JPH1176827A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH1176827A JPH1176827A JP9243674A JP24367497A JPH1176827A JP H1176827 A JPH1176827 A JP H1176827A JP 9243674 A JP9243674 A JP 9243674A JP 24367497 A JP24367497 A JP 24367497A JP H1176827 A JPH1176827 A JP H1176827A
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- nox
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス浄化用触媒Ｃにおける担体１上の触
媒層にアルカリ金属を担持して排気ガス中のＮＯｘを吸
着させる場合、そのアルカリ金属への吸着性を高めて、
排気ガス中のＮＯｘの除去率を向上させる。 【解決手段】 担体１上の触媒を内外２層の触媒層２，
３とし、外側触媒層３に、白金及びロジウムを担持した
ゼオライトを担持し、内側触媒層２に、ナトリウム、カ
リウム及びリチウムからなるアルカリ金属の少なくとも
１種類、又はストロンチウムを担持したアルミナを担持
する。外側触媒層３の白金及びロジウムによりＮＯｘ及
びＨＣを活性化してエネルギー的に反応し易い状態と
し、ＮＯをＮＯ2 に変換して内側触媒層２のアルカリ金
属又はストロンチウムに吸着し易くするとともに、この
吸着したＮＯ2 を、放出時に外側触媒層３により生じた
反応し易いＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応させて分解
浄化する。
媒層にアルカリ金属を担持して排気ガス中のＮＯｘを吸
着させる場合、そのアルカリ金属への吸着性を高めて、
排気ガス中のＮＯｘの除去率を向上させる。 【解決手段】 担体１上の触媒を内外２層の触媒層２，
３とし、外側触媒層３に、白金及びロジウムを担持した
ゼオライトを担持し、内側触媒層２に、ナトリウム、カ
リウム及びリチウムからなるアルカリ金属の少なくとも
１種類、又はストロンチウムを担持したアルミナを担持
する。外側触媒層３の白金及びロジウムによりＮＯｘ及
びＨＣを活性化してエネルギー的に反応し易い状態と
し、ＮＯをＮＯ2 に変換して内側触媒層２のアルカリ金
属又はストロンチウムに吸着し易くするとともに、この
吸着したＮＯ2 を、放出時に外側触媒層３により生じた
反応し易いＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応させて分解
浄化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化装
置、特に自動車用エンジンの排気ガス中のＮＯｘの浄化
に適したものに関する技術分野に属する。
置、特に自動車用エンジンの排気ガス中のＮＯｘの浄化
に適したものに関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用エンジンとして燃料消費
率の低いリーン燃焼エンジンが注目されており、このエ
ンジンについては、空燃比をリーンとして燃料を酸素過
剰雰囲気中で燃焼させるため、排気ガス中にＮＯｘが多
量に発生し、このＮＯｘの浄化を行う触媒を備えた排気
ガス浄化装置が要求される。
率の低いリーン燃焼エンジンが注目されており、このエ
ンジンについては、空燃比をリーンとして燃料を酸素過
剰雰囲気中で燃焼させるため、排気ガス中にＮＯｘが多
量に発生し、このＮＯｘの浄化を行う触媒を備えた排気
ガス浄化装置が要求される。
【０００３】そして、この種の排気ガス浄化用触媒の一
例として、従来、特開平７―１０８１７２号公報に開示
されるように、担体上に、バリウム等のアルカリ土類金
属担持のアルミナが担持された内側触媒層と、白金及び
ロジウム担持のアルミナが担持された外側触媒層との２
層の触媒層をコートしたものが知られている。
例として、従来、特開平７―１０８１７２号公報に開示
されるように、担体上に、バリウム等のアルカリ土類金
属担持のアルミナが担持された内側触媒層と、白金及び
ロジウム担持のアルミナが担持された外側触媒層との２
層の触媒層をコートしたものが知られている。
【０００４】また、この他、特開平９―１０６０１号公
報に示されるものでは、担体上にコートされる内外２層
のうちの内側触媒層をバリウム及びパラジウム担持のア
ルミナ及びセリアとし、外側触媒層を白金、ロジウム、
バリウム担持のセリアとすることが提案されている。
報に示されるものでは、担体上にコートされる内外２層
のうちの内側触媒層をバリウム及びパラジウム担持のア
ルミナ及びセリアとし、外側触媒層を白金、ロジウム、
