JPS6377543A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は排気ガス浄化用モノリス触媒に関する。

［従来の技術］ 排ガス浄化用触媒担体に活性アルミナのコーティング被
膜を形成することにより良好な触媒担体に改質できるこ
とが知られている（米ｌ特許第３５６５８３０号）。

さらに、無機多孔質担体−Ｌにセリウムおよびランタン
の複合酸化物を形成させさらにその上に白金属触媒成分
を担持させた浄化用触媒が知られている（特開昭５７−
６３１３３）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記後者の触媒は、Ｏｔストレージ効果を増大させ、ウ
ィンドウの拡大を図って排ガスの浄化率の向上および耐
久性の向上を図るものである。この触媒は、セリウム酸
化物のみを含む触媒と比べて浄化率および耐久性は向上
できる。

しかし排ガス中の有害成分（ＨＣ，Ｃ（＞’、Ｎ。

×）はできればゼロにすることが望ましく、また省資源
、コスト低減の要請からはさらに耐久性に浸れることが
望ましい。従って上記触媒より、さらに浄化性能および
耐久性に優れた触媒の開発が望まれていた。

本発明は、上記要請により開発されたものであり、浄化
性能および耐熱性に優れた排気ガス浄化用触媒を提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の排気ガス浄化用触媒は、Ｐ！１！媒担体と、該
触媒単体表面に担持された、アルカリ土類金属の酸化物
、酸化ランタンおよび酸化セリウムから成るペロブスカ
イト型複合酸化物および貴金属触媒成分と、を含むこと
を特徴とする。

胆 本発明で使用する触媒帯体の形状は特に限定されないが
、通常、粒状、ペレット状又はハニカム状もしくはフオ
ーム状のモノリス型の形態のものが用いられる。ここで
モノリス型は一端にガス流入口及び他端にガス流出口を
有し、細孔が多数形成されている形態をもつ。またその
基材としては、コージェライト、ムライト、アルミナ、
又は活性アルミナなど、この優の用途に用いられるもの
が使用できる。

上記ベロアスカイト型複合酸化物とは、アルカリ土類金
属の酸化物、酸化ランタンおよび酸化セリウムから成る
ものであり、化学式でいえばＭ（ＩＩ）＋−ｘＬａｘ　
ＣｅＯ３〜ｔ　（０＜ｘ＜１　）ｒあり、より好ましく
はＯ＜Ｘ＜３／４の範囲のものである。ここでδは酸素
欠損ｍでありδ＝（Ｘ／２）＋δ′で表わされ、δ′は
セリウムの酸化還元による酸素欠損吊を示す。なお本触
媒に含まれる酸化物としては、該ベロアスカイト型複合
酸化物を含むものであれば良く、アルカリ土類金属、ラ
ンタンおよびセリウムの各酸化物又ｔまこれらのうちの
２秤の複合酸化物を含んでいても良い。ここでアルカリ
土類金属とはＭＯｌＣａ、５ｒ１Ｂａ等をいい、このう
ち１基性の強い１３ａが好ましい。

このベロアスカイト型複合酸化物は、焼成後の触媒とし
て複合酸化物の形態となれば良く、その各金属原料とし
てはこの酸化物となるものであれば良い。例えばこの原
料としては各金属の硝酸塩、炭酸塩又は酸化物等を用い
ることができる。

本発明で使用する複合酸化物は、好ましくばあらかしめ
複合酸化物とした粒径５〜３０μの粉末状のものを同様
な粒径の活性アルミナ等の活性セラミックのスラリー中
に添加して、常法にしたがって担体基体の表面または基
体のセルの表面へコートする。このほか、各金属の水溶
性塩を所定の化学量論比で担体に含浸させた後焼成して
、担体上で複合酸化物としても良い。

活性セラミック中へのこの複合酸化物の添加量は０．５
〜１００重ｆｆｉ％であり、好ましくは５〜４５重量％
である。

上記貴金属触媒成分とはＡｕ、ＡａさらにはＰｔ、Ｐｄ
、Ｒｈ、ｒｒ等の白金属金属をいう。本発明の触媒成分
としてはこのうち白金属金属の−を 種以上を用いるのが好ましく、特にＰ４、Ｐｄ、Ｒｉの
うちの二種以上の組合わせがより好ましい。

触媒成分は通常の範囲量で用いられる。

複合酸化物および貴金属触媒成分を含む層の形成は、例
えばコージェライト、ムライト、アルミナなどの触媒活
性を充分に発揮させない物質よりなる基材を用いるとき
は、γ−アルミナ等の活性アルミナ等の従来触媒活性を
発揮させるものとして知られる物質あるいは吸着活性物
質に含有させるとよい。

［発明の効果］ 本発明の排気ガス浄化用触媒は、触媒担体と、該触媒担
体表面に担持されたアルカリ土類金属の酸化物、酸化ラ
ンタン及び酸化セリウムから成るベロアスカイト型複合
酸化物および貴金属触媒成分と、を含むことを特徴とす
る。

このベロアスカイト型複合酸化物は熱的に安定であるの
で、本触媒は耐熱性に優れそのため耐久性に優れる。

さらに、本触媒は、０２ストレージ性をもつセリウムに
ランタン、バリウム等を加えることによりベロアスカイ
ト型複合酸化物を形成させるものであり、このペロブス
カイト型複合酸化物は熱的に安定であるため高温域にお
いてもＯｘストレージ効果を発揮できる。従ってこの複
合酸化物はこのＯｚストレージ効果に併せて特有の酸化
還元効果を有するので本触媒は貴金属の熱劣化をも極め
て有効に防止できる。

本触媒においてはベロアスカイト型複合酸化物という形
でＣｅ、Ｌａを含むので、Ｃｅ１Ｌａの持つ０２ストレ
ージ効果および貴金属分散効果はそのまま保持できる。

さらに本触媒においては塩基性の強いランタン、バリウ
ム等を含んでいるため貴金属相持工程において員金Ｊｉ
ｌ錯体イオンを強く吸着する。従って本触媒においては
貴金属触媒成分は担体最表面に高度に分散した状態で担
持される。この分散効果はアルカリ土類金属のうちより
塩基性の強いＢａが好ましい。

以上より本発明の触媒は、Ｇｏ、ＨＣ，ＮＯｘの浄化率
および耐久性が著しく向上する。

ランタン、セリウムを単に添加しただ【プではペロブス
カイト型複合酸化物は形成されない（特開昭５７−８７
８３９）。しかしこれにさらにバリウム等を加えるとペ
ロブスカイト型複合酸化物が形成される。そして触媒担
体にγ−アルミナ等の活性アルミナ層が形成され該活性
アルミナ層に所定のペロブスカイト型複合酸化物が形成
される場合には、耐熱性に優れたこの複合酸化物が活性
アルミナ表面を被覆する。従って本触媒においては、表
面拡散により進行するアルミナの熱劣化（シンタリング
）を著しく防止できる。

［実施例Ｊ 以下、実施例により本発明を説明する。

（触媒の作成） 実施例１ アルミナ含有率１Ｑｗｔ％のアルミナシルア００ｇ１蒸
溜水３００ｇ、アルミナ粉末１０００ｇを加えて撹拌し
てスラリーとした。このスラリーにモノリス担体用基材
（材質はコージェライト。）を１分間浸漬して引き上げ
、空気流によりセル内のスラリーを吹き飛ばし１５０℃
で１時間乾燥しその１７００℃で２時間焼成した。この
操作を２回繰り返してγ−アルミナコート層を形成した
。

次に、硝酸バリウム、ｍｓプランン、硝酸セリウムを表
に示す組成割合に混合し、蒸溜水を加えて水溶液とした
。この水溶液にこのアルミナコート層を形成させたモノ
リス担体用基材を浸漬し、引き上げ余分な水分を吹き飛
ばし１５０℃で１時間乾燥し、その後７００℃で２時間
焼成して、ベロアスカイト型複合酸化物（Ｂａ　＋−ｘ
　ＬａｘＣｅ　０３〜Ｉ）をアルミコート層上に形成さ
せた。

その後ジニトロジアンミン白金水溶液に１時間浸漬し、
１５０℃で１時間乾燥して、表に示す割合のＰｔを担持
させた。引き続いて、この担体を塩化パラジウム水溶液
に１時間浸漬して引き上げ１５０℃で１時間乾燥して表
に示す割合のＰｄを担持させ触媒（実施例量１）を作成
した。

実施例２ 本実施例は、実施例１の場合と同様にして、表に示す組
成割合の触媒（実施例量２）を得た。なお実施例量２に
おいてはＣｅの担持割合が１．５モル／又・触媒であり
実施例量１よりも０．５モル多い。

実施例３ 本実施例は、実施例１の場合と同様にして表に示す組成
割合の触媒（実流制量３）を轡た。なお実施例量３にお
いては、１ａの担持割合が０．　７５モル／又・触媒で
あり実施例量１よりも０．５モル多い。

比較例１ 実施例１と同様にして表に示す組成ｖｊ合の触媒（比較
例量１）を作成した。この比較例量１においては３ａを
含まずＣｅおよびＬａの担持にあたっては、硝酸セリウ
ム、硝酸ランタンを１：１のモル比で混合した水溶液を
用いた。

比較例２ 実施例１と同様にして表に示す組成割合の触媒（比較例
量２）を作成した。この比較例量２においてはｌａ、Ｃ
ｅを含まない。

実施例１〜３、比較例１〜２により得られた触媒の仕様
を表に示した。実施制量１に示しである組成は、３ａ　
＋−ｙ　ＬａｘＣｅ　Ｏ３〜／のｘ　＝　１　／４の場
合である。なお表に示す触媒においては３ａ＋−ｘ　Ｌ
　ａｘＣｅ　Ｏ３−／は、Ｏ≦ｘ＜３／４の節回で合成
されている。

（触媒の性能評価） これらの５秒類の触媒を以下の方法で耐久試験を実施し
、浄化性能を評価した。耐久試験は６気筒２８００ｃｃ
エンジンの排気系に触媒を設置する方法テ実施し、Ａ／
Ｆ約１６．０，５Ｖ＝６０゜０００Ｈｒ　−’、触媒床
温度８５０℃である。触媒評価として、ＣＯ：２％、Ｃ
ｘＨａ：２００ｐＩ）１１１　　　、　０２：２　　％
　、　　Ｃ○　２　　：　　１０　％　、　　ト１２０
：１０％、残りは窒素から成る混合ガスを用いた。また
５Ｖ＝５６７５０Ｈｒ　−’下でこの混合ガスを触媒に
通して、Ｇｏ、ＨＣ，ＮＯＸの浄化率を測定した。

結果を第１図、第２図、第３図に示した。

特に実施制量１は、ペロブスカイト型複合酸化物に加え
ｌＳ！素スヒストレージ効果いセリウムを添加した実施
制量２と、ペロブスカイト型複合酸化物に加えアルミナ
の安定化効果の高いランタンを添加した実施制量３より
もさらに高活性である。

この結果からも、バリウム、ランタン、セリウムを含む
ペロブスカイト型複合酸化物を形成していることが重要
であり、実施制量１の高活性はこの形成の効果が充分に
発揮されたためと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例において製造された各触媒のＣＯＣ浄化
率温度特性を示すグラフである。第２図は実施例におい
て製造された各触媒のｌ−Ｉ　Ｃ浄化率の温度特性を示
すグラフである。第３図は実施例においてｙＪ造された
各触媒のＮＯＸ浄化率の温度特性を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）触媒担体と、 該触媒担体表面に担持された、アルカリ土類金属の酸化
   物、酸化ランタンおよび酸化セリウムから成るペロブス
   カイト型複合酸化物及び貴金属触媒成分と、を含むこと
   を特徴とする排気ガス浄化用触媒。
2. （２）触媒担体にアルミナ層が形成され、該アルミナ層
   にペロブスカイト型複合酸化物および貴金属触媒成分が
   形成されている特許請求の範囲第１項記載の排気ガス浄
   化用触媒。
3. （３）貴金属触媒成分は白金、パラジウムおよびロジウ
   ム等の白金属触媒成分のうちの一種以上である特許請求
   の範囲１項記載の排気ガス浄化用触媒。