JPH07132234A

JPH07132234A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法

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Publication number: JPH07132234A
Application number: JP5345300A
Authority: JP
Inventors: Akihide Takami; 明秀高見; Takashi Takemoto; 崇竹本; Makoto Kyogoku; 誠京極; Hideji Iwakuni; 秀治岩国; Tomoji Ichikawa; 智士市川; Masahiko Shigetsu; 雅彦重津
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-05-23
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3550709B2

Abstract

(57)【要約】【目的】活性種を担体に短時間で担持できるようにす
る、さらに、複数の活性種を同時に且つ均一に分散させ
て担持できるようにする。【構成】活性種の溶液に金属含有シリケート粉末を加
え、室温で２時間撹拌してスラリーを得る。このスラリ
ーをタンク１からチューブポンプ２によってアトマイザ
ー８へ送り乾燥室３に噴霧し、スラリーの微小液滴を熱
風との接触によって急速に乾燥させ、触媒粉を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排気ガス浄化用触媒の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】三元触媒、酸化触媒、酸素過剰雰囲気で
のＮＯｘ浄化を図るＮＯｘ浄化用触媒等の排気ガス浄化
用触媒は、無機多孔質の担体に活性種（触媒金属）を担
持させて構成されている。

【０００３】上記担体への活性種の担持にあたっては、
担体に活性種の溶液を含浸させて乾燥させる含浸法、活
性種の溶液に粉末状の担体を分散させてなるスラリーを
蒸発乾固する蒸発乾固法、活性種をゼオライト等の金属
含有シリケート（多数の細孔を有する結晶質の多孔質
体）の陽イオンと交換させるイオン交換法など種々の方
法が採用されている。例えば、特開平４−２４３５４５
号公報には、ゼオライト担体に活性種としてのＰｔやＲ
ｈをイオン交換法によって担持させる方法が記載されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記含浸法、
蒸発乾固法、イオン交換法のいずれにおいても、担持に
比較的長い時間を要するという不具合がある。また、活
性種とその溶媒との比重差や、活性種溶液と担体との比
重差からスラリーの性状が不均一なものになり易いこと
から、担持に長時間を要する上記各種の方法では担体へ
の均一担持が難しい。特に、複数の活性種を担体に担持
させる場合、それらの活性種の溶媒の種類が互いに異な
るものであれば、各活性種溶液が層状に分離し易く、そ
れらを担体に均一に担持させることがより難しくなる。

【０００５】また、上記蒸発乾固法では、複数の活性種
を担体に担持させる場合に、各活性種の溶媒の沸点が互
いに異なるものであれば、沸点の低い溶媒に存する活性
種から順に担持されていく傾向にあり、複数の活性種を
担体に均一に分散担持させることが難しい。しかも、活
性種の熱履歴（スラリーを加熱して蒸発乾固させていく
ときビーカー内の温度分布が異なることによって活性種
同士の熱履歴が互いにが異なる）がその触媒としての活
性に影響を与える問題があり、従って、工程管理が難し
い。

【０００６】また、イオン交換法においても同様の問題
があり、同時に複数の活性種を担体に担持させようとす
ると、イオン交換され易い活性種が優先的に担持され、
所期の比率で複数の活性種を担持させることは難しい。
また、複数の活性種を順にイオン交換担持させようとす
ると、先にイオン交換によって担持された活性種が次の
活性種のイオン交換担持の際に離脱する場合がある。

【０００７】すなわち、本発明の課題は、活性種を担体
に短時間で担持できるようにすること、さらに、複数の
活性種を同時に且つ均一に分散させて担持できるように
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
このような課題に対して、スラリーを液滴状態にして熱
風と接触させることにより、活性種を担体に担持させる
ものである。

【０００９】すなわち、上記課題を解決する第１の手段
（請求項１に記載の発明）は、活性種の溶液に粉末状の
担体を分散させてスラリーを形成し、該スラリーを液滴
状態にして熱風と接触させ急速乾燥させることを特徴と
する。

【００１０】活性種の種類については特に限定されるも
のでなく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ等の貴金属を初めとして、
貴金属以外の遷移金属、あるいはアルカリ土類金属等の
典型元素であっても適用が可能である。