バリウム担持のセリアとすることが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、担体上に触媒層を備えた触媒において、その触媒層
に担持されている金属をＮＯｘの吸着し易い例えばアル
カリ金属等とすれば、空燃比がリーン状態にあるときに
ＮＯｘを吸着させ、その吸着したＮＯｘを空燃比が理論
空燃比にあるときに放出させて、全体のＮＯｘ除去率を
高め得ると考えられる。
に、担体上に触媒層を備えた触媒において、その触媒層
に担持されている金属をＮＯｘの吸着し易い例えばアル
カリ金属等とすれば、空燃比がリーン状態にあるときに
ＮＯｘを吸着させ、その吸着したＮＯｘを空燃比が理論
空燃比にあるときに放出させて、全体のＮＯｘ除去率を
高め得ると考えられる。
【０００６】しかし、実際には、その触媒層に担持され
るアルカリ金属等のＮＯｘ吸着率が極めて低く、ＮＯｘ
除去率の大幅な向上を期待することはできない。
るアルカリ金属等のＮＯｘ吸着率が極めて低く、ＮＯｘ
除去率の大幅な向上を期待することはできない。
【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記のように担体上の触媒層にＮＯｘ
の吸着し易い金属を担持してＮＯｘを吸着除去する場合
に、上記従来例のように担体上に内外２層の触媒層を担
持した上で、その外側触媒層の材料を特定することで、
金属によるＮＯｘ吸着性を高めて、排気ガス中のＮＯｘ
除去率を向上させるようにすることにある。
で、その目的は、上記のように担体上の触媒層にＮＯｘ
の吸着し易い金属を担持してＮＯｘを吸着除去する場合
に、上記従来例のように担体上に内外２層の触媒層を担
持した上で、その外側触媒層の材料を特定することで、
金属によるＮＯｘ吸着性を高めて、排気ガス中のＮＯｘ
除去率を向上させるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、担体上に担持される内側触媒層
に、アルカリ金属等のＮＯｘを吸着し易い金属を担持さ
せ、外側触媒層については、貴金属担持のゼオライトを
担持させることとした。
めに、この発明では、担体上に担持される内側触媒層
に、アルカリ金属等のＮＯｘを吸着し易い金属を担持さ
せ、外側触媒層については、貴金属担持のゼオライトを
担持させることとした。
【０００９】具体的には、請求項１の発明では、担体に
担持された活性触媒層により排気ガスを浄化するように
した排気ガス浄化装置において、触媒層の反担体表面側
（担体表面から離れた側）にある外側触媒層には、貴金
属を担持したゼオライトが担持される一方、担体表面側
（担体表面に近い側）にある内側触媒層には、少なくと
も１種類のアルカリ金属が担持されていることを特徴と
している。
担持された活性触媒層により排気ガスを浄化するように
した排気ガス浄化装置において、触媒層の反担体表面側
（担体表面から離れた側）にある外側触媒層には、貴金
属を担持したゼオライトが担持される一方、担体表面側
（担体表面に近い側）にある内側触媒層には、少なくと
も１種類のアルカリ金属が担持されていることを特徴と
している。
【００１０】この構成により、外側触媒層に貴金属担持
のゼオライトが担持されているので、この外側触媒層の
貴金属により排気ガス中のＮＯｘ及びＨＣが活性化され
て、ＮＯはＮＯ2 に変換される一方、ＨＣは部分酸化や
クラッキング等が生じ、これらはエネルギー的に反応し
易い状態となる。このため、上記外側触媒層によりＮＯ
から変換されたＮＯ2 は、内側触媒層に担持されている
アルカリ金属に吸着され易くなり、アルカリ金属による
ＮＯｘの吸着率を高めることができる。
のゼオライトが担持されているので、この外側触媒層の
貴金属により排気ガス中のＮＯｘ及びＨＣが活性化され
て、ＮＯはＮＯ2 に変換される一方、ＨＣは部分酸化や
クラッキング等が生じ、これらはエネルギー的に反応し
易い状態となる。このため、上記外側触媒層によりＮＯ
から変換されたＮＯ2 は、内側触媒層に担持されている
アルカリ金属に吸着され易くなり、アルカリ金属による
ＮＯｘの吸着率を高めることができる。
【００１１】しかも、上記内側触媒層のアルカリ金属に
吸着されたＮＯ2 が例えばエンジンの理論空燃比の運転
状態で放出されるとき、このＮＯ2 は上記外側触媒層の
貴金属で生じたＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応して分
解浄化される。従って、これらのことからＮＯｘの除去
率を大幅に向上させることができる。
吸着されたＮＯ2 が例えばエンジンの理論空燃比の運転
状態で放出されるとき、このＮＯ2 は上記外側触媒層の
貴金属で生じたＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応して分
解浄化される。従って、これらのことからＮＯｘの除去
率を大幅に向上させることができる。
【００１２】請求項２の発明では、請求項１の排気ガス
浄化装置において、内側触媒層のアルカリ金属は、リチ
