JPH08164332A - 窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置 - Google Patents
窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置Info
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- JPH08164332A JPH08164332A JP6308707A JP30870794A JPH08164332A JP H08164332 A JPH08164332 A JP H08164332A JP 6308707 A JP6308707 A JP 6308707A JP 30870794 A JP30870794 A JP 30870794A JP H08164332 A JPH08164332 A JP H08164332A
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- nox
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- rhodium
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Abstract
(57)【要約】
【目的】自動車の内燃機関から排出される排気ガス中の
ＮＯｘを比較的高い温度でも吸着することができる新し
い窒素酸化物吸着剤を提供する。 【構成】酸化セリウムにロジウムを担持されることによ
って窒素酸化物吸着剤を構成する。
ＮＯｘを比較的高い温度でも吸着することができる新し
い窒素酸化物吸着剤を提供する。 【構成】酸化セリウムにロジウムを担持されることによ
って窒素酸化物吸着剤を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物吸着剤及び窒
素酸化物吸着浄化装置に関する。
素酸化物吸着浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジンのような移動式エンジ
ンでは、その排気通路に設けられた三元触媒によって窒
素酸化物（以下、単にＮＯｘという場合がある）が浄化
されている。しかし、排気ガス中の酸素濃度が高くなる
希薄空燃比で運転されるエンジンの場合、上記三元触媒
ではＮＯｘを効率良く浄化することができない。
ンでは、その排気通路に設けられた三元触媒によって窒
素酸化物（以下、単にＮＯｘという場合がある）が浄化
されている。しかし、排気ガス中の酸素濃度が高くなる
希薄空燃比で運転されるエンジンの場合、上記三元触媒
ではＮＯｘを効率良く浄化することができない。
【０００３】これに対して、ゼオライトに貴金属を担持
させてなるＮＯｘ分解触媒が知られており、このものに
よれば排気ガス中の酸素濃度が高い場合でもＮＯｘを浄
化することができる。しかし、このものでもＮＯｘ浄化
率の向上には限界がある。
させてなるＮＯｘ分解触媒が知られており、このものに
よれば排気ガス中の酸素濃度が高い場合でもＮＯｘを浄
化することができる。しかし、このものでもＮＯｘ浄化
率の向上には限界がある。
【０００４】また、特開平５−３０２５０８号公報に
は、アルミナに、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び
希土類金属から選ばれた少なくとも一の金属とＰｔのよ
うな貴金属とを担持させてなるＮＯｘ吸収剤が開示され
ている。このＮＯｘ吸収剤は、酸素濃度が高いときに排
気ガス中のＮＯｘを吸収し、酸素濃度が低くなるとＮＯ
ｘを放出するが、この放出したＮＯｘを上記貴金属の触
媒作用によって還元分解する、ということであり、ゼオ
ライトに貴金属を担持させてなるＮＯｘ分解触媒と組み
合わせて使用される。
は、アルミナに、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び
希土類金属から選ばれた少なくとも一の金属とＰｔのよ
うな貴金属とを担持させてなるＮＯｘ吸収剤が開示され
ている。このＮＯｘ吸収剤は、酸素濃度が高いときに排
気ガス中のＮＯｘを吸収し、酸素濃度が低くなるとＮＯ
ｘを放出するが、この放出したＮＯｘを上記貴金属の触
媒作用によって還元分解する、ということであり、ゼオ
ライトに貴金属を担持させてなるＮＯｘ分解触媒と組み
合わせて使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のＮＯｘ
吸収剤は、ＮＯｘ分解触媒と組み合わせることによって
排気ガスの酸素濃度が高いときにＮＯｘ吸収剤が吸収す
べきＮＯｘ量を低減すること、及び吸収したＮＯｘを当
