JP5827477B2 - 触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
例えば小型2ストロークエンジンの排気ガスの特徴として、未燃焼のHCが非常に多いことが挙げられるのであるが、従来より汎用的に用いられている4ストロークエンジン用の触媒を単に流用しただけでは、十分な浄化性能を得ることができない。また、2ストロークエンジンの排気ガスは、著しく高温となるため、高い耐熱性を有した触媒が要求されている。このように、種々のエンジン特性に合った触媒を得ることは極めて困難となっているのが実情である。
本実施形態に係る触媒は、例えば2ストロークエンジン(特に二輪車が搭載するエンジンや汎用エンジン)から排出される排気ガスを浄化するためのもので、図1に示すように、第1水溶液調製工程S1と、第1ポアフィリング工程S2と、第1乾燥焼成工程S3と、第2水溶液調製工程S4と、第2ポアフィリング工程S5と、第2乾燥焼成工程S6とを経て製造されたものである。なお、本実施形態に係る触媒は、図2(a)に示すように、細孔を有する多孔質アルミナAから成り、その多孔質アルミナAの細孔内に貴金属(パラジウム(Pd)及びロジウム(Rh))が担持されるものとされている。
(実施例1):Pd、Rh、ZrO2(20wt%)−Al2O3
市販のγ−アルミナ粉末を100g、硝酸ジルコニル・2水和物を54g、精製水を70gをそれぞれ秤量した後、硝酸ジルコニル・2水和物を精製水に溶解させて水溶液を得た(第1水溶液調製工程)。かかる水溶液をポアフィリング法によりアルミナ担体(多孔質アルミナ)の細孔内に充填させ(第1ポアフィリング工程)、110℃に保持した乾燥器で6時間乾燥させた後、1100℃で5時間焼成した(第1乾燥焼成工程)。
第1乾燥焼成工程における焼成温度を1200℃とした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
第1乾燥焼成工程における焼成温度を900℃とした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
第1水溶液調製工程で秤量される硝酸ジルコニル・2水和物を135gとした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
第1水溶液調製工程で秤量される硝酸ジルコニル・2水和物を13.5gとした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
第2水溶液調製工程で秤量されるジニトロジアンミンPd硝酸溶液(8.5%)を60.8g、硝酸Rh溶液(4.5%)を5.5gとした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
第2水溶液調製工程で秤量されるジニトロジアンミンPd硝酸溶液(8.5%)を12.2g、硝酸Rh溶液(4.5%)を1.1gとした以外は、実施例1と同一工程にて得られた触媒である。
市販のγ−アルミナ粉末を100g、硝酸ジルコニル・2水和物を54gをそれぞれ秤量した後、硝酸ジルコニル・2水和物を150mlの精製水に溶解させて水溶液を得るとともに、当該水溶液にアルミナ担体を浸して含浸法を行うことによりジルコニアを担持させた。その後、ジルコニアが担持されたアルミナ担体を110℃に保持した乾燥器で6時間乾燥させた後、1100℃で5時間焼成した。
市販のγ−アルミナ粉末を100g、ジニトロジアンミンPd硝酸溶液(8.5%)を24g、硝酸Rh溶液(4.5%)を2.2g、ジニトロジアンミンPt硝酸溶液(4.5%)を11.1gをそれぞれ秤量した後、貴金属溶液の2倍量の精製水をアルミナ粉末に加え、撹拌しながら加熱して貴金属(Pd、Rh)を固着させた。その後、得られた粉末を110℃で6時間乾燥した後、600℃で4時間焼成した。このようにして得られた触媒担体をアルミナゾルと共に混合撹拌して触媒溶液を得るとともに、当該触媒溶液にハニカム構造体を浸漬させた後、乾燥焼成することにより比較例2を得た。なお、触媒溶液への浸漬により、触媒担体(アルミナ担体)1cm3あたりの貴金属の担持量が0.0026g(70g/ft3)とされた。
各触媒を担持させたハニカム構造体(実施例1〜7及び比較例1、2)を2ストロークエンジン(排気量25cc)の排気系に取り付け、エンジンを全開(7000rpm)で1時間駆動させることによりエージングを行った。その後、当該エンジンの排気系に触媒が担持されていないハニカム構造体を取り付け、排気ガス(HC)を測定して比較する実験を行った。かかる実験結果を図3のグラフに示した。
S2 第1ポアフィリング工程
S3 第1乾燥焼成工程
S4 第2水溶液調製工程
S5 第2ポアフィリング工程
S6 第2乾燥焼成工程
Claims (3)
- 多孔質アルミナの細孔内に貴金属が担持され、内燃機関から排出される排ガス中の炭化水素系化合物を浄化するための触媒の製造方法であって、
ジルコニウムを含む水溶液を調製する第1水溶液調製工程と、
前記多孔質アルミナの細孔にて生じる毛細管現象を利用したポアフィリング法により当該細孔内に前記第1水溶液調製工程で得られた水溶液を充填する第1ポアフィリング工程と、
該第1ポアフィリング工程にて細孔内に水溶液が充填された多孔質アルミナを乾燥及び900〜1200℃で焼成して当該細孔内にジルコニアの層を形成する第1乾燥焼成工程と、
貴金属を含む水溶液を調製する第2水溶液調製工程と、
前記ジルコニアの層が形成された多孔質アルミナの細孔にて生じる毛細管現象を利用したポアフィリング法により当該細孔内に前記第2水溶液調製工程で得られた水溶液を充填する第2ポアフィリング工程と、
該第2ポアフィリング工程にて細孔内に水溶液が充填された多孔質アルミナを乾燥及び焼成して前記ジルコニアが形成された当該細孔内に貴金属を担持させる第2乾燥焼成工程と、
を有することを特徴とする触媒の製造方法。 - 前記第2水溶液調製工程における貴金属はパラジウム(Pd)及びロジウム(Rh)から成り、前記第2乾燥焼成工程にてPd及びRhを同時に担持させることを特徴とする請求項1記載の触媒の製造方法。
- 前記第2水溶液調製工程で調製される水溶液内の前記PdとRhとの重量比は、20:1とされるとともに、前記第2ポアフィリング工程におけるPd及びRhの前記多孔質アルミナに対する含有量は、1〜5重量%とされたことを特徴とする請求項2記載の触媒の製造方法。
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