JP3316879B2 - ディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒 - Google Patents
ディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒Info
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減し、かつサルフェートの排出量も低減する排ガス
浄化触媒に関する。
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減し、かつサルフェートの排出量も低減する排ガス
浄化触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排気ガス
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
【０００３】現在までに開発されているＤＥ排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
【０００４】一方オープン型ＳＯＦ分解触媒は、例えば
特開平１−１７１６２６号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に白金族金属などの酸化触媒を担持
した触媒が利用され、ＣＯやＨＣとともにディーゼルパ
ティキュレート中のＳＯＦを酸化分解して浄化する。こ
のオープン型ＳＯＦ分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はＤＥや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
特開平１−１７１６２６号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に白金族金属などの酸化触媒を担持
した触媒が利用され、ＣＯやＨＣとともにディーゼルパ
ティキュレート中のＳＯＦを酸化分解して浄化する。こ
のオープン型ＳＯＦ分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はＤＥや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでオープン型Ｓ
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 を吸着する性質を有している。そのためＤＥの排
気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が約３００℃以上の高温となると、吸着
されていたＳＯ2 がＰｔなどの触媒金属の触媒作用によ
り酸化される。あるいは排気ガス中に浮遊しているＳＯ
2 がＰｔなどの触媒作用により直接酸化される。したが
ってＳＯ2 はＳＯ3 として排出されるため、パティキュ
レート量が増大するという問題がある。これは、ＳＯ2
はパティキュレートとして測定されないが、ＳＯ3 はパ
ティキュレートとして測定されるためである。特にＤＥ
においては排気ガス中に酸素ガスが充分存在し、ＳＯ2
の酸化反応が生じやすい。そしてＳＯ3 は排気ガス中に
多量に存在する水蒸気と容易に反応してＨ2 ＳＯ4 を形
成する。なお、ＳＯ3 とＨ2 ＳＯ4 をまとめて以下、サ
ルフェートという。
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 を吸着する性質を有している。そのためＤＥの排
気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が約３００℃以上の高温となると、吸着
されていたＳＯ2 がＰｔなどの触媒金属の触媒作用によ
り酸化される。あるいは排気ガス中に浮遊しているＳＯ
2 がＰｔなどの触媒作用により直接酸化される。したが
ってＳＯ2 はＳＯ3 として排出されるため、パティキュ
レート量が増大するという問題がある。これは、ＳＯ2
はパティキュレートとして測定されないが、ＳＯ3 はパ
ティキュレートとして測定されるためである。特にＤＥ
においては排気ガス中に酸素ガスが充分存在し、ＳＯ2
の酸化反応が生じやすい。そしてＳＯ3 は排気ガス中に
多量に存在する水蒸気と容易に反応してＨ2 ＳＯ4 を形
成する。なお、ＳＯ3 とＨ2 ＳＯ4 をまとめて以下、サ
ルフェートという。
【０００６】そこで特公平２−３２９３４号公報などに
は、サルフェート抑制成分としてバナジウムなどの第３
成分を添加する方法が開示されている。しかしバナジウ
ムなどは触媒金属のＨＣ，ＣＯ，ＳＯＦに対する活性ま
で低下させるという欠点がある。また、特開平１−１７
