JPH06327945A - 排気ガス浄化方法 - Google Patents
排気ガス浄化方法Info
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- JPH06327945A JPH06327945A JP5125747A JP12574793A JPH06327945A JP H06327945 A JPH06327945 A JP H06327945A JP 5125747 A JP5125747 A JP 5125747A JP 12574793 A JP12574793 A JP 12574793A JP H06327945 A JPH06327945 A JP H06327945A
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Abstract
し、特に耐久後のNOx浄化率の低下を防止する。 【構成】多孔質体からなる担体にBaとTi,Zr,C
e及びHfの少なくとも1種とからなる複合酸化物と、
Pt及びPdの少なくとも1種とを担持してなる排気ガ
ス浄化用触媒に、酸素過剰の排気ガスを接触させること
を特徴とする。Baが複合酸化物として存在しているた
め、SO3 によってBaSO4 となる被毒劣化が防止さ
れる。
Description
し、詳しくは、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)
を酸化するのに必要な量より過剰な酸素が含まれる排気
ガス中の、窒素酸化物(NOx)を効率よく浄化する方
法に関する。
として、CO及びHCの酸化とNOxの還元とを同時に
行って排気ガスを浄化する三元触媒が用いられている。
このような触媒としては、例えばコージェライトなどの
耐火性担体にγ−アルミナなどから担持層を形成し、そ
の担持層にPt,Pd,Rhなどの貴金属触媒を担持さ
せたものが広く知られている。
の浄化性能は、エンジンの空燃比(A/F)によって大
きく異なる。すなわち、空燃比の大きい、つまり燃料濃
度が希薄なリーン側では排気ガス中の酸素量が多くな
り、COやHCを浄化する酸化反応が活発である反面N
Oxを浄化する還元反応が不活発になる。逆に空燃比の
小さい、つまり燃料濃度が濃いリッチ側では排気ガス中
の酸素量が少なくなり、酸化反応は不活発となるが還元
反応は活発になる。
の場合には発進・停止が頻繁に行われ、空燃比は理論値
近傍からオーバーリーン状態までの範囲内で頻繁に変化
する。このような走行における低燃費化の要請に応える
には、なるべく酸素過剰の混合気を供給するリーン側で
の運転が必要となる。したがってリーン側においてもN
Oxを十分に浄化できる触媒の開発が望まれている。
先にアルカリ土類金属とPtを担持した触媒を提案して
いる(特願平4−130904号)。この触媒によれ
ば、NOxはアルカリ土類金属に吸着し、それがHCな
どの還元性ガスと反応して浄化されるため、リーン側に
おいてもNOxの浄化性能に優れている。
化率が耐久試験後には初期の50%前後まで低下するこ
とが明らかとなった。したがって実用化までには耐久後
の浄化率をさらに向上させることが求められている。本
発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、酸
素過剰の排気ガス中のNOxをさらに効率よく浄化する
ことを目的とする。
明の排気ガス浄化方法は、酸素過剰雰囲気下における排
気ガス中の一酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物を同時
に浄化する排気ガスの浄化方法であって、多孔質体から
なる担体にBaとTi,Zr,Ce及びHfの少なくと
も1種とからなる複合酸化物と、Pt及びPdの少なく
とも1種とを担持してなる排気ガス浄化用触媒に酸素過
剰の排気ガスを接触させることを特徴とする。
ト、ジルコニア、シリカアルミナ、シリカなどが例示さ
れる。これらの多孔質体自体から担体を形成してもよい
し、コージェライト、耐熱金属などから形成されたハニ
カム体にコートして用いてもよい。
Zr,Ce及びHfの少なくとも1種と複合酸化物とな
って担持され、かつPt及びPdの少なくとも1種が担
持された触媒が用いられ、酸素過剰の排気ガスが接触し
て浄化される。ここで、特願平4−130904号に開
示された触媒では、バリウムが単独で担持され、それが
NOxと反応してBa(NO3 )2 を生成することでN
Oxを吸着するものと考えられている。ところが排気ガ
ス中には、燃料中に含まれる硫黄(S)が燃焼して生成
したSO2 が含まれ、それが酸素過剰雰囲気中で触媒金
属によりさらに酸化されてSO3 となる。そしてそれが
やはり排気ガス中に含まれる水蒸気により容易に硫酸と
なり、前記バリウムと反応して硫酸バリウム(BaSO
4 )が生成する被毒劣化を受けることが明らかとなっ
た。このようにバリウムが硫酸塩となると、もはやNO
xを吸着することができなくなり、その結果上記触媒で
は、耐久試験後のNOxの浄化性能が低下するものと考
えられる。
リウムが複合酸化物として存在しているために、硫酸バ
リウムの生成が抑制されることが明らかとなった。これ
は、バリウム原子は複合酸化物格子内に高分散で存在す
るために、例えSO3 が吸着しても容易に脱離し硫酸バ
リウムとして結晶成長するのが抑制されるからと推察さ
れる。
に、NOx吸着能は損なわれることなく、SO2 による
被毒劣化が生じる前のバリウム単独と同等の性能を示
す。
(CeO2 )粉末に酢酸バリウム水溶液を含浸させ、乾
燥後800℃で焼成してBa−Ce複合酸化物粉末を形
成した。
上記複合酸化物粉末30重量部と、アルミナゾル(アル
ミナ含有率10重量%)10重量部と、水40重量部と
を混合してスラリーを調製し、そのスラリーにコージェ
ライト質ハニカム担体を浸漬後余分なスラリーを吹き払
い、乾燥後500℃で焼成して複合酸化物を担持したア
ルミナコート層を形成した。コート量は120g/リッ
トルである。
ロジアンミン白金水溶液に浸漬し、余分な水滴を吹き払
って乾燥後300℃で焼成して触媒Aを得た。なお触媒
Aには、Ba−Ce複合酸化物がバリウムとして0.3
mol/リットル、セリウムとして0.3mol/リッ
トル担持されている。また白金は2.0g/リットル担
持されている。 <浄化性能の評価>希薄燃焼エンジン(1.6リット
ル)搭載車両の排気通路に上記触媒を設置し、市街地走
行モード(10・15モード)で走行してNOxの浄化
率を測定した。次に空燃比(A/F)=18、触媒入り
ガス温度600℃で100時間運転する耐久試験を行
い、その後上記と同じ条件でNOxの浄化率を測定し
た。それぞれの結果を表1に示す。 (実施例2)活性アルミナ粉末100重量部と、アルミ
ナゾル(アルミナ含有率10重量%)10重量部と、水
40重量部とを混合してスラリーを調製し、そのスラリ
ーにコージェライト質ハニカム担体を浸漬後余分なスラ
リーを吹き払い、乾燥後500℃で焼成してアルミナコ
ート層を形成した。コート量は120g/リットルであ
る。
セリウムと酢酸バリウムの混合水溶液に含浸し、余分な
水滴を吹き払って乾燥後、600℃で焼成した。さらに
ジニトロジアンミン白金水溶液に浸漬し、余分な水滴を
吹き払って乾燥後300℃で焼成して触媒Bを得た。こ
の触媒Bには、Ba−Ce複合酸化物がバリウムとして
0.2mol/リットル、セリウムとして0.2mol
/リットル担持されている。また白金は2.0g/リッ
トル担持されている。
てNOx浄化率を測定し、結果を表1に示す。 (実施例3)三元触媒の他の大きな特性である酸素貯蔵
効果をさらに高めるために、実施例1のCeの一部を5
価の元素であるNbに置換した。すなわち、酸化ニオブ
(Nb2 O5 )粉末に酢酸バリウムと酢酸セリウムの混
合水溶液を含浸させ、乾燥後800℃で焼成してBa−
Ce−Nb複合酸化物粉末を形成した。
成し、白金を担持させて触媒Cを得た。この触媒Cに
は、バリウムとして0.3mol/リットル、セリウム
として0.24mol/リットル、ニオブとして0.0
6mol/リットルのBa−Ce−Nb複合酸化物が担
持されている。また白金は2.0g/リットル担持され
ている。
てNOx浄化率を測定し、結果を表1に示す。 (比較例)実施例2と同様のアルミナコート層をもつ担
体を酢酸バリウム水溶液に浸漬し、余分な水滴を吹き払
って乾燥後、600℃で焼成した。さらにジニトロジア
ンミン白金水溶液に浸漬し、余分な水滴を吹き払って乾
燥後300℃で焼成して触媒Dを得た。この触媒Dに
は、バリウムが0.3mol/リットルと白金が2.0
g/リットル担持され、バリウムは単独酸化物の状態で
担持されている。
てNOx浄化率を測定し、結果を表1に示す。
た触媒A〜Cでは、耐久後のNOx浄化率の低下度合い
が比較例の触媒Dに比べてはるかに小さいことがわか
る。一方、耐久試験後の各触媒についてX線回折を測定
したところ、触媒DにはBaSO4 に同定される回折線
が観測されたが、触媒A〜Cには観測されなかった。し
たがって耐久後のNOx浄化率の各触媒の差異には、B
aSO4 の存在が大きく影響していることが推察され
る。
x浄化率が触媒A及び触媒Bより優っている。これは、
5価のNbの添加によりCe4+の一部がCe3+に変化
し、酸素貯蔵効果が高まったためと推察される。なお、
上記触媒A〜Dは、一酸化炭素(CO)及び炭化水素
(HC)の浄化性能では差異がみられず、いずれも優れ
ていたことを付記しておく。
れば、用いられる触媒は耐久試験後にも良好なNOx浄
化性能を示し、酸素過剰のリーン側で安定して効率よく
NOxを浄化することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 酸素過剰雰囲気下における排気ガス中の
一酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物を同時に浄化する
排気ガスの浄化方法であって、多孔質体からなる担体に
BaとTi,Zr,Ce及びHfの少なくとも1種とか
らなる複合酸化物と、Pt及びPdの少なくとも1種と
を担持してなる排気ガス浄化用触媒に酸素過剰の排気ガ
スを接触させることを特徴とする排気ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12574793A JP3224054B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 排気ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12574793A JP3224054B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 排気ガス浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327945A true JPH06327945A (ja) | 1994-11-29 |
| JP3224054B2 JP3224054B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=14917808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12574793A Expired - Lifetime JP3224054B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 排気ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224054B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10109032A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | 内燃機関用排ガス浄化触媒 |
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| US6649133B1 (en) | 1997-12-26 | 2003-11-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas, process for producing the same, and method for purifying exhaust gas |
| US6806225B1 (en) | 1998-06-30 | 2004-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for exhaust gas purification, process for producing the same, and method of purifying exhaust gas |
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| JP3956273B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2007-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法 |
| JP2017502838A (ja) * | 2013-12-30 | 2017-01-26 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | 排ガス処理触媒 |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP12574793A patent/JP3224054B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3224054B2 (ja) | 2001-10-29 |
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