調製した。上記と同じＡ１
2 Ｏ3 粉末にこの溶液を加えながらよくかき混ぜた。得
られた混合物を１０５℃で一夜間乾燥し、さらに５００
℃で２時間空気中で焼成した。続いて、この粉末を水お
よび酢酸とともにボールミルを用いて１時間粉砕し、ス
ラリーとした。このスラリーに市販の４００セルコージ
ェライトハニカムよりくりぬいた直径１インチ（２．５
４センチ）、長さ６．７センチのコアを浸漬した後引き
上げて、エアガンで余分なスラリーを取り除いた後に、
１０５℃で３０分乾燥し、さらに５００℃で１時間焼成
した。付着したスラリーの量は、焼成後ハニカム１リッ
トルあたり１１０ｇであった。このハニカムの吸水量に
基づき、Ｉｒが１リットルあたり２ｇの量で担持できる
ようにＨ2 ＩｒＣｌ6 の溶液を調製した。この溶液にス
ラリーの付着したハニカムを浸漬したあと、エアガンで
余分な溶液を取り除き、１０５℃で３０分乾燥し、５０
０℃で１時間焼成し、触媒Ｎｏ．１を得た。
3 −ＳｎＯ2 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 市販のＡ１2 Ｏ3 （ＢＥＴ比表面積１５０ｍ2 ／ｇ）粉
末が全体に均一に濡れるまで撹拌下に水を加えて、この
粉末１ｇあたりの吸水量をまず測定した。測定された吸
水量に基づいてＳｎＯ2 の含量が最終的に２０重量％に
なる量のＳｎＣ１4 水溶液を調製した。上記と同じＡ１
2 Ｏ3 粉末にこの溶液を加えながらよくかき混ぜた。得
られた混合物を１０５℃で一夜間乾燥し、さらに５００
℃で２時間空気中で焼成した。続いて、この粉末を水お
よび酢酸とともにボールミルを用いて１時間粉砕し、ス
ラリーとした。このスラリーに市販の４００セルコージ
ェライトハニカムよりくりぬいた直径１インチ（２．５
４センチ）、長さ６．７センチのコアを浸漬した後引き
上げて、エアガンで余分なスラリーを取り除いた後に、
１０５℃で３０分乾燥し、さらに５００℃で１時間焼成
した。付着したスラリーの量は、焼成後ハニカム１リッ
トルあたり１１０ｇであった。このハニカムの吸水量に
基づき、Ｉｒが１リットルあたり２ｇの量で担持できる
ようにＨ2 ＩｒＣｌ6 の溶液を調製した。この溶液にス
ラリーの付着したハニカムを浸漬したあと、エアガンで
余分な溶液を取り除き、１０５℃で３０分乾燥し、５０
０℃で１時間焼成し、触媒Ｎｏ．１を得た。
【００２２】実施例２ 触媒Ｎｏ．２〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｎＯ2 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＳｎＳＯ4 を用いた以外は実施例
１と同様な操作を行って、触媒Ｎｏ．２を調製した。
3 −ＳｎＯ2 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＳｎＳＯ4 を用いた以外は実施例
１と同様な操作を行って、触媒Ｎｏ．２を調製した。
【００２３】実施例３ 触媒Ｎｏ．３〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｎＳＯ4 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例２と同様にして、ＳｎＳＯ4 を用いてＳｎをＡｌ
2 Ｏ3 に混合し、焼成して得たＡｌ2 Ｏ3 とＳｎの混合
物に、Ｈ2 ＩｒＣ１6 を用い、先のＳｎＳＯ4を用いた
場合と同じ方法でＩｒを混合し、乾燥と焼成を行った。
得られたＡｌ2Ｏ3 ，ＳｎＯ2 とＩｒを含むスラリー
を、実施例１と同様にしてハニカムコアに付着させ、乾
燥と焼成により触媒Ｎｏ．３を得た。Ｉｒの最終担持量
は実施例１および２と同じになるようにした。
3 −ＳｎＳＯ4 （ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例２と同様にして、ＳｎＳＯ4 を用いてＳｎをＡｌ
2 Ｏ3 に混合し、焼成して得たＡｌ2 Ｏ3 とＳｎの混合
物に、Ｈ2 ＩｒＣ１6 を用い、先のＳｎＳＯ4を用いた
場合と同じ方法でＩｒを混合し、乾燥と焼成を行った。
得られたＡｌ2Ｏ3 ，ＳｎＯ2 とＩｒを含むスラリー
を、実施例１と同様にしてハニカムコアに付着させ、乾
燥と焼成により触媒Ｎｏ．３を得た。Ｉｒの最終担持量
は実施例１および２と同じになるようにした。
【００２４】実施例４ 触媒Ｎｏ．４〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −Ｓｎ（ｍｅｔａｌ）（ＳｎＯ2：２０ｗｔ％）〕の
調製 Ｓｎ金属粉末をＳｎＯ2 換算で２０重量％になるように
実施例１で用いたのと同じＡｌ2 Ｏ3 粉末に混合し、ボ
ールミルで１時問粉砕した。得られたスラリーを実施例
１と同様にしてハニカムコアに付着させ、Ｉｒを担持し
て、触媒Ｎｏ．４を得た。
3 −Ｓｎ（ｍｅｔａｌ）（ＳｎＯ2：２０ｗｔ％）〕の
調製 Ｓｎ金属粉末をＳｎＯ2 換算で２０重量％になるように
実施例１で用いたのと同じＡｌ2 Ｏ3 粉末に混合し、ボ
ールミルで１時問粉砕した。得られたスラリーを実施例
１と同様にしてハニカムコアに付着させ、Ｉｒを担持し
て、触媒Ｎｏ．４を得た。
【００２５】実施例５ 触媒Ｎｏ．５〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −Ｓｎ（ｍｅｔａｌ）−Ｂａ（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ
％）〕の調製 触媒Ｎｏ．４に実施例１に述べたＩｒの担持法と同様に
してＢａを硝酸バリウムで担持して、触媒Ｎｏ．５を得
た。バリウムの混合量は、酸化物換算で、ハニカムを除
いた触媒成分に対して２．５重量％である。
3 −Ｓｎ（ｍｅｔａｌ）−Ｂａ（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ
％）〕の調製 触媒Ｎｏ．４に実施例１に述べたＩｒの担持法と同様に
してＢａを硝酸バリウムで担持して、触媒Ｎｏ．５を得
た。バリウムの混合量は、酸化物換算で、ハニカムを除
いた触媒成分に対して２．５重量％である。
【００２６】実施例６ 触媒Ｎｏ．６〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｎＣｌ4 −Ｗ（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例１で得たＡｌ2 Ｏ3 とＳｎを含むスラリーを付着