ウム、ナトリウム及びカリウムとする。このことで、Ｎ
Ｏｘの吸着し易いアルカリ金属を具体化できる。
浄化装置において、内側触媒層のアルカリ金属は、リチ
ウム、ナトリウム及びカリウムとする。このことで、Ｎ
Ｏｘの吸着し易いアルカリ金属を具体化できる。
【００１３】請求項３の発明では、請求項１の排気ガス
浄化装置において、外側触媒層の貴金属は白金及びロジ
ウムとする。すなわち、白金及びロジウムはＮＯｘ還元
反応及びＨＣ酸化反応の促進効果がいずれも大きく、こ
の白金及びロジウムが外側触媒層に担持されているの
で、外側触媒層でのＮＯのＮＯ2 への変換反応及びＨＣ
の酸化反応を促進させて上記ＮＯｘ除去率をさらに向上
させることができる。
浄化装置において、外側触媒層の貴金属は白金及びロジ
ウムとする。すなわち、白金及びロジウムはＮＯｘ還元
反応及びＨＣ酸化反応の促進効果がいずれも大きく、こ
の白金及びロジウムが外側触媒層に担持されているの
で、外側触媒層でのＮＯのＮＯ2 への変換反応及びＨＣ
の酸化反応を促進させて上記ＮＯｘ除去率をさらに向上
させることができる。
【００１４】請求項４の発明では、請求項１の排気ガス
浄化装置において、上記外側触媒層のゼオライトはＭＦ
Ｉ型のものとする。こうすると、ＮＯｘ除去率をさらに
向上できて有利となる。
浄化装置において、上記外側触媒層のゼオライトはＭＦ
Ｉ型のものとする。こうすると、ＮＯｘ除去率をさらに
向上できて有利となる。
【００１５】請求項５の発明では、上記請求項１の発明
と同様に、担体に担持された活性触媒層により排気ガス
を浄化するようにした排気ガス浄化装置において、触媒
層の反担体表面側にある外側触媒層には、貴金属を担持
したゼオライトが担持される一方、担体表面側にある内
側触媒層には、ＮＯｘを吸着する金属が担持されている
ものとする。この構成によっても、請求項１の発明と同
様の作用効果が得られる。
と同様に、担体に担持された活性触媒層により排気ガス
を浄化するようにした排気ガス浄化装置において、触媒
層の反担体表面側にある外側触媒層には、貴金属を担持
したゼオライトが担持される一方、担体表面側にある内
側触媒層には、ＮＯｘを吸着する金属が担持されている
ものとする。この構成によっても、請求項１の発明と同
様の作用効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る排
気ガス浄化装置を構成する触媒Ｃの構造を示し、この触
媒Ｃは、車両用のリーン燃焼エンジンの排気ガスを排出
するための排気通路（いずれも図示せず）に配設され、
この触媒Ｃにより、理論空燃比の燃焼運転時における排
気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の大気汚染物質を浄化
するとともに、さらにリーン燃焼運転時のＮＯｘを有効
に浄化する。すなわち、この触媒ＣはリーンＮＯｘ浄化
用のもので、そのリーン雰囲気での酸素濃度は４〜５％
から２０％であり、空燃比はＡ／Ｆ＝１８以上の条件で
使用される。
気ガス浄化装置を構成する触媒Ｃの構造を示し、この触
媒Ｃは、車両用のリーン燃焼エンジンの排気ガスを排出
するための排気通路（いずれも図示せず）に配設され、
この触媒Ｃにより、理論空燃比の燃焼運転時における排
気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の大気汚染物質を浄化
するとともに、さらにリーン燃焼運転時のＮＯｘを有効
に浄化する。すなわち、この触媒ＣはリーンＮＯｘ浄化
用のもので、そのリーン雰囲気での酸素濃度は４〜５％
から２０％であり、空燃比はＡ／Ｆ＝１８以上の条件で
使用される。
【００１７】上記触媒Ｃは、例えば耐熱性に優れた担体
材料であるコージェライトからなるハニカム状の担体１
を備え、その担体１上には、担体１表面に近い側にある
内側触媒層２（下側触媒層）と、その上の担体１表面か
ら離れた側にある外側触媒層３（上側触媒層）との２層
の触媒層がコートされている。
材料であるコージェライトからなるハニカム状の担体１
を備え、その担体１上には、担体１表面に近い側にある
内側触媒層２（下側触媒層）と、その上の担体１表面か
ら離れた側にある外側触媒層３（上側触媒層）との２層
の触媒層がコートされている。
【００１８】上記内側触媒層２には、白金（Ｐｔ）と、
アルカリ金属としてのナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）及びリチウム（Ｌｉ）のうちの少なくとも１種類
とがアルミナ上に担持されている。この内側触媒層２の
白金は、担持触媒の１リットル当たり１．０〜６．０ｇ
含有することが望ましい。
アルカリ金属としてのナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）及びリチウム（Ｌｉ）のうちの少なくとも１種類
とがアルミナ上に担持されている。この内側触媒層２の
