JPS63256142A

JPS63256142A - 排気ガス浄化用触媒

Info

Publication number: JPS63256142A
Application number: JP62090570A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Ihara; 井原　和則; Masayuki Koishi; 小石　正幸; Hiroshi Murakami; 浩村上; Hiromi Oishi; 大石　博美
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1988-10-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、排気ガス浄化用触媒の改良に関する。

（従来技術とその問題点）従来、排気ガス浄化用触媒としては、触媒ケース内に設
けられたハニカム状担体の表面に、触媒成分（白金、パ
ラジウム、ロジウム等）を含有するアルミナコート層（
ベースコート層）が形成され、該アルミナコート層の上
にセリア（Ｃｅｎｔ）を含浸コート（オーバコート層）
したものか提案されている（特公昭５７−５７１７５号
公報参照）。

また、熱安定成分であるランタン（Ｌａ）を上記ベース
コート層あるいはオーバコート層に添加してアルミナの
結晶化の抑制、セリアの粒子径の成長を防止し、触媒の
耐熱性を向上させるようにした技術もある。

ところが、ベースコート層あるいはオーバコート層にラ
ンタンを添加することにより、アルミナあるいはセリア
の細孔部にランタンが拡散するので、ランタン無添加の
場合と比べて細孔特性が悪化する。

したかって、排気ガスの拡散が阻害されるので、触媒の
初期性能及び通常の使用温度領域（〜８５０℃）での性
能が悪化するという問題があった。

（発明の目的）本発明は上記問題を解決するためになされたもので、担
体の触媒含有アルミナコート層とセリア含有アルミナコ
ート層とに添加するランタンの添加位置を工夫すること
により、初期性能及び通常の使用温度領域での性能を向
上させることを目的とするものである。

（発明の構成）このため本発明は、触媒ケース内に設けられる担体の表
面に、触媒成分を含有するアルミナコート層が形成され
、該アルミナコート層の上にセリアを含有するアルミナ
コート層が形成され、上記両コート層の境界部に、両コ
ート層にまたがってランタンを添加した層が設けられて
いることを特徴とするものである。

上記ランタンは、触媒含有アルミナコート層およびセリ
ア含有アルミナコート層の全アルミナに対して、１−１
０重爪形含得されていることが好ましい。

（発明の効果）本発明によれば、担体の触媒介在アルミナコート層（ベ
ースコート層）とセリア含有アルミナコート層（オーバ
コート層）の境界部に、両コート層にまたがってランタ
ン添加層を設けたちのであるから、セリア含有アルミナ
コート層では、排気ガスの拡散が容易になって初期性能
が向−ヒするととしに、通常の使用領域ではせリア介在
コート層内のランタン添加層がセリアの粒子成長（劣化
）を抑制するようになる。

また、触媒含有アルミナコート層では、従来に比べてボ
ロシイチーが高く、排気ガスの拡散か容易になって活性
点との接触が良くなるとともに、通常の使用領域ではコ
ート層表面に分散しているランタンでアルミナ結晶化が
抑制され、触媒の耐熱性が向上するようになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図に示すように、本発明に係る排気ガス浄化用触媒
Ａは、触媒ケース内に設けられたハニカム状担体２の全
表面に従来と同様な触媒成分（白金、パラジウム、ロジ
ウム等）が含有されたアルミナコート層（ベースコート
層）３が形成され、該アルミナコート層３の上に、セリ
ア（Ｃｅｎｔ）が含有されたアルミナコート層（オーバ
コート層）４が形成され、上記両コート層３．４の境界
部に、両コート層３，４にまたがってランタン（Ｌａ）
を添加した層５が形成されているものである。

上記触媒含有アルミナコート層３の層厚は２０〜３０μ
、セリア含有アルミナコート層の層厚は５０〜６０μ、
ランタン添加層５の層厚は６〜８μが好ましい。

また、ランタンは、触媒含有アルミナコート層３のアル
ミナに対して、１〜１０重量％含有されていることが好
ましく、１％以下ではランタンの耐熱効果が得られず、
１０％以上ではアルミナやせリアの細孔特性を悪化させ
る。この点については、第３図のグラフにより後にも説
明する。

