JPH0985092A - 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法Info
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- JPH0985092A JPH0985092A JP7244341A JP24434195A JPH0985092A JP H0985092 A JPH0985092 A JP H0985092A JP 7244341 A JP7244341 A JP 7244341A JP 24434195 A JP24434195 A JP 24434195A JP H0985092 A JPH0985092 A JP H0985092A
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- alkali metal
- catalyst
- porous carrier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温にさらされた場合でもアルカリ金属の蒸散
を防止し、低温から高温まで高いＮＯx 浄化性能を維持
する。 【解決手段】酸素過剰雰囲気において排ガス中のＮＯx
を吸収し、化学当量点あるいは還元性雰囲気において吸
収したＮＯx を還元性成分により還元浄化する排ガス浄
化用触媒であって、多孔質担体と、多孔質担体に担持さ
れたＺｒ及びＳｉの少なくとも一方と触媒貴金属及びＣ
ｓとからなり、ＺｒはＣｓに対するモル比で０．０５〜
２含まれ、ＳｉはＣｓに対するモル比で０．００３〜１
含まれる。Ｚｒ又はＳｉがＣｓと複合化するため、高温
時のＣｓの蒸散が防止される。
を防止し、低温から高温まで高いＮＯx 浄化性能を維持
する。 【解決手段】酸素過剰雰囲気において排ガス中のＮＯx
を吸収し、化学当量点あるいは還元性雰囲気において吸
収したＮＯx を還元性成分により還元浄化する排ガス浄
化用触媒であって、多孔質担体と、多孔質担体に担持さ
れたＺｒ及びＳｉの少なくとも一方と触媒貴金属及びＣ
ｓとからなり、ＺｒはＣｓに対するモル比で０．０５〜
２含まれ、ＳｉはＣｓに対するモル比で０．００３〜１
含まれる。Ｚｒ又はＳｉがＣｓと複合化するため、高温
時のＣｓの蒸散が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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及び排ガス浄
化方法に関し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、す
なわち排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素
（Ｈ2 ）及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に
酸化するのに必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス
中の、窒素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる
排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法に関する。
される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒及び排ガス浄
化方法に関し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、す
なわち排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素
（Ｈ2 ）及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に
酸化するのに必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス
中の、窒素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる
排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法に関する。
【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）、パラジウム（Ｐｄ）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（例えば特公昭５６−２７２
９５号公報など）。
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）、パラジウム（Ｐｄ）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（例えば特公昭５６−２７２
９５号公報など）。
