JP2001009279A - 排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法 - Google Patents

排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法

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JP2001009279A JP11183155A JP18315599A JP2001009279A JP 2001009279 A JP2001009279 A JP 2001009279A JP 11183155 A JP11183155 A JP 11183155A JP 18315599 A JP18315599 A JP 18315599A JP 2001009279 A JP2001009279 A JP 2001009279A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】担体にチタニアを含むNOx 吸蔵還元型の排ガス
浄化用触媒の硫黄被毒をさらに抑制して高温耐久後のNO
x 浄化率を一層向上させる。 【解決手段】アルミナ粒子の表面を粒子径が10nm以下の
それぞれ独立したチタニア微粒子で被覆してなるAl2O3-
TiO2担体粉末から触媒担持層を構成した。チタニアはア
ルミナに比べて塩基点が少なくSOx が吸着し難い。また
NOx 吸蔵材とアルミナとの接触が抑制されてチタニアと
NOx 吸蔵材との界面が増加し、これにより分解し易い複
合酸化物前駆体が形成されるため、吸着したSOx の脱離
が容易となる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の排気系など
に装着されて用いられるNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用
触媒とその製造方法、及びその排ガス浄化用触媒を用い
た排ガス浄化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】リーンバーンエンジンにおいて、常時は
酸素過剰の燃料リーン条件で燃焼させ、間欠的に燃料ス
トイキ〜リッチ条件とすることにより排ガスを還元雰囲
気としてNOx を還元浄化するシステムが開発され、実用
化されている。そしてこのシステムに最適な排ガス浄化
用触媒として、リーン雰囲気でNOx を吸蔵し、ストイキ
〜リッチ雰囲気で吸蔵されたNOx を放出するNOx 吸蔵材
を用いたNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒が開発され
ている。
【0003】例えば特開平5-317652号公報には、Baなど
のアルカリ土類金属とPtをアルミナなどの多孔質酸化物
担体に担持した排ガス浄化用触媒が提案されている。ま
た特開平 6-31139号公報には、Kなどのアルカリ金属と
Ptをアルミナなどの多孔質酸化物担体に担持した排ガス
浄化用触媒が提案されている。さらに特開平5-168860号
公報には、Laなどの希土類元素とPtをアルミナなどの多
孔質酸化物担体に担持した排ガス浄化用触媒が提案され
ている。
【0004】空燃比を燃料リーン側からパルス状に燃料
ストイキ〜リッチ側となるように制御することにより、
排ガスもリーン雰囲気からパルス状にストイキ〜リッチ
雰囲気となるので、このNOx 吸蔵還元型触媒を用いれ
ば、リーン側ではNOx がNOx 吸蔵材に吸蔵され、それが
ストイキ又はリッチ側で放出されてHCやCOなどの還元性
成分と反応して浄化される。したがって、リーンバーン
エンジンからの排ガスであってもNOx を効率良く浄化す
ることができる。また排ガス中のHC及びCOは、貴金属に
より酸化されるとともにNOx の還元に消費されるので、
HC及びCOも効率よく浄化される。
【0005】ところが排ガス中には、燃料中に含まれる
硫黄(S)が燃焼して生成したSO2が含まれ、それがリ
ーン雰囲気の排ガス中で貴金属により酸化されてSO3
なる。そしてそれがやはり排ガス中に含まれる水蒸気に
より容易に硫酸となり、これらがNOx 吸蔵材と反応して
亜硫酸塩や硫酸塩が生成し、これによりNOx 吸蔵材が被
毒劣化することが明らかとなった。また、アルミナなど
の多孔質酸化物担体はSOx を吸着しやすいという性質が
あることから、上記硫黄被毒が促進されるという問題が
ある。
【0006】そして、このようにNOx 吸蔵材が亜硫酸塩
や硫酸塩となって被毒劣化すると、もはやNOx を吸蔵す