させたハニカムコアにＩｒを担持する前に、実施例１の
Ｉｒに述べた担持法と同様にしてタングステンをタング
ステン酸アンモニウムを用いて担持した。その後、Ｉｒ
を実施例１と同様にして担持させ、触媒Ｎｏ．６を得
た。タングステンの混合量は、酸化物換算で、ハニカム
を除いた触媒成分に対して２．５重量％である。
3 −ＳｎＣｌ4 −Ｗ（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例１で得たＡｌ2 Ｏ3 とＳｎを含むスラリーを付着
させたハニカムコアにＩｒを担持する前に、実施例１の
Ｉｒに述べた担持法と同様にしてタングステンをタング
ステン酸アンモニウムを用いて担持した。その後、Ｉｒ
を実施例１と同様にして担持させ、触媒Ｎｏ．６を得
た。タングステンの混合量は、酸化物換算で、ハニカム
を除いた触媒成分に対して２．５重量％である。
【００２７】実施例７ 触媒７〔Ｉｒ／ＳｉＯ2 −Ｓｎ
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 担体としてＡｌ2 Ｏ3 の代わりにＳｉＯ2 を使用した以
外は実施例１と同様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．７
を得た。
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 担体としてＡｌ2 Ｏ3 の代わりにＳｉＯ2 を使用した以
外は実施例１と同様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．７
を得た。
【００２８】実施例８ 触媒８〔Ｉｒ／ＺＳＭ５−Ｓｎ
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 担体としてＡｌ2 Ｏ3 の代わりにＺＳＭ−５型ゼオライ
ト（Ｓｉ／Ａｌ＝５００）を使用した以外は実施例１と
同様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．８を得た。
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 担体としてＡｌ2 Ｏ3 の代わりにＺＳＭ−５型ゼオライ
ト（Ｓｉ／Ａｌ＝５００）を使用した以外は実施例１と
同様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．８を得た。
【００２９】実施例９ 触媒９〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓ
ｎ（ＳｎＯ2 ：１０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を１０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．９を得た。
ｎ（ＳｎＯ2 ：１０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を１０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．９を得た。
【００３０】実施例１０ 触媒１０〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を５重量％とした以外は実施例１と同様
にして触媒調製し、触媒Ｎｏ．１０を得た。
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を５重量％とした以外は実施例１と同様
にして触媒調製し、触媒Ｎｏ．１０を得た。
【００３１】実施例１１ 触媒１１〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：５０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を５０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．１１を得た。
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：５０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を５０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．１１を得た。
【００３２】実施例１２ 触媒１２〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：８０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を８０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．１２を得た。
−Ｓｎ（ＳｎＯ2 ：８０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＯ2 の含量を８０重量％とした以外は実施例１と同
様にして触媒を調製し、触媒Ｎｏ．１２を得た。
【００３３】実施例１３ 触媒１３〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−ＺｎＯ（ＺｎＯ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＺｎＣｌ2 を使用した以外は実施
例１と同様にして触媒Ｎｏ．１３を調製した。
−ＺｎＯ（ＺｎＯ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＺｎＣｌ2 を使用した以外は実施
例１と同様にして触媒Ｎｏ．１３を調製した。
【００３４】実施例１４ 触媒１４〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−ＰｂＯ（ＰｂＯ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＰｂ（ＮＯ3 ）2 を使用した以外
は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１４を調製した。
