JPH08243393A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH08243393A JPH08243393A JP7051405A JP5140595A JPH08243393A JP H08243393 A JPH08243393 A JP H08243393A JP 7051405 A JP7051405 A JP 7051405A JP 5140595 A JP5140595 A JP 5140595A JP H08243393 A JPH08243393 A JP H08243393A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐久後の浄化性能の低下を防止する。
【構成】アルミナ担体に触媒貴金属とＮＯx 吸収材とを
担持してなる排ガス浄化用触媒であって、ＮＯx 吸収材
はアルミナ担体の細孔径１０Å以上の細孔に担持されて
いることを特徴とする。ＮＯx 吸収材は高分散担持され
ているため、部分的に高濃度に担持されることがほとん
どなく、アルミナとの反応が防止されアルミナのシンタ
リングが防止される。
担持してなる排ガス浄化用触媒であって、ＮＯx 吸収材
はアルミナ担体の細孔径１０Å以上の細孔に担持されて
いることを特徴とする。ＮＯx 吸収材は高分散担持され
ているため、部分的に高濃度に担持されることがほとん
どなく、アルミナとの反応が防止されアルミナのシンタ
リングが防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの内燃機関
から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関
し、さらに詳しくは、排ガス中のＮＯx の吸収放出作用
をもつＮＯx吸収材を担持した排ガス浄化用触媒に関す
る。
から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関
し、さらに詳しくは、排ガス中のＮＯx の吸収放出作用
をもつＮＯx吸収材を担持した排ガス浄化用触媒に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車の排ガス浄化用触媒と
して、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを行って排
ガスを浄化する三元触媒が用いられている。このような
三元触媒としては、例えばコーディエライトなどからな
る耐熱性基材にγ−アルミナからなる多孔質担体層を形
成し、その多孔質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒ
ｈ）などの触媒貴金属を担持させたものが広く知られて
いる。
して、ＣＯ及びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを行って排
ガスを浄化する三元触媒が用いられている。このような
三元触媒としては、例えばコーディエライトなどからな
る耐熱性基材にγ−アルミナからなる多孔質担体層を形
成し、その多孔質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒ
ｈ）などの触媒貴金属を担持させたものが広く知られて
いる。
【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃料
の使用量が低減されるため燃費が向上し、また燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃料
の使用量が低減されるため燃費が向上し、また燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、理論空燃
比（ストイキ）に制御された混合気が燃焼した排ガス中
のＣＯ，ＨＣ，ＮＯx を同時に酸化・還元し、浄化する
ものであって、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲
気下におけるＮＯx の還元除去に対しては充分な浄化性
能を示さない。このため、酸素過剰雰囲気下においても
効率よくＮＯx を浄化しうる排ガス浄化用触媒及び排ガ
ス浄化システムの開発が望まれている。
比（ストイキ）に制御された混合気が燃焼した排ガス中
のＣＯ，ＨＣ，ＮＯx を同時に酸化・還元し、浄化する
ものであって、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲
気下におけるＮＯx の還元除去に対しては充分な浄化性
能を示さない。このため、酸素過剰雰囲気下においても
効率よくＮＯx を浄化しうる排ガス浄化用触媒及び排ガ
ス浄化システムの開発が望まれている。
【０００５】そこで本願出願人は、先にアルカリ土類金
属やアルカリ金属などのＮＯx 吸収材とＰｔをアルミナ
などの多孔質担体に担持した排ガス浄化用触媒（特開平
５−３１７６５２号公報など）を提案している。この排
ガス浄化用触媒によれば、リーン側ではＮＯx がＮＯx
吸収材に吸収され、それがストイキ又はリッチ側で放出
されてＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応するため、リ
ーン側においてもＮＯ x の良好な浄化性能が得られる。
属やアルカリ金属などのＮＯx 吸収材とＰｔをアルミナ
などの多孔質担体に担持した排ガス浄化用触媒（特開平
５−３１７６５２号公報など）を提案している。この排