１６２６号公報や特開平３−３８２５５号公報には、チ
タニア、ジルコニアなどアルミナ以外のコート材を用
い、それにＰｔなどの触媒金属を担持させた排ガス浄化
触媒が開示されている。これらの無機酸化物はＳＯ 2 の
吸着がないためサルフェートの排出がないと考えられて
いたが、排ガス中に浮遊しているＳＯ2 の酸化を防止す
ることまではできなかった。また、これらのコート材で
は高温での触媒金属のシンタリングにより酸化活性が低
下しやすいという問題もある。
は、サルフェート抑制成分としてバナジウムなどの第３
成分を添加する方法が開示されている。しかしバナジウ
ムなどは触媒金属のＨＣ，ＣＯ，ＳＯＦに対する活性ま
で低下させるという欠点がある。また、特開平１−１７
１６２６号公報や特開平３−３８２５５号公報には、チ
タニア、ジルコニアなどアルミナ以外のコート材を用
い、それにＰｔなどの触媒金属を担持させた排ガス浄化
触媒が開示されている。これらの無機酸化物はＳＯ 2 の
吸着がないためサルフェートの排出がないと考えられて
いたが、排ガス中に浮遊しているＳＯ2 の酸化を防止す
ることまではできなかった。また、これらのコート材で
は高温での触媒金属のシンタリングにより酸化活性が低
下しやすいという問題もある。
【０００７】さらに、触媒金属の酸化活性が高いほどサ
ルフェートの排出量も増大するため、触媒金属の酸化活
性を下げることも行われているが、この場合はＨＣ、Ｃ
Ｏ及びＳＯＦの浄化性能も低下してしまう。すなわちＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化とサルフェートの排出量の低
減とを両立させることは従来困難であった。本発明は上
記した事情に鑑みてなされたものであり、ＨＣ、ＣＯ及
びＳＯＦの浄化率を高く維持するとともに、サルフェー
トの排出量を低減することを目的とする。
ルフェートの排出量も増大するため、触媒金属の酸化活
性を下げることも行われているが、この場合はＨＣ、Ｃ
Ｏ及びＳＯＦの浄化性能も低下してしまう。すなわちＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化とサルフェートの排出量の低
減とを両立させることは従来困難であった。本発明は上
記した事情に鑑みてなされたものであり、ＨＣ、ＣＯ及
びＳＯＦの浄化率を高く維持するとともに、サルフェー
トの排出量を低減することを目的とする。
【０００８】
【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ＤＥ用排ガス浄化触媒は、担体基材と、担体基材の
表面に形成されＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 −ＴｉＯ
2 ，ＳｉＯ2 −ＺｒＯ 2 ，ＴｉＯ2 −ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，及びゼオライ
トから選ばれる少なくとも１種の無機酸化物と活性炭と
の混合コート層と、混合コート層に担持された触媒金属
と、からなることを特徴とする。
明のＤＥ用排ガス浄化触媒は、担体基材と、担体基材の
表面に形成されＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 −ＴｉＯ
2 ，ＳｉＯ2 −ＺｒＯ 2 ，ＴｉＯ2 −ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ
2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，及びゼオライ
トから選ばれる少なくとも１種の無機酸化物と活性炭と
の混合コート層と、混合コート層に担持された触媒金属
と、からなることを特徴とする。
【０００９】担体基材は従来のガソリンエンジンに用い
られている排気ガス浄化触媒の担体基材と同様のもので
あり、モノリス担体基材、フォームフィルタ、ハニカム
フィルタ、ペレットなどが用いられる。その材質はコー
ジェライトなどのセラミックス、あるいは金属から選ば
れる。本発明の最大の特徴は、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｓ
ｉＯ2 −ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2−ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 −Ｚ
ｒＯ2 ，ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ 3 ，及びゼオライトから選ばれる少なくとも１種の
無機酸化物と、活性炭とが混合されてなる混合コート層
