JP2001252563A - 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化装置 - Google Patents

排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化装置

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JP2001252563A
JP2001252563A JP2000066417A JP2000066417A JP2001252563A JP 2001252563 A JP2001252563 A JP 2001252563A JP 2000066417 A JP2000066417 A JP 2000066417A JP 2000066417 A JP2000066417 A JP 2000066417A JP 2001252563 A JP2001252563 A JP 2001252563A
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JP
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catalyst
exhaust gas
storage
reduction
gas purifying
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JP2000066417A
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Naoyuki Hara
尚之 原
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】還元効率を一層向上させ、高温域の燃料ストイ
キ〜リッチ雰囲気で還元しきれずに排出されるNOx 量を
さらに低減する。 【解決手段】CO改質触媒を排ガス流路の上流側に配置
し、NOx 吸蔵還元型触媒をCO改質触媒の下流側に配置し
た。CO改質触媒によって燃料ストイキ〜リッチ雰囲気の
排ガス中のCOと H2OからH2が生成し、生成したH2はHCあ
るいはCOと比較してきわめて還元活性が高いため、NOx
吸蔵還元型触媒におけるNOx の還元効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車などからの排
ガスを浄化する排ガス浄化用触媒と排ガス浄化装置に関
し、詳しくは、排ガス中に含まれる一酸化炭素（CO）や
炭化水素（HC）を酸化するのに必要な量より過剰な酸素
が含まれている排ガス中のNOx を効率よく浄化できる排
ガス浄化用触媒と排ガス浄化装置に関する。
【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触媒とし
て、燃料リーン雰囲気でNOx を吸蔵し、燃料ストイキ〜
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】このようなNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用
触媒として、例えば特開平5-317652号公報に示されてい
るように、Ba等のアルカリ土類金属をNOx 吸蔵元素とす
るNO x 吸蔵材とPtとを、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知られている。
【０００４】ところでNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触
媒におけるNOx の浄化反応は、排ガス中のNOを酸化して
NOx とする第１ステップと、NOx 吸蔵材上にNOx を吸蔵
する第２ステップと、NOx 吸蔵材から放出されたNOx を
触媒上で還元する第３ステップとからなることがわかっ
ている。また第２ステップにおけるNOx の吸蔵反応は、
炭酸塩あるいは硝酸塩などとして担持されているNOx 吸
蔵材が貴金属の触媒作用によって還元されて初めて生じ
る。したがって、Ptなどの貴金属とNOx 吸蔵材とを近接
担持することで、貴金属により排ガス中のNOが酸化され
てNOx となる第１ステップと、NOx 吸蔵材にNOx を吸蔵
する第２ステップと、NOx 吸蔵材から放出されたNOx が
還元される第３ステップとが円滑に行われるため、NOx
浄化活性が向上することが明らかとなっている。
【０００５】例えば特開平10−258232号公報には、NOx
吸蔵材と多孔質酸化物担体との複合酸化物からコア部を