−ＰｂＯ（ＰｂＯ：２０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりにＰｂ（ＮＯ3 ）2 を使用した以外
は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１４を調製した。
【００３５】実施例１５ 触媒１５〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−ＧｅＯ（ＧｅＯ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＧｅＣｌ4 を用い、その含量を５重
量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１５
を調製した。
−ＧｅＯ（ＧｅＯ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＧｅＣｌ4 を用い、その含量を５重
量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１５
を調製した。
【００３６】実施例１６ 触媒１６〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−ＧａＯ（ＧａＯ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＧａＣｌ3 を用い、その含量を５重
量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１６
を調製した。
−ＧａＯ（ＧａＯ：５ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＧａＣｌ3 を用い、その含量を５重
量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎｏ．１６
を調製した。
【００３７】実施例１７ 触媒１７〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3
−ＩｎＯ2 （ＩｎＯ2 ：１０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＩｎ（ＮＯ3 ）3 を用い、その含量
を１０重量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎ
ｏ．１７を調製した。
−ＩｎＯ2 （ＩｎＯ2 ：１０ｗｔ％）〕の調製 ＳｎＣｌ4 の代わりＩｎ（ＮＯ3 ）3 を用い、その含量
を１０重量％とした以外は実施例１と同様にして触媒Ｎ
ｏ．１７を調製した。
【００３８】比較例 触媒Ｒ−１〔Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓｎ
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例１と述べたと同様にし、ただしＩｒを担持せず、
Ａｌ2 Ｏ3 とＳｎのみにハニカム触媒を調製し、触媒Ｒ
−１を得た。
（ＳｎＯ2 ：２０ｗｔ％）〕の調製 実施例１と述べたと同様にし、ただしＩｒを担持せず、
Ａｌ2 Ｏ3 とＳｎのみにハニカム触媒を調製し、触媒Ｒ
−１を得た。
【００３９】比較例 触媒Ｒ−２〔Ｉｒ／Ａｌ2 Ｏ3 〕
の調製 Ｓｎを添加しなかった以外は実施例１と同様な操作を繰
り返して触媒を調製し、触媒Ｒ−２を得た。
の調製 Ｓｎを添加しなかった以外は実施例１と同様な操作を繰
り返して触媒を調製し、触媒Ｒ−２を得た。
【００４０】比較例 触媒Ｒ−３〔Ｉｒ／ＳｎＯ2 〕の
調製 Ａｌ2 Ｏ3 とＳｎを含む混合物の代わりに市販のＳｎＯ
2 のみを担体として用いた以外はすべて実施例１と同様
な操作を繰り返して触媒を調製し、触媒Ｒ−３を得た。
調製 Ａｌ2 Ｏ3 とＳｎを含む混合物の代わりに市販のＳｎＯ
2 のみを担体として用いた以外はすべて実施例１と同様
な操作を繰り返して触媒を調製し、触媒Ｒ−３を得た。
【００４１】評価方法 高温処理 ガスを流すことのできる石英管の周りを電熱体で囲まれ
た電気炉を使用し、石英管に触媒コアを置き、窒素中で
所定温度になるまで昇温した。その温度で酸化雰囲気
（酸素３体積％＋窒素９７体積％）と還元雰囲気（水素
６体積％＋窒素９４体積％）の雰囲気ガスを石英管中に
１０分間ずつ流して１サイクルとし、これを６時間繰り
返した。流量３リットル／分とし、処理温度を７００℃
または８００℃とした。
た電気炉を使用し、石英管に触媒コアを置き、窒素中で
所定温度になるまで昇温した。その温度で酸化雰囲気
（酸素３体積％＋窒素９７体積％）と還元雰囲気（水素
６体積％＋窒素９４体積％）の雰囲気ガスを石英管中に
１０分間ずつ流して１サイクルとし、これを６時間繰り
返した。流量３リットル／分とし、処理温度を７００℃
または８００℃とした。
【００４２】活性テスト 高温処理した触媒のコアを通常の流通反応器に入れ、コ
ア周りをガスが素通りできないように固定した。まず、
５００℃で１５分間、表１に示した反応ガス中に保持
し、続いてそのガス中で８０℃以下に冷却した後、毎分
１０℃の速度で５００℃まで昇温し、そのときの反応器
の入り口と出口のＮＯｘ濃度よりＮＯｘの浄化率を下記
の計算式より算出し、連続的に記録した。テストの結果
を表２に示す。 ＮＯｘ浄化率（％）＝〔（入り口ＮＯｘ濃度−出口ＮＯ
ｘ濃度）／入り口ＮＯｘ濃度〕×１００
ア周りをガスが素通りできないように固定した。まず、
５００℃で１５分間、表１に示した反応ガス中に保持
し、続いてそのガス中で８０℃以下に冷却した後、毎分
１０℃の速度で５００℃まで昇温し、そのときの反応器
の入り口と出口のＮＯｘ濃度よりＮＯｘの浄化率を下記
の計算式より算出し、連続的に記録した。テストの結果
を表２に示す。 ＮＯｘ浄化率（％）＝〔（入り口ＮＯｘ濃度−出口ＮＯ
ｘ濃度）／入り口ＮＯｘ濃度〕×１００
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】 表２中の助触媒の量は酸化物換算である。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、排ガス浄化用のＩｒ触
媒の耐熱性を大幅に改善でき、高温でのＩｒの揮発を抑
制し、長時間高温にさらされても高いＮＯｘ除去活性を
