JPS6253737A - 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒およびその製造方法Info
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- JPS6253737A JPS6253737A JP60193644A JP19364485A JPS6253737A JP S6253737 A JPS6253737 A JP S6253737A JP 60193644 A JP60193644 A JP 60193644A JP 19364485 A JP19364485 A JP 19364485A JP S6253737 A JPS6253737 A JP S6253737A
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は内燃機関の排気ガス浄化用触媒およびその製造
方法に関し、詳しくは浄化性能の耐久性に優れた触媒及
びその製造方法に関するものである。
方法に関し、詳しくは浄化性能の耐久性に優れた触媒及
びその製造方法に関するものである。
[従来の技術]
内燃機関、特に自助車用エンジンの排気ガス浄化用触媒
としては、耐久性、浄化性能などにおいて極めて高度な
性能が要求されている。自動車の排気ガス中には一酸化
炭素(Co)、炭化水素()」c)、窒素酸化*(NO
x)なト(7) 有害成分が含まれており、それら成分
を同時に除去するのに有効な触媒として、現在種々のも
のが提案されている。そのうら、例えばアルミナ担体に
白金(、P t > 、パラジウム(Pd)、又はロジ
ウム(Rh)などをそれぞれ単独あるいは組合わUて担
持した触媒は、比較的層れた浄化性能を@づるものとし
て知られている。
としては、耐久性、浄化性能などにおいて極めて高度な
性能が要求されている。自動車の排気ガス中には一酸化
炭素(Co)、炭化水素()」c)、窒素酸化*(NO
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を同時に除去するのに有効な触媒として、現在種々のも
のが提案されている。そのうら、例えばアルミナ担体に
白金(、P t > 、パラジウム(Pd)、又はロジ
ウム(Rh)などをそれぞれ単独あるいは組合わUて担
持した触媒は、比較的層れた浄化性能を@づるものとし
て知られている。
従来このような自動車用内燃機関などに用いる排気ガス
浄化用触媒の製造においては、まずアルミナ、コージェ
ライトなどから形成されたモノリス担体基材などにアル
ミナ担持層を形成させる。
浄化用触媒の製造においては、まずアルミナ、コージェ
ライトなどから形成されたモノリス担体基材などにアル
ミナ担持層を形成させる。
その後触媒成分の塩化物などの水溶液と該担持層を接触
させ、乾燥することによって、アルミナ担持層の粒子表
面に触媒成分の微細粒子を担持させ、排気ガス浄化用触
媒とするのが通常であった。そしてこの従来の方法によ
り得られる排気ガス浄化用触媒は、担持層に触媒金属が
一様に担持された状態であった。
させ、乾燥することによって、アルミナ担持層の粒子表
面に触媒成分の微細粒子を担持させ、排気ガス浄化用触
媒とするのが通常であった。そしてこの従来の方法によ
り得られる排気ガス浄化用触媒は、担持層に触媒金属が
一様に担持された状態であった。
[発明が解決しようとする問題点]
従来用いられている触媒金属のうち、ロジウムはNOX
還元性能に優れ、3−Wa y触媒に必須な成分である
。しかしながらロジウムには、約700℃以上の温度で
アルミナとの固溶体を生成するという性質がある。上記
した従来の排気ガス浄化用触媒にJ3いては、ロジウム
は主としてアルミナ粒子表面に担持されているために、
ロジウムとアルミナとは直接接触し、焼成時、あるいは
使用時の熱により固溶体を生成して、触媒性能の低下、
耐久性能の低下の原因となっていた。
還元性能に優れ、3−Wa y触媒に必須な成分である
。しかしながらロジウムには、約700℃以上の温度で
アルミナとの固溶体を生成するという性質がある。上記
した従来の排気ガス浄化用触媒にJ3いては、ロジウム
は主としてアルミナ粒子表面に担持されているために、
ロジウムとアルミナとは直接接触し、焼成時、あるいは
使用時の熱により固溶体を生成して、触媒性能の低下、
耐久性能の低下の原因となっていた。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ロジ
ウムのアルミナとの固溶化を防ぎ、耐久性能に優れた排
気ガス浄化用触Isおよびその製造方法を提供すること
を目的とする。
ウムのアルミナとの固溶化を防ぎ、耐久性能に優れた排
気ガス浄化用触Isおよびその製造方法を提供すること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明の第1発明である排気ガス浄化用触媒は、触媒担
体基材と、該基材の表面に形成され、少なくともアルミ
ナを含む第1担持層と、該第1担持層′の表面に形成さ
れ、一般式RBO3あるいはR1−1Ax 803 (
Rは周期律表第IIa族、第IIb族および第IIIa
族のなかから選ばれる元素、Bは周期律表第Ia族、第
■b族、第na族、第IIIb族、第IIIa族、第I
IIb族、第rVa族、第IVb族、第Va族、第VI
a族および第VIa族のなかから選ばれたR以外の元素
、Aは周期律表第Ia族、第Ib族、第■a族、第II
b族、第[La族、第IIIb族、第1V a族、第■
b族、第Va族、第VIa族および第Vl a族のなか
から選ばれたRおよび8以外の元素)で表わされるペロ
ブスカイト型複合酸化物からなる第2fflJe層と、
少なくとも該第2担持層に担持されたロジウムとから構
成されることを特徴とする。
体基材と、該基材の表面に形成され、少なくともアルミ
ナを含む第1担持層と、該第1担持層′の表面に形成さ
れ、一般式RBO3あるいはR1−1Ax 803 (
Rは周期律表第IIa族、第IIb族および第IIIa
族のなかから選ばれる元素、Bは周期律表第Ia族、第