【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、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）の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。
理論空燃比（ストイキ）の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、先にカリウム（Ｋ）
やナトリウム（Ｎａ）に代表されるアルカリ金属とＰｔ
とを担持した排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法
を提案している（特開平６−３１１３９号公報）。ま
た、リチウム（Ｌｉ）、Ｎａ、Ｋ及びセシウム（Ｃｓ）
などのアルカリ金属と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の群
から選ばれた少なくとも一種の金属と、バリウム（Ｂ
ａ）と、Ｐｔ及び／又はＰｄとを担持した排ガス浄化用
触媒も提案している（特開平６−１４２４５８号公
報）。
やナトリウム（Ｎａ）に代表されるアルカリ金属とＰｔ
とを担持した排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法
を提案している（特開平６−３１１３９号公報）。ま
た、リチウム（Ｌｉ）、Ｎａ、Ｋ及びセシウム（Ｃｓ）
などのアルカリ金属と、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の群
から選ばれた少なくとも一種の金属と、バリウム（Ｂ
ａ）と、Ｐｔ及び／又はＰｄとを担持した排ガス浄化用
触媒も提案している（特開平６−１４２４５８号公
報）。
【０００６】これらの排ガス浄化用触媒によれば、排ガ
ス中の還元性成分を酸化するのに必要な化学量論比を超
える酸素過剰雰囲気（リーン雰囲気）において、窒素酸
化物（ＮＯx ）がアルカリ金属などの所謂ＮＯx 吸収材
に吸収される。つまりアルカリ金属などは単独酸化物と
して担持されていると推定され、それがＮＯx と反応し
て硝酸塩を生成することでＮＯx が吸収されると考えら
れている。
ス中の還元性成分を酸化するのに必要な化学量論比を超
える酸素過剰雰囲気（リーン雰囲気）において、窒素酸
化物（ＮＯx ）がアルカリ金属などの所謂ＮＯx 吸収材
に吸収される。つまりアルカリ金属などは単独酸化物と
して担持されていると推定され、それがＮＯx と反応し
て硝酸塩を生成することでＮＯx が吸収されると考えら
れている。
【０００７】そして吸収されたＮＯx は、酸素濃度が化
学当量点（理論空燃比：ストイキ）あるいはそれ以下
（リッチ雰囲気）となったときに放出され、排ガス中に
含まれるＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応して還元浄
化される。したがってリーンバーンエンジンに供給する
混合気を定期的にストイキ又はリッチ側にしてやること
により、ＮＯx 吸収材に吸収されていたＮＯx を還元浄
化することができ、ＮＯx 吸収材は次のリーン雰囲気に
おいて再びＮＯx を吸収する。これにより、リーン側に
おいてもＮＯx の良好な浄化性能が得られる。
学当量点（理論空燃比：ストイキ）あるいはそれ以下
（リッチ雰囲気）となったときに放出され、排ガス中に
含まれるＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応して還元浄
化される。したがってリーンバーンエンジンに供給する
混合気を定期的にストイキ又はリッチ側にしてやること
により、ＮＯx 吸収材に吸収されていたＮＯx を還元浄
化することができ、ＮＯx 吸収材は次のリーン雰囲気に
おいて再びＮＯx を吸収する。これにより、リーン側に
おいてもＮＯx の良好な浄化性能が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報には、空燃
比（Ａ／Ｆ）＝１８のリーン雰囲気において、入りガス
温度６５０℃で５０時間の耐久試験後、１０・１５モー
ドで走行して浄化率を評価している。この評価試験で
は、排ガス浄化用触媒のさらされる温度域は２５０〜３
００℃であり、この範囲であれば優れた浄化性能を有し
ている。
比（Ａ／Ｆ）＝１８のリーン雰囲気において、入りガス
温度６５０℃で５０時間の耐久試験後、１０・１５モー
ドで走行して浄化率を評価している。この評価試験で
は、排ガス浄化用触媒のさらされる温度域は２５０〜３
００℃であり、この範囲であれば優れた浄化性能を有し
ている。
【０００９】ところが近年のエンジンの高性能化や高速
道路の普及などを考慮すると、排ガス浄化用触媒は例え
ば４００〜５００℃となるような、さらに高温にさらさ
れる機会が多くなる。このため、排ガス浄化用触媒には
さらなる高温耐久性が求められている。そこで本願発明