ることができなくなり、その結果上記触媒では、耐久試
験後(以下、耐久後という)のNOx の浄化性能が低下す
るという不具合があった。
【0007】また、チタニア担体を用いることが想起さ
れ実験が行われた。その結果、SOxはチタニアには吸着
されずそのまま下流に流れ、また貴金属と直接接触した
SO2のみが酸化されるので、硫黄被毒の程度は少ないこ
とが明らかとなった。ところがチタニア担体では初期活
性が低く、耐久後のNOx の浄化性能も低いままであると
いう不具合があることも明らかとなった。
【0008】そこで特開平8-099034号公報には、TiO2-A
l2O3よりなる複合担体を用いることが提案されている。
また本願出願人は、特願平9-359690において、ルチル型
のチタニアをアルミナに添加した担体を用いることを提
案している。
【0009】このようにアルミナとチタニアとを混合あ
るいは複合酸化物とした複合担体を用いることで、アル
ミナの長所により初期のNOx 浄化率を高く維持すること
ができる。またチタニアは、アルミナに比べてSOx を吸
着しにくく、かつチタニアに吸着されたSOx はアルミナ
に吸着された場合に比べて低温で脱離しやすいので、NO
x 吸蔵材とSOx との接触確率が低くなる。したがって上
記複合担体を用いると、初期においても高いNOx 浄化率
が確保され、硫黄被毒が抑制されるため耐久後のNOx
化率が向上する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
8-099034号公報などに開示されているような担体にチタ
ニアを含む排ガス浄化用触媒であっても、高温耐久後の
硫黄被毒の抑制効果は十分とはいえず、さらなる硫黄被
毒の抑制とNOx 浄化率の向上が求められている。本発明
はこのような事情に鑑みてなされたものであり、担体に
チタニアを含むNO x 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒の硫
黄被毒をさらに抑制して高温耐久後のNOx浄化率を一層
向上させることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、担体基材と、担体基材
上に形成された多孔質酸化物よりなる触媒担持層と、触
媒担持層に担持された貴金属と、触媒担持層に担持され
たアルカリ金属,アルカリ土類金属及び希土類元素から
選ばれる少なくとも一種のNOx 吸蔵材と、からなるNOx
吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒において、触媒担持層に
は、アルミナ粒子の表面を粒子径が10nm以下のそれぞれ
独立したチタニア微粒子で被覆してなるAl2O3-TiO2担体
粉末を含むことにある。
【0012】また上記排ガス浄化用触媒を製造するに最
適な本発明の製造方法の特徴は、アルミナ粒子と粒子径
が10nm以下のチタニアゾルとからなるスラリーのpHを5
未満とする第1工程と、pHが5未満とされたスラリーの
pHを5〜8とすることでアルミナ粒子の表面が粒子径が
10nm以下のそれぞれ独立したチタニア微粒子で被覆され
たAl2O3-TiO2担体粉末を得る第2工程と、Al2O3-TiO2
体粉末にアルカリ金属,アルカリ土類金属及び希土類元
素から選ばれる少なくとも一種のNOx 吸蔵材と貴金属と
を担持する第3工程と、よりなることにある。
【0013】そして本発明の排ガス浄化方法の特徴は、
請求項1に記載の排ガス浄化用触媒あるいは請求項2に
記載の製造方法にて製造された排ガス浄化用触媒を、空
燃比(A/F)が18以上で燃焼された酸素過剰雰囲気の
排ガスと接触させて排ガス中に含まれるNOx をNOx 吸蔵
材に吸蔵し、空燃比を定期的にストイキ〜燃料過剰に変
動させてNOx 吸蔵材から放出されたNOx を還元浄化する
ことにある。
【0014】
【発明の実施の形態】ルチル型のチタニアをアルミナに
添加した担体を用いたNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触
媒において、耐久後のNOx 浄化率が期待されたほど向上
しない原因は、アルミナ中へのチタニアの分散性が低い
ためにアルミナにSOx が吸着される確率が高くなり、NO
x 吸蔵材とSOx との反応によって硫酸塩がある程度生成
するため、と考えられた。
【0015】そこで本発明の排ガス浄化用触媒では、ア
ルミナ粒子の表面を粒子径が10nm以下のチタニア微粒子
で被覆してなるAl2O3-TiO2担体粉末を含む触媒担持層を
有している。このような構成とすることにより、耐久後