■b族、第na族、第IIIb族、第IIIa族、第I
IIb族、第rVa族、第IVb族、第Va族、第VI
a族および第VIa族のなかから選ばれたR以外の元素
、Aは周期律表第Ia族、第Ib族、第■a族、第II
b族、第[La族、第IIIb族、第1V a族、第■
b族、第Va族、第VIa族および第Vl a族のなか
から選ばれたRおよび8以外の元素)で表わされるペロ
ブスカイト型複合酸化物からなる第2fflJe層と、
少なくとも該第2担持層に担持されたロジウムとから構
成されることを特徴とする。
本発明にいう触媒担体基材は、ハニカム形状のモノリス
担体基材、あるいはベ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。
担体基材、あるいはベ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、ムライト、アル
ミナ、マグネシア、スピネルあるいは耐熱性金属など従
来と同様のものを用いることができる。
ミナ、マグネシア、スピネルあるいは耐熱性金属など従
来と同様のものを用いることができる。
本第1発明の排気ガス浄化用触媒は、上記担体基材の表
面に第1担持層を有する。この第1担持層は従来と同様
にアルミナ(一般にはγ−アルミナ)のみから形成して
もよいし、酸化ジルコニウムなど他のものをアルミナに
混合して形成することもできる。
面に第1担持層を有する。この第1担持層は従来と同様
にアルミナ(一般にはγ−アルミナ)のみから形成して
もよいし、酸化ジルコニウムなど他のものをアルミナに
混合して形成することもできる。
第1発明の排気ガス浄化用触媒の一つの特徴は、上記第
1担持層表面に更に第2担持層を具備するところにある
。この第21■持層は、一般式RBO3あるいはRI−
叉 A兄BO3(Rは周期律表第■a族、第ffbMお
よび第11ia族のなかから選ばれる元素、Bは周期律
表第Ia族、第Ib族、第■a族、第「b族、第■a族
、第IIIb族、第1V a族、第■b族、第Va族、
第VIa族および第VIa族のなかから選ばれたR以外
の元素、Aは周期律表第Ia族、第Ib族、第ia族、
第IIIb族、第1IIa族、第IIIb族、第1V
a族、第1V b族、第Va族、第Vl a族および第
VIa族のなかから選ばれたRおよびB以外の元素)で
表わされるペロブスカイト型複合酸化物から形成された
ものである。
1担持層表面に更に第2担持層を具備するところにある
。この第21■持層は、一般式RBO3あるいはRI−
叉 A兄BO3(Rは周期律表第■a族、第ffbMお
よび第11ia族のなかから選ばれる元素、Bは周期律
表第Ia族、第Ib族、第■a族、第「b族、第■a族
、第IIIb族、第1V a族、第■b族、第Va族、
第VIa族および第VIa族のなかから選ばれたR以外
の元素、Aは周期律表第Ia族、第Ib族、第ia族、
第IIIb族、第1IIa族、第IIIb族、第1V
a族、第1V b族、第Va族、第Vl a族および第
VIa族のなかから選ばれたRおよびB以外の元素)で
表わされるペロブスカイト型複合酸化物から形成された
ものである。
ペロブスカイト型複合酸化物は、白金(Pt)、パラジ
ウム(Pd)、ロジウム(Rh)といった主触媒の触媒
作用を補助する助触媒効果を有するものとして知られて
いる。又、特開昭57−1443号公報や特開昭57−
19036号公報にみられるように、アルミニウムと希
土類元素によるペロブスカイト型複合酸化物を含むアル
ミナを担持層とした排気ガス浄化用触媒も開示されてい
る。
ウム(Pd)、ロジウム(Rh)といった主触媒の触媒
作用を補助する助触媒効果を有するものとして知られて
いる。又、特開昭57−1443号公報や特開昭57−
19036号公報にみられるように、アルミニウムと希
土類元素によるペロブスカイト型複合酸化物を含むアル
ミナを担持層とした排気ガス浄化用触媒も開示されてい
る。
本発明ではこのペロブスカイト型複合酸化物を第2担持
層としたものである。そしてこれらの化合物を表層とす
ることで、ロジウムとアルミナの接触を防ごうとしたも
のである。なおこのペロブスカイト型複合酸化物の具体
例を示せば、[RCeO3、RMO03、RTi 03
、RZr 03 (Rは13a又はCa )]、CeA
l 03、LaAl O3、LaCoO3、LaCrO
3、LaFeO3、La Ni 03.La Ti 0
3、La VO3,NdGo 03、Nd Al 03
、Nd Cr 03、Nd Fe 03、Nd Mn
O3、Nd VO3,Sr Zr Os 、Ba Ca
o、rWo、hO3、La1−c Srx Mn 03
、La Zr +−c Gax 03などがある。
層としたものである。そしてこれらの化合物を表層とす
ることで、ロジウムとアルミナの接触を防ごうとしたも
のである。なおこのペロブスカイト型複合酸化物の具体
例を示せば、[RCeO3、RMO03、RTi 03
、RZr 03 (Rは13a又はCa )]、CeA
l 03、LaAl O3、LaCoO3、LaCrO
3、LaFeO3、La Ni 03.La Ti 0
3、La VO3,NdGo 03、Nd Al 03
、Nd Cr 03、Nd Fe 03、Nd Mn
O3、Nd VO3,Sr Zr Os 、Ba Ca
o、rWo、hO3、La1−c Srx Mn 03
、La Zr +−c Gax 03などがある。
第1発明の排気ガス浄化用触媒の最大の特徴は、少なく
とも第2担持層にロジウムを担持しているところにある
。第1担持層にロジウムを担持していてもよいが、その
担持量は第2担持層のロジウム量よりも少なくする必要
があり、全Oジウム担持石の30重量%以下とすること
が望ましい。この担持量が30重量%より多くなると、
アルミナとロジウムとが固溶体を生成する確率が高くな
り、排気ガス浄化用触媒としての耐久性に劣るようにな
る。第2担持層にロジウムを全担持量の70%以上担持
していれば、ロジウムとアルミナとの接触面積は著しく
小さくすることができ、固溶体はほとんど生成されない
。
とも第2担持層にロジウムを担持しているところにある
。第1担持層にロジウムを担持していてもよいが、その