形成し、貴金属を担持した多孔質酸化物からなる触媒担
持層をコア部表面に形成してなるNOx 吸蔵還元型の排ガ
ス浄化用触媒が提案されている。この触媒によれば、NO
x 吸蔵材と貴金属とは近接しながら離間した状態で担持
されているので、NOx の浄化反応と貴金属の粒成長とが
バランスされ、高いNO x 浄化活性が発現される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで排ガス規制の
強化に対応するための燃焼温度の高温化、あるいは高速
走行の増加などにより、排ガス温度は高くなる一方であ
る。そのためNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒におい
ても、より高温域におけるNOx 浄化率の向上が求められ
ている。
【０００７】しかしNOx 吸蔵材としてアルカリ土類金属
を担持したNOx 吸蔵還元型触媒では、高温域におけるNO
x 吸蔵量が低いという不具合がある。そこで塩基性担体
にアルカリ金属と貴金属を担持したNOx 吸蔵還元型触媒
とすれば、高温域までNOx を多量に吸蔵することができ
ることがわかっている。
【０００８】一方、アルカリ土類金属を担持したNOx 吸
蔵還元型触媒では、高温域の燃料ストイキ〜リッチ雰囲
気で放出されるNOx 量が少ないために、高温域における
還元効率が高いという利点がある。しかし塩基性担体に
アルカリ金属を担持したNOx吸蔵還元型触媒では、高温
域の燃料ストイキ〜リッチ雰囲気で放出されるNOx 量が
多いために、還元しきれないNOx が排出されるという不
具合がある。
【０００９】そのためアルカリ土類金属とアルカリ金属
の両方を担持することで、高温域におけるNOx 吸蔵効率
と還元効率のバランスをとっているが、これからのより
厳しい排ガス規制に対応するためには、高温域における
NOx 放出量をさらに低減する必要がある。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、燃料ストイキ〜リッチ雰囲気から高温域の
燃料リーン雰囲気とされた直後のNOx 吸蔵量をさらに増
大するとともに、還元効率を一層向上させて高温域の燃
料ストイキ〜リッチ雰囲気で還元しきれずに排出される
NOx 量をさらに低減す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、多孔質担体に触媒金属
を担持してなり還元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰
囲気中で一酸化炭素を水素に改質するCO改質触媒の粉末
と、多孔質担体にNOx 吸蔵材と貴金属とを担持してなる
NOx 吸蔵還元型触媒の粉末とを混合してなることにあ
る。
【００１２】また上記課題を解決する本発明のもう一つ
の排ガス浄化用触媒の特徴は、多孔質担体に触媒金属を
担持してなり還元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰囲
気中で一酸化炭素を水素に改質するCO改質触媒からなる
層を下層に形成し、多孔質担体にNOx 吸蔵材と貴金属と
を担持してなるNOx 吸蔵還元型触媒からなる層をCO改質
触媒層の上層に形成したことにある。
【００１３】そして上記課題を解決する本発明の排ガス
浄化装置の特徴は、多孔質担体に触媒金属を担持してな
り還元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰囲気中で一酸
化炭素を水素に改質するCO改質触媒を排ガス流路の上流
側に配置し、多孔質担体にNO x 吸蔵材と貴金属とを担持
してなるNOx 吸蔵還元型触媒をCO改質触媒の下流側に配
置したことにある。
【００１４】なお本発明の排ガス浄化用触媒及び排ガス
浄化装置において、CO改質触媒はPt，Pd，Rh及び Fe2O3
から選ばれる少なくとも一種をTiO2担体に担持してなる
ことが望ましく、NOx 吸蔵還元型触媒はアルカリ金属及
び貴金属を塩基性担体に担持してなることが望ましい。
また塩基性担体はZrO2， MgAl2O4， MgO及びこれらの複
合酸化物から選ばれる少なくとも一種であることが望ま
しい。
【００１５】
【発明の実施の形態】CO改質触媒は、次（１）式のよう
な反応によって、排ガス中のCOをH2に改質する。
【００１６】CO＋ H2O→ CO2＋H2 （１） これによって生成したH2は、排ガス中に含まれるHCある
いはCOと比較してきわめて還元活性が高いため、NOx の
還元に用いればNOx の還元効率が高くなり、還元しきれ
ずに排出されるNOx 量を大きく低減することが可能とな
る。
