JP2000002111A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】NOx 還元反応の中間生成物であるN2O を還元除
去でき、NOx を本質的に還元浄化できる触媒とする。 【解決手段】排ガスの上流側にNOx を還元して浄化する
NOx 還元触媒を配置し、その下流側にN2O をN2とＯ2 に
分解するN2O 分解触媒を配置する。NOx 還元触媒で生成
したN2O は、下流側のN2O 分解触媒でN2にまで還元され
る。
去でき、NOx を本質的に還元浄化できる触媒とする。 【解決手段】排ガスの上流側にNOx を還元して浄化する
NOx 還元触媒を配置し、その下流側にN2O をN2とＯ2 に
分解するN2O 分解触媒を配置する。NOx 還元触媒で生成
したN2O は、下流側のN2O 分解触媒でN2にまで還元され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の排ガスなど
を浄化する排ガス浄化用触媒に関し、詳しくは窒素酸化
物（NOx ）を還元浄化する際の中間生成物である一酸化
二窒素（N2O ）を効率よく還元して分解できる排ガス浄
化用触媒に関する。
を浄化する排ガス浄化用触媒に関し、詳しくは窒素酸化
物（NOx ）を還元浄化する際の中間生成物である一酸化
二窒素（N2O ）を効率よく還元して分解できる排ガス浄
化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の排ガス浄化用触媒とし
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中の一酸化
炭素（CO）及び炭化水素（HC）の酸化とNOx の還元とを
同時に行って排ガスを浄化する三元触媒が用いられてい
る。このような三元触媒としては、例えばコーディエラ
イトなどからなる耐熱性基材にγ−アルミナからなる多
孔質担体層を形成し、その多孔質担体層に白金（Pt）、
ロジウム（Rh）などの貴金属を担持させたものが広く知
られている。
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中の一酸化
炭素（CO）及び炭化水素（HC）の酸化とNOx の還元とを
同時に行って排ガスを浄化する三元触媒が用いられてい
る。このような三元触媒としては、例えばコーディエラ
イトなどからなる耐熱性基材にγ−アルミナからなる多
孔質担体層を形成し、その多孔質担体層に白金（Pt）、
ロジウム（Rh）などの貴金属を担持させたものが広く知
られている。
【０００３】ところがこの三元触媒においては、始動時
など触媒に流入する排ガス温度が低い場合には貴金属の
触媒活性が発現しないために、HCが酸化されないまま排
出されるという問題がある。一方、NOx を選択的に還元
して浄化するNOx 選択還元型の排ガス浄化用触媒とし
て、ゼオライトにPtなどの貴金属を担持してなる触媒が
知られている。ゼオライトは酸点が多く酸性質であるた
めHCの吸着能に優れ、排ガス中のHCを吸着する。したが
って、酸素過剰雰囲気の排ガス中であっても触媒近傍は
HCが多いストイキ〜リッチ雰囲気となり、担持された貴
金属の触媒作用により、ゼオライトから放出されたHCと
NOx とが反応してNOx が還元浄化される。また、このNO
x 選択還元型触媒を用い、リーン雰囲気の排ガス中に軽
油やプロパンなどのHCを添加してNOx 浄化効率を高める
ことも行われている。
など触媒に流入する排ガス温度が低い場合には貴金属の
触媒活性が発現しないために、HCが酸化されないまま排
出されるという問題がある。一方、NOx を選択的に還元
して浄化するNOx 選択還元型の排ガス浄化用触媒とし
て、ゼオライトにPtなどの貴金属を担持してなる触媒が
知られている。ゼオライトは酸点が多く酸性質であるた
めHCの吸着能に優れ、排ガス中のHCを吸着する。したが
って、酸素過剰雰囲気の排ガス中であっても触媒近傍は
HCが多いストイキ〜リッチ雰囲気となり、担持された貴
金属の触媒作用により、ゼオライトから放出されたHCと
NOx とが反応してNOx が還元浄化される。また、このNO
x 選択還元型触媒を用い、リーン雰囲気の排ガス中に軽
油やプロパンなどのHCを添加してNOx 浄化効率を高める
ことも行われている。
【０００４】またゼオライトにはクラッキング作用があ
り、モルデナイト、ＺＳＭ−５、超安定Ｙ型ゼオライト
（ＵＳＹ）などのゼオライトは特に高いクラッキング作
用を示す。したがってこれらのゼオライトを触媒担体と
して用いることにより、ディーゼル排ガス中のＳＯＦ
（Soluble Organic Fraction）はクラッキングされてよ
り反応しやすい低分子のHCとなり、これによりNOx を一
層効率よく還元浄化することができる。そしてSiO2/Al2
O3比の小さなゼオライトはイオン交換サイトが多く、高
いクラッキング能と高いHC吸着能を示すため、これに貴
金属を担持した触媒はHC浄化能及びNOx 浄化能に優れて
いる。
り、モルデナイト、ＺＳＭ−５、超安定Ｙ型ゼオライト
（ＵＳＹ）などのゼオライトは特に高いクラッキング作
用を示す。したがってこれらのゼオライトを触媒担体と
して用いることにより、ディーゼル排ガス中のＳＯＦ
（Soluble Organic Fraction）はクラッキングされてよ
り反応しやすい低分子のHCとなり、これによりNOx を一
層効率よく還元浄化することができる。そしてSiO2/Al2
O3比の小さなゼオライトはイオン交換サイトが多く、高
いクラッキング能と高いHC吸着能を示すため、これに貴
金属を担持した触媒はHC浄化能及びNOx 浄化能に優れて
いる。
【０００５】そして特開平9-287438号公報には、Pdを担
持した三元触媒と、ゼオライトを含みPt，Rh，Pdから選
ばれる貴金属を担持した吸着触媒とを、排ガス流入側と
