JPH0557191A - デイーゼルエンジンの排気浄化用触媒 - Google Patents
デイーゼルエンジンの排気浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH0557191A JPH0557191A JP3231862A JP23186291A JPH0557191A JP H0557191 A JPH0557191 A JP H0557191A JP 3231862 A JP3231862 A JP 3231862A JP 23186291 A JP23186291 A JP 23186291A JP H0557191 A JPH0557191 A JP H0557191A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- layer
- activated alumina
- exhaust gas
- coat layer
- 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＨＣ、ＣＯ及びＳＯＦを浄化するとともに、デ
ィーゼルパティキュレートの排出量を低減し、かつサル
フェートの排出量を低減するとともに触媒金属の被毒を
防止する。 【構成】担体基材と、担体基材表面に形成された活性ア
ルミナ層と、活性アルミナ層に担持された触媒金属と、
活性アルミナ層表面に形成されアルミナ、チタニア、シ
リカから選ばれる少なくとも１種のコート層と、からな
り、コート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎ
ｉ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくと
も１種の金属の酸化物が含有されていることを特徴とす
る。
ィーゼルパティキュレートの排出量を低減し、かつサル
フェートの排出量を低減するとともに触媒金属の被毒を
防止する。 【構成】担体基材と、担体基材表面に形成された活性ア
ルミナ層と、活性アルミナ層に担持された触媒金属と、
活性アルミナ層表面に形成されアルミナ、チタニア、シ
リカから選ばれる少なくとも１種のコート層と、からな
り、コート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎ
ｉ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくと
も１種の金属の酸化物が含有されていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減できる触
媒に関する。
（以下、ＤＥという）からの排気ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を浄
化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出量
を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減できる触
媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排気ガス
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥ
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
【０００３】現在までに開発されているＤＥ排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
（触媒無しと触媒付き）と、オープン型ＳＯＦ分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
【０００４】一方オープン型ＳＯＦ分解触媒は、例えば
特開平１−１７１６２６号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に白金族金属などの酸化触媒を担持
した触媒が利用され、ＣＯやＨＣとともにディーゼルパ
ティキュレート中のＳＯＦを酸化分解して浄化する。こ
のオープン型ＳＯＦ分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はＤＥや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
特開平１−１７１６２６号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に白金族金属などの酸化触媒を担持
した触媒が利用され、ＣＯやＨＣとともにディーゼルパ
ティキュレート中のＳＯＦを酸化分解して浄化する。こ
のオープン型ＳＯＦ分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はＤＥや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでオープン型Ｓ
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 及びＳＯ3 を吸着する性質を有している。そのた
めＤＥの排気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層
に吸着され、更に触媒が高温となると、吸着されていた
ＳＯ2 が触媒金属の触媒作用により酸化され、ＳＯ3 と
して排出されたり、直接排気ガス中のＳＯ2 を酸化し、
パティキュレート量が増大するという問題がある。これ
は、ＳＯ2 はパティキュレートとして測定されないが、
ＳＯ3 はパティキュレートとして測定されるためであ
る。特にＤＥにおいては排気ガス中に酸素ガスが充分存
在し、ＳＯ2 の酸化反応が生じやすい。また触媒金属の
触媒作用が高いほどＳＯ3 の排出量も増大するため、Ｈ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化とＳＯ3 の排出量の規制とを
