JPH0331396Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0331396Y2 JPH0331396Y2 JP1983107283U JP10728383U JPH0331396Y2 JP H0331396 Y2 JPH0331396 Y2 JP H0331396Y2 JP 1983107283 U JP1983107283 U JP 1983107283U JP 10728383 U JP10728383 U JP 10728383U JP H0331396 Y2 JPH0331396 Y2 JP H0331396Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- palladium
- layer
- catalyst
- rhodium
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
（産業上の利用分野）
本考案は、自動車等の内燃機関から排出される
排気ガスの浄化用触媒に関するものである。 （従来技術） 従来より排気ガス浄化用触媒として種々のもの
が提案されており、例えばコージエライト等の無
機質担体基材上に活性アルミナ層を形成し、この
アルミナ層にロジウム（Rh）、パラジウム
（Pd）、白金（Pt）などの触媒金属の一種または
二種以上を担持せしめたものが知られている。 上記触媒金属のうち、Ptは活性、耐久性等の
特性が優れているためロジウムと組合せて最も良
く使用されるものであるが、価格が高いという欠
点があつた。このため、近年白金に比べて安価で
あり、酸化反応に高い活性を示すパラジウムを白
金の代りに使用したPd／Rh系の触媒を３元触媒
として用いる試みがなされている。 しかしながら、従来のこの種の触媒において
は、還元雰囲気でシンタリングし易い、被毒され
易い等のPdの持つ欠点を克服できず、Pt／Rh触
媒より活性が低いという問題点があつた。 （考案の目的） 本考案は上記従来技術の問題点を解決するため
のものであり、その目的とするところはPdの欠
点を克服し、Pt／Rh触媒と同等以上の活性を有
する安価なPd／Rh触媒を提供することにある。 （考案の構成） すなわち本考案の排気ガス浄化用触媒は、コー
ジエライト等からなる無機質担体基材の表面に活
性アルミナ層を上下２層に積層し、下層にはパラ
ジウムを、上層にはパラジウムとロジウムを、下
層のパラジウムと上層のパラジウムの重量比が
７／３ないし９／１で且つ上層のパラジウムとロ
ジウムの重量比が３／１ないし１／１となるよう
に担持せしめたことを特徴とする。 パラジウムは還元性雰囲気下においてシンタリ
ングし易く、このようなシンタリングが起ると活
性点が減少するため活性が低下する。また鉛、燐
等の排気ガス中に含まれている有害物質によつて
も被毒され易い。従つて上記欠点を解決するため
上下２層に積層した活性アルミナ層の下層（内部
層）には多く、上層（外部層）には少くなるよう
に分割してパラジウムを担持する。上層に担持さ
れたパラジウムは下層のものに比べてより多く排
気ガスの浄化に伴う高温にさらされ、また被毒さ
れる等のため触媒活性が低下するが、反面これに
より下層のパラジウムを防護するものとなるた
め、全体としては均一に担持するよりも触媒性能
を向上させることができる。 この場合上層と下層の分配比を最適に選択する
ことが重要である。上層に担持されたパラジウム
をPd（上）、下層に担持されたパラジウムをPd
（下）で表わすと、Pd（下）／Pd（上）（重量比）
は７／３ないし９／１である。 パラジウムは触媒担体１当り通常0.5ｇない
し３ｇ担持する。 ロジウムは高温での耐久性および耐被毒性に優
れているため上層に担持する。ロジウムも白金と
同様高価なので使用量はなるべく少ない方が良
い。また、パラジウム（全体）に対する使用比率
もなるべく小さい方が良い。上層のパラジウムと
ロジウムの重量比が３／１ないし１／１〔パラジ
ウム（全体）とロジウムの重量比は10／１〕とな
るような量使用すれば、十分な触媒性能が得られ
る。それ故、ロジウムは通常触媒担体１当たり