排ガス流出側にそれぞれ少なくとも２個配置した排ガス
浄化装置が開示されている。この排ガス浄化装置では、
Pdは低温域での酸化性能に優れているので、低温時であ
っても排ガス中のHCは三元触媒で酸化される。また三元
触媒で酸化されなかったHCは、下流側の吸着触媒に吸着
される。そして三元触媒と吸着触媒とをそれぞれ少なく
とも２個配置しているので、上流及び下流にて発生する
温度差と、吸着触媒の温度に依るHCの吸着・脱離サイク
ルを有効に利用することができ、始動時の排ガス温度が
低い時から高い浄化性能が得られる。
持した三元触媒と、ゼオライトを含みPt，Rh，Pdから選
ばれる貴金属を担持した吸着触媒とを、排ガス流入側と
排ガス流出側にそれぞれ少なくとも２個配置した排ガス
浄化装置が開示されている。この排ガス浄化装置では、
Pdは低温域での酸化性能に優れているので、低温時であ
っても排ガス中のHCは三元触媒で酸化される。また三元
触媒で酸化されなかったHCは、下流側の吸着触媒に吸着
される。そして三元触媒と吸着触媒とをそれぞれ少なく
とも２個配置しているので、上流及び下流にて発生する
温度差と、吸着触媒の温度に依るHCの吸着・脱離サイク
ルを有効に利用することができ、始動時の排ガス温度が
低い時から高い浄化性能が得られる。
【０００６】さらに特開平9-038467号公報には、ゼオラ
イトからなるHC分解触媒と、炭化珪素にIrを担持してな
るNOx 還元触媒と、ゼオライトにPtを担持してなる酸化
触媒とを、排ガス流路にこの順で配置した排ガス浄化装
置が開示されている。このように作用の異なる異種の触
媒を排ガス流路に順に配置することにより、排ガス中に
必要以上のHCを添加することなく、NOx を効率的に除去
することができる。
イトからなるHC分解触媒と、炭化珪素にIrを担持してな
るNOx 還元触媒と、ゼオライトにPtを担持してなる酸化
触媒とを、排ガス流路にこの順で配置した排ガス浄化装
置が開示されている。このように作用の異なる異種の触
媒を排ガス流路に順に配置することにより、排ガス中に
必要以上のHCを添加することなく、NOx を効率的に除去
することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】排ガス中のNOx は、NO
x 選択還元型触媒上において排ガス中のHCと反応して還
元され、最終的にはN2となって排出される。ところがNO
x 選択還元型触媒上では、NOx の還元反応中間生成物と
してのN2O が生成し、それがN2にまで還元されずに排出
される場合がある。このN2O は今のところ排ガス規制の
対象とはなっていないが、環境汚染物質であることは事
実であるので、見かけ上はNOx が還元浄化されていても
本質が伴わず、さらにN2O を低減できる排ガス浄化用触
媒の開発が課題となっている。
x 選択還元型触媒上において排ガス中のHCと反応して還
元され、最終的にはN2となって排出される。ところがNO
x 選択還元型触媒上では、NOx の還元反応中間生成物と
してのN2O が生成し、それがN2にまで還元されずに排出
される場合がある。このN2O は今のところ排ガス規制の
対象とはなっていないが、環境汚染物質であることは事
実であるので、見かけ上はNOx が還元浄化されていても
本質が伴わず、さらにN2O を低減できる排ガス浄化用触
媒の開発が課題となっている。
【０００８】また上記した公報に開示されているよう
に、作用の異なる異種の触媒を排ガス流路に順に配置す
れば、NOx 浄化率をある程度向上させることはできる。
しかしながら貴金属としてPtやPdを用いた触媒では、N2
O は解離せずにそのまま貴金属に吸着されるため、N2O
の分解が困難でありN2O の排出を抑制することは困難で
あった。
に、作用の異なる異種の触媒を排ガス流路に順に配置す
れば、NOx 浄化率をある程度向上させることはできる。
しかしながら貴金属としてPtやPdを用いた触媒では、N2
O は解離せずにそのまま貴金属に吸着されるため、N2O
の分解が困難でありN2O の排出を抑制することは困難で
あった。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、N2O を還元除去でき本質的にNOx を還元浄
化できる触媒とすることを目的とする。
ものであり、N2O を還元除去でき本質的にNOx を還元浄
化できる触媒とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス流入側
に配置されNOx を還元して浄化するNOx 還元触媒と、排
ガス流出側に配置されN2O をN2とＯ2 に分解するN2O 分
解触媒とよりなることにある。また請求項１の触媒をさ
らに具体化する請求項２に記載の排ガス浄化用触媒の特
徴は、NOx 還元触媒は多孔質金属酸化物からなる第１担
体と第１担体に担持された貴金属とからなり、N2O 分解
触媒はゼオライトからなる第２担体と第２担体に担持さ
れたRh及びIrから選ばれる少なくとも一種とからなるこ
とにある。
項１に記載の排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス流入側
に配置されNOx を還元して浄化するNOx 還元触媒と、排
ガス流出側に配置されN2O をN2とＯ2 に分解するN2O 分
解触媒とよりなることにある。また請求項１の触媒をさ
らに具体化する請求項２に記載の排ガス浄化用触媒の特
徴は、NOx 還元触媒は多孔質金属酸化物からなる第１担
体と第１担体に担持された貴金属とからなり、N2O 分解
触媒はゼオライトからなる第２担体と第２担体に担持さ
れたRh及びIrから選ばれる少なくとも一種とからなるこ
とにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の排ガス浄化用触
媒では、排ガス流路に上流側からNOx 還元触媒、N2O 分
解触媒の順に配置されている。排ガス流入側のNOx 還元