白金は、担持触媒の１リットル当たり１．０〜６．０ｇ
含有することが望ましい。
【００１９】尚、上記アルカリ金属の他に、ＮＯｘを吸
着し易い金属としてストロンチウム（Ｓｒ）を用いても
よい。また、この内側触媒層２に担持するものとして、
白金にロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）を加えて
もよい。また、アルミナに代えてセリア又はゼオライト
を用いてもよく、或いはそのアルミナ、セリア及びゼオ
ライトうちの２つ又は３つを組み合わせてもよい。さら
にはアルミナに代えて酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を用いる
こともできる。
着し易い金属としてストロンチウム（Ｓｒ）を用いても
よい。また、この内側触媒層２に担持するものとして、
白金にロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）を加えて
もよい。また、アルミナに代えてセリア又はゼオライト
を用いてもよく、或いはそのアルミナ、セリア及びゼオ
ライトうちの２つ又は３つを組み合わせてもよい。さら
にはアルミナに代えて酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を用いる
こともできる。
【００２０】一方、外側触媒層３には、貴金属としての
白金及びロジウムとゼオライトとが担持されている。こ
の白金及びロジウムの重量比はＰｔ／Ｒｈ＝０．３以
上、より好ましくはＰｔ／Ｒｈ＝３．２〜７５であるこ
とが望ましい。この外側触媒層３の貴金属は白金のみで
あってもよい。また、外側触媒層３にもアルカリ金属
（又はストロンチウム）を担持してもよい。尚、不純物
は１％以下とする。
白金及びロジウムとゼオライトとが担持されている。こ
の白金及びロジウムの重量比はＰｔ／Ｒｈ＝０．３以
上、より好ましくはＰｔ／Ｒｈ＝３．２〜７５であるこ
とが望ましい。この外側触媒層３の貴金属は白金のみで
あってもよい。また、外側触媒層３にもアルカリ金属
（又はストロンチウム）を担持してもよい。尚、不純物
は１％以下とする。
【００２１】この実施形態では、エンジンの空燃比がリ
ーン状態にあるとき、触媒Ｃの外側触媒層３に担持され
ている貴金属としての白金及びロジウムにより排気ガス
中のＮＯｘ及びＨＣが活性化され、ＮＯはＮＯ2 に変換
され、ＨＣは部分酸化やクラッキング等が生じる。つま
り、これらはエネルギー的に反応し易い状態となる。こ
のため、内側触媒層２に担持されているアルカリ金属
（又はストロンチウム）が、上記外側触媒層３で還元さ
れたＮＯ2 を吸着し易くなり、そのＮＯｘ吸着性能を高
めることができる。
ーン状態にあるとき、触媒Ｃの外側触媒層３に担持され
ている貴金属としての白金及びロジウムにより排気ガス
中のＮＯｘ及びＨＣが活性化され、ＮＯはＮＯ2 に変換
され、ＨＣは部分酸化やクラッキング等が生じる。つま
り、これらはエネルギー的に反応し易い状態となる。こ
のため、内側触媒層２に担持されているアルカリ金属
（又はストロンチウム）が、上記外側触媒層３で還元さ
れたＮＯ2 を吸着し易くなり、そのＮＯｘ吸着性能を高
めることができる。
【００２２】そのとき、外側触媒層３の貴金属が白金及
びロジウムであり、この白金及びロジウムのＮＯｘ還元
反応及びＨＣ酸化反応の促進効果がいずれも大きいの
で、外側触媒層３の上記ＮＯの変換反応及びＨＣの酸化
反応を促進させることができる。
びロジウムであり、この白金及びロジウムのＮＯｘ還元
反応及びＨＣ酸化反応の促進効果がいずれも大きいの
で、外側触媒層３の上記ＮＯの変換反応及びＨＣの酸化
反応を促進させることができる。
【００２３】その後、理論空燃比でエンジンが運転され
るとき、上記内側触媒層２のアルカリ金属（又はストロ
ンチウム）に吸着されているＮＯ2 が放出される。その
際、上記放出されるＮＯ2 は、上記外側触媒層３の白金
及びロジウムで生じたＮＯ2や部分酸化ＨＣにより反応
して分解浄化される。これらの相乗作用によって、エン
ジンの排気ガス中のＮＯｘ除去率（浄化率＋吸着率）を
向上させることができる。
るとき、上記内側触媒層２のアルカリ金属（又はストロ
ンチウム）に吸着されているＮＯ2 が放出される。その
際、上記放出されるＮＯ2 は、上記外側触媒層３の白金
及びロジウムで生じたＮＯ2や部分酸化ＨＣにより反応
して分解浄化される。これらの相乗作用によって、エン
ジンの排気ガス中のＮＯｘ除去率（浄化率＋吸着率）を
向上させることができる。
【００２４】上記触媒Ｃを製造する場合、内側触媒層２
は含浸法により形成し、また外側触媒層３はスプレード
ライ法を利用して形成するのが望ましい。すなわち、ま
ず、バインダと、貴金属を担持しない（若干は担持され
ていても構わない）アルミナ等のパウダーとを混ぜ合わ
せてスラリーとし、このスラリーを担体１にウォッシュ
コートする。上記スプレードライ法は噴霧乾固法とも呼