該吸収剤によってさらに分解することを目的とするもの
であるが、本発明は、これとは観点を異にし、排気ガス
中のＮＯｘを比較的高い温度でも吸着することができる
新しい窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置を
提供することを課題とするものである。
吸収剤は、ＮＯｘ分解触媒と組み合わせることによって
排気ガスの酸素濃度が高いときにＮＯｘ吸収剤が吸収す
べきＮＯｘ量を低減すること、及び吸収したＮＯｘを当
該吸収剤によってさらに分解することを目的とするもの
であるが、本発明は、これとは観点を異にし、排気ガス
中のＮＯｘを比較的高い温度でも吸着することができる
新しい窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置を
提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明者
は、上記課題に対して金属を無機多孔質体に担持させて
なる種々の材料を用いて排気ガスのＮＯｘ減少率を調べ
ていたところ、ロジウムと酸化セリウムとの組み合わせ
において高いＮＯｘ減少率を示すことを見出だした。こ
の点につき、さらに実験・検討を進めたところ、この組
み合わせでは、例えばアルミナに貴金属を担持させてな
る三元触媒や、ゼオライトに貴金属を担持させてなるＮ
Ｏｘ分解触媒とは異なり、ＮＯｘが分解されているとい
うよりはＮＯｘが当該材料に吸着されているというべき
であることが判明し、本発明を完成するに至ったもので
ある。以下、各請求項に係る発明を具体的に説明する。
は、上記課題に対して金属を無機多孔質体に担持させて
なる種々の材料を用いて排気ガスのＮＯｘ減少率を調べ
ていたところ、ロジウムと酸化セリウムとの組み合わせ
において高いＮＯｘ減少率を示すことを見出だした。こ
の点につき、さらに実験・検討を進めたところ、この組
み合わせでは、例えばアルミナに貴金属を担持させてな
る三元触媒や、ゼオライトに貴金属を担持させてなるＮ
Ｏｘ分解触媒とは異なり、ＮＯｘが分解されているとい
うよりはＮＯｘが当該材料に吸着されているというべき
であることが判明し、本発明を完成するに至ったもので
ある。以下、各請求項に係る発明を具体的に説明する。
【０００７】＜請求項１に係る発明＞この発明は、酸化
セリウムにロジウムが担持されてなることを特徴とする
窒素酸化物吸着剤である。
セリウムにロジウムが担持されてなることを特徴とする
窒素酸化物吸着剤である。
【０００８】この窒素酸化物が高いＮＯｘ吸着能をもつ
ことは後述する実施例で明らかになるが、その理由はま
だ明らかでない。酸化セリウムのみではＮＯｘの吸着は
あまり見られず、また、酸化セリウムに他の貴金属（Ｐ
ｔ等）、あるいはＣｕ等の遷移金属、Ｍｇ等の典型元素
を担持させても同様のＮＯｘ吸着能は得られない。さら
にゼオライトにロジウムを担持させてなるものでもＮＯ
ｘの吸着能はそれほど高くない。このことから、この酸
化セリウムとロジウムとの間で何らかの特有の相互作用
があって、酸化セリウムのＮＯｘ吸着能が高まっている
ものと考えられる。
ことは後述する実施例で明らかになるが、その理由はま
だ明らかでない。酸化セリウムのみではＮＯｘの吸着は
あまり見られず、また、酸化セリウムに他の貴金属（Ｐ
ｔ等）、あるいはＣｕ等の遷移金属、Ｍｇ等の典型元素
を担持させても同様のＮＯｘ吸着能は得られない。さら
にゼオライトにロジウムを担持させてなるものでもＮＯ
ｘの吸着能はそれほど高くない。このことから、この酸
化セリウムとロジウムとの間で何らかの特有の相互作用
があって、酸化セリウムのＮＯｘ吸着能が高まっている
ものと考えられる。
【０００９】ここに、上記窒素酸化物吸着剤は、硝酸ロ
ジウム水溶液等のロジウム溶液と酸化セリウム粉末とを
合わせてなるものを蒸発乾固させる乾固法、あるいはス
プレードライ法等によって調製することができる。
ジウム水溶液等のロジウム溶液と酸化セリウム粉末とを
合わせてなるものを蒸発乾固させる乾固法、あるいはス
プレードライ法等によって調製することができる。
【００１０】＜請求項２に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている窒素酸化物吸着剤がモノリス
担体に担持されてなり、上記ロジウム量が上記モノリス
担体１Ｌ当たり０．１〜２．０ｇであることを特徴とす
る窒素酸化物吸着浄化装置である。
請求項１に記載されている窒素酸化物吸着剤がモノリス
担体に担持されてなり、上記ロジウム量が上記モノリス
担体１Ｌ当たり０．１〜２．０ｇであることを特徴とす
る窒素酸化物吸着浄化装置である。
【００１１】ここに、上記窒素酸化物吸着剤をモノリス
担体に担持させるのは、モノリス担体であれば、小型化