触媒では、排ガス中のNOx が排ガス中のHC及びCOあるい
は注入された軽油などによって還元され、中にはN2 ま
で還元されるものもあるが、中間生成物であるN2O も生
成する。
媒では、排ガス流路に上流側からNOx 還元触媒、N2O 分
解触媒の順に配置されている。排ガス流入側のNOx 還元
触媒では、排ガス中のNOx が排ガス中のHC及びCOあるい
は注入された軽油などによって還元され、中にはN2 ま
で還元されるものもあるが、中間生成物であるN2O も生
成する。
【００１２】しかしNOx 還元触媒の下流側にはN2O 分解
触媒が配置されているので、N2O はN2O 分解触媒でさら
に還元されＮ2 となって浄化される。NOx 還元触媒とし
ては、多孔質担体に貴金属を担持した触媒を用いること
ができる。このうち多孔質担体としては、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを用いる
ことができる。
触媒が配置されているので、N2O はN2O 分解触媒でさら
に還元されＮ2 となって浄化される。NOx 還元触媒とし
ては、多孔質担体に貴金属を担持した触媒を用いること
ができる。このうち多孔質担体としては、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを用いる
ことができる。
【００１３】貴金属としては、Pt、Rh、Pd、Irなど触媒
として公知の貴金属を用いることができる。貴金属の担
持量は、NOx 還元触媒１リットルに対して0.01〜20ｇの
範囲が望ましい。0.01ｇ未満ではNOx をほとんど浄化で
きず、20ｇより多く担持しても活性が飽和するため、そ
れ以上の担持はコストの増大を招くだけである。N2O を
還元してN2とすることを目的とした触媒は従来提案され
ておらず、N2O分解触媒と称されるものはなかった。ま
たN2O の還元機構もよくわかっていなかった。そこで本
願発明者らが鋭意研究した結果、貴金属としてRh及びIr
の少なくとも一方を担持した触媒を用いると、N2O が効
率よく還元されることが明らかとなった。この理由は、
N2O がN2とO2とに解離した状態でRh又はIr上に吸着され
るためと考えられている。
として公知の貴金属を用いることができる。貴金属の担
持量は、NOx 還元触媒１リットルに対して0.01〜20ｇの
範囲が望ましい。0.01ｇ未満ではNOx をほとんど浄化で
きず、20ｇより多く担持しても活性が飽和するため、そ
れ以上の担持はコストの増大を招くだけである。N2O を
還元してN2とすることを目的とした触媒は従来提案され
ておらず、N2O分解触媒と称されるものはなかった。ま
たN2O の還元機構もよくわかっていなかった。そこで本
願発明者らが鋭意研究した結果、貴金属としてRh及びIr
の少なくとも一方を担持した触媒を用いると、N2O が効
率よく還元されることが明らかとなった。この理由は、
N2O がN2とO2とに解離した状態でRh又はIr上に吸着され
るためと考えられている。
【００１４】またN2O 分解触媒の担体としては、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを
用いることができるが、HC吸着性に優れたゼオライトを
用いることが望ましい。これによりN2O を一層効率よく
還元することができる。すなわち請求項２に記載したよ
うに、NOx 還元触媒は多孔質金属酸化物からなる第１担
体と第１担体に担持された貴金属とから構成し、N2O 分
解触媒はゼオライトからなる第２担体と、第２担体に担
持されたRh及びIrから選ばれる少なくとも一種とから構
成することが望ましい。
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを
用いることができるが、HC吸着性に優れたゼオライトを
用いることが望ましい。これによりN2O を一層効率よく
還元することができる。すなわち請求項２に記載したよ
うに、NOx 還元触媒は多孔質金属酸化物からなる第１担
体と第１担体に担持された貴金属とから構成し、N2O 分
解触媒はゼオライトからなる第２担体と、第２担体に担
持されたRh及びIrから選ばれる少なくとも一種とから構
成することが望ましい。
【００１５】第１担体としては、前述したようにアルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを
用いることができる。また第１担体に担持される貴金属
はPt、Rh、Pd、Irなどを用いることができ、その担持量
はNOx 還元触媒１リットルに対して0.01〜20ｇの範囲が
望ましい。第２担体としては、モルデナイト、ZSM-5 、
超安定Ｙ型ゼオライト（USY ）、フェリオライト、ペン
タシル型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライ
ト、シリカライト、ゼオライトβなどのゼオライトが用
いられる。理由は不明であるが、モル比SiO2／Al2O3 の
高いUSY がＮ2の還元に特に効果的である。
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ゼオライトなどを
用いることができる。また第１担体に担持される貴金属
はPt、Rh、Pd、Irなどを用いることができ、その担持量
はNOx 還元触媒１リットルに対して0.01〜20ｇの範囲が
望ましい。第２担体としては、モルデナイト、ZSM-5 、
超安定Ｙ型ゼオライト（USY ）、フェリオライト、ペン
タシル型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライ
ト、シリカライト、ゼオライトβなどのゼオライトが用
いられる。理由は不明であるが、モル比SiO2／Al2O3 の
高いUSY がＮ2の還元に特に効果的である。