のNOx 浄化率が向上する。
【0016】このようになる原因は明らかではないが、
チタニアは凝集して二次粒子となることなく微細な一次
粒子状態でアルミナ粒子表面を均一に高分散した状態で
被覆しているから、チタニアはアルミナに比べて塩基点
が少なくSOx が吸着し難い、あるいは吸着したSOx が脱
離しやすいので、全体としてSOx の吸着量が低減される
ためと考えられる。さらにはNOx 吸蔵材とアルミナとの
接触が抑制されてチタニアとNOx 吸蔵材との界面が増加
し、これにより分解し易い複合酸化物前駆体が形成され
ること、などの理由により吸着したSOx の脱離が容易と
なるためと考えられる。
【0017】担体基材としては、コージェライトなどの
耐熱性セラミックスあるいは金属から形成されたものを
用いることができ、その形状はハニカム形状のモノリス
型あるいはペレット型などから選択することができる。
【0018】触媒担持層は、アルミナ粒子の表面を粒子
径が10nm以下のそれぞれ独立したチタニア微粒子で被覆
してなるAl2O3-TiO2担体粉末を含んでいる。アルミナ粒
子としては、耐熱性に優れ比表面積の大きなγ-Al2O3
特に好適である。このAl2O3-TiO2担体粉末の核となるア
ルミナ粒子の粒径は、これを被覆するチタニア微粒子よ
り大きければ特に制限されない。
【0019】Al2O3-TiO2担体粉末において、アルミナ粒
子を被覆しているチタニア微粒子の粒径が10nmより大き
くなると、アルミナ粒子にSOx が吸着されやすくなり、
かつチタニアとNOx 吸蔵材との界面が減少して吸着した
SOx の脱離が困難となるため、耐久後のNOx 浄化率が低
下してしまう。
【0020】またAl2O3-TiO2担体粉末におけるチタニア
微粒子の被覆量は、重量比で Al2O3/TiO2=4/1〜1
/4の範囲が望ましい。アルミナがこれより少ないと浄
化性能が低くなるとともに貴金属のシンタリングが生じ
やすくなり、チタニアがこれより少ないと耐硫黄被毒性
が低下する。
【0021】なお触媒担持層には、Al2O3-TiO2担体粉末
に加えてアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなど
他の酸化物粉末を含んでもよいが、Al2O3-TiO2担体粉末
のみから触媒担持層を構成することが望ましい。またCe
O2粉末を含むことも好ましい。CeO2の酸素吸蔵放出能に
より、浄化性能が一層向上する。またZrO2で安定化され
たCeO2(CeO2−ZrO2複合酸化物)を用いれば、その耐久
性が一層向上する。
【0022】触媒担持層に担持される貴金属としては、
Pt,Rh,Pd,IrあるいはRuの1種又は複数種を用いるこ
とができる。またNOx 吸蔵材としては、アルカリ金属、
アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少なくと
も一種を用いることができる。中でもアルカリ度が高く
NOx 吸蔵能の高いアルカリ金属及びアルカリ土類金属の
少なくとも一方を用いるのが好ましい。
【0023】アルカリ金属としては、Li、Na、K、Csが
例示される。アルカリ土類金属とは周期表2A族元素をい
い、Ba、Be、Mg、Ca、Srなどが例示される。また希土類
元素としては、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Dy、Ybなどが
例示される。
【0024】触媒担持層における貴金属の担持量は、担
体基材1リットルあたりに、Pt及びPdの場合は 0.1〜10
gが好ましく、 0.5〜10gが特に好ましい。またRhの場
合は0.01〜10gが好ましく、0.05〜5gが特に好まし
い。またNOx 吸蔵材の担持量は、担体基材1リットルあ
たりに0.05〜 1.0モルの範囲が望ましい。NOx 吸蔵材の
担持量が0.05モル/Lより少ないとNOx 吸蔵能が低下
し、 1.0モル/Lより多くなると貴金属のシンタリング
を助長することになる。
【0025】触媒担持層は、担体基材1リットルあたり
150〜 500gの範囲で形成することが好ましい。触媒担
持層の形成量がこれより少ないと浄化性能が低下し、こ
れより多く形成しても効果が飽和する。
【0026】本発明の排ガス浄化用触媒を製造できる本
発明の製造方法では、先ずアルミナ粒子の表面を粒子径
が10nm以下のそれぞれ独立したチタニア微粒子で被覆し
てなるAl2O3-TiO2担体粉末が製造される。このAl2O3-Ti
O2担体粉末を製造するには、先ず第1工程において、ア
ルミナ粒子と粒子径が10nm以下のチタニアゾルとからな
