JPH06296869A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH06296869A JPH06296869A JP5086270A JP8627093A JPH06296869A JP H06296869 A JPH06296869 A JP H06296869A JP 5086270 A JP5086270 A JP 5086270A JP 8627093 A JP8627093 A JP 8627093A JP H06296869 A JPH06296869 A JP H06296869A
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- JP
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- catalyst
- powder
- zirconium
- mol
- cerium oxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒成分としてパラジウムを含む、自動車な
どの内燃機関から排出される排ガスの浄化用触媒の浄化
性能を向上させる。 【構成】 触媒成分担持層が触媒成分として貴金属のう
ち少なくともパラジウムと活性アルミナ粉末とセリウム
酸化物粉末とを含み、該セリウム酸化物が、鉄、コバル
トおよびニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも一
種とジルコニウムとを含有した触媒成分担持層を有する
一体構造型の排ガス浄化用触媒。
どの内燃機関から排出される排ガスの浄化用触媒の浄化
性能を向上させる。 【構成】 触媒成分担持層が触媒成分として貴金属のう
ち少なくともパラジウムと活性アルミナ粉末とセリウム
酸化物粉末とを含み、該セリウム酸化物が、鉄、コバル
トおよびニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも一
種とジルコニウムとを含有した触媒成分担持層を有する
一体構造型の排ガス浄化用触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの内燃機関
から排出される排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭
素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯx ）を浄化する排ガ
ス浄化用触媒に関する。
から排出される排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭
素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯx ）を浄化する排ガ
ス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排ガス浄化用触媒としては、触媒
成分として、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）等の貴金属を組合せ、これら貴金属と活性
アルミナ、酸化セリウム等とを含み、炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯx ）を
一度に除去する３元触媒が多用されてきた。
成分として、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）等の貴金属を組合せ、これら貴金属と活性
アルミナ、酸化セリウム等とを含み、炭化水素（Ｈ
Ｃ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯx ）を
一度に除去する３元触媒が多用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
貴金属のうち特にロジウムは資源的に豊富でなく、価格
も高価である。このため排ガス浄化を目的とする三元触
媒としてロジウムを用いない触媒、特にパラジウムのみ
で充分な浄化能力を有する触媒の開発が望まれている。
貴金属のうち特にロジウムは資源的に豊富でなく、価格
も高価である。このため排ガス浄化を目的とする三元触
媒としてロジウムを用いない触媒、特にパラジウムのみ
で充分な浄化能力を有する触媒の開発が望まれている。
【０００４】ところがパラジウムを単独で使用する場
合、排ガスが還元雰囲気となった場合の浄化能力が不十
分であるという問題点があった。これは炭化水素の浄化
に対し酸素濃度が十分でない還元雰囲気では、炭化水素
の一部が浄化されずに残り、残った炭化水素がパラジウ
ム上に強吸着して活性が低下あるいは活性点が減少し、
その結果浄化性能が低下するためと考えられている。
合、排ガスが還元雰囲気となった場合の浄化能力が不十
分であるという問題点があった。これは炭化水素の浄化
に対し酸素濃度が十分でない還元雰囲気では、炭化水素
の一部が浄化されずに残り、残った炭化水素がパラジウ
ム上に強吸着して活性が低下あるいは活性点が減少し、
その結果浄化性能が低下するためと考えられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意研究した結果、触媒中に鉄、コバル
ト、ニッケルといった鉄族金属とジルコニウムとセリウ
ムとが共存した場合に、還元雰囲気でのパラジウムの触
媒活性が向上することを見出し、本発明を達成するに至
った。
を解決すべく鋭意研究した結果、触媒中に鉄、コバル
ト、ニッケルといった鉄族金属とジルコニウムとセリウ
ムとが共存した場合に、還元雰囲気でのパラジウムの触
媒活性が向上することを見出し、本発明を達成するに至
った。
【０００６】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒は、触
媒活性成分として貴金属のうち少なくともパラジウムを
含み、さらに鉄、コバルトおよびニッケルよりなる群か
ら選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとを含有した
セリウム酸化物粉末を含むことを特徴とする。
媒活性成分として貴金属のうち少なくともパラジウムを
含み、さらに鉄、コバルトおよびニッケルよりなる群か
ら選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとを含有した
セリウム酸化物粉末を含むことを特徴とする。
【０００７】本発明は、鉄、コバルトおよびニッケルよ
りなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムと
セリウムとが密に接することに特徴がある。これらが密
に接することにより浄化性能向上効果が得られ、目的に
合致したものとなる。
りなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムと
セリウムとが密に接することに特徴がある。これらが密
に接することにより浄化性能向上効果が得られ、目的に
合致したものとなる。
【０００８】以下に本発明の触媒の製造方法を述べる。
【０００９】本発明における鉄、コバルトおよびニッケ
ルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウ
ムとを含有したセリウム酸化物の製造方法としては、例
えば鉄、コバルトおよびニッケルのうち少なくとも一種
とジルコニウムとの塩を含む溶液を酸化セリウムに含浸
担持し、乾燥、焼成する方法がある。
ルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウ
ムとを含有したセリウム酸化物の製造方法としては、例
えば鉄、コバルトおよびニッケルのうち少なくとも一種
とジルコニウムとの塩を含む溶液を酸化セリウムに含浸
担持し、乾燥、焼成する方法がある。
【００１０】また別の方法としては、あらかじめセリウ
ムとジルコニウムの塩を含む酸性水溶液にアンモニア、
炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム
等のアルカリ水溶液を加えて沈澱生成反応を行なうこと
により沈澱物を得、この沈澱物あるいはこの沈澱物を一
旦焼成したものに鉄、コバルトおよびニッケルの少なく
とも一種の塩を含む溶液を含浸担持し、乾燥、焼成する
方法がある。
ムとジルコニウムの塩を含む酸性水溶液にアンモニア、
炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム
等のアルカリ水溶液を加えて沈澱生成反応を行なうこと
により沈澱物を得、この沈澱物あるいはこの沈澱物を一
旦焼成したものに鉄、コバルトおよびニッケルの少なく
とも一種の塩を含む溶液を含浸担持し、乾燥、焼成する
方法がある。
【００１１】また別の方法としては、上記と同様の方法
でそれぞれ別々に得たセリウム沈澱物と、ジルコニウム
沈澱物と、鉄、コバルトおよびニッケルのうち少なくと
も一種を含む沈澱物とを混合し、乾燥、焼成する方法が
ある。
でそれぞれ別々に得たセリウム沈澱物と、ジルコニウム
沈澱物と、鉄、コバルトおよびニッケルのうち少なくと
も一種を含む沈澱物とを混合し、乾燥、焼成する方法が
ある。
【００１２】上記酸化物粉末を用いた本発明の触媒の製
造方法としては、例えば活性アルミナ粉末と、該酸化物
粉末とを湿式にて粉砕、混合して水溶性スラリーを調製
し、セラミック製または金属製のモノリス担体にコート
し、乾燥、焼成後さらにパラジウムを含む水溶液に浸漬
し、再び乾燥、焼成して得る方法がある。
造方法としては、例えば活性アルミナ粉末と、該酸化物
粉末とを湿式にて粉砕、混合して水溶性スラリーを調製
し、セラミック製または金属製のモノリス担体にコート
し、乾燥、焼成後さらにパラジウムを含む水溶液に浸漬
し、再び乾燥、焼成して得る方法がある。
【００１３】また別の触媒の製造方法としては、予めパ
ラジウムを担持したアルミナ粉末と該酸化物粉末とを湿
式にて混合して水溶性スラリーを調製し、セラミックま
たは金属製のモノリス担体にコートし、乾燥、焼成する
方法がある。
ラジウムを担持したアルミナ粉末と該酸化物粉末とを湿
式にて混合して水溶性スラリーを調製し、セラミックま
たは金属製のモノリス担体にコートし、乾燥、焼成する
方法がある。
【００１４】また本発明の触媒は、還元雰囲気での活性
をさらに向上させるために、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、セシウム、ストロンチウム、バリウム等のアル
カリ金属およびアルカリ土類金属からなる群から選ばれ
た少なくとも一種をさらに含んでもよい。これは、一般
にアルカリ金属、アルカリ土類金属が炭化水素の吸着緩
和能を有するとして知られていることによる。これらの
添加方法としては、例えば上記金属の酸化物、水酸化
物、硝酸塩、炭酸塩等の化合物を、ウオッシュコート成
分を含むスラリーに同時に添加し混合して、モノリス担
体にコートする方法がある。また別の製造方法として
は、例えばウオッシュコート成分粉末のいずれかに、あ
らかじめ上記金属の塩を含む水溶液を含浸担持して添加
する方法がある。また別の製造方法としては、例えばウ
オッシュコート成分をモノリス担体にコートした後、こ
れを上記金属塩を含む水溶液に浸漬して担持する方法が
ある。上記アルカリ金属、アルカリ土類金属を触媒コー
ト層中に含有させる場合は触媒１Ｌ当り１〜３０重量％
の範囲とする。この範囲で還元雰囲気での活性を更に向
上させることができる。
をさらに向上させるために、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、セシウム、ストロンチウム、バリウム等のアル
カリ金属およびアルカリ土類金属からなる群から選ばれ
た少なくとも一種をさらに含んでもよい。これは、一般
にアルカリ金属、アルカリ土類金属が炭化水素の吸着緩
和能を有するとして知られていることによる。これらの
添加方法としては、例えば上記金属の酸化物、水酸化
物、硝酸塩、炭酸塩等の化合物を、ウオッシュコート成
分を含むスラリーに同時に添加し混合して、モノリス担
体にコートする方法がある。また別の製造方法として
は、例えばウオッシュコート成分粉末のいずれかに、あ
らかじめ上記金属の塩を含む水溶液を含浸担持して添加
する方法がある。また別の製造方法としては、例えばウ
オッシュコート成分をモノリス担体にコートした後、こ
れを上記金属塩を含む水溶液に浸漬して担持する方法が
ある。上記アルカリ金属、アルカリ土類金属を触媒コー
ト層中に含有させる場合は触媒１Ｌ当り１〜３０重量％
の範囲とする。この範囲で還元雰囲気での活性を更に向
上させることができる。
【００１５】本発明における鉄、コバルトおよびニッケ
ルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウ
ムとを含有したセリウム酸化物粉末は、触媒１Ｌ当り１
０〜１００ｇである。１０ｇ未満では浄化性能向上効果
が十分に得られず、また１００ｇを超えると添加しても
有為な増量効果は認められない。
ルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウ
ムとを含有したセリウム酸化物粉末は、触媒１Ｌ当り１
０〜１００ｇである。１０ｇ未満では浄化性能向上効果
が十分に得られず、また１００ｇを超えると添加しても
有為な増量効果は認められない。
【００１６】また該酸化物は、鉄、コバルトおよびニッ
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種を１〜２０
モル％、ジルコニウムを１〜２０モル％、セリウムを６
０〜９８モル％含む。鉄、コバルトおよびニッケルより
なる群から選ばれた少なくとも一種およびジルコニウム
ともに、上記数値未満では浄化性能向上効果が十分に得
られず、また上記数値より多く添加しても有為な増量効
果は認められない。
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種を１〜２０
モル％、ジルコニウムを１〜２０モル％、セリウムを６
０〜９８モル％含む。鉄、コバルトおよびニッケルより
なる群から選ばれた少なくとも一種およびジルコニウム
ともに、上記数値未満では浄化性能向上効果が十分に得
られず、また上記数値より多く添加しても有為な増量効
果は認められない。
【００１７】また該酸化物は、鉄、コバルトおよびニッ
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニ
ウムとセリウムの他に、セリウム原料にわずかに含まれ
るランタン、ネオジウム等の他の希土類や、ジルコニウ
ム原料にわずかに含まれるハフニウムを含んでもよい。
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニ
ウムとセリウムの他に、セリウム原料にわずかに含まれ
るランタン、ネオジウム等の他の希土類や、ジルコニウ
ム原料にわずかに含まれるハフニウムを含んでもよい。
【００１８】
【作用】排気ガス浄化用触媒は、幅広く組成が変動する
排気ガスを処理しなければならないが、パラジウムによ
り排ガス浄化においては、炭化水素濃度が高く酸素濃度
が低い雰囲気で大きく低下するという欠点があった。
排気ガスを処理しなければならないが、パラジウムによ
り排ガス浄化においては、炭化水素濃度が高く酸素濃度
が低い雰囲気で大きく低下するという欠点があった。
【００１９】本発明によると、鉄、コバルトおよびニッ
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニ
ウムとを含有したセリウム酸化物粉末は酸素および電子
をパラジウムに供与し、その結果酸素不足雰囲気におい
てもパラジウムの酸化状態が排ガス浄化に適したものと
なり、従来から報告されているようなパラジウムの還元
に起因する触媒性能の低下が抑えられることとなり、更
にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有
することにより還元雰囲気での活性がさらに向上する。
このような作用により本発明は目的に合致したものとな
る。
ケルよりなる群から選ばれた少なくとも一種とジルコニ
ウムとを含有したセリウム酸化物粉末は酸素および電子
をパラジウムに供与し、その結果酸素不足雰囲気におい
てもパラジウムの酸化状態が排ガス浄化に適したものと
なり、従来から報告されているようなパラジウムの還元
に起因する触媒性能の低下が抑えられることとなり、更
にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含有
することにより還元雰囲気での活性がさらに向上する。
このような作用により本発明は目的に合致したものとな
る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例および試験例
により説明する。
により説明する。
【００２１】実施例１ 活性アルミナ粉末に硝酸パラジウム水溶液を含浸し、乾
燥後４００℃で１時間焼成して、パラジウム担持活性ア
ルミナ粉末（粉末Ａ）を得た。粉末Ａのパラジウム濃度
は２．０重量％であった。
燥後４００℃で１時間焼成して、パラジウム担持活性ア
ルミナ粉末（粉末Ａ）を得た。粉末Ａのパラジウム濃度
は２．０重量％であった。
【００２２】酸化セリウム粉末に硝酸鉄水溶液と硝酸ジ
ルコニウム水溶液との混合水溶液を含浸し、１５０℃で
１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間、空気
中で焼成し、鉄、ジルコニウム含有酸化セリウム粉末
（粉末Ｂ）を得た。この粉末は、金属換算で鉄を１０モ
ル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として５．０重量％）、ジルコニウム
を５モル％（ＺｒＯ2 として３．８重量％）含んでい
た。
ルコニウム水溶液との混合水溶液を含浸し、１５０℃で
１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間、空気
中で焼成し、鉄、ジルコニウム含有酸化セリウム粉末
（粉末Ｂ）を得た。この粉末は、金属換算で鉄を１０モ
ル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として５．０重量％）、ジルコニウム
を５モル％（ＺｒＯ2 として３．８重量％）含んでい
た。
【００２３】粉末Ａ６３０ｇ、上記粉末Ｂ２７０ｇ、硝
酸水溶液９００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕
してスラリ液を得た。このスラリ液をコーディライト質
モノリス担体（１．３Ｌ，４００セル）に付着させ、空
気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて乾燥し、４
００℃で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート
層重量２００ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た。
酸水溶液９００ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕
してスラリ液を得た。このスラリ液をコーディライト質
モノリス担体（１．３Ｌ，４００セル）に付着させ、空
気流にてセル内の余剰のスラリを取り除いて乾燥し、４
００℃で１時間焼成した。この作業を２度行い、コート
層重量２００ｇ／Ｌ−担体の触媒を得た。
【００２４】実施例２ 実施例１における硝酸鉄の代わりに、硝酸コバルト水溶
液を用い、金属換算でコバルトを１０モル％（Ｃｏ3 Ｏ
4 として５．０重量％）、ジルコニウムを５モル％（Ｚ
ｒＯ2 として３．８重量％）含むセリウム酸化物粉末を
用いた以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
液を用い、金属換算でコバルトを１０モル％（Ｃｏ3 Ｏ
4 として５．０重量％）、ジルコニウムを５モル％（Ｚ
ｒＯ2 として３．８重量％）含むセリウム酸化物粉末を
用いた以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００２５】実施例３ 実施例１における硝酸鉄の代わりに、硝酸ニッケル水溶
液を用い、金属換算でニッケルを１０モル％（ＮｉＯと
して４．６重量％）、ジルコニウムを５モル％（ＺｒＯ
2 として３．８重量％）含むセリウム酸化物粉末を用い
た以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
液を用い、金属換算でニッケルを１０モル％（ＮｉＯと
して４．６重量％）、ジルコニウムを５モル％（ＺｒＯ
2 として３．８重量％）含むセリウム酸化物粉末を用い
た以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００２６】実施例４ 硝酸セリウム水溶液と硝酸ジルコニウム水溶液の混合水
溶液（水溶液１Ｌ当りセリウムを０．４００モル、ジル
コニウムを０．０２４モル含む）に１Ｎのアンモニア水
溶液を徐々に滴下し、溶液のＰＨを９．０とし、１時間
攪拌した。生成した水酸化物の沈澱をろ過し、沈澱物を
１５０℃で１２時間空気中にて乾燥した後、３００℃で
１２時間焼成した。この粉末に硝酸鉄水溶液を含浸担持
（粉末１ｋｇにＦｅ2 Ｏ3 を５３ｇ担持）し、１５０℃
で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間空気
中で焼成し、鉄、ジルコニウムを含むセリウム酸化物粉
末を得た。この粉末は、金属換算で鉄を１０モル％、ジ
ルコニウムを５モル％含んでいた。この粉末を実施例１
における粉末Ｂの代わりに用いた以外は、実施例１と同
様の方法で触媒を得た。
溶液（水溶液１Ｌ当りセリウムを０．４００モル、ジル
コニウムを０．０２４モル含む）に１Ｎのアンモニア水
溶液を徐々に滴下し、溶液のＰＨを９．０とし、１時間
攪拌した。生成した水酸化物の沈澱をろ過し、沈澱物を
１５０℃で１２時間空気中にて乾燥した後、３００℃で
１２時間焼成した。この粉末に硝酸鉄水溶液を含浸担持
（粉末１ｋｇにＦｅ2 Ｏ3 を５３ｇ担持）し、１５０℃
で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間空気
中で焼成し、鉄、ジルコニウムを含むセリウム酸化物粉
末を得た。この粉末は、金属換算で鉄を１０モル％、ジ
ルコニウムを５モル％含んでいた。この粉末を実施例１
における粉末Ｂの代わりに用いた以外は、実施例１と同
様の方法で触媒を得た。
【００２７】実施例５ 実施例４における硝酸鉄の代わりに、硝酸コバルト水溶
液を用い、金属換算でコバルトを１０モル％、ジルコニ
ウムを５モル％含むセリウム酸化物粉末を用いた以外
は、実施例４と同様の方法で触媒を得た。
液を用い、金属換算でコバルトを１０モル％、ジルコニ
ウムを５モル％含むセリウム酸化物粉末を用いた以外
は、実施例４と同様の方法で触媒を得た。
【００２８】実施例６ 実施例４における硝酸鉄の代わりに、硝酸ニッケル水溶
液を用い、金属換算でニッケルを１０モル％、ジルコニ
ウムを５モル％含むセリウム酸化物粉末を用いた以外
は、実施例４と同様の方法で触媒を得た。
液を用い、金属換算でニッケルを１０モル％、ジルコニ
ウムを５モル％含むセリウム酸化物粉末を用いた以外
は、実施例４と同様の方法で触媒を得た。
【００２９】実施例７ 硝酸セリウム水溶液と硝酸ジルコニウム水溶液と硝酸鉄
水溶液の混合水溶液（水溶液１Ｌ当りセリウムを０．４
００モル、ジルコニウムを０．０２４モル、鉄を０．０
４７モル含む）に１Ｎのアンモニア水溶液を徐々に滴下
し、溶液のＰＨを９．０とし、１時間攪拌した。生成し
た水酸化物の沈澱をろ過し、セリウムとジルコニウムと
鉄の水酸化物の沈澱を得た。得られた沈澱を１５０℃で
１２時間空気中で乾燥し、その後３００℃で１２時間焼
成し、鉄、ジルコニウムを含む酸化セリウム粉末を得
た。この粉末は金属換算で鉄を１０モル％、ジルコニウ
ムを５モル％含んでいた。
水溶液の混合水溶液（水溶液１Ｌ当りセリウムを０．４
００モル、ジルコニウムを０．０２４モル、鉄を０．０
４７モル含む）に１Ｎのアンモニア水溶液を徐々に滴下
し、溶液のＰＨを９．０とし、１時間攪拌した。生成し
た水酸化物の沈澱をろ過し、セリウムとジルコニウムと
鉄の水酸化物の沈澱を得た。得られた沈澱を１５０℃で
１２時間空気中で乾燥し、その後３００℃で１２時間焼
成し、鉄、ジルコニウムを含む酸化セリウム粉末を得
た。この粉末は金属換算で鉄を１０モル％、ジルコニウ
ムを５モル％含んでいた。
【００３０】この粉末を実施例１における粉末Ｂの代わ
りに用いた以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得
た。
りに用いた以外は、実施例１と同様の方法で触媒を得
た。
【００３１】実施例８ 実施例７における硝酸鉄水溶液の代わりに硝酸コバルト
水溶液を用い、また実施例７におけるアンモニア水溶液
の代わりに重炭酸アンモニア水溶液を用い、金属換算で
コバルトを１０モル％、ジルコニウムを５モル％含むセ
リウム酸化物粉末を得た。これを実施例７における酸化
セリウム粉末の代わりに用いた以外は実施例７と同様の
方法で触媒を得た。
水溶液を用い、また実施例７におけるアンモニア水溶液
の代わりに重炭酸アンモニア水溶液を用い、金属換算で
コバルトを１０モル％、ジルコニウムを５モル％含むセ
リウム酸化物粉末を得た。これを実施例７における酸化
セリウム粉末の代わりに用いた以外は実施例７と同様の
方法で触媒を得た。
【００３２】実施例９ 実施例７における硝酸鉄水溶液の代わりに硝酸ニッケル
水溶液を用い、また実施例７におけるアンモニア水溶液
の代わりに蓚酸水溶液を用い、金属換算でニッケルを１
０モル％、ジルコニウムを５モル％含むセリウム酸化物
粉末を得た。これを実施例７における酸化セリウム粉末
の代わりに用いた以外は実施例７と同様の方法で触媒を
得た。
水溶液を用い、また実施例７におけるアンモニア水溶液
の代わりに蓚酸水溶液を用い、金属換算でニッケルを１
０モル％、ジルコニウムを５モル％含むセリウム酸化物
粉末を得た。これを実施例７における酸化セリウム粉末
の代わりに用いた以外は実施例７と同様の方法で触媒を
得た。
【００３３】比較例１ 実施例１における粉末Ｂの代わりに、酸化セリウム粉末
を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００３４】比較例２ 硝酸ジルコニウム水溶液を酸化セリウムに含浸担持し、
１５０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２
時間空気中で焼成し、ジルコニウム含有セリウム酸化物
粉末を得た。この粉末はジルコニウムを金属換算で５モ
ル％（３．６重量％）含んでいた。実施例１における粉
末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１と同様
の方法で触媒を得た。
１５０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２
時間空気中で焼成し、ジルコニウム含有セリウム酸化物
粉末を得た。この粉末はジルコニウムを金属換算で５モ
ル％（３．６重量％）含んでいた。実施例１における粉
末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１と同様
の方法で触媒を得た。
【００３５】比較例３ 硝酸鉄水溶液を酸化セリウムに含浸担持し、１５０℃で
１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間空気中
で焼成し、鉄含有セリウム酸化物粉末を得た。この粉末
は鉄を金属換算で１０モル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として５．０
重量％）含んでいた。実施例１における粉末Ｂの代わり
に上記粉末を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒
を得た。
１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間空気中
で焼成し、鉄含有セリウム酸化物粉末を得た。この粉末
は鉄を金属換算で１０モル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として５．０
重量％）含んでいた。実施例１における粉末Ｂの代わり
に上記粉末を用いた以外は実施例１と同様の方法で触媒
を得た。
【００３６】比較例４ 硝酸コバルト水溶液を酸化セリウムに含浸担持し、１５
０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間
空気中で焼成し、コバルト含有セリウム酸化物粉末を得
た。この粉末はコバルトを金属換算で１０モル％（Ｃｏ
3 Ｏ4 として４．９重量％）含んでいた。実施例１にお
ける粉末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１
と同様の方法で触媒を得た。
０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間
空気中で焼成し、コバルト含有セリウム酸化物粉末を得
た。この粉末はコバルトを金属換算で１０モル％（Ｃｏ
3 Ｏ4 として４．９重量％）含んでいた。実施例１にお
ける粉末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１
と同様の方法で触媒を得た。
【００３７】比較例５ 硝酸ニッケル水溶液を酸化セリウムに含浸担持し、１５
０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間
空気中で焼成し、ニッケル含有セリウム酸化物粉末を得
た。この粉末はニッケルを金属換算で１０モル％（Ｎｉ
Ｏとして４．６重量％）含んでいた。実施例１における
粉末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１と同
様の方法で触媒を得た。
０℃で１２時間空気中で乾燥した後、６００℃で２時間
空気中で焼成し、ニッケル含有セリウム酸化物粉末を得
た。この粉末はニッケルを金属換算で１０モル％（Ｎｉ
Ｏとして４．６重量％）含んでいた。実施例１における
粉末Ｂの代わりに上記粉末を用いた以外は実施例１と同
様の方法で触媒を得た。
【００３８】比較例６ 実施例１における鉄、ジルコニウム含有酸化セリウム粉
末の組成を、鉄３０モル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として１８．５
重量％）、ジルコニウム３０モル％（ＺｒＯ2として２
８．５重量％）としたセリウム酸化物粉末を用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
末の組成を、鉄３０モル％（Ｆｅ2 Ｏ3 として１８．５
重量％）、ジルコニウム３０モル％（ＺｒＯ2として２
８．５重量％）としたセリウム酸化物粉末を用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００３９】比較例７ 実施例２におけるコバルト、ジルコニウム含有セリウム
酸化物粉末の組成を、コバルト３０モル％（Ｃｏ3 Ｏ4
として１８．５重量％）、ジルコニウム３０モル％（Ｚ
ｒＯ2 として２８．５重量％）としたセリウム酸化物粉
末を用いた以外は実施例２と同様の方法で触媒を得た。
酸化物粉末の組成を、コバルト３０モル％（Ｃｏ3 Ｏ4
として１８．５重量％）、ジルコニウム３０モル％（Ｚ
ｒＯ2 として２８．５重量％）としたセリウム酸化物粉
末を用いた以外は実施例２と同様の方法で触媒を得た。
【００４０】比較例８ 実施例３におけるニッケル、ジルコニウム含有セリウム
酸化物粉末の組成を、ニッケル３０モル％（１７．４重
量％）、ジルコニウム３０モル％（ＺｒＯ2 として２
８．９重量％）としたセリウム酸化物粉末を用いた以外
は実施例３と同様の方法で触媒を得た。
酸化物粉末の組成を、ニッケル３０モル％（１７．４重
量％）、ジルコニウム３０モル％（ＺｒＯ2 として２
８．９重量％）としたセリウム酸化物粉末を用いた以外
は実施例３と同様の方法で触媒を得た。
【００４１】比較例９ 酸化鉄粉末と酸化ジルコニウム粉末と酸化セリウム粉末
の混合物（金属換算で鉄１０モル％、ジルコニウム５モ
ル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外は実施例１と
同様の方法で触媒を得た。
の混合物（金属換算で鉄１０モル％、ジルコニウム５モ
ル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外は実施例１と
同様の方法で触媒を得た。
【００４２】比較例１０ 酸化コバルト粉末と酸化ジルコニウム粉末と酸化セリウ
ム粉末の混合物（金属換算でコバルト１０モル％、ジル
コニウム５モル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
ム粉末の混合物（金属換算でコバルト１０モル％、ジル
コニウム５モル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００４３】比較例１１ 酸化ニッケル粉末と酸化ジルコニウム粉末と酸化セリウ
ム粉末の混合物（金属換算でニッケル１０モル％、ジル
コニウム５モル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
ム粉末の混合物（金属換算でニッケル１０モル％、ジル
コニウム５モル％相当）を粉末Ｂの代わりに用いた以外
は実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００４４】実施例１０ 実施例９で得た触媒をさらに硝酸リチウム水溶液に浸漬
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＬｉ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのリチウムを
担持し、触媒を得た。
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＬｉ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのリチウムを
担持し、触媒を得た。
【００４５】実施例１１ 実施例９で得た触媒をさらに硝酸ナトリウム水溶液に浸
漬し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃
で１時間焼成してＮａ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのナトリウ
ムを担持し、触媒を得た。
漬し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃
で１時間焼成してＮａ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのナトリウ
ムを担持し、触媒を得た。
【００４６】実施例１２ 実施例９で得た触媒をさらに硝酸カリウム水溶液に浸漬
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＫ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのカリウムを担
持し、触媒を得た。
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＫ2 Ｏとして１０ｇ／Ｌのカリウムを担
持し、触媒を得た。
【００４７】実施例１３ 実施例９で得た触媒をさらに硝酸ストロンチウム水溶液
に浸漬し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４０
０℃で１時間焼成してＳｒＯとして１０ｇ／Ｌのストロ
ンチウムを担持し、触媒を得た。
に浸漬し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４０
０℃で１時間焼成してＳｒＯとして１０ｇ／Ｌのストロ
ンチウムを担持し、触媒を得た。
【００４８】実施例１４ 実施例９で得た触媒をさらに酢酸バリウム水溶液に浸漬
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＢａＯとして１０ｇ／Ｌのバリウムを担
持し、触媒を得た。
し、空気流にて余剰分を取り除いて乾燥し、４００℃で
１時間焼成してＢａＯとして１０ｇ／Ｌのバリウムを担
持し、触媒を得た。
【００４９】実施例１５ 活性アルミナ粉末に硝酸パラジウム水溶液を含浸し、乾
燥後４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持活性アルミナ
粉末を得た。この粉末のＰｄ濃度は１．４重量％であっ
た。
燥後４００℃で１時間焼成して、Ｐｄ担持活性アルミナ
粉末を得た。この粉末のＰｄ濃度は１．４重量％であっ
た。
【００５０】実施例９におけるセリウム酸化物粉末に硝
酸パラジウム水溶液を含浸し、乾燥後４００℃で１時間
焼成して、粉末Ｃを得た。粉末ＣのＰｄ濃度は１．４重
量％であった。
酸パラジウム水溶液を含浸し、乾燥後４００℃で１時間
焼成して、粉末Ｃを得た。粉末ＣのＰｄ濃度は１．４重
量％であった。
【００５１】Ｐｄ担持アルミナ粉末６３０ｇ、粉末Ｃ２
７０ｇ、硝酸水溶液９００ｇを磁性ボールミルに投入
し、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
７０ｇ、硝酸水溶液９００ｇを磁性ボールミルに投入
し、実施例１と同様の方法で触媒を得た。
【００５２】試験例 前記実施例１〜１５および比較例１〜１１の各触媒につ
いて、以下の条件で耐久後活性評価を行なった。
いて、以下の条件で耐久後活性評価を行なった。
【００５３】
【表１】 ＜耐久条件＞ エンジン排気量 ４４００ｃｃ 触媒入口ガス温度 ８５０℃ 耐久時間 １００時間 入口ガス組成 ＣＯ ０．５±０．１％ Ｏ2 ０．５±０．１％ ＨＣ 約１１００ｐｐｍ ＮＯ １３００ｐｐｍ ＣＯ2 １５％
【００５４】
【表２】 ＜評価条件＞ エンジン排気量 ２０００ｃｃ 燃料 無煙ガソリン 触媒入口ガス温度 ４００℃ ストイキ 振幅±１．０Ａ／Ｆ 中心Ａ／Ｆ＝１４．６ リッチ 振幅±０．２Ａ／Ｆ 中心Ａ／Ｆ＝１４．２Ａ／Ｆ
【００５５】耐久した後の触媒の、ストイキ、リッチに
おける転化率の測定結果を表３に示した。
おける転化率の測定結果を表３に示した。
【００５６】
【表３】
【００５７】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、触媒活性成分として貴金属のうち少なくともパラジ
ウムと、これに鉄、コバルトおよびニッケルよりなる群
から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとを含有し
た酸化セリウムとを含むため、理論空燃費での浄化性能
が損なわれることてく還元雰囲気の触媒性能が向上す
る。
ば、触媒活性成分として貴金属のうち少なくともパラジ
ウムと、これに鉄、コバルトおよびニッケルよりなる群
から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとを含有し
た酸化セリウムとを含むため、理論空燃費での浄化性能
が損なわれることてく還元雰囲気の触媒性能が向上す
る。
【００５８】これは鉄、コバルトおよびニッケルよりな
る群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとセリ
ウムとが密に接することにより、それぞれ単独の酸化物
を単に混合しただけでは得られない相互作用が生じ、パ
ラジウムの浄化作用を向上させるためと考えられる。ま
た、触媒成分担持層にさらにアルカリ金属および／また
はアルカリ土類金属を担持させることにより還元雰囲気
での活性をいっそう向上させることができるという効果
が得られる。
る群から選ばれた少なくとも一種とジルコニウムとセリ
ウムとが密に接することにより、それぞれ単独の酸化物
を単に混合しただけでは得られない相互作用が生じ、パ
ラジウムの浄化作用を向上させるためと考えられる。ま
た、触媒成分担持層にさらにアルカリ金属および／また
はアルカリ土類金属を担持させることにより還元雰囲気
での活性をいっそう向上させることができるという効果
が得られる。
【００５９】また実施例より明らかなように、本発明で
用いた鉄、コバルト、ニッケルよりなる群から選ばれた
少なくとも一種とジルコニウムとを含有したセリウム酸
化物の成分組成には、好適な範囲がある。
用いた鉄、コバルト、ニッケルよりなる群から選ばれた
少なくとも一種とジルコニウムとを含有したセリウム酸
化物の成分組成には、好適な範囲がある。
Claims (3)
- 【請求項１】 触媒成分担持層を有する一体構造型触媒
において、触媒成分担持層が触媒成分として貴金属のう
ち少なくともパラジウムと活性アルミナ粉末とセリウム
酸化物粉末とを含み、該セリウム酸化物が、鉄、コバル
トおよびニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも一
種とジルコニウムとを含有したことを特徴とする排ガス
浄化用触媒。 - 【請求項２】 該セリウム酸化物粉末が、金属換算で、
鉄、コバルトおよびニッケルよりなる群から選ばれた少
なくとも一種を１〜２０モル％、ジルコニウムを１〜２
０モル％、セリウムを６０〜９８モル％含み、触媒１Ｌ
当り１０〜１００ｇ担持されていることを特徴とする請
求項１記載の触媒。 - 【請求項３】 触媒成分担持層にさらにリチウム、ナト
リウム、カリウム、バリウムおよびストロンチウムから
なる群から選ばれた少なくとも一種を触媒１Ｌ当り１〜
３０重量％含むことを特徴とする請求項１または２記載
の触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086270A JPH06296869A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086270A JPH06296869A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296869A true JPH06296869A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13882134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5086270A Pending JPH06296869A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296869A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620392B2 (en) * | 2000-02-22 | 2003-09-16 | Mazda Motor Corporation | Catalyst for purifying exhaust gas and method for purifying exhaust gas with the catalyst |
| WO2010101219A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 株式会社アイシーティー | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2011036824A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| US8530372B2 (en) | 2009-07-22 | 2013-09-10 | Basf Corporation | Oxygen storage catalyst with decreased ceria reduction temperature |
| JP2013240736A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化触媒 |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP5086270A patent/JPH06296869A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620392B2 (en) * | 2000-02-22 | 2003-09-16 | Mazda Motor Corporation | Catalyst for purifying exhaust gas and method for purifying exhaust gas with the catalyst |
| WO2010101219A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 株式会社アイシーティー | 排ガス浄化用触媒 |
| CN102341174A (zh) * | 2009-03-06 | 2012-02-01 | 株式会社Ict | 废气净化用催化剂 |
| JPWO2010101219A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2012-09-10 | 株式会社アイシーティー | 排ガス浄化用触媒 |
| US8808653B2 (en) | 2009-03-06 | 2014-08-19 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Catalyst for purifying exhaust gas |
| JP2015037784A (ja) * | 2009-03-06 | 2015-02-26 | ユミコア日本触媒株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
| CN104722312A (zh) * | 2009-03-06 | 2015-06-24 | 优美科触媒日本有限公司 | 废气净化用催化剂 |
| US8530372B2 (en) | 2009-07-22 | 2013-09-10 | Basf Corporation | Oxygen storage catalyst with decreased ceria reduction temperature |
| JP2011036824A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2013240736A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化触媒 |
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