JPS63137753A - Catalyst for purifying exhaust gas - Google Patents

Catalyst for purifying exhaust gas

Info

Publication number
JPS63137753A
JPS63137753A JP61286251A JP28625186A JPS63137753A JP S63137753 A JPS63137753 A JP S63137753A JP 61286251 A JP61286251 A JP 61286251A JP 28625186 A JP28625186 A JP 28625186A JP S63137753 A JPS63137753 A JP S63137753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
alumina layer
ultrafine
powder
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61286251A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07114960B2 (en
Inventor
Hideaki Kurita
栗田 英昭
Kunihiro Yagi
八木 邦博
Masako Yatani
八谷 昌子
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP61286251A priority Critical patent/JPH07114960B2/en
Publication of JPS63137753A publication Critical patent/JPS63137753A/en
Publication of JPH07114960B2 publication Critical patent/JPH07114960B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the function of a rare earth metal as a promoter and a stabilizer and to increase purifying capacity and durability, by forming the rare earth metal supported by the alumina layer on the surface of a catalyst carrier into an ultrafine powder having a specific average particle size or less. CONSTITUTION:A catalyst for purifying exhaust gas is formed by providing an alumina layer 2 to the surface of a honeycomb-shaped catalyst carrier 1 composed of cordierite. The alumina layer 2 is formed by supporting a main catalytic metal such as platinum or rhodium and a rare earth metal such as cerium or lanthanum in an ultrafine powder form. In this case, the average particle size of the ultrafine powder of the rare earth metal is set to 5,000Angstrom or less and the content thereof is set to 10-30wt.% of the total wt. of the alumina layer 2 to make it possible to effectively develop a fine powder charac teristic.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、排気ガス浄化用触媒に関し、例えば自動車の
排気ガス浄化用としてエンジンから排出される有害物質
<1−IC,CO,No)を除去するために、また一般
の工業用の排気ガス浄化用としても利用されるものの改
良に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas, and is used to purify exhaust gas of automobiles, for example, to reduce harmful substances (<1-IC, CO, No.) emitted from the engine. This invention relates to improvements in products used for purification of exhaust gases in general industrial use.

(従来の技術) 従来より、この種の排気ガス浄化用触媒として、例えば
特開昭59−127649号公報に開示されるように、
触媒担体の表面に段りられるアルミj−Mに、白金等の
員金属を主触媒として担持させるだけでなく、浄化性能
および耐久性の向上を図るだめにセリウムやランタン等
の希土類金属を助触媒および安定剤として担持させてな
るものは知られている。
(Prior Art) Conventionally, as this type of exhaust gas purifying catalyst, for example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 127649/1982,
The aluminum J-M layered on the surface of the catalyst carrier not only carries member metals such as platinum as a main catalyst, but also supports rare earth metals such as cerium and lanthanum as co-catalysts in order to improve purification performance and durability. And those supported as stabilizers are known.

そして、上記希土類金属をアルミナ層に担持させる場合
、アルミナ層が予め設けられた触媒担体を希土類化合物
の水溶液(例えば硝酸セリウムや61!1mランタン等
)に浸漬することにより、希土類金属をイオン状態で担
持させたり、あるいはアルミナスラリー中に希土類金属
の酸化物を一定割合で添加し、このアルミナスラリーに
触媒担体を浸漬することにより、触媒担体の表面に設け
られるアルミナ層に希土類金属を酸化物の状態で担持さ
せることが一般に行われるでいる。
When the rare earth metal is supported on the alumina layer, the catalyst carrier on which the alumina layer is previously provided is immersed in an aqueous solution of a rare earth compound (for example, cerium nitrate or 61!1m lanthanum), so that the rare earth metal is in an ionized state. By supporting the alumina layer on the surface of the catalyst carrier, or by adding rare earth metal oxides at a certain ratio to the alumina slurry and immersing the catalyst carrier in this alumina slurry, the rare earth metals are added to the alumina layer provided on the surface of the catalyst carrier in an oxide state. Generally, it is supported by

(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記前者の場合つまり希土類金属をアルミナ
層にイオン状態で担持さUた場合、イオン状態の希土類
金属は、その粒径が小さくかつ浸透性が非常に高いため
、アルミナ層の表面にのみ担持されることなく、排気ガ
スが拡散し難いアルミナ層内部にまで担持されることに
なる。このため、浄化反応への希土類金属の助触媒とし
ての影響が少なくむるとともに、主触媒金属たる貴金属
が担持されるアルミナ層表面での希土類金属の担持沿が
少なく、アルミナ等の触媒担体に対する安定化に効果的
に寄与することができない。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the former case, that is, when the rare earth metal is supported in the alumina layer in an ionic state, the rare earth metal in the ionic state has a small particle size and very low permeability. Because of its high content, it is not only supported on the surface of the alumina layer, but is also supported inside the alumina layer, where exhaust gas is difficult to diffuse. For this reason, the influence of rare earth metals as promoters on purification reactions is reduced, and the amount of rare earth metals supported on the surface of the alumina layer, which supports precious metals as the main catalytic metals, is small, making it more stable for catalyst supports such as alumina. unable to contribute effectively to

また、後右の場合つまり希土類金属をアルミナ層に酸化
物として担持させた場合、該希土類金属の酸化物は、そ
の粒径が比較的大きく(1μ以上)かつ比表面積(単位
体積当りの全表面積)が小さいため、助触媒としての機
能が少なく、また安定剤としての効果も少ないのが実情
である。
In the case on the back right, that is, when a rare earth metal is supported as an oxide on an alumina layer, the rare earth metal oxide has a relatively large particle size (1μ or more) and a specific surface area (total surface area per unit volume). ) is small, so the actual situation is that it has little function as a co-catalyst and also has little effect as a stabilizer.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、特に、粒径が極めて小さいいわゆる
超微粉金属の場合、比表面積が非常に大きく、また表面
活性が高いなどの特性を有することにM目し、この特性
を有効に利用した希土類金属でもって、排気ガス浄化用
触媒の浄化性能および耐久性を効果的に高め得るように
するものである。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is particularly to improve the properties of so-called ultrafine powder metals, which have extremely small particle sizes, such as extremely large specific surface areas and high surface activity. The purpose of the present invention is to effectively improve the purification performance and durability of an exhaust gas purification catalyst by using a rare earth metal that effectively utilizes this property.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、排気ガ
ス浄化用触媒として、触媒担体の表面に、平均粒径が5
000Å以下の希土類金属の超微粒を担持したアルミナ
層を設ける構成としたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solving means of the present invention provides an exhaust gas purifying catalyst having an average particle diameter of 5.
The structure is such that an alumina layer supporting ultrafine particles of rare earth metal of 000 Å or less is provided.

(作用) 上記の構成により、本発明では、触媒担体表面のアルミ
ナ層に担持された超微粒の希土類金属は、比表面積が大
きく、かつ表面活性が強いという特性を有するとともに
、イオン状態の希土類金属に比べて浸透性が強くなく、
アルミナ層表面にほとんど担持されるので、助触媒とし
て主触媒金属(白金等の貴金属)による浄化反応を効果
的に促進することができ、また安定剤としてアルミナ等
の触媒担体に対する安定化に十分に寄与することができ
る。
(Function) With the above configuration, in the present invention, the ultrafine rare earth metal particles supported on the alumina layer on the surface of the catalyst carrier have the characteristics of a large specific surface area and strong surface activity, and the rare earth metal in an ionic state The permeability is not as strong as that of
Since most of the alumina is supported on the surface of the alumina layer, it can effectively promote the purification reaction by the main catalyst metal (noble metal such as platinum) as a co-catalyst, and can be used as a stabilizer to sufficiently stabilize the catalyst support such as alumina. can contribute.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の一つの実施態様に係る排気ガス浄化用
触媒の構造を示し、1はコージライト等からなるハニカ
ム型の触媒担体、2は該触媒担体1の表面に設けられた
アルミナ層であって、該アルミナ層2は、白金やロジウ
ム等の主触媒金属と、セリウムやランタン等の希土類化
合物の超微粉とを担持してなる。
FIG. 1 shows the structure of an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention, in which 1 is a honeycomb-shaped catalyst carrier made of cordierite or the like, and 2 is an alumina layer provided on the surface of the catalyst carrier 1. The alumina layer 2 supports a main catalyst metal such as platinum or rhodium, and ultrafine powder of a rare earth compound such as cerium or lanthanum.

次に、上記実施態様の触媒に対応した本発明の具体的な
実施例およびその比較例について、それらの製造方法を
述べるとともに、排気ガス浄化に関して行った試験の結
果を述べる。
Next, with respect to specific examples of the present invention corresponding to the catalysts of the above embodiments and comparative examples thereof, a method for manufacturing them will be described, and the results of tests conducted regarding exhaust gas purification will be described.

本発明の第1実施例に係る触媒の製造方法は、先ず、γ
−アルミナ70(+1ベーマイト70(J、水180c
cおよび製鎖li、6ccをホモミキサーにより5時間
混合撹拌する。このアルミナスラリーに、平均粒径が5
00人のセリウムの超微粉を16g、メタノール20C
Gをそれぞれ添加し、5時間混合撹拌する。次いで、こ
のアルミナスラリーに触媒担体を浸漬して引き上げた後
、余分のスラリーを高圧エアブロ−で除去し、130℃
で1時間乾燥し、しかる後、550℃で1.5時間焼成
をする。このアルミナコートを施した触媒担体を所定の
温度の塩化白金酸および塩化ロジウムの混合水溶液に浸
漬して引き上げ!、:後、150℃で30分間乾燥し、
次いで、550℃で1.5時間焼成をする。そして、こ
のような方法で製造された触媒においては、アルミナ層
2に担持されたセリウム超微粉の含有h1は、アルミナ
層2の仝重量に対し−U11wt%(小量パーセント〉
である。また、白金および[1ジウムの含有量は、それ
ぞれ触媒の1リットル体積当す1 、0(] J3J:
ヒo、 2gである。
In the method for producing a catalyst according to the first embodiment of the present invention, firstly, γ
- Alumina 70 (+1 Boehmite 70 (J, water 180c)
C. and chain li, 6 cc were mixed and stirred for 5 hours using a homomixer. This alumina slurry has an average particle size of 5
00 people's cerium ultrafine powder 16g, methanol 20C
Add G respectively and mix and stir for 5 hours. Next, after immersing the catalyst carrier in this alumina slurry and pulling it up, excess slurry was removed by high-pressure air blowing, and the catalyst was heated to 130°C.
The sample was dried for 1 hour at 550°C, and then fired at 550°C for 1.5 hours. This alumina-coated catalyst carrier is immersed in a mixed aqueous solution of chloroplatinic acid and rhodium chloride at a predetermined temperature and then pulled out! , : After that, dry at 150°C for 30 minutes,
Next, baking is performed at 550° C. for 1.5 hours. In the catalyst manufactured by such a method, the content h1 of the ultrafine cerium powder supported on the alumina layer 2 is -U11wt% (small percentage) based on the weight of the alumina layer 2.
It is. In addition, the contents of platinum and [1dium] are 1 and 0(] per 1 liter volume of the catalyst, respectively) J3J:
Yes, it's 2g.

一方、上記第1大施例の触媒との比較のための第1比較
例に係る触媒の製造方法は、上記第1実施例の触媒の場
合におけるセリウムの超微粉の代わりに、平均粒径が1
μの通常のセリウム酸化物(Ce 02 )の粉末を用
い、他は同様な方法で触媒を製造するものである。
On the other hand, in the method for producing the catalyst according to the first comparative example for comparison with the catalyst of the first example, the average particle size is 1
The catalyst was produced using a normal cerium oxide (Ce 02 ) powder of μ, but otherwise in the same manner.

また、第2比較例に係る触媒の製造方法は、先ず、γ−
アルミナ70q1ベーマイト70q、水180ccおよ
び濃br1酸1.(3ccホモミキサーにより6時間混
合撹拌する。このアルミナスラリーに触媒担体を浸漬し
て引き上げた後、余分のスラリーを高圧エアブロ−で除
去し、130℃で1時間乾燥し、しかる後、550℃で
7.5時間焼成をJ”る。このアルミナコートを施した
触媒担体を所定の14度の塩化白金酸、塩化ロジウムお
よび硝酸セリウムの混合水溶液に浸漬して引き上げた後
、150℃で30分間乾燥し、次いで、550℃で1.
5時間焼成をする。尚、このような方法で製造された触
媒におけるセリウム、白金J5よびロジウムの含有量は
、上記第1実施例の触媒の場合と同じになるように設定
されている。
In addition, the method for manufacturing the catalyst according to the second comparative example first involves γ-
Alumina 70q1 boehmite 70q, water 180cc and concentrated br1 acid 1. (Mix and stir for 6 hours using a 3 cc homomixer. After immersing the catalyst carrier in this alumina slurry and pulling it up, remove the excess slurry with a high-pressure air blower, dry at 130°C for 1 hour, and then heat at 550°C. Calcinate for 7.5 hours. The alumina-coated catalyst carrier was immersed in a mixed aqueous solution of chloroplatinic acid, rhodium chloride, and cerium nitrate at a predetermined temperature of 14°C, pulled out, and then dried at 150°C for 30 minutes. and then 1. at 550°C.
Bake for 5 hours. The contents of cerium, platinum J5, and rhodium in the catalyst produced by this method are set to be the same as in the catalyst of the first embodiment.

本発明の第2実施例に係る触媒の製造方法は、上記第1
実施例の触媒の場合におけるセリウムの超微粉の代わり
に、平均粒径が500人のランタンの超微粉を5g添加
し、他は同様な方法で触媒を製造するものである。そし
て、このような方法で製造された触媒においては、アル
ミナ層2に担持されたランタン超微粉の含有量は、アル
ミナ層2の全ff1fiに対して3.8wt%である。
The method for producing a catalyst according to the second embodiment of the present invention includes the method for producing a catalyst according to the second embodiment of the present invention.
In place of the ultrafine cerium powder used in the catalyst of the example, 5 g of ultrafine lanthanum powder with an average particle size of 500 was added, and the catalyst was otherwise produced in the same manner. In the catalyst manufactured by such a method, the content of ultrafine lanthanum powder supported on the alumina layer 2 is 3.8 wt% with respect to the total ff1fi of the alumina layer 2.

一方、上記第2実施例の触媒との比較のための第3比較
例に係る触媒の製造方法は、上記第1比較例の触媒の場
合におけるセリウム酸化物<Ca02)の粉末の代わり
に、平均粒径が1μの通常のランタン酸化物(La 2
03 )の粉末を用い、他は同様な方法で触媒を製造す
るものである。
On the other hand, in the method for producing a catalyst according to a third comparative example for comparison with the catalyst of the second example, an average Ordinary lanthanum oxide (La 2
The catalyst was produced using the powder of No. 03), but in the same manner as above.

また、第4比較例に係る触媒の!l造方法は、上記第2
比較例の触媒の場合における硝酸セリウムの代わりに、
硝酸ランタンを用い、他は同様な方法で触媒を製造する
ものである。
Moreover, the catalyst according to the fourth comparative example! The manufacturing method is the second one above.
Instead of cerium nitrate in the case of comparative catalysts,
The catalyst is produced using lanthanum nitrate, but otherwise in the same manner.

尚、上記第1・第2実施例および第1〜第4比較例の各
触媒は、いずれもその1?4造が第1図に示すようにな
るもので、外見上は全く同一である。
The catalysts of the first and second embodiments and the first to fourth comparative examples have a 1-4 structure as shown in FIG. 1, and are completely the same in appearance.

そして、上記第1実施例および第1・第2比較例の各触
媒について、電気炉を用いて950℃で80時間熱エー
ジングした後、以下の条件で排気ガス浄化試験を行った
Then, each of the catalysts of the first example and the first and second comparative examples was thermally aged at 950° C. for 80 hours using an electric furnace, and then an exhaust gas purification test was conducted under the following conditions.

試験条件; 空燃比(空気5/燃利吊)14.7 振幅 ±0.9 周波数 1.0l−1z 排気ガス温度 100〜500℃ 空間速度 60000hr−1 触媒体B!124.OCC 排気ガス浄化試験の測定結果は第3図(a)〜(C)に
示す。この図から判るように、本発明の第1実施例の触
媒によるt−+c、coおよびNOXの各浄化率(A1
線)は、いずれも従来例としての第1および第2比較例
の触媒による浄化率(B+rAおよび82線)よりも大
巾に増大する。
Test conditions: Air-fuel ratio (air 5/fuel lift) 14.7 Amplitude ±0.9 Frequency 1.0l-1z Exhaust gas temperature 100-500°C Space velocity 60000hr-1 Catalyst B! 124. The measurement results of the OCC exhaust gas purification test are shown in FIGS. 3(a) to 3(C). As can be seen from this figure, each purification rate (A1
line) are both greatly increased compared to the purification rates (B+rA and 82 lines) by the catalysts of the first and second comparative examples as conventional examples.

また、上記第2実施例および第3・第4比較例の各触媒
についても、電気炉を用いて1000℃で80時間熱エ
ージングした後、上述の第1実施例の触媒等の場合と同
じ条件で排気ガス浄化試験を行った。その試験の測定結
果は第4図(a)〜(C)に示す。この図から判るよう
に、本発明の第2実施例の触媒においCも、HC,CO
おJ、びNOxの各浄化率(A2線)は、いずれも従来
例としての第3および第4比較例の触媒による浄化率(
83線およびB4VA)J:りも大巾に増大する。
In addition, the catalysts of the second example and the third and fourth comparative examples were also heat aged at 1000°C for 80 hours using an electric furnace, and then subjected to the same conditions as the catalyst of the first example. An exhaust gas purification test was conducted. The measurement results of the test are shown in FIGS. 4(a) to (C). As can be seen from this figure, in the catalyst of the second example of the present invention, C, HC, CO
The respective purification rates (A2 line) of OJ, NOx, and NOx are the purification rates (A2 line) of the catalysts of the third and fourth comparative examples as conventional examples.
83 line and B4VA) J: Rimo increases greatly.

次に、上記第1実施例の触媒のように、アルミナ層2に
セリウムの超微粉を担持させる場合において、該セリウ
ム超微粉の含有量を如何に定めるべきかを検討するため
に、第3・第4実施例および第5・第6比較例としてセ
リウム超微粉の含有量を種々変えた。すなわち、第34
3よび第4実施例に係る触媒は、それらの製造方法にお
いてセリウムの超微粉をそれぞれ35.0(J 、55
.0(1添加することにより、アルミナ層2に担持され
るセリウム超微粉の含有量を、アルミナ層2の全重量に
対して22wt%、3Qwt%としたものである。
Next, in order to consider how to determine the content of ultrafine cerium powder in the case where ultrafine cerium powder is supported on the alumina layer 2 as in the catalyst of the first embodiment, the third In the fourth example and the fifth and sixth comparative examples, the content of ultrafine cerium powder was varied. That is, the 34th
The catalysts according to Examples 3 and 4 were manufactured using ultrafine cerium powder of 35.0 (J, 55
.. By adding 0 (1), the content of the ultrafine cerium powder supported on the alumina layer 2 was set to 22 wt% and 3 Qwt% with respect to the total weight of the alumina layer 2.

一方、第5および第6比較例に係る触媒は、それらの製
造方法においてセリウムの超微粉をそれぞれ12.Oa
 、75.4q添加することにより、アルミナ層2に担
持されるセリウム超微粉の含有量を、アルミtP2の全
重量に対してB、7wt%。
On the other hand, the catalysts according to the fifth and sixth comparative examples were produced using ultrafine cerium powder of 12. Oa
, 75.4q, the content of ultrafine cerium powder supported on the alumina layer 2 is increased to 7wt% of the total weight of aluminum tP2.

37wt%とじたものである。It is bound at 37wt%.

そして、上記第3・第4実施例および第5・第6比較例
の各触媒について、上記第1実施例の触媒の場合と同様
の排気ガス浄化試験を行った。その試験の測定結果は第
5図<a >〜(C)に示す。
Then, for each of the catalysts of the third and fourth examples and the fifth and sixth comparative examples, an exhaust gas purification test similar to that for the catalyst of the first example was conducted. The measurement results of the test are shown in Figures 5<a>-(C).

この図から判るように、第3および第4実施例の各触媒
による浄化率(A3線およびA4線)は、第1実施例の
触媒による浄化率(A+線〉と同程度に大きくなるが、
第5および第6比較例の各触媒による浄化率(Bs線お
よびBs1)は、これら実施例の触媒の場合と比べて著
しく小さくなる。
As can be seen from this figure, the purification rates by the catalysts of the third and fourth embodiments (line A3 and line A4) are as large as the purification rate by the catalyst of the first embodiment (line A+), but
The purification rates (Bs line and Bs1) of the catalysts of the fifth and sixth comparative examples are significantly smaller than those of the catalysts of these examples.

従って、セリウムの超微粉を主触媒金属と同一のアルミ
ナ層2に担持させる場合、該セリウム超微粉の含有量は
、第1・第3・第4実施例の如くアルミナ層2の全重量
に対して10〜30wt%に設定することが好ましい。
Therefore, when ultrafine cerium powder is supported on the same alumina layer 2 as the main catalyst metal, the content of the ultrafine cerium powder is relative to the total weight of the alumina layer 2 as in the first, third, and fourth embodiments. It is preferable to set it to 10 to 30 wt%.

つまり、セリウム超微粉の含有量が1owt%以下であ
る(第5比較例の触媒が相当する)と、セリウム超微粉
の助触媒としての機能が十分に発揮されず、浄化性能は
低くなる。また、セリウム超微粉の含有量が増加するに
つれて浄化機能は向上するが、3owt%以上どなると
く第6比較例が相当する)と、セリウムが主触媒金属と
の化合物をつくり、浄化性能に悪影響を及ぼすと考えら
れるからである。
In other words, if the content of ultrafine cerium powder is 1 wt % or less (corresponding to the catalyst of the fifth comparative example), the ultrafine cerium powder will not function sufficiently as a co-catalyst, and the purification performance will be low. In addition, as the content of ultrafine cerium powder increases, the purification function improves, but if it exceeds 3 owt% (which corresponds to the 6th comparative example), cerium forms a compound with the main catalyst metal, which adversely affects the purification performance. This is because it is thought to have a negative effect.

また一方、上記第2実施例の触媒のように、アルミナI
N!i2にランタンの超微粉を担持させる場合において
、該ランタン超微粉の含有量を如何に定めるべきかを検
討するために、第5・第6実施例および第7・第8比較
例としてランタン超微粉の含有(5)を種々変えた。す
なわち、第5および第6実施例に係る触媒は、それらの
’ITih法においてランタンの超微粉をそれぞれ1.
4g、5.3g添加することにより、アルミナ層2に担
持されるランタン超微粉の含有量を、アルミナ層2の全
重層に対して1.0wt%、4.□wt%としたもので
ある。一方、第7および第8比較例に係る触媒は、それ
らの製造方法においてランタンの超微粉をそれぞれ1.
Oo 、6.6(l添加することにより、アルミナ11
!2に担持されるランタン超微粉の含有量を、アルミナ
層2の全重層に対して0.8wt%。
On the other hand, like the catalyst of the second embodiment, alumina I
N! In order to examine how to determine the content of ultrafine lanthanum powder when i2 supports ultrafine lanthanum powder, ultrafine lanthanum powder was used as the fifth and sixth examples and the seventh and eighth comparative examples. The content (5) was varied. That is, in the catalysts according to the fifth and sixth examples, ultrafine lanthanum powder was added to 1.
By adding 4g and 5.3g, the content of ultrafine lanthanum powder supported on the alumina layer 2 is increased to 1.0wt% with respect to the total layer of the alumina layer 2, and 4. □wt%. On the other hand, the catalysts according to the seventh and eighth comparative examples were produced using ultrafine lanthanum powder of 1.
By adding Oo, 6.6(l), alumina 11
! The content of ultrafine lanthanum powder supported on the alumina layer 2 was 0.8 wt% with respect to the total layer of the alumina layer 2.

4.9wt%としたものである。The content was 4.9wt%.

そして、上記第5・第6実施例および第7・第8比較例
の各触媒について、上記第2実施例の触媒の場合と同様
の排気ガス浄化試験を行った。その試験の測定結果は第
6図(a )〜(C)に示す。
Then, for each of the catalysts of the fifth and sixth examples and the seventh and eighth comparative examples, an exhaust gas purification test similar to that for the catalyst of the second example was conducted. The measurement results of the test are shown in FIGS. 6(a) to (C).

この図から判るように、第5および第6実施例の各触媒
による浄化率(As線およびへ〇線)は、第2実施例の
触媒による浄化率(A2線)と同程度に大きくなるが、
第7および第8比較例の各触媒による浄化率(87線お
よび88線)は、これら実施例の触媒の場合と比べて著
しく小さくなる。
As can be seen from this figure, the purification rates by the catalysts of the fifth and sixth embodiments (As line and circle) are as large as the purification rate by the catalyst of the second embodiment (line A2). ,
The purification rates (line 87 and line 88) of the catalysts of the seventh and eighth comparative examples are significantly smaller than those of the catalysts of these examples.

従って、ランタンの超微粉を主触媒金属と同一のアルミ
ナWJ2に担持させる場合、該ランタン超微粉の含有量
は、第2・第5・第6実施例の如くアルミナ層2の全重
層に対して1.0〜4.、Qwt%に設定することが好
ましい。
Therefore, when ultrafine lanthanum powder is supported on alumina WJ2, which is the same as the main catalyst metal, the content of the ultrafine lanthanum powder is limited to the entire layer of alumina layer 2 as in the second, fifth, and sixth embodiments. 1.0-4. , Qwt%.

第2図は本発明の別の実施態様に係る排気ガス浄化用触
媒の構造を示し、この触媒は、主触媒金属と希土類金属
の超微粉とが別のアルミナ層に担持されてなる。すなわ
ち、主触媒金属は、触媒担体1の表面に直接設けられた
第1アルミナm3に担持されている一方、希土類金属は
、該第1アルミナ層3にオーバコートされた第2アルミ
ナ層4に担持されている。尚、主触媒金属を担持した第
1アルミブ居3を第2アルミナ層4によりオーバコート
したのは、主触媒金属が排気ガス中に含まれる燐や鉛等
の被毒に弱いということなどをMrthしたものぐある
FIG. 2 shows the structure of an exhaust gas purifying catalyst according to another embodiment of the present invention, in which the main catalyst metal and ultrafine rare earth metal powder are supported on separate alumina layers. That is, the main catalyst metal is supported on the first alumina m3 provided directly on the surface of the catalyst carrier 1, while the rare earth metal is supported on the second alumina layer 4 overcoated on the first alumina layer 3. has been done. The reason why the first alumina layer 3 supporting the main catalyst metal is overcoated with the second alumina layer 4 is because the main catalyst metal is susceptible to poisoning by phosphorus, lead, etc. contained in exhaust gas. There are things to do.

次に、上記実施態様の触媒に対応した本発明の第7〜第
9実施例およびこれら実施例との比較のtc メ(7)
 m 9・第10比較例について、それらの製造方法を
述べるとともに、排気ガス浄化等に関して行った試験の
結果を述べる。
Next, 7th to 9th Examples of the present invention corresponding to the catalysts of the above embodiments and tc method (7) for comparison with these Examples.
Regarding the 9th and 10th comparative examples, the manufacturing method thereof will be described, as well as the results of tests conducted regarding exhaust gas purification, etc.

本発明の第7実施例に係る触媒の製造方法は、先ず、γ
−アルミナ1609、べ−フィト160q、水500c
cおよび濃硝酸4ccをホ[ミキサーにより10時間混
合撹拌する。このアルミナスラリーに触媒担体を浸漬し
で引き上げた後、余分のスラリーを高圧エアブロ−で除
去し、130℃で1時間乾燥し、しかる後、550℃で
1時間焼成をする。このアルミナコートを施した触媒担
体を所定の温度の塩化白金酸および塩化ロジウムの混合
水溶液に浸漬して引き上げたj炎、200℃で1時間乾
燥し、しかる後、600℃で1時間焼成をする。次いで
、平均粒径が500人のセリウムの超微粉30q、ベー
マイト20gおよび水5Qccをホモミキサーにより5
時間混合撹拌する。このアルミナスラリーに、先に作っ
た触媒担体を浸漬して引き上げた後、余分なスラリーを
高圧エアブロ−により除去し、130℃で1時間乾燥し
、しかる後、550℃で1.5時間焼成をする。そして
、このような方法で製造された触媒において、第2アル
ミナ層4に担持されたセリウム超微粉の含イ1mは、第
2アルミナ層4の全重量に対して65wt%である。ま
た、第1アルミナ層3に担持された白金およびロジウム
の含イLffiは、それぞれ触媒の1リットル体積当り
1゜09および0.2gである。
In the method for producing a catalyst according to the seventh embodiment of the present invention, firstly, γ
-Alumina 1609, Bephyto 160q, Water 500c
C and 4 cc of concentrated nitric acid were mixed and stirred using a mixer for 10 hours. After the catalyst carrier is immersed in this alumina slurry and pulled up, excess slurry is removed by high-pressure air blowing, dried at 130°C for 1 hour, and then calcined at 550°C for 1 hour. This alumina-coated catalyst carrier is immersed in a mixed aqueous solution of chloroplatinic acid and rhodium chloride at a predetermined temperature, then pulled up with a flame, dried at 200°C for 1 hour, and then calcined at 600°C for 1 hour. . Next, 30 q of ultrafine cerium powder with an average particle size of 500, 20 g of boehmite, and 5 Qcc of water were mixed in a homomixer for 5 ml.
Mix and stir for an hour. After immersing the previously prepared catalyst carrier in this alumina slurry and pulling it up, excess slurry was removed by high-pressure air blowing, dried at 130°C for 1 hour, and then calcined at 550°C for 1.5 hours. do. In the catalyst manufactured by such a method, the content of 1 m of ultrafine cerium powder supported on the second alumina layer 4 is 65 wt% with respect to the total weight of the second alumina layer 4. Further, the platinum and rhodium content Lffi supported on the first alumina layer 3 are 1°09 and 0.2 g per 1 liter volume of the catalyst, respectively.

また、本発明の第8および第9実施例に係る触媒の製造
方法は、上記第7実施例の触媒のうl進方法においてセ
リウムの超微粉、ベーマイトおよび水をホモミキサーに
より混合撹拌してアルミナスラリーを製造ツる際、セリ
ウムの超微粉とベーマイトとのfflfi割合をそれぞ
れ2.5gと509゜44gと6gに変えるだけで、他
は同様な方法で触媒を製造するものである。そして、こ
のような方法で製造された触媒において、第2アルミナ
層4に担持されたセリウム超微粉の含イi吊は、第2ア
ルミナ層4の全m位に対して、第8実施例の触媒の場合
5,8wt%であり、第9実施例の触媒の場合90wt
%である。
In addition, the method for producing a catalyst according to the eighth and ninth embodiments of the present invention is to mix and stir ultrafine powder of cerium, boehmite, and water using a homomixer in the method for producing a catalyst according to the seventh embodiment. When producing the slurry, the catalyst was produced in the same manner except that the fflfi ratios of ultrafine cerium powder and boehmite were changed to 2.5g, 509°44g, and 6g, respectively. In the catalyst manufactured by such a method, the content of the ultrafine cerium powder supported on the second alumina layer 4 is approximately the same as that of the eighth embodiment with respect to the total m of the second alumina layer 4. In the case of the catalyst, it is 5.8 wt%, and in the case of the catalyst of the ninth example, it is 90 wt%.
%.

一方、第9および第10比較例に係る触媒の製造方法は
、上記第8および第9実施例の触媒の製造方法における
セリウムの超微粉とベーマイトとの重量割合をそれぞれ
1.5gと4’8.5g、46.5gと3.5gに変え
るだけで、他は同様な方法で触媒を製造するものである
。そして、このような方法で製造された触媒において、
第2アルミナ層4に担持されたセリウム超微粉の含有量
は、第2アルミナ層4の全重量に対して、第9比較例の
触媒の場合3.7wt%であり、第10比較例の触媒の
場合94wt%である。
On the other hand, in the catalyst manufacturing methods according to the ninth and tenth comparative examples, the weight ratios of the ultrafine cerium powder and boehmite in the catalyst manufacturing methods of the eighth and ninth examples are 1.5 g and 4'8, respectively. The catalyst was produced in the same manner except that the amounts were changed to .5 g, 46.5 g, and 3.5 g. And in the catalyst manufactured by such a method,
The content of the ultrafine cerium powder supported on the second alumina layer 4 was 3.7 wt% in the case of the catalyst of the ninth comparative example, based on the total weight of the second alumina layer 4, and In this case, it is 94wt%.

そして、上記第7〜第9実施例および第9・第10比較
例の各触媒について、電気炉を用いて950℃で100
時間時間−ジングした後、上記第1実施例の触媒の場合
と同様の条件で排気ガス浄化試験および剥離試験を行っ
た。ここで、剥離試験としては、直径3インチ、高さ3
インチの円筒形テストピースを700℃で30分間加熱
し、次い′c25℃の水中で冷Wするという手順を3回
繰り返した後、1分乾燥し、剥離量を測定する方法を採
用した。
The catalysts of the seventh to ninth examples and the ninth and tenth comparative examples were heated to 100°C at 950°C using an electric furnace.
After aging, an exhaust gas purification test and a peeling test were conducted under the same conditions as for the catalyst of the first example. Here, for the peel test, the diameter was 3 inches and the height was 3 inches.
A method of heating an inch cylindrical test piece for 30 minutes at 700°C, then cooling it in water at 25°C was repeated three times, followed by drying for 1 minute and measuring the amount of peeling.

、L記排気ガス浄化試験の測定結果は第7図(a)〜(
C)に示し、剥離試験の測定結果は第8図に示す。第7
図(a )〜(C)から判るように、第7〜第9実施例
および第10比較例の各触媒による浄1ヒ率(Aya、
AalJ、第9図およびB to 線)は、互いに同程
度に大きくなるが、セリウム超微粉の含有量が少ない第
9比較例の触媒による浄化率〈B・)線)は、他の触媒
の場合に比べてかなり小さく ’jKる。また、第8図
から判るJ:うに、セリウムの含有量が第2アルミナ層
4の全重量に対して90wt%以上になると、剥離率が
急激に増加する。従って、主触媒全層を担持した第1ア
ルミナ層3にオーバコートされた第2アルミナ層4にセ
リウムの超微粉を担持させる場合、該セリウム超微粉の
含有聞は、第7〜第9実施例の如く第2アルミナ層4の
全車aに対して5〜90%に設定することが好ましい。
, The measurement results of the exhaust gas purification test listed in L are shown in Figures 7(a) to (
C), and the measurement results of the peel test are shown in FIG. 7th
As can be seen from Figures (a) to (C), the purification rate (Aya,
AalJ, Fig. 9 and B to line) are almost as large as each other, but the purification rate (B.) line) by the catalyst of the 9th comparative example with a low content of ultrafine cerium powder is the same as that of other catalysts. It is quite small compared to 'jKru. Further, as can be seen from FIG. 8, when the cerium content becomes 90 wt% or more with respect to the total weight of the second alumina layer 4, the peeling rate increases rapidly. Therefore, when ultrafine cerium powder is supported on the second alumina layer 4 overcoated on the first alumina layer 3 supporting the entire main catalyst layer, the content of the ultrafine cerium powder is the same as in Examples 7 to 9. It is preferable to set the second alumina layer 4 to 5 to 90% of the entire vehicle a, as shown in FIG.

尚、上記第1〜第9実施例では、いずれもセリウムまた
はランタンの超微粉として、平均粒径が500人のちの
を使用してアルミナ層に担持させるようにしたが、本発
明において使用するセリウムまたはランタンの超微粉は
、平均粒径が20〜5000人であればよく、特にi適
な粒径は100〜1000人である。
In the first to ninth embodiments described above, ultrafine cerium or lanthanum powder with an average particle size of 500 mm was used to be supported on the alumina layer, but the cerium used in the present invention Alternatively, the ultrafine lanthanum powder may have an average particle size of 20 to 5,000 particles, and a particularly suitable particle size is 100 to 1,000 particles.

(発明の効果) 以上の如く、本発明の排気ガス浄化用触媒によれば、触
媒担体表面のアルミナ層に担持さむる希土類金属が平均
粒径5000Å以下の超微粉として担持されているので
、超微粉の特性によって希土類金属の助触媒および安定
性としての機能を有効に発揮させることができ、浄化性
能および耐久性の向上を効果的に図ることができるもの
である。
(Effects of the Invention) As described above, according to the exhaust gas purification catalyst of the present invention, the rare earth metal supported on the alumina layer on the surface of the catalyst carrier is supported as ultrafine powder with an average particle size of 5000 Å or less. The characteristics of the fine powder allow the rare earth metal to effectively exhibit its functions as a co-catalyst and stabilizer, thereby making it possible to effectively improve purification performance and durability.

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

図面は本発明の実施態様を示すもので、第1図および第
2図はそれぞれ排気ガス浄化用触媒の構造を示す拡大断
面図、第3図〜第7図はそれぞれ排気ガス浄化試験の測
定結果を示す図、第8図は剥離試験の測定結果を示す図
である。 1・・・触媒担体、2・・・アルミナ層、3・・・第1
アルミナ層、4・・・第2アルミナ層。
The drawings show embodiments of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are enlarged sectional views showing the structure of an exhaust gas purification catalyst, and FIGS. 3 to 7 show measurement results of an exhaust gas purification test. FIG. 8 is a diagram showing the measurement results of a peel test. 1... Catalyst carrier, 2... Alumina layer, 3... First
Alumina layer, 4... second alumina layer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)触媒担体の表面に、平均粒径が5000Å以下の
希土類金属の超微粉を担持したアルミナ層が設けられて
いることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
(1) A catalyst for exhaust gas purification, characterized in that an alumina layer supporting ultrafine rare earth metal powder with an average particle size of 5000 Å or less is provided on the surface of a catalyst carrier.
(2)希土類金属はセリウムまたはランタンである特許
請求の範囲第(1)項記載の排気ガス浄化用触媒。
(2) The exhaust gas purifying catalyst according to claim (1), wherein the rare earth metal is cerium or lanthanum.
(3)セリウムの超微粉が主触媒金属と同一のアルミナ
層に担持されており、該セリウム超微粉の含有量は、ア
ルミナ層の全重量に対して10〜30重量%である特許
請求の範囲第(2)項記載の排気ガス浄化用触媒。
(3) A claim in which ultrafine cerium powder is supported on the same alumina layer as the main catalyst metal, and the content of the ultrafine cerium powder is 10 to 30% by weight based on the total weight of the alumina layer. The exhaust gas purifying catalyst described in item (2).
(4)ランタンの超微粉が主触媒金属と同一のアルミナ
層に担持されており、該ランタン超微粉の含有量は、ア
ルミナ層の全重量に対して1.0〜4.0重量%である
特許請求の範囲第(2)項記載の排気ガス浄化用触媒。
(4) Ultrafine lanthanum powder is supported on the same alumina layer as the main catalyst metal, and the content of the ultrafine lanthanum powder is 1.0 to 4.0% by weight based on the total weight of the alumina layer. An exhaust gas purifying catalyst according to claim (2).
(5)セリウムの超微粉が主触媒金属を担持したアルミ
ナ層にオーバコートされた別のアルミナ層に担持されて
おり、該セリウム超微粉の含有量は、オーバコート側の
アルミナ層の全重量に対して5〜90重量%である特許
請求の範囲第(2)項記載の排気ガス浄化用触媒。
(5) Ultrafine cerium powder is supported on another alumina layer overcoated on the alumina layer supporting the main catalyst metal, and the content of the ultrafine cerium powder is based on the total weight of the alumina layer on the overcoat side. The exhaust gas purifying catalyst according to claim (2), wherein the amount is 5 to 90% by weight.
JP61286251A 1986-12-01 1986-12-01 Exhaust gas purification catalyst Expired - Lifetime JPH07114960B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61286251A JPH07114960B2 (en) 1986-12-01 1986-12-01 Exhaust gas purification catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61286251A JPH07114960B2 (en) 1986-12-01 1986-12-01 Exhaust gas purification catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63137753A true JPS63137753A (en) 1988-06-09
JPH07114960B2 JPH07114960B2 (en) 1995-12-13

Family

ID=17701942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61286251A Expired - Lifetime JPH07114960B2 (en) 1986-12-01 1986-12-01 Exhaust gas purification catalyst

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07114960B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001000864A (en) * 1999-06-22 2001-01-09 Toyota Motor Corp Waste gas purifying catalyst and its production
US10906816B2 (en) 2016-07-29 2021-02-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Alumina and method for producing automotive catalyst using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001000864A (en) * 1999-06-22 2001-01-09 Toyota Motor Corp Waste gas purifying catalyst and its production
US10906816B2 (en) 2016-07-29 2021-02-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Alumina and method for producing automotive catalyst using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07114960B2 (en) 1995-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0760117A (en) Exhaust gas purifying catalyst
JP2003126694A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JP2000117106A (en) Exhaust gas cleaning catalyst for lean burn engine
JPH05237390A (en) Catalyst for purification of exhaust gas
JPH08131830A (en) Catalyst for purification of exhaust gas
JP2003220336A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JPS63137753A (en) Catalyst for purifying exhaust gas
JPH06378A (en) Catalyst for purification of exhaust gas
JPH10165817A (en) Catalyst for cleaning of exhaust gas
JPS63116742A (en) Catalyst for purifying exhaust gas
JPH08323205A (en) Exhaust gas purifying catalyst and its production
JPH10216514A (en) Catalyst for exhaust gas purification
JPS6271543A (en) Catalyst for cleaning up exhaust gas of engine
JPH05277370A (en) Catalyst for purification of exhaust gas from engine
JPH07155605A (en) Exhaust gas purifying catalyst and production thereof
JPH0538443A (en) Catalyst composition
JP2823251B2 (en) Exhaust gas purifying catalyst and method for producing exhaust gas purifying catalyst
JPS6320036A (en) Production of catalyst for purifying exhaust gas
JPH09313893A (en) Exhaust gas cleaning catalyst and its production
JPS614532A (en) Manufacture of integral structure type catalyst for purifying waste gas
JPH07112544B2 (en) Exhaust gas purification catalyst manufacturing method
JP3826476B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JPH0538442A (en) Catalyst composition
JP3493695B2 (en) Engine exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JPH0811197B2 (en) Exhaust gas purification catalyst manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term