JPS58193740A - 排気ガス浄化用モノリス触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用モノリス触媒Info
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- JPS58193740A JPS58193740A JP57074840A JP7484082A JPS58193740A JP S58193740 A JPS58193740 A JP S58193740A JP 57074840 A JP57074840 A JP 57074840A JP 7484082 A JP7484082 A JP 7484082A JP S58193740 A JPS58193740 A JP S58193740A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車の内燃機関よｐ排出される排ガスのうち
、有害物質、たとえば炭化水素（ＨＣ）、−酸化炭素（
ＣＯ）および窒素酸化＊（ＮＯｘ）を浄化するためのモ
ノリス触媒に関するものである。
、有害物質、たとえば炭化水素（ＨＣ）、−酸化炭素（
ＣＯ）および窒素酸化＊（ＮＯｘ）を浄化するためのモ
ノリス触媒に関するものである。
埃在自動車排気ガス浄化用触媒にはベレット触媒及びモ
ノリス触媒が用いられている。しかるにベレット触媒は
ベレット相互の摩擦により微粉末が生成して排ガスの圧
力損失を増大する欠点があるのに対し、モノリス触媒は
開孔率が尚いうえに上記のような微粉末が生成しないの
で圧力損失が、小さく、軽量である等の利点を南し、近
年１賛性を増している。
ノリス触媒が用いられている。しかるにベレット触媒は
ベレット相互の摩擦により微粉末が生成して排ガスの圧
力損失を増大する欠点があるのに対し、モノリス触媒は
開孔率が尚いうえに上記のような微粉末が生成しないの
で圧力損失が、小さく、軽量である等の利点を南し、近
年１賛性を増している。
モノリス触媒は通常、市販のコージェライト實ハニカム
型基材を円柱型に切り出し、ｌ占性アルミナを主とする
ＩＩ！＆濁液に浸漬した後、余剰のｓｍｇをふきとばし
、乾燥、焼成して担体とした後、触媒成分たとえば白金
、ロジウム又はパラジウム等の貴金属を含有する水溶液
触媒担持液に浸漬して担体上に触媒成分を均一に担持さ
せるという二段階の方法により製造される。
型基材を円柱型に切り出し、ｌ占性アルミナを主とする
ＩＩ！＆濁液に浸漬した後、余剰のｓｍｇをふきとばし
、乾燥、焼成して担体とした後、触媒成分たとえば白金
、ロジウム又はパラジウム等の貴金属を含有する水溶液
触媒担持液に浸漬して担体上に触媒成分を均一に担持さ
せるという二段階の方法により製造される。
上記のハニカム型の構造とは内部に壁厚約０５１の、断
面が正方形のセルが約３００個／信の割合で縦方向に配
列し、平行な流路を形成しているものであるが、実際の
排ガスの流れは中心部程遠くなっているため流量が多く
、その反対に周辺部ではガス流蓋が少くなっている。し
かるに触媒では貴金属の担持量分布が中心部及び周辺部
で均一であるだめガス流量に対して中心部では貴金属の
量が不足し、周辺部では必賛蓋以上に担持されていると
いう問題がある。
面が正方形のセルが約３００個／信の割合で縦方向に配
列し、平行な流路を形成しているものであるが、実際の
排ガスの流れは中心部程遠くなっているため流量が多く
、その反対に周辺部ではガス流蓋が少くなっている。し
かるに触媒では貴金属の担持量分布が中心部及び周辺部
で均一であるだめガス流量に対して中心部では貴金属の
量が不足し、周辺部では必賛蓋以上に担持されていると
いう問題がある。
本発明は上記のモノリス触媒における耕ガスのｉｔ分布
に見合った貴金属分布をＭする触ぽ及びその製造方法を
提供することを目的とするものである。
に見合った貴金属分布をＭする触ぽ及びその製造方法を