担持量は第2担持層のロジウム量よりも少なくする必要
があり、全Oジウム担持石の30重量%以下とすること
が望ましい。この担持量が30重量%より多くなると、
アルミナとロジウムとが固溶体を生成する確率が高くな
り、排気ガス浄化用触媒としての耐久性に劣るようにな
る。第2担持層にロジウムを全担持量の70%以上担持
していれば、ロジウムとアルミナとの接触面積は著しく
小さくすることができ、固溶体はほとんど生成されない
。
ロジウム以外の触媒金属には特に制限がなく、第1担V
I層及び第2担持層のどちらにも自由に担持させること
ができる。このような触媒金属には、白金(Pt)、パ
ラジウム(Pd)、イリジウム([r)、ルテニウム(
Ru)、オスミウム(O5)などの員金属、あるいはク
ロム(Cr)、ニッケル(N + > 、バナジウム(
V)、銅(Cu)、コバルト(Co)、マンガン(Mn
)などの卑金属など従来と同様のものを用いることがで
きる。
I層及び第2担持層のどちらにも自由に担持させること
ができる。このような触媒金属には、白金(Pt)、パ
ラジウム(Pd)、イリジウム([r)、ルテニウム(
Ru)、オスミウム(O5)などの員金属、あるいはク
ロム(Cr)、ニッケル(N + > 、バナジウム(
V)、銅(Cu)、コバルト(Co)、マンガン(Mn
)などの卑金属など従来と同様のものを用いることがで
きる。
本発明の第2発明は、第1発明の排気ガス浄化用触媒を
製造する方法である。この製造方法は、触媒担体基材表
面に、少なくともアルミナを含むスラリーを付着させ焼
成して第1担持層を形成する第1担持層形成工程と、 該第1担持層表面に、一般式RBO3あるいはRl、L
Ax B Os (Rは周期律表第ia族、第IIb
族および第1IIIa族のなかから選ばれる元素、Bは
周期律表第Ia族、第Ib族、第IIa族、第IIb族
、第IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第1V
b族、第Va族、第VIa族および第VIa族のなかか
ら選ばれたR以外の元素、Aは周期律表第Ia族、第I
b族、第fla族、第1Ib族、第IIIa族、第II
Ib族、第1V a族、第■b族、第Va族、第Via
族および第VIa族のなかから選ばれたRおよびB以外
の元素)で表わされるペロブスカイト型複合酸化物から
なる第2担持層を形成する第2担持層形成工程、と、 該第2担持層表面より少なくともロジウムを含む触媒金
属の水溶性化合物の水溶液を含浸させ、乾燥して該触媒
金属を担持させる触媒担持工程とから構成されることを
特徴とする。
製造する方法である。この製造方法は、触媒担体基材表
面に、少なくともアルミナを含むスラリーを付着させ焼
成して第1担持層を形成する第1担持層形成工程と、 該第1担持層表面に、一般式RBO3あるいはRl、L
Ax B Os (Rは周期律表第ia族、第IIb
族および第1IIIa族のなかから選ばれる元素、Bは
周期律表第Ia族、第Ib族、第IIa族、第IIb族
、第IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第1V
b族、第Va族、第VIa族および第VIa族のなかか
ら選ばれたR以外の元素、Aは周期律表第Ia族、第I
b族、第fla族、第1Ib族、第IIIa族、第II
Ib族、第1V a族、第■b族、第Va族、第Via
族および第VIa族のなかから選ばれたRおよびB以外
の元素)で表わされるペロブスカイト型複合酸化物から
なる第2担持層を形成する第2担持層形成工程、と、 該第2担持層表面より少なくともロジウムを含む触媒金
属の水溶性化合物の水溶液を含浸させ、乾燥して該触媒
金属を担持させる触媒担持工程とから構成されることを
特徴とする。
第1担持層形成工程は、少なくともアルミナを含む第1
担持曖を前記担体基材表面に設ける工程であり、従来と
同様にアルミナ単独、あるいは酸化ジルコニウム等を混
合した粉末をスラリー状とし、担体基材に浸漬法などの
方法で付着させた後焼成することにより形成される。
担持曖を前記担体基材表面に設ける工程であり、従来と
同様にアルミナ単独、あるいは酸化ジルコニウム等を混
合した粉末をスラリー状とし、担体基材に浸漬法などの
方法で付着させた後焼成することにより形成される。
第1担持層の表面には前記第2担持層が形成される。こ
の第2担持層形成工程では、上記したペロブスカイト型
複合酸化物を構成するR元素、J5よび少なくとも一秒
の8元素の水酸化物を含むスラリーを前記第1担持層表
面に付着させ、その後焼成Jることにより該水酸化物は
l化物となって、ペロブスカイト型複合酸化物からなる
第2担持層が形成される。又、R元素および少なくとも
一種のB元素の水溶性化合物を溶解した水溶液に、前記
第1担持層を形成した担体基材を8!漬する。そしてア
ンモニア、炭酸アンモニウムなどの塩基性物質を添加す
ると、該化合物は加水分解し、R元素および少なくとも
一種の8元素の水酸化物となって第1担持層表面に析出
する。その後引き上げて焼成することにより、該水酸化
物は酸化物となってペロブスカイト型複合酸化物からな
る第2担持層が形成される。
の第2担持層形成工程では、上記したペロブスカイト型
複合酸化物を構成するR元素、J5よび少なくとも一秒
の8元素の水酸化物を含むスラリーを前記第1担持層表
面に付着させ、その後焼成Jることにより該水酸化物は
l化物となって、ペロブスカイト型複合酸化物からなる
第2担持層が形成される。又、R元素および少なくとも
一種のB元素の水溶性化合物を溶解した水溶液に、前記
第1担持層を形成した担体基材を8!漬する。そしてア
ンモニア、炭酸アンモニウムなどの塩基性物質を添加す
ると、該化合物は加水分解し、R元素および少なくとも
一種の8元素の水酸化物となって第1担持層表面に析出
する。その後引き上げて焼成することにより、該水酸化
物は酸化物となってペロブスカイト型複合酸化物からな
る第2担持層が形成される。
この後者の方法によれば、表面積の大きなペロブスカイ
ト型複合酸化物が形成され、上記スラリーから形成する
よりロジウムの吸着速度の大きい担持層を得ることがで
きる。