・軽量化が図れ、しかも自動車のエンジンの排気通路に
設ける場合の背圧も小さいためである。そして、上記ロ
ジウム量を上記数値範囲に設定しているのは、０．１ｇ
／Ｌ未満では酸化セリウム単独の場合に比べてＮＯｘ吸
着能がそれほど高くならず、一方、２．０ｇ／Ｌよりも
多くなってもＮＯｘ吸着能の向上効果を多くは望むこと
ができないためである。
担体に担持させるのは、モノリス担体であれば、小型化
・軽量化が図れ、しかも自動車のエンジンの排気通路に
設ける場合の背圧も小さいためである。そして、上記ロ
ジウム量を上記数値範囲に設定しているのは、０．１ｇ
／Ｌ未満では酸化セリウム単独の場合に比べてＮＯｘ吸
着能がそれほど高くならず、一方、２．０ｇ／Ｌよりも
多くなってもＮＯｘ吸着能の向上効果を多くは望むこと
ができないためである。
【００１２】上記窒素酸化物吸着剤のモノリス担体への
担持には、ウォッシュコート法を採用することができ、
また、後述する実施例のように、酸化セリウムのみを先
にモノリス担体にウォッシュコートし、該コート層にロ
ジウム溶液を含浸させる方法を採用することも好適であ
る。
担持には、ウォッシュコート法を採用することができ、
また、後述する実施例のように、酸化セリウムのみを先
にモノリス担体にウォッシュコートし、該コート層にロ
ジウム溶液を含浸させる方法を採用することも好適であ
る。
【００１３】＜請求項３に係る発明＞この発明は、上記
請求項１に記載されている窒素酸化物吸着剤がモノリス
担体に担持されてなり、上記ロジウム量が上記モノリス
担体１Ｌ当たり０．４５〜２．０ｇであることを特徴と
する窒素酸化物吸着浄化装置である。
請求項１に記載されている窒素酸化物吸着剤がモノリス
担体に担持されてなり、上記ロジウム量が上記モノリス
担体１Ｌ当たり０．４５〜２．０ｇであることを特徴と
する窒素酸化物吸着浄化装置である。
【００１４】当該発明において、ロジウム量を０．４５
ｇ／Ｌ以上としているのは、この値よりも低くなるとＮ
Ｏｘ吸着能の低下が大きくなるためである。その意味で
はロジウム吸着量を０．５ｇ／Ｌ以上とする方がより好
ましい。
ｇ／Ｌ以上としているのは、この値よりも低くなるとＮ
Ｏｘ吸着能の低下が大きくなるためである。その意味で
はロジウム吸着量を０．５ｇ／Ｌ以上とする方がより好
ましい。
【００１５】＜請求項４に係る発明＞この発明は、上記
請求項３に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置にお
いて、酸化セリウム１００重量部に対しロジウム量が
０．３２〜１．４３重量部であることを特徴とする。
請求項３に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置にお
いて、酸化セリウム１００重量部に対しロジウム量が
０．３２〜１．４３重量部であることを特徴とする。
【００１６】ロジウムの量を上記数値範囲に設定してい
るのは、０．３２重量部未満になるとＮＯｘ吸着能の低
下が大きくなるためであり、一方、１．４３重量部より
も多くなってもＮＯｘ吸着能の向上効果があまり望めな
いためである。
るのは、０．３２重量部未満になるとＮＯｘ吸着能の低
下が大きくなるためであり、一方、１．４３重量部より
も多くなってもＮＯｘ吸着能の向上効果があまり望めな
いためである。
【００１７】＜請求項５に係る発明＞この発明は、希薄
空燃比で運転されるエンジンの排気通路に設けられるこ
とを特徴とする請求項１に記載されている窒素酸化物吸
着剤である。
空燃比で運転されるエンジンの排気通路に設けられるこ
とを特徴とする請求項１に記載されている窒素酸化物吸
着剤である。
【００１８】このように、上記請求項１に記載されてい
る窒素酸化物吸着剤の用途を希薄空燃比で運転されるエ
ンジンの排気ガス浄化用とするのは、その排気ガスは酸
素濃度が高く、従来の三元触媒ではＮＯｘを実質的に分
解することができず、また、従来のゼオライトに貴金属
を担持させた触媒ではＮＯｘの浄化が不充分になるのに
対し、当該吸着剤によれば、その場合の未浄化ＮＯｘの
排出防止に有効となるからである。
る窒素酸化物吸着剤の用途を希薄空燃比で運転されるエ
ンジンの排気ガス浄化用とするのは、その排気ガスは酸
素濃度が高く、従来の三元触媒ではＮＯｘを実質的に分
解することができず、また、従来のゼオライトに貴金属
を担持させた触媒ではＮＯｘの浄化が不充分になるのに
対し、当該吸着剤によれば、その場合の未浄化ＮＯｘの
排出防止に有効となるからである。
【００１９】＜請求項６に係る発明＞この発明は、希薄
空燃比で運転されるエンジンの排気通路に設けられるこ
とを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一に記
載されている窒素酸化物吸着浄化装置である。