るスラリーのpHが5未満とされる。次いで第2工程にお
いて、pHが5未満とされたスラリーのpHを5〜8とす
る。これによりチタニアゾルは、凝集することなく高分
散状態でアルミナ粒子表面に被覆される。
【0027】この機構は以下のように説明される。図10
にアルミナとチタニアのpHとゼータ電位との関係を示
す。図10より、pHが5未満ではアルミナ表面もチタニア
表面もプラスに帯電しており、pHが約5〜8の範囲では
アルミナ表面はプラスに、チタニア表面はマイナスに帯
電していることがわかる。
【0028】つまり第1工程においては、pHを5未満と
することにより、アルミナとチタニアのゼータ電位が共
にプラス側であるため、チタニアゾルどうし、アルミナ
粒子どうし及びチタニアゾルとアルミナ粒子は互いに電
気的に反撥した状態となって、スラリー中に高分散した
状態となる。そして第2工程においてpHが5〜8とされ
ると、チタニアゾル表面には負電荷が形成され、アルミ
ナ粒子表面には正電荷が形成される。その結果、チタニ
アゾルどうしは互いに反撥して凝集が抑制され、その一
方アルミナ粒子とチタニアゾルは引き合うため、チタニ
アゾルは独立した状態でアルミナ粒子の表面に付着す
る。これにより、アルミナ粒子表面に粒子径が10nm以下
のそれぞれ独立したチタニアゾルが被覆した粉末が分散
したスラリーが得られる。そしてこのスラリーを濾過・
乾燥することで、アルミナ粒子表面に粒子径が10nm以下
のそれぞれ独立したチタニア微粒子が被覆したAl2O3-Ti
O2担体粉末を製造することができる。
【0029】第1工程においてpHを5未満とするには、
各種酸物質の添加により行うことができる。排ガス浄化
用触媒としたときに残留しない酸物質が望ましいので、
硝酸を用いることが好ましい。硝酸イオンが残留して
も、排ガスがストイキ〜燃料過剰雰囲気となったときに
還元されてN2となって除去されるため不具合はない。
【0030】また第2工程においてpHを5〜8とするに
も、各種アルカリ物質の添加により行うことができる
が、上記と同様に残留を避ける意味からアンモニアを用
いることが望ましい。
【0031】第1工程及び第2工程は、スラリーをよく
撹拌しながら行うことが好ましく、超音波振動を利用し
てスラリーを撹拌しながら行うことが望ましい。これに
よりチタニアゾルの凝集を確実に防止することができ、
チタニア微粒子をそれぞれ独立した状態でアルミナ粒子
に被覆することができる。なおプロペラ撹拌などの機械
的撹拌を用いる場合には、機械的撹拌後に超音波振動に
よる撹拌を行うことが望ましい。
【0032】また第1工程において、先ずアルミナ粒子
のみをスラリー化してpHを5未満に調整しておき、そこ
へチタニアゾルを加えることが望ましい。スラリーのpH
が5を超えた状態でアルミナ粒子とチタニアゾルとが共
存すると、チタニアゾルがアルミナの塩基点に一斉に引
き付けられるため、チタニアゾルが凝集するようにな
る。
【0033】第3工程は、得られたAl2O3-TiO2担体粉末
にNOx 吸蔵材と貴金属を担持する工程である。この工程
は、吸着担持法、蒸発乾固法など従来と同様の担持法を
用いて行うことができる。なお排ガス浄化用触媒は、一
般に触媒担持層をもつハニカム形状あるいはペレット形
状として用いられるが、Al2O3-TiO2担体粉末を含む担体
粉末にNOx 吸蔵材と貴金属の少なくとも一方を担持させ
てから触媒担持層を形成してもよいし、予めAl2O3-TiO2
担体粉末を含む担体粉末から触媒担持層を形成してから
NOx 吸蔵材と貴金属の少なくとも一方を担持することも
できる。
【0034】そして本発明の排ガス浄化方法では、上記
した本発明の排ガス浄化用触媒を用い、空燃比(A/
F)が18以上で燃焼された酸素過剰雰囲気の排ガスと接
触させて排ガス中に含まれるNOx をNOx 吸蔵材に吸蔵
し、空燃比を定期的にストイキ〜燃料過剰に変動させて
NOx 吸蔵材から放出されたNOx を還元浄化する。酸素過
剰雰囲気では、排ガス中に含まれるNOが触媒上で酸化さ
れてNOx となり、それがNO x 吸蔵材に吸蔵される。そし
て定期的にストイキ〜燃料過剰雰囲気とされると、NOx
吸蔵材からNOx が放出され、それが触媒上で排ガス中の
HCやCOと反応して還元される。
【0035】そして触媒担持層においては、アルミナ粒
子をチタニア微粒子が被覆しているためアルミナにSOx
が吸着しにくく、NOx 吸蔵材とSOx との反応が抑制され
る。またチタニアとNOx 吸蔵材との界面が増加するこ
と、これにより分解し易い複合酸化物前駆体が形成され
ること、などの理由により吸着したSOx の脱離が容易と
