JPH04180835A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の排気系（こ配置され、内燃機関より
排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒の製
造方法に関する。

［従来の技術］ 例えば自動車の排気系には、従来よりモノリス触媒ある
いはペレット触媒なとの排気カス浄化用触媒が設けられ
ている。例えば特開昭４８−１０３４８４号公報には、
アルミナを含む触媒担体に白金族触媒金属あるいは金属
の酸化物を担持させた排気ガス浄化用触媒が開示されて
いる。

このような従来の排気ガス浄化用触媒を製造するには、
例えばハニカム状のコージェライト質モノリス担体基材
に活性アルミナからなる触媒担持層を形成する。そして
ジニトロジアンミン白金、硝酸ロジウム、硝酸パラジウ
ムなどの水溶性の白金族触媒金属化合物を溶解した水溶
液をこの触媒担持層に接触させ、焼成することにより白
金族触媒金属を触媒担持層に担持している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した排気ガス浄化用触媒は、ＨＣ，ＣｏおよびＮＯ
Ｘを効率良く浄化し、公害防止に奇与している。そして
この排気ガス浄化用触媒は、現在の排気カス規制に十分
適合している。しかしながら今後予想される排気ガス規
制においては、さらにＨＣ，Ｇｏの規制が強化されるこ
とか予測される。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
ＮＯｘ浄化性能を従来と同等に維持しつつ、ＨＣ，Ｃｏ
の浄化性能を一層向上させることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の排気ガス浄化用触媒は、比表面積１００ｍ２／
Ｑ以上の高活性セリア粉末に白金族触媒金属化合物含有
溶液を接触させ次いで焼成して白金族触媒金属か担持さ
れたセリア・触媒粉末とする第１工程と、 セリア・触媒粉末と活性アルミナ粉末とを混合してスラ
リーとしこのスラリーを触媒担体基材に被覆し焼成して
触媒担持層を形成する第２工程と、触媒担持層にさらに
白金族触媒金属を担持させる第３工程と、よりなること
を特徴とする。

本発明の一つの特徴は、比表面積１００ｍ２／ｑ以上の
高活性セリア粉末を用いるところにある。

セリアは公知のように酸素貯蔵性能を有している。

したかって比表面積か大きな高活性セリア粉末は、極め
て酸素貯蔵能に優れ、白金族触媒金属の触媒作用を一層
促進する作用をもつ。比表面積が１００ｍ２／Ｃｌより
小さくなると、酸素貯蔵性能か低下し、触媒の浄化性能
が低下する。

第１工程では、この高活性セリア粉末と白金族触媒金属
化合物含有溶液とを接触させ、次いて焼成する。これに
より高活性セリア粉末に白金族触媒金属が担持される。

なお、白金族触媒金属としては、白金、ロジウム、パラ
ジウムから選択される。担持量はセリア粉末１００重量
部に対して０゜１〜６重量部の範囲が好ましい。また、
この触媒金属含有溶液としてはコロイド溶液が好ましく
、ＰＶＡ保護法によるコロイド、エマルジョン法による
コロイド、Ｔｕｒｋｅｖ　ｉ　ｃｈ法によるコロイドな
どが知られている。

第２工程では、第１工程で得られたセリア・触媒粉末と
活性アルミナ粉末とが混合されてスラリーとされ、この
スラリーから触媒担持層が形成される。これは触媒担体
基材をスラリー中に浸漬し、引上げて余分なスラリーを
吹き飛し所定温度で焼成することで従来と同様に行うこ
とができる。なあ、触媒担持層におけるセリアとアルミ
ナとの比率は、重量比でセリア／アルミナ−１１５〜１
／１程度が好ましい。

触媒担体基材としては、ハニカム形状のモノリス担体基
材、ペレット状担体基材、メタル担体基材など、従来公
知のものをそのまま用いることができる。その材質も、
コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネルなどの
セラミックス、フェライト鋼などの耐熱性金属など、従
来と同様のものを利用できる。

なお活性アルミナ粉末には、ランタナあるいは焼成によ
りランタナとなるランタン化合物を含むことが望ましい
。これにより活性アルミナの耐熱性が向上し、高い触媒
性能を長期間維持することができる。このランタナの含
有量は、活性アルミナ１００重量部に対して５〜６０重
量部の範囲が望ましい。

第３工程では、上記触媒担持層にざらに白金族触媒金属
が担持される。ここで担持される触媒金属は、第１工程
でセリア粉末に担持されるものと同一でもよいし異なる
ものを用いることもできる。

またＰｉ、Ｒｈ、Ｐｄの伯に、イリジウム、ルテニウム
、オスミウムなどの貴金属、あるいはクロム、ニッケル
、バナジウム、銅、コバルト、マンガンなどの卑金属を
添加することもできる。

上記触媒担持層に担持される触媒金属の担持量は、目的
とする性能、コストなどの条件により、従来と同様に種
々選択することができる。そしてこの担持は、触媒金属
化合物の水溶液などを含浸させ、焼成することにより従
来と同様に行うことができる。

［発明の作用および効果コ 本発明の排気ガス浄化用触媒の製造方法では、高活性セ
リア粉末に白金族触媒金属をコロイド粒子の大きな粒子
として担持させることができる。

したがって触媒金属どうしのシンタリングおよびセリア
粉末との固溶が防止され、初期の浄化性能を長期間保持
することができる。そしてこの触媒金属は高活性セリア
粉末に担持されるため、セリアの酸素貯蔵能により高い
触媒性能が確保される。

またコロイド粒子であるのでセリア粉末との固溶も防止
される。

したがって本発明の製造方法によれば、耐久性に優れた
排気ガス浄化用触媒を安定して製造できる。

［実施例］ 以下実施例により具体的に説明する。

（実施例１） 〈第１工程〉 比表面積１３０ｍ２／Ｑの高活性セリア粉末１００重量
部と、白金コロイド溶液（白金として１０ｇ／Ｑ含有＞
　　ｒｐｔコロイド」日中貴金属（株〉製）１２０ｃｃ
を混合し、３００℃で１時間焼成してセリア・白金粉末
を形成した。なおこのセリア・白金粉末には、セリフ１
００重量部に対して白金が１．２重量部担持されている
。

く第２工程〉 次に上記セリア・白金粉末と、ランタナを４重量％含む
活性アルミナ粉末とを重量比で１：２となるように混合
し、スラリーを形成する。そしてコージェライト質モノ
リス担体基材をこのスラリー中に浸漬し、引上げて余分
なスラリーを吹き飛ばし、６５０℃で２時間焼成して触
媒担持層を形成した。なお担体基材１ｐ当り触媒担持層
は１５０ＣＩ形成され、白金は０．６Ｃ］含まれている
。

〈第３工程〉 次にジニトロジアンミン白金水溶液に上記担持層をもつ
担体基材を浸漬し、余分な水溶液を吹き飛ばし、３００
℃で１時間焼成して白金を担持させた。ざらに塩化ロジ
ウム水溶液を用意し、同様にしてロジウムを担持させた
。それぞれの担持量は、担体基材１１当り白金がＣＬ　
６にｌ、ロジウムが０．４０である。したがって白金の
合計担持量は１．２ｇである。このようにして本実施例
の触媒を製造した。

（実施例２） 白金コロイド溶液の代わりにパラジウムコロイド溶液（
パラジウムとして１０Ｃ］１５；！含有）「Ｐｄコロイ
ド」田中員金属（株）製）を用いたこと、及びジニトロ
ジアンミン白金水溶液の代わりに塩化パラジウム水溶液
を用いたこと以外は実施例１と同様にして本実施例の触
媒を製造した。それぞれの担持量は、担体基材１ｆ１当
りパラジウムが１゜２ｇ、ロジウムが０．４ｇである。

（比較例１） ランタナを４重量％含有する活性アルミナ粉末よりスラ
リーを形成し、これを実施例１と同様の担体基材に付＠
させ、ついで焼成して触媒担持層を形成した。この触媒
担持層は担体基材１１当り１００にｌ形成されている。

この触媒担持層をもつ担体基材を硝酸セリウム水溶液中
に浸漬し、引上げた後余分な水溶液を吹き飛ばして焼成
することにより、セリアを担体基材１１当り５０ｇ担持
させた。さらにジニトロジアンミン白金水溶液及び塩化
ロジウム水溶液に実施例１と同様に浸漬し、同様に焼成
して担体基材１．１！当り白金を１．２０、ロジウムを
０．４ｇそれぞれ担持した比較例１の触媒を得た。

（比較例２） ジニトロジアンミン白金を塩化パラジウムに代えたこと
以外は比較例１と同様にして、比較例２の触媒を製造し
た。それぞれの担持量は、担体基材１１当りパラジウム
が１．２０、ロジウムが０゜４０である。

（試験例） 上記により得られた実施例及び比較例の触媒をそれぞれ
以下の条件で耐久試験を行い、その後触媒通過前と通過
後の排気ガス成分を比較することにより、ＨＣ，Ｃｏお
よびＮＯＸの浄化率をそれぞれ測定した。この結果を第
１表に示す。

（１）耐久条件 Ａ／Ｆ＝７．６　（ストイキ） Ｓ、Ｖ＝９００００ｈ−１ 触媒床温＝９００℃ 耐久時間＝５０時間 （２）評価条件 Ａ／Ｆ＝７．６　（ストイキ） Ｓ、Ｖ＝５００００ｈ−１ 入ガス温度＝４００℃ 第１表 （評価） 第１表より、実施例の触媒は比較例の触媒に比べて耐久
後のＨＣ，Ｃｏ及びＮＯＸの浄化性能に優れていること
か明らかである。例えば実施例１と比較例１とを比較す
ると、触媒金属の担持量は両方とも同一であるが、実施
例１の触媒の浄化性能がこのように向上しているのは、
第１工程で白金コロイド溶液を用いてセリア粉末に白金
を担持させたことに起因していることが明らかである。

特許出願人　　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）比表面積１００ｍ＾２／ｇ以上の高活性セリア粉
   末に白金族触媒金属化合物含有溶液を接触させ次いで焼
   成して該白金族触媒金属が担持されたセリア・触媒粉末
   とする第１工程と、 該セリア・触媒粉末と活性アルミナ粉末とを混合してス
   ラリーとし該スラリーを触媒担体基材に被覆し焼成して
   触媒担持層を形成する第２工程と、該触媒担持層にさら
   に白金族触媒金属を担持させる第３工程と、よりなるこ
   とを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。