JPS63287555A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

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） この発明は、車両の内燃機関等、特に自動車の内燃機関
から排出される排気ガス中の（ＮＯｘ）　、炭化水素（
ＩＩｃ）、−酸化炭素（Ｃｏ）を効率よく低減させる排
気ガス浄化用触媒に関する。

（従来の技術） 従来、車両の内燃機関等から排出される排気ガス中のＮ
Ｏｘ　、　ＩＣ，ＣＯを浄化する排気ガス浄化用触媒は
種々提案されている。一方希土類酸化物を触媒として又
担体に用いることも研究され、なかでもセリウムは活性
アルミナに適当量添加されると耐熱性が著しく向上する
ことからあらかじめ酸化セリウムを含有させた活性アル
ミナ粉末をモノリス担体基材の表面に付着させた後、白
金（Ｐｔ）、　　ロジウム（Ｒｈ）　、パラジウム（Ｐ
ｄ）等の貴金属をそれぞれ単独あるいは組み合わせて担
持した触媒等が提案されており、例えば特開昭５２−１
１６７７９号、特開昭５４−１５９３９２号公報などに
開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の排気ガス浄化用触媒の
うちＰｄを利用する触媒にあっては高温還元性雰囲気で
使用されるとシンタリングを起こして熱劣化しやすく、
このため酸化ランタンで安定化しても若干の性能低下（
特にＨＣ酸化活性の低下）を来すという問題点があった
。

（問題点を解決するための手段） この発明は、Ｐｄを担持したウォッシュコート層を、酸
化ランタンを主成分とする希土類酸化物と炭化水素酸化
活性の高い遷移金属酸化物であるＣｕＯ、Ｖｚ０５．　
ＭｎｚＯｓ　、　ＣｕＣｒ２Ｏ４，ＣｏＯ、Ｃｒｚ０３
　。

ＦｅｚＯ＋　、　ＮｉＯからなる群から選ばれた少なく
とも１種とパラジウムを担持した活性アルミナを含む第
１のウォッシュコート層とし、このコート層上に、酸化
セリウムを主成分とする希土類酸化物を担持する活性ア
ルミナと酸化ジルコニウムとを含むウォッシュコート層
を備えた触媒担体に、白金およびロジウムを担持したこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒に関するものである
。

（作　用） パラジウムは基本的に三元触媒として高い活性をもって
いる。しかしながらパラジウムは高温度下、特に還元雰
囲気下においてシンタリングを著しく起こす。このシン
タリングを防止するために酸化ランタンを添加しＰｄ−
０−Ｌａなる表面酸化物を形成させて安定化する方法が
とられるが、耐久後、炭化水素酸化活性がある程度低下
する。

炭化水素酸化活性が低下すると完全酸化反応が抑制され
、部分酸化反応 が進行するようになる。

このとき生成するＣＯの分圧が高くなるとＰｄ表面に吸
着し表面を覆うことによって自己被毒を起こし、ＩＩｃ
、　Ｃｏ、　ＮＯ３成分とも転化率が低下する。

よってＨＣ，ＣＯの酸化活性が高い成分を助触媒として
コート層中に添加することでＰｄの被毒を防ぎＨＣ，Ｃ
Ｏ，Ｎｏの転化率を高く維持できる。

酸化活性の高い成分としてはＣｕＣｒｚＬ　、　ＣｏＯ
。

ＣｕＯ、ν２０５．　ＭｎｚＯｓ　、　ＣｒｚＯｓ　、
　ＦｅｚＯ３，ＮｉＯ等の遷移金属酸化物が知られてお
り、これらを硝酸塩の形でアルミナに含浸、焼成し、酸
化物を高分散に担持することでＰｄ利用触媒の高温還元
雰囲気耐久後の性能を向上することができる。

そして更に活性アルミナと酸化ジルコニウムとを含む第
２のウォッシュコート層を設け、白金。

ロジウムを担持させたことにより、パラジウムを保護す
ると共に飽和炭化水素に対しての酸化活性が更に高まり
、併せて窒素酸化物の還元性が向上する。

遷移金属酸化物の添加量は、アルミナに対して金属換算
で１重量％〜１０重量％が好ましい。１重量％未満では
顕著な効果は得られず、１０重量％を超えると酸化物が
アルミナの細孔を閉塞し、表面積が低下するため性能は
悪化する。また希土類酸化物の添加量についてはアルミ
ナに対して金属換算で１重量％〜１０重量％であり、そ
の理由は遷移金属酸化物の場合と同様である。酸化ジル
コニウムの添加量は第２ウォッシュコート層中に３重量
％〜１２重量％が好ましく、３重量％未満ではＮ。

の解離吸着効果が小さく、１２重量％を超えるとＺ　ｒ
　ＯｚはＡｊ！、０．に′比べて表面積が小さいため、
コート層全体の表面積が低下して性能は悪化する。

（実施例） 以下本発明を実施例、比較例及び試験例により説明する
。

ス星■土 粒状活性アルミナをランタンを主成分とする希土類硝酸
塩と硝酸ニッケルの混合水溶液に含浸した後、乾燥し、
６００°Ｃで１時間空気中で焼成し、アルミナに対して
希土類酸化物を金属換算で５重量％、酸化ニッケルを金
属換算で５重量％含む担体を得た。

希土類酸化物中７０〜９５％が酸化ランタンであり、残
りは酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウ
ムを含む。この担体を塩化パラジウム水溶液に含浸後乾
燥し、６００°Ｃで１時間空気中で焼成しアルミナに対
してパラジウムを０．２重量％含む担体を得た。この担
体１５００　ｇと硝酸酸性アルミナゾル２５００　ｇを
ボールミルに混ぜ込み６時間粉砕したのち、このアルミ
ナを含む液（以下コーテイング液Ａと呼ぶ）をモノリス
担体基材（１，７１，４００セル）に付着させ焼成（６
００°ＣＸ２時間）した。この時の付着量は２２０ｇ／
個に設定した。これが第１のウォッシュコート層である
。

次に粒状活性アルミナ担体を、セリウムを主成分とする
希土類硝酸塩水溶液に含浸後乾燥し、６００°Ｃで１時
間空気中で焼成し、アルミナに対して希土類酸化物を金
属換算で３重量％含む担体を得た。

希土類酸化物中７０〜９５％が酸化セリウムであり、残
りは酸化ランタン、酸化プラセ゛オジウム、酸化ネオジ
ウムを含む。この担体１５００　ｇ、酸化ジルコニウム
１００ｇ、硝酸酸性アルミナゾル２５００　ｇをボール
ミルに混ぜ込み６時間粉砕した後、この液（コーテイン
グ液Ｂ）を前記の第１のウォッシュコート層の上に付着
させ焼成（６００°ＣＸ２時間）した。この時の付着量
は２００ｇ／個に設定した。

さらにこの付着した担体に白金０．４０　ｇ　、ロジウ
ム０．１５ｇになるように担持した後焼成（６００’Ｃ
Ｘ　２時間）し、触媒１を得た。

実施１ 実施例１において硝酸ニッケルを硝酸コバルトに変えた
以外同様にして触媒２を得た。

実ｉｆ彫支 実施例１において硝酸ニッケルを硝酸鉄に変えた以外同
様にして触媒３を得た。

１施炎工 実施例１において硝酸ニッケルを硝酸銅に変えた以外同
様にして触媒４を得た。

災１医工 実施例１において硝酸ニッケルをメタバナジン酸アンモ
ニウムに変えた以外同様にして触媒５を得た。

災立医旦 実施例１において硝酸ニッケルを硝酸クロムに変えた以
外同様にして触媒６を得た。

裏旌■ユ 実施例１において硝酸ニッケルを硝酸マンガンに変えた
以外同様にして触媒７を得た。

止較■上 実施例１において硝酸ニッケルを含まないものに変えた
以外同様にして触媒Ａを得た。

ｌｔｆ舛 実施例１〜７から得た触媒１〜７、比較例１から得た触
媒Ａについて下記の条件で耐久を行い１゜モードエミッ
ションの浄化率を評価し得た結果を表１に示す。

耐久試験条件 触媒　　　　　　　　モノリス型貴金属触媒エンジン排
気量　　　２２００ｃｃ 触媒人ロガス温度　　８００″Ｃ 空間速度　　　　　　約７万Ｈ−１ 耐久時間　　　　　　１００時間 人口エミッション　　Ｃｏ　　　０．４〜０．６％ｏｘ
　　　　Ｏ０５±０．１　　％ Ｎｏ　　　１５００　ｐｐｌｌｌ ＩＣ１０００ｐｐｍ Ｃ（ｈ　　１４．９±０．１％ 、表−」− 貴金属担持量　Ｐｄ　０．４０ｇ、　ＰＬ　Ｏ，４０ｇ
、　Ｐｈ　Ｏ，１５ｇランタンを主成分とする希土類酸
化物ｆｆ１１１．７ｇ　。

Ｚｒ０ｚ　１１．４ｇ ＊金属換算 （発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の触媒は酸化ランタン
を主成分とする希土類酸化物とパラジウムを担持する活
性アルミナを含む第１のウォッシュコート層にさらに酸
化活性の高い遷移金属酸化物を添加したため高温耐久後
の活性が助触媒効果により維持でき、更に第１のウォッ
シュコート層上に第２のウォッシュコート層を設け、白
金、ロジウムをｔ旦持させたことにより、ＨＣ，ＣＯ，
ＮＯｘを効率よく低減できるという効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酸化ランタンを主成分とする希土類酸化物とＣｕＯ
   、Ｖ＿２Ｏ＿５、Ｍｎ＿２Ｏ＿３、ＣｕＣｒ＿２Ｏ＿４
   、ＣｏＯ、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、ＮｉＯか
   らなる群から選ばれた少なくとも１種とパラジウムを担
   持する活性アルミナを含む第１のウォッシュコート層上
   に、酸化セリウムを主成分とする希土類酸化物を担持す
   る活性アルミナと酸化ジルコニウムとを含む第２のウォ
   ッシュコート層を備えた触媒担体に、白金、ロジウムが
   担持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。