空燃比で運転されるエンジンの排気通路に設けられるこ
とを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一に記
載されている窒素酸化物吸着浄化装置である。
【００２０】この発明の場合も、請求項５に係る発明と
同じ理由から上記請求項２乃至請求項４のいずれか一に
記載されている窒素酸化物吸着浄化装置の用途を希薄空
燃比で運転されるエンジンの排気ガス浄化用とするもの
である。
同じ理由から上記請求項２乃至請求項４のいずれか一に
記載されている窒素酸化物吸着浄化装置の用途を希薄空
燃比で運転されるエンジンの排気ガス浄化用とするもの
である。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、酸化セリ
ウムにロジウムを担持させてなるから高いＮＯｘ吸着能
が得られ、排気ガス中の酸素濃度が高い場合でも大気中
にＮＯｘが排出される量を減らすことかできる。
ウムにロジウムを担持させてなるから高いＮＯｘ吸着能
が得られ、排気ガス中の酸素濃度が高い場合でも大気中
にＮＯｘが排出される量を減らすことかできる。
【００２２】請求項２に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている窒素酸化物吸着剤をモノリス担体に
担持させ、且つロジウム量をモノリス担体１Ｌ当たり
０．１〜２．０ｇとしたから、移動式エンジンから排出
されるＮＯｘの吸着に有利になるとともに、高いＮＯｘ
吸着能が得られる。
１に記載されている窒素酸化物吸着剤をモノリス担体に
担持させ、且つロジウム量をモノリス担体１Ｌ当たり
０．１〜２．０ｇとしたから、移動式エンジンから排出
されるＮＯｘの吸着に有利になるとともに、高いＮＯｘ
吸着能が得られる。
【００２３】請求項３に係る発明によれば、上記請求項
１に記載されている窒素酸化物吸着剤をモノリス担体に
担持させ、ロジウム量をモノリス担体１Ｌ当たり０．４
５〜２．０ｇとしたから、高いＮＯｘ吸着能を得る上で
さらに有利になる。
１に記載されている窒素酸化物吸着剤をモノリス担体に
担持させ、ロジウム量をモノリス担体１Ｌ当たり０．４
５〜２．０ｇとしたから、高いＮＯｘ吸着能を得る上で
さらに有利になる。
【００２４】請求項４に係る発明によれば、上記請求項
３に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置において、
酸化セリウム１００重量部に対しロジウム量を０．３２
〜１．４３重量部としたから、高いＮＯｘ吸着能が得ら
れる。
３に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置において、
酸化セリウム１００重量部に対しロジウム量を０．３２
〜１．４３重量部としたから、高いＮＯｘ吸着能が得ら
れる。
【００２５】請求項５に係る発明によれば、請求項１に
記載されている窒素酸化物吸着剤を希薄空燃比で運転さ
れるエンジンの排気通路に設けるようにし、請求項６に
係る発明によれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一
に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置を希薄空燃比
で運転されるエンジンの排気通路に設けるようにしたか
ら、排気ガス中の酸素濃度が高い場合でも未浄化ＮＯｘ
の排出を防止することができる。
記載されている窒素酸化物吸着剤を希薄空燃比で運転さ
れるエンジンの排気通路に設けるようにし、請求項６に
係る発明によれば、請求項２乃至請求項４のいずれか一
に記載されている窒素酸化物吸着浄化装置を希薄空燃比
で運転されるエンジンの排気通路に設けるようにしたか
ら、排気ガス中の酸素濃度が高い場合でも未浄化ＮＯｘ
の排出を防止することができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２７】−窒素酸化物吸着浄化装置の調製− 酸化セリウム（以下、単にセリアという）粉末を用意
し、バインダーとして水和アルミナを当該酸化セリウム
に対して２０ｗｔ％となるように加えた。この混合物に
適量の水を加えてスラリーを得た。このスラリーに４０
０セル／inch2 のコージェライト製ハニカム担体（モノ
リス担体）を浸漬して引上げ、余分なスラリーをエアブ
ローで吹き飛ばし、乾燥させた後、大気中で５００℃×
２時間の焼成を行なった。上記混合物の担持量は上記ハ
ニカム担体の３０ｗｔ％となるようにした。
し、バインダーとして水和アルミナを当該酸化セリウム
に対して２０ｗｔ％となるように加えた。この混合物に
適量の水を加えてスラリーを得た。このスラリーに４０
０セル／inch2 のコージェライト製ハニカム担体（モノ