ばれる方法であり、ゼオライトのパウダーと錯体として
の白金溶液と水とを混ぜてスラリーを調製し、このスラ
リーを加熱雰囲気中に噴霧して乾燥焼成し、パウダーを
得るものである。そして、このパウダーをバインダとを
混合してスラリーを調製し、このスラリーを、上記内側
触媒層２の上からウォッシュコートして乾燥焼成する。
さらに、その後に各触媒層２，３に白金及びアルカリ金
属（又はストロンチウム）の各溶液を浸漬させて乾燥及
び焼成する。これにより、内層だけでなくさらに外層に
も白金及びアルカリ金属（又はストロンチウム）が含浸
される。
は含浸法により形成し、また外側触媒層３はスプレード
ライ法を利用して形成するのが望ましい。すなわち、ま
ず、バインダと、貴金属を担持しない（若干は担持され
ていても構わない）アルミナ等のパウダーとを混ぜ合わ
せてスラリーとし、このスラリーを担体１にウォッシュ
コートする。上記スプレードライ法は噴霧乾固法とも呼
ばれる方法であり、ゼオライトのパウダーと錯体として
の白金溶液と水とを混ぜてスラリーを調製し、このスラ
リーを加熱雰囲気中に噴霧して乾燥焼成し、パウダーを
得るものである。そして、このパウダーをバインダとを
混合してスラリーを調製し、このスラリーを、上記内側
触媒層２の上からウォッシュコートして乾燥焼成する。
さらに、その後に各触媒層２，３に白金及びアルカリ金
属（又はストロンチウム）の各溶液を浸漬させて乾燥及
び焼成する。これにより、内層だけでなくさらに外層に
も白金及びアルカリ金属（又はストロンチウム）が含浸
される。
【００２５】このように内側及び外側触媒層２，３での
活性種の担持方法が異なるので、両触媒層２，３で異な
る担持状態の貴金属活性種が存在し、内側触媒層２で
は、白金成分の粒子径が小さくなり、ＮＯｘ浄化に有効
で、特に排気ガスの組成が変化するように状況下で有利
である。一方、スプレードライ法を用いて形成された外
側触媒層３では、白金成分の粒子系が大きく、定常状態
でのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化に有効な効果を示す。つ
まり、触媒Ｃが活性化し始める温度や雰囲気に幅を持た
せることができる。
活性種の担持方法が異なるので、両触媒層２，３で異な
る担持状態の貴金属活性種が存在し、内側触媒層２で
は、白金成分の粒子径が小さくなり、ＮＯｘ浄化に有効
で、特に排気ガスの組成が変化するように状況下で有利
である。一方、スプレードライ法を用いて形成された外
側触媒層３では、白金成分の粒子系が大きく、定常状態
でのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化に有効な効果を示す。つ
まり、触媒Ｃが活性化し始める温度や雰囲気に幅を持た
せることができる。
【００２６】
【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。 （実施例１）アルミナ、セリア及び水和アルミナバイン
ダをそれぞれ４６．５：４６．５：７の重量比で混合
し、水及び硝酸を加えてスラリーをｐＨが３．５〜４程
度になるように調整した。このスラリーに６ミル／４０
０セルのコージェライト製ハニカム担体（重量は３８０
〜４７０ｇ／Ｌで、好ましくは４２０ｇ／Ｌ）を浸し、
余分なスラリーをエアブローにより取り除いた後、１５
０℃で２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成した。以上
の工程を２回行って、アルミナ及びセリアの担持量がそ
れぞれ７８ｇ／Ｌ（ハニカム担体重量の約３７重量％）
であるハニカム担体を得た。
する。 （実施例１）アルミナ、セリア及び水和アルミナバイン
ダをそれぞれ４６．５：４６．５：７の重量比で混合
し、水及び硝酸を加えてスラリーをｐＨが３．５〜４程
度になるように調整した。このスラリーに６ミル／４０
０セルのコージェライト製ハニカム担体（重量は３８０
〜４７０ｇ／Ｌで、好ましくは４２０ｇ／Ｌ）を浸し、
余分なスラリーをエアブローにより取り除いた後、１５
０℃で２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成した。以上
の工程を２回行って、アルミナ及びセリアの担持量がそ
れぞれ７８ｇ／Ｌ（ハニカム担体重量の約３７重量％）
であるハニカム担体を得た。
【００２７】一方、ジニトロジアミン白金溶液及び硝酸
ロジウム溶液をそれぞれ白金及びロジウムの重量比がＰ
ｔ／Ｒｈ＝７５：１になるように混合して混合溶液を生
成した。また、所定量のゼオライト粉末（ＭＦＩ型）を
秤量して、これに上記混合溶液及び水を加えてスラリー
を調整した。このとき、ゼオライト１ｋｇに対し、白金
及びロジウムの合計が２４ｇとなるように調整した。こ
のスラリーを噴霧乾燥装置（スプレードライ法）を用い
て乾燥し、５００℃で２時間焼成することで、白金ロジ
ウム担持のゼオライト粉末を得た。
