JPWO2008075769A1 - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
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Abstract
ニッケルを使用することなしに硫化水素排出量を低減可能とする。排ガス浄化用触媒(1)は、担体基材(2)と、担体基材(2)に支持されると共に多孔質担体(31)を含んだ触媒担持層(3)と、多孔質担体(31)に担持された貴金属(4)とを含む。貴金属(4)の平均粒径は5nm以上である。
Description
本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。
一般に、自動車などの自動推進車両は、液体燃料を使用している。この液体燃料の多くは、硫黄を含有している。そのため、例えば、排ガス浄化用触媒が浄化する排ガスが還元性である場合に、排ガス中の硫黄分の触媒反応により硫化水素が発生し、より一層の硫化水素排出量低減が必要である。
"Catalysis Today", Vol.9, 1991, pp.105-112には、ニッケルを含んだ排ガス浄化用触媒が記載されている。この排ガス浄化用触媒を使用すると、硫化水素の排出量を低減することができる。
しかしながら、欧州などの幾つかの地域では、ニッケル及びニッケル化合物は、環境負荷物質に指定されており、触媒での使用が禁止されている。そのため、ニッケルを使用することなしに、硫化水素排出量を低減する技術が必要である。
本発明の目的は、ニッケルを使用することなしに硫化水素排出量を低減可能とすることにある。
本発明の一側面によると、担体基材と、前記担体基材に支持されると共に多孔質担体を含んだ触媒担持層と、前記多孔質担体に担持された貴金属とを具備し、前記貴金属の平均粒径は5nm以上である排ガス浄化用触媒が提供される。
以下、本発明の態様について説明する。
図1は、本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を概略的に示す斜視図である。図2は、図1に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図である。
図1は、本発明の一態様に係る排ガス浄化用触媒を概略的に示す斜視図である。図2は、図1に示す排ガス浄化用触媒の一部を拡大して示す断面図である。
図1及び図2に示す排ガス浄化用触媒1は、モノリス触媒である。
この排ガス浄化用触媒1は、担体基材2としてモノリスハニカム担体を含んでいる。担体基材2は、典型的には、コージェライトなどのセラミックスからなる。
この排ガス浄化用触媒1は、担体基材2としてモノリスハニカム担体を含んでいる。担体基材2は、典型的には、コージェライトなどのセラミックスからなる。
担体基材2上には、触媒担体層3が形成されている。触媒担体層3は、単層構造を有していてもよく、或いは、多層構造を有していてもよい。
触媒担体層3は、多孔質担体31を含んでいる。多孔質担体31の材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、又はチタニアを使用することができる。
触媒担体層3は、多孔質担体31以外の材料をさらに含むことができる。例えば、触媒担体層3は、酸素貯蔵材料をさらに含んでいてもよい。
酸素貯蔵材料は、例えば、セリウム酸化物又はセリウムとセリウム以外の希土類元素とを含んだ酸化物である。セリウムとセリウム以外の希土類元素とを含んだ酸化物は、複合酸化物及び/又は固溶体である。セリウムとセリウム以外の希土類元素とを含んだ酸化物としては、例えば、セリウムとジルコニウムとを含んだ酸化物を使用することができる。酸素貯蔵材料は、希土類元素以外の金属元素を含有していてもよい。
触媒担体層3は、貴金属4を担持している。貴金属4は、例えば、白金、パラジウム、ロジウムなどの白金族元素又はそれらの混合物である。触媒担体層3に多層構造を採用した場合、触媒担体層3が含む層は、同一の貴金属を担持していてもよく、或いは、異なる貴金属を担持していてもよい。
貴金属4の平均粒径は、5nm以上であり、典型的には10nm以上であり、より典型的には30nm以上である。また、貴金属4の平均粒径は、後述する理由から、例えば100nm以下とし、好ましくは60nm以下とする。
燃焼機関に供給するガスが燃料リーンガスである場合、通常、燃焼機関が放出する排ガスは酸化性である。この場合、排ガス中の硫黄分は、貴金属4の触媒作用によって硫化水素へと還元されることはなく、その一部は触媒担体層3によって吸着される。燃焼機関に供給するガスを燃料リーンガスから燃料リッチガスへと切り替えると、燃焼機関は、排ガスとして還元性ガスを放出する。そのため、排ガス中の硫黄分及び触媒担体層3から脱着した硫黄分は、貴金属4の触媒作用によって硫化水素へと還元される。自動推進車両が不快な臭いを放つのは、このような理由によると考えられる。
貴金属4の量を一定とした条件のもとでその平均粒径を大きくすると、貴金属4の表面積は小さくなる。そのため、硫黄分の還元を生じ難くすることができ、それゆえ、硫化水素排出量を低減することが可能となる。
但し、貴金属4の量を一定とした条件のもとでその平均粒径を大きくすると、炭化水素、一酸化炭素及び窒素酸化物の排出量が増加する可能性がある。したがって、これを考慮した場合には、貴金属4の平均粒径は或る程度小さな値に設定すればよい。
なお、貴金属4の平均粒径は、以下の方法により得られる値である。すなわち、排ガス浄化用触媒1を、その端面に平行な面に沿って切断して、切断面に垂直な方向の寸法が互いに等しい25個の断片へと分割する。そして、各断片の切断面の複数の領域を、透過電子顕微鏡(TEM)で撮影する。倍率は、2000倍乃至10000倍の範囲内とする。そして、各TEM像に写っている全ての貴金属4について、画面縦方向の長さを測定する。なお、或る貴金属4の一部が多孔質担体31などの陰になって見えない場合、その貴金属4は無視する。以上のようにして、多数の貴金属4について各々の長さを求め、それらの平均値を計算する。この平均値を、貴金属4の平均粒径とする。