提供することを目的とするものである。
すなわち本発明の排気ガス浄化用モノリス触媒は、°一
体型構造の担体における貴金属の担持量を、排ガス流路
の中心部において最も高からしめ、周辺部に向って漸減
せしめ〆たことを特徴としている。
体型構造の担体における貴金属の担持量を、排ガス流路
の中心部において最も高からしめ、周辺部に向って漸減
せしめ〆たことを特徴としている。
また本発明のモノリス触媒における担持量分布は次のよ
うな製造方法によって得られることに特徴を有している
。
うな製造方法によって得られることに特徴を有している
。
すなわち本発明のモノリス触媒を得るためにはアルミナ
層を形成し九一体型構造の円柱状担体（モノリス担体）
を軸方向が上下方向となるように保持し、該担体の上に
２個以上、好ましくは墨ないし４個の外径の異なる円筒
を同軸状に組みこれら円筒によってできる各空隙部から
中心Ｓはど高濃度の触媒成分を含む水溶液を流し込み担
体中を流下せしめればよい。例えば通常のアルミナ層を
形成したモノリス担体は１を当シ約１２０−の水を吸収
するので、各部牙千流下する水溶液の合計量は１２０
ｄ／１４：、の割合か、檎過剰量とし、各部分の担体容
積及び排ガス流量に応じて、水溶液の量と濃度とを決定
すればよい。
層を形成し九一体型構造の円柱状担体（モノリス担体）
を軸方向が上下方向となるように保持し、該担体の上に
２個以上、好ましくは墨ないし４個の外径の異なる円筒
を同軸状に組みこれら円筒によってできる各空隙部から
中心Ｓはど高濃度の触媒成分を含む水溶液を流し込み担
体中を流下せしめればよい。例えば通常のアルミナ層を
形成したモノリス担体は１を当シ約１２０−の水を吸収
するので、各部牙千流下する水溶液の合計量は１２０
ｄ／１４：、の割合か、檎過剰量とし、各部分の担体容
積及び排ガス流量に応じて、水溶液の量と濃度とを決定
すればよい。
本発明のモノリス触媒を得る丸めの別の方法として下記
の方法も挙げられる。すなわちアルεす層を形成するに
際し、各々比表面積の異なるアルミナ粉末を含む数種の
スラリーを調製し、前記と同様、数個の円筒を組んだモ
ノリス担体用基材に中心部根比表面積の高いアルミナ粉
を含むスラリーを基材の下部から吸引しつ＼流下せしめ
て基材の各セルの内面にアル宅ナスラリ−を塗布した後
、乾燥・焼成する。このようにして中心から外周に向っ
てアルミを層の比表面積に勾配をもたせた担体を得たの
ち、該担体全体を一定＃ｋｆの触媒担持液中に浸漬し、
常法によ多処理して触媒成分を担持させる。この製造法
では触媒成分水溶液の濃度を変えなくても、比表面積の
高いアルミナで覆はれた部分程、触媒成分の相持量が高
くなる。
の方法も挙げられる。すなわちアルεす層を形成するに
際し、各々比表面積の異なるアルミナ粉末を含む数種の
スラリーを調製し、前記と同様、数個の円筒を組んだモ
ノリス担体用基材に中心部根比表面積の高いアルミナ粉
を含むスラリーを基材の下部から吸引しつ＼流下せしめ
て基材の各セルの内面にアル宅ナスラリ−を塗布した後
、乾燥・焼成する。このようにして中心から外周に向っ
てアルミを層の比表面積に勾配をもたせた担体を得たの
ち、該担体全体を一定＃ｋｆの触媒担持液中に浸漬し、
常法によ多処理して触媒成分を担持させる。この製造法
では触媒成分水溶液の濃度を変えなくても、比表面積の
高いアルミナで覆はれた部分程、触媒成分の相持量が高
くなる。
以下、本発明を図面を参照しつ＼実施例によシ説明する
。
。
実施例１
アル電す含有量１０重量−のアルミナシルア・ｅＬ４ａ
重量−硝酸アルイニ・ラム水溶液１６ Ｏｆ ｓイオン
交換水４５０−よシなる混合懸濁＊に’Ｐ均比ｅａｒ’
積１００ｄ／ｆ Ｏｒ −７ｋ ＜ を粉末１００Ｏｆ
を加えスラリーとし丸。これに直径１０ａｍ、長さ１５
−の円柱型モノリス担体用基材を１分間浸漬し、引き上
げ、気流でセル内のスラリーを吹き飛ばした。２０ＤＣ
