JPS62277150A - Catalyst for purifying exhaust gas - Google Patents

Catalyst for purifying exhaust gas

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JPS62277150A
JPS62277150A JP61120839A JP12083986A JPS62277150A JP S62277150 A JPS62277150 A JP S62277150A JP 61120839 A JP61120839 A JP 61120839A JP 12083986 A JP12083986 A JP 12083986A JP S62277150 A JPS62277150 A JP S62277150A
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JP
Japan
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catalyst
platinum
composite oxide
perovskite
exhaust gas
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Application number
JP61120839A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Takada
登志広 高田
Shinichi Matsumoto
伸一 松本
Naoto Miyoshi
直人 三好
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title catalyst having high durability and purifying property by depositing a perovskite(-like) composite oxide of at least platinum and a lanthanoide element or an alkaline-earth metal on a catalyst carrier. CONSTITUTION:The perovskite-like composite oxide expressed by the general formula ABO3 (A is a lanthanoide element or an element selected from alkaline- earth metals, and B is platinum or a mixture of platinum and a transition metal) or the perovskite-like composite oxide shown by K2NiF4, etc., is deposited on the catalyst carrier to obtain the catalyst for purifying exhaust gas. In this case, the catalyst carrier layer is firstly formed on the surface of the carrier base material, and then the composite oxide is deposited on the carrier layer. Consequently, the platinum is capable of sufficiently exhibiting its SV (space velocity) characteristic.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関例えば自動車の排ガス浄化用触媒に
関するもので、詳しくは、白金をペロブスカイト型複合
酸化物構造として触媒担体に担持させることによって、
J:り優れた浄化作用を発揮さけるとともに、白金の熱
劣化、合金化を防止し、耐久性及び浄化性能の高い排ガ
ス浄化用触媒を促供するものである。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas of internal combustion engines, such as automobiles. By supporting it on a catalyst carrier,
J: In addition to exhibiting an excellent purification effect, it also prevents thermal deterioration and alloying of platinum, thereby promoting an exhaust gas purification catalyst with high durability and purification performance.

[従来技術] 一般に、自動車の排ガス浄化用触媒は触媒担体と、該触
媒担体に担持された触媒成分とから構成されている。そ
して触媒成分としては白金、パラジウム、ロジウムなど
の貴金属が単独あるいは組み合わせて用いられている。
[Prior Art] Generally, a catalyst for purifying automobile exhaust gas is composed of a catalyst carrier and a catalyst component supported on the catalyst carrier. Precious metals such as platinum, palladium, and rhodium are used alone or in combination as catalyst components.

しかしながら、これらの貴金属特にロジウムは資源的に
豊富ではなく、また価格面からも高価である。またパラ
ジウムは白金に比べ耐熱性に優れているものの、ガソリ
ン中の鉛や潤滑油中のリンなどに対する耐被毒性が著し
く劣る。このため、排ガス中のCO(−酸化炭素) 、
HC(炭化水素)の酸化及びNOx(窒素酸化物)の還
元を目的とづる三元触媒としては、ロジウムに比べまだ
資源的に余裕のある白金が必須成分となっている。
However, these precious metals, especially rhodium, are not abundant in resources and are also expensive. Furthermore, although palladium has superior heat resistance compared to platinum, it is significantly inferior in poison resistance to lead in gasoline and phosphorus in lubricating oil. For this reason, CO (-carbon oxide) in exhaust gas,
As a three-way catalyst for the purpose of oxidizing HC (hydrocarbons) and reducing NOx (nitrogen oxides), platinum is an essential component since it has more resources than rhodium.

しかし、白金は高温の酸素雰囲気中で酸化され、焼結す
るために、触媒成分としての活性化が著しく低下してし
まう。また、白金とパラジウムとが共存すると低融点の
合金を形成して失活する。
However, since platinum is oxidized and sintered in a high-temperature oxygen atmosphere, its activation as a catalyst component is significantly reduced. Furthermore, when platinum and palladium coexist, they form an alloy with a low melting point and are deactivated.

従来の排ガス浄化用モノリス触媒において、高温で生じ
る触媒成分の熱劣化を防止するための一方法として、ロ
ジウムを担持させたランタノイド酸化物の粉末と、白金
を担持させたアルミナ粉末とを混合してスラリー状にし
、それに担体基材を浸漬しスラリーを付着させて、乾燥
、焼成するモノリス触媒の製造方法が知られている(特
開昭60−19037号公報)。
One way to prevent the thermal deterioration of catalyst components that occurs at high temperatures in conventional monolithic exhaust gas purification catalysts is to mix rhodium-supported lanthanide oxide powder and platinum-supported alumina powder. A method for producing a monolithic catalyst is known in which a slurry is formed, a carrier base material is immersed in the slurry, the slurry is applied thereto, and the monolithic catalyst is dried and fired (Japanese Patent Laid-Open No. 19037/1983).