ガス浄化用触媒によれば、リーン側ではＮＯx がＮＯx
吸収材に吸収され、それがストイキ又はリッチ側で放出
されてＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応するため、リ
ーン側においてもＮＯ x の良好な浄化性能が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＮＯ
x 吸収材を担持した排ガス浄化用触媒においては、耐久
後にＮＯx 吸収材とアルミナとの反応が生じ、融点の低
い化合物が生成するという現象が生じていた。その結果
アルミナ担体にシンタリングが生じ、アルミナ担体の比
表面積の低下や細孔の閉塞が生じて、排ガスの浄化性能
が低下する場合があるという問題があった。
x 吸収材を担持した排ガス浄化用触媒においては、耐久
後にＮＯx 吸収材とアルミナとの反応が生じ、融点の低
い化合物が生成するという現象が生じていた。その結果
アルミナ担体にシンタリングが生じ、アルミナ担体の比
表面積の低下や細孔の閉塞が生じて、排ガスの浄化性能
が低下する場合があるという問題があった。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、耐久後の浄化性能の低下を防止できる排ガ
ス浄化用触媒とすることを目的とする。
ものであり、耐久後の浄化性能の低下を防止できる排ガ
ス浄化用触媒と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第１
発明の排ガス浄化用触媒は、アルミナ担体に触媒貴金属
とＮＯx 吸収材とを担持してなる排ガス浄化用触媒であ
って、ＮＯx 吸収材はアルミナ担体の細孔径１０Å以上
の細孔に担持されていることを特徴とする。そして第１
発明の排ガス浄化用触媒においてさらに望ましい態様と
しての第２発明の排ガス浄化用触媒は、ＮＯx 吸収材は
アルカリ金属でありアルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり
１．１×１０-5モル以下の量で担持されていることを特
徴とし、第３発明の排ガス浄化用触媒は、ＮＯx 吸収材
はアルカリ土類金属でありアルミナ担体の表面積１ｍ2
当たり２．１×１０-5モル以下の量で担持されているこ
とを特徴とする。
発明の排ガス浄化用触媒は、アルミナ担体に触媒貴金属
とＮＯx 吸収材とを担持してなる排ガス浄化用触媒であ
って、ＮＯx 吸収材はアルミナ担体の細孔径１０Å以上
の細孔に担持されていることを特徴とする。そして第１
発明の排ガス浄化用触媒においてさらに望ましい態様と
しての第２発明の排ガス浄化用触媒は、ＮＯx 吸収材は
アルカリ金属でありアルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり
１．１×１０-5モル以下の量で担持されていることを特
徴とし、第３発明の排ガス浄化用触媒は、ＮＯx 吸収材
はアルカリ土類金属でありアルミナ担体の表面積１ｍ2
当たり２．１×１０-5モル以下の量で担持されているこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】アルミナ担体は多孔質であり、表面及び内部に
は種々の径の細孔が多数存在している。その分布を調査
すると、細孔径が３０Å以下の細孔で細孔全体の容積の
約半分の容積を占め、表面積に換算すると細孔径が３０
Å以下の細孔だけで全体の約９割を占めている。
は種々の径の細孔が多数存在している。その分布を調査
すると、細孔径が３０Å以下の細孔で細孔全体の容積の
約半分の容積を占め、表面積に換算すると細孔径が３０
Å以下の細孔だけで全体の約９割を占めている。
【００１０】ところでＮＯx 吸収材の担持方法は、ＮＯ
x 吸収材の溶液中にアルミナ担体を浸漬して吸水させ、
それを乾燥・焼成する吸水担持法で行われるのが一般的
である。しかし吸水担持法では、ＮＯx 吸収材溶液は細
孔径が３０Å以下の細孔には含浸が困難であり、３０Å
を越える細孔径の細孔にほとんどが含浸される。そのた
め従来の排ガス浄化用触媒では、ＮＯx 吸収材は細孔径
が３０Å以下の細孔内にはほとんど担持されず、表面積
に換算すると１割程度しか存在しない細孔径が３０Å以
上の細孔に部分的に高濃度で担持されていた。その結果
アルミナ担体との反応が生じやすく、反応によりシンタ
リングが生じていたのである。
x 吸収材の溶液中にアルミナ担体を浸漬して吸水させ、
それを乾燥・焼成する吸水担持法で行われるのが一般的
である。しかし吸水担持法では、ＮＯx 吸収材溶液は細
孔径が３０Å以下の細孔には含浸が困難であり、３０Å
を越える細孔径の細孔にほとんどが含浸される。そのた
め従来の排ガス浄化用触媒では、ＮＯx 吸収材は細孔径
が３０Å以下の細孔内にはほとんど担持されず、表面積
に換算すると１割程度しか存在しない細孔径が３０Å以
上の細孔に部分的に高濃度で担持されていた。その結果
アルミナ担体との反応が生じやすく、反応によりシンタ
リングが生じていたのである。
【００１１】しかし本発明の排ガス浄化用触媒では、Ｎ
Ｏx 吸収材はアルミナ担体の細孔径１０Å以上の細孔に
担持されている。したがってＮＯx 吸収材は高分散担持
されているため、部分的に高濃度に担持されることがほ
とんどなく、アルミナとの反応が防止されている。この
ようにＮＯx 吸収材を細孔径１０Å以上の細孔に担持さ
せるには、ＮＯx吸収材溶液を細孔径１０Å以上の細孔
に含浸させればよい。その方法としては、超音波を用い
る方法、真空排気を用いる方法、煮沸担持法、加圧担持
法、減圧担持法などがある。以下にそれぞれの方法につ
いて説明する。 （１）超音波を用いる方法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、超音波を照射する。すると超音波振動により細孔
内の空気が溶液と置換され、細孔径が１０〜３０Åの細
孔にも溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３
０Åの細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。この超音波
としては３６ＫＨｚ程度の振動数をもつものが望まし
い。 （２）真空排気を用いる方法 アルミナ担体を１Ｔｏｒｒ以下程度の真空下に配置し、
細孔内から空気を排出する。その状態でＮＯx 吸収材溶
液と接触させることにより、細孔径が１０〜３０Åの細
孔にも溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３
０Åの細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。 （３）煮沸担持法 ＮＯx 吸収材を溶解する溶媒にアルミナ担体を浸漬した
状態で溶液を煮沸する。これにより細孔内の空気が溶媒
蒸気と置換され、細孔内が溶媒で濡らされる。その状態
で煮沸を止め、ＮＯx 吸収材溶液を添加してＮＯx 吸収
材の濃度を所定濃度に調整する。これによりＮＯx 吸収
材は細孔内で凝縮した溶媒中にも拡散し、細孔径が１０
〜３０Åの細孔壁にもＮＯx 吸収材が担持される。 （４）加圧担持法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、数十気圧程度に加圧する。これにより細孔内の空
気が圧縮されて溶液が細孔内に進入するため、細孔径が
１０〜３０Åの細孔であっても細孔壁がＮＯx 吸収材溶
液で濡らされ、したがって細孔径が１０〜３０Åの細孔
にもＮＯx 吸収材が担持される。 （５）減圧担持法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、系全体を１０-2Ｔｏｒｒ程度に減圧する。すると
細孔内の空気が膨張し、細孔からはみ出た分の空気が気
泡となって排出される。その後常圧に戻すことにより、
排出された空気の体積分の細孔内に圧力差により溶液が
含浸され、細孔径が１０〜３０Åの細孔にもＮＯx 吸収
材溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３０Å
の細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。
Ｏx 吸収材はアルミナ担体の細孔径１０Å以上の細孔に
担持されている。したがってＮＯx 吸収材は高分散担持
されているため、部分的に高濃度に担持されることがほ
とんどなく、アルミナとの反応が防止されている。この
ようにＮＯx 吸収材を細孔径１０Å以上の細孔に担持さ
せるには、ＮＯx吸収材溶液を細孔径１０Å以上の細孔
に含浸させればよい。その方法としては、超音波を用い
る方法、真空排気を用いる方法、煮沸担持法、加圧担持
法、減圧担持法などがある。以下にそれぞれの方法につ
いて説明する。 （１）超音波を用いる方法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、超音波を照射する。すると超音波振動により細孔
内の空気が溶液と置換され、細孔径が１０〜３０Åの細
孔にも溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３
０Åの細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。この超音波
としては３６ＫＨｚ程度の振動数をもつものが望まし
い。 （２）真空排気を用いる方法 アルミナ担体を１Ｔｏｒｒ以下程度の真空下に配置し、
細孔内から空気を排出する。その状態でＮＯx 吸収材溶
液と接触させることにより、細孔径が１０〜３０Åの細
孔にも溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３
０Åの細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。 （３）煮沸担持法 ＮＯx 吸収材を溶解する溶媒にアルミナ担体を浸漬した
状態で溶液を煮沸する。これにより細孔内の空気が溶媒
蒸気と置換され、細孔内が溶媒で濡らされる。その状態
で煮沸を止め、ＮＯx 吸収材溶液を添加してＮＯx 吸収
材の濃度を所定濃度に調整する。これによりＮＯx 吸収
材は細孔内で凝縮した溶媒中にも拡散し、細孔径が１０
〜３０Åの細孔壁にもＮＯx 吸収材が担持される。 （４）加圧担持法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、数十気圧程度に加圧する。これにより細孔内の空
気が圧縮されて溶液が細孔内に進入するため、細孔径が
１０〜３０Åの細孔であっても細孔壁がＮＯx 吸収材溶
液で濡らされ、したがって細孔径が１０〜３０Åの細孔
にもＮＯx 吸収材が担持される。 （５）減圧担持法 ＮＯx 吸収材溶液にアルミナ担体を浸漬して吸水させる
際に、系全体を１０-2Ｔｏｒｒ程度に減圧する。すると
細孔内の空気が膨張し、細孔からはみ出た分の空気が気
泡となって排出される。その後常圧に戻すことにより、
排出された空気の体積分の細孔内に圧力差により溶液が
含浸され、細孔径が１０〜３０Åの細孔にもＮＯx 吸収
材溶液が含浸される。したがって細孔径が１０〜３０Å
の細孔にもＮＯx 吸収材が担持される。
【００１２】なお上記１〜５の方法は、それぞれ単独で
行ってもよいし複数種類の方法を組み合わせることもで
きる。ＮＯx 吸収材がアルカリ金属の場合には、アルミ
ナ担体の表面積１ｍ2 当たり１．１×１０-5モル以下の
量で担持することが望ましい。担持量が１．１×１０ -5
モルを超えると、部分的に高濃度で担持される部分が生
じ、耐久時にその部分でアルミナとの反応による化合物
が生じ、それによる細孔の閉塞が生じるため浄化性能が
低下する場合がある。またＮＯx 吸収材の有効量も低減
し、ＮＯx 浄化性能が低下する。担持量が１．１×１０
-5モル以下であれば、そのような不具合がなく耐久後に
も高い浄化性能が得られる。
行ってもよいし複数種類の方法を組み合わせることもで
きる。ＮＯx 吸収材がアルカリ金属の場合には、アルミ
ナ担体の表面積１ｍ2 当たり１．１×１０-5モル以下の
量で担持することが望ましい。担持量が１．１×１０ -5
モルを超えると、部分的に高濃度で担持される部分が生
じ、耐久時にその部分でアルミナとの反応による化合物
が生じ、それによる細孔の閉塞が生じるため浄化性能が
低下する場合がある。またＮＯx 吸収材の有効量も低減
し、ＮＯx 浄化性能が低下する。担持量が１．１×１０
-5モル以下であれば、そのような不具合がなく耐久後に
も高い浄化性能が得られる。
【００１３】ＮＯx 吸収材がアルカリ土類金属の場合に
は、アルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり２．１×１０-5
モル以下の量で担持することが望ましい。担持量が２．
１×１０-5モルを超えると、部分的に高濃度で担持され
る部分が生じ、耐久時にその部分でアルミナとの反応に
よる化合物が生じ、それによる細孔の閉塞が生じるため
浄化性能が低下する場合がある。またＮＯx 吸収材の有
効量も低減し、ＮＯx浄化性能が低下する。担持量が
２．１×１０-5モル以下であれば、そのような不具合が
なく耐久後にも高い浄化性能が得られる。
は、アルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり２．１×１０-5
モル以下の量で担持することが望ましい。担持量が２．
１×１０-5モルを超えると、部分的に高濃度で担持され
る部分が生じ、耐久時にその部分でアルミナとの反応に
よる化合物が生じ、それによる細孔の閉塞が生じるため
浄化性能が低下する場合がある。またＮＯx 吸収材の有
効量も低減し、ＮＯx浄化性能が低下する。担持量が
２．１×１０-5モル以下であれば、そのような不具合が
なく耐久後にも高い浄化性能が得られる。
【００１４】
〔発明の具体例〕触媒貴金属としては、例えばＰｔ、Ｐ
ｄ及びＲｈの１種又は複数種を併用することができる。
その担持量は、触媒貴金属の合計量として、多孔質担体
の材料１００ｇに対して０．２〜４０ｇが好ましく、１
〜２０ｇが特に好ましい。排ガス浄化用触媒全体の体積
１リットル当たりに換算すれば、０．２４〜４８ｇが好
ましく、１．２〜２４ｇが特に好ましい。
ｄ及びＲｈの１種又は複数種を併用することができる。
その担持量は、触媒貴金属の合計量として、多孔質担体
の材料１００ｇに対して０．２〜４０ｇが好ましく、１
〜２０ｇが特に好ましい。排ガス浄化用触媒全体の体積
１リットル当たりに換算すれば、０．２４〜４８ｇが好
ましく、１．２〜２４ｇが特に好ましい。
【００１５】触媒貴金属の担持量をこれ以上増加させて
も活性は向上せず、その有効利用が図れない。また触媒
貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上十分な活性
が得られない。なお、触媒貴金属を多孔質担体に担持さ
せるには、その塩化物や硝酸塩等の溶液を用いて、含浸
法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同様
に担持させることができる。
も活性は向上せず、その有効利用が図れない。また触媒
貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上十分な活性
が得られない。なお、触媒貴金属を多孔質担体に担持さ
せるには、その塩化物や硝酸塩等の溶液を用いて、含浸
法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同様
に担持させることができる。
【００１６】ＮＯx 吸収材としては、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも
一種を用いることができる。アルカリ金属としてはリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
フランシウムが挙げられる。また、アルカリ土類金属と
は周期表２Ａ族元素をいい、バリウム、ベリリウム、マ
グネシウム、カルシウム、ストロンチウムが挙げられ
る。また希土類元素としては、スカンジウム、イットリ
ウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムな
どが例示される。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）コージェライト質のハニカム状モノリス担
体にγ−アルミナからなる触媒担持層が形成され、その
触媒担持層に触媒貴金属としてのＰｔが触媒容積１Ｌ当
たりに０．２ｇ担持されたモノリス触媒を用意した。
ルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも
一種を用いることができる。アルカリ金属としてはリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
フランシウムが挙げられる。また、アルカリ土類金属と
は周期表２Ａ族元素をいい、バリウム、ベリリウム、マ
グネシウム、カルシウム、ストロンチウムが挙げられ
る。また希土類元素としては、スカンジウム、イットリ
ウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジムな
どが例示される。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）コージェライト質のハニカム状モノリス担
体にγ−アルミナからなる触媒担持層が形成され、その
触媒担持層に触媒貴金属としてのＰｔが触媒容積１Ｌ当
たりに０．２ｇ担持されたモノリス触媒を用意した。
【００１７】次に所定濃度の酢酸バリウム水溶液を用意
し、３６ＫＨｚの超音波を２００Ｗの出力で照射しなが
ら上記モノリス触媒を常温で１５分間浸漬した。そして
モノリス触媒を引き上げた後余分な水分を吹き払い、１
２０℃で１時間乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施
例１の排ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒
１Ｌ当たり０．２モルである。 （実施例２）実施例１と同様のモノリス触媒を真空容器
内に入れ、１Ｔｏｒｒ以下の真空状態となるように真空
排気した後、所定濃度の酢酸バリウム水溶液を真空容器
内に導入してモノリス触媒を１５分間浸漬した。
し、３６ＫＨｚの超音波を２００Ｗの出力で照射しなが
ら上記モノリス触媒を常温で１５分間浸漬した。そして
モノリス触媒を引き上げた後余分な水分を吹き払い、１
２０℃で１時間乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施
例１の排ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒
１Ｌ当たり０．２モルである。 （実施例２）実施例１と同様のモノリス触媒を真空容器
内に入れ、１Ｔｏｒｒ以下の真空状態となるように真空
排気した後、所定濃度の酢酸バリウム水溶液を真空容器
内に導入してモノリス触媒を１５分間浸漬した。
【００１８】その後真空容器内を常圧に戻し、モノリス
触媒を引き上げた後余分な水分を吹き払い、１２０℃で
１時間乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施例２の排
ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒１Ｌ当た
り０．２モルである。 （実施例３）実施例１と同様のモノリス触媒をイオン交
換水に浸漬し、常圧で加熱してイオン交換水中で１５分
間煮沸した。室温まで冷却後、モノリス触媒が浸漬され
たイオン交換水中に所定濃度の酢酸バリウム水溶液を滴
下し、攪拌しながら酢酸バリウム濃度が所定濃度になる
よう調整した後、１５分間浸漬状態を保持した。
触媒を引き上げた後余分な水分を吹き払い、１２０℃で
１時間乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施例２の排
ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒１Ｌ当た
り０．２モルである。 （実施例３）実施例１と同様のモノリス触媒をイオン交
換水に浸漬し、常圧で加熱してイオン交換水中で１５分
間煮沸した。室温まで冷却後、モノリス触媒が浸漬され
たイオン交換水中に所定濃度の酢酸バリウム水溶液を滴
下し、攪拌しながら酢酸バリウム濃度が所定濃度になる
よう調整した後、１５分間浸漬状態を保持した。
【００１９】そしてモノリス触媒を引き上げた後余分な
水分を吹き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１
時間焼成して、実施例３の排ガス浄化用触媒とした。Ｂ
ａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （実施例４）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液とともに加圧容器内に入れ、酢酸
バリウム水溶液中に浸漬された状態とした。その状態で
容器内を１００ａｔｍの圧力に加圧して１５分間保持し
た。この加圧圧力は数１０気圧以上とするのが望まし
い。
水分を吹き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１
時間焼成して、実施例３の排ガス浄化用触媒とした。Ｂ
ａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （実施例４）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液とともに加圧容器内に入れ、酢酸
バリウム水溶液中に浸漬された状態とした。その状態で
容器内を１００ａｔｍの圧力に加圧して１５分間保持し
た。この加圧圧力は数１０気圧以上とするのが望まし
い。
【００２０】加圧容器内を常圧に戻した後モノリス触媒
を引き上げて余分な水分を吹き払い、１２０℃で１時間
乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施例４の排ガス浄
化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．
２モルである。 （実施例５）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液とともに真空容器内に入れ、酢酸
バリウム水溶液中に浸漬された状態とした。その状態で
容器内を１０-2Ｔｏｒｒの減圧状態として１０分間保持
し、その後常圧に戻して５分間保持した。
を引き上げて余分な水分を吹き払い、１２０℃で１時間
乾燥後６００℃で１時間焼成して、実施例４の排ガス浄
化用触媒とした。Ｂａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．
２モルである。 （実施例５）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液とともに真空容器内に入れ、酢酸
バリウム水溶液中に浸漬された状態とした。その状態で
容器内を１０-2Ｔｏｒｒの減圧状態として１０分間保持
し、その後常圧に戻して５分間保持した。
【００２１】そしてモノリス触媒を引き上げた後余分な
水分を吹き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１
時間焼成して、実施例５の排ガス浄化用触媒とした。Ｂ
ａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （比較例１）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液中に常温・常圧で１５分間浸漬し
た。そしてモノリス触媒を引き上げた後余分な水分を吹
き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１時間焼成
して、比較例１の排ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持
量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （試験・評価）上記の各排ガス浄化用触媒について、Ａ
／Ｆ＝２０のリーン状態の混合気が燃焼した排ガスを入
りガス温度８００℃で２時間流通させる耐久試験を行っ
た。耐久前後の各排ガス浄化用触媒の比表面積をＢＥＴ
法にて測定し、比表面積の低下率を計算した結果を表１
に示す。
水分を吹き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１
時間焼成して、実施例５の排ガス浄化用触媒とした。Ｂ
ａの担持量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （比較例１）実施例１と同様のモノリス触媒を所定濃度
の酢酸バリウム水溶液中に常温・常圧で１５分間浸漬し
た。そしてモノリス触媒を引き上げた後余分な水分を吹
き払い、１２０℃で１時間乾燥後６００℃で１時間焼成
して、比較例１の排ガス浄化用触媒とした。Ｂａの担持
量は、触媒１Ｌ当たり０．２モルである。 （試験・評価）上記の各排ガス浄化用触媒について、Ａ
／Ｆ＝２０のリーン状態の混合気が燃焼した排ガスを入
りガス温度８００℃で２時間流通させる耐久試験を行っ
た。耐久前後の各排ガス浄化用触媒の比表面積をＢＥＴ
法にて測定し、比表面積の低下率を計算した結果を表１
に示す。
【００２２】次に、耐久後のそれぞれの排ガス浄化用触
媒を、還元剤（プロピレン）中で６００℃で１０分間保
持して充分に還元し、Ａ／Ｆ＝２０のリーン状態の混合
気が燃焼した排ガスを入りガス温度６００℃を室温まで
降温し２０分間流通させた。そして排ガス流通の間に各
排ガス浄化用触媒に吸収されたＮＯx の量を積算し、結
果を表１に示す。
媒を、還元剤（プロピレン）中で６００℃で１０分間保
持して充分に還元し、Ａ／Ｆ＝２０のリーン状態の混合
気が燃焼した排ガスを入りガス温度６００℃を室温まで
降温し２０分間流通させた。そして排ガス流通の間に各
排ガス浄化用触媒に吸収されたＮＯx の量を積算し、結
果を表１に示す。
【００２３】
【表１】 表１より、実施例の排ガス浄化用触媒は比較例１の排ガ
ス浄化用触媒に比べて高いＮＯx 吸収量を示し、耐久後
のＮＯx 吸収性能に優れていることが明らかである。そ
して実施例の各排ガス浄化用触媒は、耐久後の比表面積
の低下率が小さく、細孔の閉塞が防止されていることも
明らかである。
ス浄化用触媒に比べて高いＮＯx 吸収量を示し、耐久後
のＮＯx 吸収性能に優れていることが明らかである。そ
して実施例の各排ガス浄化用触媒は、耐久後の比表面積
の低下率が小さく、細孔の閉塞が防止されていることも
明らかである。
【００２４】つまり実施例の各排ガス浄化用触媒は、Ｎ
Ｏx 吸収材が細孔径１０〜３０Åの小さな細孔にも高分
散担持され、シンタリングも生じにくく、その結果耐久
後のＮＯx 吸収性能が向上したものと考えられる。 （実施例６）ＮＯx 吸収材の水溶液として、酢酸バリウ
ム水溶液の他に、酢酸カリウム水溶液、酢酸セシウム水
溶液及び酢酸カルシウム水溶液を用い、それぞれの金属
の担持量を表２に示すように異ならせたこと以外は実施
例１と同様にして、超音波を照射しながら各水溶液にモ
ノリス触媒を浸漬して、表２に示すようにアルカリ又は
アルカリ土類の各金属を高分散担持した。
Ｏx 吸収材が細孔径１０〜３０Åの小さな細孔にも高分
散担持され、シンタリングも生じにくく、その結果耐久
後のＮＯx 吸収性能が向上したものと考えられる。 （実施例６）ＮＯx 吸収材の水溶液として、酢酸バリウ
ム水溶液の他に、酢酸カリウム水溶液、酢酸セシウム水
溶液及び酢酸カルシウム水溶液を用い、それぞれの金属
の担持量を表２に示すように異ならせたこと以外は実施
例１と同様にして、超音波を照射しながら各水溶液にモ
ノリス触媒を浸漬して、表２に示すようにアルカリ又は
アルカリ土類の各金属を高分散担持した。
【００２５】なお、担持量を異ならせるには、各水溶液
中の金属濃度を異ならせることで行い、各金属の担持量
は吸水量により測定した。得られたそれぞれの排ガス浄
化用触媒は、大気中で８００℃にて２時間熱処理され、
その後Ａ／Ｆ＝２０のリーン状態の混合気が燃焼した排
ガスを入りガス温度８００℃で２時間流通させた。そし
て排ガス流通の間に各排ガス浄化用触媒に吸収されたＮ
Ｏx の量を積算し、結果を表２に示す。
中の金属濃度を異ならせることで行い、各金属の担持量
は吸水量により測定した。得られたそれぞれの排ガス浄
化用触媒は、大気中で８００℃にて２時間熱処理され、
その後Ａ／Ｆ＝２０のリーン状態の混合気が燃焼した排
ガスを入りガス温度８００℃で２時間流通させた。そし
て排ガス流通の間に各排ガス浄化用触媒に吸収されたＮ
Ｏx の量を積算し、結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】 表２より、ＮＯx 吸収材がアルカリ金属の場合には、ア
ルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり１．１×１０-5モル以
下の量で担持された場合に耐久後にも高いＮＯ x 吸収量
を示し、アルカリ土類金属の場合には、アルミナ担体の
表面積１ｍ2 当たり２．１×１０-5モル以下の量で担持
された場合に耐久後にも高いＮＯx 吸収量を示している
ことがわかる。
ルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり１．１×１０-5モル以
下の量で担持された場合に耐久後にも高いＮＯ x 吸収量
を示し、アルカリ土類金属の場合には、アルミナ担体の
表面積１ｍ2 当たり２．１×１０-5モル以下の量で担持
された場合に耐久後にも高いＮＯx 吸収量を示している
ことがわかる。
【００２７】そしてＮＯx 吸収材の担持量が上記範囲よ
り多い場合には、耐久後のＮＯx 吸収性能が低下し、こ
れはアルミナ担体とＮＯx 吸収材との反応によりアルミ
ナ担体が劣化したことを示していると考えられる。
り多い場合には、耐久後のＮＯx 吸収性能が低下し、こ
れはアルミナ担体とＮＯx 吸収材との反応によりアルミ
ナ担体が劣化したことを示していると考えられる。
【００２８】
【発明の効果】すなわち第１発明の排ガス浄化用触媒に
よれば、ＮＯx 吸収材が高分散担持されているので、少
ないＮＯx 吸収材量で高いＮＯx 吸収性能が得られ、か
つアルミナ担体のシンタリングが防止されているので耐
久後にも高いＮＯx 吸収性能及び高い三元活性が維持さ
れる。
よれば、ＮＯx 吸収材が高分散担持されているので、少
ないＮＯx 吸収材量で高いＮＯx 吸収性能が得られ、か
つアルミナ担体のシンタリングが防止されているので耐
久後にも高いＮＯx 吸収性能及び高い三元活性が維持さ
れる。
【００２９】また第２発明及び第３発明の排ガス浄化用
触媒によれば、アルミナ担体とＮＯ x 吸収材とが反応し
にくいため、耐久後にもアルミナ担体のシンタリングが
防止され、耐久後にも高いＮＯx 吸収性能及び高い三元
活性が維持される。
触媒によれば、アルミナ担体とＮＯ x 吸収材とが反応し
にくいため、耐久後にもアルミナ担体のシンタリングが
防止され、耐久後にも高いＮＯx 吸収性能及び高い三元
活性が維持される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミナ担体に触媒貴金属とＮＯx 吸収
材とを担持してなる排ガス浄化用触媒であって、 該ＮＯx 吸収材は該アルミナ担体の細孔径１０Å以上の
細孔に担持されていることを特徴とする排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項２】 ＮＯx 吸収材はアルカリ金属でありアル
ミナ担体の表面積１ｍ2 当たり１．１×１０-5モル以下
の量で担持されていることを特徴とする請求項１記載の
排ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 ＮＯx 吸収材はアルカリ土類金属であり
アルミナ担体の表面積１ｍ2 当たり２．１×１０-5モル
以下の量で担持されていることを特徴とする請求項１記
載の排ガス浄化用触媒。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05140595A JP3362546B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 排ガス浄化用触媒 |
| EP96103654A EP0730901B1 (en) | 1995-03-10 | 1996-03-08 | Catalyst for treating automotive exhaust |
| DE69622453T DE69622453T2 (de) | 1995-03-10 | 1996-03-08 | Katalysator zur Behandlung von Kraftwagenabgasen |
| US08/613,524 US5849661A (en) | 1995-03-10 | 1996-03-11 | Automotive exhaust catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05140595A JP3362546B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 排ガス浄化用触媒 |
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|---|---|
| JPH08243393A true JPH08243393A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3362546B2 JP3362546B2 (ja) | 2003-01-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05140595A Expired - Lifetime JP3362546B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP0730901B1 (ja) |
| JP (1) | JP3362546B2 (ja) |
| DE (1) | DE69622453T2 (ja) |
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| JP2002253968A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒 |
| CN100425325C (zh) * | 2006-06-26 | 2008-10-15 | 马春强 | 一种高尘复合scr烟气脱硝工艺及脱硝催化反应装置 |
| JP2012108000A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toshiba Corp | 放射性気体廃棄物処理施設の再結合器用触媒、及びその製造方法 |
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| KR100741788B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2007-07-24 | 엘지전자 주식회사 | 연료 전지의 수성 전이 반응용 촉매 및 그 제조 방법 |
| WO2009052274A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Aspen Products Group, Inc. | Purification device and method for purifying a fluid stream |
| RU2461412C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА Ag/SiO2 ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА В РЕАКЦИЯХ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА ПРОТИЯ-ДЕЙТЕРИЯ И ОРТО-ПАРА КОНВЕРСИИ ПРОТИЯ |
| RU2461413C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРA Ag/SiO2 ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА В РЕАКЦИЯХ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА ПРОТИЯ-ДЕЙТЕРИЯ И ОРТО-ПАРА КОНВЕРСИИ ПРОТИЯ |
| RU2461425C1 (ru) * | 2011-07-14 | 2012-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
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-
1995
- 1995-03-10 JP JP05140595A patent/JP3362546B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-08 EP EP96103654A patent/EP0730901B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-08 DE DE69622453T patent/DE69622453T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-11 US US08/613,524 patent/US5849661A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0730901A1 (en) | 1996-09-11 |
| JP3362546B2 (ja) | 2003-01-07 |
| DE69622453D1 (de) | 2002-08-29 |
| US5849661A (en) | 1998-12-15 |
| EP0730901B1 (en) | 2002-07-24 |
| DE69622453T2 (de) | 2003-05-08 |
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