ト型複合酸化物が形成され、上記スラリーから形成する
よりロジウムの吸着速度の大きい担持層を得ることがで
きる。
触媒担持工程は、少なくともロジウムを含む触媒金属を
第2担持層表面から担持させる工程である。この工程で
は従来と同様に、例えば塩化ロジウム(RhC13)、
硝酸ロジウム[Rh (N。
第2担持層表面から担持させる工程である。この工程で
は従来と同様に、例えば塩化ロジウム(RhC13)、
硝酸ロジウム[Rh (N。
3)3]、ジニトロジアンミン白金(Pt (Ni13
)zNOz)zl、硝酸白金(Pt(NO3)2)、塩
化白金1!I(Hx (PtC1)s ]、硝酸パラジ
ウム[Pd (NO3) t ] 、塩化パラジウム(
PdC1t)などの水溶液あるいはアルコール溶液を用
い、少なくともロジウムを含むこれらの溶液を第2担持
層表面に浸漬、スプレーなどの方法で接触、含浸させ、
乾燥することにより触媒金属を担持させることができる
。これにより触媒金属は第2担持層に多く、第1担持層
に少ないように担持させることができる。なお、ロジウ
ム以外の触媒金属は特にill限されず、上記のものか
ら種々選択できる。
)zNOz)zl、硝酸白金(Pt(NO3)2)、塩
化白金1!I(Hx (PtC1)s ]、硝酸パラジ
ウム[Pd (NO3) t ] 、塩化パラジウム(
PdC1t)などの水溶液あるいはアルコール溶液を用
い、少なくともロジウムを含むこれらの溶液を第2担持
層表面に浸漬、スプレーなどの方法で接触、含浸させ、
乾燥することにより触媒金属を担持させることができる
。これにより触媒金属は第2担持層に多く、第1担持層
に少ないように担持させることができる。なお、ロジウ
ム以外の触媒金属は特にill限されず、上記のものか
ら種々選択できる。
本発明の第3発明も第2発明と同様に、第1発明の排気
ガス浄化用触媒の製造方法である。この製造方法は、触
媒担体基材表面に、少なくともアルミナを含むスラリー
を付着さき、焼成して第1担持層を形成し、 少なくともロジウムを含む触媒金属の水溶性化合物の水
溶液と、第2発明の製造方法に用いられるものと同一の
ペロブスカイト型複合酸化物のR元素および少なくとも
一種の8元素の水酸化物とを少なくとも含有するスラリ
ーを、該第1担持層表面に付着させ焼成することにより
、少なくともロジウムが担持された第2担持層を形成す
ることを特徴とする。
ガス浄化用触媒の製造方法である。この製造方法は、触
媒担体基材表面に、少なくともアルミナを含むスラリー
を付着さき、焼成して第1担持層を形成し、 少なくともロジウムを含む触媒金属の水溶性化合物の水
溶液と、第2発明の製造方法に用いられるものと同一の
ペロブスカイト型複合酸化物のR元素および少なくとも
一種の8元素の水酸化物とを少なくとも含有するスラリ
ーを、該第1担持層表面に付着させ焼成することにより
、少なくともロジウムが担持された第2担持層を形成す
ることを特徴とする。
第1担持層形成工程は第2発明の製造方法と全く同様に
行なうことができる。
行なうことができる。
本第3発明の特色は、第2担持層を形成すると同時に、
少なくともロジウムを含む触媒金属を担持させるところ
にある。即ち、塩化ロジウム等少なくともロジウムを含
む水溶性化合物の水溶液と、ペロブスカイト型複合酸化
物のR元素の水酸化物、および少なくとも一種の8元素
の水酸化物を含有するスラリーを調整し、第1担持層表
面に付着させ、焼成することにより、表面に少なくとも
ロジウムを担持したペロブスカイト型複合酸化物からな
る第2担持層を形成することができる。なお触媒金属の
水溶性化合物は、第2発明に用いるものと同様のものを
用いることができる。
少なくともロジウムを含む触媒金属を担持させるところ
にある。即ち、塩化ロジウム等少なくともロジウムを含
む水溶性化合物の水溶液と、ペロブスカイト型複合酸化
物のR元素の水酸化物、および少なくとも一種の8元素
の水酸化物を含有するスラリーを調整し、第1担持層表
面に付着させ、焼成することにより、表面に少なくとも
ロジウムを担持したペロブスカイト型複合酸化物からな
る第2担持層を形成することができる。なお触媒金属の
水溶性化合物は、第2発明に用いるものと同様のものを
用いることができる。
第2発明および第3発明の場合には、ロジウム以外の触
媒金属が第1担持層のアルミナに担持される量が少なく
なる場合もあるので、第1担持層形成後、第2発明の触
媒担持工程と同様な方法で、白金、パラジウムなどの触
媒金属を担持させることが好ましい。しかしながらこの
場合にはロジウムの担持はさけるべきである。
媒金属が第1担持層のアルミナに担持される量が少なく
なる場合もあるので、第1担持層形成後、第2発明の触
媒担持工程と同様な方法で、白金、パラジウムなどの触
媒金属を担持させることが好ましい。しかしながらこの
場合にはロジウムの担持はさけるべきである。
[発明の作用及び効果]
本発明の第1発明の排気ガス浄化用触媒は、ロジウムが
アルミナを含まない第2担持層に主として担持される。
アルミナを含まない第2担持層に主として担持される。
従ってロジウムとアルミナとが直接接触する部分が極め
て少なくなり、焼成時あるいは使用時にロジウムとアル
ミナとによる固溶体の生成が従来に比して著しく少なく
なる。これにより触媒性能が低下したり、耐久性能が低
下したりするような不具合はほとんど生じず、資源の乏
しいロジウムの有効な利用を図ることができる。
て少なくなり、焼成時あるいは使用時にロジウムとアル
ミナとによる固溶体の生成が従来に比して著しく少なく
なる。これにより触媒性能が低下したり、耐久性能が低
下したりするような不具合はほとんど生じず、資源の乏
しいロジウムの有効な利用を図ることができる。
又ペロブスカイト型複合酸化物は弱塩基性であり、電子
供与性の性質があるためロジウムの電子密度が増大し、
特にNOx還元反応を促進する効果が期待できる。又ロ
ジウムは白金、パラジウムよりも耐熱性に優れているの
で耐久性も一層向上する。
供与性の性質があるためロジウムの電子密度が増大し、
特にNOx還元反応を促進する効果が期待できる。又ロ
ジウムは白金、パラジウムよりも耐熱性に優れているの
で耐久性も一層向上する。
