KR101006220B1 - 배기가스 정화용 촉매 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 촉매에서의 귀금속의 담지 밀도를 최적화하는 것을 과제로 한다. 코트층의 배기 가스 상류측에는 담체 기재의 1리터당의 담지량이 0.75 g을 넘는 양으로 Pt를 담지하고, 코트층에서의 Rh의 담지 밀도를 배기 가스 상류측보다 배기 가스 하류측이 높아지도록 하였다. 리치 분위기가 되기 쉬운 배기 가스 하류측에 Rh를 고밀도 담지함으로써, 난기 후의 정화 성능이 향상한다.
Description
본 발명은, 내연기관 등에서의 배기 가스 중의 유해성분을 저온 영역에서 고온 영역까지 효율적으로 정화할 수 있는 배기 가스 정화용 촉매에 관한 것이다.
종래부터 자동차의 배기 가스 정화용 촉매로서, 이론 공연비(스토익; stoichiometry)에서 배기 가스 중의 CO 및 HC의 산화와 NOx의 환원을 동시에 행하여 정화하는 3원 촉매가 사용되고 있다. 이와 같은 3원 촉매로서는, 예를 들면 코디어라이트 등으로 이루어지는 내열성 기재에 γ-알루미나 등의 다공질 산화물로 코트층을 형성하고, 그 코트층에 백금(Pt), 로듐(Rh) 등의 귀금속을 담지시킨 것이 널리 알려져 있다.
이 3원 촉매는, 린 분위기에서는 주로 산화촉매로서 기능하고, 스토익 ~ 리치 분위기에서는 환원 촉매로서도 기능하여 배기 가스 중의 CO 및 HC에 의하여 NOx를 환원하여 정화할 수 있다.
그런데, 3원 촉매에서 촉매 작용을 발현하는 것은 담지되어 있는 귀금속이나, 귀금속의 촉매 작용이 발현되는 온도영역은 비교적 고온 영역에 있기 때문에, 저온 영역에서는 유해성분을 정화하기 어렵다는 문제가 있다. 그 때문에 겨울철이 나 시동시 등의 배기 가스가 저온 영역에 있는 경우에는, 정화 활성이 낮다는 단점이 있었다.
그래서, 배기 가스가 유입하는 상류부에 귀금속을 고밀도로 담지하는 것이 행하여지고 있다. 이와 같이 상류부에 귀금속을 고밀도로 담지함으로써, 상류부에서 귀금속과 배기 가스가 접촉할 확률이 높아져, CO 및 HC의 산화반응이 일어날 확률이 높아진다. 그리고 일단 산화반응이 일어나면, 그 착화가 전파되어 산화반응이 더욱 진행된다. 또 산화반응은 발열반응이기 때문에, 그 반응열에 의하여 3원촉매가 가열되어 승온하여, 귀금속의 활성 온도영역까지 신속하게 승온된다는 작용도 있다. 따라서, 상류부에 귀금속을 고밀도로 담지하면, 이것들의 상승효과에 의하여 저온 영역에서의 정화 활성이 향상된다.
예를 들면 일본국 특개2004-181374호 공보에는, 2개의 촉매를 직렬로 배치한 탠덤(tandem) 촉매에서, 상류측의 촉매에 하류측의 촉매보다 많은 귀금속을 담지하는 것이 기재되어 있다. 또 일본국 특개2001-252565호 공보에는, 코트층의 배기 가스가 유입하는 상류부의 표면에 상층 코트층을 더 형성한 촉매가 기재되어 있다. 이 촉매에 의하면, 상층 코트층에 담지된 귀금속에 의하여 상류부의 귀금속의 담지 밀도를 높게 할 수 있다.
