JPS61164647A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPS61164647A JPS61164647A JP60006196A JP619685A JPS61164647A JP S61164647 A JPS61164647 A JP S61164647A JP 60006196 A JP60006196 A JP 60006196A JP 619685 A JP619685 A JP 619685A JP S61164647 A JPS61164647 A JP S61164647A
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Landscapes
- Catalysts (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、排気ガス浄化用触媒に関し、詳しくは、内燃
機関の排気ガス中に含有されているＣ０１ＨＣ，ＮＯｘ
等の有害成分を浄化させる排気ガス浄化用触媒において
、排気ガス中に同時に含有されているｐｂ、ｐ等の被毒
物質による触媒の浄化性能における劣化の低減を図った
排気ガス浄化用触媒にかかる。
機関の排気ガス中に含有されているＣ０１ＨＣ，ＮＯｘ
等の有害成分を浄化させる排気ガス浄化用触媒において
、排気ガス中に同時に含有されているｐｂ、ｐ等の被毒
物質による触媒の浄化性能における劣化の低減を図った
排気ガス浄化用触媒にかかる。
自動車用内燃機関等に用いる排気ガス浄化用触媒として
は、触媒基材表面に触媒金属の微細粒子を保持するとと
もに触媒活性を向上させる作用ををする担体として活性
アルミナ粒子等の触媒担持層を用いて、その触媒担持層
の表面にＣｕ 、 Ｎ １１Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｒｈ等の触媒金属を担持させた触媒が採用される
のが通常である。
は、触媒基材表面に触媒金属の微細粒子を保持するとと
もに触媒活性を向上させる作用ををする担体として活性
アルミナ粒子等の触媒担持層を用いて、その触媒担持層
の表面にＣｕ 、 Ｎ １１Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｒｈ等の触媒金属を担持させた触媒が採用される
のが通常である。
そして、一般に、触媒担持層の表面には無数の細孔を有
しており、この触媒担持層に存在する細孔内に触媒金属
が担持され、触媒作用の起点となる活性点が形成されて
いるのである。
しており、この触媒担持層に存在する細孔内に触媒金属
が担持され、触媒作用の起点となる活性点が形成されて
いるのである。
また、自動車用の排気ガス浄化用触媒においては、耐久
性、浄化性能等といった極めて高度な触媒性能が要求さ
れている。
性、浄化性能等といった極めて高度な触媒性能が要求さ
れている。
そのため、従来における自動車の排気ガス中に含有され
ているＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘ等の有害成分を同時に除去す
るために有効な触媒金属としては、白金（Ｐｔ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族金属を単
独もしくは組合せて担持させた触媒が比較的優れた浄化
性能を有するものとされている。
ているＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘ等の有害成分を同時に除去す
るために有効な触媒金属としては、白金（Ｐｔ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族金属を単
独もしくは組合せて担持させた触媒が比較的優れた浄化
性能を有するものとされている。
上述のように自動車排気系において、Ｃｏ、ＨＣ，ＮＯ
ｘ等の有害成分を浄化させる排気ガス浄化用触媒は、排