本発明の第2発明及び第3発明の製造方法を用いれば、
このような排気ガス浄化用触媒を効率よ(しかも確実に
製造することが可能となる。
このような排気ガス浄化用触媒を効率よ(しかも確実に
製造することが可能となる。
[実施例]
(第1実施例)
アルミナ含有率10重量%のアル4ナシシフ0重員部と
、活性アルミナ粉末100重量部と、蒸溜水20重量部
とを混合し、よく撹拌してスラリーを調整した。このス
ラリーにコージェライト貿からなるハニカム形状のモノ
リス担体!1材を2分間浸漬して引き上げ、空気流でセ
ル内のスラリーを吹き飛ばし、200℃で1時間乾燥後
700℃で2時間焼成して活性アルミナからなる第1担
持層を形成した。
、活性アルミナ粉末100重量部と、蒸溜水20重量部
とを混合し、よく撹拌してスラリーを調整した。このス
ラリーにコージェライト貿からなるハニカム形状のモノ
リス担体!1材を2分間浸漬して引き上げ、空気流でセ
ル内のスラリーを吹き飛ばし、200℃で1時間乾燥後
700℃で2時間焼成して活性アルミナからなる第1担
持層を形成した。
次にそれぞれ1moI/リットルの濃度の硝酸コバルト
[CO(No3)3・6日20]と、硝酸ランタン[L
a (NO3) 3・6H20]の温合溶液に上記第1
担持層が形成された担体基材を溶液の容器には、担体基
材とほぼ同容積の容器を用い、析出した水酸化ランタン
[La (OH)3 ]、水酸化コバルト[GO(Ow
l)3]の混合物の第111持層への付着を効率良く行
なわせた。これを200℃で1時間乾燥し、600℃で
3時間焼成して、La Co 03のペロブスカイト型
複合酸化物からなる第2担持層を形成した。
[CO(No3)3・6日20]と、硝酸ランタン[L
a (NO3) 3・6H20]の温合溶液に上記第1
担持層が形成された担体基材を溶液の容器には、担体基
材とほぼ同容積の容器を用い、析出した水酸化ランタン
[La (OH)3 ]、水酸化コバルト[GO(Ow
l)3]の混合物の第111持層への付着を効率良く行
なわせた。これを200℃で1時間乾燥し、600℃で
3時間焼成して、La Co 03のペロブスカイト型
複合酸化物からなる第2担持層を形成した。
この第1担持層及び第2担持層を形成した担体基材を、
蒸溜水に浸漬し充分吸水させた侵引き上げて余分な水分
を吹き払い、ジニトロジアンミン白金を1.5g/リッ
トル含む水溶液に1時間浸潰した。引き上げて余分な水
分を吹き払い、200℃で1時間乾燥した。更に塩化ロ
ジウムを0゜15g/リットル含む水溶液に同様に担体
基材を浸漬し、同様に乾燥して白金およびロジウムを担
持させた。なお担持量は白金が1.Op/リットル、ロ
ジウムが0.IQ/リットルである。
蒸溜水に浸漬し充分吸水させた侵引き上げて余分な水分
を吹き払い、ジニトロジアンミン白金を1.5g/リッ
トル含む水溶液に1時間浸潰した。引き上げて余分な水
分を吹き払い、200℃で1時間乾燥した。更に塩化ロ
ジウムを0゜15g/リットル含む水溶液に同様に担体
基材を浸漬し、同様に乾燥して白金およびロジウムを担
持させた。なお担持量は白金が1.Op/リットル、ロ
ジウムが0.IQ/リットルである。
得られた排気ガス浄化用触媒について、担持層の厚み方
向に電子線を走査し、アルミニウム、ランタン、コバル
ト、白金、およびロジウムの特性X線を観測し、結果を
図に示す。図から明らかなように、ロジウムは大半が第
2担持層に担持されていた。
向に電子線を走査し、アルミニウム、ランタン、コバル
ト、白金、およびロジウムの特性X線を観測し、結果を
図に示す。図から明らかなように、ロジウムは大半が第
2担持層に担持されていた。
(第2実施例)
第1実施例と同様の担体基材を用い、全く同様にしてア
ルミナからなる第1担持層を形成した。
ルミナからなる第1担持層を形成した。
そして塩化パラジウムを1.5o/リットル含む水溶液
にこの担体基材を1時間浸漬し、余分な水分を吹き飛ば
したt1200℃で1時間乾燥してパラジウムを担持さ
せた。
にこの担体基材を1時間浸漬し、余分な水分を吹き飛ば
したt1200℃で1時間乾燥してパラジウムを担持さ
せた。
次に硝酸ランタン[La(NO3)3・6HzO]、硝
酸ストロンチウムcsr (NO3)z ・4Hz O
F 、硝酸マンガン[Mn <N03)t −6H20
]をL aos S ro、z M n O3なる組成
のペロブスカイト型複合酸化物を形成する濃度比で混合
した水溶液に、炭酸ナトリウム水溶液を滴下し、La
(OH)s 、3r (OH)2 、Mn (OH)2
の共沈混合物を得た。得られた混合物を濾過、乾燥した
ものをボールミルに入れ、水を加えて24時間粉砕混合
してスラリーを調整した。このスラリーに前記予めパラ
ジウムを担持した担体基材を浸漬して引き上げ、空気流
で余分のスラリーを吹き飛ばし200℃で1時間乾燥後
600℃で3時間焼成して、第2担持層を形成した。そ
してこの第1担持層、第2担持層が形成された担体基材
を0.15o/リツトルの硝酸ロジウム水溶液に1時間
浸漬し、200℃で1時間乾燥して第2実施例の排気ガ
ス浄化用触媒を製造した。
酸ストロンチウムcsr (NO3)z ・4Hz O
F 、硝酸マンガン[Mn <N03)t −6H20
]をL aos S ro、z M n O3なる組成
のペロブスカイト型複合酸化物を形成する濃度比で混合
した水溶液に、炭酸ナトリウム水溶液を滴下し、La
(OH)s 、3r (OH)2 、Mn (OH)2
の共沈混合物を得た。得られた混合物を濾過、乾燥した
ものをボールミルに入れ、水を加えて24時間粉砕混合
してスラリーを調整した。このスラリーに前記予めパラ
ジウムを担持した担体基材を浸漬して引き上げ、空気流
で余分のスラリーを吹き飛ばし200℃で1時間乾燥後
600℃で3時間焼成して、第2担持層を形成した。そ
してこの第1担持層、第2担持層が形成された担体基材
を0.15o/リツトルの硝酸ロジウム水溶液に1時間
浸漬し、200℃で1時間乾燥して第2実施例の排気ガ
ス浄化用触媒を製造した。
(第3実施例)
第1実施例と同様の担体基材を用い、全く同様にしてア
ルミナからなる第1担持層を形成した。
ルミナからなる第1担持層を形成した。