그러나, 단지 귀금속의 담지 밀도를 높게 한 것 만으로는, 귀금속의 절대량이 증가하여 비용이 상승한다는 문제가 있다. 또 상류측 귀금속의 담지 밀도를 높게 하면, 저온 영역에서의 HC의 정화성능은 향상한다. 그러나 상류측 귀금속의 담지 밀도를 높게 하여도, 촉매의 온도가 귀금속의 활성 온도 영역까지 상승한 후(이 하, 난기 후라 함)의 정화성능에는 거의 영향이 없어, 귀금속이 낭비가 되고 있다. 또 난기 후의 NOx 정화성능이 충분치 않다는 문제도 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2004-181374호
[특허문헌 2]
일본국 특개2001-252565호
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 촉매에서의 귀금속의 담지 밀도를 최적화하는 것을 해결해야 할 과제로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매의 특징은, 담체 기재와, 담체 기재 표면에 형성된 코트층으로 이루어지고, 코트층은 다공질 산화물 담체와 다공질 산화물 담체에 담지된 적어도 Pt와 Rh를 함유하는 귀금속으로 이루어지는 배기 가스 정화용 촉매에서, 코트층의 배기 가스 상류측에는 담체 기재의 1 리터당의 담지량이 0.75 g을 넘는 양으로 Pt를 담지함과 동시에 Rh를 담지하고, 코트층에서의 Rh의 담지 밀도는 배기 가스 상류측보다 배기 가스 하류측이 높은 것에 있다.
배기 가스 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 배기 가스 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는, 0.9 이하인 것이 바람직하고, 0.5 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또 코트층에서의 Pt의 담지 밀도는, 배기 가스 하류측보다 배기 가스 상류측이 높은 것이 바람직하다. 그리고 배기 가스 하류측에서의 Pt의 담지량에 대한 배기 가스 상류측에서의 Pt의 담지량의 비는 0.8 이상인 것이 바람직하고, 1.4 이상인 것이 더욱 바람직하다.
이하, 배기 가스 상류측을「상류측」이라 하고, 배기 가스 하류측을「하류측」이라 한다. 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매에 의하면, Rh의 담지 밀도는 상류측보다 하류측이 높다. Rh는, 산소부족의 리치 분위기에서의 NOx의 정화 활성이 우수하다. 그리고 촉매에 유입한 배기 가스는, 상류측에서 HC 및 CO가 산화되어 산소가 소비되기 때문에, 하류측에서 리치 분위기가 되기 쉽다. 따라서 하류측에 Rh를 고밀도 담지함으로써, 난기 후의 NOx 정화 성능이 향상한다.
또, 하류측에 Rh를 고밀도 담지하면 되고, 상류측의 Rh의 담지 밀도는 낮아도 된다. 따라서, Rh의 담지량은 종래와 동등하여도 되고, 비용의 증대도 없다.
또한, 상류측에 Pt를 고밀도 담지하면, 저온 영역에서의 HC 및 CO의 정화성능이 향상한다. 그리고 하류측에 Pt를 저밀도 담지하여도, 난기 후의 정화 활성에 는 거의 영향이 없다. 따라서 Pt의 담지량도 종래와 동등하여도 되어, 비용의 증대가 억제된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촉매의 모식적인 단면도,
도 2는 상류측 65 mm와 하류측 65 mm에서 코트층을 구분하여 코팅한 촉매에서, 하류측의 Rh 담지량과 상류측의 Pt 담지량에 대한 최고 정화율을 나타내는 그래프,
도 3은 상류측 65 mm와 하류측 65 mm에서 코트층을 구분하여 코팅한 촉매에서, 하류측의 Rh 담지량과 상류측의 Pt 담지량에 대한 HC 50% 도달시간을 나타내는 그래프,
도 4는 상류측 30 mm와 하류측 100 mm로 코트층을 구분하여 코팅한 촉매에서, 하류측의 Rh 담지량과 상류측의 Pt 담지량에 대한 최고 정화율을 나타내는 그래프,
도 5는 상류측 30 mm와 하류측 100 mm로 코트층을 구분하여 코팅한 촉매에서,하류측의 Rh 담지량과 상류측의 Pt 담지량에 대한 HC 50% 도달시간을 나타내는 그래프이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 허니컴 기재 2 : 상류측 코트층
3 : 하류측 코트층
본 발명의 배기 가스 정화용 촉매는, 담체 기재와, 담체 기재의 표면에 형성된 코트층으로 이루어진다. 담체 기재로서는, 일반적인 허니컴 형상 또는 폼 형상의 것이 예시되고, 코디어라이트 등의 내열성 세라믹스, 또는 금속박으로 형성된 것을 사용할 수 있다.