これは酸素ストレージ能を右するランタノイド酸化物に
ロジウムを担持させることにより、熱劣化の要因である
Rh2Q3の生成を防止し、さらには、ロジウムとアル
ミナの固溶体の生成を防止しようとするものである。
This is an attempt to prevent the formation of Rh2Q3, which is a cause of thermal deterioration, by supporting rhodium on lanthanide oxide, which affects oxygen storage capacity, and furthermore, to prevent the formation of a solid solution of rhodium and alumina. .

[発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、上記した従来の排ガス浄化用触媒の排ガ
ス浄化に対する効果はまだまだ十分なものとはいえない
[Problem to be Solved by the Invention 1] However, the effects of the above-mentioned conventional exhaust gas purification catalysts on exhaust gas purification are still not sufficient.

本発明は、上記したように単に触媒成分の熱劣化を防止
するだけでなく、あわせて、より優れた浄化性能を有す
る排ガス浄化用触媒を提供せんとするものである。
The present invention aims not only to simply prevent thermal deterioration of catalyst components as described above, but also to provide an exhaust gas purifying catalyst that has superior purification performance.

[問題点を解決するための手段] 本発明の排ガス浄化用触媒は、触媒担体とその触媒担体
に担持された触媒成分とからなり、該触媒成分は少なく
ともランタノイド元素又はアルカリ土類金属とのペロブ
スカイト型複合酸化物あるいはその類似複合酸化物であ
ることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises a catalyst carrier and a catalyst component supported on the catalyst carrier, and the catalyst component is a perovskite containing at least a lanthanide element or an alkaline earth metal. It is characterized by being a type composite oxide or a similar composite oxide.

触媒担体は、触媒担体基材と、基材表面に形成された担
持層とから形成することができる。この触媒担体基材は
、ハニカム形状のモノリス担体基材、あるいはペレット
状の担体基材など従来と同様のものを用いることができ
る。又、担体基材の材質は、コージェライト、ムライ1
〜、アルミナ、マグネシア、スピネルあるいは耐熱性、
′i2届など公知のものを用いることができる。
The catalyst carrier can be formed from a catalyst carrier base material and a support layer formed on the surface of the base material. This catalyst carrier base material may be the same as conventional catalyst carrier base materials, such as a honeycomb-shaped monolith carrier base material or a pellet-shaped carrier base material. In addition, the material of the carrier base material is cordierite, Murai 1
~, alumina, magnesia, spinel or heat resistant,
'i2 Notification and other known forms can be used.

触媒担持層は、前記触媒担体基材表面に形成され、触媒
成分を担持させるもので、例えば、比表面積が大きい活
性アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の従来と同様の
材料を用いることができる。
The catalyst supporting layer is formed on the surface of the catalyst carrier base material and supports the catalyst component, and can be made of conventional materials such as activated alumina, zirconia, titanium oxide, etc., which have a large specific surface area.

又、触媒成分を構成するペロブスカイト型複合酸化物は
、一般式ABO3であられすことができる。
Further, the perovskite type composite oxide constituting the catalyst component can be represented by the general formula ABO3.

ここでAはランタノイド元素あるいはアルカリ土類金属
の中から選ばれる元素、Bは白金を単独で、あるいは白
金と遷移金属との混合体である。又、触媒成分はイルメ
ナイト型、BaNi*Os型、KxNiFa型等のいわ
ゆるペロブスカイト型類似構造の複合酸化物でもよい。
Here, A is an element selected from lanthanide elements or alkaline earth metals, and B is platinum alone or a mixture of platinum and a transition metal. Further, the catalyst component may be a complex oxide having a structure similar to so-called perovskite type, such as ilmenite type, BaNi*Os type, KxNiFa type, etc.

なお、触媒担持層をまず10体基材表面に形成した後、
その担持層表面に複合酸化物を担持させるようにすると
、白金をSV(空間速度)特性が十分光揮できる状態に
おくことができるという効果を享有しうる。
Incidentally, after first forming a catalyst supporting layer on the surface of the 10-body substrate,
When the composite oxide is supported on the surface of the support layer, it is possible to enjoy the effect that platinum can be placed in a state where the SV (space velocity) characteristics can be fully volatilized.

本発明において、白金以外の他の触媒成分を触媒担持層
に担持させるかについては、目的に応じて任意に選択で
きる。これらの触媒成分としては、ロジウム(Rh)、
パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ルテニウム
(RUB、オスミウム(Os>等の員金腐、あるいはク
ロム(Cr)、ニッケル(N + ) 、バナジウム(
V)、銅(CIJ)、コバルト(CO)、マンガン(M
n)等の卑金属など従来と同様のものを用いることがで
きる。
In the present invention, whether a catalyst component other than platinum is supported on the catalyst support layer can be arbitrarily selected depending on the purpose. These catalyst components include rhodium (Rh),
Metallic metals such as palladium (Pd), iridium (Ir), ruthenium (RUB, osmium (Os)), or chromium (Cr), nickel (N + ), vanadium (
V), copper (CIJ), cobalt (CO), manganese (M
The same base metals as conventional ones such as base metals such as n) can be used.