リス担体）を浸漬して引上げ、余分なスラリーをエアブ
ローで吹き飛ばし、乾燥させた後、大気中で５００℃×
２時間の焼成を行なった。上記混合物の担持量は上記ハ
ニカム担体の３０ｗｔ％となるようにした。
【００２８】次に所定濃度の硝酸ロジウム水溶液を調製
し、上述の混合物を担持させたハニカム担体に上記硝酸
ロジウム水溶液を含浸させ、２００℃で充分に乾燥させ
た後、大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことに
より、ハニカム担体１Ｌ当たりのセリア担持量が１４０
ｇ、ハニカム担体１Ｌ当たりのＲｈ担持量が８ｇの窒素
酸化物吸着浄化装置を得た。
し、上述の混合物を担持させたハニカム担体に上記硝酸
ロジウム水溶液を含浸させ、２００℃で充分に乾燥させ
た後、大気中で５００℃×２時間の焼成を行なうことに
より、ハニカム担体１Ｌ当たりのセリア担持量が１４０
ｇ、ハニカム担体１Ｌ当たりのＲｈ担持量が８ｇの窒素
酸化物吸着浄化装置を得た。
【００２９】−窒素酸化物吸着浄化装置の評価− 上記窒素酸化物吸着浄化装置を常圧固定床流通式ガス反
応装置に組み込み、ＨＣ５００ｐｐｍ、ＮＯ２５０ｐｐ
ｍ及び酸素７％を含むモデルガスを空間速度２５０００
ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率を測定し
た。すなわち、モデルガスをヒータによって予め４００
℃の加熱しておき、その温度から毎分２０℃の速度で温
度を下げながら、同時にＮＯｘの濃度を分析する、とい
う方法を採用した。
応装置に組み込み、ＨＣ５００ｐｐｍ、ＮＯ２５０ｐｐ
ｍ及び酸素７％を含むモデルガスを空間速度２５０００
ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率を測定し
た。すなわち、モデルガスをヒータによって予め４００
℃の加熱しておき、その温度から毎分２０℃の速度で温
度を下げながら、同時にＮＯｘの濃度を分析する、とい
う方法を採用した。
【００３０】結果は比較例と共に図１に示されている。
同図において、Ｒｈ／Ｃｅは上記実施例、Ｒｈ／Ｚ及び
Ｃｅは比較例である。ここに、Ｒｈ及びＰｔはロジウム
及び白金の各元素記号、Ｃｅはセリアの省略記号、Ｚは
ゼオライトの省略記号であり、比較例Ｃｅはセリアのみ
を担体に担持しＲｈを担持させていないもの（ブランク
であり、セリア量は１４０ｇ／Ｌ）、比較例Ｒｈ／Ｚは
セリアに代えてゼオライトを用いる他は実施例と同様に
調製したもの（Ｒｈ量は８ｇ／Ｌ、ゼオライト量は１４
０ｇ／Ｌ）、比較例Ｐｔ／ＣｅはＲｈに代えて白金を担
持させた他は実施例と同様に調製したもの（Ｐｔ量は８
ｇ／Ｌ、セリア量は１４０ｇ／Ｌ）である。
同図において、Ｒｈ／Ｃｅは上記実施例、Ｒｈ／Ｚ及び
Ｃｅは比較例である。ここに、Ｒｈ及びＰｔはロジウム
及び白金の各元素記号、Ｃｅはセリアの省略記号、Ｚは
ゼオライトの省略記号であり、比較例Ｃｅはセリアのみ
を担体に担持しＲｈを担持させていないもの（ブランク
であり、セリア量は１４０ｇ／Ｌ）、比較例Ｒｈ／Ｚは
セリアに代えてゼオライトを用いる他は実施例と同様に
調製したもの（Ｒｈ量は８ｇ／Ｌ、ゼオライト量は１４
０ｇ／Ｌ）、比較例Ｐｔ／ＣｅはＲｈに代えて白金を担
持させた他は実施例と同様に調製したもの（Ｐｔ量は８
ｇ／Ｌ、セリア量は１４０ｇ／Ｌ）である。
【００３１】図１によれば、実施例Ｒｈ／Ｃｅと比較例
Ｃｅ（セリアのみ）との比較によってセリアにＲｈを担
持させることがＮＯｘ量を大きく減少させる上で有効で
あることがわかり、実施例Ｒｈ／Ｃｅと比較例Ｒｈ／Ｚ
（ゼオライトにＲｈを担持）との比較によってセリアを
担持母材とする方がＮＯｘ量を大きく減少させる上で有
効であることがわかり、実施例Ｒｈ／Ｃｅと比較例Ｐｔ
／Ｃｅ（セリアに白金を担持）との比較により、セリア
に担持させる貴金属はＲｈの方が良いことがわかる。
Ｃｅ（セリアのみ）との比較によってセリアにＲｈを担
持させることがＮＯｘ量を大きく減少させる上で有効で
あることがわかり、実施例Ｒｈ／Ｃｅと比較例Ｒｈ／Ｚ
（ゼオライトにＲｈを担持）との比較によってセリアを
担持母材とする方がＮＯｘ量を大きく減少させる上で有
効であることがわかり、実施例Ｒｈ／Ｃｅと比較例Ｐｔ
／Ｃｅ（セリアに白金を担持）との比較により、セリア
に担持させる貴金属はＲｈの方が良いことがわかる。
【００３２】−ＮＯｘの吸着の確認− 上記結果からは実施例のものがＮＯｘを分解しているの
か、ＮＯｘを吸着しているのかが明瞭でないが、図２に
よればそれが明らかになる。すなわち、同図は上記実施
例Ｒｈ／Ｃｅを常圧固定床流通式ガス反応装置に組み込
み、ＨＣ５０００ｐｐｍ、ＮＯ２５０ｐｐｍ及びＯ2 ７
％を含むモデルガスを空間速度２５０００ｈ-1で流通さ
せ、且つその際に該モデルガスの温度をヒータによって
漸次高めていき、４００℃になった時点で加熱を停止す
るようにし、当該ハニカムから流出するガスのＮＯ濃度
の経時変化を調べたものである。
か、ＮＯｘを吸着しているのかが明瞭でないが、図２に
よればそれが明らかになる。すなわち、同図は上記実施
例Ｒｈ／Ｃｅを常圧固定床流通式ガス反応装置に組み込
み、ＨＣ５０００ｐｐｍ、ＮＯ２５０ｐｐｍ及びＯ2 ７
％を含むモデルガスを空間速度２５０００ｈ-1で流通さ
せ、且つその際に該モデルガスの温度をヒータによって
漸次高めていき、４００℃になった時点で加熱を停止す
るようにし、当該ハニカムから流出するガスのＮＯ濃度
の経時変化を調べたものである。
【００３３】同図によれば、当該ハニカムに流入するガ
スが所定の温度（３００℃弱）になるまでは該流入ガス
のＮＯｘ濃度２５０ｐｐｍよりも流出ガスのＮＯｘ濃度
が低くなっているが、上記温度を越えると、流入ガスの
ＮＯｘ濃度２５０ｐｐｍよりも流出ガスのＮＯｘ濃度が
高くなっている。これは当該ハニカムからＮＯｘが放出
されていることを意味し、その放出量が比較的多いこと
から、この実施例ではＮＯｘの顕著な吸着現象を生じて
いることがわかる。
スが所定の温度（３００℃弱）になるまでは該流入ガス
のＮＯｘ濃度２５０ｐｐｍよりも流出ガスのＮＯｘ濃度
が低くなっているが、上記温度を越えると、流入ガスの
ＮＯｘ濃度２５０ｐｐｍよりも流出ガスのＮＯｘ濃度が
高くなっている。これは当該ハニカムからＮＯｘが放出
されていることを意味し、その放出量が比較的多いこと
から、この実施例ではＮＯｘの顕著な吸着現象を生じて
いることがわかる。
【００３４】−Ｒｈ量（ＲｈとＣｅＯ2 との比率）がＮ
Ｏｘの吸着に及ぼす影響− 上記実施例の調製法に基づいて、Ｒｈ担持量がハニカム
担体１Ｌ当たり０．１〜２．０ｇの窒素酸化物吸着浄化
装置を得た。セリアの担持量はいずれもハニカム担体１
Ｌ当たり１４０ｇである。従って、例えばＲｈ担持量が
１ｇ／Ｌであるとき、セリア１００重量部に対してＲｈ
が約０．７１重量部担持されていることになる。
Ｏｘの吸着に及ぼす影響− 上記実施例の調製法に基づいて、Ｒｈ担持量がハニカム
担体１Ｌ当たり０．１〜２．０ｇの窒素酸化物吸着浄化
装置を得た。セリアの担持量はいずれもハニカム担体１
Ｌ当たり１４０ｇである。従って、例えばＲｈ担持量が
１ｇ／Ｌであるとき、セリア１００重量部に対してＲｈ
が約０．７１重量部担持されていることになる。
【００３５】そうして、上記各窒素酸化物吸着浄化装置
を常圧固定床流通式ガス反応装置に組み込み、表１に示
す組成のモデルガス（Ａ／Ｆ＝２２相当）を空間速度２
５０００ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率
を先の場合と同様の方法によって測定した。結果は図３
に示されている。
を常圧固定床流通式ガス反応装置に組み込み、表１に示
す組成のモデルガス（Ａ／Ｆ＝２２相当）を空間速度２
５０００ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率
を先の場合と同様の方法によって測定した。結果は図３
に示されている。
【００３６】
【表１】
【００３７】図３によれば、Ｒｈ量が増大するにつれて
ＮＯｘ減少率が高くなっており、また、低温側でのＮＯ
ｘ減少率が高くなっている。表２は流入ガス温度３００
℃でのＮＯｘ減少率を比較したものであり、図４はそれ
を図示したものである。
ＮＯｘ減少率が高くなっており、また、低温側でのＮＯ
ｘ減少率が高くなっている。表２は流入ガス温度３００
℃でのＮＯｘ減少率を比較したものであり、図４はそれ
を図示したものである。
【００３８】
【表２】
【００３９】上記表２及び図４によれば、Ｒｈ量が０．
５ｇ／Ｌになるまでは該Ｒｈ量の増大に伴うＮＯｘ減少
率の上昇度が比較的急あるが、０．５ｇ／Ｌ以降は該上
昇度が緩やかになっている。これらから、Ｒｈ量が０．
４５ｇ／Ｌ（セリア１００重量部に対しＲｈが０．３２
重量部）以上あれば高いＮＯｘ吸着能が得られること、
特に０．５ｇ／Ｌ以上が好適であることがわかる。ま
た、Ｒｈ量を２．０ｇ／Ｌ（同じく１．４３重量部）よ
りも多くしてもＮＯｘ吸着能はそれほど高くならないこ
とがわかる。
５ｇ／Ｌになるまでは該Ｒｈ量の増大に伴うＮＯｘ減少
率の上昇度が比較的急あるが、０．５ｇ／Ｌ以降は該上
昇度が緩やかになっている。これらから、Ｒｈ量が０．
４５ｇ／Ｌ（セリア１００重量部に対しＲｈが０．３２
重量部）以上あれば高いＮＯｘ吸着能が得られること、
特に０．５ｇ／Ｌ以上が好適であることがわかる。ま
た、Ｒｈ量を２．０ｇ／Ｌ（同じく１．４３重量部）よ
りも多くしてもＮＯｘ吸着能はそれほど高くならないこ