さらに、ランタンの粒子径は、ベースコート層３への含
浸が良好な４００人〜１６００人のものが好ましい。

次に、本発明触媒Ａの製造方法を説明する。

（１）アルミナ（γ−ＡＩＬＯ３）１００ｇ、ベーマイ
ト１００ｇに３００ｃｃの水、１．６ｃｃの硝酸（ＨＳ
Ｏ３）を加えて、ホモミキザーで５時間の混合撹拌を行
なう。

（２）このアルミナスラリー液に、コージライト製担体
２を浸漬し、引き上げたのち、余分のスラリー液をエア
ブロ−で除去し、その後、１３０°Ｃで１時間乾燥し、
さらに５５０℃で１．５時間の焼成を行なう。

（３）平均粒径６００人の酸化ランタン（Ｌ　ａｔ　Ｏ
３）３４．７ｇベーマイト６５．３ｇ／ρに、所定の水
、硝酸を加えてスラリー液を調整し、このスラリー液に
、貴金属をコーティングした担体２を浸漬したのち、余
分のスラリー液をエアブロ−で除去し、その後、１３０
℃で１時間乾燥し、さらに５５０℃で１．５時間の焼成
を行なう。

（４）そして、セリア８０ｇ１ベーマイト２０ｇ１所定
の水、硝酸を加え、従来法により最正面にセリア層を形
成する。

（５）焼成後のベースコート層３のアルミナ量は、担体
重量に対して２９重量％、ランタン添加量はコート層３
．４のアルミナに対して２８重量％、オーバコート層４
のアルミナ量は、担体重量に対して７【重ｆｆ１％、Ｐ
、ＭｆｆｔはＰｔ／Ｒｈ　　７／３３．０ｇである。

二のとき、ランタン層５の制御は、酸化ランタン、ベー
マイトのスラリーを作る時の水ならびに硝酸添加量で調
整する。

これにより、両コート層３，４にまたがってランタン添
加層５が形成されることになる。

次に実験データを説明する。

まず、下記条件で触媒（テストピース）を製作した。

触媒サイズ：直径４６×長さ７６　（ｍｍ）加熱条件（
エージング処理）：空気中で１００℃×２４時間加熱触媒成分：白金／ロジウム−７／　３　３．０９／Ｑ本
発明触媒Ａ：両コート層３．４の境界部に、コート層３
に対して５重量％のランタン添加層５を形成従来触媒Ｂ：触媒含有アルミナコート層の上にセリア含
有アルミナコート層を形成標準触媒Ｃ：触媒含育アルミナコート層のみ従来触媒Ｂ
の製造方法は次の通りである。

（１）アルミナ（γ−ＡＬｏ３）　Ｉ　００ｇ、ベーマ
イトｌｏｎｇに３００ｃｃの水、１．４ｃｃの硝酸を加
えて、ホモミキサーで５時間の混合撹拌を行う。

（２）このアルミナスラリー液に、コーンライト製担体
を浸漬し、引き上げたのち、余分のスラリー液をエアブ
ロ−で除去し、その後１３０℃で１時間乾燥し、さらに
５５０℃で１．５時ｆ７？ｆの焼成を行なう。

（３）次に、この担体を所定の塩化白金ならびに塩化ロ
ジウム水溶液に浸漬して引き上げたのち、１５０℃で３
０分乾燥し、５５０℃で１．５時間の焼成を行なう。

（４）最後に、貴金属をコートした触媒担体を酸化セリ
ウム１２０ｇ、ベーマイト５０ｇに水を加えて混合した
Ｃｅを含むスラリー液中に浸漬して引き」二げた後、余
分のスラリーをエアブロ−で除去し、１３０℃で１時間
乾燥後、５５０℃で１．５時間の焼成を行なう。

（５）焼成後のベースコート層のアルミナ量は、担体型
（４に対して！４＠量％、オーバーコート層のアルミナ
ｍ　（Ｃｔ　Ｏｔを含む）は、担体重量に対して３０重
量％、Ｐｔ担持量：２．Ｉｇ／Ｌ　Ｒｈ担持量：０．９
ｇ／Ｑ、である。また、酸化セリウム（ｃｔｏｔ）爪は
オーバーコート層のアルミナに対し均一に８０重量％で
ある。

標準触媒Ｃの製造方法は次の通りである。

（１）アルミナ（γ−ＡＱ２０３）　１００　ｇ、ベー
マイト１００ｇに２４０ｃｃの水、１．６ｃｃの硝酸を
加えて、ホモミキサーで５時間の混合撹拌を行う。

（２）このアルミナスラリー液に、コージライト製担体
を浸漬し、引き上げたのち、余分のスラリー液をエアブ
ロ−で除去し、その後、１３０℃で１時間乾燥し、さら
に５５０℃で１．５時間の焼成を行う。

（３）このアルミナコートした担体を、１８０ｃｃの水
＋、＝１８ｇの硝酸セリウムＣＣｅ（ＮＯ３）３−６Ｌ
［ｔＯ］を溶解した水溶液に浸漬し、乾燥・焼成を行な
う。

（４）最後に、この担体を所定の塩化白金ならびに塩化
ロジウム水溶液に浸漬して引き上げたのち、１５０℃で
３０分乾燥し、５５０℃で１．５時間の焼成を行なう。

（５）焼成後のベースコート層のアルミナ量は、担体重
量に対して２１重量％、酸化セリウム（ＣｅＯｌ）はア
ルミナコート層のアルミナに対して６重量％、ｐｔ担持
量：２−　１ｇ／ｉ！、Ｒｈ担持量：０．９ｇ／Ｑであ
る。

この触媒Ａ−Ｃをそれぞれ下記の条件下のエンジンの排
気系に設置した。

ＳＶ（排気ガスの空間速度）：６００００ｈ−’Ａ／Ｆ
（空燃比）：１４．７その結果を第２図のグラフ（耐熱テスト後の触媒性能）
に示す。同グラフにおいて、Ｉ−Ｉ　Ｃライトオフ性能
とは、５０％のＨＣ浄化率を得るための温度が何度であ
るかを示す基孕となるものである。

同グラフにおいて、黒丸を連ねた実線は本発明触媒Ａ、
三角を連ねた実線は従来触媒Ｂ１白丸を連ねた実線は標
阜触媒Ｃである。

このグラフからし明らかなように、触媒の初期性能は触
媒Ａ、Ｃが良好であり、通常の使用温度領域（〜８５０
℃）での性能は触媒Ａ、Ｂが良好であることがわかる。

従って、本発明触媒Ａは、初期性能及び通常の使用温度
領域での性能のいずれも良好である。

即ち、本発明触媒Ａでは、ランタン添加層５により、セ
リア含有アルミナコート層４では、排気ガスの拡散が容
易になって初期性能が向上し、通常の使用領域ではラン
タンがセリアの粒子成長（劣化）を抑制するものである
。

また、ランタン添加層５により、触媒含有アルミナコー
ト層３では、従来に比べてポロシイチーが高く、排気ガ
スの拡散が容易になって活性点との接触が良くなり、通
常の使用領域ではコート層３の表面に分散しているラン
タンでアルミナの結晶化が抑制され、触媒の耐熱性が向
上するのである。

第３図のグラフ（耐熱テスト後の触媒性能）は、ランタ
ン添加量とＩ−Ｉ　Ｃライトオフ性能との関係を示すグ
ラフである。

ランタン添加量を変化させるために、酸化ランタンとベ
ーマイトの混合比率を第１表のように変化させた。

第３図から明らかなように、ランタン添加量は１−１０
重量％の範囲が好ましく、ランタンが１０重量％以上に
なると、アルミナ層の細孔径を閉塞し、排気ガスの拡散
状態が悪化するのでライトオフ性能が低下することがわ
かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排気ガス浄化用触媒の断面図、第
２図は熱処理温度とＨＣライトオフ性能との関係を示す
グラフ、第３図はランタン添加量とＨＣライトオフ性能
との関係を示すグラフである。２・・・担体、３・・・触媒含有アルミナコート層、４
・・・セリア含有アルミナコート層、５・・・ランタン
添加層、Ａ・・・触媒。特許出願人　　　マツダ株式会社代理人　弁理士　前出　葆　　ほか２名第１図第２１１！Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）触媒ケース内に設けられる担体の表面に、触媒成
分を含有するアルミナコート層が形成され、該アルミナ
コート層の上にセリアを含有するアルミナコート層が形
成され、上記両コート層の境界部に、両コート層にまた
がってランタンを添加した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。
（２）上記ランタンは、触媒含有アルミナコート層およ
びセリア含有アルミナコート層の全アルミナに対して、
１〜１０重量％含有されていることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の排気ガス浄化用触媒。