有する触媒が得られる。この触媒は厳しい実用条件下に
おいても有効に使用可能である。
媒の耐熱性を大幅に改善でき、高温でのＩｒの揮発を抑
制し、長時間高温にさらされても高いＮＯｘ除去活性を
有する触媒が得られる。この触媒は厳しい実用条件下に
おいても有効に使用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 29/035 Ｂ０１Ｊ 29/44 Ａ 29/44 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ (72)発明者 村木 秀昭 栃木県塩谷郡喜連川町喜連川工業団地内 ジョンソン・マッセイ・ジャパン・オート キャタリスト・インク内
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウム、硅素、ジルコニウムおよ
びチタンから選ばれる少なくとも１種を含む酸化物、結
晶性シリケート、Ｙ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｚ
ＳＭ−５型ゼオライト、モルデナイト、およびリン酸ア
ルニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種からな
る担体上にスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム
（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）およびインジ
ウム（Ｉｎ）からなる群から選ばれる少なくとも１種を
含む助触媒成分が分散された複合体に活性金属成分とし
てイリジウムが担持されており、前記助触媒成分の量が
酸化物換算で前記担体と助触媒成分の合計重量の５〜８
０重量％の範囲にある、排ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 前記担体のＢＥＴ比表面積が少なくとも
５０ｍ2 ／ｇである、請求項１記載の排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項３】 窒素酸化物、一酸化炭素および炭化水素
を含む排気ガスを、請求項１または２記載の排ガス浄化
用触媒と接触させることを含む、排ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333065A JPH11165072A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333065A JPH11165072A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11165072A true JPH11165072A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18261882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333065A Pending JPH11165072A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 排ガス浄化用触媒および排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11165072A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11267509A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝触媒及び排気ガスの処理方法 |
| WO2002055194A1 (fr) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Ict Co., Ltd. | Catalyseur destine a la clarification d'oxydes d'azote |
| JP2006116445A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Japan Energy Corp | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
| JP2006116444A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Japan Energy Corp | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP9333065A patent/JPH11165072A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11267509A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 脱硝触媒及び排気ガスの処理方法 |
| WO2002055194A1 (fr) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Ict Co., Ltd. | Catalyseur destine a la clarification d'oxydes d'azote |
| US7160839B2 (en) | 2001-01-11 | 2007-01-09 | Ict Co., Ltd. | Catalyst for purifying nitrogen oxides |
| JP2006116445A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Japan Energy Corp | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
| JP2006116444A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Japan Energy Corp | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
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