【００１７】一方、NOx 吸蔵還元型触媒は、燃料リーン
雰囲気でNOx がNOx 吸蔵材に吸蔵され、燃料ストイキ〜
リッチ雰囲気で吸蔵されているNOx が放出される。そし
て排ガス中のNOx は、排ガス中に豊富に含まれる還元成
分によって還元除去される。
【００１８】そこで本発明の一つの排ガス浄化用触媒
は、CO改質触媒の粉末とNOx 吸蔵還元型触媒の粉末とが
混合されている。したがって燃料ストイキ〜リッチ雰囲
気においてNOx 吸蔵還元型触媒からNOx が多量に放出さ
れたとしても、CO改質触媒によって生成した還元活性の
高いH2によって還元される。しかもCO改質触媒とNOx 吸
蔵還元型触媒とは共に粉末状態で混合されているため
に、H2とNOx とが接触する確率がきわめて高くNOx の還
元効率が著しく向上し、還元しきれずに排出されるNOx
量を大きく低減することができる。
【００１９】また本発明のもう一つの排ガス浄化用触媒
は、CO改質触媒からなる層を下層に形成し、その上層に
NOx 吸蔵還元型触媒からなる層を形成している。したが
って燃料ストイキ〜リッチ雰囲気において下層のCO改質
触媒によって生成したH2は、必ず上層のNOx 吸蔵還元型
触媒を通過するため、H2とNOx とが接触する確率がきわ
めて高くなり、NOx の還元効率が著しく向上して、還元
しきれずに排出されるNOx 量を大きく低減することがで
きる。
【００２０】そして本発明の排ガス浄化装置では、CO改
質触媒を排ガス流路の上流側に配置し、その下流側にNO
x 吸蔵還元型触媒をCO改質触媒の下流側に配置してい
る。したがって燃料ストイキ〜リッチ雰囲気において上
流側のCO改質触媒によって生成したH2は、必ず下流側の
NOx 吸蔵還元型触媒を通過するため、H2とNOx とが接触
する確率がきわめて高くなり、NOx の還元効率が著しく
向上して、還元しきれずに排出されるNOx 量を大きく低
減することができる。
【００２１】CO改質触媒としては、多孔質担体に触媒金
属を担持してなるものが用いられ、燃料ストイキ〜リッ
チ雰囲気において前述の（１）式の反応によってH2を発
生するものを用いることができる。多孔質担体として
は、 Al2O3，TiO2，ZrO2，SiO2，ゼオライト，V2O5など
が例示され、触媒金属としてはPt，Pd，Rh，Irなどの貴
金属あるいはFe，Co，Ni，Cuなどの卑金属を用いること
ができる。中でもPt，Pd，Rh及び Fe2O3から選ばれる少
なくとも一種をTiO2担体に担持してなるものを用いるこ
とが好ましい。これらのCO改質触媒において、Pt，Pd，
Rh及び Fe2O3から選ばれる少なくとも一種の担持量は、
１〜10重量％とすることが好ましい。担持量がこれより
少ないとCO改質反応が生じにくくなり、これより多く担
持しても効果が飽和するとともにコストアップとなって
しまう。
【００２２】なお上記CO改質触媒は、燃料リーン雰囲気
では酸化触媒として機能するため、排ガス中のHC及びCO
を酸化するとともにNOを酸化してNOx とする作用も発現
され、前述の第１ステップの反応が促進されることによ
りNOx 吸蔵還元型触媒へのNO x の吸蔵量が増大するとい
う効果も発現される。
【００２３】NOx 吸蔵還元型触媒としては、多孔質担体
に貴金属とNOx 吸蔵材を担持してなる従来と同様のもの
を用いることができる。多孔質担体としては Al2O3，Ti
O2，ZrO2，SiO2，ゼオライト， MgAl2O4， MgOなどを用
いることができる。貴金属としては、Pt，Rh，Pd，Ir，
Ruなど、従来のNOx 吸蔵還元型触媒に用いられている貴
金属が例示される。この貴金属の担持量は特に制限され
ないが、触媒１リットル当たり 0.1〜20ｇの範囲が適当
である。この範囲より少ないと浄化性能が低く、この範
囲より多く担持しても活性が飽和するとともにコストア
ップとなる。
【００２４】またNOx 吸蔵材としてはNa，Ｋ，Li，Csな
どのアルカリ金属、Ba，Ca，Sr，Mgなどのアルカリ土類
金属及びSc，Ｙ，La，Pr，Ndなどの希土類元素から選ば
れる少なくとも一種の元素の化合物を用いることができ
る。化合物としては、炭酸塩、硝酸塩などの塩類、酸化
物などが例示される。
【００２５】本発明の排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化
装置において用いられるNOx 吸蔵還元型触媒としては、
アルカリ金属及び貴金属を塩基性担体に担持してなるも
のが特に好適である。塩基性担体にアルカリ金属及び貴
金属を担持したNOx 吸蔵還元型触媒では、高温域までNO
x を多量に吸蔵することができるので、高温域の燃料リ