【００１６】第２担体にはRh及びIrの少なくとも一方が
担持される。いずれか一方でもよいし、両方を担持する
こともできる。またその担持量は多ければ多いほどN2O
が分解されやすくなるが、コストを考慮するとN2O 分解
触媒１リットルに対して 1.0〜 3.0ｇの範囲が好まし
く、２ｇ／Ｌ程度が最も好ましい。 1.0ｇ／Ｌ未満では
N2O の分解が困難となる。
担持される。いずれか一方でもよいし、両方を担持する
こともできる。またその担持量は多ければ多いほどN2O
が分解されやすくなるが、コストを考慮するとN2O 分解
触媒１リットルに対して 1.0〜 3.0ｇの範囲が好まし
く、２ｇ／Ｌ程度が最も好ましい。 1.0ｇ／Ｌ未満では
N2O の分解が困難となる。
【００１７】NOx 還元触媒とN2O 分解触媒とは、排ガス
流路の上流側から下流側に向かってこの順で直列に配置
して用いられる。両触媒の間に間隙を設けて配置しても
よいし、両触媒を連結して用いることもできる。また一
つのモノリス触媒の上流側部分にNOx 還元触媒を形成
し、残りの下流側部分にN2O 分解触媒を形成してもよ
い。
流路の上流側から下流側に向かってこの順で直列に配置
して用いられる。両触媒の間に間隙を設けて配置しても
よいし、両触媒を連結して用いることもできる。また一
つのモノリス触媒の上流側部分にNOx 還元触媒を形成
し、残りの下流側部分にN2O 分解触媒を形成してもよ
い。
【００１８】なお、排ガスがNOx 還元触媒と接触する時
間の方がN2O 分解触媒と接触する時間より長くなるよう
に構成することが望ましく、N2O 分解触媒と接触する時
間はNOx 還元触媒と接触する時間の１／３以下とするこ
とが望ましい。これによりN2O を一層効率よくN2 まで
分解することができる。NOx 還元触媒と接触する時間の
方が短くなると、NOx がN2O まで還元されずにN2O 分解
触媒に流入するため、N2O 分解触媒の作用が十分に奏さ
れずNOx 浄化性能が低下する。
間の方がN2O 分解触媒と接触する時間より長くなるよう
に構成することが望ましく、N2O 分解触媒と接触する時
間はNOx 還元触媒と接触する時間の１／３以下とするこ
とが望ましい。これによりN2O を一層効率よくN2 まで
分解することができる。NOx 還元触媒と接触する時間の
方が短くなると、NOx がN2O まで還元されずにN2O 分解
触媒に流入するため、N2O 分解触媒の作用が十分に奏さ
れずNOx 浄化性能が低下する。
【００１９】そして本発明の排ガス浄化用触媒は、ガソ
リンエンジンあるいはディーゼルエンジンから排出され
た排ガスを浄化するのに用いることができるが、還元雰
囲気にある排ガスを浄化するのに有用であり、エンジン
から排出された後に軽油やプロパンなどのHCが添加され
た排ガスを浄化するのに特に有用である。
リンエンジンあるいはディーゼルエンジンから排出され
た排ガスを浄化するのに用いることができるが、還元雰
囲気にある排ガスを浄化するのに有用であり、エンジン
から排出された後に軽油やプロパンなどのHCが添加され
た排ガスを浄化するのに特に有用である。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１）図１に本実施例の排ガス浄化用触媒の模式
的断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、ハニカム担
体基材１と、ハニカム担体基材１の一端面から長さ方向
で２／３の部分に形成されたアルミナコート層２と、残
りの１／３の部分に形成された USYコート層３と、アル
ミナコート層２に担持されたPt４と、 USYコート層３に
担持されたRh５とから構成されている。以下、この触媒
の製造方法を説明し、構成の詳細な説明に代える。
る。 （実施例１）図１に本実施例の排ガス浄化用触媒の模式
的断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、ハニカム担
体基材１と、ハニカム担体基材１の一端面から長さ方向
で２／３の部分に形成されたアルミナコート層２と、残
りの１／３の部分に形成された USYコート層３と、アル
ミナコート層２に担持されたPt４と、 USYコート層３に
担持されたRh５とから構成されている。以下、この触媒
の製造方法を説明し、構成の詳細な説明に代える。
【００２１】アルミナ粉末 100重量部と、アルミナゾル
（アルミナ10重量％）10重量部と、純水 120重量部を混
合攪拌してアルミナスラリーを調製した。一方、USY400
粉末（Si／Al＝ 400） 100重量部と、アルミナゾル（ア
ルミナ10重量％）10重量部と、純水 120重量部を混合攪
拌してゼオライトスラリーを調製した。そしてコージェ
ライト製ハニカム担体基材１（容積 1.7リットル）を用
意し、その一端面から長さ方向に２／３をアルミナスラ
リー中に浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き払
い、80℃で20分間乾燥後、 500℃で１時間焼成してアル
ミナコート層２を形成した。アルミナコート層２は、ハ
ニカム担体基材１の１リットル当たり 120ｇ形成され
た。
（アルミナ10重量％）10重量部と、純水 120重量部を混
合攪拌してアルミナスラリーを調製した。一方、USY400
粉末（Si／Al＝ 400） 100重量部と、アルミナゾル（ア
ルミナ10重量％）10重量部と、純水 120重量部を混合攪
拌してゼオライトスラリーを調製した。そしてコージェ
ライト製ハニカム担体基材１（容積 1.7リットル）を用
意し、その一端面から長さ方向に２／３をアルミナスラ
リー中に浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き払
い、80℃で20分間乾燥後、 500℃で１時間焼成してアル
ミナコート層２を形成した。アルミナコート層２は、ハ