をもち、Ｐｔなどの酸化触媒金属をこの混合コート層に
担持したところにある。これにより後述するようにサル
フェートの排出量が低減される。
られている排気ガス浄化触媒の担体基材と同様のもので
あり、モノリス担体基材、フォームフィルタ、ハニカム
フィルタ、ペレットなどが用いられる。その材質はコー
ジェライトなどのセラミックス、あるいは金属から選ば
れる。本発明の最大の特徴は、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｓ
ｉＯ2 −ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2−ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 −Ｚ
ｒＯ2 ，ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ 3 ，及びゼオライトから選ばれる少なくとも１種の
無機酸化物と、活性炭とが混合されてなる混合コート層
をもち、Ｐｔなどの酸化触媒金属をこの混合コート層に
担持したところにある。これにより後述するようにサル
フェートの排出量が低減される。
【００１０】混合コート層中の無機酸化物と活性炭との
混合比率は、重量比で無機酸化物／活性炭＝４／１〜１
／１の範囲が好ましい。無機酸化物がこの範囲より多く
なるとサルフェートの排出を低減する効果が得られず、
活性炭がこの範囲より多くなるとコート層の剥離等を起
こす原因となるとなる。なお、混合コート層に存在する
活性炭に、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｖなどの遷移金属
を担持させることも好ましい。これによりサルフェート
を分解する性能が一層高まると考えられ、サルフェート
の排出を一層低減することができる。
混合比率は、重量比で無機酸化物／活性炭＝４／１〜１
／１の範囲が好ましい。無機酸化物がこの範囲より多く
なるとサルフェートの排出を低減する効果が得られず、
活性炭がこの範囲より多くなるとコート層の剥離等を起
こす原因となるとなる。なお、混合コート層に存在する
活性炭に、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｖなどの遷移金属
を担持させることも好ましい。これによりサルフェート
を分解する性能が一層高まると考えられ、サルフェート
の排出を一層低減することができる。
【００１１】触媒金属としては、従来より用いられてい
るＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの貴金属触媒、あるいはＣｕな
どの卑金属触媒を種々組み合わせて用いることができ
る。
るＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈなどの貴金属触媒、あるいはＣｕな
どの卑金属触媒を種々組み合わせて用いることができ
る。
【００１２】
【作用】本発明のＤＥ用排ガス浄化触媒では、混合コー
ト層中の無機酸化物はＳＯ2 の吸着作用がないため、排
ガス中のＳＯ2 は混合コート層にはほとんど吸着されず
そのまま排出される。したがって従来の活性アルミナコ
ート層＋触媒金属からなる浄化触媒のように、ＳＯ2 が
吸着して酸化されるのが防止されサルフェートの生成が
防止されるとともに、混合コート層に担持されている触
媒金属の硫黄による被毒が防止される。
ト層中の無機酸化物はＳＯ2 の吸着作用がないため、排
ガス中のＳＯ2 は混合コート層にはほとんど吸着されず
そのまま排出される。したがって従来の活性アルミナコ
ート層＋触媒金属からなる浄化触媒のように、ＳＯ2 が
吸着して酸化されるのが防止されサルフェートの生成が
防止されるとともに、混合コート層に担持されている触
媒金属の硫黄による被毒が防止される。
【００１３】一方、排ガス中に浮遊しているＳＯ2 が直
接触媒金属により酸化され、サルフェートが生成する場
合がある。しかしサルフェート吸着容量が大きな活性炭
が、生成したサルフェートを吸着して蓄積する。また活
性炭は温度が上昇（４００〜５００℃）すると、活性炭
自身あるいは活性炭に吸着されている炭化水素化合物
が、サルフェートを分解してガス化するという作用をも
つと考えられる。したがって活性炭に蓄積されたサルフ
ェートは脱離しにくい形で保持されているか、あるいは
分解・ガス化して放出され、サルフェートとしての排出
が防止されている。
接触媒金属により酸化され、サルフェートが生成する場
合がある。しかしサルフェート吸着容量が大きな活性炭
が、生成したサルフェートを吸着して蓄積する。また活
性炭は温度が上昇（４００〜５００℃）すると、活性炭