で１時間乾燥してから、７００℃で２時間焼成し、アル
建す層を彫威し九モノリス担体１ａを得九。このモノリ
ス担体１ａを吸引漏斗５の上に置き、更にその上に直径
５ａｗ、８ａｍ、１０ｍ（０３本の円筒２．５，４を第
１図に示すように同心状に組み、１ ｔ／を触媒、すな
わち全量でｔ２ｆの白金が担持されるように容器６から
ジニトロジアミノ白金水＃１液７を流下させる。各部分
に流し込む上紀水醪液の量とｍ１度は下記の通）とした
。
重量−硝酸アルイニ・ラム水溶液１６ Ｏｆ ｓイオン
交換水４５０−よシなる混合懸濁＊に’Ｐ均比ｅａｒ’
積１００ｄ／ｆ Ｏｒ −７ｋ ＜ を粉末１００Ｏｆ
を加えスラリーとし丸。これに直径１０ａｍ、長さ１５
−の円柱型モノリス担体用基材を１分間浸漬し、引き上
げ、気流でセル内のスラリーを吹き飛ばした。２０ＤＣ
で１時間乾燥してから、７００℃で２時間焼成し、アル
建す層を彫威し九モノリス担体１ａを得九。このモノリ
ス担体１ａを吸引漏斗５の上に置き、更にその上に直径
５ａｗ、８ａｍ、１０ｍ（０３本の円筒２．５，４を第
１図に示すように同心状に組み、１ ｔ／を触媒、すな
わち全量でｔ２ｆの白金が担持されるように容器６から
ジニトロジアミノ白金水＃１液７を流下させる。各部分
に流し込む上紀水醪液の量とｍ１度は下記の通）とした
。
濃［（ｔ／ｚ） 流下量（ｓｄ）
直径５−の円筒２ ｊｌ ５４
円筒２と円筒５の空Ｗｌ Ｒ５８４円筒３と
円筒４の空１１ ７．０ ７７なお上
記の水溶液を流し込むと同時に吸引漏斗５の下から軽く
吸引して各部の液が垂直に流れ、なるべく相互に混合せ
ぬようにした。
円筒２と円筒５の空Ｗｌ Ｒ５８４円筒３と
円筒４の空１１ ７．０ ７７なお上
記の水溶液を流し込むと同時に吸引漏斗５の下から軽く
吸引して各部の液が垂直に流れ、なるべく相互に混合せ
ぬようにした。
全量の流し込みを終ってから２００℃で１時間乾燥し、
触媒ａを得た０元素分析によればこの触媒１は中心よ６
２．ｓａｗ（第２ＦＩＩＪ中、Ｒ，で表わす）以内の部
分（第２図中、ムで表わす）にｔ５１／１、中心より２
．５ないし４−（第２図中、Ｒ。
触媒ａを得た０元素分析によればこの触媒１は中心よ６
２．ｓａｗ（第２ＦＩＩＪ中、Ｒ，で表わす）以内の部
分（第２図中、ムで表わす）にｔ５１／１、中心より２
．５ないし４−（第２図中、Ｒ。
で表わす）の部分（第２区中、Ｂで表わす）にｔｏｙ／
ｌｓ中心より４ないし５−（第２図中、Ｒ３で表わす）
の部分（３１２図中、Ｃで表わす）にαａｙ／ｌの白金
を担持していることがわかった。
ｌｓ中心より４ないし５−（第２図中、Ｒ３で表わす）
の部分（３１２図中、Ｃで表わす）にαａｙ／ｌの白金
を担持していることがわかった。
なお９２図中の１はモノリス触媒を表わす。同様にして
ムにｔＯｆ／４．Ｂｉ’Ｃα６４１／ｌ １Ｃにａ５５
ｆ／Ａ、平均α７１／ｌの白金を担持する触実施例２ ｒ−アルミナ粉末を下記の条件で熱処理することにより
比表面積の異なる３種のｒ−アルミナ粉末を得た。
ムにｔＯｆ／４．Ｂｉ’Ｃα６４１／ｌ １Ｃにａ５５
ｆ／Ａ、平均α７１／ｌの白金を担持する触実施例２ ｒ−アルミナ粉末を下記の条件で熱処理することにより
比表面積の異なる３種のｒ−アルミナ粉末を得た。
温＃ＣＣ） 時間（Ｈｒ） 比表面積（ｉ／ｆ）無
処理 −１００ ９５０１２６０ １０５０１２４０ このアルミナ粉末を用い実施例１と同様にして５樟のア
ルミナスラリーとして比表面積１００ｍ１／ｆ、６０ｗ
／／ｆ、４０１１／／めアルミナ粉末によるものそれぞ
れ、８ ａ ｒ ８ ｂ ｖ Ｓ ｃｔ訓製した。
処理 −１００ ９５０１２６０ １０５０１２４０ このアルミナ粉末を用い実施例１と同様にして５樟のア
ルミナスラリーとして比表面積１００ｍ１／ｆ、６０ｗ
／／ｆ、４０１１／／めアルミナ粉末によるものそれぞ
れ、８ ａ ｒ ８ ｂ ｖ Ｓ ｃｔ訓製した。
実施例１と同様に３本の円筒２，５，４を担体基材上に
同心状に組み、円筒２よりスラリーＳａ、円筒２と円筒
