JPS5958116A - 内燃機関の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】 この発明は、内燃機関の排気ガス浄１ヒ用の触媒に、侍
に、多孔随の無機焼結体から・ｌるハニカム構造の担体
に触媒物ｄを担持させた触媒に関する。

内４？Ａ１幾関Ｊ）排気ガス中の有害成分を酸化および
／または還元反応により浄化する触媒には、その浄化能
力が良好であるとともに、触媒の耐久性が優れているこ
とが要求される。しかし、俳式ガス中に鉛化合物、リン
化合物などの岐毒物直が含まれているときは、それらに
よる触媒物質のｍ毒のために触媒活性は甚しく損なわれ
る。従って、燃料中に鉛が含まれる場合や機関の潤滑浦
消鑵處が多い嚇きなどには、ｆＩｋ化能力、触媒活性と
もに短期間で低下し、触媒としての寿命が著しく短くな
るという問題がある。

ハニカム触媒′Ｑ言えば、徘Ｘがスの流几に関して上流
ｉｌｌ端面から上流側端面にわたり、その軸線と平行的
に多数の直通孔（セル）を成形した担体について、全て
の直通孔のＩ！１ｆｆｉｌこ触媒物質を担持さするのが
従来、Ｄ構造である。排気ガスは、全ての透通孔内を流
ドしつつ触媒物質の表面を掃過し。

それによって、に吉成分の浄化を受けると同時にｍ毒物
ｄによって＠媒を勿質Ｏ；彼毒さ４１ている。

この発明は、Ｉ：、述のような問題を克服して、排気ガ
ス中の彼毒物質によって触媒が彼４さαることなく、長
期間にわたって触媒Ｃ古注を維持できるハニカム触媒を
提供することを目的と「る。

この目的を達成するため、この発明は次のようなｔｌＩ
或を採っている。叩ら、多孔質の無機焼結体からなるハ
ニカム構造の担体において、各直通孔はそのＦ流ｌｌｌ
！Ｉ端面またはド流側端面の何れか一方が非通気性の物
′ｌＩＩ′Ｑ閉塞さｎており、しかも、上流側４面が閉
塞されている孔とド流側端面が閉塞されている孔とは隣
り合うように配置されており。

かつ、排気ガスの流れに関して、ド流側喘面が開放さ６
ている孔の壁面暑こ触媒物質を担持させである１＃成Ｑ
ある。

この溝成瞥こよるときは、排気ガスは、上流側端面が開
放されている孔に流入する。その孔はド流側端面が閉塞
されているから、孔内を流ドしつつその孔を成形Ｃる多
孔質の１４壁を横断し、＋の時。

ｔＪＦ気ガス中に含まれている被毒物質は隔壁の表面で
捕捉さｎる。これらを除去された排気ガスは。

隔壁を通過後２通過した面に担持されている触媒物質の
ノーを横断し次いで孔内を流ドし、その間に。

留占成汁が浄化されてＴ：流側端面の開口部から放出さ
れる。その表面−と触媒物ぺを担持している隔壁Ｃ成形
しでいる孔は　ｉＪｌ］ち、ド流側端面が開放されでい
る孔に池ならない。

このように、この発明の触媒によるときは、ｊ８化音物
、リン化縫物などの彼毒物ａは触媒物質に接触Ｖる前に
除去される。従って、触媒物ｄは破ａすることがなく、
ｎ害成分の浄化能力を良好に十分に尾渾ｒるとともに触
媒の耐久性がｌｌｌ深床れる。のみならず、この＠媒で
は＋ＪＦ気ガスが触媒物質の１−を横断Ｖるから、従来
のハニカム構造の触媒のよう薔こ表面を鑵過「るものに
比べて、触媒物質の単位適当りでみて１めて効率的（あ
る。従って、従来の構造のものよりも触媒物質の虚を誠
らＵても同４以Ｆの性能を得ることができる。

次に、この発明の１実施例を図面をβ照しつつ説明する
。

シリカ（，５ｉｔ）、）　４６１嫌％、アルミカ（Ａ右
０．）３２慮は・昂、マグネシア（１４ｇ０　）　１３
這嫌％ｉこなるようにａ６．水酸化アルミニウム、粘土
を配合して混きした。このａ＆物ｌＯＯ這礒部に、水５
・ｉ量４、でんぷんｔｌｉＱ（水分８０％）２０盾臘部
、ポリビニルアルコール粉末（粒径２０μｍ）１０重置
部をＩＪｎえて混練の上、真空押出成形機で押出し、得
らｒｔだへ二カム形状体を乾燥した。また、ポリビニル
アルコール粉末に代えて６１　消化しタコージェライト
ｄ配き物を用いた点を１余き、上記と同一のＢ法Ｃコー
ジェライト混練物金調袈し、上記のノ＼二カム形状体の
一方の端面に６いて９貫通孔の開１］部１こ１つおきに
充填した。その深さ１よ約１０ｒｏｍである。他方の端
面においても同様をこ充填した力；。

開Ｉ−１部と充４４とがなす配置は相互奢こ反対である
。

これを乾燥させ、１４００℃で３時間焼成して第１図と
第２図に示すようなコージェライトｉ焼晴体の触媒担体
を得た。これらの図で、１１よ触媒担体を、ｌｌは隔壁
を、２はば通孔を、３（よ一方の端面における直通孔２
の開口部を閉塞した充填部を。

