JPH0278437A

JPH0278437A - 排ガス浄化用触媒の製造方法

Info

Publication number: JPH0278437A
Application number: JP63232995A
Authority: JP
Inventors: Naoko Hattori; 尚子服部; Mareo Kimura; 希夫木村; Koji Yokota; 幸治横田
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-19

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、排ガス浄化用触媒の製造方法、更に詳しくは
白金族元素を無機質担体に担持させる方法に関する。

〔従来技術］従来、無機質担体に白金、パラジウム、ロジウムなどの
白金族元素を担持した触媒は、内燃機関から排出される
一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（
ＮＯｘ）等の有害成分を浄化するための触媒として実用
化されている。

そして、これら触媒の製造方法としては、白金族塩を酸
性水溶液に溶解した溶液を用いて、無機質担体に含浸さ
せる方法が一般的に使用されている。しかし、高価な白
金族を効率良く高活性に働かせるためには、無機質担体
上の表層部にのみこれら触媒成分である白金族元素を高
密度、高分散に担持することが望ましい。

このため、従来、含浸溶液を種々工夫した触媒の製造方
法が開示されている。

例えば特公昭４７−３５６７０号公報においては、パラ
ジウム塩の酸性水溶液に、炭酸カリウムや炭酸ナトリウ
ムのような炭酸アルカリを加えてｐＨ２，０〜４．８に
調整し、該溶液を担体粒子表面に含浸させ、焼成して、
パラジウムを担持する方法が提案されている。

また、特公昭５Ｂ−１８１４６号公報においては、水溶
性ロジウム塩の水溶液に苛性ソーダ又は苛性カリを添加
してｐＨ１０以上の水溶液に調整し、該溶液をシリカ系
又はチタニア系の担体表面に含浸させ、焼成して、ロジ
ウムを担持させる方法が開示されている。

更に、特公昭６０−５０４９０号公報においては５硝酸
パラジウムにクエン酸アンモニウムを添加した溶液を用
い、該溶液を担体に含浸させ５焼成して、パラジウムを
担体表面に担持する方法が開示されている。

一方、触媒担体としては、Ｃｏ、ＨＣの浄化活性、即ち
酸化活性の高いべＣブスカイト構造を有するＬａ＋−ｘ
ｓｒｘｃｏｏｚを用いることが望まれている。

（解決しようとする課題）しかしながら、上記ペロプスカイト構造の担体を用いて
、前記従来の製造方法により得た排ガス浄化用触媒は、
パラジウム或いはロジウムの触媒特性が消失し、排ガス
中のＮＯｘの還元活性が低下してしまう、かかる活性低
下の原因は、前記のごとく酸性水溶液を担体に含浸させ
た際に、担体の一部が前記パラジウム塩又はロジウム塩
と反応して、パラジウム、ロジウムの特性を消失させて
いるためと考えられる。

即ち、触媒調整用のパラジウム、白金等の責金族溶液は
、安定性等の面から酸性溶液が多く用いられている。こ
のような溶液を、そのまま酸化活性の優れたＬａ＋−ｘ
ｓｒｘｃｏＯ，等のような塩基性物質を含む欠陥ペロプ
スカイト型の複合酸化物担体に担持すると、塩基性物質
である欠陥ペロプスカイト構造の中の■、ａ、Ｓｒが溶
は出し、欠陥ペロプスカイトの一部が分解する。そして
、ペロプスカイト自身の酸化活性が低下し、さらに遊離
生成したＳｒは、Ｐｄと反応して分散性の低い。

Ｐ　ｄｘ　Ｓ　ｒ　Ｏａ　　（Ｘ線回折による平均粒子
は〜１３０人）を形成して、自動車排気ガス中のＣ０１
ＩＣ，ＮＯｘの浄化能に低下をきたす。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、パラジウム、ロジ
ウム等の白金族元素の浄化特性を低下させることがない
、排ガス浄化用触媒の製造方法を提供しようとするもの
である。

〔課題の解決手段〕

本発明は、白金、パラジウム等の白金族元素の一種又は
二種以上の元素を無機質担体に担持するに際し、白金族
塩を非水溶媒に溶解させた溶液を上記無機質担体に含浸
させ、焼成することを特徴とする排ガス浄化用触媒の製
造方法にある。

しかして３本発明において注目すべきことは。

上記白金族元素を担体に担持するに当り、上記白金族元
素は塩の状態において、しかも非水溶媒に溶解させてい
ることである。そして、かかる非水溶媒の溶液を、担体
に含浸させ、焼成して排ガス浄化用触媒としていること
である。

本発明において、白金族元素とは、ルテニウム（Ｒｕ）
、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム
（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）。

白金（ＰＬ）、Ｒｅ　（レニウム）をいう。そして。

これら元素のうち一種又は二種以上を後述する無機質担
体に担持させる。

白金族塩としては１例えば酢酸パラジウムのごとき酢酸
塩などがある。なお、塩素（ｃｆｆｉ）、カリウム（Ｋ
）、ナトリウム（Ｎａ）を含む塩は。

触媒特性を低下させるおそれがある。

無機質担体としては、　ＡＩ！、、Ｏ３などの両性酸化
物、Ｓｉｎｇなどの酸性酸化物、ＣｅＯ，、Ｙｔ　Ｏｓ
　、　Ｌａｇ　Ｃ３、Ｌｕｘ　ｏｎ　、　Ｎｄｚ　０３
などの塩基性希土類酸化物、ＭｇＯ，Ｃａｂ、ＳｒＯ，
Ｂ　ａ　Ｏ，Ｔ　ｈ　Ｏｔなどの塩基性酸化物などがあ
り、これらの一種又は二種以上からなるものを用いる。

この中、上記担体として、塩基性物質である塩基性希土
類酸化物、塩基性酸化物を用いた場合には、特にＣｅ、
ＨＣに対する浄化活性に優れた排ガス浄化用触媒を得る
ことができる。かかる塩基性物質の１ｕ体としては、Ｃ
ｅＯ□、ＭｇＯ等の単体物の他、Ｌａ＋−ｘｓｒｘｃｏ
ｏｚ　、Ｌａ＋−ｘｓｒｘＦｅｏ３などの複合酸化物が
ある。

また、上記無機質担体としては、上記担体材料の粉末を
成形したペレット状態、ハニカム状態。

或いは上記粉末を金属担体上にコートしたものなどがあ
る。

また、白金族塩を熔解させる非水溶媒としては。

アセトン１　メタノール、エタノール、ベンゼンなどが
ある。

無機質担体への上記溶液の含浸は、溶液中に無機質担体
を浸漬することなどにより行う、含浸後は、乾燥し、高
温に加熱して焼成する。焼成により、酢酸パラジウム等
の白金族塩はＰｄ等の白金族元素又はその酸化物となり
、触媒活性を発渾する。

〔作用及び効果］本発明においては、白金族元素を無機質担体に担持する
に当り、白金族塩を非水溶媒に溶解し。

その溶液を無機質担体に含浸させ１次いで焼成している
。そのため、白金族塩の溶液は、前記従来のごとく酸性
を呈していない、それ故、白金族塩と無機質担体とは反
応することがなく、排ガス中のＣｏ、ＨＣ，ＮＯｘに対
する触媒活性が低下することがない。

特に１本発明において、無機質担体としてＬａ＋−ｘｓ
ｒχＣｏｏ、のごとき塩基性物質を含む欠陥ペロブスカ
イト型複合酸化物を用いた場合には。

従来では得ることができなかった高活性の排ガス浄化用
触媒を得ることができる。つまり、ＣＯｌ“ＨＣに対す
る酸化活性が大きく、かつＮＯｘの還元活性も高い排ガ
ス浄化用触媒を製造することができる０例えば、欠陥ペ
ロブスカイト構造を有するＬａ６．ａ　Ｓｒｏ、ｚ　Ｃ
ｏｏｓを用いた場合５その酸化活性はそのまま維持され
、含浸パラジウムは高分散性のＰｄＯ（平均粒径〜５０
人）として爪体上に担持され、Ｃｏ、ＨＣ，ＮＯｘに対
して高い活性を示す。

〔実施例〕

第１実施例白金族塩としての酢酸パラジウム（Ｐｄ　（ＣＨｘ　Ｃ
００）ｔ　）５　ｇを、非水溶媒としてのアセトン５０
０−に溶解して非水系溶液を準備した。−方、クエン酸
錯体を前駆体として製作したＬａｏ。

＠　Ｓｒｏ、ｚ　Ｃｏｏｓの粉末を準備した０次いで。

該粉末を前記溶液中に浸漬し１次いで取り出し。

室温で５時間乾燥後さらに６００°Ｃ，３時間、大気中
で焼成した。これにより、上記粉末担体に対して０．１
５重量（ｗＬ）％のＰｄを担持させた触媒（Ｎα１）を
調整した。

第２実施例白金族塩として、２価のロジウム（Ｒｈ）を用いたジア
クア四酢酸二ロジウム（ＩＴ）５ｇを、非水溶媒として
のメタノール５００ｉに溶解して非水系溶液を準備した
。５次いで、第１実施例と同様のＬａｏ、＊　Ｓ　ｒｅ
、ｔ　Ｃｏ０＝の粉末を上記溶液中に浸漬し、取り出し
、室温で５時間乾燥後さらに６００°Ｃ，３時間、大気
中で焼成した。これにより、上記粉末担体に対して０．
１５ｗｔ％のＲｈを担持させた触媒（階２）を調整した
。

比較例白金族塩として硝酸パラジウムを用い５その水溶液（Ｐ
ｄ１度５ｗｔ％）を蒸留水で１０倍に稀釈した水溶液（
ｐｉ−Ｉｔ）を準備した０次いで、該水溶液中に第１実
施例と同様のＬａｏ、ｓ　Ｓｒｏ、ｘＣｏｏｓの粉末を
浸漬し、上記溶液を含浸させた。

その後、１００°Ｃ，１０時間乾燥し、さらに６０Ｑ’
Ｃ，３時間、大気中で焼成した。これにより。

０．１５ｗｔ％のＰｄを担持させた比較触媒（漱Ｃ１）
を調整した。

上記２つの実施例及び比較例により得た触媒について２
次の試験、評価を行った。その結果を下表に示す。

（Ａ）耐久試験第１及び第２実施例及び比較例で調整した各触媒粉末に
つき、これを加圧成形して、直径１〜４■ノベレフト状
触媒とした０次いで、このベレント状触媒を排気モデル
ガス雰囲気下に置き、９００°Ｃ，５時間の耐久試験を
行った。ガス組成は。

内燃機関の排気組成に近い、０．５８％ＣＯ，Ｏ。

５０％Ｏ，，０，１９％Ｈ！、１１．８１％ＣＯ、，３
，３％Ｈ８０，残部Ｎ２からなるもので。

この基本組成のガスに対してＯ工及びＣＯガスを若干間
欠的に注入して、ガス組成を変動させた。

（Ｂ）活性評価上記耐久試験を行った触媒について、４００°Ｃにおけ
る。−酸化炭素（ＣＯ）、プロピレン（Ｃ、Ｈ６）及び
−酸化窒素（ＮＯ）の浄化率を測定した。測定に用いた
ガス組成は、０．１２％Ｎ０１０．７０％Ｃｏ、０．１
６％Ｃ，Ｈ６，３％Ｈ。

０．０．６５％Ｏ，，０，２３％Ｈ，，１０％ＣＯ□、
残部Ｎｔからなるもので、該基本組成のガスに対して４
％の変動を与えるため、２秒間隔でＣＯ及び０２を注入
した。なお、触媒層中への排ガス送入は、空間速度（Ｓ
Ｖ）３００００ｈｒ−’とし、使用したサンプル量は７
−であった。

上表より知られるごとく１本発明により得られた触媒（
Ｎｌ１１．２）は、比較例の触媒（Ｃ１）に比べ、耐久
試験後においても高い５浄化活性を維持していることが
分る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）白金、パラジウム等の白金族元素の一種又は二種
以上の元素を無機質担体に担持するに際し、白金族塩を
非水溶媒に溶解させた溶液を上記無機質担体に含浸させ
、焼成することを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方
法。
（２）第１請求項に記載の製造方法において、無機質担
体は塩基性物質の一種又は二種以上よりなることを特徴
とする排ガス浄化用触媒の製造方法。