JPS62149338A - 排ガス浄化用触媒の製造法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒の製造法Info
- Publication number
- JPS62149338A JPS62149338A JP60291633A JP29163385A JPS62149338A JP S62149338 A JPS62149338 A JP S62149338A JP 60291633 A JP60291633 A JP 60291633A JP 29163385 A JP29163385 A JP 29163385A JP S62149338 A JPS62149338 A JP S62149338A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- titania
- alumina
- carrier
- exhaust gas
- Prior art date
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- 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、急熱、急冷の激しい条件、すなわち耐熱雨氷
特性を強く要求される各種燃焼装置または自動車の排ガ
ス浄化に用いられる触媒の製造方法に関する。
特性を強く要求される各種燃焼装置または自動車の排ガ
ス浄化に用いられる触媒の製造方法に関する。
従来の技術
従来、触媒担体としてはアルミナ、コープイライト、ム
ライト等が用いられているが、アルミナ以外は比表面積
が小さいため、担体表面にアルミナ等の被膜を形成し、
この被膜上に触媒金属を担持させて使用されて来た。例
えば、特公昭60−9749号公報にコロイド状ベーマ
イトと比表面積の大きな活性アルミナ粒により水性組成
物を調製し、これを触媒担体に均一に付着させ、40゜
ないし500℃の温度に加熱して活性アルミナ層を形成
させる方法が記載されている。
ライト等が用いられているが、アルミナ以外は比表面積
が小さいため、担体表面にアルミナ等の被膜を形成し、
この被膜上に触媒金属を担持させて使用されて来た。例
えば、特公昭60−9749号公報にコロイド状ベーマ
イトと比表面積の大きな活性アルミナ粒により水性組成
物を調製し、これを触媒担体に均一に付着させ、40゜
ないし500℃の温度に加熱して活性アルミナ層を形成
させる方法が記載されている。
しかし、活性アルミナ被膜は耐熱的には、1000℃を
越えるとアルファ化が急激に進み、担持金属に対して凝
集作用を起こす結果となる。
越えるとアルファ化が急激に進み、担持金属に対して凝
集作用を起こす結果となる。
そのため、活性アルミナの耐熱性向上の検討が進められ
ている。
ている。
発明が解決しようとする問題点
従来のものでは活性アルミナが熱劣化して来るにつれて
、すなわち、活性アルミナの比表面積が低下して来るに
従い、触媒性能が低下していた。
、すなわち、活性アルミナの比表面積が低下して来るに
従い、触媒性能が低下していた。
そこで、触媒性能の劣化を防ぐための熱劣化対策が必要
である。
である。
また、耐鉛被毒に対しても、さらに高寿命化が要求され
ている。
ている。
問題点を解決するための手段
本発明は前記問題点を解決するため、金属アルコキシド
から調製したチタニア・アルミナからなる水性組成物を
担体上に付着させた後、400℃以上の温度で焼成し、
前記担体表面上に被膜層を形成し、この被膜層に触媒を
担持させて排ガス浄化用触媒とするものである。
から調製したチタニア・アルミナからなる水性組成物を
担体上に付着させた後、400℃以上の温度で焼成し、
前記担体表面上に被膜層を形成し、この被膜層に触媒を
担持させて排ガス浄化用触媒とするものである。
作用
環境基準が一段と厳しくなりつつある昨今、排ガス浄化
性能のレベルアップが望まれている。触媒性能に必要な
ものとしては三元性能、耐熱性。
性能のレベルアップが望まれている。触媒性能に必要な
ものとしては三元性能、耐熱性。
耐鉛被毒性、耐熱衝撃性等がある。
本発明では、チタニア・アルミナの被膜層を施すことに
よって熱劣化に対して効果を示す0それは、被膜層中に
おいて、白金等の触媒金属はチタニア上に高分散さね、
ており、アルミナ層は多孔質を有する構造体として十分
に働いている。したがって、チタニア・アルミナ層が熱
劣化を受けた際にも、チタニア上に分散している白金等
はアルミナの熱劣化に直接的な影響を受けにぐい。また
、チタニア上に担持された白金等の触媒は、pb。
よって熱劣化に対して効果を示す0それは、被膜層中に
おいて、白金等の触媒金属はチタニア上に高分散さね、
