JPS6260142B2 - - Google Patents

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JPS6260142B2
JPS6260142B2 JP59181094A JP18109484A JPS6260142B2 JP S6260142 B2 JPS6260142 B2 JP S6260142B2 JP 59181094 A JP59181094 A JP 59181094A JP 18109484 A JP18109484 A JP 18109484A JP S6260142 B2 JPS6260142 B2 JP S6260142B2
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JP
Japan
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catalyst
carrier
monolithic catalyst
monolithic
solution
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JP59181094A
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English (en)
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JPS6157245A (ja
Inventor
Shinichi Matsumoto
Kazuaki Sofue
Naoki Akasaka
Masato Tsuji
Katsuyoshi Fujishima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS6157245A publication Critical patent/JPS6157245A/ja
Publication of JPS6260142B2 publication Critical patent/JPS6260142B2/ja
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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、モノリス触媒の製造方法に関し、詳
しくは、触媒毒物質による性能劣化を低減した触
媒を簡便に製造する方法を与えるものである。 〔従来の技術〕 従来用いられている触媒は、触媒成分の濃度分
布が均一である。 しかるに現実の使用条件下において、触媒毒物
質(燃料中の鉛(Pb)、オイル中のリン(P等)
より触媒成分を触媒として生成される化合物(硫
酸鉛(PbSo4)、酸化鉛(PbO)等)は排気ガス
上流側、特に流速の遅い上流側外周部に付着し目
詰まりを発生する。このため該目詰まりの発生し
た部分は以後触媒として有効に機能せず、又該部
分が有効に機能しないため他の部分の負担が増加
し、浄化性能が低下し、長期的には耐久性に欠け
るという問題がある。 第2図はかかる問題点を解決するべく考案され
た触媒の説明図である。即ち、第2図に示す如く
排気ガス上流側外周部において、なんら触媒成分
を担持していない触媒では、該部分における上記
化合物の生成は抑制されるため、上記問題点は解
決するものと考えられる。 しかし、かかるモノリス触媒を製造するために
は、触媒成分を担持させる工程において、触媒担
体にマスキング等を施さなければならず、工程が
複雑となるという問題が発生する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、かかる事情に鑑み案出されたもので
あり、上記第2図に示すように、排気ガス上流側
外周部に触媒成分を担持しない触媒を簡便に製造
し得る方法を提供せんとするものである 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、触媒成分の担持を、触媒担体の上端
面の外周部を除く所定部分に、触媒成分を含有す
る溶液を注ぐことによつて行なうものである。 即ち本発明は、柱状をなし軸方向に延びる多数
の細孔を有するモノリス触媒基材の該細孔内表面
上に触媒担持層を形成してモノリス触媒担体と
し、該担体の該触媒担持層に触媒成分を担持させ
てモノリス触媒とするモノリス触媒の製造方法に
おいて、 前記触媒成分の担持は、前記モノリス触媒担体
を前記軸方向を鉛直方向として槽内に収納し、該
モノリス触媒担体の上端面の外周部を除く所定部
分へ触媒成分を含有する溶液を注ぎ、該モノリス
触媒担体を所定高さまで該溶液中に浸漬して行な
うことを特徴とする製造方法である。 モノリス触媒基材は触媒の外形を規定し、その
材質としては一般にコージエライトが用いられる
が、その他ムライト、スピネル等を用いることも
できる。該基材は排気ガスの流れ方向に延びる多
数の細孔(100〜600個/平方インチ)を有するハ
ニカム構造、又は三次元網目構造の一体成形構造
であり、その外形は柱状(円柱、四角柱等モノリ