코트층은, 다공질 산화물 담체와, 다공질 산화물 담체에 담지된 적어도 Pt와 Rh를 함유하는 귀금속으로 구성되어 있다. 다공질 산화물로서는, 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 산화세륨, 산화세륨-지르코니아, 등 종래의 배기 가스 정화용 촉매에 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
코트층은, 담체 기재의 1 리터당 100 내지 300 g 형성하는 것이 바람직하다. 코트층의 형성량이 이 범위보다 적으면, 귀금속의 담지 밀도가 너무 높아져 사용시에 입자 성장이 생기는 경우가 있다. 또 귀금속의 담지량을 적게 하면, 정화율이 저하한다. 또 코트층의 형성량이 이 범위보다 많아지면, 열용량이 증가하고 난기특성이 악화되어 저온 영역에서의 정화 성능이 저하한다. 또 사용시의 진동 등에 의하여 박리 등의 단점이 발생하는 경우도 있다.
이 코트층은, 다공질 산화물 담체의 분말과, 알루미나졸 등의 바인더와 물 등의 용매로 슬러리를 형성하고, 이 슬러리를 담체 기재에 워시 코트(wash coat)한 후에 소성하고, 그것에 귀금속을 담지함으로써 형성할 수 있다. 또는, 다공질 산화물 담체의 분말에 미리 귀금속을 담지한 촉매 분말을 슬러리화하고, 그것을 워시 코트하여도 된다.
본 발명의 최대의 특징은, 귀금속의 담지 분포에 있고, 본 발명에서는 코트층의 상류측에는 담체 기재의 1 리터당의 담지량이 0.75 g을 넘는 양으로 Pt를 담지함과 동시에 Rh를 담지하고, 코트층에서의 Rh의 담지 밀도를 상류측보다 하류측이 높아지도록 구성하고 있다.
여기서 상류측이란, 배기 가스 입구측 끝면으로부터 출구측 끝면을 향하는 길이의 범위가, 담체 기재의 전체 길이에 대하여 1/8 내지 1/2의 범위를 말한다. 따라서 하류측이란, 배기 가스 출구측 끝면으로부터 입구측 끝면을 향하는 길이의 범위가, 담체 기재의 전체 길이에 대하여 1/2 내지 7/8의 범위가 된다. 상류측의 범위가 전체 길이에 대하여 1/8 미만에서는, 또는 하류측의 범위가 전체 길이에 대하여 7/8을 넘으면, 저온 영역에서의 정화 성능이 부족된다. 또, 상류측의 범위가 전체 길이에 대하여 1/2을 넘으면, 또는 하류측의 범위가 전체 길이에 대하여 1/2미만에서는, 난기 후의 정화성능이 부족된다.
또한, 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매는, 2개의 촉매를 직렬로 배치한 탠덤 구조로 하여도 되고, 하나의 담체 기재의 상류측과 하류측에 각각 다른 코트층을 형성한 존(zone) 코트구조로 하여도 된다.
또한, 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매에서는, 코트층에서의 Rh의 담지 밀도는 상류측보다 하류측이 높다. 이와 같이 함으로써 난기 후의 정화성능이 대폭으로 향상하고, 특히 NOx의 정화성능이 향상한다. 여기에 Rh의 담지 밀도란, 그 영역에 존재하는 다공질 산화물 담체의 질량에 대한 담지되어 있는 Rh의 질량의 비를 말한다. 하류측에서의 Rh의 담지 밀도는, 0.001 내지 0.004의 범위로 하는 것이 좋다. 담지 밀도가 0.004를 넘으면, 사용시에 입자 성장하여 활성이 저하하는 경우가 있다.