そしてジニトロジアンミン白金を1.50/リットル含
む水溶液にこの担体基材を浸漬し、200℃で1時間乾
燥して白金を担持させた。
む水溶液にこの担体基材を浸漬し、200℃で1時間乾
燥して白金を担持させた。
次に硝酸ネオジム[Nd (NO3)3・6H20]、
硝酸第2鉄[Fe (NO3)3 ・6HzO]をそれ
ぞれ1mol/リットル含む混合水溶液にアンモニア水
を滴下し、Nd (OH)3、Fe(OH)3からなる
共沈混合物を19だ。この共沈混合物を水と共にボール
ミルで8時間粉砕混合してスラリーを得た。そしてこの
スラリーに前記白金を担持した担体基材を浸漬し、引き
上げた後余分のスラリーを吹き払って200℃で1時間
、および600℃で3時間焼成した。その後塩化ロジウ
ムを0.15g/リットル含む水溶液に得られた担体基
材を1時間浸漬し、200℃で1時間乾燥してロジウム
を担持さゼて第3実施例の触媒を製造した。
硝酸第2鉄[Fe (NO3)3 ・6HzO]をそれ
ぞれ1mol/リットル含む混合水溶液にアンモニア水
を滴下し、Nd (OH)3、Fe(OH)3からなる
共沈混合物を19だ。この共沈混合物を水と共にボール
ミルで8時間粉砕混合してスラリーを得た。そしてこの
スラリーに前記白金を担持した担体基材を浸漬し、引き
上げた後余分のスラリーを吹き払って200℃で1時間
、および600℃で3時間焼成した。その後塩化ロジウ
ムを0.15g/リットル含む水溶液に得られた担体基
材を1時間浸漬し、200℃で1時間乾燥してロジウム
を担持さゼて第3実施例の触媒を製造した。
(第4実施例)
第1実施例と同様の担体基材を用い、同様にしてアルミ
ナからなる第1担持層を形成した。そして第1実施例と
同様にして白金を1.0(1/リツトル担持させた。
ナからなる第1担持層を形成した。そして第1実施例と
同様にして白金を1.0(1/リツトル担持させた。
次に硝酸ランタン[La (NO3) 3・6Hz酢
0]、硝酸カルシウム[Ca (NO3)21.11
酸シ/L/ :] ニー ’)ム[Zr (CH3C
OO)4 ]e、LaZro、せCao、ジo3なる組
成のべOブス力イト型複合酸化物を形成する濃度比で混
合した水溶液にアンモニア水を滴下してLa (OH
) 3、Ca(OH)t、Z、rOtf)78合沈澱を
析出させ、洗浄、濾過した。この共沈混合物を水と共に
ボールミルで8時間粉砕、混合してスラリーを得た。こ
のスラリー中に硝酸ロジウムを0.15!;l/リット
ルとなるように混合し、その中に上記白金を担持した担
体基材を浸漬し、引き上げた後200’Cで1時間乾燥
して第4実施例の排気ガス浄化用触媒を得た。
酸シ/L/ :] ニー ’)ム[Zr (CH3C
OO)4 ]e、LaZro、せCao、ジo3なる組
成のべOブス力イト型複合酸化物を形成する濃度比で混
合した水溶液にアンモニア水を滴下してLa (OH
) 3、Ca(OH)t、Z、rOtf)78合沈澱を
析出させ、洗浄、濾過した。この共沈混合物を水と共に
ボールミルで8時間粉砕、混合してスラリーを得た。こ
のスラリー中に硝酸ロジウムを0.15!;l/リット
ルとなるように混合し、その中に上記白金を担持した担
体基材を浸漬し、引き上げた後200’Cで1時間乾燥
して第4実施例の排気ガス浄化用触媒を得た。
(第1比較例)
第1実施例と同一の担体基材を用い、同一のスラリーを
用い、同様に浸漬、焼成してアルミナ担持層を形成した
。更にこの工程をもう一度繰り返し、全て活性アルミナ
からなる担持層を形成した後、第1実施例と同様の方法
を用いて、白金とロジウムを担持した比較例の触媒を製
造した。
用い、同様に浸漬、焼成してアルミナ担持層を形成した
。更にこの工程をもう一度繰り返し、全て活性アルミナ
からなる担持層を形成した後、第1実施例と同様の方法
を用いて、白金とロジウムを担持した比較例の触媒を製
造した。
(第2比較例)
第1比較例で製造した白金とロジウムを担持した排気ガ
ス浄化用触媒表面に、第1実施例と同様にしてLa (
OH) 3およびCo (OH) 3の表層を形成し
、同様に焼成して、第1比較例の触媒表面にLaCOO
3層を後から形成した第2比較例の触媒を製造した。
ス浄化用触媒表面に、第1実施例と同様にしてLa (
OH) 3およびCo (OH) 3の表層を形成し
、同様に焼成して、第1比較例の触媒表面にLaCOO
3層を後から形成した第2比較例の触媒を製造した。
(評価)
得られた実施例と比較例の触媒について、それぞれ2リ
ツトルエンジンの排気系に設置し、空燃費(A/F)を
14.6、触媒床温度700℃で1時間、空燃費(A/
F)を13.0、触媒床温度950℃で30分を1サイ
クルとし、200サイクルの耐久試験を行なった。耐久
試験後のそれぞれの触媒について耐久試験と同じエンジ
ンを用い、エンジン回転数2ooorpm、360mm
1−19の条件下で、HC,Co及びNOxの浄化率第
1表 を測定した。結果を第1表に示す。第1表より明らか、
に実施例の製造方法により得られた排気ガス浄化用触媒
は、いずれも比較例の排気ガス浄化用触媒より浄化率が
優れ、特にNOxの浄化率に優れている。これによりロ
ジウムが有効に作用していることが裏付けられる。
ツトルエンジンの排気系に設置し、空燃費(A/F)を
14.6、触媒床温度700℃で1時間、空燃費(A/
F)を13.0、触媒床温度950℃で30分を1サイ
クルとし、200サイクルの耐久試験を行なった。耐久
試験後のそれぞれの触媒について耐久試験と同じエンジ
ンを用い、エンジン回転数2ooorpm、360mm
1−19の条件下で、HC,Co及びNOxの浄化率第
1表 を測定した。結果を第1表に示す。第1表より明らか、
に実施例の製造方法により得られた排気ガス浄化用触媒
は、いずれも比較例の排気ガス浄化用触媒より浄化率が
優れ、特にNOxの浄化率に優れている。これによりロ
ジウムが有効に作用していることが裏付けられる。
(結果の分析)
次に第1実施例、第2実施例、第3実施例、第4実施例
、第1比較例、及び第2比較例と全く同種の材料および
同様の方法を用い、ロジウムが1重−%担持された排気
ガス浄化用触媒をそれぞれぞれ製造した。そしてこの触