４は池ノゴの端面１こ６ける同じく充填部を示す。

次いで、活性アルミナ粉末（γ−Ａ右０．）（比表面ｌ
１１１１　０　０　　ＦＩＧ／ｇ　）　　１　０　０　
　’Ｉｆ　ｔ　部、　　ア　ル　ミ　す　ノ　ル　６０
遣は部、ｌｌ（，４５億を部、硝酸アルｉニウム若干置
部部を配合してｐ）（＝　４．０　、粘度＝３００ｃｐ
ｓｉこ調殖したスラリを準備し、前記の触媒担体１に十
分吸水させ余分な水を吹払ったヒで、その一方の４面か
ら（第２図で６則の端面つ）ら）そこに開１１シている
孔２に注入しｒこ。成分なスラリを空嵐で吹払い、乾燥
さＩｔ、７００Ｃで焼成して４３図に示すような活性ア
ルミナ）−を成形した触媒担体を１尋た。

こＪ）図で、５は活性アルミナ１１を示す。また、天Ｌ
：Ｉ］Ｓはスラリを注入した方向を、矢印Ｅは徘Ｘガス
の流れの方向を参考に示ｔ０ この状態の担体に十分１及水させ余分な水を次払ったヒ
で、塩化臼金酸溶Ｃ戊および１比ロンウム水ｌ容液に犬
々ＩＩ侍間浸ｌ青し、、８性アルミナ１ｍ５に白金（Ｐ
【）とロジウム（ｇｈ）を吸着さｔた。これをｌｌ操さ
せ、Ｉ尭を戊してこの発明、こよる白金・ロジウムハニ
カム触媒を完成１ノた。

しかしＣ９隔壁１１に成形さ１ｔた倣細孔・ｆ）（蚤は
１に均２０μｍ　Ｑあること、を６性アルビナノー５が
り成形さｎｊこ而はスラリを注入した孔の壁面のみＣあ
ること、白金Ｂよびａ）ラムの担持遣は担体ｌｉ当り夫
々Ｉｇおよび０．１ｇであることを４察した。

この発明の有効性を実用状態において確認するりｖ）、
鉛に０．０５ｇ／ｊｊｆ＆ガソリンを燃料とする自動ボ
の触媒コンバータケースにこの実施例の触媒を装着し、
市街地を８虐走行的に５万り走行する前後Ｅこおいて、
浄化率を測定した。比較例として＋４１意したＩＩＩＪ
ｉ媒は、この実施例と同一の容重および同一の触ｖＸ金
禰の担持穢を持つ従来の構造のハニカム触媒およびペレ
ット触媒で、測定の条件と請堪は夫々第１表と第２表の
通りである。

第１表　（測定の条件う 第２表　（測定の結果） 第２表シこよれば、走行後の浄化率は、走ｆテ前のそれ
に比べ、比較例が回れも大巾に低ドしているのに対して
実施例は僅かφことどまっており、この発明は実用状態
１こおいて極めて９効であることが１１０Ｉきた。

さらに、ヒ記の測定後、実施例の触媒をその軸線奢こほ
ぼ徂１ａな＋ｆｉ　ｔｌ’切断し、孔を成形ｒる隔壁゛
１１に付着している吻′冴を採取し分析した。その結果
、彼＃物ｄは、上流側端面が開放されている側の壁面か
ら見出され、その逆：Ｑ　＋１１１１．叩らド流側端面
が１用ノ攻されている則の、占１生アルミナ！−５には
泊んどダ在しないことが確認Ｑきた。

以Ｅ詳述した実ＩＭ例Ｃは、担体）こはコージェライト
誓を、触媒金１４Ｉこは白金、ロジウムを採用したが、
この発明として前行にはアルミナ、ムライト、スピネル
をも、後ａにはハラジウム（Ｐｄ）などの白金族騒属、
＃（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（４口）、鉄（
Ｆｅ）、ニッケル（１東）などの卑金属８よび希七頑の
金属またはこれらの酸化物をも採用することができる。

史に、以Ｆの各金属または酸化物を２４以上、組合せて
採用することもでき、１可れの場自も同（着な効果を葵
する。

【図面の簡単な説明】

（鎖１酊は、この発明の１実施例の触媒につき孔を拡大
誇張して図示したもので、第１図は４視図。 第２図は縦断面図はよびその左右側面図、第３図は縦断
面の部分拡大図である。 １・・・・触媒担体 ２・・・１１孔（セル） ３・・・・・・ｄ通孔の＋ＪＩ　＋−１部を閉塞した充
填部４・・・・・同　Ｅ ＝８３− ５・・・・・触媒金属を担持した活性アルミナ＋ｄ出　
　願　　人 トヨタ自動車株式会仕 も１図 −澗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　多孔べの無機焼結体からなり、排気ガスの流
   れに関して丑流Ｆｌｌ！１４ｉ面からＦＩＮ、側端面薯
   こわたり軸線と平行的に多数の貫通孔を成形したハニカ
   ム構造の噛媒瓜体に８いで、＆貫通孔は上流側端面また
   はＦ流Ｉ１１端面の何れか一方が非通気性の物質で閉塞
   されていると共に、上流側端面が閉塞された孔と上流側
   端面が閉塞された孔とは隣りきって配置されており、か
   つ、排気ガスの流れに関して。 Ｆｆｔ側端面が開放されている孔の壁面に触媒物質を担
   持さυ゛であることを持敵とｒる内燃機関の排気がス浄
   １ヒ用＠媒。