なると考えられ、高温耐久後にも硫黄被毒を十分に抑制
することができ、NOx 浄化能の低下を十分に抑制するこ
とができる。
【0036】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
【0037】(実施例1)硝酸でpH2に調整したイオン
交換水 500ccに、プロペラ撹拌器を用いて撹拌しなが
ら、粒子径 200〜 500nmのγ-Al2O3粉末25gと、チタニ
アゾル(粒子径7nm、pH 1.5、固形分30重量%)83.3g
を2リットルガラスビーカー中で混合した。さらに硝酸
を添加してpH2に調整し、次いでビーカーを超音波洗浄
機に入れて20分間超音波処理を行った。
【0038】次にプロペラ撹拌器を用いて上記スラリー
を撹拌しながら、スラリー中にアンモニア水を徐々に滴
下してpH7とした。その後濾過し、80℃で乾燥後、大気
中にて 300℃で5時間焼成してAl2O3-TiO2担体粉末を得
た。このAl2O3-TiO2担体粉末の電子顕微鏡写真を図1及
び図2に、またAl2O3-TiO2担体粉末の模式図を図3に示
す。
【0039】図1及び図2より、アルミナ粒子の表面の
ほぼ全面をチタニア微粒子が被覆している様子が観察さ
れ、Al2O3-TiO2担体粉末の粒子は図3のような構造と考
えられる。なおチタニアは、アナターゼ型となってい
る。
【0040】得られたAl2O3-TiO2担体粉末の所定量に、
所定濃度のジニトロジアンミン白金錯体水溶液の所定量
を含浸し、蒸発乾固してAl2O3-TiO2担体粉末 120gあた
り2gのPtを担持した。次いで所定濃度の硝酸ロジウム
水溶液の所定量を含浸し、蒸発乾固してAl2O3-TiO2担体
粉末 120gあたり 0.1gのRhを担持した。これを大気中
にて 250℃で3時間焼成した。
【0041】次にPtとRhを担持したAl2O3-TiO2担体粉末
の所定量に、所定濃度の酢酸バリウム水溶液の所定量を
含浸し、蒸発乾固後 500℃で3時間焼成して、Al2O3-Ti
O2担体粉末 120gあたり 0.2モルのBaを担持した。
【0042】得られた触媒粉末を用い、定法により粒子
径が 300〜 700μmのペレット形状に成形してペレット
触媒を調製した。
【0043】(比較例1)イオン交換水 500ccに、プロ
ペラ撹拌器を用いて撹拌しながら、粒子径 200〜500nm
のγ-Al2O3粉末25gと、チタニアゾル(粒子径7nm、pH
1.5、固形分30重量%)83.3gを2リットルガラスビー
カー中で混合した。プロペラ撹拌器で20分間撹拌した後
濾過し、80℃で乾燥後、大気中にて 300℃で5時間焼成
してAl2O3-TiO2担体粉末を得た。
【0044】このAl2O3-TiO2担体粉末を用い、実施例1
と同様にして比較例1のペレット触媒を調製した。
【0045】(比較例2)平均粒子径が20nmの微粒子チ
タニア粉末と、実施例1で用いたγ-Al2O3粉末を重量比
で1対1となるように混合し、ボールミルにて24時間ミ
リングして十分に混合した。このAl2O3-TiO2担体粉末の
電子顕微鏡写真を図4に、またこのAl2O3-TiO2担体粉末
の模式図を図5に示す。
【0046】図4より、凝集したチタニア粒子がアルミ
ナ粒子表面に付着している様子が観察され、このAl2O3-
TiO2担体粉末は図5のような構成であると考えられる。
【0047】このAl2O3-TiO2担体粉末を用い、実施例1
と同様にして比較例2のペレット触媒を調製した。
【0048】<試験・評価>実施例1及び比較例1〜2
のペレット触媒をそれぞれ1g採取し、それぞれ内径10
mmの石英管にプラグ状に充填した。これに、表1に示す
ようにSO2 を含む酸素過剰雰囲気(リーン)と燃料過剰
雰囲気(リッチ)のモデルガスを、30秒間隔で切り替え
てそれぞれ流速 500ml/分で流通させる耐久試験を行っ
た。なお触媒床温度を図6に示すパターンで変化させ、
モデルガス中のSO2 はステップ1とステップ2の間のみ
含ませた。
【0049】
【表1】
【0050】上記した耐久試験後の各触媒を、1%のH2
を含む窒素ガス中にて 100℃から 800℃まで20℃/分の
昇温速度で加熱したときに、質量分析計で測定した硫黄
の脱離挙動を図7に示す。図7より、実施例1の触媒は
比較例1〜2の触媒に比べて低温から硫黄が脱離し始
め、脱離量も多いことがわかる。
【0051】次に、耐久試験後の各ペレット触媒をそれ
ぞれ 0.5g採取し、内径10mmの石英管にプラグ状にそれ
ぞれ充填した。前処理は行わないで、 200〜 400℃の範