この排ガス浄化用触媒1は、その容積1L当りの表面積が、例えば15000m2以下であり、典型的には12000m2以下であり、より典型的には10000m2以下である。また、排ガス浄化用触媒1は、後述する理由から、その容積1L当りの表面積は、例えば2500m2以上とし、好ましくは5000m2以上とする。
この表面積を小さくすると、硫黄分の吸着が生じ難くなる。したがって、硫化水素排出量を低減することができる。但し、この表面積を過剰に小さくすると、貴金属4間の距離が短くなり、そのシンタリングが生じ易くなる。したがって、これを考慮した場合には、先の表面積は或る程度大きな値に設定すればよい。
なお、「表面積」は、BET吸着等温式を利用して得られる表面積(BET表面積)を意味している。また、「BET比表面積」は、BET吸着等温式を利用して得られる比表面積を意味している。
この排ガス浄化用触媒1は、ニッケルを殆ど含有しておらず、典型的にはニッケルフリーである。それにも拘らず、この排ガス浄化用触媒1は、硫化水素の排出量を十分に少なくすることができる。すなわち、本態様によると、ニッケルを使用することなしに硫化水素排出量を低減することが可能となる。
この排ガス浄化用触媒1では、例えば、空気雰囲気中で1000℃に5時間加熱した後における触媒担持層3の比表面積S1とこの加熱の前における触媒担持層3の比表面積S0との比S1/S0が0.67以上となる設計を採用し、典型的には、比S1/S0が0.7以上となる設計を採用し、より典型的には、比S1/S0が0.8以上となる設計を採用する。なお、この「比表面積」は、上述した「BET比表面積」である。比S1/S0を大きくすると、酸素貯蔵材料による硫黄分の吸着を抑制することができる。したがって、硫化水素排出量をさらに低減することが可能となる。
比S1/S0は、酸素貯蔵材料に蓄積され得る硫黄分の量と関連した値である。触媒担体層3が含む酸素貯蔵材料以外の材料は、先の熱処理による比表面積の変化を殆ど生じない。これに対し、酸素貯蔵材料は、先の熱処理によって比表面積が比較的大きく変化する。そして、初期の比表面積が大きいほど、この変化率は大きくなる。また、触媒担体層3に占める酸素貯蔵材料の割合が大きいほど、この変化率は大きくなる。
したがって、比S1/S0を大きくすると、酸素貯蔵材料に蓄積され得る硫黄分の量を少なくすることができる。それゆえ、硫化水素排出量をさらに低減することが可能となる。
但し、比S1/S0は、通常は1以下であり、典型的には0.95以下である。
以下、本発明の例について説明する。
(触媒Aの製造)
100gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した100gのアルミナゾルと、52gの酸化セリウムと、1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、本例で使用したアルミナのBET比表面積は200m2/gであり、酸化セリウムのBET比表面積は75m2/gであり、アルミナゾルの乾燥品のBET比表面積は250m2/gであった。
(触媒Aの製造)
100gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した100gのアルミナゾルと、52gの酸化セリウムと、1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、本例で使用したアルミナのBET比表面積は200m2/gであり、酸化セリウムのBET比表面積は75m2/gであり、アルミナゾルの乾燥品のBET比表面積は250m2/gであった。
次に、このスラリーを、円柱形状のモノリスメタルハニカム担体にウォッシュコートした。モノリスハニカム担体としては、コージェライトからなり、1平方インチ当りに400個のセルが設けられ、容積が1Lであるものを使用した。
さらに、スラリーをコートしたハニカム担体を、150℃で1時間乾燥させた。その後、上記の方法で得られた構造体を、900℃で1時間の焼成に供した。
以上のようにして排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Aと呼ぶ。
この触媒Aについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は32nmであった。また、この触媒Aについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Aの容積1L当りのBET表面積は、約16000m2/L−catであった。
(触媒Bの製造)
60gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した50gのアルミナゾルと、26gの酸化セリウムと、1gの白金を含有した白金コロイド水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、本例で使用したアルミナのBET比表面積は80m2/gであり、酸化セリウムのBET比表面積は10m2/gであった。
60gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した50gのアルミナゾルと、26gの酸化セリウムと、1gの白金を含有した白金コロイド水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、本例で使用したアルミナのBET比表面積は80m2/gであり、酸化セリウムのBET比表面積は10m2/gであった。
次に、このスラリーを、触媒Aの製造で使用したのと同様のモノリスハニカム担体にウォッシュコートした。さらに、スラリーをコートしたハニカム担体を、150℃で1時間乾燥させた。その後、上記の方法で得られた構造体を、500℃で1時間の焼成に供した。
以上のようにして排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Bと呼ぶ。
この触媒Bについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Bについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Bの容積1L当りのBET表面積は、約6000m2/L−catであった。
(触媒Cの製造)
白金コロイド水溶液の代わりに1gの白金黒を使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Cと呼ぶ。
白金コロイド水溶液の代わりに1gの白金黒を使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Cと呼ぶ。
この触媒Cについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は25nmであった。また、この触媒Bについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Cの容積1L当りのBET表面積は、約6000m2/L−catであった。
(触媒Dの製造)
焼成温度を900℃から500℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Dと呼ぶ。
焼成温度を900℃から500℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Dと呼ぶ。
この触媒Dについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は0.7nmであった。また、この触媒Dについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Dの容積1L当りのBET表面積は、約25000m2/L−catであった。
(触媒Eの製造)
100gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した100gのアルミナゾルと、52gの酸化セリウムと、1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、7.5gの酸化ニッケルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、このスラリーは、7.5gの酸化ニッケルをさらに含有していること以外は、触媒Aの製造で使用したスラリーと同様である。
100gのアルミナ粉末と、10質量%の濃度でアルミナを含有した100gのアルミナゾルと、52gの酸化セリウムと、1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液と、0.2gのロジウムを含有した硝酸ロジウム水溶液と、7.5gの酸化ニッケルと、脱イオン水とを混合して、スラリーを調製した。なお、このスラリーは、7.5gの酸化ニッケルをさらに含有していること以外は、触媒Aの製造で使用したスラリーと同様である。
次に、このスラリーを、触媒Aの製造で使用したのと同様のモノリスハニカム担体にウォッシュコートした。さらに、スラリーをコートしたハニカム担体を、150℃で1時間乾燥させた。その後、上記の方法で得られた構造体を、500℃で1時間の焼成に供した。
以上のようにして排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Eと呼ぶ。
この触媒Eについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は0.7nmであった。また、この触媒Eについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Eの容積1L当りのBET表面積は、約25000m2/L−catであった。
(触媒Lの製造)
BET比表面積が80m2/gのアルミナ及びBET比表面積が10m2/gの酸化セリウムの代わりに、BET比表面積が200m2/gのアルミナ及びBET比表面積が75m2/gの酸化セリウムを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Lと呼ぶ。
BET比表面積が80m2/gのアルミナ及びBET比表面積が10m2/gの酸化セリウムの代わりに、BET比表面積が200m2/gのアルミナ及びBET比表面積が75m2/gの酸化セリウムを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Lと呼ぶ。
この触媒Lについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Lについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Lの容積1L当りのBET表面積は、約15000m2/L−catであった。
(触媒Mの製造)
1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液の代わりに2gのパラジウムを含有した硝酸パラジウム水溶液を使用したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Mと呼ぶ。
1gの白金を含有したジニトロジアミノ白金水溶液の代わりに2gのパラジウムを含有した硝酸パラジウム水溶液を使用したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Mと呼ぶ。
この触媒Mについて、先に説明した方法により、パラジウムの平均粒径を調べた。その結果、パラジウムの平均粒径は16nmであった。また、この触媒Lについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Mの容積1L当りのBET表面積は、約16000m2/L−catであった。
(性能評価A)
次に、触媒A乃至E、L及びMの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。
次に、触媒A乃至E、L及びMの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。
図3は、硫化水素排出量の測定条件を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は硫化水素(H2S)排出量及び自動車の速度を示している。また、曲線C1は自動車の走行モードを示し、曲線C2は自動車が排出する硫化水素量の変化を示している。
図3に曲線C1で示すように、自動車を40km/hの速度で十分な時間走行させ、次いで、車速をゼロにした。続いて、WOT(wide open throttle)加速条件のもと、車速をゼロから100km/hまで高めた。そして、このときに自動車が排出する排ガス中の硫化水素濃度の最大値を、硫化水素排出量とした。その結果を、表1及び図4に示す。
図4は、硫化水素排出量を示すグラフである。図中、横軸は排ガス浄化用触媒の種類を示し、縦軸は硫化水素排出量を示している。
表1及び図4に示すように、触媒A乃至C、L及びMを使用した場合、触媒Dを使用した場合と比較して、硫化水素排出量を少なくすることができた。そして、触媒A乃至C及びMを使用した場合、触媒Eを使用した場合と同等又はそれよりも少ない硫化水素排出量を達成することができた。
次に、触媒A乃至E、L及びMの各々について、空気雰囲気中で1000℃に5時間加熱した後における触媒担持層の比表面積S1とこの加熱の前における触媒担持層の比表面積S0とを測定し、それらの比S1/S0を求めた。比表面積の測定は、モノリスハニカム担体から触媒担持層の一部を剥離させることにより得られた試料を用いて行った。その結果を上記表1に示す。
表1に示すように、触媒A乃至C、L及びMについては、比S1/S0が大きいほど、硫化水素排出量はより少なくなった。そして、比S1/S0が約0.7以上である場合に、約21ppm以下の硫化水素排出量を達成することができた。
(触媒Fの製造)
焼成温度を900℃から700℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Fと呼ぶ。
焼成温度を900℃から700℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Fと呼ぶ。
この触媒Fについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Fについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Fの容積1L当りのBET表面積は、約23500m2/L−catであった。
(触媒Gの製造)
焼成温度を900℃から800℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Gと呼ぶ。
焼成温度を900℃から800℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Gと呼ぶ。
この触媒Gについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は21nmであった。また、この触媒Gについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Gの容積1L当りのBET表面積は、約19000m2/L−catであった。
(触媒Hの製造)
焼成温度を900℃から950℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Hと呼ぶ。
焼成温度を900℃から950℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Hと呼ぶ。
この触媒Hについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は46nmであった。また、この触媒Hについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Hの容積1L当りのBET表面積は、約15000m2/L−catであった。
(触媒Nの製造)
焼成温度を900℃から1000℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Nと呼ぶ。
焼成温度を900℃から1000℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Nと呼ぶ。
この触媒Nについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は64nmであった。また、この触媒Nについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Nの容積1L当りのBET表面積は、約12000m2/L−catであった。
(触媒Oの製造)
焼成温度を900℃から1050℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Oと呼ぶ。
焼成温度を900℃から1050℃へと変更したこと以外は、触媒Aについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Oと呼ぶ。
この触媒Oについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は96nmであった。また、この触媒Oについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Oの容積1L当りのBET表面積は、約9500m2/L−catであった。
(性能評価B)
次に、触媒F乃至H、N及びOの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。すなわち、触媒F乃至H、N及びOの各々について、触媒A乃至E、L及びMの各々に対して行ったのと同様の条件のもとで性能評価を行った。その結果を、表2及び図5に示す。
次に、触媒F乃至H、N及びOの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。すなわち、触媒F乃至H、N及びOの各々について、触媒A乃至E、L及びMの各々に対して行ったのと同様の条件のもとで性能評価を行った。その結果を、表2及び図5に示す。