【００１１】活性種の溶媒についても特に限定されるも
のではなく、水、あるいはアルコール等の有機溶媒、無
機溶媒、さらには混合溶媒であってもよい。

【００１２】スラリーは滴下よって液滴状態とすること
ができ、あるいは噴霧その他の方法によってさらに小さ
な液滴状態にすることができる。

【００１３】熱風と上記液滴状態との接触には、向流方
式、並流方式、複合流方式などを適宜選ぶことができ
る。

【００１４】しかして、当手段においては、スラリーは
液滴状態で熱風と接触するから、溶媒が急速に揮発して
当該活性種が担体に担持された状態になる。この場合、
活性種溶液と粉末担体とをスラリー状態で長時間置く必
要はないから、上記比重の違いは問題にならず、また、
スラリー自体を別途加熱することは特に必要ではないか
ら、活性種の熱履歴の問題はない。

【００１５】上記課題を解決する第２の手段（請求項２
に記載の発明）は、上記第１の手段において、上記スラ
リーは噴霧によって液滴状態にする点に特徴がある。

【００１６】すなわち、当手段はスプレードライ法を採
用した点に特徴があり、当該噴霧には、ディスクアトマ
イザー、加圧ノズル、二流体ノズルなどを用いることが
できる。そして、当手段においては、スラリーが噴霧に
よって微小液滴になるから、より急速な乾燥が図れると
ともに、触媒粉の微細化が図れる。

【００１７】上記課題を解決する第３の手段（請求項３
に記載の発明）は、上記第１及び第２の各手段におい
て、上記活性種の溶液を、溶媒が互いに異なる複数の活
性種溶液の混合液とした点に特徴がある。

【００１８】すなわち、上記第１及び第２の各手段によ
ればスラリーの急速乾燥が図れるため、溶媒が互いに異
なる複数の活性種溶液を混合した場合でも、上記比重や
溶媒の種類の違いは問題にならず、当該複数の活性種を
担体に均一に分散担持させることができる。

【００１９】上記課題を解決する第４の手段（請求項４
に記載の発明）は、上記第２の手段において、上記活性
種の溶液には有機溶媒が含まれていて、上記液滴と熱風
とが接触する雰囲気温度が１４０〜１９０℃である点に
特徴がある。

【００２０】すなわち、上記雰囲気温度が１４０℃より
も低い場合には、急速乾燥が難しくなり、液だれを生じ
たり、液滴の凝集によって触媒粉の粒径が大きくなった
り、未乾燥による収量減を招き易くなる。一方、当該活
性種の溶液には有機溶媒が含まれているため、高温側で
は、排風ガスが爆発する懸念があり、そのために雰囲気
温度を１９０℃以下とするものである。

【００２１】上記課題を解決する第５の手段（請求項５
に記載の発明）は、上記第１乃至第４の各手段におい
て、上記粉末状担体の粒径が１〜６μｍである点に特徴
がある。

【００２２】すなわち、上記粉末状担体の粒径（なお、
ここでいう粒径は２次粒子径のことである）が６μｍを
越える大きなものであるときには熱風との接触によるス
ラリーの乾燥が難しくなり、あるいは噴霧が難しくなる
ため活性種の担持量が低下し、また、１μｍ未満であれ
ば活性種の担持量が低下するとともに、この活性種が担
持された粉末の回収が難しくなる。

【００２３】上記課題を解決する第６の手段（請求項６
に記載の発明）は、上記第１乃至第５の各手段におい
て、上記スラリーの粘度が２０〜６０ｃｐｓである点に
特徴がある。

【００２４】すなわち、上記スラリーの粘度が２０ｃｐ
ｓ未満であれば、その噴霧時に上記粉末状担体と活性種
溶液とが分離し易くなり、活性種担持量が少ないものが
できて得られた触媒粉末の活性種担持量のバラツキが大
きくなる。また、スラリーの粘度が低いということは粉
末状担体に対して活性種溶液の量が多いことをも意味す
るが、それによって一定時間当たりに処理できる粉体量
が少なくなるとともに、液滴ないしは霧の浮游時間が長
くなるから、回収が難しくなる。一方、上記スラリーの
粘度が６０ｃｐｓを越える場合には、熱風によるスラリ
ーの乾燥が難しくなり、乾燥容器内面に付着する粉の量
が多くなる（粉の回収量が少なくなる）不具合がある。