囲で50℃毎に飽和NOx 吸蔵量とリッチスパイクNOx 吸蔵
量をそれぞれ測定した。それぞれの結果を図8及び図9
に示す。
【0052】測定には表2に示すモデルガスを用い、ガ
ス流速は3L/分とした。そして各温度においてリッチ
ガスを流通させ、触媒上に吸蔵されているNOx が無い状
態を作る。次にリーンガスを供給し、10分間に触媒に吸
蔵されたNOx 量を測定して飽和NOx 吸蔵量とした。その
後リッチガスを3秒間供給し、再びリーンガスを供給す
る。このリーンガス供給開始から5分間に吸蔵されたNO
x 量を測定し、リッチスパイクNOx 吸蔵量とした。
【0053】
【表2】
【0054】図8及び図9より、実施例1の触媒は各比
較例の触媒に比べてNOx 吸蔵量が多く、耐久後のNOx
蔵能に優れていることがわかる。これは、アルミナ粒子
の表面のほぼ全面をそれぞれ独立したチタニア微粒子が
被覆しているAl2O3-TiO2担体粉末を用いた効果であるこ
とが明らかである。
【0055】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒及び
排ガス浄化方法によれば、硫黄被毒を効果的に抑制する
ことができ、高温耐久後のNOx 浄化能がさらに向上す
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に用いた
担体の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
【図2】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒に用いた
担体の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
【図3】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒に用いた
担体の粒子構造を示す模式的説明図である。
【図4】本発明の比較例2の排ガス浄化用触媒に用いた
担体の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
【図5】本発明の比較例2の排ガス浄化用触媒に用いた
担体の粒子構造を示す模式的説明図である。
【図6】実施例及び比較例における耐久試験の温度パタ
ーンを示すグラフである。
【図7】実施例及び比較例の触媒の硫黄脱離量と温度と
の関係を示すグラフである。
【図8】実施例及び比較例の触媒の飽和NOx 吸蔵量と温
度との関係を示すグラフである。
【図9】実施例及び比較例の触媒のリッチスパイクNOx
吸蔵量と温度との関係を示すグラフである。
【図10】アルミナとチタニアのゼータ電位とpHとの関係
を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月14日(1999.7.1
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── 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) F01N 3/08 F01N 3/28 301C 3/28 301 301P B01D 53/36 102B (72)発明者 須田 明彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 長谷川 世里子 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA12 AB06 BA11 BA14 BA39 FB10 FB11 FB12 GA01 GA06 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB10X GB16X GB17X 4D048 AA06 AB02 BA01Y BA02Y BA03X BA07X BA13Y BA14Y BA15X BA30X BA33X BA41X BA42X BB01 4G069 AA01 AA03 AA04 AA08 AA09 BA01A BA01B BA01C BA04A BA04B BA04C BB04A BB04B BB04C BB06A BB06B BB06C BC01A BC08A BC08B BC08C BC13B BC13C BC69A BC69B BC69C BC71A BC71B BC71C BC75A BC75B BC75C BD02A BD02B BD02C CA03 CA08 CA13 DA06 EA02Y EB18X EB18Y EB19 EC14X EC17Y ED07 FB14 FB15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 担体基材と、該担体基材上に形成された