0.05ｇないし0.3ｇ担持する。 活性アルミナ層は通常は２層で充分であるが、
必要であれば更に多層に分割して設けてもよい。
活性アルミナの種類としては平均粒径10μ程度の
θ−またはγ−アルミナ等の通常この種の目的に
使用されるものを用いることができる。 活性アルミナ層の形成方法および触媒金属の担
持方法も通常の方法を用いることができる。 （実施例） 以下に本考案の一実施例を参考例および比較例
と共に述べる。なお本考案は下記実施例に限定さ
れるものではない。 参考例 １： アルミナ含有率10重量％の市販のアルミナゾル
70重量部、活性アルミナ粉末100重量部、水20重
量部をよく混合撹拌してアルミナスラリーとし
た。このアルミナスラリーにコージエライト質モ
ノリス担体基材を１分間浸漬して引き上げ、空気
流でセル内に残留したスラリーを吹き飛ばした
後、200℃で１時間乾燥後700℃で２時間焼成して
活性アルミナ層Ａを形成した。層厚さは約40μm
であつた。次いで塩化パラジウム水溶液に１時間
浸漬した後、水素化ホウ素ナトリウム水溶液に浸
漬して還元し、パラジウムを担持した後80℃の湯
で洗つてナトリウムを洗い流した。更に上記と同
じ組成のアルミナスラリーを用いて同様の操作に
よりアルミナ層Ａの上に貴金属を含有しないアル
ミナ層Ｂを形成した。次いで上記と同様の操作に
より、上記より低濃度の塩化パラジウム水溶液を
アルミナ層Ｂに含浸させ還元、湯洗した。次に塩
化ロジウム水溶液に１時間浸漬した後200℃で１
時間乾燥して参考例１の触媒１を得た。 参考例２および実施例１〜３ 参考例１と同様の方法により、ただしアルミナ
層Ａ（下層）およびアルミナ層Ｂ（上層）に担持し
たパラジウムの量のみを変えて参考例２の触媒２
および実施例１〜３の触媒１〜３を調製した。 第１図に本考案の排気ガス浄化用触媒１の斜視
図を示す。 第２図は上記触媒の一部拡大断面図であり、図
中２はコージエライト質担体基材、３はアルミナ
層Ａ、４はアルミナ層Ｂを表わす。 比較例 １： 参考例１と同じ組成のアルミナスラリーを用い
て同じ条件でコージエライト質モノリス担体基材
を浸漬してアルミナ層を形成した。この時アルミ
ナ層の厚さを参考例１と同一にするために上記の
操作を２回繰り返した。これに参考例１と同様の
操作により塩化パラジウム水溶液を用いてPdを
担持し、次に塩化ロジウム水溶液を用いてRhを
担持して比較例１の触媒を得た。 比較例 ２： 比較例１と同様の方法により、ただし塩化パラ
ジウム水溶液の代りにジニトロジアミノ白金水溶
液を用いて比較例２の触媒を調製した。 上記参考例１〜２、実施例１〜３および比較例
１〜２の触媒の触媒金属担持量を第１表に示す。
排気ガスの浄化用触媒に関するものである。 （従来技術） 従来より排気ガス浄化用触媒として種々のもの
が提案されており、例えばコージエライト等の無
機質担体基材上に活性アルミナ層を形成し、この
アルミナ層にロジウム（Rh）、パラジウム
（Pd）、白金（Pt）などの触媒金属の一種または
二種以上を担持せしめたものが知られている。 上記触媒金属のうち、Ptは活性、耐久性等の
特性が優れているためロジウムと組合せて最も良
く使用されるものであるが、価格が高いという欠
点があつた。このため、近年白金に比べて安価で
あり、酸化反応に高い活性を示すパラジウムを白
金の代りに使用したPd／Rh系の触媒を３元触媒
として用いる試みがなされている。 しかしながら、従来のこの種の触媒において
は、還元雰囲気でシンタリングし易い、被毒され
易い等のPdの持つ欠点を克服できず、Pt／Rh触
媒より活性が低いという問題点があつた。 （考案の目的） 本考案は上記従来技術の問題点を解決するため
のものであり、その目的とするところはPdの欠
点を克服し、Pt／Rh触媒と同等以上の活性を有
する安価なPd／Rh触媒を提供することにある。 （考案の構成） すなわち本考案の排気ガス浄化用触媒は、コー
ジエライト等からなる無機質担体基材の表面に活
性アルミナ層を上下２層に積層し、下層にはパラ
ジウムを、上層にはパラジウムとロジウムを、下
層のパラジウムと上層のパラジウムの重量比が
７／３ないし９／１で且つ上層のパラジウムとロ
ジウムの重量比が３／１ないし１／１となるよう