[作用1 本発明においては、No還元性に浸れ、三元触媒に必須
な白金を用い、白金をペロブスカイト型もしくはその類
似構造の複合酸化物として含有せしめた触媒成分を用い
、これを触媒担体に担持させている。
[Effect 1] In the present invention, platinum is used as a catalyst component which is characterized by No reducibility and is essential for a three-way catalyst. I am carrying it.

たとえば、白金をランタン(La)、ストロンチウム(
Sr)とのペロブスカイト型複合酸化物(L、a+−x
srxPtoi−j)  (Q≦x≦1 ) トシT触
媒成分を構成するとにより、白金の酸素雰囲気での酸化
による焼結を防ぐことができる。また、白金がペロブス
カイト型複合酸化物として存在するため、白金の熱劣化
(パラジウムとの合金化による失活)を防止することが
可能となる。さらには、複合酸化物の多孔性により排ガ
ス浄化用触媒としての浄化性能が高められる。
For example, platinum is lanthanum (La), strontium (
perovskite type composite oxide (L, a+-x
srxPtoi-j) (Q≦x≦1) By configuring the ToshiT catalyst component, sintering of platinum due to oxidation in an oxygen atmosphere can be prevented. Furthermore, since platinum exists as a perovskite-type composite oxide, it is possible to prevent thermal deterioration of platinum (deactivation due to alloying with palladium). Furthermore, the porosity of the composite oxide improves the purification performance as an exhaust gas purification catalyst.

本発明に係る触媒成分のN OxおよびCOの浄化は次
の反応式に基づくものと考えられる。
It is believed that the purification of NOx and CO from the catalyst component according to the present invention is based on the following reaction formula.

(1)しα)λSV′V、Aぐ、6p、■4ox−4ム
[αχ脚■ニーj”/(JtW○・−針・“±”Nz’
F→[。零S4λ2只ξ−60、−纏+]功】(2)し
式Sへ嘗粘辺、ハ盲−X)シロ鴎ン舅じ跨円−8閥孜0
s−4−1午美CCh T白金をペロブスカイト型複合
酸化物としてアルミナコート層表面に分布させることに
より、白金の特性を十分に発揮させると共に、ペロブス
カイト型構造特有の酸化還元作用(上記(1)、、(2
)式)や酸素ストレージ効果(上記(3)式)を発揮さ
せることができる。
(1) しα)λSV'V, Agu, 6p, ■4ox-4mu [αχ leg ■knee j"/(JtW○・-needle・"±"Nz'
F → [. 0 S4λ2 only ξ-60, -纏+] (2) to the formula S, HA blindness -
s-4-1 Gomi CCh T By distributing platinum as a perovskite-type composite oxide on the surface of the alumina coat layer, the characteristics of platinum can be fully exhibited, and the redox action unique to the perovskite-type structure (see (1) above) can be fully exhibited. ,,(2
) formula) and the oxygen storage effect (formula (3) above) can be exhibited.

[実施例] 以下、具体的実施例に基づき本発明を説明する。[Example] The present invention will be explained below based on specific examples.

(第1実施例) (イ)アルミナ含有率10wt%のアルミナシルア00
9と、アルミナ粉末1000Qと、蒸溜水300(lと
を混合し、撹拌してスラリーを調整した。
(First Example) (a) Alumina Silua 00 with alumina content of 10 wt%
9, alumina powder 1000Q, and distilled water 300 (l) were mixed and stirred to prepare a slurry.

(ロ)このスラリーにコージェライト質からなるハニカ
ム形状のモノリス触媒担体基材を1分間浸漬した侵引き
上げ、空気流によりセル内のスラリーを吹き飛ばし15
0℃で1時間乾燥後、700℃で2時間焼成した。この
操作を2回繰り返して活性アルミナからなる担持層を形
成した。
(b) A honeycomb-shaped monolithic catalyst carrier base material made of cordierite was immersed in this slurry for 1 minute, then pulled up, and the slurry inside the cells was blown away with an air flow.
After drying at 0°C for 1 hour, it was fired at 700°C for 2 hours. This operation was repeated twice to form a support layer made of activated alumina.

(ハ)次に硝酸ランタン(La (NO3) s )、
硝酸ストロンチウム(Sr (NO3)z)、テト7 
二I” 口白金酸(Pt (NOx)ao)を目的の組
成(ここではx=1/2、すなわちL a +hS r
+、6PtOq−a)に調合し、蒸溜水を加えた水溶液
を用意した。
(c) Next, lanthanum nitrate (La (NO3) s ),
Strontium nitrate (Sr (NO3)z), Tet7
2I'' platinic acid (Pt (NOx) ao) with the desired composition (here x = 1/2, i.e. L a + hS r
+, 6PtOq-a) and added distilled water to prepare an aqueous solution.

(ニ)この水溶液に、前記触媒担持層を形成したモノリ
ス担体用基材を1分間浸漬した後、引き上げて余分な水
分を吹き飛ばし、150℃で1時間乾燥後、7Q○℃で
2時間焼成することにより、白金をペロブスカイト型複
合酸化物構造として前記触媒担持層に担持させた。
(d) The base material for the monolithic carrier on which the catalyst support layer has been formed is immersed in this aqueous solution for 1 minute, then pulled out to blow off excess water, dried at 150°C for 1 hour, and then baked at 7Q○°C for 2 hours. As a result, platinum was supported on the catalyst support layer in the form of a perovskite complex oxide structure.

(ホ)次にこれを塩化パラジウム水溶液に1時間浸漬し
た後引き上げ、余分な水分を吹き飛ばし、150”Cで
1時間乾燥させた。
(e) Next, this was immersed in a palladium chloride aqueous solution for 1 hour, then pulled out, excess water was blown off, and dried at 150''C for 1 hour.

このようにして、白金の複合酸化物とパラジウムを混り
合った状態で担持している触媒(I)を得た。
In this way, a catalyst (I) in which a platinum complex oxide and palladium were supported in a mixed state was obtained.

(第2実施例) (イ)スラリーの調製、(ロ)担持層の形成、(ハ)水
溶液の51製、(ニ)触媒成分の担持については、第1
実施例と同様の方法で行った。
(Second Example) (a) Preparation of slurry, (b) Formation of support layer, (c) Preparation of aqueous solution 51, (d) Support of catalyst component
It was carried out in the same manner as in the example.

次にアルミナ含有率1Qwt%のアルミナシルア00g
、アルミナ粉末1000g、イオン交換水3009を調
合し、撹拌してスラリーを調製した。このスラリーに、
すでに白金をペロブスカイト型複合酸化物としてアルミ
ナコート層に形成させたモノリス担体基材を1分間浸漬
した後引き上げ、空気流によりセル内のスラリーを吹き
とばし150℃で1時間乾燥後、700℃で2時間焼成
した。その後、塩化パラジウム水溶液に1時間浸漬した
後引き上げ、空気流により余分な水分を吹きとばし15
0℃で1時間乾燥した。
Next, 00g of alumina silua with alumina content of 1Qwt%
, 1000 g of alumina powder, and 3009 g of ion-exchanged water were mixed and stirred to prepare a slurry. In this slurry,
The monolith carrier base material, on which platinum has already been formed as a perovskite-type composite oxide in an alumina coat layer, was immersed for 1 minute, then pulled out, the slurry inside the cell was blown off with an air flow, dried at 150°C for 1 hour, and then heated at 700°C for 2 hours. Baked for an hour. After that, it was immersed in a palladium chloride aqueous solution for 1 hour, then pulled out, and the excess water was blown off with an air flow.
It was dried at 0°C for 1 hour.

このようにして、白金の複合酸化物担持層とパラジウム
担持層を分離した状態で担持している触媒(If)を得
た。
In this way, a catalyst (If) was obtained in which the platinum composite oxide support layer and the palladium support layer were supported in a separated state.

(第3実施例) (イ)硝酸ランタン、6nMストロンヂウム、テトラニ
トロ白金酸を目的の組成(ここではX−1/2、すなわ
ちL a +/、 S r%P t Ch−s )に調
合し、蒸溜水を加えて水溶液とした。この水溶液を蒸発
乾固し、700℃で2時間焼成して白金の複合酸化物を
形成した。この複合酸化物はXSa回折測定によりペロ
ブスカイト型構造であることが確認された。
(Third Example) (a) Prepare lanthanum nitrate, 6 nM strondium, and tetranitroplatinic acid to a desired composition (here, X-1/2, that is, L a +/, S r%P t Ch-s), Distilled water was added to make an aqueous solution. This aqueous solution was evaporated to dryness and calcined at 700° C. for 2 hours to form a platinum composite oxide. This composite oxide was confirmed to have a perovskite structure by XSa diffraction measurement.

(ロ)次にこの複合酸化物を粉末にし、目的とする白金
量の複合酸化物と、アルミナ含有率10wt%のアルミ
ナシルア00g、アルミナ粉末10oOq、蒸溜水30
0(lを混合し、撹拌してスラリーを調製した。
(b) Next, this composite oxide is powdered, and the target platinum amount of the composite oxide, 00 g of alumina silica with an alumina content of 10 wt%, 10 oOq of alumina powder, and 30 g of distilled water are added.
A slurry was prepared by mixing 0 (l) and stirring.

(ハ)このスラリー中にモノリス担体用基材を1分間4
i11Nし、引き上げて空気流でセル内の余分なスラリ
ーを吹きとばし、150℃で1時間乾燥後、700℃で
2時間焼成した。
(c) Add the monolith carrier base material to this slurry for 1 minute.
The cell was pulled up and the excess slurry inside the cell was blown off with an air stream, dried at 150°C for 1 hour, and then fired at 700°C for 2 hours.

〈二)次に塩化パラジウム水溶液に1時間浸漬し、引き
上げて余分な水分を吹きとばし、150℃で1時間乾燥
した。
(2) Next, it was immersed in a palladium chloride aqueous solution for 1 hour, pulled out, excess moisture was blown off, and dried at 150° C. for 1 hour.

このようにして、白金の複合酸化物とパラジウムを混り
合った状態で担持している触媒(lI[)を得た。
In this way, a catalyst (lI[) in which a platinum complex oxide and palladium were supported in a mixed state was obtained.

(第4実施例) (イ)複合酸化物の形成、(ロ)スラリーの調製、(ハ
)白金複合酸化物の担持については第3実施例と同様の
方法で行った。
(Fourth Example) (a) Formation of a composite oxide, (b) preparation of a slurry, and (c) support of a platinum composite oxide were carried out in the same manner as in the third example.

次にアルミナ含有率10wt%のアルミナシルア00g
、アルミナ粉末1000a、1lfl水300gを調合
し、撹拌してスラリーを調製した。このスラリーに、す
でに白金をベロアスカイ1〜型複合酸化物構造として担
持させた活性アルミナからなるモノリス担体用基材を1
分間浸漬した後引き上げ、空気流によりセル内のスラリ
ーを吹きとばし、150℃で1時間乾燥後700℃で2
時間焼成した。次にこれを塩化パラジウム水溶液に1時
間浸漬した後、引き上げ、空気流により余分な水分を吹
きとばし、150℃で1時間乾燥した。
Next, 00g of alumina silua with alumina content of 10wt%
, 1000a of alumina powder, and 300g of 1lfl water were mixed and stirred to prepare a slurry. To this slurry, a monolith carrier base material made of activated alumina on which platinum has already been supported in the form of a velor sky 1~ type composite oxide structure is added.
After soaking for a minute, lift the cell, blow off the slurry inside the cell with an air stream, dry at 150℃ for 1 hour, and then dry at 700℃ for 2 hours.
Baked for an hour. Next, this was immersed in an aqueous palladium chloride solution for 1 hour, then taken out, excess moisture was blown off with an air stream, and dried at 150° C. for 1 hour.

このようにして、白金複合酸化物の担持層とパラジウム
担持層を分離した状態で担持している触媒(TV )を
得た。
In this way, a catalyst (TV) was obtained in which the platinum composite oxide support layer and the palladium support layer were supported in a separated state.

(比較例1) (イ)アルミナ含有率10wt%のアルミナシルア00
C]、アルミナ粉末10009、蒸溜水300gと、さ
らに酸化ランタン、炭酸ストロンチウムを混合し、撹拌
してスラリーを調製した。
(Comparative Example 1) (a) Alumina Silua 00 with alumina content of 10 wt%
C], alumina powder 10009, 300 g of distilled water, and further lanthanum oxide and strontium carbonate were mixed and stirred to prepare a slurry.

(0)このスラリーにモノリス担体用基材を1分間浸漬
した後引き上げて、1時間乾燥後、700℃で2時間焼
成してla、3rを含有するアルミナコート層を形成し
た。
(0) A base material for a monolithic carrier was immersed in this slurry for 1 minute, then pulled out, dried for 1 hour, and then fired at 700° C. for 2 hours to form an alumina coat layer containing la and 3r.

(ハ)次にこれをジニトロジアンミン白金[Pt(NH
3) 2 (Not )x ]水溶液に1時間浸漬した
浚、150℃で1時間乾燥して、1a、3r、ptをそ
れぞれモル比が1:1:2の割合で含有するアルミナ担
持層を形成した。
(c) Next, this is dinitrodiammine platinum [Pt(NH
3) 2 (Not ) did.

(ニ)次に塩化パラジウム水溶液に1時間浸漬した後、
150℃で1時間乾燥した。
(d) Next, after being immersed in a palladium chloride aqueous solution for 1 hour,
It was dried at 150°C for 1 hour.

このようにして、白金とパラジウムを混り合った状態で
担持している触媒(v)を得た。
In this way, a catalyst (v) supporting platinum and palladium in a mixed state was obtained.

(比較例2) (イ)スラリーの形成、(ロ)担持層の形成、(ハ)触
媒の担持については、比較例1と同様の方法で行った。
(Comparative Example 2) The same methods as in Comparative Example 1 were used to (a) form a slurry, (b) form a support layer, and (c) support a catalyst.

次にアルミナ含有率10wt%のアルミナシルア00g
、アルミナ粉末1000g、蒸溜水3009を混合し、
撹拌してスラリーをvAvJシた。このスラリーに、す
でにLa、Sr、Ptをそれぞれモル比で1:1:2の
割合で含有しているアルミナからなる担持層を有するモ
ノリス担体用基材を1分間浸漬した後、引き上げて空気
流によりセル内のスラリーを吹きとばし、150℃で1
時間乾燥した後、700℃で2時間焼成した。次にこれ
を塩化パラジウム水溶液に1時間浸漬し、150℃で1
時間乾燥した。
Next, 00g of alumina silua with alumina content of 10wt%
, mixed 1000g of alumina powder and 3009g of distilled water,
The slurry was stirred to vAvJ. A base material for a monolithic carrier having a support layer made of alumina containing La, Sr, and Pt in a molar ratio of 1:1:2, respectively, was immersed in this slurry for 1 minute, and then pulled out and air-flowed. The slurry in the cell was blown away and heated at 150°C.
After drying for an hour, it was fired at 700°C for 2 hours. Next, this was immersed in a palladium chloride aqueous solution for 1 hour and heated to 150°C for 1 hour.
Dry for an hour.

このようにして、白金の担持層とパラジウムの担持層を
分離した状態で担持している触媒(VI)を得た。
In this way, a catalyst (VI) in which a platinum support layer and a palladium support layer were supported in a separated state was obtained.

(比較例3) アルミナ含有率10wt%のアルミナシルア00g、ア
ルミナ粉末1000g、蒸溜水300Q。
(Comparative Example 3) 00 g of alumina silua with an alumina content of 10 wt%, 1000 g of alumina powder, and 300 Q of distilled water.

さらに助触媒としてのペロブスカイト型複合酸化物L 
ao、qs ro、3 COO3を撹拌してスラリーを
調整した。
Furthermore, perovskite type composite oxide L as a co-catalyst
A slurry was prepared by stirring ao, qs ro, and 3 COO3.

このスラリーにモノリス担体用基材を1分間浸漬した後
引き上げて1時間乾燥後、700’Cで2時間焼成して
L ao、7S ro、3 Co O3を含有するアル
ミナコート層を形成した。
The base material for a monolithic carrier was immersed in this slurry for 1 minute, then pulled out, dried for 1 hour, and then fired at 700'C for 2 hours to form an alumina coat layer containing Lao, 7Sro, and 3CoO3.

次に、これをジニトロジアミン白金[Pt(N+−13
)2 (NO2)zl水溶液に1時間浸漬した後、15
0℃で1時間乾燥してptを担持した。
Next, this was dinitrodiamine platinum [Pt(N+-13
)2 After 1 hour immersion in (NO2)zl aqueous solution, 15
It was dried at 0° C. for 1 hour to support pt.

次に塩化パラジウム水溶液に10時間浸漬した後、15
0℃で1時間乾燥してPdを担持した。
Next, after immersing in a palladium chloride aqueous solution for 10 hours,
It was dried at 0° C. for 1 hour to support Pd.

このようにして、ペロブスカイト型複合酸化物Lao7
Sro、IC0O3を含有し、PtとPdを混り合った
状態で担持している触媒(VI)を得た。
In this way, perovskite type composite oxide Lao7
A catalyst (VI) containing Sro, ICOO3 and supporting Pt and Pd in a mixed state was obtained.

第  1  表 実施例1〜4にす1gられた4種類の触媒と比較例1.
2.3より得られた3種類の触媒の成分含有量を11表
に示す。
Table 1 Four types of catalysts containing 1 g in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.
Table 11 shows the component contents of the three types of catalysts obtained from 2.3.

(耐久試!A) これら6種類の触媒に対し、以下の方法により耐久試験
を実施し、浄化性能を評価した。
(Durability Test! A) A durability test was conducted on these six types of catalysts using the following method to evaluate their purification performance.

耐久試験は、6気筒2800ccエンジンの排気系に触
媒を設置する方法で、空燃比(Δ/F)を16.0.S
Vを60.000)−1r−’、触媒床温度800℃、
200時間実施した。
The durability test was conducted by installing a catalyst in the exhaust system of a 6-cylinder 2800cc engine, and setting the air-fuel ratio (Δ/F) to 16.0. S
V is 60.000)-1r-', catalyst bed temperature is 800°C,
It was carried out for 200 hours.

また被毒により劣化を促進させるため、エンジン吸気系
に1時間当り3O−CCのエンジンオイルを滴下し、燃
料として0.05CI/文の鉛を含有するガソリンを使
用した。
In order to accelerate deterioration due to poisoning, 3O-CC engine oil was dripped into the engine intake system per hour, and gasoline containing 0.05 CI/liter of lead was used as fuel.

浄化性能については、CO2%、C3Ha20oppm
、CC3H5800pl)、022%、00210%、
H2O10%残りはNZで、5V=56750Hr −
’として触媒を通過させ、C01HCの浄化率を測定し
た。
Regarding purification performance, CO2%, C3Ha20oppm
, CC3H5800pl), 022%, 00210%,
H2O 10% the rest is NZ, 5V = 56750Hr -
' was passed through the catalyst, and the purification rate of CO1HC was measured.