自身あるいは活性炭に吸着されている炭化水素化合物
が、サルフェートを分解してガス化するという作用をも
つと考えられる。したがって活性炭に蓄積されたサルフ
ェートは脱離しにくい形で保持されているか、あるいは
分解・ガス化して放出され、サルフェートとしての排出
が防止されている。
【００１４】一方、被毒が防止された触媒金属は、ＳＯ
2 の吸着とは無関係にＨＣ，ＣＯ及びＳＯＦを酸化して
浄化する。
2 の吸着とは無関係にＨＣ，ＣＯ及びＳＯＦを酸化して
浄化する。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）市販の石炭系活性炭を粉砕して粒径０．５
〜１０μｍの活性炭粉末とし、市販の平均粒径１０μｍ
のＳｉＯ2 粉末と、蒸留水、シリカゾル及び界面活性剤
と混合してスラリーを作製した。スラリー中の活性炭と
ＳｉＯ2 の混合比は、重量比で１対１である。
〜１０μｍの活性炭粉末とし、市販の平均粒径１０μｍ
のＳｉＯ2 粉末と、蒸留水、シリカゾル及び界面活性剤
と混合してスラリーを作製した。スラリー中の活性炭と
ＳｉＯ2 の混合比は、重量比で１対１である。
【００１６】次に直径３０ｍｍ、長さ５０ｍｍの円柱状
コージェライト製ハニカム担体を上記スラリー中に浸漬
し、引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、１２０
℃で２時間乾燥し、４００℃で２時間焼成して、ＳｉＯ
2 と活性炭とからなる混合コート層を形成した。混合コ
ート層は、ハニカム担体１リットル当たり１５０ｇの量
で形成されていた。
コージェライト製ハニカム担体を上記スラリー中に浸漬
し、引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、１２０
℃で２時間乾燥し、４００℃で２時間焼成して、ＳｉＯ
2 と活性炭とからなる混合コート層を形成した。混合コ
ート層は、ハニカム担体１リットル当たり１５０ｇの量
で形成されていた。
【００１７】続いて、混合コート層をもつハニカム担体
は、白金アンミン水溶液に浸漬され、乾燥・焼成工程を
経て、１リットル当たり１．５ｇのＰｔが担持され本実
施例のＤＥ用排ガス浄化触媒が形成された。なお上記方
法以外に、ＳｉＯ2 粉末にＰｔを先に担持させ、それに
活性炭を混合してスラリーとし、このスラリーからハニ
カム体に混合コート層を形成しても、本実施例と同様の
排ガス浄化触媒を形成することができる。 （実施例２）白金アンミン水溶液の代わりに硝酸パラジ
ウム水溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、
実施例２の排ガス浄化触媒を形成した。Ｐｄの担持量
は、触媒１リットル当たり１．５ｇである。 （実施例３）ＳｉＯ2 粉末に代えてＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ
3 粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施
例３の排ガス浄化触媒を形成した。 （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、実施例４の排ガス
浄化触媒を形成した。 （実施例５）ＳｉＯ2 粉末に代えてゼオライト（ＺＳＭ
−５）粉末を用いたこと、及び白金アンミン水溶液の代
わりに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、実施例５の排ガス浄化触媒を形成し
た。Ｐｄの担持量は、触媒１リットル当たり１．５ｇで
ある。 （実施例６）実施例１と同様の活性炭粉末に硝酸第一鉄
水溶液を含浸させ、蒸発乾固して活性炭１００ｇ当たり
０．１３モルのＦｅを担持させた。
は、白金アンミン水溶液に浸漬され、乾燥・焼成工程を
経て、１リットル当たり１．５ｇのＰｔが担持され本実
施例のＤＥ用排ガス浄化触媒が形成された。なお上記方
法以外に、ＳｉＯ2 粉末にＰｔを先に担持させ、それに
活性炭を混合してスラリーとし、このスラリーからハニ
カム体に混合コート層を形成しても、本実施例と同様の
排ガス浄化触媒を形成することができる。 （実施例２）白金アンミン水溶液の代わりに硝酸パラジ
ウム水溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、
実施例２の排ガス浄化触媒を形成した。Ｐｄの担持量
は、触媒１リットル当たり１．５ｇである。 （実施例３）ＳｉＯ2 粉末に代えてＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ
3 粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施
