JPH04122441A - Preparation of catalyst for cleaning exhaust gas - Google Patents
Preparation of catalyst for cleaning exhaust gasInfo
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- JPH04122441A JPH04122441A JP2241631A JP24163190A JPH04122441A JP H04122441 A JPH04122441 A JP H04122441A JP 2241631 A JP2241631 A JP 2241631A JP 24163190 A JP24163190 A JP 24163190A JP H04122441 A JPH04122441 A JP H04122441A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、排カス浄化用触媒の製造方法に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a catalyst for purifying exhaust gas.
[従来の技術]
近年自動車の排ガスの浄化装置は種々研究されており、
その排ガス浄化率を左右する要因としては、触媒組成の
伯に触媒担体(基材)の性能が大きく関係する。かかる
触媒担体は、使用時の高温における耐衝撃性や耐摩耗性
などが要求されるため、それ等を形成する材料は、熱膨
張率が小ざく、かつ機械的強度が大ぎいものが要求され
ている。[Prior Art] In recent years, various studies have been conducted on automobile exhaust gas purification devices.
The factors that influence the exhaust gas purification rate are largely related to the catalyst composition and the performance of the catalyst carrier (base material). Since such catalyst carriers are required to have impact resistance and abrasion resistance at high temperatures during use, the materials forming them are required to have a low coefficient of thermal expansion and high mechanical strength. ing.
ここにおいて有望な触媒担体として結晶性のセラミック
側斜か提案されている。このセラミック471料からな
る触媒担体ば、それ自体の表面積か比咬的小さいことに
加えて、背圧の影響を小ざくする目的で、例えば断面か
ハニカム又は格子状の圧損失が小さい円筒骨格構造体形
状に形成した場合、その表面積は一層小さなものとなり
、触媒作用の効率か悪く排ガス浄化触媒としての性能を
低下させている。Here, crystalline ceramic slants have been proposed as a promising catalyst support. In addition to having a relatively small surface area, the catalyst carrier made of ceramic 471 has a cylindrical skeleton structure with low pressure loss, such as a honeycomb or lattice cross section, for the purpose of reducing the influence of back pressure. If it is formed into a body shape, its surface area becomes even smaller, resulting in poor catalytic efficiency and reduced performance as an exhaust gas purification catalyst.
ここにおいて高表面積を右するセラミック触媒担体を得
るための製造方法として例えば、1〉特公昭55−26
912号公報に開示されているように、粒子径0.1〜
100ミク[lン、表面積5〜600m2/gを右する
、アルファ、カンマ、デルり、イータ、シータ、カッパ
、[1又はカイ型から選ばれるアルミナと無定形シリカ
とを含む水性混合物をセラミック基体(基材)に被覆し
、基体を乾燥、焼成し、触媒担持層を形成することが知
られている。Here, as a manufacturing method for obtaining a ceramic catalyst carrier having a high surface area, for example, 1> Japanese Patent Publication No. 55-26
As disclosed in Publication No. 912, the particle size is 0.1~
An aqueous mixture containing alumina and amorphous silica selected from alpha, comma, delta, eta, theta, kappa, [1 or chi type, having a surface area of 5 to 600 m2/g, and a ceramic substrate of 100 m2/g. It is known to form a catalyst support layer by coating a catalyst (a base material), drying and firing the base body.
2)また、特公昭55−1818号公報に開示されてい
るように、粒子径0.1〜100ミクロン、表面積5へ
・600m2/Ωを有づ−るアルミナ又は焼成により該
アルミナを与えるその先駆体と、無定形アルミナ水和物
とを含む水性混合物をセラミック基体に被覆し、基体を
乾燥、焼成し、触媒担持層を形成することが知られてい
る。2) Also, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-1818, alumina having a particle size of 0.1 to 100 microns and a surface area of 5 to 600 m2/Ω, or its precursor which provides the alumina by firing. It is known that a ceramic substrate is coated with an aqueous mixture containing amorphous alumina hydrate and amorphous alumina hydrate, and the substrate is dried and fired to form a catalyst support layer.
[発明が解決しようとする課題]
しかし前記従来の製造方法により形成され触媒担持層に
触媒貴金属を担持した排ガス浄化用触媒は、自動車のエ
ンジンの排カス系統に組込んで使用した場合、高温の排
カスにより触媒担持層中の活性アルミナの熱劣化が進行
し、これに伴なう触媒貴金属のシンタリング現象で排ガ
ス浄化触媒作用の性能劣化を発生させる場合がある。例
えば、触媒担持層中で第3図aに示されるようにそれぞ
れ触媒貴金属3aを担持させた隣り合う複数の粒状活性
アルミナ20a、20a同志が、熱劣化の進行により、
第3図すに示されるようにシンタリングするに伴い複数
の触媒貴金属3a、3aが移動しさらに、第3図Cに示
されるようにシンタリングを発生させる。[Problems to be Solved by the Invention] However, when the exhaust gas purifying catalyst formed by the above-mentioned conventional manufacturing method and having a catalytic noble metal supported on the catalyst supporting layer is used by being incorporated into the exhaust gas system of an automobile engine, Thermal deterioration of activated alumina in the catalyst support layer progresses due to exhaust dregs, and the accompanying sintering phenomenon of the catalyst noble metal may cause performance deterioration of the exhaust gas purification catalyst action. For example, as shown in FIG. 3a in the catalyst support layer, a plurality of adjacent granular activated aluminas 20a, 20a, each supporting a catalyst precious metal 3a, may undergo thermal deterioration due to progress of thermal deterioration.
As shown in FIG. 3, the plurality of catalytic noble metals 3a, 3a move during sintering, and further, sintering occurs as shown in FIG. 3C.
このように、活性アルミナ20a、20aの熱劣化に伴
なって触媒貴金属3aがシンタリング(第3図C参照)
すると、この分、触媒作用する表面積が減少し、排カス
浄化率を低下させる。In this way, as the activated aluminas 20a and 20a are thermally degraded, the catalyst precious metal 3a is sintered (see Figure 3C).
Then, the surface area for catalytic action decreases by this amount, and the exhaust gas purification rate decreases.
本発明は、上記従来の問題点を解決した排ガス浄化用触
媒の製造方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an exhaust gas purifying catalyst that solves the above-mentioned conventional problems.
[課題を解決するための手段]
本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、基材の表面に
、少なくとも熱処理された比表面積か50〜200m2
/CIのアルミナ粉末と、高比表面積セリア粉末とを
含む水性混合物を(4着させるとともに、乾燥、焼成し
て触媒担持層を形成する第1工程と、該触媒担持層に、
触媒貴金属を担持づる第2工程と、にりなることを特徴
と見るものである。[Means for Solving the Problems] The method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention provides a method for producing a catalyst for purifying exhaust gas according to the present invention, in which the surface of a base material has a heat-treated specific surface area of 50 to 200 m2.
A first step of depositing an aqueous mixture containing alumina powder of /CI and ceria powder with a high specific surface area (4), drying and firing to form a catalyst support layer;
It is characterized by the second step of supporting the catalyst precious metal.
本排ガス浄化用触媒の製造方法は、第1工程と第2工程
とよりなる。This method for producing an exhaust gas purifying catalyst includes a first step and a second step.
第1工程で用いられる基材は、いわゆる触媒担持層を表
面に形成させるもので、通常、モノリス担体と称される
。基材は、例えばセラミックス製のちのや、金属製のも
のを用いることができる。The base material used in the first step has a so-called catalyst support layer formed on its surface, and is usually referred to as a monolith carrier. The base material may be made of ceramic or metal, for example.
また前記基材の材質も、コージェライト、ムライト、ア
ルミナ、スピネルなどのセラミックスや、フェライト鋼
などの耐熱性金属など、従来と同様のちのを利用できる
。Further, as for the material of the base material, the same materials as conventional ones can be used, such as ceramics such as cordierite, mullite, alumina, and spinel, and heat-resistant metals such as ferritic steel.
本発明の最大の特徴は、第1工程で形成される触媒担持
層にある。この触媒担持層を形成する材料は、少なくと
も熱処理され比表面積50・〜200m2/Ωのアルミ
ナ粉末と、高比表面積セリア粉末とを含む水性混合物よ
りなる。The greatest feature of the present invention lies in the catalyst support layer formed in the first step. The material forming the catalyst support layer is an aqueous mixture containing at least heat-treated alumina powder having a specific surface area of 50.about.200 m<2>/Ω and ceria powder having a high specific surface area.
熱処理済みのアルミナ粉末は、触媒貴金属を担持するよ
り前に予じめ熱劣化を人為的に施こし、比表面積が一定
の範囲に減少されているため、前記触媒担持層をもつ排
ガス浄化用触媒をエンジンの排ガス系統に絹込み使用し
た場合、触媒担持層中では、熱劣化かほとんど進行せず
、アルミナに担持されている触媒貴金属のシンタリング
が発生しない。このため触媒貴金属による排カス浄化機
能か低下せずに済む。The heat-treated alumina powder is artificially thermally degraded before supporting the catalytic precious metal, and the specific surface area is reduced to a certain range. When used in the exhaust gas system of an engine, thermal deterioration hardly progresses in the catalyst support layer, and sintering of the precious metal catalyst supported on the alumina does not occur. Therefore, the exhaust gas purification function of the catalytic noble metal does not deteriorate.
熱処理済みのアルミナ粉末は、熱処理が施されて熱劣化
した後の比表面積が50〜200m2/Ωのものを用い
ることが好ましい。この理由としでは、前記触媒担持層
に含まれる前記熱劣化後のアルミナ粉末の比表面積が5
0m2/Q以上200m?/F以下である場合には、後
で)ホベるように高比表面積セリア粉末を一定量併用す
ることで触媒担持層全体の比表面積の減少を充分に補な
うことができる範囲であり、その排カス浄化率の低下を
防止できるからである。また、前記熱劣化後のアルミナ
粉末の比表面積が50m2/g未満である場合には、高
比表面積セリア粉末を一定量併用しても、触媒担持層全
体の比表面積の減少を補うことかできない。The heat-treated alumina powder preferably has a specific surface area of 50 to 200 m2/Ω after being heat-treated and thermally degraded. The reason for this is that the specific surface area of the thermally degraded alumina powder contained in the catalyst supporting layer is 5.
0m2/Q or more 200m? /F or less, the reduction in the specific surface area of the entire catalyst support layer can be sufficiently compensated for by using a certain amount of ceria powder with a high specific surface area as described later), This is because it is possible to prevent a decrease in the exhaust gas purification rate. In addition, if the specific surface area of the alumina powder after thermal deterioration is less than 50 m2/g, even if a certain amount of high specific surface area ceria powder is used in combination, the decrease in the specific surface area of the entire catalyst support layer cannot be compensated for. .
前記アルミナ粉末の熱処理は、熱処理湿度が1000〜
1200°Cで、熱処理時間が5時間以内であることが
好ましい。熱処理温度か1000’Cにり低い場合には
アルミナの熱処理時にお【プる熱劣化か進行する割合い
が少なく、適度な熱劣化か得られないため、排カス浄化
用触媒を排ガス系統に組込み使用した場合に、熱劣化が
進行し、熱劣化に伴なう触ts、’Q金属のシンタリン
グか発生する。The heat treatment of the alumina powder is performed at a heat treatment humidity of 1000~
Preferably, the heat treatment time is 5 hours or less at 1200°C. If the heat treatment temperature is as low as 1000'C, the rate of thermal deterioration that occurs during heat treatment of alumina will be low and appropriate thermal deterioration will not be obtained, so an exhaust gas purification catalyst is installed in the exhaust gas system. When used, thermal deterioration progresses and sintering of the metal occurs due to thermal deterioration.
熱処理温度か1200’Cより高い場合には、熱劣化が
進行する割合いか多くアルミナの活性が失なわれる。ま
た、熱処理時間が5時間以上であると熱劣化の進行する
割合いが多くなりすぎたり、時間に対し適度な熱劣化を
得られる効果か小さい。If the heat treatment temperature is higher than 1200'C, the activity of alumina will be lost at a higher rate than the progress of thermal deterioration. Further, if the heat treatment time is 5 hours or more, the rate at which thermal deterioration progresses becomes too high, and the effect of obtaining appropriate thermal deterioration over time is small.
高比表面積セリア粉末は、前記熱処理済みアルミナ粉末
と併用され、触媒担持層中に含まれることににって、触
媒担持層の比表面積を増し、排ガス浄化率を向上させる
ことかできる。すなわち、アルミ粉末を予じめ熱処理し
て熱劣化を進行させた分、触媒担持層の比表面積が減少
し排ガス浄化率か低下することを補ぎなうためのもので
ある。The high specific surface area ceria powder is used in combination with the heat-treated alumina powder and is included in the catalyst support layer, thereby increasing the specific surface area of the catalyst support layer and improving the exhaust gas purification rate. In other words, this is to compensate for the fact that the specific surface area of the catalyst support layer decreases and the exhaust gas purification rate decreases due to heat treatment of the aluminum powder in advance to advance thermal deterioration.
高比表面積セリア粉末は、例えば比表面積10○m2/
g以上のものを10へ50wt%を用いることか好まし
い。For example, high specific surface area ceria powder has a specific surface area of 10○m2/
It is preferable to use 10 to 50 wt% of those having a weight of 10 to 50 g or more.
また前記触媒担持層を形成する場合、熱処理済みのアル
ミナ粉末と前記高比表面積セリア粉末の他にランタナ粉
末を用いることかできる。Further, when forming the catalyst supporting layer, lanthana powder can be used in addition to the heat-treated alumina powder and the high specific surface area ceria powder.
熱処理済みのアルミナ粉末に混入するランタナ量は、1
〜5W士%が好ましく、より好ましくは2〜4.wt%
である。前記ランタナ量は、1w1−%未満であるとア
ルミナの活性作用が安定化せず、5wt%を超過すると
逆にアルミナの活性作用か低下する。The amount of lantana mixed into heat-treated alumina powder is 1
-5W% is preferable, more preferably 2-4. wt%
It is. If the amount of lanthana is less than 1w1-%, the activation effect of alumina will not be stabilized, and if it exceeds 5wt%, the activation effect of alumina will decrease.
他の成分として従来と同じように、無定形アルミナと水
とが化合あるいは結合した構造を有する無定形アルミナ
水和物を使用することができる。As other components, an amorphous alumina hydrate having a structure in which amorphous alumina and water are combined or bonded can be used as in the conventional case.
無定形アルミナの量は1〜10wt%が好ましい。The amount of amorphous alumina is preferably 1 to 10 wt%.
触媒貴金属としては、白金、ロジウム、パラジウムか代
表的であり、このうちの少なくとも一種を用いるのがよ
い。その他、イリジウム、ルテウム、オスミウムなどの
触媒貴金属ヤ)、あるいはクロム、ニッケル、バナジウ
ム、銅、コバル1〜、マンカンなどの卑金属を添加する
こともてぎる。Typical noble metals for the catalyst are platinum, rhodium, and palladium, and it is preferable to use at least one of these. In addition, catalytic noble metals such as iridium, luteum, and osmium, or base metals such as chromium, nickel, vanadium, copper, cobal, and manganese may be added.
触媒金属は、上記触媒担持層に担持されている。The catalyst metal is supported on the catalyst support layer.
その担持量は、目的とする性能、コストなどの条件にに
す、従来と同様に種々選択することができる。The supported amount can be selected from various types as in the past, depending on the desired performance, cost, and other conditions.
[作用および効果]
本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法では、第1工程に
より基月の表面に、少なくとも熱処理され比表面積が5
0〜200m2/Clのアルミナ粉末と、高比表面積セ
リア粉末とを含む水性混合物を付着させるとともに、乾
燥、焼成して触媒担持層を形成する。[Operations and Effects] In the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, in the first step, the surface of the substrate is at least heat-treated to have a specific surface area of 5.
An aqueous mixture containing alumina powder of 0 to 200 m2/Cl and ceria powder with a high specific surface area is deposited, dried and fired to form a catalyst support layer.
前記第1工程に引続く第2工程により触媒担持層に、触
媒貴金属を担持することによって排カス浄化用触媒が製
造される。In the second step following the first step, a catalyst noble metal is supported on the catalyst support layer, thereby producing an exhaust gas purifying catalyst.
前記製造工程で得られた排カス浄化用触媒は、その触媒
担持層に、熱処理済みのアルミナ粉末を含むため、排ガ
ス浄化時にアルミナの熱劣化かはとんと進行しない。こ
のためアルミナか熱劣化することによる触媒貴金属のシ
ンタリングは少ないものどなる。Since the exhaust gas purification catalyst obtained in the above manufacturing process contains heat-treated alumina powder in its catalyst support layer, thermal deterioration of alumina does not proceed at all during exhaust gas purification. Therefore, sintering of the catalyst precious metal due to thermal deterioration of alumina is less likely.
従って触媒貴金属ににる排ガス浄化機能を充分に発揮す
ることかできる。また、前記触媒担持層の比表面積は、
熱処理済のアルミナ粉末により減少した分、高比表面積
セリアを含むことによって増すことかでき、かつ、触媒
単位体積当りの表面積は適正なものに保持される。この
ため、触媒担持層全体の排ガス浄化率は、高比表面積セ
リアを含まないものに較べて優れたものとなる。Therefore, the exhaust gas purification function of the catalytic noble metal can be fully demonstrated. Further, the specific surface area of the catalyst supporting layer is:
The reduction due to the heat-treated alumina powder can be increased by including ceria with a high specific surface area, and the surface area per unit volume of the catalyst can be maintained at an appropriate level. Therefore, the exhaust gas purification rate of the entire catalyst support layer is superior to that of a catalyst support layer that does not contain ceria with a high specific surface area.
さらに本発明では、触媒担持層を形成する場合、水性混
合物中に含まれる高比表面積セリア粉末か酸化物である
ため、前記アルミナ粉末と反応しない。ここにおいて本
発明では、例えば従来の触媒担持層の形成時のようにア
ルミナスラリー(水性混合物〉中にセリウムを含ませた
ときに発生ずる現象として、セリウムの吸水担持に伴な
うアルミナとセリウムとの反応によるアルミナの表面積
を減少させるようなことがなく、触媒担持層の表面積低
下がない。Furthermore, in the present invention, when forming the catalyst support layer, since the high specific surface area ceria powder contained in the aqueous mixture is an oxide, it does not react with the alumina powder. Here, in the present invention, as a phenomenon that occurs when cerium is included in an alumina slurry (aqueous mixture) as in the case of forming a conventional catalyst support layer, alumina and cerium are mixed together due to water absorption and support of cerium. There is no reduction in the surface area of alumina due to the reaction, and there is no reduction in the surface area of the catalyst support layer.
[実施例]
本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、断面で示す第
1図のJ:うに、セラミック基材1のハニカム通路10
の表面11に触媒担持層2を形成する第1工程と、触媒
担持層2に触媒貴金属3を担持する第2工程とが順に実
施され排カス浄化用触媒が製造される。[Example] The method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention is as follows: J in FIG.
The first step of forming the catalyst support layer 2 on the surface 11 of the catalyst and the second step of supporting the catalyst noble metal 3 on the catalyst support layer 2 are carried out in order to produce an exhaust gas purification catalyst.
(実施例1)
第1工程では、予じめ64個/Cm2のハニカム通路1
0をもつセラミックス製の基材1およびスラリーが準備
される。前記スラリーは、予じめ、ランタナ(La20
3)を3.5wt:%含ム熱劣化前の比表面積か180
rn2/CIのアルミナを、大気中で1100’C13
時間焼成した。この熱処理により熱劣化後のアルミナ2
0の比表面積は100m2/gと減少した。この熱劣化
後のアルミナ20に比表面積が130m2/Q、平均粒
径が7μmの高比表面積セリア(CeO2)粉を30W
1:%になるように混合し、この混合粉末57W1−%
、無定形アルミナ水和物3wt%及び水40wt%とを
混合、撹拌して調整した。次いで、このスラリー中に前
記基vJ’ 1を10秒間、浸漬させる。これによりハ
ニカム通路10の表面11にスラリーが付着した基材1
は、前記スラリー中より取出され、加圧エアー10n/
秒で5秒間噴射されて余分なスラリーを吹き払いヨー1
〜層を形成した(600′C焼成後の]−1〜量が塁+
副、1.0当り170Ωになるようにコートした。)
次に前記触媒担持層2を白金アンミン水溶液に浸漬し白
金1.2Ω/、Q −Ca tを担持し乾燥後、塩化ロ
ジウム水溶液に浸漬しロジウム0.4g/ρ−Catを
担持し、120°Cで2時間乾燥し、焼成炉にて400
’Cで1時間焼成した。このにうにして触媒担持層2
に触媒貴金属3を担持して表に示すテストサンプルAの
排ガス浄化用触媒が得られた。(Example 1) In the first step, 64 honeycomb passages/cm2 were prepared in advance.
0 and a slurry are prepared. The slurry is made of lantana (La20) in advance.
3) containing 3.5wt:% Specific surface area before thermal deterioration is 180
Alumina of rn2/CI was heated at 1100'C13 in air.
Baked for an hour. Alumina 2 after thermal deterioration due to this heat treatment
The specific surface area of 0 decreased to 100 m2/g. High specific surface area ceria (CeO2) powder with a specific surface area of 130 m2/Q and an average particle size of 7 μm was added to this heat-degraded alumina 20 at 30 W.
1:%, and this mixed powder 57W1-%
, 3 wt % of amorphous alumina hydrate and 40 wt % of water were mixed and stirred. The group vJ' 1 is then immersed in this slurry for 10 seconds. As a result, the base material 1 with slurry attached to the surface 11 of the honeycomb passage 10
is taken out from the slurry and heated with pressurized air 10n/
It is sprayed for 5 seconds and blows away excess slurry.
-1 layer formed (after firing at 600'C) -1 - amount is +
It was coated to give a resistance of 170Ω per 1.0. ) Next, the catalyst supporting layer 2 was immersed in a platinum ammine aqueous solution to support platinum 1.2 Ω/Q-Cat, and after drying, it was immersed in a rhodium chloride aqueous solution to support rhodium 0.4 g/ρ-Cat. Dry for 2 hours at °C and 400 °C in a kiln.
It was baked at 'C for 1 hour. In this way, the catalyst supporting layer 2
The exhaust gas purifying catalyst of test sample A shown in the table was obtained by supporting catalyst precious metal 3 on the catalyst.
(実施例2)
実施例2では、実施例1と同様に基材1を用いるととも
に、ランタナ(La203 )を3.5wt%含む熱劣
化前の比表面積100m2/gのアルミナを大気中11
00’C13時間焼成した。この熱処理により熱劣化後
のアルミナ20の比表面積は50m2/Qと減少した。(Example 2) In Example 2, base material 1 was used in the same manner as in Example 1, and alumina containing 3.5 wt% of lantana (La203) and having a specific surface area of 100 m2/g before thermal deterioration was exposed to 11
It was fired for 13 hours at 00'C. As a result of this heat treatment, the specific surface area of alumina 20 after thermal deterioration was reduced to 50 m2/Q.
この熱劣化後のアルミナ20に実施例1と同じ比表面積
が130m2/q、平均粒径が7μmの高比表面積セリ
ア(CeO2)を3Qwt%になルJ: ウL 7昆合
シ、この混合粉末57wt%、無定形アルミナ水和物3
wt%、水40 W t%とを混合、撹拌して調整した
スラリーを用いた。以下実施例1と同様な方法で表に示
すテストサンプルBの排カス浄化用触媒が得られた。This heat-degraded alumina 20 was mixed with 3Qwt% of high specific surface area ceria (CeO2) with a specific surface area of 130 m2/q and an average particle size of 7 μm, the same as in Example 1. Powder 57wt%, amorphous alumina hydrate 3
A slurry prepared by mixing and stirring 40 wt% of water and 40 wt% of water was used. Thereafter, in the same manner as in Example 1, an exhaust gas purifying catalyst of test sample B shown in the table was obtained.
[比較例]
比較のため排カス浄化用触媒として、比較例1のテスト
サンプルCiJ3 J:び比較例2のテストサンプルD
を製作した。[Comparative Example] For comparison, test sample CiJ3 J of Comparative Example 1 and test sample D of Comparative Example 2 were used as exhaust gas purification catalysts.
was produced.
(比較例1)
比較例1のテストサンプルCは、ランタナ(La203
)3.5wt%含む比表面積5Qrn2/Ωのアルミナ
57wt%、無定形水和物3wt%、水4Qwi−%よ
りスラリーを調製し、これを実施例1と同じ基+41の
ハニカム通路10の表面11に]−トした(600°C
焼成後の二」−1〜量が基材、1、Q当り120gにな
るようにコートした。〉この]−1へ層に硝酸セリウム
水溶液を用いて累月1g当りセリウム(Ce)を0.3
モル担持し、600°Cで焼成し触媒担持層を得た。こ
の後、触媒担持層に実施例1と同様に触媒貴金属を担持
しテストサンプルCの排ガス浄化用触媒を得た。(Comparative Example 1) Test sample C of Comparative Example 1 was made of lantana (La203
) A slurry was prepared from 57 wt % of alumina with a specific surface area of 5 Qrn2/Ω containing 3.5 wt %, 3 wt % of amorphous hydrate, and 4 Qwi-% of water, and this slurry was added to the surface 11 of the honeycomb passage 10 with the same group +41 as in Example 1. temperature (600°C)
The coating was carried out so that the amount after firing was 120 g per 1 Q of the base material. 〉Cerium (Ce) 0.3 per gram per month using a cerium nitrate aqueous solution in the -1 layer
The catalyst was supported in moles and fired at 600°C to obtain a catalyst support layer. Thereafter, a catalytic precious metal was supported on the catalyst supporting layer in the same manner as in Example 1 to obtain a test sample C catalyst for exhaust gas purification.
(比較例2)
比較例2では、実施例1と同様に基材1を用いるととも
に、ランタナ(La203>を3.5wt%含む熱劣化
前の比表面積が50m2/gのアルミナを大気中110
0′C13時間焼成した。この熱処理により熱劣化後の
アルミナの比表面積は30m210と減少した。この熱
劣化後のアルミナに実施例1と同じ比表面積が130m
2/g、平均粒径が7μmの高比表面積セリア(Ce0
2 >を3Qwt%になるように混合し、この混合粉末
57W↑%、無定形アルミナ水和物3W1:%、水40
W↑%とを混合、撹拌して調整したスラリを用いた。以
下実施例1と同様な方法でテス1〜すンブルDの排カス
浄化用触媒か得られた。(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, base material 1 was used as in Example 1, and alumina containing 3.5 wt% of lanthana (La203> and having a specific surface area of 50 m2/g before thermal deterioration) was exposed to 110 m2/g in the air.
It was fired for 13 hours at 0'C. As a result of this heat treatment, the specific surface area of the alumina after thermal deterioration was reduced to 30 m210. The alumina after thermal deterioration has a specific surface area of 130 m, the same as in Example 1.
2/g, high specific surface area ceria (Ce0
2> to be 3Qwt%, this mixed powder 57W↑%, amorphous alumina hydrate 3W1:%, water 40%.
A slurry prepared by mixing and stirring W↑% was used. Thereafter, in the same manner as in Example 1, exhaust gas purifying catalysts of Tests 1 to Submuru D were obtained.
(評価)
上記のにうにして得られた実施例1.2おにび比較例1
.2の各デス1〜サンプル△、BおよびC1Dを2.8
.0エンジン(型式5M−GFU)の排気系に設置し触
媒入ノj)、湿度900°Cにて50時間運転し耐久試
験を行った。(Evaluation) Example 1.2 Rice Comparative Example 1 obtained in the above manner
.. 2 each death 1 ~ sample △, B and C1D 2.8
.. A durability test was conducted by installing the test tube in the exhaust system of a 0 engine (model 5M-GFU) with a catalyst in it and operating it for 50 hours at a humidity of 900°C.
その後、前記各デス1〜サンプルA、B、C,Dを評価
するために、触媒人ガス温度300°C笈び400’○
における1−IC,Co、NOxの浄化率を測定した。After that, in order to evaluate each sample A, B, C, and D, the catalyst gas temperature was set at 300°C and the temperature was set at 400°C.
The purification rates of 1-IC, Co, and NOx were measured.
この結果を表に示す。The results are shown in the table.
この評価方法としては、3000ccの直列6気筒エン
ジンの排気系統に取り付【プ、空燃費(A/F)=1/
1.6、温度950℃で市街地と高速走行を模擬したパ
ターンで300時間耐久を行った。耐久後、同一エンジ
ンで200Orpm、負圧−360mm1−Fなる条件
で浄化率%を測定した。また以下の方法により活性アル
ミナ層の剥離率を求めた。これらの結果は表に示した。The evaluation method is to install it in the exhaust system of a 3000cc inline 6-cylinder engine.
1.6. Durability was carried out for 300 hours at a temperature of 950°C in a pattern simulating urban and high-speed driving. After the durability, the purification rate % was measured using the same engine under the conditions of 200 rpm and negative pressure of -360 mm1-F. Furthermore, the peeling rate of the activated alumina layer was determined by the following method. These results are shown in the table.
剥離率(%)−(耐久前の重量−耐久後の重量)/[耐
久前の重量]X100
この結果により熱劣化後のアルミナ20の比表面積が、
50m2/Q以上に設定された実施例1のデス1ヘリー
ンプルAおにび実施例2のデス1〜サンプルBがいずれ
も比較例1のテストサンプルCおよび比較例2のテスト
サンプルDと比べ排カス浄化率に優れていることが判明
した。また、テストサンプルCの耐久時の熱劣化か進行
したアルミナの比表面積は40m2/Ωであった。Peeling rate (%) - (Weight before durability - Weight after durability) / [Weight before durability] x 100 From this result, the specific surface area of alumina 20 after thermal deterioration is
Samples 1 to 1 of Sample B of Example 2, which were set at 50 m2/Q or more, had a higher scum discharge than Test Sample C of Comparative Example 1 and Test Sample D of Comparative Example 2. It was found that the purification rate was excellent. Further, the specific surface area of alumina that had undergone thermal deterioration during durability in test sample C was 40 m2/Ω.
なお、上記各実施例1.2のテストサンプルA、Bの排
ガス浄化用触媒が各比較例1.2のデス1〜サンプルC
,Dより排ガス浄化率か優れている理由としては、触媒
担持層2に、第2図aに示されるように予じめ熱劣化さ
れた後のアルミナ20を含み、このアルミナ20に複数
の触媒貴金属3.3を担持させている。このため前記ア
ルミナ20は、排ガス浄化時に高温に加熱されても、熱
劣化の進行がほとんどなく、第2図すに示すように触媒
貴金属3.3のシンタリングを発生さゼないため、触媒
貴金属3.3の排ガス浄化機能が低下1ることなく充分
に活用されているものと考えられる。Note that the exhaust gas purifying catalysts of Test Samples A and B of each Example 1.2 are the same as those of Test Samples A and B of each Comparative Example 1.2.
The reason why the exhaust gas purification rate is better than that of D is that the catalyst supporting layer 2 contains alumina 20 which has been thermally degraded in advance as shown in FIG. It carries 3.3 of precious metals. Therefore, even if the alumina 20 is heated to a high temperature during exhaust gas purification, thermal deterioration hardly progresses, and as shown in Fig. 2, sintering of the catalyst precious metal 3.3 does not occur, so It is considered that the exhaust gas purification function of 3.3 is being fully utilized without any deterioration.
第1図は、本実施例1.2において製作された排ガス浄
化用触媒の要部を示す部分拡大断面図である。第2図a
は、本実施例の熱処理済みのアルミナに触媒貴金属を担
持させた状態を示す拡大図。
第2図すは、第2図aにお(プるアルミナおよび触媒貴
金属か排カス浄化時にほとんど変化しないことを示ず拡
大図。第3図aは、従来のアルミナに触媒貴金属を担持
させた状態を示す。第3図すおよび第3図Cは、第3図
すにあけるアルミナと触媒貴金属が排ガス浄化時に熱劣
化する状態およびシンタリングした状態を示す拡大図で
ある。
1・・・基+A 2・・・触媒担持層20・
・・アルミナ 3・・・触媒金属10・・・ハニカ
ム通路 11・・・表面特許出願人 1〜ヨタ白動車
株式会社同 キャタラー工業株式会社FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing the main parts of the exhaust gas purifying catalyst manufactured in Example 1.2. Figure 2a
FIG. 2 is an enlarged view showing a state in which a catalytic noble metal is supported on heat-treated alumina of this example. Figure 2 is an enlarged view showing that the alumina and catalytic precious metal hardly change during exhaust gas purification. Figures 3 and 3C are enlarged views showing the state in which the alumina and catalyst precious metal shown in Figure 3 are thermally degraded during exhaust gas purification and the state in which they are sintered. +A 2...Catalyst supporting layer 20.
... Alumina 3 ... Catalyst metal 10 ... Honeycomb passage 11 ... Surface Patent applicant 1 - Yota Hakudosha Co., Ltd. Cataler Industries Co., Ltd.
Claims (1)
50〜200m^2/gのアルミナ粉末と、高比表面積
セリア粉末とを含む水性混合物を付着させるとともに、
乾燥、焼成して触媒担持層を形成する第1工程と、 該触媒担持層に、触媒貴金属を担持する第2工程と、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。(1) Attaching an aqueous mixture containing at least heat-treated alumina powder with a specific surface area of 50 to 200 m^2/g and high specific surface area ceria powder on the surface of the base material, and
A method for producing an exhaust gas purifying catalyst, comprising: a first step of drying and firing to form a catalyst support layer; and a second step of supporting a catalyst noble metal on the catalyst support layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241631A JPH04122441A (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Preparation of catalyst for cleaning exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241631A JPH04122441A (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Preparation of catalyst for cleaning exhaust gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04122441A true JPH04122441A (en) | 1992-04-22 |
Family
ID=17077192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241631A Pending JPH04122441A (en) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Preparation of catalyst for cleaning exhaust gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04122441A (en) |
Cited By (5)
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- 1990-09-12 JP JP2241631A patent/JPH04122441A/en active Pending
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