ロジウム溶液をそれぞれ白金及びロジウムの重量比がＰ
ｔ／Ｒｈ＝７５：１になるように混合して混合溶液を生
成した。また、所定量のゼオライト粉末（ＭＦＩ型）を
秤量して、これに上記混合溶液及び水を加えてスラリー
を調整した。このとき、ゼオライト１ｋｇに対し、白金
及びロジウムの合計が２４ｇとなるように調整した。こ
のスラリーを噴霧乾燥装置（スプレードライ法）を用い
て乾燥し、５００℃で２時間焼成することで、白金ロジ
ウム担持のゼオライト粉末を得た。
【００２８】上記白金ロジウム担持のゼオライト粉末と
アルミナバインダとをそれぞれ８５：１５の重量比で混
合してスラリーを調整し、このスラリーに上記ハニカム
担体を浸漬し、その浸漬後のハニカム担体を１５０℃で
２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成して、白金ロジウ
ム担持ゼオライトの担持量が２０〜２２ｇ／Ｌ（ハニカ
ム担体重量の約５重量％）である担体を得た。
アルミナバインダとをそれぞれ８５：１５の重量比で混
合してスラリーを調整し、このスラリーに上記ハニカム
担体を浸漬し、その浸漬後のハニカム担体を１５０℃で
２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成して、白金ロジウ
ム担持ゼオライトの担持量が２０〜２２ｇ／Ｌ（ハニカ
ム担体重量の約５重量％）である担体を得た。
【００２９】こうして得られたハニカム担体に対し、ジ
ニトロジアミン白金溶液及び酢酸ナトリウム溶液を出発
原料として用いて、白金６ｇ／Ｌ、ナトリウム３０ｇ／
Ｌの各相当量を含浸させた。その後、１５０℃で２時間
乾燥し、５００℃で２時間焼成して実施例１の触媒を得
た。
ニトロジアミン白金溶液及び酢酸ナトリウム溶液を出発
原料として用いて、白金６ｇ／Ｌ、ナトリウム３０ｇ／
Ｌの各相当量を含浸させた。その後、１５０℃で２時間
乾燥し、５００℃で２時間焼成して実施例１の触媒を得
た。
【００３０】（実施例２）上記実施例１において酢酸ナ
トリウムの代わりに酢酸カリウムを用いた触媒（その他
は実施例１と同じである）を実施例２とした。
トリウムの代わりに酢酸カリウムを用いた触媒（その他
は実施例１と同じである）を実施例２とした。
【００３１】（実施例３）上記実施例１において酢酸ナ
トリウムの代わりに酢酸ストロンチウムを用いた触媒
（その他は実施例１と同じである）を実施例３とした。
トリウムの代わりに酢酸ストロンチウムを用いた触媒
（その他は実施例１と同じである）を実施例３とした。
【００３２】（実施例４）上記実施例１において酢酸ナ
トリウムの代わりに酢酸リチウムを用いた触媒（その他
は実施例１と同じである）を実施例４とした。
トリウムの代わりに酢酸リチウムを用いた触媒（その他
は実施例１と同じである）を実施例４とした。
【００３３】（比較例）上記実施例１において酢酸ナト
リウムの代わりに酢酸バリウムを用いた触媒（その他は
実施例１と同じである）を比較例とした。
リウムの代わりに酢酸バリウムを用いた触媒（その他は
実施例１と同じである）を比較例とした。
【００３４】以上の実施例１〜４及び比較例の各触媒に
ついてＮＯｘ除去率を調べた。サンプルとして、触媒に
熱エージングを施していないフレッシュ状態のものを各
実施例及び比較例毎に用意した。評価方法では、各サン
プルを固定床流通式反応評価装置に取り付け、ヒータで
予熱した、模擬排気ガスとしてのＡ／Ｆ＝２２相当のモ
デルガス及びλ＝１相当のモデルガスを交互に通して、
触媒通過後のＮＯｘ除去率を調べた。具体的には、供給
するモデルガスをλ＝１相当のモデルガスからＡ／Ｆ＝
２２相当のモデルガスに切り換えた際、その切換時点か
ら所定時間が経過する間の触媒通過後のＮＯｘ除去率を
測定した。尚、このＡ／Ｆ＝２２相当のモデルガスの供
給状態で触媒がＮＯｘを十分に吸蔵したと考えられる飽
和状態でのＮＯｘ浄化率を測定し、このＮＯｘ浄化率を
上記ＮＯｘ除去率から引いた値がＮＯｘ吸着率（＝ＮＯ
ｘ除去率−ＮＯｘ浄化率）とされる。上記各モデルガス
の温度を２５０〜４５０℃の範囲で変えたときのＮＯｘ
除去率の測定結果を図２に示す。また、上記各モデルガ
スの組成は表１のとおりである。
ついてＮＯｘ除去率を調べた。サンプルとして、触媒に
熱エージングを施していないフレッシュ状態のものを各
実施例及び比較例毎に用意した。評価方法では、各サン
プルを固定床流通式反応評価装置に取り付け、ヒータで
予熱した、模擬排気ガスとしてのＡ／Ｆ＝２２相当のモ
デルガス及びλ＝１相当のモデルガスを交互に通して、
触媒通過後のＮＯｘ除去率を調べた。具体的には、供給
するモデルガスをλ＝１相当のモデルガスからＡ／Ｆ＝
２２相当のモデルガスに切り換えた際、その切換時点か
ら所定時間が経過する間の触媒通過後のＮＯｘ除去率を
測定した。尚、このＡ／Ｆ＝２２相当のモデルガスの供
給状態で触媒がＮＯｘを十分に吸蔵したと考えられる飽
和状態でのＮＯｘ浄化率を測定し、このＮＯｘ浄化率を