とがわかる。
【００４０】−Ｐｔの添加がＮＯｘの吸着に及ぼす影響
− 上記実施例の調製法において、硝酸ロジウム水溶液の含
浸に際して該水溶液にＰｔ水溶液（テトラアンミン白金
塩化物）を所定量加えることによって、Ｐｔ担持量が互
いに異なる幾つかの窒素酸化物吸着浄化装置を得た。い
ずれもセリア担持量は１４０ｇ／Ｌ、Ｒｈ担持量は０．
５ｇ／Ｌであり、Ｐｔ担持量については０〜１．０の範
囲で変えた。そして、各窒素酸化物吸着浄化装置の降温
時におけるＮＯｘ減少率を表１のモデルガスを用い先の
場合と同じ条件及び方法によって調べた。結果は図５に
示されている。
− 上記実施例の調製法において、硝酸ロジウム水溶液の含
浸に際して該水溶液にＰｔ水溶液（テトラアンミン白金
塩化物）を所定量加えることによって、Ｐｔ担持量が互
いに異なる幾つかの窒素酸化物吸着浄化装置を得た。い
ずれもセリア担持量は１４０ｇ／Ｌ、Ｒｈ担持量は０．
５ｇ／Ｌであり、Ｐｔ担持量については０〜１．０の範
囲で変えた。そして、各窒素酸化物吸着浄化装置の降温
時におけるＮＯｘ減少率を表１のモデルガスを用い先の
場合と同じ条件及び方法によって調べた。結果は図５に
示されている。
【００４１】同図によれば、基本的にはＰｔ量が多くな
るに従ってＮＯｘ減少率が低くなっている。表３は流入
ガス温度３００℃でのＮＯｘ減少率を比較したものであ
り、図６はそれを図示したものである。
るに従ってＮＯｘ減少率が低くなっている。表３は流入
ガス温度３００℃でのＮＯｘ減少率を比較したものであ
り、図６はそれを図示したものである。
【００４２】
【表３】
【００４３】上記表３及び図６によれば、Ｐｔ量は０．
０５ｇ／Ｌ以下（Ｒｈとの比率でいえばＲｈの１／１０
以下）が高いＮＯｘ吸着能を得る上で有利であることが
わかる。
０５ｇ／Ｌ以下（Ｒｈとの比率でいえばＲｈの１／１０
以下）が高いＮＯｘ吸着能を得る上で有利であることが
わかる。
【００４４】−空燃比がＮＯｘの吸着に及ぼす影響− 先の実施例Ｒｈ／Ｃｅ（Ｒｈ量０．５ｇ／Ｌ，セリア量
１４０ｇ／Ｌ）を常圧固定床流通式ガス反応装置に組み
込み、表１に示す組成のモデルガス（但し、Ａ／Ｆ＝１
６となるように酸素濃度を調整した）を空間速度２５０
００ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率を先
の場合と同様の方法によって測定した。結果を先のＡ／
Ｆ＝２２のものと併せて図７に示す。同図にから、当該
実施例ではＡ／Ｆの値が変わっても酸素過剰雰囲気での
ＮＯｘの吸着特性には影響がほとんど出ないこと、つま
り、酸素過剰雰囲気でのＮＯｘの吸着に好適であること
がわかる。
１４０ｇ／Ｌ）を常圧固定床流通式ガス反応装置に組み
込み、表１に示す組成のモデルガス（但し、Ａ／Ｆ＝１
６となるように酸素濃度を調整した）を空間速度２５０
００ｈ-1で流通させ、降温時におけるＮＯｘ減少率を先
の場合と同様の方法によって測定した。結果を先のＡ／
Ｆ＝２２のものと併せて図７に示す。同図にから、当該
実施例ではＡ／Ｆの値が変わっても酸素過剰雰囲気での
ＮＯｘの吸着特性には影響がほとんど出ないこと、つま
り、酸素過剰雰囲気でのＮＯｘの吸着に好適であること
がわかる。
【００４５】−自動車エンジンのＮＯｘを実際に浄化す
る場合− 図１，３，５，７の各図から明らかなように、当該発明
の吸着剤ないしは吸着浄化装置は低温側でのＮＯｘの吸
着能があまり高くない。従って、自動車エンジンのＮＯ
ｘを浄化する場合には、図８に示すように、当該吸着浄
化装置１と低温で活性を示すＮＯｘ分解触媒２とを併用
し、前者をエンジン３の排気通路４の上流側に、後者を
その下流側に配置することが好ましい。かかる低温型Ｎ
Ｏｘ分解触媒２としては、例えば、ゼオライトにＰｔ等
の貴金属を担持させたものが好適である。
る場合− 図１，３，５，７の各図から明らかなように、当該発明
の吸着剤ないしは吸着浄化装置は低温側でのＮＯｘの吸
着能があまり高くない。従って、自動車エンジンのＮＯ
ｘを浄化する場合には、図８に示すように、当該吸着浄
化装置１と低温で活性を示すＮＯｘ分解触媒２とを併用
し、前者をエンジン３の排気通路４の上流側に、後者を
その下流側に配置することが好ましい。かかる低温型Ｎ
Ｏｘ分解触媒２としては、例えば、ゼオライトにＰｔ等
の貴金属を担持させたものが好適である。
【図１】実施例と比較例のＮＯｘ減少特性を示すグラフ
図
図
【図２】モデルガスの温度及びＮＯｘ濃度の経時変化を
示すグラフ図
示すグラフ図
【図３】種々のＲｈ量でのＮＯｘ減少特性を示すグラフ
図
図
【図４】Ｒｈ量とＮＯｘ減少率との関係を示すグラフ図
【図５】種々のＰｔ量でのＮＯｘ減少特性を示すグラフ
図
図
【図６】Ｐｔ量とＮＯｘ減少率との関係を示すグラフ図
【図７】Ａ／Ｆ＝１６とＡ／Ｆ＝２２でのＮＯｘ減少特