に担持せしめたことを特徴とする。 パラジウムは還元性雰囲気下においてシンタリ
ングし易く、このようなシンタリングが起ると活
性点が減少するため活性が低下する。また鉛、燐
等の排気ガス中に含まれている有害物質によつて
も被毒され易い。従つて上記欠点を解決するため
上下２層に積層した活性アルミナ層の下層（内部
層）には多く、上層（外部層）には少くなるよう
に分割してパラジウムを担持する。上層に担持さ
れたパラジウムは下層のものに比べてより多く排
気ガスの浄化に伴う高温にさらされ、また被毒さ
れる等のため触媒活性が低下するが、反面これに
より下層のパラジウムを防護するものとなるた
め、全体としては均一に担持するよりも触媒性能
を向上させることができる。 この場合上層と下層の分配比を最適に選択する
ことが重要である。上層に担持されたパラジウム
をPd（上）、下層に担持されたパラジウムをPd
（下）で表わすと、Pd（下）／Pd（上）（重量比）
は７／３ないし９／１である。 パラジウムは触媒担体１当り通常0.5ｇない
し３ｇ担持する。 ロジウムは高温での耐久性および耐被毒性に優
れているため上層に担持する。ロジウムも白金と
同様高価なので使用量はなるべく少ない方が良
い。また、パラジウム（全体）に対する使用比率
もなるべく小さい方が良い。上層のパラジウムと
ロジウムの重量比が３／１ないし１／１〔パラジ
ウム（全体）とロジウムの重量比は10／１〕とな
るような量使用すれば、十分な触媒性能が得られ
る。それ故、ロジウムは通常触媒担体１当たり
0.05ｇないし0.3ｇ担持する。 活性アルミナ層は通常は２層で充分であるが、
必要であれば更に多層に分割して設けてもよい。
活性アルミナの種類としては平均粒径10μ程度の
θ−またはγ−アルミナ等の通常この種の目的に
使用されるものを用いることができる。 活性アルミナ層の形成方法および触媒金属の担
持方法も通常の方法を用いることができる。 （実施例） 以下に本考案の一実施例を参考例および比較例
と共に述べる。なお本考案は下記実施例に限定さ
れるものではない。 参考例 １： アルミナ含有率10重量％の市販のアルミナゾル
70重量部、活性アルミナ粉末100重量部、水20重
量部をよく混合撹拌してアルミナスラリーとし
た。このアルミナスラリーにコージエライト質モ
ノリス担体基材を１分間浸漬して引き上げ、空気
流でセル内に残留したスラリーを吹き飛ばした
後、200℃で１時間乾燥後700℃で２時間焼成して
活性アルミナ層Ａを形成した。層厚さは約40μm
であつた。次いで塩化パラジウム水溶液に１時間
浸漬した後、水素化ホウ素ナトリウム水溶液に浸
漬して還元し、パラジウムを担持した後80℃の湯
で洗つてナトリウムを洗い流した。更に上記と同
じ組成のアルミナスラリーを用いて同様の操作に
よりアルミナ層Ａの上に貴金属を含有しないアル
ミナ層Ｂを形成した。次いで上記と同様の操作に
より、上記より低濃度の塩化パラジウム水溶液を
アルミナ層Ｂに含浸させ還元、湯洗した。次に塩
化ロジウム水溶液に１時間浸漬した後200℃で１
時間乾燥して参考例１の触媒１を得た。 参考例２および実施例１〜３ 参考例１と同様の方法により、ただしアルミナ
層Ａ（下層）およびアルミナ層Ｂ（上層）に担持し
たパラジウムの量のみを変えて参考例２の触媒２
および実施例１〜３の触媒１〜３を調製した。 第１図に本考案の排気ガス浄化用触媒１の斜視
図を示す。 第２図は上記触媒の一部拡大断面図であり、図
中２はコージエライト質担体基材、３はアルミナ
層Ａ、４はアルミナ層Ｂを表わす。 比較例 １： 参考例１と同じ組成のアルミナスラリーを用い
て同じ条件でコージエライト質モノリス担体基材
を浸漬してアルミナ層を形成した。この時アルミ
ナ層の厚さを参考例１と同一にするために上記の
操作を２回繰り返した。これに参考例１と同様の
操作により塩化パラジウム水溶液を用いてPdを
担持し、次に塩化ロジウム水溶液を用いてRhを
担持して比較例１の触媒を得た。 比較例 ２： 比較例１と同様の方法により、ただし塩化パラ
ジウム水溶液の代りにジニトロジアミノ白金水溶
液を用いて比較例２の触媒を調製した。 上記参考例１〜２、実施例１〜３および比較例
１〜２の触媒の触媒金属担持量を第１表に示す。
