JPH06154556A - 排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化方法Info
- Publication number
- JPH06154556A JPH06154556A JP4315091A JP31509192A JPH06154556A JP H06154556 A JPH06154556 A JP H06154556A JP 4315091 A JP4315091 A JP 4315091A JP 31509192 A JP31509192 A JP 31509192A JP H06154556 A JPH06154556 A JP H06154556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst
- nox
- earth metal
- oxygen excess
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
びNOxを浄化するに際し、耐久後においてもNOx浄
化率が低下しない排ガス浄化方法を開発する。 【構成】 酸素過剰雰囲気の排気ガス中に含まれる一酸
化炭素、炭化水素及び窒素酸化物を同時に浄化するにあ
たり、酸素過剰の排気ガスを、β−アルミナ構造又はマ
グネトプラムバイト構造の結晶構造を有する酸化物粉末
表面に存在するカチオン(例えば、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、希土類金属元素)の一部を触媒活性種と
置換してなる排ガス浄化用触媒と接触させて排ガスを浄
化する。
Description
関などから排出される排気ガス中の窒素酸化物(NO
x)を一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)と共
に、浄化する排ガス浄化方法に関し、更に詳しくは、例
えば600℃以上のような高温に曝されても触媒活性種
のNOx浄化率の低下を実質的にきたすことなく排気ガ
スを浄化することができる排ガス浄化方法に関する。
らNOx を浄化する触媒の一例として、Pt/Al2 O
3 触媒が知られている。しかしながら、この触媒はPt
の担持量を増加しても定常走行時のNOx 浄化率が低
く、実用化上必要十分な浄化率を得ることができなかっ
た。
態時(市街地走行模擬状態)において、NOx の浄化率
を向上させるために、Al2 O3 にPt及びBa担持し
た触媒を提案した。(特願平4−130904号出願参
照)。この触媒はリーン状態でNOをBa元素内に取り
込み(吸蔵)、リッチ(空燃比が小さく、排気ガス中の
酸素量が少ない)状態でNOを放出してPtで浄化する
機構であるが、ガス中に浮遊するイオウ酸化物によって
Baが被毒される(BaSO4 が生成し、且つ生成Ba
SO4 はNO吸蔵物よりも分解温度(700℃)が高い
ので容易には脱離せず、徐々に担体上に蓄積されてNO
の吸蔵を妨げる)ため、特に耐久後のNOx 浄化率が向
上しないという問題がある。
体上にNO吸収能を有する元素とNO分解能を有する元
素とを担持させた排気ガス浄化用触媒には、NO吸収能
を有する元素がイオウなどの排ガス成分で被毒され、N
Oの吸収能が阻害されるという問題がある。これは、N
O吸収能を有する元素としてはKなどのアルカリ金属、
Baなどのアルカリ土類金属や希土類金属元素がある
が、これらの元素は酸化物粉末上に吸着して、微細なク
ラスター状態にあるため、排ガス中のイオウなどと結合
して安定な化合物を生成し、NO吸収能がなくなるため
と思われる。
ス中のCO、HC及びNOxを浄化するに際し、耐久後
においてもNOx浄化率が低下しない排ガス浄化方法を
提供することを目的とする。
剰雰囲気の排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素
及び窒素酸化物を同時に浄化するにあたり、排気ガス
を、β−アルミナ構造又はマグネトプラムバイト構造の
結晶構造を有する酸化物粉末表面に存在するカチオン
(例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金
属元素)の一部を触媒活性種(例えば、白金族元素、
銅、ニッケル、コパルト、鉄、バナジウム)と置換して
なる排ガス浄化用触媒と接触させることからなる排ガス
浄化方法が提供される。
アルミナ構造もしくはマグネトプラムバイド構造の酸化
物粉末は、比較的イオン半径の大きなアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、希土類金属元素などのカオチンが鏡映
面を形成し、六角板状結晶の表面にそのカチオンが露出
した構造を有し、本発明において用いる触媒では、この
カオチンの1部又は全部を白金属元素(例えば、Pt、
Pd、Rhなど)もしくはCu、Ni、Co、Fe、V
などのうちの1種またはそれ以上の触媒活性を有する元
素で置換して触媒面に担持せしめる。
ネトプラムバイト構造の結晶構造を有する酸化物として
は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属元素
を含み、これに酸素とアルミニウムを含んで構成される
ヘキサアルミネートや、酸素と鉄を含んで構成されるヘ
キサフェライトが代表的なものであり、いずれも本発明
において好ましく使用される。
は種々の方法で調製することができるが、その好ましい
調製方法は以下の通りである。鏡映面を形成するカチオ
ン元素、特にその1部または全部をイオン化しやすい
K、Naなどのアルカリ金属に置換した酸化物を、一般
的なゾルゲル法などにより合成する。次に合成した酸化
物の表面に露出しているアルカリ金属元素を、担持すべ
き触媒活性種金属の溶液に含浸させる方法又は含浸後、
加熱・加圧する方法などにより置換し担持する。このよ
うにすることによって、β−アルミナ構造又はマグネト
プラムバイト構造の酸化物粉末の表面に触媒活性種をイ
オン結合又は共有結合させるとができる。
トイキの両状態に交互に制御することにより、NOx を
効果的に吸収分解することができる。β−アルミナもし
くはマグネトプラムバイト構造の酸化物粉末触媒の酸化
物は層構造の板状結晶となり平板表面には、イオン半径
の大きな特定の元素が均一に露出している。この元素
が、NOx をNO2 として吸収するアルカリ金属、アル
カリ土類金属、ランタニド元素のうち1つまたはそれ以
上である酸化物粉末で、さらに上記表面元素をNOx を
還元する元素(白金族元素、Cu、Ni、Co、Fe、
Vのうちの1つまたはそれ以上)で1部置換した構造を
特徴とする。
有する元素の両方を平板結晶構造中の表面部に有する本
発明の排ガス浄化方法で使用する触媒において、NOx
吸収性元素は通常の吸着担持させた元素より物理的に安
定状態にあり、NOx 吸収を阻害する安定な化合物が生
成しにくい。
リ土類金属、希土類金属元素とNO浄化能する触媒活性
種とを有する構造であるため、先の出願である特願平4
−130904号出願に記載の触媒と同様に、定常走行
時及び過渡状態(市街地走行状態)時の両方のNOx 浄
化が可能となる。NOを吸収するアルカリ金属、アルカ
リ土類金属、希土類金属元素は結晶格子内に取り込まれ
た形で存在するため、例えばBaの場合、SO2 と反応
してBaSO4 を生成しにくく、且つ生成しても分解が
容易と考えられる。このため本発明で用いる触媒は、イ
オウ被毒などの被毒が少ないため、耐久後のNOx 浄化
率の低下を効果的に抑えることができ、BaなどのNO
吸引能を有する元素本来の機能を発揮させることができ
る。
することができ、排気ガスを触媒層に導入する空間速度
(SV)にも特に限定はなく、例えば5000〜400
000hr-1の範囲が好ましく、また触媒層温度にも特
に制限はないが、200〜450℃程度の温度が好まし
い。
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。実施例1 NO吸収元素がBaでNO還元元素がPtであるβ−ア
ルミナ構造のヘキサアルミネートを以下の方法で調製し
た。イソプロポキシバリウム7.66g(0.03mo
l)、イソプロポキシアルミニウム91.8g(0.4
5mol)、硝酸ランタン1.62g(0.00375
mol)及び硝酸ナトリウム0.32g(0.0037
5mol)を80℃のイソプロピルアルコール中におい
て攪拌機で5時間攪拌し、それに26.7g(1.49
mol)の水を添加し、生成アルコキシドを加水分解し
た後、更に80℃で6時間攪拌した。
乾燥し、窒素を40リットル/分で流した乾燥炉中で1
20℃で12時間乾燥した。得られた乾燥粉末を最高温
度1100℃で、5時間焼成し、比表面積100m2 /
gのBa0.8 Le0.1 Na0. 1 Al12O19微粉末を得
た。得られた粉末を容積500ccのオートクレーブに
入れ、次いで250ccのジニトロジアンミン白金硝酸
塩水溶液(Pt量:0.003mol)を入れ、200
℃及び40Kg/m2 の条件下に24時間攪拌した。
澄み液とに分離し、上澄み液を廃棄し、粉末を120℃
で12時間乾燥し、さらに250℃で1時間の熱処理を
行い、Pt担持ヘキサアルミネート粉末を得た。CPI
元素分析により、Ptは担体粉末に対し、0.95重量
%担持されていた。この様にして約360Åの六角板状
結晶で表面元素がBaとPtからなるヘキサアルミネー
トを得た。
コーティングした。即ち、上記粉末100gに、アルミ
ナゾル3g、硝酸アルミニウム40%水溶液50gおよ
び水108gを加えてスラリーを調製し、このスラリー
にコージェライト製ハニカム担体外容積1リットルを浸
漬し、余分のスラリーを吹き払う方法によってハニカム
担体にスラリーをコートし、120℃で3時間乾燥後、
500℃の電気炉で焼成し、触媒試料を得た。
媒の浄化性能と、モデルガス(リーン)中において60
0℃で24時間の耐久試験した後の浄化性能を以下の条
件で評価した。
O2 :12.0% O2 : 4.5% H2 O:3% NO:1000ppm SO:
50ppm N2:残部 (ii)ストイキ CO:1.05% C3 H8 :1000ppm H2 :0.35% C
O2 :10% O2 :変動 H2 O:10% NO:2000ppm SO:
50ppm N2 :残部 (2)空間速度 200, 000h-1 (3)浄化率測定条件 リーン1分−ストイキ1分の繰り返しにより300℃に
おけるCO、HC、(炭化水素)及びNOの平均浄化率
を測定した。
2 の水溶液を含浸させて7重量%のBaを吸着させ、こ
のスラリーを遠心分離機で粉末と上澄み液に分離して、
上澄み液を廃棄し、得られた粉末を120℃で12時間
乾燥し、さらに500℃で1時間熱処理した。得られた
熱処理物をジニトロジアンミン白金硝酸塩水溶液に含浸
して1重量%のPtを吸着させ、上記Baと同様にして
乾燥し、250℃で1時間熱処理した。このようにして
得られたPt1重量%及びBa17重量%を担持したγ
−アルミナを上記実施例1と同様に評価した。結果を表
1に示す。
Ptのみを比較例1と同様の方法で担持させた。このP
t担持γ−アルミナ触媒を用いて実施例1と同様に評価
した。結果を表1に示す。
たヘキサアルミネートを以下の方法で調製した。イソプ
ロポキシアルミニウム84.15g(0.375mo
l)、酢酸カリウム3.63g(0.034mol)を
出発原料とし、実施例1と同様の方法でKAl11O17を
合成した。次の実施例1と同様の方法で白金を担持し
て、Ptを置換担持したKAl11O17を得た。このよう
にして得られた粉末から実施例1と同様にしてモノリス
触媒を得、この触媒の浄化能を実施例1と同様に評価し
た。結果を表2に示す。
重量%及びK5重量%を担持したα−アルミナを得、こ
の触媒の浄化能を実施例1同様に評価した。結果を表2
に示す。
mol)、トリ−イソプロポキシ鉄104.76g
(0.45mol)、硝酸ランタン1.62g(0.0
0375mol)及び硝酸ナトリウム0.32g(0.
00375mol)を出発原料として用い、実施例1と
同様の方法でSr0.8 La0.1 Na0.1 Fe12 O19の
マグネトプラムバイト構造のフェライトを得た。上記粉
末を250ccのコバルト硝酸塩溶液(Co:0.00
3mol)に含浸して実施例1と同様の方法で担持せし
め、得られた触媒を同様にして評価した。結果を表2に
示す。
及びCo1重量%担持せしめ、得られた触媒を実施例1
と同様に評価した。結果を表2に示す。
以上説明したように、β−アルミナ構造又はマグネトプ
ラムバイト構造の酸化物粉末の表面に存在するカチオン
の少なくとも一部を触媒活性種金属元素を置換した触媒
を用いるので600℃程度の高温に曝した耐久後も浄化
率の低下が殆んど認められない。
Claims (1)
- 【請求項1】 酸素過剰雰囲気の排気ガスに含まれる一
酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物を同時に浄化するに
あたり、排気ガスを、β−アルミナ構造又はマグネトプ
ラムバイト構造の結晶構造を有する酸化物粉末の表面に
存在するカチオンの一部を触媒活性種で置換してなる排
ガス浄化用触媒と、接触させることを特徴とする排ガス
浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31509192A JP3306932B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31509192A JP3306932B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 排ガス浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06154556A true JPH06154556A (ja) | 1994-06-03 |
| JP3306932B2 JP3306932B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=18061305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31509192A Expired - Lifetime JP3306932B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306932B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115335146A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-11-11 | 京瓷株式会社 | 催化剂、蜂窝结构体和排气净化装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103752331B (zh) * | 2014-01-27 | 2016-01-20 | 环境保护部华南环境科学研究所 | 用于协同净化生物质锅炉烟气的多效催化剂及其制备方法 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31509192A patent/JP3306932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115335146A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-11-11 | 京瓷株式会社 | 催化剂、蜂窝结构体和排气净化装置 |
| CN115335146B (zh) * | 2020-03-27 | 2024-01-30 | 京瓷株式会社 | 催化剂、蜂窝结构体和排气净化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3306932B2 (ja) | 2002-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0155576B1 (ko) | 배기 가스 정화용 촉매 및 이의 제조방법 | |
| JP3185448B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| US6103207A (en) | Treating diesel exhaust with a catalytic particulate mixture | |
| JP3494147B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法 | |
| US6555081B2 (en) | Method of the purification of the exhaust gas from a lean-burn engine using a catalyst | |
| US6191061B1 (en) | Method of purifying exhaust gas and catalyst for purifying exhaust gas | |
| JP2000176298A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JPH08281107A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP2000176251A (ja) | 自動車のリ―ンバ―ン・エンジン作動中の金属―ジルコニア材料によるNOxトラップ | |
| JPH01135541A (ja) | 排気ガス浄化方法 | |
| JPH0775735A (ja) | 高温耐熱性触媒担体 | |
| JP3306932B2 (ja) | 排ガス浄化方法 | |
| JP3622893B2 (ja) | NOx吸収材及びこれを用いた排ガス浄化用触媒 | |
| WO2002055194A1 (en) | Catalyst for clarification of nitrogen oxides | |
| JP3965793B2 (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置,排ガス浄化方法及び排ガス浄化触媒 | |
| JP3272015B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPH06190282A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3343961B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH09141106A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPH0871424A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH08141405A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3280277B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPH078028Y2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH08215574A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3149665B2 (ja) | 触媒担体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080517 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090517 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100517 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110517 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110517 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120517 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120517 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130517 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130517 Year of fee payment: 11 |