JP2000271443A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒の製造方法Info
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- JP2000271443A JP2000271443A JP11082955A JP8295599A JP2000271443A JP 2000271443 A JP2000271443 A JP 2000271443A JP 11082955 A JP11082955 A JP 11082955A JP 8295599 A JP8295599 A JP 8295599A JP 2000271443 A JP2000271443 A JP 2000271443A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰｔとＢａとを基材に担持させてなるリーンＮ
Ｏｘ浄化用触媒の耐熱性を向上させる。 【解決手段】テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と酢酸
バリウムの水溶液とを混合し、該混合溶液のｐＨが６．
５〜１０となるようにして、これを担体５のアルミナ層
６とゼオライト触媒層７とに含浸させ、乾燥及び焼成を
行なうことによって、この両層にＰｔとＢａとを担持さ
せる。
Ｏｘ浄化用触媒の耐熱性を向上させる。 【解決手段】テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と酢酸
バリウムの水溶液とを混合し、該混合溶液のｐＨが６．
５〜１０となるようにして、これを担体５のアルミナ層
６とゼオライト触媒層７とに含浸させ、乾燥及び焼成を
行なうことによって、この両層にＰｔとＢａとを担持さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気ガス浄化用触
媒、特に排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の浄化に適
した触媒の製造方法に関する。
媒、特に排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の浄化に適
した触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平６−１４２４５８号公報には、ハ
ニカム担体上のアルミナコート層にＰｔ、Ｂａ及びＫを
担持させてなる排気ガス浄化用触媒について記載されて
いる。その製法は、上記アルミナコート層にジニトロジ
アミン白金［Ｐｔ(II)(ＮＯ2)2(ＮＨ3)2］水溶液を含浸
させて乾燥させ、その上から酢酸バリウム水溶液と酢酸
カリウム水溶液との混合溶液を含浸させて乾燥させ、そ
の後に焼成をする、というものである。
ニカム担体上のアルミナコート層にＰｔ、Ｂａ及びＫを
担持させてなる排気ガス浄化用触媒について記載されて
いる。その製法は、上記アルミナコート層にジニトロジ
アミン白金［Ｐｔ(II)(ＮＯ2)2(ＮＨ3)2］水溶液を含浸
させて乾燥させ、その上から酢酸バリウム水溶液と酢酸
カリウム水溶液との混合溶液を含浸させて乾燥させ、そ
の後に焼成をする、というものである。
【０００３】特開平１０−１５１３５７号公報には、ハ
ニカム担体にアルミナを主体とするベースコート層を形
成し、その上にＰｔとＲｈとを担持させたゼオライト触
媒よりなるオーバーコート層を形成し、その上からジニ
トロジアミン白金水溶液と酢酸バリウム水溶液との混合
溶液を含浸させて乾燥させ、焼成をする、という排気ガ
ス浄化用触媒の製法が記載されている。
ニカム担体にアルミナを主体とするベースコート層を形
成し、その上にＰｔとＲｈとを担持させたゼオライト触
媒よりなるオーバーコート層を形成し、その上からジニ
トロジアミン白金水溶液と酢酸バリウム水溶液との混合
溶液を含浸させて乾燥させ、焼成をする、という排気ガ
ス浄化用触媒の製法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記前者のＰｔ含浸担
持後にＢａ含浸担持を行なう方法によれば、先に担持さ
れたＰｔの一部がＢａに覆われるが、上記後者のＰｔと
Ｂａとを同時に含浸担持させる方法によれば、そのよう
なことが少なく、排気ガス中のＮＯｘ浄化率の向上が図
れる。しかし、触媒の耐熱性はそれほど良くならず、低
下する場合もある。その原因は定かでないが、混合溶液
におけるＰｔ成分及びＢａ成分の状態が必ずしも安定な
ものになっておらず、そのためにアルミナコート層に含
浸担持させたときのＰｔとＢａとの分散性が悪化するた
めであると考えられる。
持後にＢａ含浸担持を行なう方法によれば、先に担持さ
れたＰｔの一部がＢａに覆われるが、上記後者のＰｔと
Ｂａとを同時に含浸担持させる方法によれば、そのよう
なことが少なく、排気ガス中のＮＯｘ浄化率の向上が図
れる。しかし、触媒の耐熱性はそれほど良くならず、低
下する場合もある。その原因は定かでないが、混合溶液
におけるＰｔ成分及びＢａ成分の状態が必ずしも安定な
ものになっておらず、そのためにアルミナコート層に含
浸担持させたときのＰｔとＢａとの分散性が悪化するた
めであると考えられる。
【０００５】一方、上記混合溶液における水分を多くす
れば、Ｐｔ成分及びＢａ成分の状態が安定なものになる
と考えられるが、それだけ当該混合溶液のＢａ濃度が低
くなるため、Ｂａ担持量の多い触媒を得ようとすれば、
多量の混合溶液をハニカム担体のコート層に含浸させる
ことが必要になる。しかし、混合溶液が多量になると、
これをコート層に一度に含浸させることができないか
ら、数回に分けて含浸担持させなければならない。その
場合、含浸後の乾燥時には、先に乾燥している部分に含
浸残液が集まってＰｔやＢａの偏析を招き易いから、そ
のような含浸処理を数回に分けて行なうと、その偏析が
ひどくなり、触媒の浄化性能の向上に不利になる。
れば、Ｐｔ成分及びＢａ成分の状態が安定なものになる
と考えられるが、それだけ当該混合溶液のＢａ濃度が低
くなるため、Ｂａ担持量の多い触媒を得ようとすれば、
多量の混合溶液をハニカム担体のコート層に含浸させる
ことが必要になる。しかし、混合溶液が多量になると、
これをコート層に一度に含浸させることができないか
ら、数回に分けて含浸担持させなければならない。その
場合、含浸後の乾燥時には、先に乾燥している部分に含
浸残液が集まってＰｔやＢａの偏析を招き易いから、そ
のような含浸処理を数回に分けて行なうと、その偏析が
ひどくなり、触媒の浄化性能の向上に不利になる。
【０００６】そこで、本発明は、上記分散性の問題を解
消し、触媒の製造を容易にすること、そのことによっ
て、触媒の性能向上を図るものである。
消し、触媒の製造を容易にすること、そのことによっ
て、触媒の性能向上を図るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記混合溶
液のｐＨを適切な値にすれば、上記分散性の問題が解決
されることを見出し、本発明を完成した。
液のｐＨを適切な値にすれば、上記分散性の問題が解決
されることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明は、貴金属溶液と、アル
カリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少
なくとも一種の金属の溶液とを混合し、上記混合溶液を
基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ金属、アルカリ
土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属
とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触媒の製造方法
であって、上記混合溶液をｐＨが６．５以上になるよう
に調製することを特徴とする。
カリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少
なくとも一種の金属の溶液とを混合し、上記混合溶液を
基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ金属、アルカリ
土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属
とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触媒の製造方法
であって、上記混合溶液をｐＨが６．５以上になるよう
に調製することを特徴とする。
【０００９】このように混合溶液のｐＨをその溶液が略
中性乃至アルカリ性となる６．５以上、特に７以上にす
れば、該混合溶液における貴金属成分の状態及びアルカ
リ金属成分又はアルカリ土類金属の状態が安定なものに
なり、基材に含浸担持させたときの該基材上におけるそ
れら成分の分散性が向上する。上記ｐＨとしては１０以
下とすることが好ましい。混合溶液のｐＨが高くなりす
ぎると、沈殿物を生成したり、溶液のゲル化を招き易く
なるからである。
中性乃至アルカリ性となる６．５以上、特に７以上にす
れば、該混合溶液における貴金属成分の状態及びアルカ
リ金属成分又はアルカリ土類金属の状態が安定なものに
なり、基材に含浸担持させたときの該基材上におけるそ
れら成分の分散性が向上する。上記ｐＨとしては１０以
下とすることが好ましい。混合溶液のｐＨが高くなりす
ぎると、沈殿物を生成したり、溶液のゲル化を招き易く
なるからである。
【００１０】上記混合溶液のｐＨが酸性に傾いたときに
はアンモニア水等のアルカリ性溶液を添加し、アルカリ
性に傾いたときには硝酸水溶液等の酸性溶液を添加する
ことによって、そのｐＨを調節するようにすればよい。
はアンモニア水等のアルカリ性溶液を添加し、アルカリ
性に傾いたときには硝酸水溶液等の酸性溶液を添加する
ことによって、そのｐＨを調節するようにすればよい。
【００１１】得られる触媒は、アルカリ金属、アルカリ
土類金属又は希土類金属が排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気で吸収する働きを示し、貴金属成分が排気ガス
中のＮＯｘや、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希
土類金属から放出されるＮＯｘを還元分解する働きを示
す。従って、この触媒は、例えば直噴レシプロエンジン
において、Ａ／Ｆ＞１６以上のリーン混合気（特にＡ／
Ｆ＝１８〜５０）で運転されるときの排気ガス（酸素濃
度が４％又は５％から２０％程度の排気ガス）中のＮＯ
ｘを浄化することに適する。
土類金属又は希土類金属が排気ガス中のＮＯｘを酸素過
剰雰囲気で吸収する働きを示し、貴金属成分が排気ガス
中のＮＯｘや、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希
土類金属から放出されるＮＯｘを還元分解する働きを示
す。従って、この触媒は、例えば直噴レシプロエンジン
において、Ａ／Ｆ＞１６以上のリーン混合気（特にＡ／
Ｆ＝１８〜５０）で運転されるときの排気ガス（酸素濃
度が４％又は５％から２０％程度の排気ガス）中のＮＯ
ｘを浄化することに適する。
【００１２】上記アルカリ金属、アルカリ土類金属又は
希土類金属の溶液は酢酸塩の水溶液であることが好まし
い。これらの原料溶液としては、硝酸塩の水溶液も考え
られるが、酢酸塩の水溶液はアルカリ性を示し、その塩
の溶解度が高いため、混合溶液における当該塩の濃度を
高くすることに有利になるからである。
希土類金属の溶液は酢酸塩の水溶液であることが好まし
い。これらの原料溶液としては、硝酸塩の水溶液も考え
られるが、酢酸塩の水溶液はアルカリ性を示し、その塩
の溶解度が高いため、混合溶液における当該塩の濃度を
高くすることに有利になるからである。
【００１３】上記アルカリ金属としては、ＮａやＫ、特
にＫが好ましく、上記アルカリ土類金属としては、Ｂａ
やＳｒ、特にＢａが好ましく、上記希土類金属としては
Ｌａが好ましい。排気ガス中のＮＯｘの吸収性に優れ、
また、熱的安定性も高いからである。
にＫが好ましく、上記アルカリ土類金属としては、Ｂａ
やＳｒ、特にＢａが好ましく、上記希土類金属としては
Ｌａが好ましい。排気ガス中のＮＯｘの吸収性に優れ、
また、熱的安定性も高いからである。
【００１４】上記貴金属溶液としては白金塩の水溶液が
好ましい。白金はＮＯｘを還元分解する触媒として働く
からである。
好ましい。白金はＮＯｘを還元分解する触媒として働く
からである。
【００１５】上記貴金属溶液としては中性（例えばｐＨ
＝７前後ないしはｐＨ７以上）の溶液であることが好ま
しい。上記混合溶液のｐＨを７以上にすることに有利と
なるからである。そのような貴金属溶液としては、例え
ば、テトラアンミン白金硝酸塩［Ｐｔ(II)(ＮＨ3)4］
(ＮＯ3)2の水溶液があり、また、テトラアンミン白金水
酸化物［Ｐｔ(II)(ＮＨ3)4］(ＯＨ)2がある。
＝７前後ないしはｐＨ７以上）の溶液であることが好ま
しい。上記混合溶液のｐＨを７以上にすることに有利と
なるからである。そのような貴金属溶液としては、例え
ば、テトラアンミン白金硝酸塩［Ｐｔ(II)(ＮＨ3)4］
(ＮＯ3)2の水溶液があり、また、テトラアンミン白金水
酸化物［Ｐｔ(II)(ＮＨ3)4］(ＯＨ)2がある。
【００１６】以上から明らかなように、テトラアンミン
白金硝酸塩の水溶液と、アルカリ金属、アルカリ土類金
属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属の溶
液、特に酢酸塩の水溶液とを混合し、該混合溶液を基材
に含浸させて、貴金属と、アルカリ金属、アルカリ土類
金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属とを
該基材に担持させる方法であれば、その混合溶液のｐＨ
が中性からアルカリ性のものになり、所期の効果が得れ
る。
白金硝酸塩の水溶液と、アルカリ金属、アルカリ土類金
属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属の溶
液、特に酢酸塩の水溶液とを混合し、該混合溶液を基材
に含浸させて、貴金属と、アルカリ金属、アルカリ土類
金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金属とを
該基材に担持させる方法であれば、その混合溶液のｐＨ
が中性からアルカリ性のものになり、所期の効果が得れ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、貴金属
溶液と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金
属のうちの少なくとも一種の金属の溶液とを混合し、該
混合溶液を基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ金
属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少なくと
も一種の金属とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触
媒の製造方法において、上記混合溶液をｐＨが６．５以
上になるように調製するようにしたから、基材に含浸担
持された上記各金属成分の分散性が向上し、触媒のＮＯ
ｘ浄化性能及び耐熱性が向上する。
溶液と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金
属のうちの少なくとも一種の金属の溶液とを混合し、該
混合溶液を基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ金
属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少なくと
も一種の金属とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触
媒の製造方法において、上記混合溶液をｐＨが６．５以
上になるように調製するようにしたから、基材に含浸担
持された上記各金属成分の分散性が向上し、触媒のＮＯ
ｘ浄化性能及び耐熱性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１９】図１は排気ガス浄化装置の構成を示すもの
であって、直噴レシプロエンジン１の排気通路２に三元
触媒３とＮＯｘ浄化用触媒４とが前者を上流側に後者を
下流側に配置して設けられている。三元触媒３は、アル
ミナにＰｔとＲｈとを担持させてなる触媒をコージェラ
イト製のハニカム担体に担持させたものである。ＮＯｘ
浄化用触媒４は、Ａ／Ｆ＞１６以上のリーン混合気（特
にＡ／Ｆ＝１８〜２２）で運転されるときの排気ガス
（酸素濃度が４％又は５％から２０％程度の排気ガス）
中のＮＯｘを浄化することに適したものであり、図２に
示すようにコージェライト製のハニカム担体５の表面
（細孔内面）に内側触媒層６と外側触媒層７とが形成さ
れてなる。
であって、直噴レシプロエンジン１の排気通路２に三元
触媒３とＮＯｘ浄化用触媒４とが前者を上流側に後者を
下流側に配置して設けられている。三元触媒３は、アル
ミナにＰｔとＲｈとを担持させてなる触媒をコージェラ
イト製のハニカム担体に担持させたものである。ＮＯｘ
浄化用触媒４は、Ａ／Ｆ＞１６以上のリーン混合気（特
にＡ／Ｆ＝１８〜２２）で運転されるときの排気ガス
（酸素濃度が４％又は５％から２０％程度の排気ガス）
中のＮＯｘを浄化することに適したものであり、図２に
示すようにコージェライト製のハニカム担体５の表面
（細孔内面）に内側触媒層６と外側触媒層７とが形成さ
れてなる。
【００２０】上記内側触媒層６は、第１貴金属成分（例
えばＰｔ）と、ＮＯｘ吸収成分（例えばＢａ）と、これ
らを担持する第１母材（例えばアルミナとＣｅＯ2 との
混合物）と、該母材粉末を結合し担体に保持するバイン
ダとを備えてなる。上記外側触媒層７は、第２貴金属成
分（例えばＰｔ，Ｒｈ）と、ＮＯｘ吸収成分と、これら
を担持する第２母材（例えばゼオライト）と、該母材粉
末を結合し担体に保持するバインダとを備えてなる。
えばＰｔ）と、ＮＯｘ吸収成分（例えばＢａ）と、これ
らを担持する第１母材（例えばアルミナとＣｅＯ2 との
混合物）と、該母材粉末を結合し担体に保持するバイン
ダとを備えてなる。上記外側触媒層７は、第２貴金属成
分（例えばＰｔ，Ｒｈ）と、ＮＯｘ吸収成分と、これら
を担持する第２母材（例えばゼオライト）と、該母材粉
末を結合し担体に保持するバインダとを備えてなる。
【００２１】上記ＮＯｘ吸収成分としては、主としてＢ
ａが用いられるが、他のアルカリ土類金属、あるいはア
ルカリ金属又は希土類元素を用いてもよく、あるいはそ
れらのうちから選択される２種以上の元素を併用するこ
とができる。上記ＣｅＯ2 成分としてはセリアを用いる
ことできるが、耐熱性を高める観点からセリウムとジル
コニウムとの複合酸化物を用いることもできる。尚、上
記触媒層６，７の各々における不純物は１％以下とす
る。
ａが用いられるが、他のアルカリ土類金属、あるいはア
ルカリ金属又は希土類元素を用いてもよく、あるいはそ
れらのうちから選択される２種以上の元素を併用するこ
とができる。上記ＣｅＯ2 成分としてはセリアを用いる
ことできるが、耐熱性を高める観点からセリウムとジル
コニウムとの複合酸化物を用いることもできる。尚、上
記触媒層６，７の各々における不純物は１％以下とす
る。
【００２２】＜触媒の製法＞上記ＮＯｘ浄化用触媒４の
基本的な調製法は次の通りである。
基本的な調製法は次の通りである。
【００２３】上記第１貴金属成分の溶液とＮＯｘ吸収成
分の溶液との混合溶液を調製する。この混合溶液のｐＨ
は６．５以上１０未満とする。また、第２母材に第２貴
金属を乾固法等によって担持させることによって触媒粉
を形成する。
分の溶液との混合溶液を調製する。この混合溶液のｐＨ
は６．５以上１０未満とする。また、第２母材に第２貴
金属を乾固法等によって担持させることによって触媒粉
を形成する。
【００２４】上記第１母材、バインダ及び水を混合して
スラリーを形成し、このスラリーをハニカム担体にウォ
ッシュコートし、乾燥及び焼成を行なうことによって、
内側コート層を形成する。次に上記触媒粉、バインダ及
び水を混合してスラリーを形成し、このスラリーを、上
記内側コート層を有するハニカム担体にウォッシュコー
トし、乾燥及び焼成を行なうことによって、この内側コ
ート層の上に外側コート層を形成する。
スラリーを形成し、このスラリーをハニカム担体にウォ
ッシュコートし、乾燥及び焼成を行なうことによって、
内側コート層を形成する。次に上記触媒粉、バインダ及
び水を混合してスラリーを形成し、このスラリーを、上
記内側コート層を有するハニカム担体にウォッシュコー
トし、乾燥及び焼成を行なうことによって、この内側コ
ート層の上に外側コート層を形成する。
【００２５】しかる後、上記混合溶液を上記内側コート
層と外側コート層とに同時に含浸させ、乾燥及び焼成を
行なう。
層と外側コート層とに同時に含浸させ、乾燥及び焼成を
行なう。
【００２６】＜実施例及びその評価１＞ 触媒粉の形成 ジニトロジアミン白金の水溶液と硝酸ロジウムの水溶液
とをＰｔ：Ｒｈ＝７５：１の重量比率となるように混合
し、これをＭＦＩ型ゼオライト（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2Ｏ3
＝８０）と合わせて、スプレードライ法による噴霧乾固
を行ない、さらに乾燥及び焼成を施すことによって触媒
粉を形成した。該触媒粉におけるＰｔ及びＲｈを合わせ
た量は２．３ｗｔ％である。乾燥は１００〜２００℃の
温度で１時間行ない、焼成は５００〜６００℃の温度で
２時間行なった。なお、この乾燥条件及び焼成条件は以
下の説明における「乾燥」及び「焼成」も同じである。
とをＰｔ：Ｒｈ＝７５：１の重量比率となるように混合
し、これをＭＦＩ型ゼオライト（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2Ｏ3
＝８０）と合わせて、スプレードライ法による噴霧乾固
を行ない、さらに乾燥及び焼成を施すことによって触媒
粉を形成した。該触媒粉におけるＰｔ及びＲｈを合わせ
た量は２．３ｗｔ％である。乾燥は１００〜２００℃の
温度で１時間行ない、焼成は５００〜６００℃の温度で
２時間行なった。なお、この乾燥条件及び焼成条件は以
下の説明における「乾燥」及び「焼成」も同じである。
【００２７】混合溶液（含浸用）の調製 テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と酢酸バリウムの水
溶液とを混合し、ハニカム担体に対するＰｔの含浸担持
量（乾燥状態のこと。以下、同じ。）がいずれも約６ｇ
／Ｌとなり、Ｂａの含浸担持量が３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／
Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６０ｇ／Ｌとなる各混合溶液を調製し
た。これら混合溶液のｐＨは７．６〜７．８であった。
溶液とを混合し、ハニカム担体に対するＰｔの含浸担持
量（乾燥状態のこと。以下、同じ。）がいずれも約６ｇ
／Ｌとなり、Ｂａの含浸担持量が３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／
Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６０ｇ／Ｌとなる各混合溶液を調製し
た。これら混合溶液のｐＨは７．６〜７．８であった。
【００２８】内側コート層の形成 γーアルミナとＣｅＯ2 とを１：１の重量比率で混合
し、この混合物とアルミナバインダとを５：１の重量比
率となるように混合し、これにイオン交換水を添加する
ことによってスラリーを調製した。このスラリーにハニ
カム構造の担体（容量２５ｍＬ、担体１Ｌ当りの重量４
２０ｇ／Ｌ）を浸漬して引き上げ、余分なスラリーを吹
き飛ばす、という方法によって、乾燥後のコート量が担
体重量の７５ｗｔ％（３１５ｇ／Ｌ）となるように当該
スラリーをウォッシュコートした。次いでこれに乾燥及
び焼成を施すことによって内側コート層を形成した。
し、この混合物とアルミナバインダとを５：１の重量比
率となるように混合し、これにイオン交換水を添加する
ことによってスラリーを調製した。このスラリーにハニ
カム構造の担体（容量２５ｍＬ、担体１Ｌ当りの重量４
２０ｇ／Ｌ）を浸漬して引き上げ、余分なスラリーを吹
き飛ばす、という方法によって、乾燥後のコート量が担
体重量の７５ｗｔ％（３１５ｇ／Ｌ）となるように当該
スラリーをウォッシュコートした。次いでこれに乾燥及
び焼成を施すことによって内側コート層を形成した。
【００２９】外側コート層の形成 Ｐｔ−Ｒｈ／ＭＦＩ触媒粉とアルミナバインダとを５：
１の重量比率となるように混合し、これにイオン交換水
を添加することによってスラリーを調製し、このスラリ
ーを上記内側コート層が形成されている担体に、乾燥後
のコート量が担体重量の５ｗｔ％（２１ｇ／Ｌ）となる
ようにウォッシュコートし、これに乾燥及び焼成を施す
ことによって外側コート層を形成した。
１の重量比率となるように混合し、これにイオン交換水
を添加することによってスラリーを調製し、このスラリ
ーを上記内側コート層が形成されている担体に、乾燥後
のコート量が担体重量の５ｗｔ％（２１ｇ／Ｌ）となる
ようにウォッシュコートし、これに乾燥及び焼成を施す
ことによって外側コート層を形成した。
【００３０】含浸工程 上記各混合溶液を上記担体の内外のコート層に含浸さ
せ、これに乾燥及び焼成を施した。
せ、これに乾燥及び焼成を施した。
【００３１】得られた各実施例触媒は、γ−アルミナを
約１３１ｇ／Ｌ、ＣｅＯ2 を約１３１ｇ／Ｌ、ＭＦＩを
約１７．５ｇ／Ｌ、Ｐｔを約６．５ｇ／Ｌ（上記触媒粉
によるＰｔと上記含浸によるＰｔとを合わせた量）、Ｒ
ｈを約０．００５ｇ／Ｌ有し、Ｂａが約３０ｇ／Ｌ、約
４０ｇ／Ｌ、約５０ｇ／Ｌ、約６０ｇ／Ｌの各量となっ
ている。
約１３１ｇ／Ｌ、ＣｅＯ2 を約１３１ｇ／Ｌ、ＭＦＩを
約１７．５ｇ／Ｌ、Ｐｔを約６．５ｇ／Ｌ（上記触媒粉
によるＰｔと上記含浸によるＰｔとを合わせた量）、Ｒ
ｈを約０．００５ｇ／Ｌ有し、Ｂａが約３０ｇ／Ｌ、約
４０ｇ／Ｌ、約５０ｇ／Ｌ、約６０ｇ／Ｌの各量となっ
ている。
【００３２】比較触媒 上記テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液に代えてジニト
ロジアミン白金の水溶液を用いる他は上記実施例と同じ
条件でＢａが３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６
０ｇ／Ｌの各量となっている比較触媒を調製した。この
比較触媒の調製に用いた混合溶液（ジニトロジアミン白
金の水溶液と硝酸バリウムの水溶液との混合溶液）のｐ
Ｈは４．８〜５．５程度であった。
ロジアミン白金の水溶液を用いる他は上記実施例と同じ
条件でＢａが３０ｇ／Ｌ、４０ｇ／Ｌ、５０ｇ／Ｌ、６
０ｇ／Ｌの各量となっている比較触媒を調製した。この
比較触媒の調製に用いた混合溶液（ジニトロジアミン白
金の水溶液と硝酸バリウムの水溶液との混合溶液）のｐ
Ｈは４．８〜５．５程度であった。
【００３３】また、上記混合溶液に代えてテトラアンミ
ン白金硝酸塩の水溶液のみを用い、他は実施例と同じ条
件でＢａ担持量が零の比較触媒を調製した。
ン白金硝酸塩の水溶液のみを用い、他は実施例と同じ条
件でＢａ担持量が零の比較触媒を調製した。
【００３４】評価テスト方法 実施例及び比較例の各触媒について、９００℃で２４時
間の加熱処理を大気雰囲気において行なった。そうし
て、各触媒を固定床流通式反応評価装置に取り付け、は
じめは空燃比リーンの模擬排気ガスを触媒にＮＯｘ浄化
率が安定するまで流し、次にガス組成を切り換えて空燃
比リッチの模擬排気ガスを流し、しかる後にガス組成を
再び空燃比リーンに切り換え、この切り換え時点から１
３０秒間のＮＯｘ浄化率（リーンＮＯｘ浄化率）を測定
した。触媒温度及び模擬排気ガス温度は３５０℃、その
ガス組成は表１に示す通りであり、また空間速度ＳＶは
５５０００ｈ-1である。
間の加熱処理を大気雰囲気において行なった。そうし
て、各触媒を固定床流通式反応評価装置に取り付け、は
じめは空燃比リーンの模擬排気ガスを触媒にＮＯｘ浄化
率が安定するまで流し、次にガス組成を切り換えて空燃
比リッチの模擬排気ガスを流し、しかる後にガス組成を
再び空燃比リーンに切り換え、この切り換え時点から１
３０秒間のＮＯｘ浄化率（リーンＮＯｘ浄化率）を測定
した。触媒温度及び模擬排気ガス温度は３５０℃、その
ガス組成は表１に示す通りであり、また空間速度ＳＶは
５５０００ｈ-1である。
【００３５】
【表１】
【００３６】テスト結果 テスト結果は図３に示されている。同図によれば、含浸
用の白金溶液としてテトラアンミン白金硝酸塩の水溶液
を用いた実施例の各触媒は、ジニトロジアミン白金の水
溶液を用いた比較例の各触媒に比べて、ＮＯｘ浄化率が
５％前後高くなっている。この結果から、ＰｔとＢａと
を同時に含浸担持させるための混合溶液にＰｔ源として
テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液を用いると、触媒の
耐熱性が向上することがわかる。これは、当該混合溶液
における各成分の状態が安定なものになって、それらの
成分が担体の各コート層に良く分散した状態に担持さ
れ、その結果、各成分の熱によるシンタリングが抑制さ
れたためと考えられる。
用の白金溶液としてテトラアンミン白金硝酸塩の水溶液
を用いた実施例の各触媒は、ジニトロジアミン白金の水
溶液を用いた比較例の各触媒に比べて、ＮＯｘ浄化率が
５％前後高くなっている。この結果から、ＰｔとＢａと
を同時に含浸担持させるための混合溶液にＰｔ源として
テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液を用いると、触媒の
耐熱性が向上することがわかる。これは、当該混合溶液
における各成分の状態が安定なものになって、それらの
成分が担体の各コート層に良く分散した状態に担持さ
れ、その結果、各成分の熱によるシンタリングが抑制さ
れたためと考えられる。
【００３７】＜実施例及びその評価２＞含浸用の混合溶
液として、テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と酢酸バ
リウムの水溶液と酢酸カリウムの水溶液を混合し、ハニ
カム担体に対するＰｔの含浸担持量が約６ｇ／Ｌ、Ｂａ
の含浸担持量が約３０ｇ／Ｌ、Ｋの含浸担持量が約６ｇ
／Ｌとなる混合溶液を調製した。この混合溶液のｐＨ
は、混合当初は８．０であったが、硝酸溶液を添加する
ことによって、７．２となるようにした。その他は上記
実施例と同じ条件で触媒を調製した。これを触媒１とす
る。
液として、テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と酢酸バ
リウムの水溶液と酢酸カリウムの水溶液を混合し、ハニ
カム担体に対するＰｔの含浸担持量が約６ｇ／Ｌ、Ｂａ
の含浸担持量が約３０ｇ／Ｌ、Ｋの含浸担持量が約６ｇ
／Ｌとなる混合溶液を調製した。この混合溶液のｐＨ
は、混合当初は８．０であったが、硝酸溶液を添加する
ことによって、７．２となるようにした。その他は上記
実施例と同じ条件で触媒を調製した。これを触媒１とす
る。
【００３８】含浸用の混合溶液として、テトラアンミン
白金硝酸塩の水溶液と酢酸バリウムの水溶液と酢酸カリ
ウムの水溶液と酢酸ランタンの水溶液とを混合し、ハニ
カム担体に対するＰｔの含浸担持量が約６ｇ／Ｌ、Ｂａ
の含浸担持量が約３０ｇ／Ｌ、Ｋの含浸担持量が約６ｇ
／Ｌ、Ｌａの含浸担持量が約１０ｇ／Ｌとなる混合溶液
を調製した。この混合溶液のｐＨは、混合当初は８．０
であったが、硝酸溶液を添加することによって、７．０
となるようにした。その他は上記実施例と同じ条件で触
媒を調製した。これを触媒２とする。
白金硝酸塩の水溶液と酢酸バリウムの水溶液と酢酸カリ
ウムの水溶液と酢酸ランタンの水溶液とを混合し、ハニ
カム担体に対するＰｔの含浸担持量が約６ｇ／Ｌ、Ｂａ
の含浸担持量が約３０ｇ／Ｌ、Ｋの含浸担持量が約６ｇ
／Ｌ、Ｌａの含浸担持量が約１０ｇ／Ｌとなる混合溶液
を調製した。この混合溶液のｐＨは、混合当初は８．０
であったが、硝酸溶液を添加することによって、７．０
となるようにした。その他は上記実施例と同じ条件で触
媒を調製した。これを触媒２とする。
【００３９】テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液に代え
てジニトロジアミン白金の水溶液を用いる他は上記触媒
１と同じ条件で比較触媒を調製した。従って、この比較
触媒の含浸用混合溶液は酸性である。
てジニトロジアミン白金の水溶液を用いる他は上記触媒
１と同じ条件で比較触媒を調製した。従って、この比較
触媒の含浸用混合溶液は酸性である。
【００４０】上記触媒１、触媒２及び比較触媒の各々に
ついて、先の評価１と同じ熱処理（９００℃×２４時
間）を施してから、同じ方法でリーンＮＯｘ浄化率を測
定した。結果は表２に示す通りである。
ついて、先の評価１と同じ熱処理（９００℃×２４時
間）を施してから、同じ方法でリーンＮＯｘ浄化率を測
定した。結果は表２に示す通りである。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２から、Ｂａに加えてＫを担持させた場
合、さらにＬａを担持させた場合にはＮＯｘ浄化性能が
向上することがわかり、また、触媒１と比較触媒との比
較から、混合溶液のｐＨを中性付近に調節すると、ＮＯ
ｘ浄化率が高くなること、すなわち、触媒の耐熱性が向
上することがわかる。
合、さらにＬａを担持させた場合にはＮＯｘ浄化性能が
向上することがわかり、また、触媒１と比較触媒との比
較から、混合溶液のｐＨを中性付近に調節すると、ＮＯ
ｘ浄化率が高くなること、すなわち、触媒の耐熱性が向
上することがわかる。
【００４３】＜その他＞ −内側触媒層のセリアの粒径について− セリアとして、粒径が数十ｎｍ〜５００ｎｍの標準セリ
ア、数ｎｍ〜１００ｎｍの超微粉セリアＡ、数ｎｍ〜５
０ｎｍの超微粉セリアＢを準備し、他は先の＜実施例及
びその評価１＞におけるＢａ含浸担持量３０ｇ／Ｌの触
媒と同じ条件でセリアの種類が異なる各触媒を調製し
た。そうして、先と同じ熱処理（９００℃×２４時間）
を施した後、同じ方法でリーンＮＯｘ浄化率を測定し
た。結果は表３に示されている。
ア、数ｎｍ〜１００ｎｍの超微粉セリアＡ、数ｎｍ〜５
０ｎｍの超微粉セリアＢを準備し、他は先の＜実施例及
びその評価１＞におけるＢａ含浸担持量３０ｇ／Ｌの触
媒と同じ条件でセリアの種類が異なる各触媒を調製し
た。そうして、先と同じ熱処理（９００℃×２４時間）
を施した後、同じ方法でリーンＮＯｘ浄化率を測定し
た。結果は表３に示されている。
【００４４】また、実車での評価のために、標準セリア
を用いた触媒と超微粉セリアＢを用いた触媒を同様の方
法で調製し、それらに先と同じ熱処理を施した後、４気
筒のレシプロエンジン（リーンバーンエンジン，最大Ａ
／Ｆ＝２５）の排気管に接続し、Ｎ−ＥＣモード（低速
モードであるＥＣＲ−１５と高速サイクルモードである
ＥＵＤＣとを組み合わせたモード）にてリーン運転時の
ＮＯｘ浄化率を測定した。結果は表４に示されている。
を用いた触媒と超微粉セリアＢを用いた触媒を同様の方
法で調製し、それらに先と同じ熱処理を施した後、４気
筒のレシプロエンジン（リーンバーンエンジン，最大Ａ
／Ｆ＝２５）の排気管に接続し、Ｎ−ＥＣモード（低速
モードであるＥＣＲ−１５と高速サイクルモードである
ＥＵＤＣとを組み合わせたモード）にてリーン運転時の
ＮＯｘ浄化率を測定した。結果は表４に示されている。
【００４５】
【表３】
【００４６】
【表４】
【００４７】表３及び表４によれば、粒径の小さなセリ
アを用いると、ＮＯｘ浄化率が高くなっている。よっ
て、セリアとしては、粒径が１００ｎｍ以下のものを用
いることが好ましい、ということができる。
アを用いると、ＮＯｘ浄化率が高くなっている。よっ
て、セリアとしては、粒径が１００ｎｍ以下のものを用
いることが好ましい、ということができる。
【００４８】−三元触媒のＲｈ量について− 図１に示す構成において、三元触媒３のＰｔ担持量を
２．０ｇ／Ｌとし、Ｒｈ担持量を０ｇ／Ｌ、０．１ｇ／
Ｌ、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌと変え
てリーンＮＯｘ浄化率を測定した。その結果、Ｒｈ担持
量が０．１ｇ／ＬのときのリーンＮＯｘ浄化率が最も高
く、０ｇ／Ｌの場合はこれよりも２０％程度低く、０．
３ｇ／Ｌの場合はさらにＮＯｘ浄化率が低くなり、１ｇ
／Ｌ及び１．０ｇ／Ｌの各場合は上記０．１ｇ／Ｌの場
合よりも４０％程度低くなった。なお、この実験では三
元触媒に対して先と同じ熱処理（９００℃×２４時間）
を施してからリーンＮＯｘ浄化率を測定した。空間速度
は２５０００ｈ-1である。
２．０ｇ／Ｌとし、Ｒｈ担持量を０ｇ／Ｌ、０．１ｇ／
Ｌ、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌと変え
てリーンＮＯｘ浄化率を測定した。その結果、Ｒｈ担持
量が０．１ｇ／ＬのときのリーンＮＯｘ浄化率が最も高
く、０ｇ／Ｌの場合はこれよりも２０％程度低く、０．
３ｇ／Ｌの場合はさらにＮＯｘ浄化率が低くなり、１ｇ
／Ｌ及び１．０ｇ／Ｌの各場合は上記０．１ｇ／Ｌの場
合よりも４０％程度低くなった。なお、この実験では三
元触媒に対して先と同じ熱処理（９００℃×２４時間）
を施してからリーンＮＯｘ浄化率を測定した。空間速度
は２５０００ｈ-1である。
【００４９】これから、三元触媒のＲｈ量を調節するこ
とによってリーンＮＯｘ浄化率を高めることができるこ
とがわかる。
とによってリーンＮＯｘ浄化率を高めることができるこ
とがわかる。
【図１】本発明の実施形態に係る排気ガス浄化装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】同形態のＮＯｘ浄化用触媒の構成を示す断面
図。
図。
【図３】実施例触媒及び比較例触媒についてＢａ量とリ
ーンＮＯｘ浄化率との関係を示すグラフ図。
ーンＮＯｘ浄化率との関係を示すグラフ図。
１ エンジン ２ 排気通路 ３ 三元触媒 ４ ＮＯｘ浄化用触媒 ５ ハニカム担体 ６ 内側触媒層 ７ 外側触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 29/44 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (72)発明者 山田 啓司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 岡本 謙治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 三好 誠治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 BA03X BA11X BA14X BA15X BA18X BA19X BA30X BA33X BA39X BA41X BB02 CA01 CC32 CC36 DA03 DA06 DA08 DA11 DA13 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA07A BA07B BA13A BA13B BA21C BA26C BB04A BB04B BC01A BC01C BC02A BC02C BC03A BC03B BC03C BC08A BC08C BC12A BC12C BC13A BC13B BC13C BC32A BC32C BC33A BC33C BC38A BC38C BC42A BC42C BC43A BC43B BC69A BC69C BC71A BC71B BC75A BC75B BC75C BE08C BE41C BE44C CA02 CA03 CA08 CA09 CA10 CA13 DA05 EA19 EB18Y EB19 EC28 ED06 FA01 FA02 FB05 FB14 FB16 FC02 FC09 ZA11A ZA11B ZA12A ZA12B
Claims (7)
- 【請求項１】 貴金属の溶液と、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の金
属の溶液とを混合し、 上記混合溶液を基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ
金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうちの少なく
とも一種とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触媒の
製造方法であって、 上記混合溶液をｐＨが６．５以上になるように調製する
排気ガス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製造方法において、 上記金属の溶液は酢酸塩の水溶液である排気ガス浄化用
触媒の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒の製造方法において、 上記混合溶液は貴金属溶液とＢａ溶液とを混合したもの
である排気ガス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一に記
載されている排気ガス浄化用触媒の製造方法において、 上記貴金属溶液が中性の溶液である排気ガス浄化用触媒
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製造方法において、 上記貴金属溶液がテトラアンミン白金硝酸塩の水溶液で
ある排気ガス浄化用触媒の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製造方法において、 上記貴金属溶液は白金塩の溶液である排気ガス浄化用触
媒の製造方法。 - 【請求項７】 テトラアンミン白金硝酸塩の水溶液と、
アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属のうち
の少なくとも一種の金属の溶液とを混合し、上記混合溶
液を基材に含浸させて、貴金属と、アルカリ金属、アル
カリ土類金属及び希土類金属のうちの少なくとも一種の
金属とを該基材に担持させる排気ガス浄化用触媒の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082955A JP2000271443A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082955A JP2000271443A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271443A true JP2000271443A (ja) | 2000-10-03 |
| JP2000271443A5 JP2000271443A5 (ja) | 2006-01-19 |
Family
ID=13788655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082955A Pending JP2000271443A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000271443A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313451A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ディーゼル排ガス浄化用構造体、それを用いた排ガス浄化方法 |
| JP2007330864A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| WO2015029382A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法並びにそれを用いた排気ガス浄化方法 |
| JP2015100787A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11082955A patent/JP2000271443A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313451A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ディーゼル排ガス浄化用構造体、それを用いた排ガス浄化方法 |
| JP2007330864A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| WO2015029382A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法並びにそれを用いた排気ガス浄化方法 |
| US9566573B2 (en) | 2013-08-28 | 2017-02-14 | Mazda Motor Corporation | Exhaust gas purifying catalyst, method for producing same, and exhaust gas purification method using same |
| JP2015100787A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080424 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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