図5は、白金の粒径が硫化水素排出量に与える影響の一例を示すグラフである。図中、横軸は排ガス浄化用触媒が含む白金の平均粒径を示し、縦軸は硫化水素排出量を示している。
表2に示すように、焼成温度を高くすると、白金の平均粒径は大きくなり、BET表面積は小さくなった。また、表2及び図5に示すように、白金の平均粒径がより大きい場合、硫化水素排出量は少なかった。
(触媒Iの製造)
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が400m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Iと呼ぶ。
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が400m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Iと呼ぶ。
この触媒Iについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Iについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Iの容積1L当りのBET表面積は、約25000m2/L−catであった。
(触媒Jの製造)
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が280m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Jと呼ぶ。
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が280m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Jと呼ぶ。
この触媒Jについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Jについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Jの容積1L当りのBET表面積は、約18000m2/L−catであった。
(触媒Kの製造)
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が180m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Kと呼ぶ。
BET比表面積が80m2/gのアルミナを使用する代わりにBET比表面積が180m2/gのアルミナを使用したこと以外は、触媒Bについて説明したのと同様の方法により排ガス浄化用触媒を製造した。以下、この排ガス浄化用触媒を触媒Kと呼ぶ。
この触媒Kについて、先に説明した方法により、白金の平均粒径を調べた。その結果、白金の平均粒径は10nmであった。また、この触媒Kについて、その容積1L当りのBET表面積を測定した。その結果、触媒Kの容積1L当りのBET表面積は、約12000m2/L−catであった。
(性能評価C)
次に、触媒I乃至Kの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。すなわち、触媒I乃至Kの各々について、触媒A乃至E、L及びMの各々に対して行ったのと同様の条件のもとで性能評価を行った。その結果を、表3及び図6に示す。
次に、触媒I乃至Kの各々を、排気量が1.5Lの直列4気筒エンジンを有する四輪自動車に搭載した。そして、図3に示す条件のもとで、硫化水素排出量を測定した。すなわち、触媒I乃至Kの各々について、触媒A乃至E、L及びMの各々に対して行ったのと同様の条件のもとで性能評価を行った。その結果を、表3及び図6に示す。
図6は、触媒のBET表面積が硫化水素排出量に与える影響の一例を示すグラフである。図中、横軸は排ガス浄化用触媒のBET表面積を示し、縦軸は硫化水素排出量を示している。
表3及び上記説明から明らかなように、BET比表面積がより小さなアルミナをスラリーの調製に使用すると、触媒のBET表面積は小さくなった。また、表3及び図6に示すように、触媒のBET表面積がより小さい場合、硫化水素排出量は少なかった。
さらなる利益及び変形は、当業者には容易である。それゆえ、本発明は、そのより広い側面において、ここに記載された特定の記載や代表的な態様に限定されるべきではない。したがって、添付の請求の範囲及びその等価物によって規定される本発明の包括的概念の真意又は範囲から逸脱しない範囲内で、様々な変形が可能である。
Claims (8)
- 担体基材と、前記担体基材に支持されると共に多孔質担体を含んだ触媒担持層と、前記多孔質担体に担持された貴金属とを具備し、前記貴金属の平均粒径は5nm以上である排ガス浄化用触媒。
- 前記貴金属の平均粒径は30nm以上である請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 容積1L当りの表面積が15000m2以下である請求項2に記載の排ガス浄化用触媒。
- 空気雰囲気中で1000℃に5時間加熱した後における前記触媒担持層の比表面積S1とこの加熱の前における前記触媒担持層の比表面積S0との比S1/S0は、0.7以上である請求項3に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記比S1/S0は0.8以上である請求項4に記載の排ガス浄化用触媒。
- 容積1L当りの表面積が15000m2以下である請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 空気雰囲気中で1000℃に5時間加熱した後における前記触媒担持層の比表面積S1とこの加熱の前における前記触媒担持層の比表面積S0との比S1/S0は、0.7以上である請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
- 前記比S1/S0は0.8以上である請求項7に記載の排ガス浄化用触媒。
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