両立させることが困難であった。そしてＳＯ3 は排気ガ
ス中に多量に存在する水蒸気と容易に反応してサルフェ
ートを形成する。
ＯＦ分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型ＳＯＦ分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
ＳＯ2 及びＳＯ3 を吸着する性質を有している。そのた
めＤＥの排気ガス中に含まれるＳＯ2 は活性アルミナ層
に吸着され、更に触媒が高温となると、吸着されていた
ＳＯ2 が触媒金属の触媒作用により酸化され、ＳＯ3 と
して排出されたり、直接排気ガス中のＳＯ2 を酸化し、
パティキュレート量が増大するという問題がある。これ
は、ＳＯ2 はパティキュレートとして測定されないが、
ＳＯ3 はパティキュレートとして測定されるためであ
る。特にＤＥにおいては排気ガス中に酸素ガスが充分存
在し、ＳＯ2 の酸化反応が生じやすい。また触媒金属の
触媒作用が高いほどＳＯ3 の排出量も増大するため、Ｈ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化とＳＯ3 の排出量の規制とを
両立させることが困難であった。そしてＳＯ3 は排気ガ
ス中に多量に存在する水蒸気と容易に反応してサルフェ
ートを形成する。
【０００６】さらに、触媒金属はＤＥ排気ガス中に多量
に含まれる硫黄の被毒を受けて触媒活性が低下すること
が知られている。すなわち、燃料中の硫黄に由来するＳ
Ｏ2 が活性アルミナ層と反応して硫酸アルミニウム（Ａ
ｌ2 （ＳＯ4 ）3 ）が形成され、これが触媒金属を覆う
ために触媒活性が低下する。そこでボイラーなどの排気
ガス処理分野では、耐硫黄被毒性に優れたチタニア（Ｔ
ｉＯ2 ）を触媒担持層としＰｔ、Ｖなどの酸化触媒を担
持した触媒が開発され、実用に供されている。ところが
ＴｉＯ2 を用いた触媒では、高温雰囲気にさらされると
ＴｉＯ2 の粒子どうしのシンタリングが生じるととも
に、アナターゼ型からルチル型への相変化が生じる。こ
れにより表面積が低下し、酸化触媒の粒成長が生じて酸
化性能が低下するという不具合があった。すなわち高温
使用時の耐久性が充分とはいえなかった。またＴｉＯ2
などは活性アルミナに比べて触媒金属の高分散担持が困
難であり、酸化活性に劣るという問題もある。
に含まれる硫黄の被毒を受けて触媒活性が低下すること
が知られている。すなわち、燃料中の硫黄に由来するＳ
Ｏ2 が活性アルミナ層と反応して硫酸アルミニウム（Ａ
ｌ2 （ＳＯ4 ）3 ）が形成され、これが触媒金属を覆う
ために触媒活性が低下する。そこでボイラーなどの排気
ガス処理分野では、耐硫黄被毒性に優れたチタニア（Ｔ
ｉＯ2 ）を触媒担持層としＰｔ、Ｖなどの酸化触媒を担
持した触媒が開発され、実用に供されている。ところが
ＴｉＯ2 を用いた触媒では、高温雰囲気にさらされると
ＴｉＯ2 の粒子どうしのシンタリングが生じるととも
に、アナターゼ型からルチル型への相変化が生じる。こ
れにより表面積が低下し、酸化触媒の粒成長が生じて酸
化性能が低下するという不具合があった。すなわち高温
使用時の耐久性が充分とはいえなかった。またＴｉＯ2
などは活性アルミナに比べて触媒金属の高分散担持が困
難であり、酸化活性に劣るという問題もある。
【０００７】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、ＨＣ、ＣＯ及びＳＯＦを浄化するとともに、
ディーゼルパティキュレートの排出量を低減でき、かつ
サルフェートの排出量も低減すること、及び触媒金属の
被毒を防止することを目的とする。
のであり、ＨＣ、ＣＯ及びＳＯＦを浄化するとともに、
ディーゼルパティキュレートの排出量を低減でき、かつ
サルフェートの排出量も低減すること、及び触媒金属の
被毒を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のＤＥの排気浄化用触媒は、担体基材と、担体基材表
面に形成された活性アルミナ層と、活性アルミナ層に担
持された触媒金属と、活性アルミナ層表面に形成されア
ルミナ、チタニア、シリカから選ばれる少なくとも１種
のコート層と、からなり、コート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓ
ｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中か
ら選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物が含有されて
いることを特徴とする。
明のＤＥの排気浄化用触媒は、担体基材と、担体基材表
面に形成された活性アルミナ層と、活性アルミナ層に担
持された触媒金属と、活性アルミナ層表面に形成されア
ルミナ、チタニア、シリカから選ばれる少なくとも１種
のコート層と、からなり、コート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓ
ｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中か
ら選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物が含有されて
いることを特徴とする。
【０００９】担体基材は従来のガソリンエンジンに用い
られている排気ガス浄化触媒の担体基材と同様のもので
あり、モノリス担体基材、フォームフィルタ、ハニカム
フィルタ、ペレットなどが用いられる。その材質はコー
ジェライトなどのセラミックス、あるいは金属から選ば
れる。担体基材の少なくとも排気ガスと接触する表面に
は、γ−アルミナからなる活性アルミナ層が形成されて
いる。この活性アルミナ層の厚さは特に制限されず、１
０〜７０μｍ程度で充分である。
られている排気ガス浄化触媒の担体基材と同様のもので
あり、モノリス担体基材、フォームフィルタ、ハニカム
フィルタ、ペレットなどが用いられる。その材質はコー
ジェライトなどのセラミックス、あるいは金属から選ば
れる。担体基材の少なくとも排気ガスと接触する表面に
は、γ−アルミナからなる活性アルミナ層が形成されて
いる。この活性アルミナ層の厚さは特に制限されず、１
０〜７０μｍ程度で充分である。
【００１０】この活性アルミナ層に担持される触媒金属
としては、ＳＯＦ、ＨＣ、ＣＯの酸化反応に寄与するも
のであり、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄなど従来と同様のものを一
種もしくは複数種類用いることができる。触媒金属の担
持量は、担体基材容積１リットル当たり０．０５〜２ｇ
程度が好ましい。本発明の最大の特徴は、活性アルミナ
層表面にＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃｅ，
Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくとも１種の金
属の酸化物を含有するアルミナ、チタニア、シリカから
選ばれる少なくとも１種のコート層をもつところにあ
る。
としては、ＳＯＦ、ＨＣ、ＣＯの酸化反応に寄与するも
のであり、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄなど従来と同様のものを一
種もしくは複数種類用いることができる。触媒金属の担
持量は、担体基材容積１リットル当たり０．０５〜２ｇ
程度が好ましい。本発明の最大の特徴は、活性アルミナ
層表面にＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃｅ，
Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくとも１種の金
属の酸化物を含有するアルミナ、チタニア、シリカから
選ばれる少なくとも１種のコート層をもつところにあ
る。
【００１１】このコート層の厚さは５〜１００μｍ程度
が望ましい。５μｍより薄いと、ＳＯ2 が活性アルミナ
層と接触しやすくなり本発明の効果が得にくい。また１
００μｍより厚くなると、排気ガスと触媒金属との接触
が阻害されるようになり、ＨＣ、ＣＯなどの浄化性能が
低下する場合がある。なお、このコート層に含まれる上
記金属の酸化物の含有量は、０．０５〜３ｍｏｌの範囲
が適当である。これより少ないとＳＯ2 の吸着性能が低
下し、これより多くなると吸着性能は増大するが逆に酸
化活性が低下するため好ましくない。
が望ましい。５μｍより薄いと、ＳＯ2 が活性アルミナ
層と接触しやすくなり本発明の効果が得にくい。また１
００μｍより厚くなると、排気ガスと触媒金属との接触
が阻害されるようになり、ＨＣ、ＣＯなどの浄化性能が
低下する場合がある。なお、このコート層に含まれる上
記金属の酸化物の含有量は、０．０５〜３ｍｏｌの範囲
が適当である。これより少ないとＳＯ2 の吸着性能が低
下し、これより多くなると吸着性能は増大するが逆に酸
化活性が低下するため好ましくない。
【００１２】本発明の浄化用触媒では、このコート層に
ＳＯ2 が選択的に吸着される。そして吸着されたＳＯ2
は触媒金属との接触が防止されているので、ＳＯ2 の酸
化が防止される。したがってＳＯ3の生成が抑制される
ためディーゼルパティキュレートの排出量が低減され
る。さらにＳＯ2 はコート層に吸着され活性アルミナ層
との接触が防止されているため、硫酸アルミニウムによ
る触媒金属の被毒が防止される。
ＳＯ2 が選択的に吸着される。そして吸着されたＳＯ2
は触媒金属との接触が防止されているので、ＳＯ2 の酸
化が防止される。したがってＳＯ3の生成が抑制される
ためディーゼルパティキュレートの排出量が低減され
る。さらにＳＯ2 はコート層に吸着され活性アルミナ層
との接触が防止されているため、硫酸アルミニウムによ
る触媒金属の被毒が防止される。
【００１３】
【発明の作用及び効果】本発明のＤＥの排気浄化用触媒
は、活性アルミナ層表面にアルミナ、チタニア、シリカ
から選ばれる少なくとも１種のコート層をもち、そのコ
ート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃ
ｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくとも１種
の金属の酸化物が含有されている。そしてこの金属酸化
物により排気ガス中のＳＯ2 はコート層に選択的に吸着
されるため、活性アルミナ層に担持されている触媒金属
との接触が防止されている。したがってＳＯ2 の酸化反
応が防止され、ＳＯ3 の排出が防止される。
は、活性アルミナ層表面にアルミナ、チタニア、シリカ
から選ばれる少なくとも１種のコート層をもち、そのコ
ート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｃ
ｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくとも１種
の金属の酸化物が含有されている。そしてこの金属酸化
物により排気ガス中のＳＯ2 はコート層に選択的に吸着
されるため、活性アルミナ層に担持されている触媒金属
との接触が防止されている。したがってＳＯ2 の酸化反
応が防止され、ＳＯ3 の排出が防止される。
【００１４】またＳＯ2 と活性アルミナ層との接触が防
止されているため、硫酸アルミニウムの生成による金属
触媒の被毒が防止でき、金属触媒の酸化触媒作用の阻害
が生じない。したがってＨＣ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化性
能は高く維持することができる。そして触媒金属は従来
と同様に活性アルミナ層に担持されているので、その高
分散担持性が阻害されることもない。
止されているため、硫酸アルミニウムの生成による金属