ス触媒の設置されるべき排気系の内形状に適合し
た形状)をなす。 触媒担持層は前記モノリス触媒基材の細孔内表
面に、担持層成分を含有するスラリー等の流動体
を付着させ、乾燥し、焼成して形成する。担持層
成分としては一般にアルミナが用いられるがアル
ミナに限定されない。 触媒成分を含有する溶液を注ぐ前記所定部分と
は、モノリス触媒内において排気ガスの流速が最
大となる軸(中心軸)を中心とする部分をいう。
溶液を注ぐ際は、該溶液が前記中心軸に比較的近
い部分のみにかかり、外周部にはかからないよう
に注意する。そのためには、例えば、触媒担体の
上端面よりも断面積の小さなノズルを用い、該ノ
ズルの中心軸と前記排気ガス流速により定まる中
心軸とを一致させ、該ノズルを介して溶液を注ぐ
とよい。 触媒担体を溶液内に浸漬する所定高さとは、該
担体長さの50〜90%程度とする。 触媒成分としては、従来公知の触媒成分である
白金(Pt)、パラジウム(Pd)、イリジウム
(Ir)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Ru)、オス
ミウム(Os)等の貴金属、あるいはクロム
(Cr)、ニツケル(Ni)、バナジウム(V)、銅
(Cu)等の卑金属等を用いることができる。 なお、触媒成分の担持は、各触媒成分毎に行な
つても良く、又各触媒成分を同時に含有する溶液
により1回で行なつても良い。 〔作用〕 上記の如く本発明は、排気ガス上流側外周部に
触媒成分を担持しないモノリス触媒を、特別なマ
スク等を施こさずに上記工程によつて製造する方
法である。本発明によると、製造が簡便であり、
又製造された触媒の耐久性及び性能も良く、経済
的である。 〔実施例〕 以下、本発明を具体的実施例に基づいて説明す
る。 第1図は本発明の実施例において、触媒担体に
触媒成分を含有する溶液を注ぐ様子を説明する図
である。 (サンプルの製造) 以下の手順で実施例サンプル1,2および比較
例サンプル1,2,3,4をそれぞれ製造した。 (1) 担持層形成 担持層成分を含有する流動体であるアルミナス
ラリー(活性アルミナ粉末とアルミナゾルと水を
混合し、攪拌したもの)中に円柱形状のモノリス
基材(コージエライト質のハニカム構造φ93×
100、セル密度400セル/平方インチ)を浸漬し、
引上げ、余分のスラリーを空気流で吹飛ばした後
乾燥し、焼成して担持層を形成した。形成された
担持層の量は110gであつた。なお、実施例サン
プル、比較例サンプルともに本工程で製造したモ
ノリス担体を用いてサンプルを製造した。 (2) 触媒成分担持 (a) 実施例サンプル1 第1図aに示すように上記モノリス触媒担体1
をφ93.5×120の大きさの容器2に収納し、上方
から管径φ10のノズル3を用いて溶液4(パラジ
ウム1.0g/1、白金1.0g/1、ロジウム0.2g/
1をそれぞれ含有)430c.c.を注ぎ、同図bに示す
ように担体の高さの70%までを浸漬し、その後引
上げ、乾燥してパラジウム、白金、ロジウムの三
成分を担持する実施例サンプル1を得た。 (b) 実施例サンプル2 実施例サンプル1と同様にしてモノリス触媒担
体1を容器2に収納した後、上方から管径φ35の
ノズルを用いて溶液(白金2.0g/1を含有)を
430c.c.注ぎ、該担体の70%までを浸漬した後、引
上げ乾燥し、続いで同様にして容器2に収納した
後、上方から管径φ10のノズルを用いて溶液(ロ
ジウム0.2g/1を含有)を430c.c.注ぎ、同様に70
%までを浸漬した後、引上げ、乾燥して白金とロ
ジウムの二成分を担持する実施例サンプル2を得
た。 (c) 比較例サンプル1 上記実施例サンプルと同様にしてモノリス触媒
担体1を容器2内に収納し、上方から溶液4(パ
ラジウム1.0g/1、白金1.0g/1、ロジウム0.2
g/1をそれぞれ含有)を510c.c.注ぎ、該担体の
100%までを浸漬し、その後引上げ、乾燥して三
成分を担持する比較例サンプル1を得た。 (d) 比較例サンプル2 上記各サンプルと同様に触媒担体1を容器2に
収納し、上方から管径φ10のノズルを用いて溶液
(白金2.0g/1を含有)を510c.c.注ぎ、担体の100
%までを浸漬し引上げ、乾燥し、さらに同様にし
て上方から溶液(ロジウム0.2g/1を含有)を
510c.c.注ぎ、100%まで浸漬した後、引上げ、乾燥
して二成分を担持する比較例サンプル2を得た。 (e) 比較例サンプル3 上記各サンプルと同様にして触媒担体1を溶液
4(パラジウム1.0g/1、白金1.0g/1、ロジ
ウム0.2g/1をそれぞれ含有)430c.c.をあらかじ
め入れた容器2内に収納し、これを70%浸漬し、
引上げ乾燥して三成分を担持する比較例サンプル
3を得た。 (f) 比較例サンプル4 上記各サンプルと同様にして触媒担体1を溶液
(白金2.0g/1を含有)430c.c.をあらかじめ入れ
た容器2に収納し、これを先ず70%浸漬し、引上
げ、乾燥した後、続いて溶液(ロジウム0.2g/
1を含有)430c.c.を入れた容器に70%浸漬し、引
上げ乾燥して2成分を担持する比較例サンプル4
を得た。 以上の様にして製造した各サンプルの触媒成分