    多孔質酸化物よりなる触媒担持層と、該触媒担持層に担
    持された貴金属と、該触媒担持層に担持されたアルカリ
    金属,アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少
    なくとも一種のNOx 吸蔵材と、からなるNOx 吸蔵還元型
    の排ガス浄化用触媒において、 該触媒担持層には、アルミナ粒子の表面を粒子径が10nm
    以下のそれぞれ独立したチタニア微粒子で被覆してなる
    Al2O3-TiO2担体粉末を含むことを特徴とする排ガス浄化
    用触媒。
  2. 【請求項2】 アルミナ粒子と粒子径が10nm以下のチタ
    ニアゾルとからなるスラリーのpHを5未満とする第1工
    程と、 pHが5未満とされた該スラリーのpHを5〜8とすること
    で該アルミナ粒子の表面が粒子径が10nm以下のそれぞれ
    独立したチタニア微粒子で被覆されたAl2O3-TiO2担体粉
    末を得る第2工程と、 該Al2O3-TiO2担体粉末にアルカリ金属,アルカリ土類金
    属及び希土類元素から選ばれる少なくとも一種のNOx
    蔵材と貴金属とを担持する第3工程と、よりなることを
    特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1工程及び前記第2工程は、超音
    波振動により前記スラリーを撹拌しながら行うことを特
    徴とする請求項2に記載の排ガス浄化用触媒の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の排ガス浄化用触媒を、
    空燃比(A/F)が18以上で燃焼された酸素過剰雰囲気
    の排ガスと接触させて該排ガス中に含まれるNOx を該NO
    x 吸蔵材に吸蔵し、空燃比を定期的にストイキ〜燃料過
    剰に変動させて該NOx 吸蔵材から放出されたNOx を還元
    浄化することを特徴とする排ガス浄化方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297234A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Toyota Motor Corp 複合体の製法
US7220702B2 (en) 2001-02-19 2007-05-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification catalyst
JP2008200603A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Denso Corp 触媒材料の製造方法およびそれによって製造される触媒材料
WO2009001962A1 (ja) 2007-06-27 2008-12-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 排ガス浄化触媒担体の製造方法および排ガス浄化触媒担体
JP2011513055A (ja) * 2008-03-05 2011-04-28 ロデイア・オペラシヨン アルミナまたはアルミニウムオキシ水酸化物担体上の酸化ジルコニウム、酸化チタン、または混合ジルコニウムチタン酸化物をベースとする組成物、調製方法、および触媒としての使用
US9381496B2 (en) 2009-03-18 2016-07-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Nanoparticle carrying method
WO2019117382A1 (ko) * 2017-12-14 2019-06-20 한국생산기술연구원 코팅 슬러리를 이용한 선택적 촉매 환원용 금속 구조체 기반 탈질 촉매 및 이의 제조방법
WO2021010892A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 National University Of Singapore A ceramic membrane for water and wastewater treatment
CN112584926A (zh) * 2018-08-20 2021-03-30 乐金华奥斯有限公司 用于废气净化的催化剂