者らは、ＮＯx 吸収材としてアルカリ金属を用いた排ガ
ス浄化用触媒について高温耐久性を調査した。その結
果、９００℃程度の過度の高温にさらされた場合にはア
ルカリ金属が蒸散し、ＮＯx 浄化率が低下することが明
らかとなったのである。
道路の普及などを考慮すると、排ガス浄化用触媒は例え
ば４００〜５００℃となるような、さらに高温にさらさ
れる機会が多くなる。このため、排ガス浄化用触媒には
さらなる高温耐久性が求められている。そこで本願発明
者らは、ＮＯx 吸収材としてアルカリ金属を用いた排ガ
ス浄化用触媒について高温耐久性を調査した。その結
果、９００℃程度の過度の高温にさらされた場合にはア
ルカリ金属が蒸散し、ＮＯx 浄化率が低下することが明
らかとなったのである。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、高温にさらされた場合でもアルカリ金属の
蒸散を防止し、低温から高温まで高いＮＯx 浄化性能を
維持することを目的とする。
ものであり、高温にさらされた場合でもアルカリ金属の
蒸散を防止し、低温から高温まで高いＮＯx 浄化性能を
維持することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス中の酸素濃度が
排ガス中の還元性成分を酸化するのに必要な化学量論比
を超える酸素過剰雰囲気において排ガス中のＮＯx を吸
収し、排ガス中の酸素濃度が化学量論比以下である化学
当量点あるいは還元性雰囲気において吸収したＮＯx を
還元性成分により還元浄化する排ガス浄化用触媒であっ
て、多孔質担体と、多孔質担体に担持されたＺｒ及びＳ
ｉの少なくとも一方と、触媒貴金属及びアルカリ金属と
からなり、Ｚｒはアルカリ金属に対するモル比で０．０
５〜２含まれ、Ｓｉはアルカリ金属に対するモル比で
０．００３〜１含まれることにある。
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、排ガス中の酸素濃度が
排ガス中の還元性成分を酸化するのに必要な化学量論比
を超える酸素過剰雰囲気において排ガス中のＮＯx を吸
収し、排ガス中の酸素濃度が化学量論比以下である化学
当量点あるいは還元性雰囲気において吸収したＮＯx を
還元性成分により還元浄化する排ガス浄化用触媒であっ
て、多孔質担体と、多孔質担体に担持されたＺｒ及びＳ
ｉの少なくとも一方と、触媒貴金属及びアルカリ金属と
からなり、Ｚｒはアルカリ金属に対するモル比で０．０
５〜２含まれ、Ｓｉはアルカリ金属に対するモル比で
０．００３〜１含まれることにある。
【００１２】また本発明の排ガス浄化方法の特徴は、排
ガス中の酸素濃度が排ガス中の還元性成分を酸化するの
に必要な化学量論比を超える酸素過剰雰囲気において排
ガス中のＮＯx を吸収し、排ガス中の酸素濃度が化学量
論比以下である化学当量点あるいは還元性雰囲気におい
て吸収したＮＯx を還元性成分により還元浄化する排ガ
ス浄化方法であって、多孔質担体と、多孔質担体に担持
されたＺｒ及びＳｉの少なくとも一方と、触媒貴金属及
びアルカリ金属とからなり、Ｚｒはアルカリ金属に対す
るモル比で０．０５〜２含まれ、Ｓｉはアルカリ金属に
対するモル比で０．００３〜１含まれる排ガス浄化用触
媒に排ガスを接触させ、排ガス中のＮＯx を還元浄化さ
せることにある。
ガス中の酸素濃度が排ガス中の還元性成分を酸化するの
に必要な化学量論比を超える酸素過剰雰囲気において排
ガス中のＮＯx を吸収し、排ガス中の酸素濃度が化学量
論比以下である化学当量点あるいは還元性雰囲気におい
て吸収したＮＯx を還元性成分により還元浄化する排ガ
ス浄化方法であって、多孔質担体と、多孔質担体に担持
されたＺｒ及びＳｉの少なくとも一方と、触媒貴金属及
びアルカリ金属とからなり、Ｚｒはアルカリ金属に対す
るモル比で０．０５〜２含まれ、Ｓｉはアルカリ金属に
対するモル比で０．００３〜１含まれる排ガス浄化用触
媒に排ガスを接触させ、排ガス中のＮＯx を還元浄化さ
せることにある。
【００１３】第３発明の排ガス浄化用触媒は、第１発明
の排ガス浄化用触媒においてアルカリ金属はＣｓである
ことを特徴とする。さらに第４発明の排ガス浄化方法
は、第２発明の排ガス浄化方法において排ガス浄化用触
媒中に含まれるアルカリ金属はＣｓであることを特徴と
する。
の排ガス浄化用触媒においてアルカリ金属はＣｓである
ことを特徴とする。さらに第４発明の排ガス浄化方法
は、第２発明の排ガス浄化方法において排ガス浄化用触
媒中に含まれるアルカリ金属はＣｓであることを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化用触媒及び排
ガス浄化方法では、リーン雰囲気の排ガス中のＮＯx が
アルカリ金属に吸収され、リッチ雰囲気となったときに
放出されて排ガス中のＨＣやＣＯ等の還元性成分と反応
し還元浄化される。ここで例えばＣｓを単独酸化物とし
て多孔質担体に担持させた場合には、Ｃｓは８００℃以
上の高温にさらされることにより遊離して担体外へ蒸散
してしまう。そこで本発明では、アルカリ金属とともに
Ｚｒ及びＳｉの少なくとも一方を複合担持している。こ
の場合、アルカリ金属は高温においてＺｒ又はＳｉとの
複合化合物として存在していると考えられ、蒸散が防止
され担体上に安定して存在し続けることができる。
ガス浄化方法では、リーン雰囲気の排ガス中のＮＯx が
アルカリ金属に吸収され、リッチ雰囲気となったときに
放出されて排ガス中のＨＣやＣＯ等の還元性成分と反応
し還元浄化される。ここで例えばＣｓを単独酸化物とし
て多孔質担体に担持させた場合には、Ｃｓは８００℃以
上の高温にさらされることにより遊離して担体外へ蒸散
してしまう。そこで本発明では、アルカリ金属とともに
Ｚｒ及びＳｉの少なくとも一方を複合担持している。こ
の場合、アルカリ金属は高温においてＺｒ又はＳｉとの
複合化合物として存在していると考えられ、蒸散が防止
され担体上に安定して存在し続けることができる。
【００１５】一方、この複合化合物は、触媒貴金属の触
媒作用が奏される３００〜５００℃付近では結合力が弱
まり、ＮＯのアタックなどによりアルカリ金属のＮＯx
吸収能が復活するものと考えられ、Ｚｒ又はＳｉの存在
によるアルカリ金属のＮＯx吸収能への影響はほとんど
ない。多孔質担体としては、アルミナ、チタニア、シリ
カ−アルミナ、ゼオライトなどの高比表面積を有する耐
熱性無機酸化物が挙げられる。なかでも活性アルミナは
高耐熱性、高比表面積を有するために好ましい。この多
孔質担体の形状は、ガスと触媒貴金属との接触効率が高
ければ特に制限されず、ペレット状、ハニカム状などと
することができる。そして多孔質担体自体からその形状
に形成してもよく、コーディエライトやメタルなどから
形成されたモノリス基材に多孔質担体をコートして用い
ることもできる。
媒作用が奏される３００〜５００℃付近では結合力が弱
まり、ＮＯのアタックなどによりアルカリ金属のＮＯx
吸収能が復活するものと考えられ、Ｚｒ又はＳｉの存在
によるアルカリ金属のＮＯx吸収能への影響はほとんど
ない。多孔質担体としては、アルミナ、チタニア、シリ
カ−アルミナ、ゼオライトなどの高比表面積を有する耐
熱性無機酸化物が挙げられる。なかでも活性アルミナは
高耐熱性、高比表面積を有するために好ましい。この多
孔質担体の形状は、ガスと触媒貴金属との接触効率が高
ければ特に制限されず、ペレット状、ハニカム状などと
することができる。そして多孔質担体自体からその形状
に形成してもよく、コーディエライトやメタルなどから
形成されたモノリス基材に多孔質担体をコートして用い
ることもできる。
【００１６】触媒貴金属としては、従来と同様にＰｔ、
Ｒｈ、Ｐｄなどを用いることができる。その担持量は、
多孔質担体１リットル当たり、Ｐｔ及びＰｄの場合は
０．１〜１０ｇが好ましく、１〜５ｇが特に好ましい。
またＰｄの場合は０．０１５〜２ｇが好ましく、０．０
１〜１ｇが特に好ましい。触媒貴金属の担持量がこの範
囲より少ないと良好な活性が得られず、この範囲を超え
て担持しても効果が飽和するとともに高価となる。
Ｒｈ、Ｐｄなどを用いることができる。その担持量は、
多孔質担体１リットル当たり、Ｐｔ及びＰｄの場合は
０．１〜１０ｇが好ましく、１〜５ｇが特に好ましい。
またＰｄの場合は０．０１５〜２ｇが好ましく、０．０
１〜１ｇが特に好ましい。触媒貴金属の担持量がこの範
囲より少ないと良好な活性が得られず、この範囲を超え
て担持しても効果が飽和するとともに高価となる。
【００１７】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。アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓが挙げられ、なかでも高温で特に蒸
散し易いＣｓが特に推奨される。このアルカリ金属の担
持量は、多孔質担体１リットル当たり０．０１〜０．５
モルの範囲とすることが好ましい。０．０１モル／Ｌよ
り少ないと十分なＮＯx 吸収能が得られずＮＯx 浄化性
能に劣り、０．５モル／Ｌを超えて担持してもＮＯx 吸
収能が飽和し、アルカリ金属が触媒貴金属の表面を被覆
してしまうために触媒活性が低下する。０．０５〜０．
３モル／Ｌの範囲が特に好ましい。
るには、その塩化物や硝酸塩等を用いて、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。アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓが挙げられ、なかでも高温で特に蒸
散し易いＣｓが特に推奨される。このアルカリ金属の担
持量は、多孔質担体１リットル当たり０．０１〜０．５
モルの範囲とすることが好ましい。０．０１モル／Ｌよ
り少ないと十分なＮＯx 吸収能が得られずＮＯx 浄化性
能に劣り、０．５モル／Ｌを超えて担持してもＮＯx 吸
収能が飽和し、アルカリ金属が触媒貴金属の表面を被覆
してしまうために触媒活性が低下する。０．０５〜０．
３モル／Ｌの範囲が特に好ましい。
【００１８】Ｚｒの担持量は、アルカリ金属に対するモ
ル比で０．０５〜２とされる。０．０５より少ないとア
ルカリ金属の蒸散を抑制する効果が十分に得られず、２
を超えて担持しても効果が飽和するとともにアルカリ金
属のＮＯx 吸収能を低下させるので好ましくない。アル
カリ金属に対するモル比で０．８〜１．２の範囲が特に
好ましい。
ル比で０．０５〜２とされる。０．０５より少ないとア
ルカリ金属の蒸散を抑制する効果が十分に得られず、２
を超えて担持しても効果が飽和するとともにアルカリ金
属のＮＯx 吸収能を低下させるので好ましくない。アル
カリ金属に対するモル比で０．８〜１．２の範囲が特に
好ましい。
【００１９】またＳｉの担持量は、アルカリ金属に対す
るモル比で０．００３〜１とされる。０．００３より少
ないとアルカリ金属の蒸散を抑制する効果が十分に得ら
れず、１を超えて担持しても効果が飽和するとともにア
ルカリ金属のＮＯx 吸収能を低下させるので好ましくな
い。アルカリ金属に対するモル比で０．００８〜０．１
の範囲が特に好ましい。
るモル比で０．００３〜１とされる。０．００３より少
ないとアルカリ金属の蒸散を抑制する効果が十分に得ら
れず、１を超えて担持しても効果が飽和するとともにア
ルカリ金属のＮＯx 吸収能を低下させるので好ましくな
い。アルカリ金属に対するモル比で０．００８〜０．１
の範囲が特に好ましい。
【００２０】ＺｒとＳｉはいずれか一方を担持してもよ
いし、両方を共存させることもできる。共存させる場合
の担持量は、Ｚｒ及びＳｉはそれぞれ上記の範囲と同様
である。なおＺｒ及び／又はＳｉの担持法は、通常の含
浸法で担持させてもよいし、アルカリ金属と固溶させて
担持させることもできる。
いし、両方を共存させることもできる。共存させる場合
の担持量は、Ｚｒ及びＳｉはそれぞれ上記の範囲と同様
である。なおＺｒ及び／又はＳｉの担持法は、通常の含
浸法で担持させてもよいし、アルカリ金属と固溶させて
担持させることもできる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。なお、以下の例において「部」は
特にことわらない限り「重量部」を示す。 ＜触媒の調製＞アルミナ粉末１００部と、アルミナゾル
（アルミナ含有率１０重量％）７０部と、４０重量％硝
酸アルミニウム水溶液１５部及び水３０部を混合し、コ
ーティング用スラリーを調製した。
に具体的に説明する。なお、以下の例において「部」は
特にことわらない限り「重量部」を示す。 ＜触媒の調製＞アルミナ粉末１００部と、アルミナゾル
（アルミナ含有率１０重量％）７０部と、４０重量％硝
酸アルミニウム水溶液１５部及び水３０部を混合し、コ
ーティング用スラリーを調製した。
【００２２】このスラリーにコーディエライト質ハニカ
ム担体を浸漬し、引き上げた後余分なスラリーを吹き払
い、乾燥後６００℃で１時間焼成してアルミナコート層
を形成した。コート量はハニカム担体の体積１リットル
当たり１２０ｇである。このアルミナコート層をもつハ
ニカム担体を、ジニトロジアンミン白金水溶液に浸漬
し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０℃で乾
燥してＰｔを担持した。次いで硝酸ロジウム水溶液に浸
漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０℃で
乾燥してＲｈを担持させた。Ｐｔ及びＲｈの担持量は表
１に示すとおりである。
ム担体を浸漬し、引き上げた後余分なスラリーを吹き払
い、乾燥後６００℃で１時間焼成してアルミナコート層
を形成した。コート量はハニカム担体の体積１リットル
当たり１２０ｇである。このアルミナコート層をもつハ
ニカム担体を、ジニトロジアンミン白金水溶液に浸漬
し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０℃で乾
燥してＰｔを担持した。次いで硝酸ロジウム水溶液に浸
漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払った後２５０℃で
乾燥してＲｈを担持させた。Ｐｔ及びＲｈの担持量は表
１に示すとおりである。
【００２３】次に、Ｃｓ、Ｚｒ及びＳｉの水溶性化合物
の水溶液を用意し、表１に示す担持量となるように混合
した混合溶液に上記のＰｔ−Ｒｈ担持担体をそれぞれ浸
漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払って乾燥後６００
℃で１時間焼成して、表１に示す９種類の触媒を調製し
た。
の水溶液を用意し、表１に示す担持量となるように混合
した混合溶液に上記のＰｔ−Ｒｈ担持担体をそれぞれ浸
漬し、引き上げて余分な水滴を吹き払って乾燥後６００
℃で１時間焼成して、表１に示す９種類の触媒を調製し
た。
【００２４】
【表１】 それぞれの触媒は、表２に示すモデルガスを用い、入り
ガス温度９００℃にてリーン雰囲気のモデルガスを１分
間接触させリッチ雰囲気のモデルガスを４分間接触させ
る処理を交互に５時間行う熱処理を行った。
ガス温度９００℃にてリーン雰囲気のモデルガスを１分
間接触させリッチ雰囲気のモデルガスを４分間接触させ
る処理を交互に５時間行う熱処理を行った。
【００２５】
【表２】 ＜評価試験＞熱処理後の各触媒を評価装置に配置し、ガ
ス流量３０Ｌ／ｍｉｎにて表３に示すストイキ雰囲気の
ガスとリーン雰囲気のガスを２分間ずつ交互に流して、
入りガス温度が３００℃、４００℃及び５００℃のとき
のＮＯx 浄化率を測定した。また熱処理後の各触媒中の
Ｃｓの量を測定し、熱処理前のＣｓ量に対する残存率を
測定した。なお、各触媒の容積は３５ｃｃである。結果
を表４に示す。
ス流量３０Ｌ／ｍｉｎにて表３に示すストイキ雰囲気の
ガスとリーン雰囲気のガスを２分間ずつ交互に流して、
入りガス温度が３００℃、４００℃及び５００℃のとき
のＮＯx 浄化率を測定した。また熱処理後の各触媒中の
Ｃｓの量を測定し、熱処理前のＣｓ量に対する残存率を
測定した。なお、各触媒の容積は３５ｃｃである。結果
を表４に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】 ＜評価＞表４より、各実施例は比較例３に比べて低温域
〜高温域で高いＮＯx 浄化率を示し、ＮＯx 浄化性能に
優れている。これはＺｒ又はＳｉをＣｓと共存させたこ
とによる効果であることが明らかである。また比較例
１、２のように、Ｚｒ又はＳｉの担持量が所定範囲を外
れた場合には、上記効果が得られないこともわかる。
〜高温域で高いＮＯx 浄化率を示し、ＮＯx 浄化性能に
優れている。これはＺｒ又はＳｉをＣｓと共存させたこ
とによる効果であることが明らかである。また比較例
１、２のように、Ｚｒ又はＳｉの担持量が所定範囲を外
れた場合には、上記効果が得られないこともわかる。
【００２８】つまり比較例３では、Ｚｒ及びＳｉが含ま
れないために熱処理後のＣｓの残存率が低くなってい
る。また比較例１ではＺｒの含有量が少ないために、熱
処理後のＣｓの残存率が低い。したがって比較例１及び
比較例３では、ＮＯx 浄化率が実施例に比べて低くなっ
ている。そして比較例２では、Ｚｒの含有量が多いため
熱処理後のＣｓの残存率は高いものの、過剰のＺｒがＣ
ｓのＮＯx 吸収能を低下させるためＮＯx 浄化率が実施
例に比べて低くなっている。
れないために熱処理後のＣｓの残存率が低くなってい
る。また比較例１ではＺｒの含有量が少ないために、熱
処理後のＣｓの残存率が低い。したがって比較例１及び
比較例３では、ＮＯx 浄化率が実施例に比べて低くなっ
ている。そして比較例２では、Ｚｒの含有量が多いため
熱処理後のＣｓの残存率は高いものの、過剰のＺｒがＣ
ｓのＮＯx 吸収能を低下させるためＮＯx 浄化率が実施
例に比べて低くなっている。
【００２９】一方、各実施例では適切な範囲のＺｒ又は
Ｓｉが含まれているために、熱処理後のＣｓの残存率が
７６％以上と高くＣｓの蒸散が抑止されている。したが
って熱処理後にもＣｓのＮＯx 吸蔵能が高く維持され、
これにより高いＮＯx 浄化率が得られている。
Ｓｉが含まれているために、熱処理後のＣｓの残存率が
７６％以上と高くＣｓの蒸散が抑止されている。したが
って熱処理後にもＣｓのＮＯx 吸蔵能が高く維持され、
これにより高いＮＯx 浄化率が得られている。
【００３０】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒及び
排ガス浄化方法によれば、高温時のアルカリ金属の蒸散
が防止されているので、低温域から高温域まで高いＮＯ
x 浄化率が得られ、高温耐久性に優れている。
排ガス浄化方法によれば、高温時のアルカリ金属の蒸散
が防止されているので、低温域から高温域まで高いＮＯ
x 浄化率が得られ、高温耐久性に優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎木 基久 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小川 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三好 直人 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 (4)
- 【請求項１】 排ガス中の酸素濃度が該排ガス中の還元
性成分を酸化するのに必要な化学量論比を超える酸素過
剰雰囲気において該排ガス中の窒素酸化物を吸収し、該
排ガス中の酸素濃度が前記化学量論比以下である化学当
量点あるいは還元性雰囲気において吸収した前記窒素酸
化物を前記還元性成分により還元浄化する排ガス浄化用
触媒であって、 多孔質担体と、 該多孔質担体に担持されたジルコニウム及びケイ素の少
なくとも一方と、触媒貴金属及びアルカリ金属とからな
り、 ジルコニウムはアルカリ金属に対するモル比で０．０５
〜２含まれ、ケイ素はアルカリ金属に対するモル比で
０．００３〜１含まれることを特徴とする排ガス浄化用
触媒。 - 【請求項２】 排ガス中の酸素濃度が該排ガス中の還元
性成分を酸化するのに必要な化学量論比を超える酸素過
剰雰囲気において該排ガス中の窒素酸化物を吸収し、該
排ガス中の酸素濃度が前記化学量論比以下である化学当
量点あるいは還元性雰囲気において吸収した前記窒素酸
化物を前記還元性成分により還元浄化する排ガス浄化方
法であって、 多孔質担体と、該多孔質担体に担持されたジルコニウム
及びケイ素の少なくとも一方と、触媒貴金属及びアルカ
リ金属とからなり、ジルコニウムはアルカリ金属に対す
るモル比で０．０５〜２含まれ、ケイ素はアルカリ金属
に対するモル比で０．００３〜１含まれる排ガス浄化用
触媒に排ガスを接触させ、該排ガス中の窒素酸化物を還
元浄化させることを特徴とする排ガス浄化方法。 - 【請求項３】 アルカリ金属はセシウムであることを特
徴とする請求項１記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 排ガス浄化用触媒中に含まれるアルカリ
金属はセシウムであることを特徴とする請求項２記載の
排ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24434195A JP3839860B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24434195A JP3839860B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0985092A true JPH0985092A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3839860B2 JP3839860B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=17117272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24434195A Expired - Lifetime JP3839860B2 (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3839860B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770590B2 (en) | 2001-06-08 | 2004-08-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas emission purifying catalyst |
| US7576028B2 (en) | 1999-12-17 | 2009-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst body |
| WO2013136991A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 大塚化学株式会社 | 排ガス浄化触媒、排ガス浄化装置及びフィルタ、並びに該触媒の製造方法 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24434195A patent/JP3839860B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7576028B2 (en) | 1999-12-17 | 2009-08-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst body |
| US6770590B2 (en) | 2001-06-08 | 2004-08-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas emission purifying catalyst |
| WO2013136991A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 大塚化学株式会社 | 排ガス浄化触媒、排ガス浄化装置及びフィルタ、並びに該触媒の製造方法 |
| JP5612795B2 (ja) * | 2012-03-12 | 2014-10-22 | 大塚化学株式会社 | 排ガス浄化触媒、排ガス浄化装置及びフィルタ、並びに該触媒の製造方法 |
| CN104379252A (zh) * | 2012-03-12 | 2015-02-25 | 大塚化学株式会社 | 排气净化催化剂、排气净化装置、过滤器和该催化剂的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3839860B2 (ja) | 2006-11-01 |
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