担持量を表に示す。又、表には各サンプルを製造
する際に用いた溶液の濃度、種類、浸漬深さ、あ
るいはノズルの管径等をまとめて示す。 (評価) 上記の如くして製造した各サンプルを金属製容
器に保持し、車輌のエンジン排気系に装着して市
街地走行を模擬したパターンで200時間走行した
後、浄化性能の試験を行なつた。試験は各サンプ
ルを排気量2.8リツトルのエンジンに装着し、エ
ンジンを2000rpm、―380mmHgの条件で運転した
排気を冷却機で一定温度にし、各サンプルに導入
し、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸
化物(NOx)それぞれの浄化率を測定した。炭
化水素(HC)についての測定結果を第3図、第
4図に示す。 表および第3図、第4図から分る様に実施例サ
ンプル1は比較例サンプル1に比べ、触媒成分担
持量は約10%少ないにもかかわらず、ほぼ同等の
性能を示し、又、該実施例サンプル1と比較例サ
ンプル3との比較からわかる様に触媒成分担持量
がほぼ同等であれば、実施例サンプル1の方が低
温活性が向上している。実施例サンプル2、比較
例サンプル2、及び比較例サンプル4の評価から
も同様なことがいえる。なお、一酸化炭素
(CO)及び窒素酸化物(NOx)の浄化率につい
ても同様の結果が得られた。 (発明の効果) 以上、要するに本発明はモノリス触媒の製造方
法において、触媒成分を触媒担体に担持させるに
【表】 際し、該触媒成分を含有する溶液を触媒担体の上
端面の外周部を除く所定部分に注ぎ該担持を行な
うものである。 実施例に述べたところからも明らかな様に、本
発明の方法によつて製造した触媒は、担持する触
媒成分が従来のものと同量であれば、より低温活
性が向上し、又、同等の性能を得るためには担持
する触媒成分量を従来の触媒より減らすことがで
きる。又、本発明の方法は触媒担体のマスキング
等複雑な工程を要しないため、上記良好な性能の
触媒を簡便に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは本発明の実施例において、触媒
成分を触媒担体に担持させる方法を説明する図で
ある。第2図は本発明の方法によつて製造される
触媒の断面模式図である。第3図および第4図は
実施例サンプル1、実施例サンプル2、比較例サ
ンプル1、比較例サンプル2、比較例サンプル
3、比較例サンプル4の炭化水素の浄化率の測定
結果を表わすグラフである。 1……モノリス触媒担体、2……容器、3……
ノズル、4……溶液、10……触媒成分未担持
部、11……触媒成分担持部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 柱状をなし軸方向に延びる多数の細孔を有す
    るモノリス触媒基材の該細孔内表面上に触媒担持
    層を形成してモノリス触媒担体とし、該担体の該
    触媒担持層に触媒成分を担持させてモノリス触媒
    とするモノリス触媒の製造方法において、 前記触媒成分の担持は、前記モノリス触媒担体
    を前記軸方向を鉛直方向として槽内に収納し、該
    モノリス触媒担体の上端面の外周部を除く所定部
    分へ触媒成分を含有する溶液を注ぎ、該モノリス
    触媒担体を所定高さまで該溶液中に浸漬して行な
    うことを特徴とする製造方法。 2 前記溶液を注ぐに際し、前記モノリス触媒担
    体の上端面の面積より小さな管内断面積を有する
    ノズルを用いる特許請求の範囲第1項記載の製造
    方法。 3 前記モノリス触媒担体を前記溶液中に浸漬す
    る所定高さは、該担体の長さの50〜90%である特
    許請求の範囲第1項記載の製造方法。 4 前記モノリス触媒担体の上端面の前記所定部
    分は、該担体の中心軸を中心とする部分近傍であ
    る特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002506720A (ja) * 1998-03-19 2002-03-05 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー モノリス被覆装置およびその方法
JP2009136833A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒の製造方法とモノリス触媒

Cited By (3)

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JP4975209B2 (ja) * 1998-03-19 2012-07-11 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー モノリス被覆装置およびその方法
JP2009136833A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒の製造方法とモノリス触媒

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