JPS59162948A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒成分としてパラジウム（Ｐｄ）を含む排気
ガス浄化用触媒に関するものでるる。

従来より、自動車等の内燃機関から排出される排ガス中
に含肩テれる不害物質を無害化するために、ベレット型
またはハニカム状もしくはフオーム状モノリス型の触媒
が使用されている。

これら触媒は、ペレット型またはハニカム状モしくはフ
オーム状のモノリス型触媒担体に、場合によっては活性
アルミナ等の活性セラミック層を形成したのち、触媒活
性成分である白金（ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジ
ウム（Ｐｄ　）等の貴金属を担持させてなるもので、こ
れら触媒を充てんしたコンバータ内へ排ガスを通過させ
、排ガス中に含有される有害物質である炭化水素（ＨＣ
）、−酸化炭素（ｃｏ）、及び窒素酸化物（ＮＯＸ）を
酸化または還元反応により効率良く浄化するものである
。

排気ガス中に含まれる不害物質として主たるものは、上
記ＨＣ，ＣｏおよびＮＯＸの三成分であり、この三成分
を一度に浄化処理できる触媒を三元触媒と呼んでいる。

この三元触媒の触媒成分と１〜ては、Ｐｔ、　Ｐｄ、　
Ｒｈ等の白金族元素が用いられており、このうちＰｄは
安価でろり活性も高いことからその利用の拡大が考えら
れている。

しかしながら、Ｐｄは還元性雰囲気で粒成長しゃすく、
耐久性が劣る等の問題を弔することがらその利用が制限
されていた。

本発明者等は、上記問題を解決するために、触媒担体材
料および触媒成分について種々研究した結果、指体材料
の一つとして卑金属複合酸化物を用い０２ストレージ性
希土類酸化物を併用すると、還元性雰囲気下でのＰｄの
粒成長が抑制され、Ｐｄ担持触媒の耐久性が向上するこ
とを見出して本発明を完成した。

したがって、本発明は、高い耐久性を有する高殆性な三
元触媒を提供することを目的とする。

本発明の排気ガス浄化用触媒は、表面に卑金属複合酸化
物特にペロブスカイト型嶺合酸化物とＯ，ストレージ性
希土類酸化物を含む層を設けた触媒担体に、触媒成分と
してＰｄ−１たはＰｄと他の貴金属を相持せしめたこと
を特徴とする。

本発明において上記各成分の作用は必ずしも明確ではな
いが、Ｏ，ストレージ性希土類酸化物（以下単に希土類
酸化物という）によって還元性雰囲気におけるＰｄの粒
成長が抑制され耐久性が向上し、さらにペロブスカイト
型複合酸化物（以下単に複合酸化物という）によってＰ
ｄの活性が向上するものと考えられる。

本発明で使用する触媒担体の形状は特に限定てれないが
、通常、粒状、ハニカム状又はペレット状の形体のもの
が用いられる。またその基材としては、コージェライト
、ムライト、アルミナ、又は活性アルミナなど、この種
の用途に用いられるものが使用できる。

複合酸化物と希土類酸化物を含む層の形成は、例えばコ
ージェライト、ムライト、アルミナなどの触媒活性を充
分に発揮させない物質よりなる基材を用いるときは、活
性アルミナ等の従来触媒活性を発揮させるものとして知
られる物質或いは吸着活性物質に含有させるとよい。

ペロブスカイト型化合物は、一般式ＡＢＯ３で表わされ
、典型的なものとしてはＣａＴｉ　Ｏ，、ＢａＴｉ　Ｏ
。

が知られているが、より具体的には Ｌａ、　−ｘｓｒｘｃｏ０３（ｘ　＝　［１１〜０．５
　）。

Ｌａ、　−ｘ　Ｍ１ＸＭ’０３（Ｍ１＝　Ｋ　、　Ｎａ
、　Ｐｂ、　ＳｒＭ”＝　Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｍｎ、　Ｆ
ｅ　）を用いることができる。

ペロブスカイト型板＠酸化物は、上記酸化物の各金属の
炭酸塩を所定の化学量論比で混合し、焼成することによ
って得られる。

０２ストレージ性希土類酸化物としては、代表的なもの
としては酸化セリウムが知られているが、このほか酸化
ユーロピウム、酸化イッテルビウムなどをあげることが
できる。触媒担体への添加は、通常上記希土類元素の硝
酸塩などの水可溶性塩の形で用いられ、含浸後焼成酸化
させる。

本発明で使用する複合酸化物は、軽重しくは予じめ複合
酸化物とした粒径５〜３０μの粉末状のものを同様な粒
径の活性アルミナ等の活性セラミックのスラリー中に添
加して、常法にしたがって担体基体の表面または基体の
セルの表面ヘコートする。このほか、各金属の水溶性塩
を所定の化学量論比で担体に含浸させた後焼成して、担
体上で複合酸化物としても艮い。

活性セラミック中への複合酸化物の添加量は５〜３０重
量襲程度でめり、好１しくは１０〜１５重量％である。

希土類酸化物の添加量は３〜３０重量係程度、軽重しく
は５〜１０重量％である。

触媒担体に担持させる触媒成分としては、Ｐｄ単独でも
よいが、好ましくはＰｄと他の貴金属例えば、Ｐｔ、Ｒ
ｈ、Ｉｒなど従来公知のものが使用される。組合せとし
ては、例えばＰｄ／Ｒｈ、Ｐｄ／Ｐｔ／Ｒｈ等の系を用
いてに限定されるものではない。

実施例１ ｒ−”７にミナ粉末８５０ｔ、複合酸化物Ａ　（Ｌａ６
ｙ７Ｓｒ６，３　ＣａＯ２）　１５０ｆ、硝酸アルミニ
ウム水溶液（２５重量％）１５０Ｓ’、アルミナシルア
００２及び水３００２を混合攪拌してスラリーを調製し
た。

このスラリー中にモノリス型のコージェライト質アルミ
ナ担体（容積１／）　　を浸漬し、引き上げたのち気流
により余分なスラリーを吹き払った。このようにした担
体を２００℃で１時間乾燥後、７００℃で２時間焼成し
て触媒担体を得た。

上記で得た担体を２．５　ｍｏ４／ｌ　の硝酸セリウム
溶液に浸漬した後、引き上げて気流で余分な溶液を吹き
飛ばし、２００℃で１時間乾燥後７００℃で２時間焼成
した。この操作で酸化セリウムがＣｅとして０．２　ｍ
ｏｌ／ｌ含有される。このあと、この担体を濃度０．５
５ｔ／ｌの塩化パラジウム溶液２１中に浸漬し２時間攪
拌することによ、９Ｐｄを担持せしめ、常法により処理
して触媒化しそ触媒ａ　＋（Ｐｄ担持笥：　１．０　ｔ
／ｌ　）を得た。

比較例１ 比較のためにアルミナ層中に複合酸化物（Ｌａｄ、ｒ７
Ｓｒｂ、５　Ｃｏｄｓ　）のみを含む上記実施例１で得
た触媒担体にＰｄを担持した触Ｗ、ｂ、　アルミナ層中
にＣｅのみを含肩しＰｄを担持した触媒Ｃ及びアルミナ
層中にＰｄのみを担持した触媒ｄをそれぞれ作った。

実施例２ 実施例１における複合酸化物Ａ（Ｌａｏｊ７Ｓｒ６・、
ヨＣｏｏ、　）　（Ｄ代りに複合酸化物Ｂ　（Ｌａｏ、
７５ｒｏｙ；　Ｆｅｄ、）を用いたほかは実施例１と同
様に他のものを用いてスラリーを調製し、触媒担体を作
り、触媒成分Ｐｄ　　と酸化セリウムを担持させて触媒
ｅを得た。

比較例２ 実施例２で用いた担体に触媒成分Ｐｄのみを担持させて
触媒ｆを作った。これらの触媒をエンジン排気系の触媒
コンバータ内に装填し、市街地走行モデルパタンで５万
ｋｍ走行を行い、耐久試験を施した。この後、エンジン
排気ガスを模したモデルガスを用いて浄化性能を評価し
た。なお、この時モデルガスの大ガス温度を一定速度で
昇温さゼ、浄化率を連続的に測定した。結果を図に示す
。

図中、ａ−ｄの曲線は触媒ａ　−ｄの結果をそれぞれ示
す。捷だ、各触媒の各金属含有量を下表に示す。

図かられかるように、本発明による触媒ａはＮｏ浄化率
において高い活性と耐久性を有することが確認できた。

本発明触媒のこの効果は、酸化セリウムの０．ストレー
ジ性のためＰｄの還元雰囲気での粒成長が抑制されるこ
と及びペロブスカイト型化合物の添加により吸着点が増
加したために得られるものと思われる。それ故、上記実
施例において複合酸化物としてＬａｇ、７Ｓｒ６；ＢＣ
ｏｏ、の代りに％Ｌａ、−Ｘ　５ｒｘＣｏ０３（ｘ−０
，１〜Ｑ、５）又はＬａｏ−ｘ　ＭＵＭ″０３（Ｍ’　
−Ｋ、　Ｎａ、　Ｐｂ、　Ｓｒ、　Ｍ’＝　Ｃｏ、　Ｎ
ｉＭｎ、　Ｆｅ　）を使用したときも同様に良好な結果
が得られた。また、触媒成分としてＰｄのみの代りにＰ
ｄ／Ｒｈ、　Ｐｄ／Ｐｔ７Ｒｈ等を用いたときも同様に
良好な結果が得られた。

本発明触媒は、上記の如（Ｐｄの活性と耐久性が向上す
るため、ＮＯｘの浄化効率が向上するとともに酸化浄化
能も従来どおり得られることから優れた三元触媒が安価
に得られるなど、多くの利点を１する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明及び比較触媒の耐久試験後の浄化性能を示す
グラフでるる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にペロプスカイト型複合酸化物と０２ストレージ性
   希土類酸化物を含む層を設けた触媒担体に、パラジウム
   またはパラジウムと他の貴金属を触媒成分として担持ぜ
   しめたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。