気ガス中に含有されているＰｂ。
ｘ等の有害成分を浄化させる排気ガス浄化用触媒は、排
気ガス中に含有されているＰｂ。
Ｐ等の被毒物質により浄化性能の劣化を引き起こされる
ことが知られている。
ことが知られている。
ところで、Ｐｂ、Ｐ等の被毒物質が触媒表面に付着して
触媒の浄化性能を劣化させるメ゛カニズムとしていくつ
かのものが考えられているが、その中の有力なものの１
つとして、ｐｂ、ｐ等の被毒物質が触媒担持層の表面の
細孔を閉塞して、排気ガスの細孔内への浸透を抑制させ
ることから、触媒反応が阻害されるというメカニズムが
考えられている。
触媒の浄化性能を劣化させるメ゛カニズムとしていくつ
かのものが考えられているが、その中の有力なものの１
つとして、ｐｂ、ｐ等の被毒物質が触媒担持層の表面の
細孔を閉塞して、排気ガスの細孔内への浸透を抑制させ
ることから、触媒反応が阻害されるというメカニズムが
考えられている。
このような触媒担持層に基づ＜ｐｂ、ｐ等の被毒物質等
による触媒に対する被毒作用を防止するためには、触媒
担持層の表面に存在している細孔の孔径を大きくして、
Ｐｂ、Ｐ等の被毒物質が付着しても細孔が閉塞されにく
くすればよいこととなる。
による触媒に対する被毒作用を防止するためには、触媒
担持層の表面に存在している細孔の孔径を大きくして、
Ｐｂ、Ｐ等の被毒物質が付着しても細孔が閉塞されにく
くすればよいこととなる。
しかしながら、排気ガス浄化用触媒における触媒反応は
触媒の反応表面積が大きい程有利となることから、触媒
担持層に存在する細孔の孔径が大きくなる程、触媒の反
応表面積が小さくなるという欠点がある。
触媒の反応表面積が大きい程有利となることから、触媒
担持層に存在する細孔の孔径が大きくなる程、触媒の反
応表面積が小さくなるという欠点がある。
このため、排気ガス浄化用触媒の触媒活性を改善しよう
と触媒担持層内に存在する細孔の孔径を小さくして触媒
の反応表面積を増大させると、触媒のＰｂ、Ｐ等の被毒
物質による被毒作用に対する耐久性が低下し、逆に、触
媒のＰｂ、Ｐ等の被毒物質による被毒作用に対する耐久
性を向上させようとすると、触媒活性自体を劣化させる
ことになりかねないというジレンマを有しているのが現
状である。
と触媒担持層内に存在する細孔の孔径を小さくして触媒
の反応表面積を増大させると、触媒のＰｂ、Ｐ等の被毒
物質による被毒作用に対する耐久性が低下し、逆に、触
媒のＰｂ、Ｐ等の被毒物質による被毒作用に対する耐久
性を向上させようとすると、触媒活性自体を劣化させる
ことになりかねないというジレンマを有しているのが現
状である。
上述のような従来の技術の現状に鑑み、本発明が解決し
ようとする問題点は、上述のような従来の排気ガス浄化
用触媒においては、触媒担持層の表面にｐｂ、ｐ等の被
毒物質が付着すると、触媒担持層に多数存在する細孔が
閉塞されて触媒活性を有する反応表面積が減少し、排気
ガス浄化用触媒における触媒としての活性を劣化させ、
このＰｂ−、ｐ等の被毒物質による被毒作用を抑制する
ために触媒担持層に存在させる細孔の孔径を大きくする
と、触媒の反応表面積を減少させ触媒活性自体を劣化さ
せることになりかねないということである。
ようとする問題点は、上述のような従来の排気ガス浄化
用触媒においては、触媒担持層の表面にｐｂ、ｐ等の被
毒物質が付着すると、触媒担持層に多数存在する細孔が
閉塞されて触媒活性を有する反応表面積が減少し、排気
ガス浄化用触媒における触媒としての活性を劣化させ、
このＰｂ−、ｐ等の被毒物質による被毒作用を抑制する
ために触媒担持層に存在させる細孔の孔径を大きくする
と、触媒の反応表面積を減少させ触媒活性自体を劣化さ
せることになりかねないということである。
従って、本発明の技術的課題とするところは、内燃機関
用の排気ガス浄化用触媒において、触媒担持層に存在さ
せる細孔の孔径を、触媒担持層の表層部側程大きくし、
触媒担持層の内層部側程小さくなるように、触媒担持層
の表層部側から内層部側方向に細孔の孔径を変化させて
分布させることによって、触媒自体の触媒活性を劣化さ
せることなく、排気ガス浄化用触媒におけるＰｂ、Ｐ等
の被毒物質に対する被毒耐久性を向上させることにある
。
用の排気ガス浄化用触媒において、触媒担持層に存在さ
せる細孔の孔径を、触媒担持層の表層部側程大きくし、
触媒担持層の内層部側程小さくなるように、触媒担持層
の表層部側から内層部側方向に細孔の孔径を変化させて
分布させることによって、触媒自体の触媒活性を劣化さ
せることなく、排気ガス浄化用触媒におけるＰｂ、Ｐ等
の被毒物質に対する被毒耐久性を向上させることにある
。
このような従来の技術における問題点に鑑み、本発明に
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、排
気ガス浄化用に使用される触媒基材表面に対して被覆さ
れた触媒担持層に、触媒金属を担持させたモノリス触媒
等の排気ガス浄化用触媒であって、 触媒基材表面に被覆させる触媒担持層において、触媒担
持層に存在させる細孔の孔径を、触媒担持層の表層部側
程大きくし、触媒担持層の内層部側程小さくなるように
、触媒担持層の表層部側から内層部側方向に細孔の孔径
を変化させて分布させたことを特徴とする排気ガス浄化
用触媒からなっている。
おける従来の技術の問題点を解決するための手段は、排
気ガス浄化用に使用される触媒基材表面に対して被覆さ
れた触媒担持層に、触媒金属を担持させたモノリス触媒
等の排気ガス浄化用触媒であって、 触媒基材表面に被覆させる触媒担持層において、触媒担
持層に存在させる細孔の孔径を、触媒担持層の表層部側
程大きくし、触媒担持層の内層部側程小さくなるように
、触媒担持層の表層部側から内層部側方向に細孔の孔径
を変化させて分布させたことを特徴とする排気ガス浄化
用触媒からなっている。
以下、本発明の作用について説明する。
本発明の排気ガス浄化用触媒を上述のような構成とする
ことによって、以下に示すような作用を奏することがで
きるのである。
ことによって、以下に示すような作用を奏することがで
きるのである。
１１チ、ペレット触媒においても、モノリス触媒におい
ても、通常、排気ガスと最もよく接触する触媒担持層の
最表面層において、最もＰｂ、Ｐ等の被毒物質の付着が
著しく、触媒担持層の内層部側になるにつれてＰｂ、Ｐ
等の被毒物質の付着量が減少する。
ても、通常、排気ガスと最もよく接触する触媒担持層の
最表面層において、最もＰｂ、Ｐ等の被毒物質の付着が
著しく、触媒担持層の内層部側になるにつれてＰｂ、Ｐ
等の被毒物質の付着量が減少する。
従って、Ｐｂ、Ｐ等の被毒物質が細孔の入口部に多く付
着し、細孔を閉塞させて引き起こされる被毒作用による
浄化性能の劣化も、触媒担持層の最表面層において最も
著しく、触媒担持層の内層部側になるにつれて細孔閉塞
の確率が低減して浄化性能の劣化も緩和されることとな
る。
着し、細孔を閉塞させて引き起こされる被毒作用による
浄化性能の劣化も、触媒担持層の最表面層において最も
著しく、触媒担持層の内層部側になるにつれて細孔閉塞
の確率が低減して浄化性能の劣化も緩和されることとな
る。
上述の理由から、触媒担持層に存在させる細孔の孔径を
、触媒担持層の表層部側程大きくし、触媒担持層の内層
部側方向さくなるように、触媒担持層の表層部側から内
層部側方向に細孔の孔径を変化させて分布させれば、Ｐ
ｂ、Ｐ等の被毒物質による細孔の閉塞を著しく低減する
ことができ、しかも、触媒の活性表面積の低下も最小限
とすることができ、触媒活性をあまり阻害することがな
くなるわけである。
、触媒担持層の表層部側程大きくし、触媒担持層の内層
部側方向さくなるように、触媒担持層の表層部側から内
層部側方向に細孔の孔径を変化させて分布させれば、Ｐ
ｂ、Ｐ等の被毒物質による細孔の閉塞を著しく低減する
ことができ、しかも、触媒の活性表面積の低下も最小限
とすることができ、触媒活性をあまり阻害することがな
くなるわけである。
以下、添付図面に基づいて、本発明の排気ガス浄化用触
媒の１実施例を説明する。
媒の１実施例を説明する。
第１図は、この実施例の排気ガス浄化用触媒に用いたモ
ノリス触媒用のモノリス触媒基材１の部分断面図を示し
ている。
ノリス触媒用のモノリス触媒基材１の部分断面図を示し
ている。
第１図において、コージェライト製のモノリス触媒基材
１の表面に、まず、平均孔径１００人の細孔を有する活
性アルミナをコーティングして第１層２を形成させた。
１の表面に、まず、平均孔径１００人の細孔を有する活
性アルミナをコーティングして第１層２を形成させた。
ついで、平均孔径３００人の細孔を有する活性アルミナ
を第１Ｆｉ１２の上にコーティングして第２層３を形成
させた。
を第１Ｆｉ１２の上にコーティングして第２層３を形成
させた。
最後に、平均孔径５００人の細孔を有する活性アルミナ
を第２層３の上にコーティングして第３層４を形成させ
た。
を第２層３の上にコーティングして第３層４を形成させ
た。
第２図は、上述のようにして製造されたモノリス触媒用
の、モノリス触媒担持層の拡大断面図である。
の、モノリス触媒担持層の拡大断面図である。
このようにして、３種類の活性アルミナコーティング層
からなる触媒担持層にＰｔ；Ｉｇ、Ｒｈｉ ０．１ ｇ
を担持してモノリス触媒（本発明触媒）を製造した。
からなる触媒担持層にＰｔ；Ｉｇ、Ｒｈｉ ０．１ ｇ
を担持してモノリス触媒（本発明触媒）を製造した。
次に、比較として同様のモノリス触媒基材１の表面に、
平均孔径１００人の細孔を有する本発明触媒と同量の活
性アルミナをコーティングして、Ｐｔ；Ｉｇ、Ｒｈ；０
．１ｇを担持してモノリス触媒（比較触媒１）を製造し
た。
平均孔径１００人の細孔を有する本発明触媒と同量の活
性アルミナをコーティングして、Ｐｔ；Ｉｇ、Ｒｈ；０
．１ｇを担持してモノリス触媒（比較触媒１）を製造し
た。
また、別の比較として同様のモノリス触媒基材１の表面
に、平均孔径５００人の細孔を有する本発明触媒と同量
の活性アルミナをコーティングして、Ｐｔ：１ｇ、Ｒｈ
；０．１ｇを担持してモノリス触媒（比較触媒２）を製
造した。
に、平均孔径５００人の細孔を有する本発明触媒と同量
の活性アルミナをコーティングして、Ｐｔ：１ｇ、Ｒｈ
；０．１ｇを担持してモノリス触媒（比較触媒２）を製
造した。
その後、上記３種類の触媒に対して、触媒としての初期
浄化性能と、ｐｂ促進被毒耐久試験を実施し、耐久試験
後の浄化性能を評価した結果を第３図に示している。
浄化性能と、ｐｂ促進被毒耐久試験を実施し、耐久試験
後の浄化性能を評価した結果を第３図に示している。
なお、第３図において白抜部は初期触媒浄化率ａを示し
、斜線部は耐久試験後の触媒浄化率すを示している。
、斜線部は耐久試験後の触媒浄化率すを示している。
また、耐久試験条件は、エンジンを空燃比（Ａ／Ｆ）；
１４．６．空間速度（ＳＶ）；６００００ｈ、触媒床温
度；７２０℃として運転し、３００時間運転とした。
１４．６．空間速度（ＳＶ）；６００００ｈ、触媒床温
度；７２０℃として運転し、３００時間運転とした。
この浄化率の測定は、空燃比（Ａ／ＦＬ ； ｌ ４゜
６として触媒の浄化率を評価する方法により実施した。
６として触媒の浄化率を評価する方法により実施した。
なお、第３図における浄化率としては、浄化対象をＣｏ
、ＨＣ，ＮＯｘのいずれとしても同様の傾向を示した。
、ＨＣ，ＮＯｘのいずれとしても同様の傾向を示した。
第３図から明らかなように、本発明の排気ガス浄化用触
媒は、初期及びエンジン台上耐久試験後のいずれにおい
ても、従来の排気ガス浄化用触媒である比較触媒１及び
比較触媒２に比較して、いずれも優れた浄化性能を示し
ていることが理解される。
媒は、初期及びエンジン台上耐久試験後のいずれにおい
ても、従来の排気ガス浄化用触媒である比較触媒１及び
比較触媒２に比較して、いずれも優れた浄化性能を示し
ていることが理解される。
以上により明らかなように、本発明にかかる排気ガス浄
化用触媒によれば、内燃機関用の排気ガス浄化用触媒に