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220702B2 (en) 2001-02-19 2007-05-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification catalyst
US7229947B2 (en) 2001-02-19 2007-06-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst for hydrogen generation and catalyst for purifying of exhaust gas
JP2006297234A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Toyota Motor Corp 複合体の製法
JP2008200603A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Denso Corp 触媒材料の製造方法およびそれによって製造される触媒材料
JP5327048B2 (ja) * 2007-06-27 2013-10-30 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化触媒担体の製造方法および排ガス浄化触媒担体
WO2009001962A1 (ja) 2007-06-27 2008-12-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 排ガス浄化触媒担体の製造方法および排ガス浄化触媒担体
US8034743B2 (en) 2007-06-27 2011-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for production of an exhaust gas purification catalyst support and exhaust gas purification catalyst support
US8623778B2 (en) 2008-03-05 2014-01-07 Rhodia Operations Catalyst compositions based on nanoparticles of a zirconium oxide, a titanium oxide or a mixed zirconium/titanium oxide deposited onto an alumina or aluminum oxyhydroxide support therefor
JP2011513055A (ja) * 2008-03-05 2011-04-28 ロデイア・オペラシヨン アルミナまたはアルミニウムオキシ水酸化物担体上の酸化ジルコニウム、酸化チタン、または混合ジルコニウムチタン酸化物をベースとする組成物、調製方法、および触媒としての使用
US9381496B2 (en) 2009-03-18 2016-07-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Nanoparticle carrying method
WO2019117382A1 (ko) * 2017-12-14 2019-06-20 한국생산기술연구원 코팅 슬러리를 이용한 선택적 촉매 환원용 금속 구조체 기반 탈질 촉매 및 이의 제조방법
CN112584926A (zh) * 2018-08-20 2021-03-30 乐金华奥斯有限公司 用于废气净化的催化剂
JP2021533991A (ja) * 2018-08-20 2021-12-09 エルエックス・ハウシス・リミテッドLx Hausys, Ltd. 排ガス浄化用触媒
JP7145318B2 (ja) 2018-08-20 2022-09-30 エルエックス・ハウシス・リミテッド 排ガス浄化用触媒
WO2021010892A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 National University Of Singapore A ceramic membrane for water and wastewater treatment
CN114502263A (zh) * 2019-07-15 2022-05-13 新加坡国立大学 用于水处理和废水处理的陶瓷膜

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