上記ＮＯｘ除去率から引いた値がＮＯｘ吸着率（＝ＮＯ
ｘ除去率−ＮＯｘ浄化率）とされる。上記各モデルガス
の温度を２５０〜４５０℃の範囲で変えたときのＮＯｘ
除去率の測定結果を図２に示す。また、上記各モデルガ
スの組成は表１のとおりである。
【００３５】
【表１】
【００３６】図２の結果をみると、実施例２（カリウム
を担持した触媒）は排気ガス温度が低いときに、また実
施例４（リチウムを担持した触媒）及び実施例３（スト
ロンチウムを担持した触媒）は排気ガス温度が高いとき
にそれぞれＮＯｘ除去率が下がるものの、排気ガスの温
度が３００〜３５０℃にあるときには、実施例１〜４は
いずれも良好なＮＯｘ除去率が得られる。特に、実施例
１（ナトリウムを担持した触媒）及び実施例２の触媒
は、排気ガス温度が４５０℃の高温にあるときに、比較
例（バリウムを担持した触媒）よりも高いＮＯｘ除去率
が得られることが判る。
を担持した触媒）は排気ガス温度が低いときに、また実
施例４（リチウムを担持した触媒）及び実施例３（スト
ロンチウムを担持した触媒）は排気ガス温度が高いとき
にそれぞれＮＯｘ除去率が下がるものの、排気ガスの温
度が３００〜３５０℃にあるときには、実施例１〜４は
いずれも良好なＮＯｘ除去率が得られる。特に、実施例
１（ナトリウムを担持した触媒）及び実施例２の触媒
は、排気ガス温度が４５０℃の高温にあるときに、比較
例（バリウムを担持した触媒）よりも高いＮＯｘ除去率
が得られることが判る。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、排気ガス浄化装置における触媒層のうち、反担体表
面側にある外側触媒層に貴金属担持のゼオライトを担持
し、担体表面側の内側触媒層に少なくとも１種類のアル
カリ金属を担持した。また、請求項５の発明では、上記
内側触媒層に、ＮＯｘを吸着し易いストロンチウム等の
金属を担持した。従って、これらの発明によれば、外側
触媒層の貴金属により排気ガス中のＮＯｘ及びＨＣを活
性化し、ＮＯをＮＯ2 に変換して内側触媒層の金属に吸
着させ易くでき、内側触媒層の金属のＮＯｘ吸着率を高
めることができるとともに、この吸着したＮＯ2 を放出
するときに、ＮＯ2 を外側触媒層の貴金属により生じた
反応し易いＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応させて分解
浄化でき、よってエンジンの排気ガス中のＮＯｘ除去率
の向上を有効に図ることができる。
は、排気ガス浄化装置における触媒層のうち、反担体表
面側にある外側触媒層に貴金属担持のゼオライトを担持
し、担体表面側の内側触媒層に少なくとも１種類のアル
カリ金属を担持した。また、請求項５の発明では、上記
内側触媒層に、ＮＯｘを吸着し易いストロンチウム等の
金属を担持した。従って、これらの発明によれば、外側
触媒層の貴金属により排気ガス中のＮＯｘ及びＨＣを活
性化し、ＮＯをＮＯ2 に変換して内側触媒層の金属に吸
着させ易くでき、内側触媒層の金属のＮＯｘ吸着率を高
めることができるとともに、この吸着したＮＯ2 を放出
するときに、ＮＯ2 を外側触媒層の貴金属により生じた
反応し易いＮＯ2 や部分酸化ＨＣにより反応させて分解
浄化でき、よってエンジンの排気ガス中のＮＯｘ除去率
の向上を有効に図ることができる。
【００３８】請求項２の発明によると、内側触媒層のア
ルカリ金属は、リチウム、ナトリウム及びカリウムとし
たことで、ＮＯｘの吸着し易いアルカリ金属の具体化が
図れる。
ルカリ金属は、リチウム、ナトリウム及びカリウムとし
たことで、ＮＯｘの吸着し易いアルカリ金属の具体化が
図れる。
【００３９】また、請求項３の発明によれば、外側触媒
層の貴金属を白金及びロジウムとしたことにより、外側
触媒層でのＮＯｘの還元反応及びＨＣの酸化反応を促進
させることができ、上記ＮＯｘ除去率のより一層の向上
を図ることができる。
層の貴金属を白金及びロジウムとしたことにより、外側
触媒層でのＮＯｘの還元反応及びＨＣの酸化反応を促進
させることができ、上記ＮＯｘ除去率のより一層の向上
を図ることができる。
【００４０】請求項４の発明によると、外側触媒層のゼ
オライトはＭＦＩ型のものとしたことにより、ＮＯｘ除
去率をさらに向上できる。
オライトはＭＦＩ型のものとしたことにより、ＮＯｘ除
去率をさらに向上できる。
【図１】本発明の実施形態の排気ガス浄化用触媒の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の各実施例及び比較例についてのＮＯｘ
除去率の特性を示す特性図である。
除去率の特性を示す特性図である。
Ｃ 触媒 １ 担体 ２ 内側触媒層 ３ 外側触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 謙治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 高見 明秀 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 担体に担持された活性触媒層により排気
ガスを浄化するようにした排気ガス浄化装置において、 上記触媒層の反担体表面側にある外側触媒層には、貴金
属を担持したゼオライトが担持される一方、 担体表面側にある内側触媒層には、少なくとも１種類の
アルカリ金属が担持されていることを特徴とする排気ガ
ス浄化装置。 - 【請求項２】 請求項１の排気ガス浄化装置において、 アルカリ金属はリチウム、ナトリウム及びカリウムであ
ることを特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項３】 請求項２の排気ガス浄化装置において、 外側触媒層の貴金属は、白金及びロジウムであることを
特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 請求項３の排気ガス浄化装置において、 外側触媒層のゼオライトは、ＭＦＩ型のものであること
を特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】 担体に担持された活性触媒層により排気
ガスを浄化するようにした排気ガス浄化装置において、 上記触媒層の反担体表面側にある外側触媒層には、貴金
属を担持したゼオライトが担持される一方、 担体表面側にある内側触媒層には、ＮＯｘを吸着する金
属が担持されていることを特徴とする排気ガス浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9243674A JPH1176827A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9243674A JPH1176827A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176827A true JPH1176827A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17107310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9243674A Withdrawn JPH1176827A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1176827A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002047919A (ja) * | 2000-04-11 | 2002-02-15 | Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | 窒素酸化物貯蔵触媒の作業能力の検査方法 |
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| KR20030091346A (ko) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | 현대자동차주식회사 | 디젤 자동차용 산화촉매와 그 제조방법 |
| JP4590733B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2010-12-01 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及び該触媒による排気ガス浄化方法 |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9243674A patent/JPH1176827A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4590733B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2010-12-01 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及び該触媒による排気ガス浄化方法 |
| JP2002047919A (ja) * | 2000-04-11 | 2002-02-15 | Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | 窒素酸化物貯蔵触媒の作業能力の検査方法 |
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| KR20030091346A (ko) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | 현대자동차주식회사 | 디젤 자동차용 산화촉매와 그 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |