JPH01270948A - 金属製担体触媒の製造方法 - 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、金属製担体に形成したアルミナウォッシュコ
ート層に貴金属触媒成分を含浸させた排気ガス浄化用金
属製担体触媒の製造方法に関するものである。

（従来技術〕 従来、排気ガス浄化用金属製担体触媒として、例えば特
公昭５８−２３１３８号公報に記載されているように、
金属製担体にアルミナウォッシュコート層を形成し、こ
のアルミナウォッシュコート層に貴金属触媒成分を含浸
させたいわゆる金属製担体触媒は知られている。この触
媒は第６図に断面構造を拡大して示すように、金属製波
板ＩＡを上下２枚の金属製平板２Ａ間に挟着して接合し
た金属製担体に、γ−アルミナ等からなるアルミナウォ
ッシュコート層３Ａを定着させ、このアルミナウォッシ
ュコート層３Ａに白金、ロジウム等の貴金属触媒成分を
含浸させた構造となっている。

この種金属製担体触媒を製造する場合、通常金属製担体
にアルミニウム皮膜を形成後、アルミナスラリーに上記
担体を浸漬してアルミナスラリーを担体に付着させ、こ
れを焼成してアルミナウォッシュコートＪＷ３Ａを形成
したのち、これを貴金属触媒の水溶液中に浸漬して触媒
成分を含浸させる。このような製造方法において、アル
ミナウオッシュコートＪ！ｉ３Ａを定着させる際には、
予めアルミナスラリーの粘度をある程度高くしておくこ
とにより、適度の量の触媒成分を含浸させるにａＪ要な
所定量のアルミナスラリーを一度に付着させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のようにしてアルミナスラリーを付着させ
ると、金属製担体のコーナ部分Ａにアルミナスラリーが
多く集まり、コーナ部分Ａにはアルミナウォッシュコー
ト層の厚肉部が形成され、平面部分Ｂでは相対的にアル
ミナウォッシュコート層３Ａが薄くなる。従って、触媒
成分を含浸させるとき、厚肉部にも必要量の触媒成分が
含浸するように設定すればアルミナウォッシュコート層
３Ａが薄い平面部分では触媒成分の分布密度が高くなる
傾向がある。このように、触媒成分の密度が高くなると
、高温時に互いに近接した触媒粒子が付着し合ってシン
タリング（凝集粗大化）が生じ、それに伴って触媒の表
面積が減少することにより、触媒活性が低下するという
問題がある。

これに対して、アルミナウォッシュコート層３Ａの平面
部分の触媒成分の分布密度を適正に設定すれば、アルミ
ナウォッシュツー１＝層３Ａの厚肉部では相対的に触媒
成分の分布密度が低くな、ってしまうという問題がある
。

本発明は、アルミナウォッシュコート層に含浸される触
媒成分の分布を均一化し且つ適正量にして、触媒活性を
向上することができる排気ガス浄化用金属製担体触媒の
製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る金属製担体触媒の製造方法は、平板と波板
とからなる金属製担体を形成し、上記金属製担体にアル
ミナウォッシュコート層を形成し、上記平板と波板間の
コーナ部及び波板のコーナ部に形成されたアルミナウォ
ッシュコート層の厚肉部のうち金属製担体側の余肉部分
に貴金属触媒成分の含浸を抑制する充填物質を含浸させ
、その後アルミナウォッシュコートＨに貴金属触媒成分
を含浸させるものである。

〔作用〕

本発明に係る金属製担体触媒の製造方法においては、上
記のように、金属製担体のコーナ部に形成されたアルミ
ナウォッシュコート層の厚肉部のうち金属製担体側の余
肉部分に貴金属触媒成分の含浸を抑制する充填物質（例
えば、ポリビニルアルコールなど）を含浸させるので、
上記充填物質が含浸された余肉部分はアルミナウォッシ
ュコート層として触媒成分を含浸する機能を失って、触
媒成分を含浸し得る実質的なアルミナコート層は全体的
に均一な厚さの層とする。

従って、その均一な厚さのアルミナウォッシュコートｉ
を基準として触媒成分を含浸させれば、アルミナウォッ
シュコート層の全体にわたって触媒成分の分布を適正且
つ均一にすることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明に係る金属製担体触媒の製造方法によれば、以上
説明したように、金属製担体のコーナ部に形成されたア
ルミナウォッシュコート層の余肉部分に充填物質を含浸
させるという筒車な方法によって、アルミナウォッシュ
コート層の触媒成分の分布を適正且つ均一にすることが
出来る。

これにより、触媒成分のシンタリング（凝集粗大化）並
びに触媒成分の不足が生じなくなり、触媒の浄化能力が
向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を引用して説明する
。

最初に、本実施例の製造方法で製造される金属製担体触
媒について、第１図に基いて説明しておく。

図示のように、金属製担体は金属製波板１を２枚の金属
製平板２間に挟着状に配設し、波板１と平板２との接触
部を４合してなる。

上記金属製担体の波板１の表面及び波板１に臨む平板２
の表面には、アルミナウォッシュコート層が形成される
。

そして、平板２と波板１との間のコーナ部及び波板１の
コーナ部に形成されたアルミナウォッシュコート層３の
厚肉部のうち金属製担体側の余肉部分３ａには、触媒成
分の含浸を抑制する充填物質としてのポリビニルアルコ
ールが含浸されている。上記ポリビニルアルコールが含
浸された余肉部分３ａ以外の全体に亙って略均−な厚さ
のアルミナウォッシュコートＮ３には白金、ロジウム等
の貴金属触媒成分が含浸させである。

上記構造の金属製担体触媒ｌＯにおいては、上記余肉部
分３ａに充填物質が含浸されているため、触媒成分を吸
収担持するアルミナウォッシュコート層３の実質的な部
分は全体に互って均一な厚さとなる。そして、この均一
な厚さに適合するように触媒成分を含浸させることによ
り、実質的なアルミナウォッシュコート層３の全体に亙
って触媒成分の分布が均−且つ適正になり、触媒成分の
シンタリングが起らずまた厚肉部分での触媒成分の不足
が生じず排ガス浄化性能が向上する。

以下、上記金属製担体触媒の製造方法の実施例について
説明する。

第１工程において、金属製波板１を２枚の金属製平板２
の間に挟着し、波板１と平板２との当接部を接合して金
属製担体を製作した。

第２工程において、上記金属製担体にアルミナウォッシ
ュコート層を形成した。

この工程では、γ−アルミナ８０ｇ、Ｃｅ０゜２０ｇ１
ベ一マイト１００ｇ、水２４０ｃｃに硝酸１．６ｃｃを
加えて混合撹拌することにより、アルミナスラリーを作
る。このアルミナスラリーに、予め１０００℃の空気中
で６時間焼成した金属製担体を浸漬することにより、ア
ルミナスラリーを付着させる。そして、アルミナスラリ
ーが付着した金属製担体に対してエアブロ−を施して余
分なスラリーを除去後、１５０℃で３０分間乾燥させて
から焼成炉に収容して５５０℃で１．５時間焼成を行な
い、アルミナウォッシュコート層付金属製担体１０を製
作した。

第３工程において、平板２と波板１との間のコーナ部及
び波板１のコーナ部のアルミナコート層３の厚肉部のう
ちの担体側の余肉部３ａに充填物質としての（−ＣＨｚ
Ｃ（ＯＨ）−）　ｎ　（ポリビニルアルコール）を含浸
させた。

この工程では、ポリビニルアルコール５０ｇに水２００
ｃｃを加え混合撹拌してポリビニルアルコール溶液を作
り、この溶液にアルミナコート層付金属製担体ｌＯを浸
漬した後、水洗いしてからエアブロ−して余分なポリビ
ニルアルコール溶液を除去し、２００℃で２時間乾燥し
た。

上記水洗いとエアブロ−と乾燥によって、アルミナコー
トＮ３の余肉部分３ａ以外の部分のポリビニルアルコー
ルが大部分除去され、余肉部分３ａにはポリビニルアル
コールが含浸状態で残留する。

第４工程において、アルミナコート層３に金属製触媒成
分を含浸させた。

この工程では、塩化白金、塩化ロジウムを所定量溶解さ
せた水溶液中に上記アルミナコー）Ｆｆ付金金属製担体
浸漬し、１５０℃で３０分間乾燥後、５００℃で２時間
焼成し、アルミナコート層３の余肉部分３ａ以外の部分
に貴金属触媒成分を担持させた。このとき、貴金属は、
白金を１．３３ｇ／ｌ、ロジウムを０．２７ｇ／ｊ！と
し、アルミナコート付着量は金属製担体に対して１４ｗ
ｔ％とした。

比較例 上記第３工程を除く同様の方法、つまり第１、第２、第
４工程によって従来のものと同様の金属製担体触媒を製
作した。このとき貴金属は、白金を１．３５ｇ／ｌ、ロ
ジウムを０．２９　ｇ　／　１、アルミナコート付着量
は金属製担体に対して１４ｗｔ％とした。

ウオームアツプ性能テスト： 上記実施例の製造方法で得られた触媒と比較例の製造方
法で得られた触媒との性能を比較するため、第２図に示
すようなテスト装置を用いてウオームアツプ性能のテス
トを行なった。この装置は、テストガスを６５０℃の電
気炉１１に通し、これを予めバイパスしておき、これを
触媒１０に通す状態に切替えてから、触媒１００入口温
度を測定しつつ、触媒１０を通過したガスを分析計に通
すようにしたものである。テスト条件としてはテストガ
スのボリュームを２４１／ｍｉｎ、そして空燃比を１４
．７、触媒１０の大きさを２４ｍｊ！とじ、また触媒の
エージング条件として、９００℃の空気中で５０時間加
熱した後の触媒を用いた。

上記ウオームアツプ性能テストにより第３図〜第６図に
示すような結果が得られた。このテスト結果から判るよ
うに、本実施例に係る触媒は比較例に係る従来の触媒に
比較し、ＨＣ浄化率において著しく性能が向とし、また
ＣＯ浄化率及びＮＯｘの浄化率においても性能が向上し
ている。

」二足のように本実施例に係る触媒の性能が向上した原
因について考察してみるに、既述の如く実質的に有効な
アルミナコートＮ３が全体的に均一の厚さになったこと
から、触媒成分の分布が全体的に均一化し、アルミナコ
ート層３の平板状部分では触媒成分の分布過剰によるシ
ンタリングが生じなくなったこと、或いはまたアルミナ
コート層３の厚肉部のうちの余肉部分３ａに触媒成分が
吸収されないため厚肉部の触媒成分の分布が不足せず適
正な量になったこと、などの理由が挙げられる。

尚、上記余肉部分３ａに含浸させる充填物質としては、
上記ポリビニルアルコールに限られるものではなく、そ
の他各種の合成樹脂材料やデンプン等も使用可能である
。要は、その充填物質をアルミナコート層３に含浸可能
で且つｌＯＯ〜２゜Ｏ℃程度の加熱温度で余肉部分３ａ
以外のアルミナコートＪＩ３の部分に含浸したものを除
去し得るような物質であればよい。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図へ・第６図は本発明の実施例に係るも
ので、第１図は金属製担体触媒の拡大断面図、第２図は
ウオームアツプテスト装置の概略構成図、第３図〜第６
図は夫々ウオームアツプテストの結果得られたＨ　Ｃ浄
化率、ＣＯ浄化率、Ｎｏｋ浄化率及び触媒入口温度を表
わす線図、第７図は従来の金属製担体触媒の拡大断面図
である。 ｌ・・波板、　２・・平板、　３・・アルミナウォッシ
ュコート層、　　３ａ・・余肉部分、　　１０・・金属
製担体触媒。 第７図 第３図 （％） 第４図　　　　　　　　　　　　　　第（％） 時間　　　　　　　（ｓｅｃ） ５図 （％） ６図 （℃）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板と波板とからなる金属製担体を形成し、上記
   金属製担体にアルミナウォッシュコート層を形成し、 上記平板と波板間のコーナ部及び波板のコーナ部に形成
   されたアルミナウォッシュコート層の厚肉部のうち金属
   製担体側の余肉部分に貴金属触媒成分の含浸を抑制する
   充填物質を含浸させ、その後アルミナウォッシュコート
   層に貴金属触媒成分を含浸させることを特徴とする金属
   製担体触媒の製造方法。