ニカム担体基材１の１リットル当たり 120ｇ形成され
た。
【００２２】次にアルミナコート層２が形成されていな
い残りの１／３の部分をゼオライトスラリー中に浸漬
し、引き上げて余分なスラリーを吹き払い、80℃で20分
間乾燥後、 500℃で１時間焼成して USYコート層３を形
成した。 USYコート層３はハニカム担体基材１の１リッ
トル当たり 120ｇ形成された。そしてアルミナコート層
２が形成された部分のみを所定濃度のジニトロジアミン
白金水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払
い、80℃で20分乾燥した。次いで USYコート層３が形成
された部分のみを所定濃度のヘキサアンミンロジウム水
酸塩水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払
い、80℃で20分乾燥した後、全体を 500℃で１時間焼成
して、本実施例の触媒を調製した。Pt及びRhは、ハニカ
ム担体基材１リットル当たりそれぞれ２ｇ担持されてい
る。
い残りの１／３の部分をゼオライトスラリー中に浸漬
し、引き上げて余分なスラリーを吹き払い、80℃で20分
間乾燥後、 500℃で１時間焼成して USYコート層３を形
成した。 USYコート層３はハニカム担体基材１の１リッ
トル当たり 120ｇ形成された。そしてアルミナコート層
２が形成された部分のみを所定濃度のジニトロジアミン
白金水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払
い、80℃で20分乾燥した。次いで USYコート層３が形成
された部分のみを所定濃度のヘキサアンミンロジウム水
酸塩水溶液中に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払
い、80℃で20分乾燥した後、全体を 500℃で１時間焼成
して、本実施例の触媒を調製した。Pt及びRhは、ハニカ
ム担体基材１リットル当たりそれぞれ２ｇ担持されてい
る。
【００２３】得られた触媒を2000cc直列４気筒のディー
ゼルエンジンの排気系に、アルミナコート層２が形成さ
れた２／３の部分が排ガス上流側、 USYコート層３が形
成された１／３の部分が下流側となるように装着し、排
ガス中に軽油を 800〜1200ppmCの範囲で添加しながら、
図２に示す条件で運転したときの最大NOx 浄化率とN2選
択率を測定した。結果を表１に示す。なおN2選択率は、
触媒出ガス中のNOx 濃度と触媒入りガス中のNOx 濃度と
の差と、触媒出ガス中の N2O量を測定する。そして浄化
されたNOx のうちの N2O生成割合（％）を算出すれば、
浄化されたNOxのうちの残りがN2 の生成割合となり、そ
れをN2 選択率とした。
ゼルエンジンの排気系に、アルミナコート層２が形成さ
れた２／３の部分が排ガス上流側、 USYコート層３が形
成された１／３の部分が下流側となるように装着し、排
ガス中に軽油を 800〜1200ppmCの範囲で添加しながら、
図２に示す条件で運転したときの最大NOx 浄化率とN2選
択率を測定した。結果を表１に示す。なおN2選択率は、
触媒出ガス中のNOx 濃度と触媒入りガス中のNOx 濃度と
の差と、触媒出ガス中の N2O量を測定する。そして浄化
されたNOx のうちの N2O生成割合（％）を算出すれば、
浄化されたNOxのうちの残りがN2 の生成割合となり、そ
れをN2 選択率とした。
【００２４】（実施例２）アルミナ粉末の代わりにシリ
カ粉末を用い、USY400粉末の代わりにモルデナイト30粉
末（Si／Al＝30）を用い、ジニトロジアミン白金水溶液
の代わりにテトラアンミン白金水酸塩水溶液を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、実施例２の触媒を調製
した。Pt及びRhの担持量は、ハニカム担体基材１リット
ル当たりそれぞれ２ｇである。
カ粉末を用い、USY400粉末の代わりにモルデナイト30粉
末（Si／Al＝30）を用い、ジニトロジアミン白金水溶液
の代わりにテトラアンミン白金水酸塩水溶液を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、実施例２の触媒を調製
した。Pt及びRhの担持量は、ハニカム担体基材１リット
ル当たりそれぞれ２ｇである。
【００２５】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （実施例３）ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代
わりにヘキサアンミンイリジウム水酸塩水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、実施例３の触媒を調
製した。Pt及びIrの担持量は、ハニカム担体基材１リッ
トル当たりそれぞれ２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （実施例３）ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代
わりにヘキサアンミンイリジウム水酸塩水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、実施例３の触媒を調
製した。Pt及びIrの担持量は、ハニカム担体基材１リッ
トル当たりそれぞれ２ｇである。
【００２６】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （実施例４）アルミナ粉末の代わりにジルコニア粉末を
用い、USY400粉末の代わりにZSM-５（40）粉末（Si／Al
＝40）を用い、ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の
代わりにヘキサアンミンイリジウム水酸塩水溶液を用い
たこと以外は実施例１と同様にして、実施例４の触媒を
調製した。Pt及びIrの担持量は、ハニカム担体基材１リ
ットル当たりそれぞれ２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （実施例４）アルミナ粉末の代わりにジルコニア粉末を
用い、USY400粉末の代わりにZSM-５（40）粉末（Si／Al
＝40）を用い、ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の
代わりにヘキサアンミンイリジウム水酸塩水溶液を用い
たこと以外は実施例１と同様にして、実施例４の触媒を
調製した。Pt及びIrの担持量は、ハニカム担体基材１リ
ットル当たりそれぞれ２ｇである。
【００２７】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例１）実施例１と同様のアルミナスラリーとハニ
カム担体基材を用い、実施例１と同様にしてハニカム担
体基材の全体にアルミナコート層を形成した。そして全
体を所定濃度のジニトロジアミン白金水溶液中に浸漬
し、アルミナコート層全体にPtを担持した。Ptの担持量
は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例１）実施例１と同様のアルミナスラリーとハニ
カム担体基材を用い、実施例１と同様にしてハニカム担
体基材の全体にアルミナコート層を形成した。そして全
体を所定濃度のジニトロジアミン白金水溶液中に浸漬
し、アルミナコート層全体にPtを担持した。Ptの担持量
は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇである。
【００２８】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例２）アルミナ粉末の代わりにシリカ粉末を用い
たこと以外は実施例１と同様にしてシリカスラリーを調
製した。そして実施例１と同様のハニカム担体基材を用
い、実施例１と同様にしてハニカム担体基材の全体にシ
リカコート層を形成した。次に全体を所定濃度のテトラ
アンミン白金水酸塩水溶液中に浸漬し、シリカコート層
全体にPtを担持した。Ptの担持量は、ハニカム担体基材
１リットル当たり２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例２）アルミナ粉末の代わりにシリカ粉末を用い
たこと以外は実施例１と同様にしてシリカスラリーを調
製した。そして実施例１と同様のハニカム担体基材を用
い、実施例１と同様にしてハニカム担体基材の全体にシ
リカコート層を形成した。次に全体を所定濃度のテトラ
アンミン白金水酸塩水溶液中に浸漬し、シリカコート層
全体にPtを担持した。Ptの担持量は、ハニカム担体基材
１リットル当たり２ｇである。
【００２９】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例３）USY400粉末の代わりにモルデナイト30粉末
（Si／Al＝30）を用い、実施例１と同様のハニカム担体
基材を用いて、実施例１と同様にしてハニカム担体基材
の全体にモルデナイトコート層を形成した。そして全体
を所定濃度のテトラアンミン白金水酸塩水溶液中に浸漬
し、モルデナイトコート層全体にPtを担持した。Ptの担
持量は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇであ
る。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例３）USY400粉末の代わりにモルデナイト30粉末
（Si／Al＝30）を用い、実施例１と同様のハニカム担体
基材を用いて、実施例１と同様にしてハニカム担体基材
の全体にモルデナイトコート層を形成した。そして全体
を所定濃度のテトラアンミン白金水酸塩水溶液中に浸漬
し、モルデナイトコート層全体にPtを担持した。Ptの担
持量は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇであ
る。
【００３０】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例４）アルミナ粉末の代わりにジルコニア粉末を
用い、実施例１と同様のハニカム担体基材を用いて、実
施例１と同様にしてハニカム担体基材の全体にジルコニ
アコート層を形成した。そして全体を所定濃度のジニト
ロジアミン白金水溶液中に浸漬し、ジルコニアコート層
全体にPtを担持した。Ptの担持量は、ハニカム担体基材
１リットル当たり２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例４）アルミナ粉末の代わりにジルコニア粉末を
用い、実施例１と同様のハニカム担体基材を用いて、実
施例１と同様にしてハニカム担体基材の全体にジルコニ
アコート層を形成した。そして全体を所定濃度のジニト
ロジアミン白金水溶液中に浸漬し、ジルコニアコート層
全体にPtを担持した。Ptの担持量は、ハニカム担体基材
１リットル当たり２ｇである。
【００３１】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例５）ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代
わりにテトラアンミン白金水酸塩水溶液を用いたこと以
外は実施例１と同様にして、ハニカム担体基材の長さ方
向で２／３の部分にPt担持アルミナコート層を形成し、
残りの１／３の部分にPt担持USYコート層を形成した。P
tの担持量は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇ
である。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例５）ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代
わりにテトラアンミン白金水酸塩水溶液を用いたこと以
外は実施例１と同様にして、ハニカム担体基材の長さ方
向で２／３の部分にPt担持アルミナコート層を形成し、
残りの１／３の部分にPt担持USYコート層を形成した。P
tの担持量は、ハニカム担体基材１リットル当たり２ｇ
である。
【００３２】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例６）アルミナ粉末の代わりにシリカ粉末を用
い、ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代わりにヘ
キサアンミンパラジウム水酸塩水溶液を用いたこと以外
は実施例１と同様にして、ハニカム担体基材の長さ方向
で２／３の部分にPt担持シリカコート層を形成し、残り
の１／３の部分にPd担持 USYコート層を形成した。Pt及
びPdの担持量は、ハニカム担体基材１リットル当たりそ
れぞれ２ｇである。
率とN2選択率を測定し、結果を表１に示す。 （比較例６）アルミナ粉末の代わりにシリカ粉末を用
い、ヘキサアンミンロジウム水酸塩水溶液の代わりにヘ
キサアンミンパラジウム水酸塩水溶液を用いたこと以外
は実施例１と同様にして、ハニカム担体基材の長さ方向
で２／３の部分にPt担持シリカコート層を形成し、残り
の１／３の部分にPd担持 USYコート層を形成した。Pt及
びPdの担持量は、ハニカム担体基材１リットル当たりそ
れぞれ２ｇである。
【００３３】そして実施例１と同様にして最大NOx 浄化
率とN2 選択率を測定し、結果を表１に示す。 （評価）
率とN2 選択率を測定し、結果を表１に示す。 （評価）
【００３４】
【表１】 表１より、各実施例の触媒は各比較例に比べてNOx 浄化
率は同等であるものの、きわめて高いN2選択率を示して
いる。つまり各実施例の触媒からの出ガス中には比較例
の触媒からの出ガスに比べてN2が多く含まれ、NOx 浄化
率は同等であることから、各実施例の触媒では N2Oが効
率よく分解されていることが間接的に示されている。
率は同等であるものの、きわめて高いN2選択率を示して
いる。つまり各実施例の触媒からの出ガス中には比較例
の触媒からの出ガスに比べてN2が多く含まれ、NOx 浄化
率は同等であることから、各実施例の触媒では N2Oが効
率よく分解されていることが間接的に示されている。
【００３５】また実施例１と比較例５及び比較例６との
比較より、下流側にPt又はPdを担持しても効果は得られ
ず、Rhを担持することにより始めて N2Oの分解が促進さ
れていることがわかる。以上、本発明の実施例について
説明したが、この本発明の実施例には特許請求の範囲に
記載した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項
の実施態様を有するものであることを付記しておく。 （１）前記NOx 還元触媒は前記N2O 分解触媒の２倍の長
さに形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の排ガス浄化用触媒。 （２）窒素酸化物を還元して浄化するNOx 還元触媒を排
ガス上流側に配置し、該NOx 還元触媒の下流側に一酸化
二窒素を窒素ガスと酸素ガスに分解するN2O 分解触媒を
配置して、還元雰囲気にある排ガスを浄化することを特
徴とする排ガス浄化方法。 （３）排ガスが前記N2O 分解触媒と接触する時間は前記
NOx 還元触媒と接触する時間の１／３以下となるように
構成されていることを特徴とする（２）に記載の排ガス
浄化方法。
比較より、下流側にPt又はPdを担持しても効果は得られ
ず、Rhを担持することにより始めて N2Oの分解が促進さ
れていることがわかる。以上、本発明の実施例について
説明したが、この本発明の実施例には特許請求の範囲に
記載した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項
の実施態様を有するものであることを付記しておく。 （１）前記NOx 還元触媒は前記N2O 分解触媒の２倍の長
さに形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の排ガス浄化用触媒。 （２）窒素酸化物を還元して浄化するNOx 還元触媒を排
ガス上流側に配置し、該NOx 還元触媒の下流側に一酸化
二窒素を窒素ガスと酸素ガスに分解するN2O 分解触媒を
配置して、還元雰囲気にある排ガスを浄化することを特
徴とする排ガス浄化方法。 （３）排ガスが前記N2O 分解触媒と接触する時間は前記
NOx 還元触媒と接触する時間の１／３以下となるように
構成されていることを特徴とする（２）に記載の排ガス
浄化方法。
【００３６】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、 N2Oを効率よく還元して分解除去することができ
る。
れば、 N2Oを効率よく還元して分解除去することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の模式的
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるディーゼルエンジンの
運転条件を示すグラフである。
運転条件を示すグラフである。
１：ハニカム担体基材 ２：アルミナコート層 ３：
USYコート層 ４：Pt ５：Rh
USYコート層 ４：Pt ５：Rh