測定の結果1りられたCo、HCの浄化率と温度の関係
をそれぞれ第1図および第2図に示す。
The relationship between the purification rate of Co and HC obtained as a result of the measurement and the temperature is shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively.

これによると、比較例1.2より1qられた触媒V、V
[rf、t、280〜3oo℃付近でC○及ヒHCの浄
化性能を有している。また、比較例3より得られた触媒
■においては、助触媒としてベロアスカイ1〜型複合酸
化物を保持しているために、■および■1に比べ、25
0℃〜300℃付近の温度域でもある程度の浄化性能を
有している。しかし、これらと比較して、実施例1〜4
で得られた触媒工〜■は、220〜250℃付近におい
てもCO浄化率およびHC浄化率ともに50%程度ある
いはそれ以上の十分に高い浄化率を示している。
According to this, catalysts V, V
[RF, t, has purification performance of CO and HC at around 280-300°C. In addition, in catalyst ① obtained from Comparative Example 3, since it retains Velorsky 1~ type composite oxide as a co-catalyst, compared to ① and ①,
It has a certain degree of purification performance even in the temperature range of 0°C to 300°C. However, compared to these, Examples 1 to 4
The catalyst material obtained in Example 2 shows sufficiently high CO purification rates and HC purification rates of approximately 50% or more even at temperatures around 220 to 250°C.

このように、比較例1.2および3に比べ、白金をペロ
ブスカイト型複合酸化物構造として保持している実施例
1〜4で1qられた触媒は、従来より低い温度域で浄化
性能を発揮することが認められた。
Thus, compared to Comparative Examples 1.2 and 3, the catalysts prepared in Examples 1 to 4, which retain platinum as a perovskite complex oxide structure, exhibit purification performance in a lower temperature range than conventional catalysts. This was recognized.

また、白金を3r、l−aとの複合酸化物にすることに
より、白金の最大の劣化原因である酸素雰囲気での酸化
による焼結が排除でき、ざらに、白金とPdとの金子化
による失活を防止することも可能となり、より浄化性能
に優れ、耐久性にも富む排ガス浄化用触媒を得ることが
できた。
In addition, by making platinum into a composite oxide with 3r and l-a, sintering due to oxidation in an oxygen atmosphere, which is the biggest cause of deterioration of platinum, can be eliminated. It was also possible to prevent deactivation, and it was possible to obtain an exhaust gas purification catalyst that had better purification performance and was highly durable.

実施例におい“C1白金とPdとの合金化による失活を
防ぐために、触媒■、■は白金とP(jを分離して1り
たが、触媒■、■に比べ、浄化性能について大きな差は
認められなかった。これは白金ペロブスカイト型複合酸
化物として担持されているために、Pdとの合金化が進
行しなかったものと類推される。
In the example, "In order to prevent deactivation due to alloying of C1 platinum and Pd, catalysts ■ and ■ were separated from platinum and P (j), but there was a large difference in purification performance compared to catalysts ■ and ■. It is assumed that this is because alloying with Pd did not proceed because it was supported as a platinum perovskite type composite oxide.

また、白金をベロアスカイ1へ型複合酸化物として担持
することにより、複合酸化物自身の持つ多孔質性が加わ
り、より高活性な触媒が得られた。
Furthermore, by supporting platinum on Velor Sky 1 as a composite oxide, the porosity of the composite oxide itself was added, and a highly active catalyst was obtained.

そして、ペロブスカイト型構造の原子配列(立方最密充
填)と、アルミナ担持層に用いられる活性アルミナの原
子配列とが同形であるため、活性アルミナから不活性な
α−アルミナ(六方最密充填)への転移が抑制され、耐
熱性に優れた触媒を得ることができた。
Since the atomic arrangement of the perovskite structure (cubic close-packed) and the atomic arrangement of activated alumina used in the alumina support layer are the same, activated alumina changes from inert α-alumina (hexagonal close-packed). The transition of was suppressed, and a catalyst with excellent heat resistance could be obtained.

実施例では、ペロブスカイト型複合酸化物(ABO3)
として△サイトイオンにla、3rを用いたが、この他
にイツトリウム(Y)、セリウム(Ce)等の希土類金
属や、マグネシウム(MCI)、カルシウム(Ca)、
バリウム(Ba)等のアルカリ土類金属を単独または組
み合わせて用いることができる。一方、Bサイトイオン
に白金を用いたが、ざらにCeや遷移金属で置換するこ
とにより、触媒の酸化還元効果や酸素ストレージ能をさ
らに高めることができる。そのため、排ガス中の酸素温
度の微少変化に対し緩衝効果を示し、三元触媒として用
いた場合、ウィンドウ幅拡大に大きく貢献すると思われ
る。
In the examples, perovskite type composite oxide (ABO3)
As Δ site ions, la and 3r were used, but in addition, rare earth metals such as yttrium (Y) and cerium (Ce), magnesium (MCI), calcium (Ca),
Alkaline earth metals such as barium (Ba) can be used alone or in combination. On the other hand, although platinum was used as the B site ion, the redox effect and oxygen storage ability of the catalyst can be further enhanced by substituting it with Ce or a transition metal. Therefore, it exhibits a buffering effect against minute changes in the oxygen temperature in exhaust gas, and is thought to greatly contribute to expanding the window width when used as a three-way catalyst.

また、触媒の担持状態としては、ペロブスカイト型構造
に限らず、イルメナイト型、BaNiO3型、K Z 
N iF 4型のいわゆるペロブスカイト型類似構造や
ブラフオサイト型構造においても良好な結果が得られた
In addition, the supported state of the catalyst is not limited to perovskite structure, but also ilmenite structure, BaNiO3 structure, K Z
Good results were also obtained with the so-called perovskite-like structure and bluffsite-type structure of the N iF 4 type.

[発明の効果] 以上のように、本発明の排ガス浄化用触媒では、白金を
ペロブスカイト型あるい(よその類似構造の複合酸化物
として触媒担体にて担持させている。
[Effects of the Invention] As described above, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, platinum is supported on the catalyst carrier as a perovskite type or a complex oxide having a similar structure.

このため、ペロブスカイト型複合酸化物等のいわゆる酸
素ストレージ能によって、白金とアルミナの固溶体の生
成を防止し、排ガス浄化用触媒としての耐久性を向上さ
せるとともに、ペロブスカイト型複合酸化物の酸化還元
作用により、さらに浄化性能を高めることが可能となる
For this reason, the so-called oxygen storage ability of perovskite-type composite oxides prevents the formation of a solid solution of platinum and alumina, improving the durability as an exhaust gas purification catalyst, and the redox action of perovskite-type composite oxides prevents the formation of a solid solution of platinum and alumina. , it becomes possible to further improve the purification performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、排ガス浄化用触媒のCeに対する浄化率を示
す線図、第2図は排ガス浄化用触媒のHCに対する浄化
率を示す縮図である。
FIG. 1 is a diagram showing the purification rate of the exhaust gas purifying catalyst with respect to Ce, and FIG. 2 is a diagram showing the purification rate of the exhaust gas purifying catalyst with respect to HC.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)触媒担体と、 該触媒担体に担持された触媒成分からなる排ガス浄化用
触媒において、 該触媒成分は少なくとも白金とランタノイド元素又はア
ルカリ土類金属とのペロブスカイト型複合酸化物あるい
はその類似複合酸化物であることを特徴とする排ガス浄
化用触媒。
(1) In an exhaust gas purification catalyst consisting of a catalyst carrier and a catalyst component supported on the catalyst carrier, the catalyst component is at least a perovskite-type composite oxide of platinum and a lanthanide element or an alkaline earth metal, or a similar composite oxide thereof. A catalyst for exhaust gas purification characterized by being a material.
(2)前記触媒担体は担体基材と該担体基材表面に形成
された担持層とからなり、 前記ペロブスカイト型複合酸化物の生成担持はランタノ
イド元素又はアルカリ土類金属を含む化合物の水溶液と
白金を含む化合物の水溶液とを該担持層に付着させ焼成
して生成担持されたものである特許請求の範囲第1項記
載の排ガス浄化用触媒。
(2) The catalyst carrier is composed of a carrier base material and a support layer formed on the surface of the carrier base material, and the perovskite-type composite oxide is produced and supported by an aqueous solution of a compound containing a lanthanide element or an alkaline earth metal and platinum. 2. The catalyst for exhaust gas purification according to claim 1, which is produced and supported by adhering an aqueous solution of a compound containing the compound to the support layer and firing it.
(3)前記触媒担体は担体基材と該担体基材表面に形成
された担持層とからなり、 前記ペロブスカイト型複合酸化物の担持は、ランタノイ
ド元素又はアルカリ土類金属を含む化合物と白金とを含
む水溶液を蒸発させた後焼成することによりペロブスカ
イト型複合酸化物あるいはその類似複合酸化物を形成し
、これを該担持層を形成する物質のスラリーに混合し、
該担持層の形成と同時に担持させたものである特許請求
の範囲第1項記載の排ガス浄化用触媒。
(3) The catalyst carrier is composed of a carrier base material and a support layer formed on the surface of the carrier base material, and the perovskite type composite oxide is supported by a compound containing a lanthanide element or an alkaline earth metal and platinum. Form a perovskite-type composite oxide or a similar composite oxide by evaporating the aqueous solution containing the perovskite-type composite oxide or its similar composite oxide, and mixing this with a slurry of the substance forming the support layer,
The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, which is supported simultaneously with the formation of the support layer.
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