ーン雰囲気におけるNOx の放出量を大きく低減すること
ができる。そして上記のCO改質触媒と組み合わせること
で、燃料ストイキ〜リッチ雰囲気におけるNOxの還元効
率が高まり、還元しきれずに排出されるNOx 量を大きく
低減することができる。塩基性担体としては、ZrO2， M
gAl2O4， MgO及びこれらの複合酸化物から選ばれるもの
が好適である。場合によっては Al2O3も用いることがで
きる。
【００２６】NOx 吸蔵材の担持量は、NOx 吸蔵還元型触
媒１リットル当たり 0.1〜 1.0モルの範囲が好ましい。
担持量がこの範囲より少ないとNOx 吸蔵能が低下し、担
持量がこれより多くなると、共に担持されている貴金属
の活性が低下する場合がある。
【００２７】本発明の排ガス浄化用触媒において、CO改
質触媒の粉末とNOx 吸蔵還元型触媒の粉末との混合比率
は、体積比でCO改質触媒／NOx 吸蔵還元型触媒＝１／10
〜６／10の範囲が好ましい。CO改質触媒粉末は少しでも
含まれればその分の効果が得られるが、上記範囲より少
ないとその効果が小さすぎて好ましくなく、上記範囲よ
り多くなるとNOx 吸蔵還元型触媒の絶対量が少なくなる
ことによりNOx 吸蔵量が低くなってしまう。
【００２８】また本発明のもう一つの排ガス浄化用触媒
においても同様であり、上層のCO改質触媒と下層のNOx
吸蔵還元型触媒の構成比率は上記と同様の範囲とするこ
とが望ましい。上層のCO改質触媒が上記範囲より多くな
ると、燃料リーン雰囲気においてNOx が下層まで到達し
にくくなりNOx 吸蔵量が低くなってしまう。
【００２９】そして本発明の排ガス浄化装置において、
上流側のCO改質触媒と下流側のNOx吸蔵還元型触媒との
距離は特に制限されず、近接あるいは一体化していても
よいし、ある程度離間していてもよい。
【００３０】本発明の排ガス浄化用触媒は、ペレット形
状あるいはハニカム形状として用いることができる。ま
た本発明の排ガス浄化装置において、上流側のCO改質触
媒と下流側のNOx 吸蔵還元型触媒は、ペレット形状ある
いはハニカム形状とすることができる。
【００３１】
【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。
【００３２】（実施例１）図１に本実施例の排ガス浄化
装置を示す。この排ガス浄化装置は、排ガス流路１の上
流側に配置されたCO改質触媒２と、CO改質触媒２の下流
側に配置されたNO x 吸蔵還元型触媒３とから構成されて
いる。以下、この浄化装置の製造方法を説明し、構成の
詳細な説明に代える。
【００３３】＜CO改質触媒の調製＞SiO2粉末とシリカゾ
ル及び水からなるスラリーを用い、φ30×ｌ20（14cc）
のセラミック製ハニカム基材にコートした。コート量は
ハニカム基材１リットル当たり 120ｇである。これにジ
ニトロジアミン白金の硝酸水溶液を用いてPtを担持し、
300℃で15分乾燥・焼成してCO改質触媒を調製した。Pt
の担持量は、ハニカム基材１リットル当たり２ｇであっ
た。
【００３４】＜NOx 吸蔵還元型触媒の調製＞MgAl2O4粉
末とアルミナゾル及び水からなるスラリーを用い、φ30
×ｌ30（21cc）のセラミック製ハニカム基材にコートし
た。コート量はハニカム基材１リットル当たり 200ｇで
ある。これにジニトロジアミン白金の硝酸水溶液を用い
てPtを担持し、 300℃で15分乾燥・焼成した。Ptの担持
量は、ハニカム基材１リットル当たり10ｇである。
【００３５】次いで所定濃度の硝酸カリウム水溶液を用
いてＫを担持し、 250℃で乾燥後 500℃で30分焼成し
た。Ｋの担持量は、ハニカム基材１リットル当たり 0.6
モルである。
【００３６】＜排ガス浄化装置＞上記のCO改質触媒を評
価装置のガス流の上流側に配置するとともに、上記NOx
吸蔵還元型触媒をその５cm下流側に配置して、本実施例
の浄化装置とした。
【００３７】（実施例２）ジニトロジアミン白金の硝酸
水溶液に代えて硝酸パラジウム水溶液を用いたこと以外
は実施例１と同様にして、ハニカム基材１リットル当た
り２ｇのPdを担持したCO改質触媒を調製した。
【００３８】このCO改質触媒を用いたこと以外は実施例
１と同様にして、実施例２の浄化装置を調製した。
【００３９】（実施例３）SiO2粉末に代えてTiO2粉末を
用いたこと以外は実施例１と同様にして、ハニカム基材
１リットル当たり 120ｇのコート層を形成し、同様にPt
を担持したCO改質触媒を調製した。
【００４０】このCO改質触媒を用いたこと以外は実施例
１と同様にして、実施例３の浄化装置を調製した。
【００４１】（実施例４）SiO2粉末に代えてTiO2粉末を