ており、アルミナ層は多孔質を有する構造体として十分
に働いている。したがって、チタニア・アルミナ層が熱
劣化を受けた際にも、チタニア上に分散している白金等
はアルミナの熱劣化に直接的な影響を受けにぐい。また
、チタニア上に担持された白金等の触媒は、pb。
S被毒に対してもかなり効果的に作用し、被毒されにく
い。
い。
実施例
ぐ実施例1〉
チタニア・アルミナの水性組成物の調製法の: ・例と
して、チタンテトラエトキシドとアルミニウムイソプロ
ポキシドの等モルを過剰の純水に攪拌しながら加えて行
き、加水分解によりできるかぎりゆっくりとチタニアΦ
アルミナゲルを成長させ ′る。得られた沈殿はろ過
し、その後純水を加えてチタニア・アルミナ約20wt
%の水性組成物とした。同様にして、各種のアルコキシ
ドを用いてチタニア・アルミナの水性組成物を調製した
。その場合にもチタニアとアルミナが等モルとなるよう
にした。また、加水分解において少量のアンモニア水を
使用することもできた。
して、チタンテトラエトキシドとアルミニウムイソプロ
ポキシドの等モルを過剰の純水に攪拌しながら加えて行
き、加水分解によりできるかぎりゆっくりとチタニアΦ
アルミナゲルを成長させ ′る。得られた沈殿はろ過
し、その後純水を加えてチタニア・アルミナ約20wt
%の水性組成物とした。同様にして、各種のアルコキシ
ドを用いてチタニア・アルミナの水性組成物を調製した
。その場合にもチタニアとアルミナが等モルとなるよう
にした。また、加水分解において少量のアンモニア水を
使用することもできた。
上記のようにして得たチタニア・アルミナの水性組成物
は、ハニカム断面積1ood、長さ1αセル壁厚0.2
5m、セル径1.0IOL×1.oIaIノハニカム状
担体にディップ法により被覆し、80℃で1時間乾燥後
、5oo′Cで1時間熱処理して担体表面にチタニア・
アルミナの被膜層を形成した。
は、ハニカム断面積1ood、長さ1αセル壁厚0.2
5m、セル径1.0IOL×1.oIaIノハニカム状
担体にディップ法により被覆し、80℃で1時間乾燥後
、5oo′Cで1時間熱処理して担体表面にチタニア・
アルミナの被膜層を形成した。
次に白金塩水溶液を含浸し、300″Cの水素雰囲気で
還元処理する方法により白金を担体1oomlあたり約
1101n 担持し、触′媒とした。
還元処理する方法により白金を担体1oomlあたり約
1101n 担持し、触′媒とした。
これらの触媒の性能評価については一酸化炭素(CO)
の浄化率を下記の条件で測定した。
の浄化率を下記の条件で測定した。
空間速度 7oooohr−’
GO濃度 200 ppm
触媒温度 250 ’C
また、寿命試験として800′Cで1000時間熱処理
後のCO浄化率を同様にして測定した。
後のCO浄化率を同様にして測定した。
第1表にこれらの結果を示す。比較例として、チタニア
、アルミナを単独で水性組成物として用いた場合の性能
結果も合わせて示す。
、アルミナを単独で水性組成物として用いた場合の性能
結果も合わせて示す。
第1表
し
[
[
「
この結果から明らかなように、金属アルコキシドから調
製したチタニア・アルミナ被膜を持つ触媒はすぐれた性
能を示す。
製したチタニア・アルミナ被膜を持つ触媒はすぐれた性
能を示す。
中でもチタンテトライソプロポキシドTi(i−C3H
70)4とアルミニウム5ec−ブトキシドA//(s
ec−C4H90)5から調製されたものが最もすぐれ
ていた。また、その場合にアンモニア水を少量使用して
も性能にあまり差はない。したがって、アンモニア水は
ゲル化促進剤として使用することができる。
70)4とアルミニウム5ec−ブトキシドA//(s
ec−C4H90)5から調製されたものが最もすぐれ
ていた。また、その場合にアンモニア水を少量使用して
も性能にあまり差はない。したがって、アンモニア水は
ゲル化促進剤として使用することができる。
なお、チタニアとアルミナの粒子が均一に分散している
のが最もよい。次にアルミナが先に成長し、遅れてチタ
ニアが成長する場合であり、これハ多孔状のアルミナ上
にチタニアがコーティングされた状態となる。最もよく
ないのはチタニアが先に成長し、アルミナがその後成長
する場合である。
のが最もよい。次にアルミナが先に成長し、遅れてチタ
ニアが成長する場合であり、これハ多孔状のアルミナ上
にチタニアがコーティングされた状態となる。最もよく
ないのはチタニアが先に成長し、アルミナがその後成長
する場合である。
ここでは担体としてアルミン酸石灰と溶融シリカとの重
量比3:1の混合物を水と混練してノーニカム状に押出
し成形し、乾燥後、1000℃で熱処理した担体を使用
したが、本発明において使用できる担体はこれに限定す
るものではなく、コープイライト、ムライトからなる担
体でもよい。しかし、コーティング被膜と担体との密着
性を考慮した場合には多孔性、低膨張係数を有するノ・
ニカム状担体が望ましい。
量比3:1の混合物を水と混練してノーニカム状に押出
し成形し、乾燥後、1000℃で熱処理した担体を使用
したが、本発明において使用できる担体はこれに限定す
るものではなく、コープイライト、ムライトからなる担
体でもよい。しかし、コーティング被膜と担体との密着
性を考慮した場合には多孔性、低膨張係数を有するノ・
ニカム状担体が望ましい。
・一実施例2〉
実施例1においてすぐれた特性を示したチタンテトライ
ソプロポキシドとアルミニウム5ea−フ。
ソプロポキシドとアルミニウム5ea−フ。
トキシドから調製したチタニア・アルミナ被膜を用する
触媒について、被膜の熱処理温度について検討した。そ
の結果を第2表に示す。
触媒について、被膜の熱処理温度について検討した。そ
の結果を第2表に示す。
この結果から、熱処理温度が低すぎると後で担持した白
金が被膜に埋没していく状態となり、寿命が劣る。また
、高温すぎてもチタニア・アルミナとしての特性が発揮
できない。したがって、500〜600 ’Cが最適で
あった。
金が被膜に埋没していく状態となり、寿命が劣る。また
、高温すぎてもチタニア・アルミナとしての特性が発揮
できない。したがって、500〜600 ’Cが最適で
あった。
・S′、実施例3〉
金属アルコキシドからチタニア・アルミナの水性組成物
を調製する方法として、金属アルコキシドを熱分解した
場合について示す。
を調製する方法として、金属アルコキシドを熱分解した
場合について示す。
チタンテトライソプロポキシドとアルミニウム5ec−
ブトキシドを用いて、反応炉400’Cの中へ導入する
ことによって微細なチタニア−アルミナ粒子が得られた
。このチタニア・アルミナ粒子を30wt%の水性組成
物として、実施例1と同じハニカム状担体に被膜を形成
し、実施例1におけるNα4の場合と比較した。性能評
価方法は実施例1と同様である。
ブトキシドを用いて、反応炉400’Cの中へ導入する
ことによって微細なチタニア−アルミナ粒子が得られた
。このチタニア・アルミナ粒子を30wt%の水性組成
物として、実施例1と同じハニカム状担体に被膜を形成
し、実施例1におけるNα4の場合と比較した。性能評
価方法は実施例1と同様である。
(以 下金 白)
第3表
この結果から明らかなように、チタニア・アルミナの調
製方法としては、加水分解の力が熱分解に比べてすぐね
、ている。
製方法としては、加水分解の力が熱分解に比べてすぐね
、ている。
〈実施例4〉
実施例1においてすぐれた性能を示したチタンテトライ
ソプロポキシドとアルミニウム5aC−ブトキシドを用
いて調製したチタニア・アルミナ被膜を持つハニカム状
担体に対して自動車用触媒としての性能評価をした。
ソプロポキシドとアルミニウム5aC−ブトキシドを用
いて調製したチタニア・アルミナ被膜を持つハニカム状
担体に対して自動車用触媒としての性能評価をした。
担体の形状はハニカム断面積100ctA、長さ8Cr
ll 、 セに壁厚0.25m 、 セ/l/径1.0
m#! X 1.0jll ’t’ある。
ll 、 セに壁厚0.25m 、 セ/l/径1.0
m#! X 1.0jll ’t’ある。
上記の担体に、硝酸セリウム水溶液を含浸した後s o
o ”r:で熱処理する方法により酸化セリウムを4
11休1eツlたり20g相当担持させ、次に白金塩と
ロジウム塩を含む水浴液を含侵し、300″Cの水素雰
囲気下で還元処理することにより担体11当たり白金’
に1g、ロジウムf 5 g相当担持させた。
o ”r:で熱処理する方法により酸化セリウムを4
11休1eツlたり20g相当担持させ、次に白金塩と
ロジウム塩を含む水浴液を含侵し、300″Cの水素雰
囲気下で還元処理することにより担体11当たり白金’
に1g、ロジウムf 5 g相当担持させた。
性能試験は1.61のV −4エンジンを使用し、理論
空燃比における排ガス温度が450℃になる所に触媒を
設置し、測定した。
空燃比における排ガス温度が450℃になる所に触媒を
設置し、測定した。
触媒の初期特性を図に示した。さらに触媒寿命をテスト
するために、触媒層の温度800’C,空間速度5oo
oohr−’で100時間有鉛ガンリンを用いて耐久テ
ストt−行った。そして、その後の性能は初期と同様に
測定した。
するために、触媒層の温度800’C,空間速度5oo
oohr−’で100時間有鉛ガンリンを用いて耐久テ
ストt−行った。そして、その後の性能は初期と同様に
測定した。
評価方法は炭化水素(ac)、co、−酸化窒素(NO
)の浄化率が80%の空燃比幅をウィンドウ幅として測
定した。
)の浄化率が80%の空燃比幅をウィンドウ幅として測
定した。
その結果、初期におけるウィンドウ幅は0.24゜この
結果から、本発明の触媒は自動車用として° も十分な
性能を示し、pb、sの被毒に対しても耐久性を維持し
ていることがわかる。
結果から、本発明の触媒は自動車用として° も十分な
性能を示し、pb、sの被毒に対しても耐久性を維持し
ていることがわかる。
発明の効果
本発明により得らね、る触媒は、耐熱性、耐鉛被毒性に
すぐれ、各種燃焼機器や自動車用触媒として広く利用で
きる。
すぐれ、各種燃焼機器や自動車用触媒として広く利用で
きる。
図は本発明の実施例の触媒における自動車用触媒として
の性能を示す図である。
の性能を示す図である。
Claims (2)
- (1)金属アルコキシドから調製したチタニア・アルミ
ナからなる水性組成物を担体上に均一に付着させた後、
400℃以上の温度で焼成して前記担体表面上にチタニ
ア・アルミナ被膜を形成し、この被膜層に希土類金属酸
化物または白金族金属を担持させることを特徴とする排
ガス浄化用触媒の製造法。 - (2)金属アルコキシドが、チタンのエトキシドまたは
イソプロポキシドと、アルミニウムのイソプロポキシド
またはsec−ブトキシドである特許請求の範囲第1項
記載の排ガス浄化用触媒の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60291633A JPH0628730B2 (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 排ガス浄化用触媒の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60291633A JPH0628730B2 (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 排ガス浄化用触媒の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62149338A true JPS62149338A (ja) | 1987-07-03 |
JPH0628730B2 JPH0628730B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17771481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60291633A Expired - Lifetime JPH0628730B2 (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 排ガス浄化用触媒の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0628730B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5143886A (en) * | 1990-02-07 | 1992-09-01 | Snamprogetti S.P.A. | Catalytic composition for the dehydrogenation of C2 -C5 paraffins |
US5210062A (en) * | 1991-08-26 | 1993-05-11 | Ford Motor Company | Aluminum oxide catalyst supports from alumina sols |
JP2017221868A (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP60291633A patent/JPH0628730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5143886A (en) * | 1990-02-07 | 1992-09-01 | Snamprogetti S.P.A. | Catalytic composition for the dehydrogenation of C2 -C5 paraffins |
US5210062A (en) * | 1991-08-26 | 1993-05-11 | Ford Motor Company | Aluminum oxide catalyst supports from alumina sols |
JP2017221868A (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0628730B2 (ja) | 1994-04-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |