JPS637847A - 排気ガス浄化用モノリス触媒の製造方法 - 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〕 本発明はモノリス担体の外周部セルが目詰めされる自動
車用の排気ガス浄化用モノリス触媒の製造方法に関し、
とくに目詰めされた外周部セルに担持される触媒成分量
を確実に滅少させる方法に関する． 〔従来の技術〕 モノリス触媒をコンバータ容器に保持する方法として触
媒端面外周部をリテーナにより固定するものがある．こ
のようなコンバータではリテーナに接する触媒のセルに
流れ込む排ガスは非常に少なく、触媒全体に均一に触媒
成分を担持していたのでは無駄になると言える．そこで
このリテーナと接する部分のセル内には触媒を担持しな
いという技術がいくつかｉｚされている（特開昭５１−
１１１７４８２号公報、実開昭５７−４４９２１号公報
、特開昭５８−１１２０５４号公報、特開昭５８−９８
６１４号公報）．しかし、外周のセルに全く貴金属など
の触媒成分を担持しなかった場合、この部分のセルに流
れ込む排ガスは非常に少ないとは言うものの少しでも入
った場合そのガスは全く浄化されずそのまま排出される
ので、全体としてのエミッシジンに悪影響を及ぼす．こ
のため、触媒成分を担持しないセルの気密性を上げる必
要がある．この点については実開昭６０−１１０６２０
号公報で提案されているように外周部の貴金属等の触媒
成分を担持しないセルを耐熱性セラミックスにより目詰
めする方法は有効であり、これらの方法はいくつかＬＥ
案されている．たとえば、実公昭５１−５０８３１号公
報、特開昭５６−１２９０４２号公報に開示の方法がそ
れに該当する．（発明が解決しようとする問題点〕 これらの方法は、従来の目詰めなし触媒の製造方法にく
らべるとかなり無駄な貴金属担持は避けられるが、目詰
めによってあるいは外周面にマスキングを施して、目詰
めセルに貴金属を担持しないという方法では根本的な解
決方法とは言えない．また、目詰め材であるセラミック
材料自体が触媒成分を担持するので、目詰めだけに鯨る
ことには、触媒成分担持量滅少には限度がある． 本発明は、モノリス担体の外周部セルが目詰めされるモ
ノリス触媒の製造方法であって、目詰めによって外周部
セルへの触媒成分担持量を減少させるだけでなく、目詰
め材自体を含むモノリス担体外周部への触媒成分担持量
を確実に減少させ得る方法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〕 上記目的を達成するための本発明に係る排気ガス浄化用
モノリス触媒の製造方法は、モノリス担体の外周部セル
が目詰めされるモノリス触媒の製造方法であって、外周
部のセル端部を目詰めし、モノリス担体に触媒担持層を
形成し、外周目詰め部に酸を含浸し、その後触媒担持層
に触媒成分を担持する方法から成る．酸はＰＨが３かそ
れ以上強い酸であることが望ましい．ただし、目詰め、
ウォッシュコーティング、目詰め酸処理の各工程の前後
は問わない． 〔作用〕 モノリス担体外同部に酸処理を施すことにより、触媒成
分担持時に、酸が含浸された外周部に担持される触媒成
分量が減り、同量の触媒成分をモノリス担体に担持させ
た場合のモノリス触媒の排気ガス浄化特性が向上する．
これは目詰め作用と酸処理作用とが相剰的に作用し、目
詰めによって外周部セル内に触媒成分が担持されないこ
とと外周面が酸処理によって触媒成分を担持しにくくな
ることのみでなく、目詰め自体も酸処理によって触媒成
分を担持しにくくなることによるものと考えられる． （実施例〕 以下に本発明に係る排気ガス浄化用モノリス触媒の製造
方法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する． 第３図および第４図は、コージェライト質から成る円柱
状または楕円柱状のモノリス担体基材１を示しており、
該モノリス担体基材１にはその上流側端面２（触媒コン
バータとして組みたてられたときの排気ガス流れからみ
ての上流側）と下流側端面３とにわたって軸方向に延び
る、互いの間の流通が遮断された多数のセル４が形成さ
れている．セル４のうち、第５図のように触媒コンバー
タとして組み立てられたときにリテーナ５によって覆わ
れる外周部セル４ａには、セル端部に該外周部セル４ａ
を目詰めするセラミック材料６（酸含浸のものであって
もよい）が充填、乾燥、焼成され、その後内周側セル４
ｂにはアルミナスラリーのウォソシュコーティング、乾
燥、焼成による触媒担持層７が形成され、セラミック材
料６が酸含浸のものでない場合は外周目詰め部に酸含浸
処理を施し、その後触媒担持層７には触媒成分としての
、ＰＬ，　Ｒｈ，　Ｐｄ等の貴金属が担持、焼成され、
モノリス触媒８が形成される。かくして得られたモノリ
ス触媒８は、第５図に示すように、コンバータ容器９中
に、ワイヤネ７ト１０を介してある程度のクッションを
もたせて径方向に固定され、シール材１ｌを介装して排
気ガスのバイパスを防止し、リテーナ５によって軸方向
に固定される．上記製法において、本発明では、触媒担
持層形成後に第１図または第２図に示すように酸溶液中
に外周目詰め部を浸漬するかまたは目詰め用セラミック
材料に酸を含浸させて目詰めするかして触媒成分の触媒
担持層への担持前に、モノリス担体の外周目詰め部に、
酸含浸処理が施される．酸溶液はＰｉ｛が３かそれ以上
強い酸性を有することが望ましい．酸には、塩酸、硝酸
、硫酸等の強酸を含む溶液が用いられる． 本発明の作用、効果を確認するために、本発明の外周目
詰め十酸処理品を２例と、比較例としての外周目詰め品
、外周を目詰めしない従来品とにおいて、触媒成分担持
量の軽減確認試験を行なった． 実施例１ コージェライト賞から成る直径１００ｍｍ、長さ１００
ｎ、体積７８５ｍｌ、外周目詰め巾３ｆｌの目詰めモノ
リス担体に、以下のような組成のアルミナスラリーによ
りウォッシュコーティングを施した．イ．アルミナ粉末
：　１０００　ｇ 口．アルミナ含有量が１０ｗｔ％のアルミナゾル７００
　ｇ ハ．　４０ｗｔ％の硝酸アルミニウム水溶液　１５０　
ｇ二．イオン交換水４５０＋１ 上記のアルミナコーティングを施し乾燥した担体を準備
した． つぎに、あらかじめ用意しておいた塩酸２Ｎ　（規定）
の水溶液に第１図に示すように、担体１の一方の端部だ
け酸溶液１３に１０分間浸漬した．浸漬代，はＰｂ，　
Ｐ等の被毒劣化が最も多い上流側端面から３０ｆｉ〜５
０鶴までとした．浸漬後担体ｌを酸溶液１３から出して
乾燥した． その後ジアンミン白金水溶液、塩化ロジウム水溶液に担
体１の外周面をマスキングして浸漬し、各々ＰＬ，　Ｒ
ｈを担持し、担持量Ｐｔｌ．Ｏｇ／個、Ｒｈ０．１ｇ／
個のモノリス触媒Ａを得た．実施例２ 実施例１と同様にして得た目詰めモノリス担体ｌに、ア
ルミナコーティングを施し、乾燥した担体１を準備した
． つぎに、第２図に示すように、あらかじめ用意しておい
た塩ｅｌ１２Ｎの水溶液ｌ４に、第２図に示すような多
孔板１５上にモノリス担体１を横にして転勤させて、外
周巾３Ｎの部分を浸漬させ（転勤によって楕円柱状であ
っても一定の外周巾を浸漬できる）、目詰め部に酸を含
浸させ、乾燥させた．その後ジアンミン白金水溶液、塩
化ロジウム水溶液に担体１外周面をマスキングして浸漬
し、各々Ｐｔ，　Ｒｈを担持し、担持量Ｐｔｌ．Ｏｇ／
個、Ｒｈ　０．１ｇ／個のモノリス触媒Ｂを得た． 比較例１ 実施例１と同様のコージェライト賞から成るモノリス担
体基材に、目詰めを施さずに、モノリス担体全体に実施
例１と同様の組成のアルミナスラリーによりコーティン
グを施し、この目詰めなしモノリス担体全体をジニトロ
ジアンミン白金水溶液、塩化ロジウム溶液に担体外周面
をマスキングして漫涜し、各々ＰｔＳＲｈを担持し、担
持量ｐｔ　ｔ．ｏｇ／個、Ｒｈ０．１ｇ／個のモノリス
触媒Ｃを得た．比較例２ 実施例１と同様のコージエライト賞から成るモノリス担
体基材に、外周巾３龍で目詰めを施し、目詰め巾を除い
てモノリス担体全体に実施例１と同様の組成のアルミナ
スラリーによりコーティングを施し、この目詰めモノリ
ス担体全体をジニトロジアンミン白金水溶液、塩化ロジ
ウム溶液に担体外周面をマスキングして浸漬し、各々Ｐ
ｔ，　Ｒｈを担持し、担持量Ｐｔｌ．Ｏｇ／個、Ｒｈ０
．１ｇ／個のモノリス触媒Ｄを得た． 性能試験 上記のような本発明の方法で得たモノリス触媒Ａ％Ｂと
比較例としてのモノリス触媒Ｃ，Ｄとを、以下の条件で
耐久試験し、実機での耐久試験前後の浄化特性を調べた
． 耐久条件： イ．エンジン＝　２０００ｃｃ　　ＤＯＨＣエンジンロ
．エンジン回転数：　３３００ｒｐｓ　Ｘ　−　３５０
ｍｍＨｇハ．触媒人ガス温度：８００℃±５℃ 二．・耐久時間：　　２００ｆ｛ｒ 評価条件（浄化特性） イ．エンジン：　２０００ｃｃ　　ＤＯＨＣエンジンロ
．エンジン回転数：２０００ｒｐａ　Ｘ　　３５０ｍｍ
８（ハ．触媒人ガス温度：２５０℃〜４５０℃浄化特性
の結果は表１に示す通りである．表１　各触媒耐久前後
の浄化特性（大ガス温度３５０℃）（単位％） 初期特性は表１のように従来品Ｃより目詰め品Ｄ、目詰
め品Ｄより本発明の目詰め十酸処理品Ａ，Ｂの方が、活
性が高くなっていることがわかる．これは貴金属総量が
同じであることから目詰めあるいは酸処理することによ
り、ほとんど浄化に寄与していない外周部の貴金属が有
効に使われているためである．つまり、中心部分の貴金
属担持密度がＣ＜Ｄ＜Ａ≦Ｂとなっている． また、耐久後の浄化特性においても初期と同様貴金属の
担持密度が高い触媒ＡおよびＢの性能が良くなっている
．さらに触媒Ａは被毒劣化の大きい上流部には貴金属を
担持していないため全体としての劣化が小さく高性能を
示している．つぎに参考として担持密度を同じにした場
合の触媒八〜Ｄの貴金属低減率をＣを１００として試算
すると、表２のようになる． 表２　貴金属の低減率 〔発明の効果〕 以上からわかるように、本発明に係る排気ガス浄化用モ
ノリス触媒の製造方法によるときは、触媒担持層形成後
、触媒成分担持前に、モノリス阻体の外周目詰め部に酸
を含浸させるようにしたので、触媒成分を担持させても
無駄な外周目詰め部への触媒成分担持を効果的に阻止す
ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例ｌに係る方法によりモノリス担
体の外周目詰め部に酸を含浸させている状態の正面図、 第２図は本発明の実施例２に係る方法によりモノリス担
体の外周目詰め部に酸を含浸させている状態の側面図、 第３図は第１図または第２図において用いるモノリス｛
旦体の断面図、 第４図は第３図のモノリス担体の平面図、第５図は第１
図または第２図の方法で作製したモノリス触媒を組みつ
けた触媒コンバータの断面図、 である． １・・・・・・モノリスｌ旦体 ４ａ・・・外周部セル ５・・・・・・リテーナ ６・・・・・・セラミック材料 １３、１４・・・・・・酸溶液 第５図 第４図 ４ｏ外間部セル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モノリス担体の外周部セルが目詰めされるモノリ
   ス触媒の製造方法であって、外周部のセル端部を目詰め
   し、モノリス担体に触媒担持層を形成し、外周目詰め部
   に酸を含浸し、その後触媒担持層に触媒成分を担持する
   ことを特徴とする排気ガス浄化用モノリス触媒の製造方
   法。