例３の排ガス浄化触媒を形成した。 （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、実施例４の排ガス
浄化触媒を形成した。 （実施例５）ＳｉＯ2 粉末に代えてゼオライト（ＺＳＭ
−５）粉末を用いたこと、及び白金アンミン水溶液の代
わりに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、実施例５の排ガス浄化触媒を形成し
た。Ｐｄの担持量は、触媒１リットル当たり１．５ｇで
ある。 （実施例６）実施例１と同様の活性炭粉末に硝酸第一鉄
水溶液を含浸させ、蒸発乾固して活性炭１００ｇ当たり
０．１３モルのＦｅを担持させた。
【００１８】次に実施例１と同様のＳｉＯ2 粉末に白金
アンミン水溶液を含浸させ、蒸発乾固してＳｉＯ2 １０
０ｇ当たり２ｇのＰｔを担持した。上記２種類の担持粉
末からスラリーを調整し、実施例１と同様にして混合コ
ート層を形成して本実施例の排ガス浄化触媒を得た。混
合コート層の被覆量は実施例１と同様である。したがっ
て混合コート層中のＰｔは触媒１リットル当たり１．５
ｇで実施例１と同様であり、活性炭に約０．１モルのＦ
ｅが担持されていること以外は実施例１の触媒と同様の
構成である。 （実施例７）予めＰｔが担持されたＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ
3 粉末と、予めＣｏが担持された活性炭粉末を用い、実
施例６と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。混合コ
ート層の被覆量は実施例１と同様である。したがって混
合コート層中のＰｔは触媒１リットル当たり１．５ｇで
実施例１と同様であり、活性炭に約０．１モルのＣｏが
担持されていること以外は実施例３の触媒と同様の構成
である。 （実施例８）予めＰｔが担持されたＴｉＯ2 粉末と、予
めＭｎが担持された活性炭粉末を用い、実施例６と同様
にして排ガス浄化触媒を形成した。混合コート層の被覆
量は実施例１と同様である。したがって混合コート層中
のＰｔは触媒１リットル当たり１．５ｇで実施例１と同
様であり、活性炭に約０．１モルのＭｎが担持されてい
ること以外は実施例４の触媒と同様の構成である。 （実施例９）予めＰｄが担持されたゼオライト（ＺＳＭ
−５）粉末と、予めＣｕが担持された活性炭粉末を用
い、実施例６と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。
混合コート層の被覆量は実施例１と同様である。したが
って混合コート層中のＰｄが触媒１リットル当たり１．
５ｇであること及び活性炭に約０．１モルのＣｕが担持
されていること以外は実施例５の触媒と同様の構成であ
る。 （実施例１０）Ｆｅの代わりにＶが同量担持された活性
炭粉末を用いたこと以外は実施例６と同様にして排ガス
浄化触媒を形成した。混合コート層の活性炭には約０．
１モルのＶが担持されている。 （比較例１）実施例１のスラリーの代わりに、平均粒径
１０μｍの活性アルミナ粉末と、アルミナゾル、硝酸ア
ルミニウムなどからなるスラリーを用いたこと以外は実
施例１と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。アルミ
ナ被覆層の量は触媒１リットル当たり１５０ｇである。 （比較例２）実施例１のスラリーから活性炭粉末を除い
たスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして排
ガス浄化触媒を形成した。ＳｉＯ2 被覆層の量は触媒１
リットル当たり１５０ｇである。 （比較例３）実施例１のスラリーから活性炭粉末を除い
たスラリーを用い、Ｐｔの代わりにＰｄを担持したこと
以外は実施例１と同様にして排ガス浄化触媒を形成し
た。ＳｉＯ2 被覆層の量は触媒１リットル当たり１５０
ｇであり、Ｐｄは触媒１リットル当たり１．５ｇ担持さ
れている。 （試験例）上記の各排ガス浄化触媒をそれぞれ石英ガラ
ス管に充填し、表１の組成の試験ガスを入ガス温度が４
００℃となるように加熱して、１０リットル／分の流量
でそれぞれの石英管に導入する。そして出ガス中の粒子
状物質（この場合はＨ2 ＳＯ4 粒子）の量（排出量）を
粉塵計で連続的に２時間測定した。一部の結果を図１に
示す。
アンミン水溶液を含浸させ、蒸発乾固してＳｉＯ2 １０
０ｇ当たり２ｇのＰｔを担持した。上記２種類の担持粉
末からスラリーを調整し、実施例１と同様にして混合コ
ート層を形成して本実施例の排ガス浄化触媒を得た。混
合コート層の被覆量は実施例１と同様である。したがっ
て混合コート層中のＰｔは触媒１リットル当たり１．５