おいて、触媒担持層に存在させる細孔の孔径を、触媒担
持層の表層部側程大きくし、触媒担持層の内層部側方向
さくなるように、触媒担持層の表層部側から内層部側方
向に細孔の孔径を変化されて分布させることによって、
触媒自体の触媒活性を劣化させることなく、排気ガス浄
化用触媒におけるｐｂ、ｐ等の被毒物質に対する、被毒
耐久性を向上させることができる利点がある。
化用触媒によれば、内燃機関用の排気ガス浄化用触媒に
おいて、触媒担持層に存在させる細孔の孔径を、触媒担
持層の表層部側程大きくし、触媒担持層の内層部側方向
さくなるように、触媒担持層の表層部側から内層部側方
向に細孔の孔径を変化されて分布させることによって、
触媒自体の触媒活性を劣化させることなく、排気ガス浄
化用触媒におけるｐｂ、ｐ等の被毒物質に対する、被毒
耐久性を向上させることができる利点がある。
第１図は、この実施例の排気ガス浄化用触媒に用いたモ
ノリス触媒用のモノリス触媒基材の部分断面図。 第２図は、第１図のＡ部詳細図。 第３図は、本発明触媒及び２種類の比較触媒に対して、
触媒としての初期浄化性能と、ｐｂ促進被毒耐久試験を
実施した耐久試験後の浄化性能を評価した結果を示すグ
ラフである。 １−・−・モノリス触媒基材。 ２・−−−−一第１層触媒担持層。 ３・−−−ｍ−第２層触媒担持層。 ４−−−−−一第３層触媒担持層。 ａ−・−・初期触媒浄化率。 ｂ−・−・−耐久試験後の触媒浄化率。 出願人 トヨタ自動車株式会社 第２図 第３図
ノリス触媒用のモノリス触媒基材の部分断面図。 第２図は、第１図のＡ部詳細図。 第３図は、本発明触媒及び２種類の比較触媒に対して、
触媒としての初期浄化性能と、ｐｂ促進被毒耐久試験を
実施した耐久試験後の浄化性能を評価した結果を示すグ
ラフである。 １−・−・モノリス触媒基材。 ２・−−−−一第１層触媒担持層。 ３・−−−ｍ−第２層触媒担持層。 ４−−−−−一第３層触媒担持層。 ａ−・−・初期触媒浄化率。 ｂ−・−・−耐久試験後の触媒浄化率。 出願人 トヨタ自動車株式会社 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、排気ガス浄化用に使用される触媒基材表面に対して
被覆された触媒担持層に、触媒金属を担持させたモノリ
ス触媒等の排気ガス浄化用触媒であって、 触媒基材表面に被覆させる触媒担持層において、触媒担
持層に存在させる細孔の孔径を、触媒担持層の表層部側
程大きくし、触媒担持層の内層部側程小さくなるように
、触媒担持層の表層部側から内層部側方向に細孔の孔径
を変化させて分布させたことを特徴とする排気ガス浄化
用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006196A JPS61164647A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006196A JPS61164647A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164647A true JPS61164647A (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=11631788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60006196A Pending JPS61164647A (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164647A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1985
- 1985-01-17 JP JP60006196A patent/JPS61164647A/ja active Pending
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