媒を空気中にて1000℃で3時間熱処理し、その後水
素ガス中で1000℃で3時間還元処理したものにつき
、X線回折分析を行なった。なお、ロジウム担持層を1
重量%と多くしたのは、X線回折分析を容易とするため
である。 還元処理によりアルミナと固溶体を生成して
いない酸化ロジウムはロジウム金属に還元される。従っ
てアルミナおよび酸化ロジウムの各々の回折角と、試料
の回折角との差から固溶量を求めることができ、その結
果を第2表に示す。
、第1比較例、及び第2比較例と全く同種の材料および
同様の方法を用い、ロジウムが1重−%担持された排気
ガス浄化用触媒をそれぞれぞれ製造した。そしてこの触
媒を空気中にて1000℃で3時間熱処理し、その後水
素ガス中で1000℃で3時間還元処理したものにつき
、X線回折分析を行なった。なお、ロジウム担持層を1
重量%と多くしたのは、X線回折分析を容易とするため
である。 還元処理によりアルミナと固溶体を生成して
いない酸化ロジウムはロジウム金属に還元される。従っ
てアルミナおよび酸化ロジウムの各々の回折角と、試料
の回折角との差から固溶量を求めることができ、その結
果を第2表に示す。
第2表より、実施例の製造方法により得られる排気ガス
浄化用触媒中のロジウムとアルミナとの固溶mは、比較
例の触媒に比べはるかに少なく、はとんどゼロであるこ
とが明らかである。古い換えれば実施例により1qられ
る排気ガス浄化用触媒の浄化率が比較例のものより優れ
ているのは、ロジウムとアルミナとにより生成された固
溶体が少ないという理由によることが明らかである。
浄化用触媒中のロジウムとアルミナとの固溶mは、比較
例の触媒に比べはるかに少なく、はとんどゼロであるこ
とが明らかである。古い換えれば実施例により1qられ
る排気ガス浄化用触媒の浄化率が比較例のものより優れ
ているのは、ロジウムとアルミナとにより生成された固
溶体が少ないという理由によることが明らかである。
更に白金などの触媒金属の存在下では、排気ガ第2表
スは硫酸鉛(PbSO4)などの化合物を生成し易く、
目詰りが発生する場合があるが、第2実施例、第3実施
例および第4実施例で得られた触媒では、表面層には白
金は担持されておらず、そのような触媒作用をもたない
ロジウムのみが担持されているので、鉛化合物の生成が
少なく、目詰まりが発生しにくいという効果もある。
目詰りが発生する場合があるが、第2実施例、第3実施
例および第4実施例で得られた触媒では、表面層には白
金は担持されておらず、そのような触媒作用をもたない
ロジウムのみが担持されているので、鉛化合物の生成が
少なく、目詰まりが発生しにくいという効果もある。
図面は第1実施例で冑られた触媒の特性X線を観測した
結果を示す線図である。
結果を示す線図である。
Claims (7)
- (1)触媒担体基材と、 該基材の表面に形成され、少なくともアルミナを含む第
1担持層と、 該第1担持層の表面に形成され、一般式RBO_3ある
いはR_1_−_xA_xBO_3(Rは周期律表第I
Ia族、第IIb族および第IIIa族のなかから選ばれる元
素、Bは周期律表第 I a族、第 I b族、第IIa族、第
IIb族、第IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第IVb族、
第Va族、第VIa族および第VIIa族のなかから選ばれ
たR以外の元素、Aは周期律表第 I a族、第 I b族、
第IIa族、第IIb族、第IIIa族、第IIIb族、第IVa族
、第IVb族、第Va族、第VIa族および第VIIa族のな
かから選ばれたRおよびB以外の元素)で表わされるペ
ロブスカイト型複合酸化物からなる第2担持層と、 少なくとも該第2担持層に担持されたロジウムとから構
成されることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - (2)第1担持層のロジウムの担持量は、第2担持層の
ロジウムの担持量より少ない特許請求の範囲第1項記載
の排気ガス浄化用触媒。 - (3)第1担持層のロジウムの担持量は、触媒全体のロ
ジウムの担持量の30重量%以下である特許請求の範囲
第1項記載の排気ガス浄化用触媒。 - (4)触媒担体基材表面に、少なくともアルミナを含む
スラリーを付着させ、焼成して第1担持層を形成する第
1担持層形成工程と、 該第1担持層表面に、一般式RBO_3あるいはR_1
_−_xA_xBO_3(Rは周期律表第IIa族、第I
Ib族および第IIIa族のなかから選ばれる元素、Bは周
期律表第 I a族、第 I b族、第IIa族、第IIb族、第
IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第IVb族、第Va族、
第VIa族および第VIIa族のなかから選ばれたR以外の
元素、Aは周期律表第 I a族、第 I b族、第IIa族、
第IIb族、第IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第IVb族
、第Va族、第VIa族および第VIIa族のなかから選ば
れたRおよびB以外の元素)で表わされるペロブスカイ
ト型複合酸化物からなる第2担持層を形成する第2担持
層形成工程と、 該第2担持層表面より少なくともロジウムを含む触媒金
属の水溶性化合物の水溶液を含浸させ、乾燥して該触媒
金属を担持させる触媒担持工程とから構成されることを
特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。 - (5)第2担持層形成工程は、第1担持層の形成された
担体基材を、R元素および少なくとも一種のB元素の水
溶性化合物の水溶液に浸漬し、加水分解により該R元素
および少なくとも一種の該B元素の水酸化物を該第1担
持層に生成させ、その後焼成することにより行なう特許
請求の範囲第4項記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法
。 - (6)第2担持層形成工程は、第1担持層の形成された
担体基材表面にR元素および少なくとも一種のB元素の
水酸化物を含むスラリーを付着させ、その後焼成するこ
とにより行なう特許請求の範囲第4項記載の排気ガス浄
化用触媒の製造方法。 - (7)触媒担体基材表面に、少なくともアルミナを含む
スラリーを付着させ、焼成して第1担持層を形成し、少
なくともロジウムを含む触媒金属の水溶性化合物の水溶
液と、一般式RBO_3あるいはR_1_−_xA_x
BO_3(Rは周期律表第IIa族、第IIb族および第I
IIa族のなかから選ばれる元素、Bは周期律表第 I a
族、第 I b族、第IIa族、第IIb族、第IIIa族、第I
IIb族、第IVa族、第IVb族、第Va族、第VIa族およ
び第VIIa族のなかから選ばれたR以外の元素、Aは周
期律表第 I a族、第 I b族、第IIa族、第IIb族、第
IIIa族、第IIIb族、第IVa族、第IVb族、第Va族、
第VIa族および第VIIa族のなかから選ばれたRおよび
B以外の元素)で表わされるペロブスカイト型複合酸化
物の該R元素および少なくとも一種の該B元素の水酸化
物とを少なくとも含有するスラリーを、該第1担持層表
面に付着させ、焼成することにより、少なくともロジウ
ムが担持された第2担持層を形成することを特徴とする
排気ガス浄化用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60193644A JPS6253737A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60193644A JPS6253737A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6253737A true JPS6253737A (ja) | 1987-03-09 |
Family
ID=16311369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60193644A Pending JPS6253737A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6253737A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5318937A (en) * | 1990-06-21 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Ruthenium-containing perovskite materials, catalysts and methods |
JP2012096157A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
JP2012096158A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
CN108821353A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-16 | 济南大学 | 一种RuO2-LaFeO3纳米复合材料的制备方法 |
KR20190072541A (ko) * | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 리써치 트라이앵글 인스티튜트 | 페로브스카이트 촉매 및 이의 용도 |
CN111644200A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 北京理工大学 | 一种改性的有机-金属卤化物钙钛矿光催化剂、制备方法及其应用 |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP60193644A patent/JPS6253737A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5318937A (en) * | 1990-06-21 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Ruthenium-containing perovskite materials, catalysts and methods |
JP2012096157A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
JP2012096158A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
KR20190072541A (ko) * | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 리써치 트라이앵글 인스티튜트 | 페로브스카이트 촉매 및 이의 용도 |
JP2020513295A (ja) * | 2016-11-14 | 2020-05-14 | リサーチ トライアングル インスティテュート | ペロブスカイト触媒およびその使用 |
KR20220117350A (ko) * | 2016-11-14 | 2022-08-23 | 리써치 트라이앵글 인스티튜트 | 페로브스카이트 촉매 및 이의 용도 |
US11559793B2 (en) | 2016-11-14 | 2023-01-24 | Research Triangle Institute | Perovskite catalysts and uses thereof |
CN108821353A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-16 | 济南大学 | 一种RuO2-LaFeO3纳米复合材料的制备方法 |
CN111644200A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 北京理工大学 | 一种改性的有机-金属卤化物钙钛矿光催化剂、制备方法及其应用 |
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