ｇで実施例１と同様であり、活性炭に約０．１モルのＦ
ｅが担持されていること以外は実施例１の触媒と同様の
構成である。 （実施例７）予めＰｔが担持されたＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ
3 粉末と、予めＣｏが担持された活性炭粉末を用い、実
施例６と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。混合コ
ート層の被覆量は実施例１と同様である。したがって混
合コート層中のＰｔは触媒１リットル当たり１．５ｇで
実施例１と同様であり、活性炭に約０．１モルのＣｏが
担持されていること以外は実施例３の触媒と同様の構成
である。 （実施例８）予めＰｔが担持されたＴｉＯ2 粉末と、予
めＭｎが担持された活性炭粉末を用い、実施例６と同様
にして排ガス浄化触媒を形成した。混合コート層の被覆
量は実施例１と同様である。したがって混合コート層中
のＰｔは触媒１リットル当たり１．５ｇで実施例１と同
様であり、活性炭に約０．１モルのＭｎが担持されてい
ること以外は実施例４の触媒と同様の構成である。 （実施例９）予めＰｄが担持されたゼオライト（ＺＳＭ
−５）粉末と、予めＣｕが担持された活性炭粉末を用
い、実施例６と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。
混合コート層の被覆量は実施例１と同様である。したが
って混合コート層中のＰｄが触媒１リットル当たり１．
５ｇであること及び活性炭に約０．１モルのＣｕが担持
されていること以外は実施例５の触媒と同様の構成であ
る。 （実施例１０）Ｆｅの代わりにＶが同量担持された活性
炭粉末を用いたこと以外は実施例６と同様にして排ガス
浄化触媒を形成した。混合コート層の活性炭には約０．
１モルのＶが担持されている。 （比較例１）実施例１のスラリーの代わりに、平均粒径
１０μｍの活性アルミナ粉末と、アルミナゾル、硝酸ア
ルミニウムなどからなるスラリーを用いたこと以外は実
施例１と同様にして排ガス浄化触媒を形成した。アルミ
ナ被覆層の量は触媒１リットル当たり１５０ｇである。 （比較例２）実施例１のスラリーから活性炭粉末を除い
たスラリーを用いたこと以外は実施例１と同様にして排
ガス浄化触媒を形成した。ＳｉＯ2 被覆層の量は触媒１
リットル当たり１５０ｇである。 （比較例３）実施例１のスラリーから活性炭粉末を除い
たスラリーを用い、Ｐｔの代わりにＰｄを担持したこと
以外は実施例１と同様にして排ガス浄化触媒を形成し
た。ＳｉＯ2 被覆層の量は触媒１リットル当たり１５０
ｇであり、Ｐｄは触媒１リットル当たり１．５ｇ担持さ
れている。 （試験例）上記の各排ガス浄化触媒をそれぞれ石英ガラ
ス管に充填し、表１の組成の試験ガスを入ガス温度が４
００℃となるように加熱して、１０リットル／分の流量
でそれぞれの石英管に導入する。そして出ガス中の粒子
状物質（この場合はＨ2 ＳＯ4 粒子）の量（排出量）を
粉塵計で連続的に２時間測定した。一部の結果を図１に
示す。
【００１９】次いで上記試験ガスからＳＯ2 を除いたガ
スを同様に導入し、４００℃から２５℃／分の昇温速度
で５００℃まで加熱して、その間の出ガス中の粒子状物
質の量（脱離量）を同様に連続的に測定した。一部の結
果を図２に示す。上記試験の結果を表２及び図１と図２
に示す。表２中の排出量と脱離量は、それぞれ図１及び
図２のグラフの安定期に相当する値である。
スを同様に導入し、４００℃から２５℃／分の昇温速度
で５００℃まで加熱して、その間の出ガス中の粒子状物
質の量（脱離量）を同様に連続的に測定した。一部の結
果を図２に示す。上記試験の結果を表２及び図１と図２
に示す。表２中の排出量と脱離量は、それぞれ図１及び
図２のグラフの安定期に相当する値である。
【００２０】また実施例１〜５及び比較例１〜３の各排
ガス浄化触媒について、Ｎ2 −Ｏ2−Ｃ2 Ｈ4 −Ｃ3 Ｈ
6 −ＣＯ−ＮＯ組成の混合ガスを１０リットル／分の流
量でそれぞれ導入し、室温から３０℃／分の昇温速度で
加熱した場合のＨＣ及びＣＯの５０％浄化温度を測定し
た。ここで５０％浄化温度とは、混合ガス中のＨＣまた
はＣＯの５０％が触媒によってＨ2 ＯまたはＣＯ2 に浄
化されるときの触媒入ガス温度をいう。結果を表２に示
す。
ガス浄化触媒について、Ｎ2 −Ｏ2−Ｃ2 Ｈ4 −Ｃ3 Ｈ
6 −ＣＯ−ＮＯ組成の混合ガスを１０リットル／分の流
量でそれぞれ導入し、室温から３０℃／分の昇温速度で
加熱した場合のＨＣ及びＣＯの５０％浄化温度を測定し
た。ここで５０％浄化温度とは、混合ガス中のＨＣまた
はＣＯの５０％が触媒によってＨ2 ＯまたはＣＯ2 に浄
化されるときの触媒入ガス温度をいう。結果を表２に示
す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】 （評価）比較例１の排ガス浄化触媒では、ＳＯ2 のアル
ミナ層への吸着により排出開始時間が遅れているが、図
１に示すように吸着が飽和すると急激にサルフェートが
排出されている。そして図２では、２時間の間に吸着・
蓄積されていた大量のサルフェートが昇温中に脱離して
そのまま排出されることが示されている。
ミナ層への吸着により排出開始時間が遅れているが、図
１に示すように吸着が飽和すると急激にサルフェートが
排出されている。そして図２では、２時間の間に吸着・
蓄積されていた大量のサルフェートが昇温中に脱離して
そのまま排出されることが示されている。
【００２３】また比較例２では、ＳｉＯ2 にはＳＯ2 の
吸着がほとんど生じないために、生成したサルフェート
は直ちに排出され、蓄積もされないため脱離量も低い。
しかし図１よりわかるように、サルフェート生成反応そ
のものは抑制されておらず、初期から多量のサルフェー
トが排出されている。一方、混合コート層に活性炭を含
む実施例１では、生成したサルフェートを活性炭が長時
間吸着するために排出開始時間が遅れている。また排出
量も比較例に比べて極めて少なくなっている。さらに脱
離量も比較例１に比べて極めて少ないことから、活性炭
に吸着・蓄積されたサルフェートはそのまま脱離せず、
何らかの反応によりガス状となって脱離したことが裏付
けられる。
吸着がほとんど生じないために、生成したサルフェート
は直ちに排出され、蓄積もされないため脱離量も低い。
しかし図１よりわかるように、サルフェート生成反応そ
のものは抑制されておらず、初期から多量のサルフェー
トが排出されている。一方、混合コート層に活性炭を含
む実施例１では、生成したサルフェートを活性炭が長時
間吸着するために排出開始時間が遅れている。また排出
量も比較例に比べて極めて少なくなっている。さらに脱
離量も比較例１に比べて極めて少ないことから、活性炭
に吸着・蓄積されたサルフェートはそのまま脱離せず、
何らかの反応によりガス状となって脱離したことが裏付
けられる。
【００２４】さらに実施例６と実施例１との比較より、
活性炭にＦｅを担持させることにより排出開始時間がさ
らに遅延するとともに、排出量及び脱離量ともに低減
し、この手段がサルフェートの排出低減に極めて有効で
あることが明らかである。また表１を検討すると、他の
実施例の排ガス浄化触媒もサルフェートの排出低減に有
効であり、かつＨＣとＣＯの浄化性能は活性炭を含まな
い従来の排ガス浄化触媒と同等以上のレベルにあること
が明らかである。なお、触媒金属はＰｔよりもＰｄの方
がサルフェート排出を低減できるが、反面ＨＣ及びＣＯ
の浄化性能に劣ることが改めて確認される。
活性炭にＦｅを担持させることにより排出開始時間がさ
らに遅延するとともに、排出量及び脱離量ともに低減
し、この手段がサルフェートの排出低減に極めて有効で
あることが明らかである。また表１を検討すると、他の
実施例の排ガス浄化触媒もサルフェートの排出低減に有
効であり、かつＨＣとＣＯの浄化性能は活性炭を含まな
い従来の排ガス浄化触媒と同等以上のレベルにあること
が明らかである。なお、触媒金属はＰｔよりもＰｄの方
がサルフェート排出を低減できるが、反面ＨＣ及びＣＯ
の浄化性能に劣ることが改めて確認される。
【００２５】
【発明の効果】したがって本発明のＤＥ用排ガス浄化触
媒によれば、ＨＣ，ＣＯ，ＳＯＦの高い浄化性能を維持
しつつサルフェートの排出量を大きく低減することがで
きる。また活性炭粉末はＳＯＦの吸着性にも優れ、吸着
されたＳＯＦは触媒金属により効率良く酸化分解を受け
るので、ＳＯＦの排出量が一層低減される。
媒によれば、ＨＣ，ＣＯ，ＳＯＦの高い浄化性能を維持
しつつサルフェートの排出量を大きく低減することがで
きる。また活性炭粉末はＳＯＦの吸着性にも優れ、吸着
されたＳＯＦは触媒金属により効率良く酸化分解を受け
るので、ＳＯＦの排出量が一層低減される。
【図１】排ガス相当の試験ガスを導入したときの、時間
とサルフェート排出量の関係を示すグラフである。
とサルフェート排出量の関係を示すグラフである。
【図２】ＳＯ2 を含まないガスを導入して昇温したとき
の、各触媒に蓄積されていたサルフェートの脱離状態を
示し、時間とサルフェート排出量の関係を示すグラフで
ある。
の、各触媒に蓄積されていたサルフェートの脱離状態を
示し、時間とサルフェート排出量の関係を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/89 Ｂ０１Ｊ 32/00 29/44 23/64 １０４Ａ 29/46 １０２Ａ 32/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 担体基材と、 該担体基材の表面に形成されＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｓｉ
Ｏ2 −ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 −ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 −Ｚｒ
Ｏ2 ，ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 ，
及びゼオライトから選ばれる少なくとも１種の無機酸化
物と活性炭との混合コート層と、 該混合コート層に担持された触媒金属と、からなること
を特徴とするディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒。 - 【請求項２】 前記活性炭にはＦｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ
及びＶから選ばれる遷移金属が担持されている請求項１
に記載のディーゼルエンジン用排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21923792A JP3316879B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | ディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21923792A JP3316879B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | ディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663411A JPH0663411A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3316879B2 true JP3316879B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=16732366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21923792A Expired - Fee Related JP3316879B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | ディーゼルエンジン用排ガス浄化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316879B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11209117A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-03 | Ube Ind Ltd | 液化炭酸製造用粗製炭酸ガスの精製方法及び精製装置 |
| DE19931902A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-18 | Consortium Elektrochem Ind | Verfahren zur Herstellung von monolithischen Oxidationskatalysatoren und deren Verwendung bei der Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen |
| JP4695962B2 (ja) * | 2005-10-20 | 2011-06-08 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 排気ガス浄化用酸化触媒、それを用いた一体構造型酸化触媒及び排気ガス浄化方法 |
| CN102527443B (zh) * | 2011-12-13 | 2015-04-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 覆盖有炭层的泡沫金属载体及煅烧工艺 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP21923792A patent/JP3316879B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0663411A (ja) | 1994-03-08 |
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