触媒の被毒が防止でき、金属触媒の酸化触媒作用の阻害
が生じない。したがってＨＣ、ＣＯ及びＳＯＦの浄化性
能は高く維持することができる。そして触媒金属は従来
と同様に活性アルミナ層に担持されているので、その高
分散担持性が阻害されることもない。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。な
お、製造方法を説明することで、構成の詳細な説明に代
える。 （実施例１）図１に本実施例の触媒の要部の模式図を示
す。市販の円柱状コージェライト質ハニカム担体基材１
（直径３０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を用意し、γ−アルミ
ナ粉末、硝酸アルミニウム、アルミナゾル及び蒸留水か
らなるスラリーに浸漬し、引き上げて余分なスラリーを
吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥し７００℃で２時
間焼成して活性アルミナ層２を形成した。活性アルミナ
層２は担体基材１の容積１リットル当たり約１２０ｇ形
成されている。
お、製造方法を説明することで、構成の詳細な説明に代
える。 （実施例１）図１に本実施例の触媒の要部の模式図を示
す。市販の円柱状コージェライト質ハニカム担体基材１
（直径３０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を用意し、γ−アルミ
ナ粉末、硝酸アルミニウム、アルミナゾル及び蒸留水か
らなるスラリーに浸漬し、引き上げて余分なスラリーを
吹き払った後、１２０℃で２時間乾燥し７００℃で２時
間焼成して活性アルミナ層２を形成した。活性アルミナ
層２は担体基材１の容積１リットル当たり約１２０ｇ形
成されている。
【００１６】次に吸水処理後、白金ジニトロジアンミン
水溶液中に６０分間浸漬し、２５０℃で２時間乾燥して
活性アルミナ層２に白金３を担持させた。このときの白
金３の担持量は、担体容積１リットル当たり１ｇであ
る。その後、硝酸マンガン粉末を上記スラリーに添加し
たスラリーを用いて、上記と同様に浸漬・乾燥・焼成し
て活性アルミナ層２の表面にコート層４を形成した。こ
のコート層４は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００
ｇの濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０
μｍである。 （実施例２）実施例１と同様に白金を担持した活性アル
ミナ層２をもつ担体基材１を用い、ＳｉＯ2 粉末、Ｓｉ
Ｏ2 ゾル、硝酸マンガン粉末及び蒸留水からなるスラリ
ーから同様にコート層４を形成した。このコート層４
は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたＳｉＯ2 からなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例３）実施例１と同様に白金を担持した活性アル
ミナ層２をもつ担体基材１を用い、ＴｉＯ2 粉末、Ｔｉ
Ｏ2 ゾル、硝酸マンガン粉末及び蒸留水からなるスラリ
ーから同様にコート層４を形成した。このコート層４
は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたＴｉＯ2 からなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例４）硝酸マンガンの代わりに硝酸コバルトを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化コバルトが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例５）硝酸マンガンの代わりに塩化錫を同量用い
たこと以外は実施例１と同様である。コート層４は、酸
化錫が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれたアルミ
ナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例６）硝酸マンガンの代わりに硝酸鉄を同量用い
たこと以外は実施例１と同様である。コート層４は、酸
化鉄が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれたアルミ
ナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例７）硝酸マンガンの代わりに硝酸カルシウムを
同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層
４は、酸化カルシウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度
で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍであ
る。 （実施例８）硝酸マンガンの代わりに硝酸ニッケルを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化ニッケルが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例９）硝酸マンガンの代わりに硝酸セリウムを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化セリウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例１０）硝酸マンガンの代わりに硝酸ジルコニウ
ムを同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コー
ト層４は、酸化ジルコニウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇ
の濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μ
ｍである。 （実施例１１）硝酸マンガンの代わりに硝酸マグネシウ
ムを同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コー
ト層４は、酸化マグネシウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇ
の濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μ
ｍである。 （実施例１２）硝酸マグネシウムの量を実施例１１の１
／１０としたこと以外は実施例１１と同様である。コー
ト層４は、酸化マグネシウムが０．０１ｍｏｌ／１００
ｇの濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０
μｍである。 （実施例１３）硝酸マグネシウムの量を実施例１１の５
倍用いたこと以外は実施例１１と同様である。コート層
４は、酸化マグネシウムが０．５ｍｏｌ／１００ｇの濃
度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍで
ある。 （実施例１４）硝酸マンガンの代わりに硝酸銅を同量用
いたこと以外は実施例１と同様である。このコート層４
は、酸化銅が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれた
アルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （比較例１）図２に示すように、酸化マンガンを含むコ
ート層４を形成しなかったこと以外は実施例１と同様で
ある。 （比較例２）実施例１と同様の担体基材を用い、ＴｉＯ
2 粉末、ＴｉＯ2 ゾル及び蒸留水からなるスラリーに浸
漬し、引き上げて余分のスラリーを吹き払った後、実施
例１と同様に乾燥・焼成して容積１リットル当たり約１
００ｇのＴｉＯ2 層を形成した。この担体をメタバナジ
ン酸アンモニウムの水溶液に浸漬し、乾燥・焼成して担
体１リットル当たり２０ｇのＶ2 Ｏ5 を担持させた。さ
らに実施例１と同様にして白金を担持させ、比較例２の
触媒を得た。 （試験例１）上記のそれぞれの触媒を、排気量２４００
ｃｃの渦流室式ＤＥの排気系に取り付け、排気温度が４
５０℃の条件のときのＨＣの浄化率を測定した。また、
同時にＳＯ2 のＳＯ3 への転換率を非分散型赤外分析計
を用いて次式により求めた。結果を表１に示す。
水溶液中に６０分間浸漬し、２５０℃で２時間乾燥して
活性アルミナ層２に白金３を担持させた。このときの白
金３の担持量は、担体容積１リットル当たり１ｇであ
る。その後、硝酸マンガン粉末を上記スラリーに添加し
たスラリーを用いて、上記と同様に浸漬・乾燥・焼成し
て活性アルミナ層２の表面にコート層４を形成した。こ
のコート層４は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００
ｇの濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０
μｍである。 （実施例２）実施例１と同様に白金を担持した活性アル
ミナ層２をもつ担体基材１を用い、ＳｉＯ2 粉末、Ｓｉ
Ｏ2 ゾル、硝酸マンガン粉末及び蒸留水からなるスラリ
ーから同様にコート層４を形成した。このコート層４
は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたＳｉＯ2 からなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例３）実施例１と同様に白金を担持した活性アル
ミナ層２をもつ担体基材１を用い、ＴｉＯ2 粉末、Ｔｉ
Ｏ2 ゾル、硝酸マンガン粉末及び蒸留水からなるスラリ
ーから同様にコート層４を形成した。このコート層４
は、酸化マンガンが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたＴｉＯ2 からなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例４）硝酸マンガンの代わりに硝酸コバルトを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化コバルトが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例５）硝酸マンガンの代わりに塩化錫を同量用い
たこと以外は実施例１と同様である。コート層４は、酸
化錫が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれたアルミ
ナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例６）硝酸マンガンの代わりに硝酸鉄を同量用い
たこと以外は実施例１と同様である。コート層４は、酸
化鉄が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれたアルミ
ナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例７）硝酸マンガンの代わりに硝酸カルシウムを
同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層
４は、酸化カルシウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度
で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍであ
る。 （実施例８）硝酸マンガンの代わりに硝酸ニッケルを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化ニッケルが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例９）硝酸マンガンの代わりに硝酸セリウムを同
量用いたこと以外は実施例１と同様である。コート層４
は、酸化セリウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含
まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （実施例１０）硝酸マンガンの代わりに硝酸ジルコニウ
ムを同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コー
ト層４は、酸化ジルコニウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇ
の濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μ
ｍである。 （実施例１１）硝酸マンガンの代わりに硝酸マグネシウ
ムを同量用いたこと以外は実施例１と同様である。コー
ト層４は、酸化マグネシウムが０．１ｍｏｌ／１００ｇ
の濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μ
ｍである。 （実施例１２）硝酸マグネシウムの量を実施例１１の１
／１０としたこと以外は実施例１１と同様である。コー
ト層４は、酸化マグネシウムが０．０１ｍｏｌ／１００
ｇの濃度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０
μｍである。 （実施例１３）硝酸マグネシウムの量を実施例１１の５
倍用いたこと以外は実施例１１と同様である。コート層
４は、酸化マグネシウムが０．５ｍｏｌ／１００ｇの濃
度で含まれたアルミナからなり、その厚さは２０μｍで
ある。 （実施例１４）硝酸マンガンの代わりに硝酸銅を同量用
いたこと以外は実施例１と同様である。このコート層４
は、酸化銅が０．１ｍｏｌ／１００ｇの濃度で含まれた
アルミナからなり、その厚さは２０μｍである。 （比較例１）図２に示すように、酸化マンガンを含むコ
ート層４を形成しなかったこと以外は実施例１と同様で
ある。 （比較例２）実施例１と同様の担体基材を用い、ＴｉＯ
2 粉末、ＴｉＯ2 ゾル及び蒸留水からなるスラリーに浸
漬し、引き上げて余分のスラリーを吹き払った後、実施
例１と同様に乾燥・焼成して容積１リットル当たり約１
００ｇのＴｉＯ2 層を形成した。この担体をメタバナジ
ン酸アンモニウムの水溶液に浸漬し、乾燥・焼成して担
体１リットル当たり２０ｇのＶ2 Ｏ5 を担持させた。さ
らに実施例１と同様にして白金を担持させ、比較例２の
触媒を得た。 （試験例１）上記のそれぞれの触媒を、排気量２４００
ｃｃの渦流室式ＤＥの排気系に取り付け、排気温度が４
５０℃の条件のときのＨＣの浄化率を測定した。また、
同時にＳＯ2 のＳＯ3 への転換率を非分散型赤外分析計
を用いて次式により求めた。結果を表１に示す。
【００１７】
【００１８】
【表１】
【００１９】表１より、比較例１の従来の触媒では、Ｈ
Ｃ浄化率は良好なもののＳＯ3 への転換率が高く好まし
くない。また比較例２の触媒では、ＳＯ3 への転換率は
低いもののＨＣ浄化率が低く好ましくない。一方、実施
例の触媒は実施例１２を除いて全てＳＯ2 のＳＯ3 への
転換が防止されていることがわかる。これはコート層４
に金属酸化物を含有させたことによる効果であることが
明らかである。すなわちＳＯ2 はコート層で金属酸化物
により化学吸着されるため、白金の触媒作用を受けずＳ
Ｏ3 には転換されない。さらに白金を担持している活性
アルミナ層は、ＳＯ2 との接触がないため白金の被毒が
ない。これによりＨＣ，ＣＯ及びＳＯＦなどは効率良く
浄化される。
Ｃ浄化率は良好なもののＳＯ3 への転換率が高く好まし
くない。また比較例２の触媒では、ＳＯ3 への転換率は
低いもののＨＣ浄化率が低く好ましくない。一方、実施
例の触媒は実施例１２を除いて全てＳＯ2 のＳＯ3 への
転換が防止されていることがわかる。これはコート層４
に金属酸化物を含有させたことによる効果であることが
明らかである。すなわちＳＯ2 はコート層で金属酸化物
により化学吸着されるため、白金の触媒作用を受けずＳ
Ｏ3 には転換されない。さらに白金を担持している活性
アルミナ層は、ＳＯ2 との接触がないため白金の被毒が
ない。これによりＨＣ，ＣＯ及びＳＯＦなどは効率良く
浄化される。
【００２０】そして実施例１１、１２、１３の触媒を比
較すると、コート層４における酸化マグネシウムの含有
量が０．０１ｍｏｌではＳＯ3 への転換が生じ、０．５
ｍｏｌではＳＯ3 への転換は生じていないが逆にＨＣの
浄化性能が若干低下していることがわかる。したがって
酸化マグネシウムの最適な含有量は、０．０１〜０．５
ｍｏｌの間にあると推察される。
較すると、コート層４における酸化マグネシウムの含有
量が０．０１ｍｏｌではＳＯ3 への転換が生じ、０．５
ｍｏｌではＳＯ3 への転換は生じていないが逆にＨＣの
浄化性能が若干低下していることがわかる。したがって
酸化マグネシウムの最適な含有量は、０．０１〜０．５
ｍｏｌの間にあると推察される。
【図１】本発明の一実施例の触媒の模式的断面図であ
る。
る。
【図２】比較例１の従来の触媒の模式的断面図である。
１：担体基材 ２：活性アルミナ層 ３：白金
４：コート層
４：コート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/62 Ａ 8017−4Ｇ 23/64 １０４ Ａ 8017−4Ｇ 37/02 ３０１ Ｌ 8516−4Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 担体基材と、該担体基材表面に形成され
た活性アルミナ層と、該活性アルミナ層に担持された触
媒金属と、該活性アルミナ層表面に形成されアルミナ、
チタニア、シリカから選ばれる少なくとも１種のコート
層と、からなり、 該コート層にはＭｎ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｎｉ，
Ｃｅ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｃｕの中から選ばれる少なくとも１
種の金属の酸化物が含有されていることを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの排気浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23186291A JP3287473B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-09-11 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-163036 | 1991-07-03 | ||
| JP16303691 | 1991-07-03 | ||
| JP23186291A JP3287473B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-09-11 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557191A true JPH0557191A (ja) | 1993-03-09 |
| JP3287473B2 JP3287473B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=26488613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23186291A Expired - Fee Related JP3287473B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-09-11 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287473B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006492A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| JP2004509740A (ja) * | 2000-09-29 | 2004-04-02 | オーエムゲー アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 触媒すすフィルターおよびリーン排気ガスの処理おけるその使用 |
| KR100769590B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2007-10-23 | 김선미 | 일산화탄소, 질소산화물, 황산화물을 동시에 이산화탄소, 질소 및 황으로 전환시키는 촉매제 |
| CN100482341C (zh) | 2003-09-25 | 2009-04-29 | 昆明贵研催化剂有限责任公司 | 汽车尾气净化催化剂及其制备方法 |
| CN115487824A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-12-20 | 无锡双翼汽车环保科技有限公司 | 一种矿用防爆柴油机尾气净化装置 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23186291A patent/JP3287473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006492A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| EP0945178A4 (en) * | 1996-08-13 | 2002-01-16 | Toyota Motor Co Ltd | EXHAUST CONTROL CATALYST FOR DIESEL ENGINES |
| US6426316B2 (en) | 1996-08-13 | 2002-07-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control catalyst for diesel engines |
| JP2004509740A (ja) * | 2000-09-29 | 2004-04-02 | オーエムゲー アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 触媒すすフィルターおよびリーン排気ガスの処理おけるその使用 |
| CN100482341C (zh) | 2003-09-25 | 2009-04-29 | 昆明贵研催化剂有限责任公司 | 汽车尾气净化催化剂及其制备方法 |
| KR100769590B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2007-10-23 | 김선미 | 일산화탄소, 질소산화물, 황산화물을 동시에 이산화탄소, 질소 및 황으로 전환시키는 촉매제 |
| CN115487824A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-12-20 | 无锡双翼汽车环保科技有限公司 | 一种矿用防爆柴油机尾气净化装置 |
| CN115487824B (zh) * | 2022-08-18 | 2023-10-13 | 无锡双翼汽车环保科技有限公司 | 一种矿用防爆柴油机尾气净化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287473B2 (ja) | 2002-06-04 |
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