JPS62149344A

JPS62149344A - 排ガス浄化用触媒の製造法

Info

Publication number: JPS62149344A
Application number: JP60295238A
Authority: JP
Inventors: Hironao Numamoto; 浩直沼本; Atsushi Nishino; 敦西野; Yasuhiro Takeuchi; 康弘竹内; Yukiyoshi Ono; 之良小野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-12-25
Filing date: 1985-12-25
Publication date: 1987-07-03

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】産業上の利用分野本発明は、耐熱衝撃特性を強く要望される条件下で自動
車排ガスあるいは各ｆ４１ｆ燃焼機器排ガスを浄化する
触媒の製造方法に関する。

従来の技１ホｊ従来、面１熱衝１１￥特性のよい担体としてはコージュ
ライトが知られている。しかし、コージュライト担体は
比表面積が小さいために、ウォッシュコートと呼ばれる
処理により、活性アルミナを担持している。活性アルミ
ナは８００〜１０００°Ｃにおいては表面積も大きく優
れた担体である。しかし、それ以上の高２晶匝用時には
、シンタリング（Ｃよって比表面積が急激に減少し、安
定なα−アルミナになってしまう。この時、担持金属は
担体中に埋没したり、金属の凝集を起こしたりして触媒
性能が力比する。また、急熱、Ｚｌ、冷のきびしい条件
下では、しばしばウォッシュコート層の表面剥六１１が
起こる。

本発明者らはアルミン酸石灰を含んでなる担体を検討、
して来だが（特開昭４８−７１７９２号公報）、この担
体は骨材として溶融シリカなどを用いることによって熱
膨張係数の低い触媒担体を得ることができ、比表面積も
５０〜１０ｍ２／Ｉと大きく、すぐれた触媒担体である
。しかし、この担体も１０００’Ｃ以上の使用に際して
は、比表面積が減少して来る。そこで、担体中に酸化チ
タンを含める方法（特開昭５６−１２６４４７号公報）
あるいは担体上に酸化チタンのスラリーを塗布し熱処理
して酸化チタンの被覆層を形成する方法（Ａｉ！７開昭
６６−１２６４４７号公報）を検討した。

しかし担体中に酸化チタンを含めたものでは、触媒担体
の性能をよくするためには酸化チタンを５重量％以上、
望ましくは１０重量％以上含有させる必要がある。しか
し、酸化チタンを多くすることは、担体の熱１膨張係数
を大きくすることとなり。

首１熱ｆ釘撃特性を悪くする。また、担体上に酸化チタ
ンをコーティングしたものは酸化チタンが少量でよい性
能が得られるが、この方法でも望ましくは５〜１０重量
％の酸化チタンを必要としだ。

発明が解決しようとする問題点従来の触媒担体では触媒の耐熱性、耐久性を助けるだめ
に酸化チタンを望ましくは６重ｆ８−％以上匝用して来
た。しかし、酸化チタンを多く（実用することは担体の
熱膨張係数を大きくするので好ましくない。また、同じ
担持触媒金属量でよりよい性能を得るだめの工夫が不十
分であった。

本発明はかかる点に濫みてなされたもので、少量の酸ｒ
ヒチクンを用い、しかも担持触媒金属の効果を発揮させ
る触媒を得る方法を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段本発明は前記問題点を解決するため、白金族金属を担持
した酸化チタンが含まれる水性組成物を、アルミン酸石
灰を含む担体に被覆し、焼成することによって、前記酸
化チタンを担体上に結合するものである。

作用本発明の方法によれば、白金族金九は全て酸化チタン上
に担持されているので、白金族金属と酸化チタンとの相
互作用により、従来のものよりも附熱性、耐久性におい
てすぐれた性能を持つようになる。捷だ、酸化チタンの
被狡量も従来より少なくてよいので、担体の熱膨’Ｊ係
数も小さくでき、このだめ触媒が従来よりもさらに耐熱
衝撃性を必要とする条件下での１史用が可能となる。

実施例〈実施例１〉アルミン酸石灰２６Ｍ量部と溶融シリカ７５重量部との
混合物を水と混練して、ハニカム状に押出し成形し、乾
燥後１０００°Ｃで熱処理し、以下に示ずハニカム状触
媒担体を得た。

ハニカム面直径　　　１ｏｏｍｍｌ（さ　　　　　　　　　　　　　　　　２（）ｍｍ→
１ルＡｉｖＩリ−ｔ”’＋　　−＆ｍｍセル径　　　１
，２ｍｍＸ１．２ｎ＋ｍなお、本発明に適用できるノ・
ニカム状担体は上記ｆＪ１成のものに限らない。担体の
アルミン酸石灰含量は機械的強度、熱膨張係数から考え
ると。

１６〜４０重量％が望ましい。また骨材としては溶融、
シリカに限定することなく、熱膨張係数の小さなもので
あれば、コージュライト、スボジュメン等でもよい。

一万、白金族金ＪＩＡを担持した酸化チタンを以下の様
にして調製した。

塩化白金酸と塩化パラジウムとを含む水溶液中に、酸化
チタンを１０分間浸漬し、その後３００°Ｃの水素還元
雰囲気下で還元処理して白金及びパラジウムを酸化チタ
ンに対してそれぞれ１重世％及びＯ−５重量％担持させ
た。この酸化チタンをかるく粉砕して純水を加え、酸化
チタン含有量３０重量％のスラリーとした。

このスラリーに上記触媒担体を浸漬し、引き上げてセル
内につまっているスラリーを空気流で吹き飛はし、１０
０’Ｃで１時間乾燥した後に、６００°Ｃで３時間焼成
した。酸化チタンの被覆量はハニカム状担体に対し、５
Ｍ量％であった。

〈比１１り１！／１１１＞アルミン酸石灰２６重量部と溶融シリカ７０重量都及び
酸化チタン６重量部の混合物を使用して押出し成形し、
実施例１と同様なハニカム状担体を得た。その後白金及
びパラジウムを担体に対して、それぞれ０．０６重量％
、　０．０２５重量％となる様に含浸法により担持させ
た。

〈比較例２〉実施例１において１史用したハニカム状担体に酸化チタ
ンのスラリーを被覆し、１００°Ｃで１時間乾燥後、６
００°Ｃで３時間焼成した。この時の酸化チタン被覆量
は担体に対して、６重量％であった。この後、白金、パ
ラジウムを担体に対して。

それぞれ０．０６　：１ａｆａ％、　０−０２６重量％
となる様に含浸法により担持させた。

実施例１および比較例１．２で得た触媒の性能は、初期
と８００°Ｃで１００時間加熱後の一酸化炭素ＣＯの浄
化率で比較した。

このｔ’Ｔｔ　ｒＬ率の測定条件は空間速度２００００
ｈｒ’＋　ＧＯ＋Ｊ＋ｕ度３００　ｐｐｍ、触媒のｎ１
８度２００°Ｃである。この結果を第１表に示す。

第１表上記の結果から明らかな様に、白金族金属触媒は酸化チ
タン上に担持されることによって耐熱性。

耐久性においてすぐれた効果を示した。

〈実施例２〉実施例１において白金、パラジウムを含む水溶液の濃度
を変化させ、酸化チタンに対する担持量を変化させた。

前記と同様の方法でＣＯ浄化率をｕ］１１定した結果を
第２表に示す。

第２表るラジウムを担持さ？ｉは１０ｍｆｆｔ％以下であること
が望ましい。すなわち、少ない酸化チタンに多くの白金
、パラジウムを担持してもその効果は少なく、かえって
逆効果になる。

〈実施例３〉実施例１において白金、パラジウムを含む水溶液のび３
度を変化させたが、ノ・ニカム状担体への白金、パラジ
ウムの担持量は一定になるように酸化チタンの被覆量を
調整して検討した。ＣＯ浄化率を測定した結果を第３表
に示す。

第３表上記の結果から明らかな様に、酸化チタンの担持量゛が
多い方が触媒は分散性がよく、耐熱性、耐久性において
もすぐれた効果を示した。

しかし、酸化チタンを多く被覆させると、実１祭に使用
する場合には多量のアトリノンヨンロスが起こってくる
。したがって、酸化チタンの被覆量は１０重量％以下が
望ましい。また、多くの酸化チタンを匝用すると担体の
熱１１Ｊ　ＪＩＱ係数は大きくなるので、耐熱衝字特性
は悪くなる。どの様な条件下で触媒を使用するかによっ
て最適な被覆量を考）、ばする必要がある。

〈実施例４〉実施例１において酸化チタンのスラリーをノ・ニカム状
担体上にコーテイング後、４００〜１０００°Ｃの湿度
でそれぞれ熱処理し、触媒を得た。

これらの触媒についても上記に述べたと同様の方法でＧ
Ｏ浄化率を測定した。さらにアトリシヲンロスの試験と
して、触媒に真上から１　ｊｌ　／　ｃＡの加重、２０
１１ｚの振動を３時間与えた。結果は初期から落下量を
差し引いたものの重量％で示した。

（以下金　白）第　４　衣上記の結果から明らかな様に、低い編匣ではアトリショ
ンロス量が多く、熱処理へｎ度が高くなるにしたがって
、担体とｗＬ覆層とのＸｎ性が上がり。

アトリションロス量は少なくなる。また、ＣＯ浄化性能
に対しては、熱処理温度が高くなりすぎるとＧＯ浄化性
能が低下してくる。したがって、熱処理温度は６００〜
１０００°Ｃで行なうのがよい。

〈実施例６〉実施例１において白金族金属を担持した酸化チタンは純
水を加えてスラリーとしたが、その際にＷアルミニウム
またはアルミナゾルを加えて触媒を得た。アルミナゾル
は硝酸で安定化したもので、アルミナ分２０重量％のも
のを使用した。

この時の性能評価は上記に述べたと同様の方法でＣＯ浄
化率を測定することにより行った。さらにアト’Ｊ　’
／　＝ｉンロスの試験は実施例４と同様の方法で行った
。

（以下　余　白）上記の結果から明らかな様に、酸化チタンを含むスラリ
ーを硝酸アルミニウムまたはアルミナゾルと一緒に被覆
することで、酸化チタン層と担体との°１モ・溶性が向
上することがわかった。ＣＯの浄化率に対してはあまり
差はなかった。

〈実施例６〉アルミン酸石灰２６重量部と溶融ノリカフ６重量部との
混合物を１吏用して、押出し成形し、その１１０００’
ｃで熱処理し、以下に示すハニカム状触媒担体を得た。

ハニカム面直径　　　　ＩＱＱｍｒｎ長　　さ　　　　　　　　　　　　　　１００ｍｍハニ
カムのセル壁厚　　　０．３ｍｒｎセル径　　　　　１
＋２ｍｍ×１．２ｍｍこの担体に実施例１と同様な方法
でｐｔ　、　Ｒｈを担持した酸化チタンのスラリーを６
重量％被覆した。この時のＲｈは硝酸ロジウムを使用し
、Ｐｔ。

Ｒｈの担持量は担体容積１β当たり、それぞれ１．０，
９　、　Ｏ−２，９とした。

この触媒を１史用して以下に示す自動車での性能評価試
験を行った。

自動車エンジンは１．８１を（吏１ｆｌ　Ｌ、理論空燃
比における排ガスｌ晶度が４６０°Ｃになる所に設置し
りＩ１１定した。

触媒の初期特性を図に示した。さらに触媒ツｒ命をテス
トするため、水蒸気１０％、９００°Ｃで２０時間処理
し、その後の性能を評価した。評価方法としては炭化水
素（Ｈｃ）、ｃｏ、−酸化窒素（ＮＯ）の浄化率が８０
％以上の空燃比幅をウィンドウ幅として測定した。その
結果、ウィンドウ幅は初期でＯｊ９，９００°Ｃ，２０
時間処理後で０．１６であった。

上記の結果から明らかな様に５本発明の触媒は自動車用
排ガス浄化用触媒としてもすぐれた性能を持つものであ
る。

発明の効果本発明によれば、従来よりも少量の酸化チタンで触媒の
すぐれた性能を発揮させることができる。

また、酸化チタン被覆量が少なくなったので、担体の熱
膨張係数も小さく耐熱衝撃特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

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。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名空燃
比

Claims

【特許請求の範囲】

（１）白金族金属を担持した酸化チタンの水性組成物を
アルミン酸石灰を含む担体上に被覆し、焼成して前記担
体上に前記酸化チタンを結合することを特徴とする排ガ
ス浄化用触媒の製造法。
（２）前記水性組成物が、水溶性アルミニウム塩または
アルミナゾルを含む特許請求の範囲第１項記載の排ガス
浄化用触媒の製造法。
（３）前記担体が、耐熱性骨材とアルミン酸石灰からな
るハニカム状担体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。
（４）前記焼成温度が６００〜１０００℃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。