상류측과 하류측의 Rh의 담지 밀도의 차의 정도로서, 담지량의 비를 지표로 할 수 있다. 즉, 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비를 0.9 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 비가 0.9를 넘으면 상류측과 하류측과의 담지량의 차가 너무 작아, 하류측에 고밀도로 담지한 의미가 없어져 난기 후의 정화성능이 부족된다. 이 비는 0.5 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
일반적인 3원 촉매의 경우에서의 Rh의 담지량은, 담체 기재 1 리터당 0.1 내지 0.5 g 이고, 담지 밀도로 환산하면 0.001 내지 0.004가 된다. Rh의 담지량이 이 범위보다 적으면 NOx 정화성능이 불충분해지고, 이 범위보다 많게 담지하여도 활성이 포화됨과 동시에 비싸진다. 따라서 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매에서도, 상류측과 하류측의 Rh량의 합계가 이 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들면 촉매 전체에서 0.4 g/L의 담지량으로 하는 경우, 하류측 절반에 0.6 g/L 담지한 경우에는 상류측 절반에 0.2 g/L 담지한다. 이 경우에는, 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는 0.33이 된다. 또 담체 기재 1 리터당의 코트층 형성량을 예를 들면 250 g으로 하면, 하류측에서의 Rh의 담지 밀도는 0.0024가 되고, 상류측에서의 Rh의 담지 밀도는 0.0008이 된다.
따라서, 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비가 0.9 이하라는 범위는, 예를 들면 전체에서 0.4 g/L의 담지량으로 한 경우, 하류측의 Rh 담지량이 0.42 g 이상 또한 상류측의 Rh 담지량이 0.38 g/L 이하의 범위와 같은 의미이다.
본 발명의 배기 가스 정화용 촉매에서는, Rh에 더하여 Pt를 필수 성분으로 하고, 상류측에는 담체 기재의 1 리터당의 담지량이 0.75 g을 넘는 양으로 Pt를 담지하고 있다. 상류측의 Pt 담지량이 0.75 g/L 이하이면, 저온 영역에서의 HC 정화성능이 불충분하게 된다. 또한 Pt의 담지량은, 촉매 전체에서 0.5 내지 3 g/L의 범위로 하는 것이 바람직하다.
Pt의 담지 밀도는, 배기 가스 하류측보다 배기 가스 상류측을 높게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 저온 영역에서의 정화성능이 향상한다. 상류측에서의 Pt의 담지 밀도는, 0.003 내지 0.03의 범위로 하는 것이 좋다. 담지 밀도가 0.03을 넘으면, 사용시에 입자 성장하여 활성이 저하하는 경우가 있다.
하류측에서의 Pt의 담지량에 대한 상류측에서의 Pt의 담지량의 비는, 0.8 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 비가 0.8 미만에서는 상류측과 하류측의 담지량의 차가 너무 작고, 상류측에 고밀도로 담지한 의미가 없어져 저온 영역에서의 정화성능이 부족된다. 이 비는 1.4 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이 비의 상한은 특별히 제한되지 않고 무한대이어도 된다.
또한, 본 발명의 배기 가스 정화용 촉매에는, 성능을 손상하지 않는 범위에서 코트층에 Pd 등, 다른 귀금속 또는 천이금속을 담지하여도 된다.
(실시예)
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
도 1에 본 실시예의 배기 가스 정화용 촉매의 모식적인 단면도를 나타낸다. 이 배기 가스 정화용 촉매는, 코디어라이트제의 허니컴 기재(1)(길이 130 mm)와, 허니컴 기재(1)의 상류측 끝면으로부터 65 mm의 범위에 형성된 상류측 코트층(2)과, 허니컴 기재(1)의 하류측 끝면으로부터 65 mm의 범위에 형성된 하류측 코트층(3)으로 이루어진다. 상류측 코트층(2) 및 하류측 코트층(3)에는, 각각 Pt 및 Rh가 다른 담지 밀도로 담지되어 있다. 이하, 이 배기 가스 정화용 촉매의 제조방법을 설명하고, 구성의 상세한 설명으로 대신한다.
소정 농도의 디니트로디아민 백금 용액을 사용하여, CeO2-ZrO2 고용체 분말(중량비로 CeO2:ZrO2=60:40)에 흡착 담지하여 120℃에서 건조하고, 500℃에서 2시간 소성하여, Pt를 1.6 중량% 담지한 Pt/CeO2-ZrO2 분말(A)을 조제하였다.
소정 농도의 디니트로디아민 백금 용액을 사용하여, CeO2-ZrO2 고용체 분말(중량비로 CeO2:ZrO2=60:40)에 흡착 담지하여 120℃에서 건조하고, 500℃에서 2시간 소성하여, Pt를 0.4 중량% 담지한 Pt/CeO2-ZrO2 분말(B)을 조제하였다.
소정 농도의 질산로듐 수용액을 사용하여, CeO2-ZrO2 고용체 분말(중량비로 CeO2:ZrO2=25:75)에 흡착 담지하여 120℃에서 건조하고, 500℃에서 2시간 소성하여, Rh를 0.2 중량% 담지한 Rh/CeO2-ZrO2 분말(A)를 조제하였다.
소정 농도의 질산로듐 수용액을 사용하여, CeO2-ZrO2 고용체 분말(중량비로 CeO2:ZrO2=25:75)로 흡착 담지하여 120℃에서 건조하고, 500℃에서 2시간 소성하여, Rh를 0.8 중량% 담지한 Rh/CeO2-ZrO2 분말(B)을 조제하였다.
Pt/CeO2-ZrO2 분말(A)의 80 질량부와, Rh/CeO2-ZrO2 분말(A)의 80 질량부와 Al2O3 분말 20 질량부와, 알루미나 바인더 20 질량부를 적당량의 물과 혼합하여 슬 러리를 조제하고, 코디어라이트제 허니컴 기재(1)(셀 밀도 600 cpsi, 벽 두께 75 ㎛, 직경 103 mm, 전체 길이 130 mm)의 배기 가스 상류측 끝면으로부터 65 mm의 위치까지 워시 코트하였다.
한편, Pt/CeO2-ZrO2 분말(B)의 150 질량부와, Rh/CeO2-ZrO2 분말(B)의 80 질량부와, Al2O3 분말 20 질량부와, 알루미나 바인더 20 질량부를 적당량의 물과 혼합하여 슬러리를 조제하고, 나머지 65 mm, 즉 배기 가스 하류측 끝면으로부터 65 mm의 위치까지 워시 코트하였다.
이것을 건조한 후, 500℃에서 2시간 소성하여 상류측 코트층(2)과 하류측 코트층(3)을 형성하고, 실시예 1의 배기 가스 정화용 촉매를 조제하였다. 이 배기 가스 정화용 촉매에서는, 상류측 코트층(2)이 250 g/L 형성되고, 하류측 코트층(3)이 250 g/L 형성되어 있다. 또 표 1에 나타내는 바와 같이, 상류측 코트층(2)에서의 담지량은, Pt가 2.4 g/L, Rh가 0.16 g/L 이고, 하류측 코트층(3)에서의 담지량은, Pt가 0.6 g/L, Rh가 0.64 g/L 이다. 촉매 전체에서는, Pt가 1.5 g/L, Rh가 0.4 g/L 각각 담지되어 있게 된다.
따라서 상류측 코트층(2)에서의 담지 밀도는, Pt가 0.0096, Rh가 0.00064이고, 하류측 코트층(3)에서의 담지 밀도는, Pt가 0.0024, Rh가 0.00256이다. 즉 Rh의 담지 밀도는 상류측보다 하류측이 높고, Pt의 담지 밀도는 하류측보다 상류측이 높다. 또 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는 0.25이고, 하류측에서의 Pt의 담지량에 대한 상류측에서의 Pt의 담지량의 비는 4 이다.
(실시예 2, 참고예 1 내지 3, 비교예 1 내지 10)
실시예 1과 동일한 CeO2-ZrO2 고용체 분말을 사용하고, Pt 또는 Rh를 각각 담지하여 담지량이 다른 것 이외는 실시예 1과 동일한 촉매 분말을 조제하였다. 그리고 실시예 1과 동일한 허니컴 기재에 마찬가지로 코트층을 형성하고, 표 1에 나타내는 바와 같이 Pt와 Rh의 담지량 및 담지 분포가 다른 촉매를 각각 조제하였다. 모두 촉매 전체에서는, Pt가 1.5 g/L, Rh가 0.4 g/L 각각 담지되어 있게 된다.
(종래예)
실시예 1과 동일한 CeO2-ZrO2 고용체 분말을 사용하고, Pt 또는 Rh를 각각 담지하여 담지량이 다른 것 이외는 실시예 1과 동일한 촉매 분말을 조제하였다. 그리고 실시예 1과 동일한 허니컴 기재에 마찬가지로 코트층을 형성하고, 표 1에 나타내는 바와 같이, Pt가 전체에 균일하게 1.5 g/L 담지되고, Rh가 전체에 균일하게 O.4 g/L 담지된 촉매를 조제하였다.
(참고예 4, 비교예 11 내지 18)
실시예 1과 동일한 CeO2-ZrO2 고용체 분말을 사용하고, Pt 또는 Rh를 각각 담지하여 담지량이 다른 것 이외는 실시예 1과 동일한 촉매 분말을 조제하였다. 그리고 실시예 1과 동일한 허니컴 기재의 상류측 끝면으로부터 30 mm의 범위에 상류측 코트층(2)을 형성하고, 나머지 100 mm의 범위에 하류측 코트층을 형성한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 코트층을 형성하고, 표 2에 나타내는 바와 같이 Pt 와 Rh의 담지량 및 담지 분포가 다른 촉매를 각각 조제하였다. 모두 촉매 전체에서는, Pt가 1.5 g/L, Rh가 O.4 g/L 각각 담지되어 있게 된다.
<시험·평가>
상기한 촉매를 V형 8기통 4.3 L 엔진을 탑재한 엔진 벤치의 배기계에 각각 장착하고, 입구 가스 온도 900℃, A/F를 15와 14의 사이에서 1 Hz로 진동시키는 조건으로 50 시간 유지하는 내구 시험을 행하였다.
내구 시험 후의 촉매를 직렬 4기통 2.4 L 엔진을 탑재한 엔진 벤치의 배기계에 각각 장착하고, 촉매 입구 가스 온도가 400℃가 될 때까지 이론공연비로 연소시켰다. 그 후, 열교환기로 촉매 입구 가스 온도를 400℃로 유지하면서, A/F=13.5 내지 A/F=15까지, A/F=0.01/초의 속도로 스위프시켰다(ΔA/F=±0.5, 0.5 Hz). 이 때의 HC, NOx, CO의 정화율을 연속적으로 측정하여, 이 3개의 성분을 동시에 정화할 수 있는 최고 정화율(COP), 즉 3개의 성분의 정화율 곡선이 교차하는 점에 상당하는 정화율을 구하였다.
또 촉매 입구 가스 온도가 400℃가 될 때까지 이론공연비로 연소시킨 후, 바이패스 변환에 의하여 50℃까지 촉매를 냉각하고, 그 후에 배기가스를 도입하였을 때에 HC 정화율이 50%가 될 때까지 필요한 시간(HC 50% 도달시간)을 측정하였다.
이들 결과를, 도 2 내지 도 5에 나타내었다. 도 2 내지 도 5에는, 등압선 또는 등고선에 준하여 동등한 수치 범위를 연결하는 곡선도 나타나 있다.
도 2에서, 종래예보다 높은 최고 정화율을 나타내는 것은, 하류측의 Rh 담지량이 대략 0.42 g/L 이상의 경우인 것을 알 수 있다. 이 경우의 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는 0.9이기 때문에, 이 비를 O.9이하로 하는 것이 바람직한 것이 분명하다. 또 도 4에서도, 이 범위가 바람직한 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1과 비교예 2의 비교, 비교예 3과 비교예 4의 비교, 또는 비교예 7과 비교예 8의 비교에서, 상류측의 Pt의 담지 밀도가 하류측의 Pt의 담지 밀도보다 높은 쪽이, HC 50% 정화 도달시간이 짧은 것이 분명하다.
또 실시예 1의 촉매는, 종래예보다 HC 50% 도달시간이 짧고, 저온 영역에서의 정화 성능이 우수하다. 그리고 도 3에서, 종래예보다 HC 50% 도달시간이 짧은 영역이 있는 것을 알 수 있고, 그 영역은 상기한 바람직한 범위에 포함되어 있다. 그러나 도 3에서 상류측의 Pt 담지량은 약 1.3 g/L 내지 약 2.7 g/L의 범위가 바람직하고, 약 2 g/L 내지 약 2.7 g/L의 범위가 특히 바람직하다. 이것은 하류측에서의 Pt의 담지량에 대한 상류측에서의 Pt의 담지량의 비가, 약 0.83 내지 약 2.37,바람직하게는 약 1.48 내지 약 2.37에 상당한다.
또, 도 3에서 하류측의 Rh 담지량은 약 0.52 g/L 이상이 바람직한 것도 알 수 있다. 이 경우의 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는 약 0.54이고, 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 상류측에서의 Rh의 담지량의 비는 0.54 이하가 더욱 바람직한 것을 알 수 있다.
또한 도 5에서는, 바람직한 담지량을 명확하게 구분하는 것이 곤란하다. 이것은 30 mm로 짧은 상류측 범위에 Pt를 고밀도로 담지한 경우에는, 내구 시험시에 Pt에 입자 성장이 생긴 것에 의한 영향이 크기 때문이라고 생각된다.
Claims (6)
- 배기가스 흐름 방향 상류측의 입구측 끝면과, 배기가스 흐름 방향 하류측의 출구측 끝면을 가지며, 이들 입구측 끝면 및 출구측 끝면 사이에 배기가스 유로가 형성되어 있는 배기가스 정화용 촉매에 있어서,상기 배기가스 정화용 촉매는 담체 기재와, 상기 담체 기재 표면에 형성된 코트층으로 이루어지고, 상기 코트층은 다공질 산화물 담체와 상기 다공질 산화물 담체에 담지된 적어도 Pt와 Rh를 함유하는 귀금속으로 이루어지며,상기 배기가스 유로의 배기가스 흐름 방향 상류측에 형성된 상기 코트층에는, 상기 담체 기재의 1 리터당의 담지량이 0.75 g을 넘는 양으로 Pt를 담지함과 동시에 Rh를 담지하고,상기 배기가스 유로의 배기가스 흐름 방향 하류측에 형성된 상기 코트층의 Rh의 담지 밀도가, 상기 배기가스 유로의 배기가스 흐름 방향 상류측에 형성된 상기 코트층의 Rh 담지 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제 1항에 있어서,배기 가스 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 배기 가스 상류측에서의 Rh의 담지량의 비가 0.9 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제 2항에 있어서,배기 가스 하류측에서의 Rh의 담지량에 대한 배기 가스 상류측에서의 Rh의 담지량의 비가 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제 1항에 있어서,상기 코트층에서의 Pt의 담지 밀도는, 배기 가스 하류측보다 배기 가스 상류 측이 높은 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 삭제
- 제 4항에 있어서,배기 가스 하류측에서의 Pt의 담지량에 대한 배기 가스 상류측에서의 Pt의 담지량의 비가 1.4 이상인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
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