用いたこと以外は実施例１と同様にして、ハニカム基材
１リットル当たり 120ｇのコート層を形成し、ジニトロ
ジアミン白金の硝酸水溶液に代えて硝酸鉄（III）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
基材１リットル当たり２ｇの Fe2O3を担持したCO改質触
媒を調製した。
【００４２】このCO改質触媒を用いたこと以外は実施例
１と同様にして、実施例４の浄化装置を調製した。
【００４３】（実施例５）MgAl2O4粉末とアルミナゾル
の代わりにZrO2粉末とジルコニアゾルを用いたこと以外
は実施例１と同様にして、ハニカム基材１リットル当た
り 120ｇのコート層を形成し、実施例１と同様にPt及び
Ｋを担持してNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。
【００４４】このNOx 吸蔵還元型触媒を用いたこと以外
は実施例１と同様にして、実施例５の浄化装置を調製し
た。
【００４５】（実施例６）ジニトロジアミン白金の硝酸
水溶液に代えて硝酸パラジウム水溶液を用いたこと以外
は実施例１と同様にして、ハニカム基材１リットル当た
り２ｇのPdを担持したCO改質触媒を調製した。
【００４６】また MgAl2O4粉末とアルミナゾルの代わり
にZrO2粉末とジルコニアゾルを用いたこと以外は実施例
１と同様にして、ハニカム基材１リットル当たり 120ｇ
のコート層を形成し、実施例１と同様にPt及びＫを担持
してNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。
【００４７】そしてこのCO改質触媒及びNOx 吸蔵還元型
触媒を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例
６の浄化装置を調製した。
【００４８】（実施例７）SiO2粉末に代えてTiO2粉末を
用いたこと以外は実施例１と同様にして、ハニカム基材
１リットル当たり 120ｇのコート層を形成し、同様にPt
を担持したCO改質触媒を調製した。
【００４９】また MgAl2O4粉末とアルミナゾルの代わり
にZrO2粉末とジルコニアゾルを用いたこと以外は実施例
１と同様にして、ハニカム基材１リットル当たり 120ｇ
のコート層を形成し、実施例１と同様にPt及びＫを担持
してNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。
【００５０】そしてこのCO改質触媒及びNOx 吸蔵還元型
触媒を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例
７の浄化装置を調製した。
【００５１】（実施例８）SiO2粉末に代えてTiO2粉末を
用いたこと以外は実施例１と同様にして、ハニカム基材
１リットル当たり 120ｇのコート層を形成し、ジニトロ
ジアミン白金の硝酸水溶液に代えて硝酸鉄（III）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
基材１リットル当たり２ｇの Fe2O3を担持したCO改質触
媒を調製した。
【００５２】また MgAl2O4粉末とアルミナゾルの代わり
にZrO2粉末とジルコニアゾルを用いたこと以外は実施例
１と同様にして、ハニカム基材１リットル当たり 120ｇ
のコート層を形成し、実施例１と同様にPt及びＫを担持
してNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。
【００５３】そしてこのCO改質触媒及びNOx 吸蔵還元型
触媒を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例
８の浄化装置を調製した。
【００５４】（比較例１）実施例１と同様のCO改質触媒
とNOx 吸蔵還元型触媒を用い、NOx 吸蔵還元型触媒を評
価装置のガス流の上流側に配置するとともに、CO改質触
媒をその５cm下流側に配置して、比較例１の浄化装置と
した。
【００５５】（比較例２）実施例４と同様のCO改質触媒
とNOx 吸蔵還元型触媒を用い、NOx 吸蔵還元型触媒を評
価装置のガス流の上流側に配置するとともに、CO改質触
媒をその５cm下流側に配置して、比較例２の浄化装置と
した。
【００５６】（比較例３）実施例５と同様のCO改質触媒
とNOx 吸蔵還元型触媒を用い、NOx 吸蔵還元型触媒を評
価装置のガス流の上流側に配置するとともに、CO改質触
媒をその５cm下流側に配置して、比較例３の浄化装置と
した。
【００５７】（比較例４）実施例８と同様のCO改質触媒
とNOx 吸蔵還元型触媒を用い、NOx 吸蔵還元型触媒を評
価装置のガス流の上流側に配置するとともに、CO改質触
媒をその５cm下流側に配置して、比較例４の浄化装置と
した。
【００５８】（比較例５）CO改質触媒を用いず、実施例
１と同様のNOx 吸蔵還元型触媒のみをガス流に配置し
て、比較例５の浄化装置とした。
【００５９】（比較例６）CO改質触媒を用いず、実施例
５と同様のNOx 吸蔵還元型触媒のみをガス流に配置し
て、比較例６の浄化装置とした。
【００６０】（試験・評価）各実施例及び各比較例の浄
化装置の構成をまとめて表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】ガス流として表２に示すモデルガスを用
い、リーンモデルガスを流してNOx 吸蔵量が飽和吸蔵量
に到達した後にリッチモデルガスを５秒流通させ（リッ
チスパイク）、その後リーンモデルガスに切り換えた場
合の経過時間に対するNOx 排出量を、それぞれの浄化装
置についてそれぞれ測定した。全モデルガス流量は30Ｌ
／分であり、 500℃、 600℃及び 700℃の各温度条件で
それぞれ測定した。それぞれの結果を図２に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】図２より、各実施例の浄化装置は各比較例
に比べてNOx 排出量が少ないことがわかる。
【００６５】上記試験における経時のNOx 排出量は、図
３に示すようになる。つまりリッチスパイク時にはNOx
排出量が急激に増大し、リーンモデルガスに切り換えて
からもNOx の排出は続いている。リーンモデルガス中の
NO量は800ppmであるから、NO x 排出量のうち800ppmを超
える部分（図２の斜線部）がNOx 吸蔵材に吸蔵されてい
た分のNOx ということになる。
【００６６】具体的に示せば、実施例２と比較例４の浄
化装置における 600℃での経時のNO x 排出量は図４のよ
うであった。図４より、実施例２は比較例４に比べて全
域でNOx 排出量が低レベルであり、リッチスパイクで放
出されるNOx 量も少ない。またリッチスパイク後には排
出NOx 量がゼロとなっていることから、リッチスパイク
後にはNOx 吸蔵材のNOx 吸蔵能が十分に回復しているこ
とがわかる。
【００６７】しかし図４からは、実施例２の浄化装置が
NOx 排出量が少ない理由が、NOx 還元効率が高いためな
のか、NOx 吸蔵量が元々少ないためなのかが不明であ
り、図２からもそれは不明である。そこでそれぞれの浄
化装置におけるNOx の飽和吸蔵量を求め、それに対する
NOx 排出量の割合を算出した結果を図５に示す。
【００６８】図５から、各実施例の浄化装置におけるNO
x の飽和吸蔵量に対するNOx 排出量は、各比較例のそれ
に比べて低いことがわかる。つまり各実施例の浄化装置
のNO x 排出量が少ないのは、NOx 吸蔵量が少ないからで
はなくNOx の還元効率が高いからであることが明らかで
あり、これはCO改質触媒をNOx 吸蔵還元型触媒の上流側
に配置した効果であることが明らかである。
【００６９】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒及び
排ガス浄化装置によれば、NOx の還元効率が格段に向上
するため、燃料ストイキ〜リッチ雰囲気で還元しきれず
に排出されるNOx 量を大きく低減することができる。そ
して酸性担体とアルカリ金属及び貴金属からなるNOx 吸
蔵還元型触媒を用いることにより、高温域におけるNOx
吸蔵量が増大し、それが燃料ストイキ〜リッチ雰囲気で
放出されても十分に還元することができるので、リーン
からリッチまで全ての雰囲気で、しかも低温域から高温
域まで高いNOx 浄化率が発現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の排ガス浄化装置の構成を示
す説明図である。
【図２】実施例及び比較例の浄化装置におけるNOx 排出
量を示すグラフである。
【図３】時間とNOx 排出量との関係を示すグラフであ
る。
【図４】実施例２及び比較例４の浄化装置において 600
℃における時間とNO x 排出量との関係を示すグラフであ
る。
【図５】実施例及び比較例の浄化装置におけるNOx 吸蔵
量に対するNOx 排出量の割合を示すグラフである。
【符号の説明】
１：排ガス流路 ２：CO改質触媒 ３：NOx 吸
蔵還元型触媒
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/745 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ａ 23/89 Ｂ Ｆ０１Ｎ 3/08 3/10 Ａ 3/28 ３０１Ｃ 3/10 ３０１Ｐ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ １０２Ｂ １０２Ｈ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３０１Ａ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AB01 AB06 AB09 BA01 BA14 BA19 BA39 CA19 CB02 FA14 FB03 FB10 FB11 FB12 FC08 GA01 GA06 GA16 GA20 GB01W GB01X GB01Y GB02W GB02X GB02Y GB03X GB04X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10W GB10X GB10Y GB13Y GB15Y GB17X HA08 HA18 4D048 AA06 AA13 AB02 AB07 AB10 BA01X BA03X BA06X BA07X BA08Y BA10X BA14X BA30X BA31X BA33Y BA36X BA41X BA42X BB01 BB02 BB16 CC46 CC50 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01B BA02B BA04A BA04B BA05A BA06A BA13B BB02A BB02B BB04A BB04B BB06A BB06B BC01A BC02A BC03A BC03B BC04A BC06A BC10A BC10B BC16A BC16B BC66A BC66B BC71A BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA03 CA08 CA13 CA14 CC26 EA02Y EA18 EB14Y EC28 EE09 FA03 FB07 FB15 FB23

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多孔質担体に触媒金属を担持してなり還
    元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰囲気中で一酸化炭
    素を水素に改質するCO改質触媒の粉末と、多孔質担体に
    NOx 吸蔵材と貴金属とを担持してなるNOx 吸蔵還元型触
    媒の粉末とを混合してなることを特徴とする排ガス浄化
    用触媒。
  2. 【請求項２】 多孔質担体に触媒金属を担持してなり還
    元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰囲気中で一酸化炭
    素を水素に改質するCO改質触媒からなる層を下層に形成
    し、多孔質担体にNOx 吸蔵材と貴金属とを担持してなる
    NOx 吸蔵還元型触媒からなる層を該CO改質触媒層の上層
    に形成したことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
  3. 【請求項３】 多孔質担体に触媒金属を担持してなり還
    元成分がストイキ〜リッチの排ガス雰囲気中で一酸化炭
    素を水素に改質するCO改質触媒を排ガス流路の上流側に
    配置し、多孔質担体にNOx 吸蔵材と貴金属とを担持して
    なるNOx 吸蔵還元型触媒を該CO改質触媒の下流側に配置
    したことを特徴とする排ガス浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記CO改質触媒はPt，Pd，Rh及び Fe2O3
    から選ばれる少なくとも一種をTiO2担体に担持してなる
    ことを特徴とする請求項１〜３に記載の排ガス浄化用触
    媒及び排ガス浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記NOx 吸蔵還元型触媒はアルカリ金属
    及び貴金属を塩基性担体に担持してなることを特徴とす
    る請求項１〜４に記載の排ガス浄化用触媒及び排ガス浄
    化装置。
  6. 【請求項６】 前記塩基性担体はZrO2， MgAl2O4， MgO
    及びこれらの複合酸化物から選ばれる少なくとも一種で
    あることを特徴とする請求項５に記載の排ガス浄化用触
    媒及び排ガス浄化装置。
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