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 29/44 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１Ｌ 35/04 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/10 Ａ Ｆ０１Ｎ 3/10 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA17 AA18 AA28 AB01 AB04 AB05 BA01 BA13 BA14 BA39 CA18 GA06 GA19 GA20 GB01X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10X GB17X HA08 HA47 4D048 AA06 AA07 AB02 AB03 AB05 AC09 BA03X BA03Y BA06Y BA07Y BA08Y BA11X BA11Y BA30X BA30Y BA31Y BA33X BA33Y BA41X BA41Y BB02 BB16 CC32 CC44 CC46 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA02B BA04A BA05A BA05B BA07A BA07B BB04A BB04B BC69A BC71A BC71B BC72A BC74A BC74B BC75A BC75B CA03 CA08 CA09 CA10 CA11 CA13 EA18 EA19 EE08 EE09 ZA05A ZA05B ZA06A ZA06B ZA08A ZA10A ZA11A ZA11B ZA19A ZA36A ZF05A ZF05B ZF09A ZF09B
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガス流入側に配置され窒素酸化物を還
元して浄化するNOx還元触媒と、排ガス流出側に配置さ
れ一酸化二窒素を窒素ガスと酸素ガスに分解するN2O 分
解触媒とよりなることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 前記NOx 還元触媒は多孔質金属酸化物か
らなる第１担体と該第１担体に担持された貴金属とから
なり、前記N2O 分解触媒はゼオライトからなる第２担体
と該第２担体に担持されたロジウム及びイリジウムから
選ばれる少なくとも一種とからなることを特徴とする請
求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168879A JP2000002111A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10168879A JP2000002111A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002111A true JP2000002111A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15876264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10168879A Pending JP2000002111A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000002111A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004047970A2 (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-10 | Volvo Technology Corporation | Catalyst unit for reduction of nox-compounds |
| US7229596B2 (en) | 1998-06-17 | 2007-06-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust emission control device |
| US7399729B2 (en) | 2003-12-22 | 2008-07-15 | General Electric Company | Catalyst system for the reduction of NOx |
| JP2011526203A (ja) * | 2008-06-27 | 2011-10-06 | ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション | 低温性能の優れたＮＯｘ吸着触媒 |
| EP2416877B1 (en) | 2009-04-08 | 2022-06-08 | BASF Corporation | Zoned catalysts for diesel applications |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP10168879A patent/JP2000002111A/ja active Pending
Cited By (7)
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| WO2004047970A3 (en) * | 2002-11-27 | 2005-03-31 | Volvo Technology Corp | Catalyst unit for reduction of nox-compounds |
| US8017086B2 (en) | 2002-11-27 | 2011-09-13 | Volvo Technology Corporation | Catalyst unit for reduction of NOx compounds |
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