【表】
ミナ層全体に触媒金属を均一に担持した
。
耐久試験： 参考例と実施例と比較例の触媒を触媒コンバー
タに装填してこれを６気筒2.8エンジンの排気
系に連設し、下記の条件により耐久試験を行つ
た。 〈試験条件〉 空燃比（Ａ／Ｆ） 14.6 空間速度 ６万hr-1 触媒床温度 700℃ 試験時間 300hr 浄化性能評価試験： 耐久試験終了後の触媒についてモデルガスを使
用し、下記の条件により浄化性能を評価した。 〈試験条件〉 モデルガス組成（容量％）CO；0.8％、NOx；
0.2％ C3H6；0.08％，O2；0.8％ H2；0.17％，H2O；10％ CO2；10％，残部N2 空間速度 ９万hr-1 触媒入口ガス温度 300℃ 結果を第２表に示す。
。
耐久試験： 参考例と実施例と比較例の触媒を触媒コンバー
タに装填してこれを６気筒2.8エンジンの排気
系に連設し、下記の条件により耐久試験を行つ
た。 〈試験条件〉 空燃比（Ａ／Ｆ） 14.6 空間速度 ６万hr-1 触媒床温度 700℃ 試験時間 300hr 浄化性能評価試験： 耐久試験終了後の触媒についてモデルガスを使
用し、下記の条件により浄化性能を評価した。 〈試験条件〉 モデルガス組成（容量％）CO；0.8％、NOx；
0.2％ C3H6；0.08％，O2；0.8％ H2；0.17％，H2O；10％ CO2；10％，残部N2 空間速度 ９万hr-1 触媒入口ガス温度 300℃ 結果を第２表に示す。
【表】
参考例１〜２および実施例１〜３を比較すると
初期活性は表面のPd濃度すなわちアルミナ層Ｂ
のPd濃度が高い程良く、逆に耐久後の活性はあ
る程度内部すなわちアルミナ層ＡのPd濃度が高
い場合に良いこと、および実施例１〜３の触媒は
初期活性と耐久後の活性がほぼ同じであり、参考
例１〜２の触媒に比べて活性が安定していること
が判る。また参考例１と比較例１の触媒を比べる
と、初期および耐久後の活性共に参考例１の触媒
の方が良く、PdとRhの存在比に適当な点がある
ことがわかる。 更に実施例１〜３の触媒はいずれも較例１の触
媒よりも初期および耐久後共に活性が高く、
Pt／Rh系の比較例２の触媒とほぼ同等であり、
このことは同一量のPdおよびRhを用いても従来
の様に全体に均一に担持させるよりも本考案の様
に還元反応に高い特性を示すロジウムは上層にの
み担持し、酸化反応に高い活性を示すパラジウム
は下層により多く担持させた方が好ましい結果を
与えることを示している。Pdのアルミナ層Ａお
よびアルミナ層Ｂへの分配比は総合特性を考慮し
て７／３〜９／１が最適であり、またアルミナ層
ＢのPdとRhの比は３／１〜１／１が最適であ
る。 （考案の効果） 上述のように本考案の排気ガス浄化用触媒は高
価な白金の代りにより安価なパラジウムを使用
し、ロジウムと組合せて上層と下層特に下層の活
性アルミナ層にパラジウムが多くなるように最適
に分配し且つ上層のパラジウムとロジウムの比を
最適に選択することにより、シンタリングし易く
被毒され易いというパラジウムの欠点を克服し、
総合特性において従来の白金／ロジウム系の触媒
と同等もしくはそれ以上の触媒性能を有するもの
となり、触媒の製造コストの低減に大きな効果を
奏する。
初期活性は表面のPd濃度すなわちアルミナ層Ｂ
のPd濃度が高い程良く、逆に耐久後の活性はあ
る程度内部すなわちアルミナ層ＡのPd濃度が高
い場合に良いこと、および実施例１〜３の触媒は
初期活性と耐久後の活性がほぼ同じであり、参考
例１〜２の触媒に比べて活性が安定していること
が判る。また参考例１と比較例１の触媒を比べる
と、初期および耐久後の活性共に参考例１の触媒
の方が良く、PdとRhの存在比に適当な点がある
ことがわかる。 更に実施例１〜３の触媒はいずれも較例１の触
媒よりも初期および耐久後共に活性が高く、
Pt／Rh系の比較例２の触媒とほぼ同等であり、
このことは同一量のPdおよびRhを用いても従来
の様に全体に均一に担持させるよりも本考案の様
に還元反応に高い特性を示すロジウムは上層にの
み担持し、酸化反応に高い活性を示すパラジウム
は下層により多く担持させた方が好ましい結果を
与えることを示している。Pdのアルミナ層Ａお
よびアルミナ層Ｂへの分配比は総合特性を考慮し
て７／３〜９／１が最適であり、またアルミナ層
ＢのPdとRhの比は３／１〜１／１が最適であ
る。 （考案の効果） 上述のように本考案の排気ガス浄化用触媒は高
価な白金の代りにより安価なパラジウムを使用
し、ロジウムと組合せて上層と下層特に下層の活
性アルミナ層にパラジウムが多くなるように最適
に分配し且つ上層のパラジウムとロジウムの比を
最適に選択することにより、シンタリングし易く
被毒され易いというパラジウムの欠点を克服し、
総合特性において従来の白金／ロジウム系の触媒
と同等もしくはそれ以上の触媒性能を有するもの
となり、触媒の製造コストの低減に大きな効果を
奏する。
第１図は本考案の排気ガス浄化用触媒の斜視
図、第２図は第１図の触媒の一部拡大断面図であ
る。 図中、１……排気ガス浄化用触媒、２……コー
ジエライト質担体基材、３……アルミナ層Ａ、４
……アルミナ層Ｂ。
図、第２図は第１図の触媒の一部拡大断面図であ
る。 図中、１……排気ガス浄化用触媒、２……コー
ジエライト質担体基材、３……アルミナ層Ａ、４
……アルミナ層Ｂ。
Claims (1)
- コージエライト等からなる無機質担体基材の表
面に活性アルミナ層を上下２層に積層し、下層に
はパラジウムを、上層にはパラジウムとロジウム
を、下層のパラジウムと上層のパラジウムの重量
比が７／３ないし９／１で且つ上層のパラジウム
とロジウムの重量比が３／１ないし１／１となる
ように担持せしめたことを特徴とする排気ガス浄
化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728383U JPS6017239U (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728383U JPS6017239U (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017239U JPS6017239U (ja) | 1985-02-05 |
| JPH0331396Y2 true JPH0331396Y2 (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=30250727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10728383U Granted JPS6017239U (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017239U (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5173180B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2013-03-27 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
| JP5842656B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720013B2 (ja) * | 1974-05-14 | 1982-04-26 | ||
| JPS537755Y2 (ja) * | 1974-05-17 | 1978-02-27 | ||
| JPS5478389A (en) * | 1977-12-06 | 1979-06-22 | Mitsui Mining & Smelting Co | Impregnating liquid for catalyst manufacture |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP10728383U patent/JPS6017239U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017239U (ja) | 1985-02-05 |
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