５の関よシスラリ−８ｂ、円筒５と円筒４０間よシスラ
リ−８ｃを担体基材中に流し、下部よ如吸引してセル内
の過剰のスラリーを除いた後、２００℃で１時間乾燥、
７００℃で２時間焼成した。このようにして得た担体を
白金担持量が０．７ ｆ ／ ＬになるようにＩＩ［α
４２ｆ ／ ｔ のジニトロジアミノ白金水溶ｆ＆、２
を中に１時間浸漬して乾燥し触媒←を得た。元素分析の
結果から触媒Ｃは＠２図に示すＡの部分に［１９４ｙ／
１％Ｂの部分にα６７１／ｌ、Ｃの部分に１５７ ｆ／
ｌの白金を担持していることが認められた。均一な１１
度のジニトロジアミノ白金水溶液に浸漬したにもか＼わ
らずこのように、白金担持量に勾配を生じたのはアルミ
ナ層の比表面積が大きい程、触媒成分の吸着速度が速い
ためである。
同心状に組み、円筒２よりスラリーＳａ、円筒２と円筒
５の関よシスラリ−８ｂ、円筒５と円筒４０間よシスラ
リ−８ｃを担体基材中に流し、下部よ如吸引してセル内
の過剰のスラリーを除いた後、２００℃で１時間乾燥、
７００℃で２時間焼成した。このようにして得た担体を
白金担持量が０．７ ｆ ／ ＬになるようにＩＩ［α
４２ｆ ／ ｔ のジニトロジアミノ白金水溶ｆ＆、２
を中に１時間浸漬して乾燥し触媒←を得た。元素分析の
結果から触媒Ｃは＠２図に示すＡの部分に［１９４ｙ／
１％Ｂの部分にα６７１／ｌ、Ｃの部分に１５７ ｆ／
ｌの白金を担持していることが認められた。均一な１１
度のジニトロジアミノ白金水溶液に浸漬したにもか＼わ
らずこのように、白金担持量に勾配を生じたのはアルミ
ナ層の比表面積が大きい程、触媒成分の吸着速度が速い
ためである。
比較例
実施例１と同様な操作によシモノリス担体用基材にアル
ミナ層を形成した。この担体を製置０、．６ｆ／ｌのジ
ニトロジアミノ白金水溶液２ｔに１時間浸漬した後、２
００℃７１時間乾燥して触＃Ｉｄを得た。この触媒には
１ｔ／ｌの白金が均一に担持されていた。
ミナ層を形成した。この担体を製置０、．６ｆ／ｌのジ
ニトロジアミノ白金水溶液２ｔに１時間浸漬した後、２
００℃７１時間乾燥して触＃Ｉｄを得た。この触媒には
１ｔ／ｌの白金が均一に担持されていた。
上記のようにして得られ九ａ −ｄの貴金属分布及び平
均含有電を表１に示す。
均含有電を表１に示す。
試験例
触媒ａ〜ｄを６気筒、排気１２．８ｆｆｉエンジン排出
ガス中で５０時間、耐久試験を行なった後、空間速度約
９０．００ＤＨｒ’ で浄化性能を測定した。その結
果を表２に示す。なお表中の数字１寡各ガス成分の除去
率を表わす０ 表２ 耐久試験後の浄化性能 上記の試験結果から本発明の触媒す、ｃは白金含有量を
３０％低減しても、従来の触媒ｄと同程度の活性を有し
ていること、また白金の含有量が同じでも本発明触媒ａ
は明らかに従来の触媒ｄよりも高性能であることが示さ
れている。
ガス中で５０時間、耐久試験を行なった後、空間速度約
９０．００ＤＨｒ’ で浄化性能を測定した。その結
果を表２に示す。なお表中の数字１寡各ガス成分の除去
率を表わす０ 表２ 耐久試験後の浄化性能 上記の試験結果から本発明の触媒す、ｃは白金含有量を
３０％低減しても、従来の触媒ｄと同程度の活性を有し
ていること、また白金の含有量が同じでも本発明触媒ａ
は明らかに従来の触媒ｄよりも高性能であることが示さ
れている。
以上の如く本発明のモノリス触媒は中心部程、貴金属の
含有量が多くなっているので、触媒中の反応ガスの流速
分布に見合った貴金属分布を鳴していること＼なシ、従
来の触媒よりも貴金属の含有量を低減してもすべ、ての
貴金属を有効に利用で断ることによシ触媒の活性を落と
すことなく、コストを節減することができる。ま九く、
単に数個の円筒かめれば足シるので従来と同じ貴金属量
であれば同じコストで−そう高性能な触媒が得られる。
含有量が多くなっているので、触媒中の反応ガスの流速
分布に見合った貴金属分布を鳴していること＼なシ、従
来の触媒よりも貴金属の含有量を低減してもすべ、ての
貴金属を有効に利用で断ることによシ触媒の活性を落と
すことなく、コストを節減することができる。ま九く、
単に数個の円筒かめれば足シるので従来と同じ貴金属量
であれば同じコストで−そう高性能な触媒が得られる。
第１図は本発明の製造方法の−Ｍ様を示す説明図を表わ
し、 Ｍ２図は本発明の触媒の貴金属担持量の境界を示した概
略正面図を表わす。 図中、
し、 Ｍ２図は本発明の触媒の貴金属担持量の境界を示した概
略正面図を表わす。 図中、
Claims (3)
- （１）一体型構造の担体における触媒成分の担持量を排
ガス流路の中心部において最も高からしめ、周辺部に向
って漸減せしめ九ことを特徴とする排気ガス浄化用モノ
リス触媒。 - （２） アルミナ皮榎をした一体型構造担体を垂直に
保ち上端に直径の異なる２個以上の円筒を同心状に組み
、中心の円筒内と各円筒との間にできる空隙部分とに、
中心に近いほど高い＃１ｍの触媒担持液を供給し、担体
の下から吸引して担体中に流下し、触媒成分を担持せし
むることを％微とするモノリス触媒のｌ１ｌｌＲＬ法。 - （３）一体型構造担体の基材を垂直に保ち、上端に直径
の異なる２個以上の円筒を同心状に組み、中心の円筒内
と各円筒との間にできる空隙部分とに、中心に近いほど
高い比表面積のアルミナ粉末を含む皮様用スラリーを供
給し、基材の下から吸引して該基材中に流下し、乾謙、
焼成して担体とした後、触媒成分含有水溶液に浸漬し、
該触媒成分を担持せしむること金％徴とするモノリス触
媒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074840A JPS58193740A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074840A JPS58193740A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193740A true JPS58193740A (ja) | 1983-11-11 |
Family
ID=13558926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57074840A Pending JPS58193740A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193740A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103406022A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-11-27 | 上海电力学院 | 一种利用可见光催化转化甲烷的装置 |
| JP2017177080A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 液状混合物供給治具、及びそれを用いた分離膜構造体の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP57074840A patent/JPS58193740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103406022A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-11-27 | 上海电力学院 | 一种利用可见光催化转化甲烷的装置 |
| JP2017177080A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 液状混合物供給治具、及びそれを用いた分離膜構造体の製造方法 |
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