性を示すグラフ図
性を示すグラフ図
【図８】窒素酸化物吸着浄化装置の使用例を示すブロッ
ク図
ク図
１ 窒素酸化物吸着浄化装置 ２ 低温型ＮＯｘ分解触媒 ３ エンジン ４ 排気通路
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 Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｆ０１Ｎ 3/08 ＺＡＢ Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 酸化セリウムにロジウムが担持されてな
ることを特徴とする窒素酸化物吸着剤。 - 【請求項２】 請求項１に記載されている窒素酸化物吸
着剤がモノリス担体に担持されてなり、上記ロジウム量
が上記モノリス担体１Ｌ当たり０．１〜２．０ｇである
ことを特徴とする窒素酸化物吸着浄化装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載されている窒素酸化物吸
着剤がモノリス担体に担持されてなり、上記ロジウム量
が上記モノリス担体１Ｌ当たり０．４５〜２．０ｇであ
ることを特徴とする窒素酸化物吸着浄化装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載されている窒素酸化物吸
着浄化装置において、酸化セリウム１００重量部に対し
ロジウム量が０．３２〜１．４３重量部であることを特
徴とする窒素酸化物吸着浄化装置。 - 【請求項５】 希薄空燃比で運転されるエンジンの排気
通路に設けられることを特徴とする請求項１に記載され
ている窒素酸化物吸着剤。 - 【請求項６】 希薄空燃比で運転されるエンジンの排気
通路に設けられることを特徴とする請求項２乃至請求項
４のいずれか一に記載されている窒素酸化物吸着浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308707A JPH08164332A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308707A JPH08164332A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164332A true JPH08164332A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=17984312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6308707A Pending JPH08164332A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窒素酸化物吸着剤及び窒素酸化物吸着浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08164332A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644250A (en) * | 1987-03-05 | 1989-01-09 | Toyota Central Res & Dev | Catalyst for cleaning exhaust gas and its production |
| JPH0372947A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-28 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
| JPH08117600A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP6308707A patent/JPH08164332A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644250A (en) * | 1987-03-05 | 1989-01-09 | Toyota Central Res & Dev | Catalyst for cleaning exhaust gas and its production |
| JPH0372947A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-28 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
| JPH08117600A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |