JP5488402B2 - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
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上記Rhの少なくとも一部は上記ZrLa系複合酸化物に担持され、該ZrLa系複合酸化物は上記活性アルミナに担持されており、
上記ZrLa系複合酸化物は、さらに、La及びCe以外の希土類金属R成分とアルカリ土類金属M成分とを含有することを特徴とする。
硝酸ジルコニウム、硝酸ランタン、希土類金属Rの硝酸塩及びアルカリ土類金属Mの硝酸塩の混合溶液に活性アルミナ粉末を混合して分散させ、これにアンモニア水を加えて沈殿(ジルコニウム、ランタン、希土類金属R、及びアルカリ土類金属Mを含む複合酸化物となる前駆体である水酸化物沈殿)を生成する。得られた沈殿物を濾過、洗浄し、200℃の温度に2時間保持する乾燥、並びに500℃の温度に2時間保持する焼成を行なう。これにより、活性アルミナ粒子にZrLaRM複合酸化物が担持されてなるZrLaRMO/Al2O3を得る。そうして、このZrLaRMO/Al2O3にRhを蒸発乾固法によって担持することにより、上記Rh触媒材を得る。このRh触媒材においては、Rhの多くは活性アルミナ粒子上のZrLaRM複合酸化物に担持され、少量のRhが活性アルミナ粒子に担持された状態になる。
表1に示す構成の実施例1〜11及び比較例1〜3に係る各排気ガス浄化用触媒を作製した。
上記Rh触媒材の製法により、希土類金属RとしてNdを採用し、アルカリ土類金属MとしてSrを採用したRh/ZrLaNdSrO/Al2O3を調製した。この触媒材をジルコニアバインダにてコージェライト製ハニカム担体に担持させて排気ガス浄化用触媒とした。ハニカム担体には他の触媒材及び酸素吸蔵材は担持していない。
ZrLaNdSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Nd2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:0.8:58.8(質量比)とする他は、実施例1と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約2質量%であり、上記(SrO+Nd2O3)割合は約3質量%である。
ZrLaNdSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Nd2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:1.2:58.4(質量比)とする他は、実施例1と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約3質量%であり、上記(SrO+Nd2O3)割合は約4質量%である。
上記Rh触媒材の製法により、希土類金属RとしてNdに代えてYを採用したRh/ZrLaYSrO/Al2O3を調製した。これを触媒材として、他は実施例1と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。ZrLaYSrO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Y2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:0.4:59.2(質量比)であり、SrO割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とY2O3とSrOとの総量に占めるSrO量の割合は約1質量%、(SrO+Y2O3)割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とY2O3とSrOとの総量に占めるSrOとY2O3との合計量の割合は約2質量%である。
ZrLaYSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Y2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:0.8:58.8(質量比)とする他は、実施例4と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約2質量%であり、上記(SrO+Y2O3)割合は約3質量%である。
ZrLaYSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Y2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:1.2:58.4(質量比)とする他は、実施例4と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約3質量%であり、上記(SrO+Y2O3)割合は約4質量%である。
上記Rh触媒材の製法により、希土類金属RとしてNdに代えてPrを採用したRh/ZrLaPrSrO/Al2O3を調製した。これを触媒材として、他は実施例1と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。ZrLaPrSrO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Pr2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:0.4:59.2(質量比)であり、SrO割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とPr2O3とSrOとの総量に占めるSrO量の割合は約1質量%、(SrO+Pr2O3)割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とPr2O3とSrOとの総量に占めるSrOとPr2O3との合計量の割合は約2質量%である。
ZrLaPrSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Pr2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:0.8:58.8(質量比)とする他は、実施例7と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約2質量%であり、上記(SrO+Pr2O3)割合は約3質量%である。
ZrLaPrSrO/Al2O3の組成をZrO2:La2O3:Pr2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.4:1.2:58.4(質量比)とする他は、実施例7と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。上記SrO割合は約3質量%であり、上記(SrO+Pr2O3)割合は約4質量%である。
上記Rh触媒材の製法により、アルカリ土類金属MとしてSrに代えてCaを採用したRh/ZrLaNdCaO/Al2O3を調製した。これを触媒材として、他は実施例1と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。ZrLaNdCaO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Nd2O3:CaO:Al2O3=38:2:0.4:0.4:59.2(質量比)であり、CaO割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とNd2O3とCaOとの総量に占めるCaO量の割合は約1質量%、(CaO+Nd2O3)割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とNd2O3とCaOとの総量に占めるCaOとNd2O3との合計量の割合は約2質量%である。
上記Rh触媒材の製法により、アルカリ土類金属MとしてSrに代えてCaを採用したRh/ZrLaPrCaO/Al2O3を調製した。これを触媒材として、他は実施例7と同じ構成の排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。ZrLaPrCaO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Pr2O3:CaO:Al2O3=38:2:0.4:0.4:59.2(質量比)であり、CaO割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とPr2O3とCaOとの総量に占めるCaO量の割合は約1質量%、(CaO+Pr2O3)割合、すなわち、ZrO2とLa2O3とPr2O3とCaOとの総量に占めるCaOとPr2O3との合計量の割合は約2質量%である。
上記Rh触媒材の製法により、希土類金属R及びアルカリ土類金属Mを共に含有しないRh/ZrLaO/Al2O3を調製した。この触媒材を構成するZrLaO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Al2O3=38:2:60(質量比)であり、Rh量は約0.4質量%である。この触媒材を用い、他は実施例1と同じ構成となるように、排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。
上記Rh触媒材の製法により、アルカリ土類金属Mを含有しないRh/ZrLaNdO/Al2O3を調製した。この触媒材を構成するZrLaNdO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Nd2O3:Al2O3=38:2:0.4:59.6(質量比)であり、Rh量は約0.4質量%である。この触媒材を用い、他は実施例1と同じ構成になるように、排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。
上記Rh触媒材の製法により、アルカリ土類金属Mを含有しないRh/ZrLaPrO/Al2O3を調製した。この触媒材を構成するZrLaPrO/Al2O3の組成はZrO2:La2O3:Pr2O3:Al2O3=38:2:0.4:59.6(質量比)であり、Rh量は約0.4質量%である。この触媒材を用い、他は実施例1と同じ構成になるように、排気ガス浄化用触媒(触媒材担持量;73g/L,Rh担持量;0.3g/L)を作製した。
実施例1〜11及び比較例1〜3の排気ガス浄化用触媒にベンチエージング処理を施した。これは、各触媒をエンジン排気系に取り付け、触媒入口ガス温度が900℃となるようにエンジン回転数を設定し、合計50時間の運転をするものである。
参考例触媒材(Rh/ZrLaSrO/Al2O3)及び比較例1の触媒材(Rh/ZrLaO/Al2O3)それぞれについて、2%O2と10vol%H2Oとを含有する雰囲気中、900℃、24時間のエージング処理を行ない、CO2の吸着・脱離能を昇温脱離(TPD)試験によって調べた。参考例触媒材は、上記Rh触媒材の製法により、アルカリ土類金属MとしてSrを採用し、且つ希土類金属Rを添加せずに調製したものである。すなわち、ZrO2:La2O3:SrO:Al2O3=38:2:0.7:59.3(質量比)の組成のZrLaSrO/Al2O3を調製し、これにRhを約0.4質量%担持させた。
Claims (3)
- 担体上に、Zrを主成分とし且つLa成分を含有するZrLa系複合酸化物と、活性アルミナと、Rhとを含有する触媒層が設けられている排気ガス浄化用触媒であって、
上記Rhの少なくとも一部は上記ZrLa系複合酸化物に担持され、該ZrLa系複合酸化物は上記活性アルミナに担持されており、
上記ZrLa系複合酸化物は、さらに、La及びCe以外の希土類金属R成分とアルカリ土類金属M成分とを含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 請求項1において、
上記ZrLa系複合酸化物は、上記希土類金属Rの酸化物をR2O3とし、上記アルカリ土類金属Mの酸化物をMOとするとき、ZrO2とLa2O3とR2O3とMOとの総量に占めるMO量の割合が1質量%以上3質量%以下であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 請求項1において、
上記ZrLa系複合酸化物は、上記希土類金属Rの酸化物をR2O3とし、上記アルカリ土類金属Mの酸化物をMOとするとき、ZrO2とLa2O3とR2O3とMOとの総量に占める、R2O3とMOとの合計量の割合が2質量%以上4質量%以下であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
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