【００２５】以上の理由から、上記スラリーの粘度を２
０〜６０ｃｐｓにすることが好適であるが、さらに好適
なのは３０〜５０ｃｐｓにすることである。

【００２６】ここに、上記スラリーの粘度の調節は、例
えばスラリー中の硝酸量を変えることによって行なうこ
とができる。すなわち、当該粘度が高い場合には硝酸の
量を多くし、粘度が低い場合には硝酸の量を減らせばよ
い。従って、スラリーのｐＨを監視することによって、
所望の粘度にすることが可能であるが、このｐＨ自体は
得られる触媒粉の性能（排気ガス浄化率）に影響を及ぼ
すことから、ｐＨ４〜８の範囲で当該粘度を調節する方
が好ましい。

【００２７】

【発明の効果】上記第１の手段（請求項１に記載の発
明）によれば、活性種の溶液に粉末状の担体を分散させ
てスラリーを形成し、該スラリーを液滴状態にして熱風
と接触させるようにしたから、担体に活性種が均一に担
持された排気ガス浄化用の触媒粉を短時間に且つ簡単に
得ることができる。

【００２８】上記第２の手段（請求項２に記載の発明）
によれば、上記スラリーを噴霧によって液滴状態にする
ようにしたから、触媒粉の微細化及び処理時間の短縮の
上で有利になる。

【００２９】上記第３の手段（請求項３に記載の発明）
によれば、活性種の溶液を、溶媒が互いに異なる複数の
活性種溶液の混合液としたから、当該複数の活性種を担
体に短時間で均一に分散担持させることができる。

【００３０】上記第４の手段（請求項４に記載の発明）
によれば、上記活性種の溶液には有機溶媒が含まれ、且
つ上記液滴と熱風とが接触する雰囲気温度が１４０〜１
９０℃であるから、排風ガスの爆発を招くことなく、粒
径の小さな触媒粉を短時間で得ることができる。

【００３１】上記第５の手段によれば、上記粉末状担体
の粒径を１〜６μｍの範囲に設定するから、触媒粉の回
収量の低下を招くことなく、粉末状担体における活性種
の担持量を増やすことができる。

【００３２】上記第６の手段によれば、上記スラリーの
粘度を２０〜６０ｃｐｓの範囲に設定するから、スラリ
ーの乾燥及び触媒粉の回収を容易にしながら、粉末状担
体における活性種担持量を増やすこと、触媒粉の活性種
担持量のバラツキを少なくすることが可能になる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３４】−スプレードライ装置について− 本実施例は本発明を並流式のスプレードライ法によって
実施した例であり、図１に装置の全体構成が示されてい
る。同図において、１はスラリータンク、２はチューブ
ポンプ、３は乾燥室、４は電気ヒータ、５は一次サイク
ロン、６はバグフィルタ、７は排気ファンである。

【００３５】スラリータンク１は、活性種溶液と粉末担
体よりなるスラリーを蓄えるタンクであり、スラリーは
乾燥室３の頂部のアトマイザー８へチューブポンプ２に
よって送られる。乾燥室３の天井部には熱風室９が形成
されていて、該熱風室９に電気ヒータ４から加熱エアが
供給される。アトマイザー８の周囲に熱風室９から乾燥
室３に上記加熱エア、すなわち、熱風を供給する送風孔
が開口している。電気ヒータ４はその下部からフィルタ
ー１１を介して外気を取り入れ、上部から熱風を供給す
る。

【００３６】上記乾燥室３は、その内部の中央に排気装
置１２を備え、該排気装置１２の下方に第１触媒粉受け
１３が設けられている。排気装置１２は第１排気管１４
の上方に開口した排気孔を傘部材によって覆ってなるも
のである。第１排気管１４は一次サイクロン５の上部の
側面に接続され、また、該一次サイクロン５の頂部とバ
グフィルタ６の側面とが風量調節ダンパ１５を有する第
２排気管１６によって接続されている。一次サイクロン
５の下端部には第２触媒粉受け１７が設けられ、バグフ
ィルタ６の下端部には第３触媒粉受け１８が設けられて
いる。排気ファン７はバグフィルタ６の上部より延設し
た第３排気管１９に設けられている。

【００３７】−スラリーの調製− Ｐｔ、Ｉｒ及びＲｈが重量比で３０：１０：１となるよ
うに、２価白金アンミン結晶と三塩化イリジウムと硝酸
ロジウムとを秤量した。２価白金アンミン結晶と硝酸ロ
ジウムとについては水（イオン交換水）に溶解し、三塩
化イリジウムについてはエタノールに分散させ、しかる
後に両者を混合し、さらにその中にケイバン比７０のＨ
型ＺＳＭ−５粉末を加え、室温で２時間撹拌した。

【００３８】−噴霧乾燥− 電気ヒーター４からの加熱エアを乾燥室３に熱風として
導いて乾燥室３の雰囲気温度を１６０℃に保ち、その状
態で、上記スラリーをタンク１からチューブポンプ２に
よってアトマイザー８へ送り、乾燥室３に噴霧した。ア
トマイザー８のノズル回転数は８０００rpm とした。

【００３９】−触媒粉の捕集について− スラリーの微小液滴は熱風との接触によって急速に乾燥
し（５秒程度）その一部は乾燥室３の壁面を伝って第１
触媒粉受け１３に集められる。乾燥室３の浮游触媒粉は
熱風と共に第１排気管１４を通って一次サイクロン５へ
導かれ、その一部は第２触媒粉受け１７に集められる。
さらに、一次サイクロン５の浮游触媒粉は第２排気管１
６を通ってバグフィルタ６に導かれ、第３触媒粉受け１
８に集められる。

【００４０】−噴霧乾燥の条件について− 乾燥室３の雰囲気温度は先に説明した通り１４０〜１９
℃が好ましい。ノズル回転数については、これが低下す
ると、雰囲気温度が下がった場合と同じような状態にな
って、スラリーの微小液滴の乾燥状態が悪化するため、
５０００rpm 以上が好ましい。噴射圧に関係するスラリ
ー供給速度は、これが高くなると噴霧状態が悪化するた
め、乾燥室容量が７００リットル程度であれば、４〜９
リットル／時間が好適である。排気ファン７による排風
速度については、速度が高くなると触媒粉の収量が低下
する点を考慮して適宜設定することになる。

【００４１】−浄化テスト− 図２はノズル回転数を８０００rpm とし雰囲気温度を変
えて触媒粉を得た場合のＮＯｘ浄化率と、雰囲気温度を
１６０℃としノズル回転数を変えて触媒粉を得た場合の
ＮＯｘ浄化率とを示す。各触媒粉については、４００セ
ル／inch²のコーディエライト製ハニカム担体にバイン
ダ（水和アルミナ）と共に、Ｐｔ、Ｉｒ及びＲｈの総量
が１リットル当たり６ｇとなるようにウォッシュコート
した。排気ガスとしては、Ａ／Ｆ＝２２相当のモデルガ
スを用い、このガスをＳＶ５５０００ｈr ^-1となるよう
に上記各触媒の上流側から下流側へ流した。

【００４２】図２によれば、ノズル回転数８０００rpm
でＮＯｘ浄化率が５０％を越え、同回転数が低くなるに
つれてＮＯｘ浄化率が低くなる傾向にある。一方、雰囲
気温度の方は、同温度の低くなるにつれてＮＯｘ浄化率
が比較的大きく低下していっており、雰囲気温度は１４
０℃以上にすることが好ましい。この雰囲気温度が高く
なると排風ガスの爆発の懸念があるが、１９０℃までは
問題がないと考えられる。

【００４３】−蒸発乾固法との比較− 上述のスラリーを室温で２時間撹拌した後、８０℃で３
時間程加熱して液体分を蒸発させ、さらに、１５０℃の
恒温器で約６時間乾燥してＰｔ、Ｉｒ及びＲｈがＺＳＭ
−５に担持されてなる触媒材料を得た。そして、この蒸
発乾固法による触媒材料及び上記実施例の触媒材料（雰
囲気温度；１６０℃，ノズル回転数；８０００rpm ）の
各々の、ＺＳＭ−５に対するＰｔ、Ｉｒ及びＲｈのトー
タル担持量につき、その仕込み値からのずれ及びばらつ
き標準偏差を検討した。結果は表１に示す通りである。

【００４４】

【表１】上記表１によれば、蒸発乾固法ではトータル担持量の仕
込み値からのずれが実施例（スプレードライ法）の約２
倍、トータル担持量のばらつきについても実施例の約４
倍になっている。このことから、実施例によれば、触媒
活性種の担持量のばらつきを大幅に改善できることがわ
かる。

【００４５】−粉末状担体の粒径の影響について− 粉末状担体として２次粒子径０．１μｍ以下の微小粉か
ら６μｍ以上の粗大粉までが含まれるＨ型ＺＳＭ−５
（ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝７０〜８０）を用い、貴金属
活性種についてはＰｔ：Ｉｒ：Ｒｈ＝３０：６：１（重
量比）となり且つ該活性種の総量が触媒１リットル当た
り４．５ｇになるように秤量して、先の例と同様の方法
によってスラリーを調製した。なお、以下ではことわり
がない限り、粒径はレーザ回折法によって測定した値で
ある。

【００４６】そして、先の場合と同じ条件でスラリーの
噴霧乾燥を行なったところ、第１乃至第３の各触媒粉受
け１３，１７，１８によって受けられた各触媒粉の粒度
分布は図３乃至図５の各図の通りになった。そうして、
各触媒粉受けの触媒の活性種担持量を調べたところ、表
２に示す通りになった。

【００４７】

【表２】上記図３乃至図５及び表２によれば、乾燥室３の下の第
１触媒粉受け１３で受けられた触媒粉は、活性種担持量
がその予定量ｘ（＝４．５ｇ／リットル）の±１５重量
％の範囲内の担持量となっているから、略狙い通りもの
になっているということができ、その粒径は１〜５μｍ
の範囲にある。

【００４８】これに対して、サイクロン５の下の第２触
媒粉１７によって受けられた触媒粉は、粒径が３μｍ前
後の値となっていてそのバラツキが小さいが、活性種担
持量が予定の１．１〜５倍程度となっていて、バラツキ
が大きくなっているとともに高担持量のものになってい
る。また、バグフィルタ６の下の第３触媒粉受け１８に
よって受けられた触媒粉は活性種担持量が予定の０．２
〜０．９倍であって少なく、また、粒径は０．４〜２μ
ｍのものが全体の１／３程度を占め、比較的広い範囲に
広がっている。

【００４９】この場合、上記触媒粉の粒径は粉末状担体
としてのＨ型ＺＳＭ−５の粒径に対応する。従って、以
上のことから、担体の粒径が１μｍ以上あれば活性種担
持量が狙い通りに、あるいは高担持量になる可能性が高
いが、それよりも小径になると活性種担持量が少なくな
る、ということができる。また、担体の粒径が６μｍを
越える場合には、噴霧乾燥が難しくなるとともに活性種
担持量も低くなる。

【００５０】また、以上の結果から、第１乃至第３の各
触媒粉受け１３，１７，１８に得られた各触媒粉を適当
な割合で混合することにより、触媒性能をコントロール
できることがわかる。すなわち、乾燥室下の第１触媒粉
受け１３に得られた触媒粉のみによって排気ガス浄化用
触媒（例えばハニカム触媒）を形成した場合に、ＨＣ浄
化率が所期の値よりも低いときには、上記第１触媒粉受
け１３で得られた触媒粉と、サイクロン下の第２触媒粉
受け１７で得られた触媒粉とを後者の割合が１〜１０あ
るいは１〜５重量％となるように混合すると、当該触媒
は熱処理後のＨＣ浄化率が向上する。一方、ＨＣ浄化率
が所期の値よりも高いときには、上記第１触媒粉受け１
３で得られた触媒粉と、バグフィルタ下の第３触媒粉受
け１８で得られた触媒粉とを後者の割合が１〜１０重量
％となるように混合すると、当該触媒は熱処理後のＨＣ
浄化率が向上する。

【００５１】−スラリーの粘度の影響について− まず、貴金属活性種の濃度が異なる複数のスラリーを調
製し、これらの粘度を測定した。すなわち、２価白金ア
ンミン結晶と三塩化イリジウムと硝酸ロジウムとを用
い、貴金属活性種の濃度が互いに異なる複数の活性種溶
液（溶媒はいずれも水及びエタノール）を調製し、これ
らに同量のＨ型ＺＳＭ−５（ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝７
０〜８０）を加え、撹拌して各スラリーを得た。いずれ
のスラリーの場合も、貴金属活性種の重量比はＰｔ：Ｉ
ｒ：Ｒｈ＝３０：６：１であり、また、上記ＺＳＭ−５
粉末の量と溶媒量との割合は１：２である。また、この
場合の貴金属活性種の濃度は、上記ＺＳＭ−５に担持さ
せた場合の貴金属の総量が触媒１リットル当たり０〜７
ｇとなる範囲で互いに異なるものにした。

【００５２】結果は図６に示されている。なお、貴金属
活性種の濃度については、触媒１リットル当たりの活性
種担持量に換算して示されている。同図によれば、貴金
属活性種の濃度が高くなるにつれてスラリーの粘度が高
くなっている。これは貴金属活性種の濃度が高くなるに
ほどスラリー中の硝酸イオンの濃度が高くなるからであ
る。従って、貴金属活性種の濃度を変えずにスラリーを
所望の粘度のものにするには、硝酸の添加によって粘度
調節を行なえばよい。

【００５３】次に、上記ＺＳＭ−５と活性種溶液との量
比を互いに異なるものとして各々の粘度を調節した数種
類のスラリーを準備し、それぞれ上記スプレードライ装
置によって噴霧乾燥させ、乾燥室３の下の第１触媒受け
１３によって受けられた触媒粉の量を調べた。結果は図
７に示されている。同図において、触媒粉収量が最も多
い粘度３５〜４０ｃｐｓのところのスラリーは、上記Ｚ
ＳＭ−５粉末の量と溶媒量との割合が１：２になってい
る。

【００５４】図７によれば、上記第１触媒粉受け１３の
触媒粉収量は、スラリーの粘度３５〜４０ｃｐｓのとこ
ろをピークとして該粘度が低すぎる場合及び高すぎる場
合のいずれにおいても少なくなっており、当該粘度とし
ては２０〜６０ｃｐｓ程度が良いこと、さらには３０〜
５０ｃｐｓが良いことがわかる。

【００５５】ここに、上記粘度が低い場合に触媒粉収量
が少なくなっているのは、溶媒量が多くなっているた
め、噴霧されるスラリー中のＺＳＭ−５粉の割合が相対
的に少なくなり、それが送風エネルギーによって浮游し
サイクロン５の方へ飛散し易くなるためであると考えら
れる。一方、上記粘度が高い場合に触媒粉収量が少なく
なっているのは、スラリー液滴の量が多くなるため送風
の熱エネルギーが不足気味になり、スラリー液滴が完全
に乾燥しないまま落下して乾燥室の内壁面に付着するた
めであると考えられる。

【００５６】−スラリーのｐＨの影響について− 先にスラリー中の貴金属活性種の濃度、すなわち、硝酸
イオンの濃度とスラリーの粘度との関係をみたように、
ｐＨが粘度に影響することが当然に認められるが、スラ
リーのｐＨはさらに触媒粉の性能にも影響を及ぼす。す
なわち、スラリーのｐＨを２，６，８の３種類に変え、
他は同一の条件（粉末状担体；Ｈ型ＺＳＭ−５（ＳｉＯ
₂／Ａｌ₂Ｏ₃＝７０），貴金属活性種の重量比；Ｐ
ｔ：Ｉｒ：Ｒｈ＝３０：６：１，貴金属活性種の総量；
４．５ｇ／触媒１リットル）として得られた角触媒粉の
細孔ＮＯｘ浄化率を調べたところ（使用ガス；Ａ／Ｆ＝
２２相当のモデルガス，ＳＶ＝５５０００ｈ^-1）表３に
示す通りのものになった。

【００５７】

【表３】表３によれば、ｐＨ６において最も高いＮＯｘ浄化率に
なっており、当該浄化率として４０％以上を得ようとす
れば、ｐＨを４〜８程度にすることが好適であることが
わかる。

【００５８】−λ＝１でのライトオフ特性について− λ＝１（Ａ／Ｆ＝１４．７）でのライトオフ特性（触媒
が活性を示すようになる温度特性）について検討した。
すなわち、表４に示すＡ，Ｂ，Ｃの３種類の金属含有シ
リケートを用いてスプレードライ法により、Ｐｔ、Ｉｒ
及びＲｈが重量比で３０：６：１であり且つそれらの総
量が触媒１リットル当たり４．５ｇである触媒粉をそれ
ぞれ調製し、これらに２００℃×１６時間の活性化処理
（大気中）を施した。図８，９，１０は上記各金属含有
シリケートＡ，Ｂ，ＣのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）に
よる観察写真である。

【００５９】そうして、得られた各触媒粉にバインダー
として水和アルミナを２０ｗｔ％加え、さらに、適量の
水を加えてコーティング用スラリーを得た。これらのス
ラリーにコージェライト製ハニカム担体を浸漬し引上
げ、余分なスラリーを吹き飛ばした後、５００℃×２時
間の焼成処理（大気中）を行なった。各ハニカム担体へ
の触媒粉の担持量はハニカム重量の３５〜４０ｗｔ％と
なるようにした。

【００６０】

【表４】そして、各ハニカム触媒について、Ａ／Ｆ＝１４．７
（λ＝１）相当のモデルガス、Ａ／Ｆ＝２２（リーン）
相当のモデルガスを用い、それぞれＳＶ＝５５０００〜
６００００ｈ^-1として、浄化率５０％が得られるときの
触媒入口ガス温度を測定した。結果は表５に示されてい
る。

【００６１】

【表５】表５によれば、平均粒径が小さい金属含有シリケートを
用いると、排気ガスがリーンのときのＮＯｘ浄化特性を
損なうことなく、λ＝１のときに低い温度から触媒活性
が得られ、排気ガスの浄化に有利になることがわかる。
すなわち、金属含有シリケートＡ，Ｂを用いた場合は、
ライトオフ温度が金属含有シリケートＣを用いた場合に
比べて、ＨＣでは２５〜２８℃、ＣＯでは１４〜１７
℃、ＮＯｘでは１８〜２５℃それぞれ低温側にずれてい
る。

【００６２】さらに、かかる観点からさらに実験を進め
たところ、金属含有シリケートの平均粒径が０．５〜
１．５μｍ、粒度分布が０．１〜５μｍのとき、さらに
は平均粒径が０．５〜１．０μｍ、粒度分布が０．１〜
２．５μｍのときに好結果が得られることが判明した。

【図面の簡単な説明】

【図１】スプレードライ装置の構成図

【図２】雰囲気温度及びノズル回転数がＮＯｘ浄化率に
及ぼす影響を示すグラフ図

【図３】乾燥室下の触媒粉受けに得られた触媒粉の粒度
分布を示す図

【図４】サイクロン下の触媒粉受けに得られた触媒粉の
粒度分布を示す図

【図５】バグフィルタ下の触媒粉受けに得られた触媒粉
の粒度分布を示す図

【図６】スラリーの活性種濃度（貴金属担持量）と粘度
との関係を示すグラフ図

【図７】スラリーの粘度と乾燥室下の触媒粉受けの触媒
粉収率との関係を示すグラフ図

【図８】平均粒径０．８μｍの金属含有シリケート粒子
構造を示す電子顕微鏡写真

【図９】平均粒径０．６μｍの金属含有シリケート粒子
構造を示す電子顕微鏡写真

【図１０】平均粒径３．８μｍの金属含有シリケート粒
子構造を示す電子顕微鏡写真

【符号の説明】

１スラリータンク２チューブポンプ３乾燥室４電気ヒータ５一次サイクロン６バグフィルタ７排気ファン８アトマイザー９熱風室 12 排気装置 13，17，18 触媒粉受け

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｊ 29/74 ＺＡＢＡ 9343−4Ｇ (72)発明者岩国秀治広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者市川智士広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者重津雅彦広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性種の溶液に粉末状の担体を分散させ
てスラリーを形成し、該スラリーを液滴状態にして熱風
と接触させ急速乾燥させることを特徴とする排気ガス浄
化用触媒の製造方法。
【請求項２】上記スラリーは噴霧によって液滴状態に
する請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項３】上記活性種の溶液は、溶媒が互いに異な
る複数の活性種溶液の混合液である請求項１又は請求項
２に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項４】上記活性種の溶液には有機溶媒が含まれ
ていて、上記液滴と熱風とが接触する雰囲気温度が１４
０〜１９０℃である請求項２に記載の排気ガス浄化用触
媒の製造方法。
【請求項５】上記粉末状担体の粒径が１〜６μｍであ
る請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の排気ガス
浄化用触媒の製造方法。
【請求項６】上記スラリーの粘度が２０〜６０ｃｐｓ
である請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の排気
ガス浄化用触媒の製造方法。