JPH08266900A - 排ガス浄化触媒とその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化触媒とその製造方法Info
- Publication number
- JPH08266900A JPH08266900A JP7072765A JP7276595A JPH08266900A JP H08266900 A JPH08266900 A JP H08266900A JP 7072765 A JP7072765 A JP 7072765A JP 7276595 A JP7276595 A JP 7276595A JP H08266900 A JPH08266900 A JP H08266900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- rare earth
- nitrogen oxides
- earth metal
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】窒素酸化物を高効率に浄化するための排ガス浄
化方法を提供する。 【構成】無機物担体上にＰｔと希土類金属とＳｒ及びＦ
ｅを担持した内燃機関の酸素を含む燃焼排気ガス浄化触
媒。 【効果】本発明によれば、酸素を含む排ガスから、窒素
酸化物を高効率で浄化することができる。
化方法を提供する。 【構成】無機物担体上にＰｔと希土類金属とＳｒ及びＦ
ｅを担持した内燃機関の酸素を含む燃焼排気ガス浄化触
媒。 【効果】本発明によれば、酸素を含む排ガスから、窒素
酸化物を高効率で浄化することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素を含む燃焼排ガス
の浄化触媒及び浄化方法であって、特に窒素酸化物を効
果的に還元浄化する触媒及びその製造方法に関するもの
である。
の浄化触媒及び浄化方法であって、特に窒素酸化物を効
果的に還元浄化する触媒及びその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関から排出される排気
ガスには、窒素酸化物等が含まれ、それらは人体に有害
であるに加え酸性雨など地球環境破壊の原因となる。そ
こで、排ガス中の窒素酸化物を浄化する方法について種
々検討がなされている。
ガスには、窒素酸化物等が含まれ、それらは人体に有害
であるに加え酸性雨など地球環境破壊の原因となる。そ
こで、排ガス中の窒素酸化物を浄化する方法について種
々検討がなされている。
【０００３】現在、自動車においてはエンジンの空燃比
はストイキつまり理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４.７ ：空気
Ａと燃料Ｆの重量比）付近に設定され、生成する排ガス
は貴金属（ロジウム，パラジウム，白金）を主体とした
三元触媒で窒素酸化物を窒素に還元、炭化水素，一酸化
炭素は酸化することにより浄化している。
はストイキつまり理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４.７ ：空気
Ａと燃料Ｆの重量比）付近に設定され、生成する排ガス
は貴金属（ロジウム，パラジウム，白金）を主体とした
三元触媒で窒素酸化物を窒素に還元、炭化水素，一酸化
炭素は酸化することにより浄化している。
【０００４】ところで、自動車については、近年、燃料
消費率低減の観点から、空燃比を理論空燃比（１４.７
）以上とする希薄燃焼（リーンバーン）エンジンの開
発が進められ、その普及が期待されている。しかし、リ
ーンバーンエンジンでは、理論空燃比に比べ排ガス中に
酸素が（少なくとも０.５ ％以上）含まれるため、現用
の三元触媒では炭化水素と一酸化炭素の酸化が主として
進行し、窒素酸化物の還元を効果的に行うことができな
い。
消費率低減の観点から、空燃比を理論空燃比（１４.７
）以上とする希薄燃焼（リーンバーン）エンジンの開
発が進められ、その普及が期待されている。しかし、リ
ーンバーンエンジンでは、理論空燃比に比べ排ガス中に
酸素が（少なくとも０.５ ％以上）含まれるため、現用
の三元触媒では炭化水素と一酸化炭素の酸化が主として
進行し、窒素酸化物の還元を効果的に行うことができな
い。
【０００５】一方、ディーゼル自動車等のディーゼルエ
ンジンは従来より酸素過剰の高空燃比で運転されてい
る。従って、上記三元触媒の適用が出来ず、有効な窒素
酸化物の低減法を見出せないでいる。
ンジンは従来より酸素過剰の高空燃比で運転されてい
る。従って、上記三元触媒の適用が出来ず、有効な窒素
酸化物の低減法を見出せないでいる。
【０００６】現在実用化されている窒素酸化物の除去方
法の一つに、Ｖ2Ｏ3−ＴｉＯ2 触媒を用いたＮＨ3 還元
法がある。この方法は、排ガス中に多量の酸素が共存し
ても窒素酸化物を除去できる特徴がある。しかしながら
この方法は、有害物質であるＮＨ3 を使用すること、及
びＮＨ3 供給タンクを必要とするため自動車等の移動式
小型内燃機関には利用されにくい。
法の一つに、Ｖ2Ｏ3−ＴｉＯ2 触媒を用いたＮＨ3 還元
法がある。この方法は、排ガス中に多量の酸素が共存し
ても窒素酸化物を除去できる特徴がある。しかしながら
この方法は、有害物質であるＮＨ3 を使用すること、及
びＮＨ3 供給タンクを必要とするため自動車等の移動式
小型内燃機関には利用されにくい。
【０００７】そこで、近年、酸素過剰共存下の酸化雰囲
気において、ＮＨ3 を使わずに窒素酸化物を浄化する触
媒の研究が盛んに行われている。その中でも、排ガス中
に含まれる炭化水素と酸素を利用して窒素酸化物を除去
する方法が注目されている。現在、そのような触媒とし
て、ゼオライトに銅を担持した触媒（特開平4− 21914
1号公報、第６９回触媒討論会予行集３Ｆ１０８（１９
９２））やゼオライトにコバルト，希土類，銅およびま
たはロジウムを含む触媒（特開平4−219147号公報）ま
た、バリウム酸化物，ランタン酸化物および白金からな
る触媒（特開平5−261287 号）が報告されている。
気において、ＮＨ3 を使わずに窒素酸化物を浄化する触
媒の研究が盛んに行われている。その中でも、排ガス中
に含まれる炭化水素と酸素を利用して窒素酸化物を除去
する方法が注目されている。現在、そのような触媒とし
て、ゼオライトに銅を担持した触媒（特開平4− 21914
1号公報、第６９回触媒討論会予行集３Ｆ１０８（１９
９２））やゼオライトにコバルト，希土類，銅およびま
たはロジウムを含む触媒（特開平4−219147号公報）ま
た、バリウム酸化物，ランタン酸化物および白金からな
る触媒（特開平5−261287 号）が報告されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の触媒およ
びその製造方法は以下の問題点を有する。
びその製造方法は以下の問題点を有する。
【０００９】ゼオライトに銅を担持した触媒（特開平1
−151706 号公報）は、銅の窒素酸化物に対する特異な
吸着特性から比較的低温度域において高い性能を示す
が、触媒作用を示す温度域（温度ウインドウ）が狭い。
そこで、温度ウインドウの拡大の検討が進められ、例え
ばゼオライトにコバルト，希土類，銅，ロジウムを含む
触媒（特開平4−219147 号公報）が提案されている。し
かし、ゼオライト系の触媒は多量の水が共存すると触媒
活性が低下するという問題がある（第６９回触媒討論会
予行集３Ｆ１０８（１９９２））。この問題についても
鋭意検討が進められているが、担体であるゼオライトの
水熱耐久性を大幅に改善することは現在まで成功してい
ない。リーンバーン自動車用をはじめとする高空燃費で
運転される内燃機関触媒の排ガス浄化には、広温度域で
の高窒素酸化物浄化性能と高耐久性が具備されなければ
ならない。
−151706 号公報）は、銅の窒素酸化物に対する特異な
吸着特性から比較的低温度域において高い性能を示す
が、触媒作用を示す温度域（温度ウインドウ）が狭い。
そこで、温度ウインドウの拡大の検討が進められ、例え
ばゼオライトにコバルト，希土類，銅，ロジウムを含む
触媒（特開平4−219147 号公報）が提案されている。し
かし、ゼオライト系の触媒は多量の水が共存すると触媒
活性が低下するという問題がある（第６９回触媒討論会
予行集３Ｆ１０８（１９９２））。この問題についても
鋭意検討が進められているが、担体であるゼオライトの
水熱耐久性を大幅に改善することは現在まで成功してい
ない。リーンバーン自動車用をはじめとする高空燃費で
運転される内燃機関触媒の排ガス浄化には、広温度域で
の高窒素酸化物浄化性能と高耐久性が具備されなければ
ならない。
【００１０】一方、バリウム酸化物，ランタン酸化物お
よび白金からなる触媒（特開平5−261287号）は、自動
車のリーン運転時に窒素酸化物を吸蔵し理論空燃費（酸
素濃度０.５ ％以下）運転時に放出して還元するもので
ある。本触媒は巧妙な着想により得られたものである
が、酸素共存下で窒素酸化物を還元浄化する触媒に対す
る要求をいささかも軽減するものではない。
よび白金からなる触媒（特開平5−261287号）は、自動
車のリーン運転時に窒素酸化物を吸蔵し理論空燃費（酸
素濃度０.５ ％以下）運転時に放出して還元するもので
ある。本触媒は巧妙な着想により得られたものである
が、酸素共存下で窒素酸化物を還元浄化する触媒に対す
る要求をいささかも軽減するものではない。
【００１１】本発明の目的は、酸素を含む燃焼排ガスの
浄化触媒及びその製造方法であって、特に窒素酸化物を
効果的に還元浄化する触媒及びその製造方法を提供する
ことにある。
浄化触媒及びその製造方法であって、特に窒素酸化物を
効果的に還元浄化する触媒及びその製造方法を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的の
達成を可能ならしめる触媒について鋭意検討を進めた結
果、無機物担体上にＰｔとＳｒと希土類金属とＦｅを担
持した触媒が有効であることを見出した。
達成を可能ならしめる触媒について鋭意検討を進めた結
果、無機物担体上にＰｔとＳｒと希土類金属とＦｅを担
持した触媒が有効であることを見出した。
【００１３】本発明は、内燃機関から排出される酸素を
含む排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒で
あって、無機物担体上にＰｔとＳｒと希土類金属とＦｅ
を担持したことを特徴とする。
含む排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒で
あって、無機物担体上にＰｔとＳｒと希土類金属とＦｅ
を担持したことを特徴とする。
【００１４】上記無機物担体としては、Ａｌ2Ｏ3，Ｔｉ
Ｏ2 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ等の多孔質金属酸化
物が適用できるが、Ａｌ2Ｏ3において良好な窒素酸化物
浄化性能と比較的高い耐熱性が両立する。また、Ａｌ2
Ｏ3はその構造により、α，γ，θ等に分類され、いず
れの構造も本発明に適用可能であるが、γ型を用いた場
合相対的に高い窒素酸化物浄化性能を得た。
Ｏ2 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ等の多孔質金属酸化
物が適用できるが、Ａｌ2Ｏ3において良好な窒素酸化物
浄化性能と比較的高い耐熱性が両立する。また、Ａｌ2
Ｏ3はその構造により、α，γ，θ等に分類され、いず
れの構造も本発明に適用可能であるが、γ型を用いた場
合相対的に高い窒素酸化物浄化性能を得た。
【００１５】本発明は、無機物担体上にＰｔとＳｒと希
土類金属とＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む
排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒におい
て、該無機物担体に酸化アルミニウム好ましくはγアル
ミナを適用することを特徴とする。
土類金属とＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む
排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒におい
て、該無機物担体に酸化アルミニウム好ましくはγアル
ミナを適用することを特徴とする。
【００１６】また、前記希土類金属としては、Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｙ，Ｐｒ，Ｎｄ等が好結果を与えるが、Ｃｅが特に
好適である。
ｅ，Ｙ，Ｐｒ，Ｎｄ等が好結果を与えるが、Ｃｅが特に
好適である。
【００１７】本発明は、無機物担体上にＰｔとＳｒと希
土類金属とＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む
排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒におい
て、希土類金属がＣｅであることを特徴とする。
土類金属とＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む
排ガス中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒におい
て、希土類金属がＣｅであることを特徴とする。
【００１８】本発明の燃焼排ガス浄化触媒を製造するた
めに用いる金属化合物は、当該金属の硝酸塩，酢酸塩，
塩化物，硫酸塩，炭酸塩等であるが、本発明はこれらの
金属塩の種類に限定されるものではない。
めに用いる金属化合物は、当該金属の硝酸塩，酢酸塩，
塩化物，硫酸塩，炭酸塩等であるが、本発明はこれらの
金属塩の種類に限定されるものではない。
【００１９】前記触媒の製造にあたっては、無機物担体
上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒを担持
し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅを担持した
場合特に高い窒素酸化物浄化性能が得られる。
上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒを担持
し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅを担持した
場合特に高い窒素酸化物浄化性能が得られる。
【００２０】本発明は、本発明の触媒製造にあたって無
機物担体上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒ
を担持し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅを担
持することを特徴とする。
機物担体上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒ
を担持し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅを担
持することを特徴とする。
【００２１】上記触媒製造において、ＰｔやＦｅ，希土
類金属やＳｒを担持する方法として、含浸法，湿式ある
いは乾式の混練法等の従来公知の方法が適用できる。ま
た、共沈法，ゾルゲル法等を用いて無機物担体に触媒活
性成分を担持あるいは含ませることもできる。
類金属やＳｒを担持する方法として、含浸法，湿式ある
いは乾式の混練法等の従来公知の方法が適用できる。ま
た、共沈法，ゾルゲル法等を用いて無機物担体に触媒活
性成分を担持あるいは含ませることもできる。
【００２２】また、本発明の触媒製造にあたっては、無
機物担体に、希土類化合物の溶液を含浸すること、該希
土類化合物が分解する温度において該希土類含浸物を焼
成すること、Ｓｒ化合物の溶液を該希土類含有焼成物に
含浸すること、該Ｓｒ化合物が分解する温度において該
Ｓｒ含浸物を焼成すること、Ｐｔの化合物の溶液を該希
土類およびＳｒ含有焼成物に含浸すること、該Ｐｔ化合
物が分解する温度において該Ｐｔ含浸物を焼成するこ
と、Ｆｅの化合物の溶液を該希土類およびＳｒおよびＰ
ｔ含有焼成物に含浸すること、該Ｆｅ化合物が分解する
温度において該Ｆｅ含浸物を焼成することの各工程を含
むことができる。
機物担体に、希土類化合物の溶液を含浸すること、該希
土類化合物が分解する温度において該希土類含浸物を焼
成すること、Ｓｒ化合物の溶液を該希土類含有焼成物に
含浸すること、該Ｓｒ化合物が分解する温度において該
Ｓｒ含浸物を焼成すること、Ｐｔの化合物の溶液を該希
土類およびＳｒ含有焼成物に含浸すること、該Ｐｔ化合
物が分解する温度において該Ｐｔ含浸物を焼成するこ
と、Ｆｅの化合物の溶液を該希土類およびＳｒおよびＰ
ｔ含有焼成物に含浸すること、該Ｆｅ化合物が分解する
温度において該Ｆｅ含浸物を焼成することの各工程を含
むことができる。
【００２３】さらに、前記触媒において、各担持成分の
組成比としては、無機物担体１００重量部に対し、Ｐｔ
を０.１ 〜３重量部、希土類金属を３〜３０重量部、Ｓ
ｒを５〜４０重量部、Ｆｅを０〜１０重量部とするとき
に良好な窒素酸化物浄化性能が得られる。
組成比としては、無機物担体１００重量部に対し、Ｐｔ
を０.１ 〜３重量部、希土類金属を３〜３０重量部、Ｓ
ｒを５〜４０重量部、Ｆｅを０〜１０重量部とするとき
に良好な窒素酸化物浄化性能が得られる。
【００２４】本発明は、無機物担体上にＰｔとＳｒとＣ
ｅとＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒において、無
機物担体１００重量部に対し、Ｐｔを０.１ 〜３重量
部、希土類金属を３〜３０重量部、Ｓｒを５〜４０重量
部、Ｆｅを０〜１０重量部担持したことを、特に無機物
担体１００重量部に対しＦｅを０〜１０重量部担持した
ことを特徴とする。
ｅとＦｅを担持したことを特徴とする酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を浄化する排ガス浄化触媒において、無
機物担体１００重量部に対し、Ｐｔを０.１ 〜３重量
部、希土類金属を３〜３０重量部、Ｓｒを５〜４０重量
部、Ｆｅを０〜１０重量部担持したことを、特に無機物
担体１００重量部に対しＦｅを０〜１０重量部担持した
ことを特徴とする。
【００２５】本発明による触媒は、粉末，粒状，ペレッ
ト状，ハニカム状等の各種に形状で使用することができ
る。
ト状，ハニカム状等の各種に形状で使用することができ
る。
【００２６】本発明の触媒をハニカム状で使用するにあ
たっては、ハニカム状触媒基体に先ず無機物担体をコー
トし、続いて該無機物担体上に希土類金属，Ｓｒ,Ｐｔ,
Ｆｅを担持する方法に加え、先ず、無機物担体上に希土
類金属を担持し、続いてＳｒを担持し、さらに続いてＰ
ｔ、最後にＦｅを担持して得た触媒粉末を、コーディエ
ライトあるいは金属のハニカム状触媒基体にコートする
方法が適用でき、後者でより高い窒素酸化物浄化性能を
得ることができる。
たっては、ハニカム状触媒基体に先ず無機物担体をコー
トし、続いて該無機物担体上に希土類金属，Ｓｒ,Ｐｔ,
Ｆｅを担持する方法に加え、先ず、無機物担体上に希土
類金属を担持し、続いてＳｒを担持し、さらに続いてＰ
ｔ、最後にＦｅを担持して得た触媒粉末を、コーディエ
ライトあるいは金属のハニカム状触媒基体にコートする
方法が適用でき、後者でより高い窒素酸化物浄化性能を
得ることができる。
【００２７】内燃機関から排出される酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を浄化する触媒の製造方法であって、前
記無機物担体上に、先ず、希土類金属を担持し、続いて
Ｓｒを担持し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅ
を担持して得た触媒粉末を、コーディエライト製あるい
はメタル製のハニカム触媒基体にコートするハニカム状
触媒の製造法も本発明の範疇にある。
中の窒素酸化物を浄化する触媒の製造方法であって、前
記無機物担体上に、先ず、希土類金属を担持し、続いて
Ｓｒを担持し、さらに続いてＰｔを担持し、最後にＦｅ
を担持して得た触媒粉末を、コーディエライト製あるい
はメタル製のハニカム触媒基体にコートするハニカム状
触媒の製造法も本発明の範疇にある。
【００２８】
【作用】酸素及び炭化水素共存下における窒素酸化物還
元浄化の反応メカニズムは、現在のところ明らかになっ
ていない。そこで、先人の研究例，仮説の設定，試行錯
誤法、等に基づき鋭意研究に努めた結果、無機物担体に
希土類金属，アルカリ土類金属，ＰｔおよびＦｅを担持
した触媒を用いることで、燃焼排ガス２００℃〜４００
℃において、高い窒素酸化物の浄化能力を示すことを見
出した。
元浄化の反応メカニズムは、現在のところ明らかになっ
ていない。そこで、先人の研究例，仮説の設定，試行錯
誤法、等に基づき鋭意研究に努めた結果、無機物担体に
希土類金属，アルカリ土類金属，ＰｔおよびＦｅを担持
した触媒を用いることで、燃焼排ガス２００℃〜４００
℃において、高い窒素酸化物の浄化能力を示すことを見
出した。
【００２９】ＳｒとＰｔとは７００℃以下で固溶体を形
成することが知られている。従って、ＳｒとＰｔは、互
いに近接しながら担体上に分散して、多数の活性点を確
保できる可能性が考えられる。また、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属は窒素酸化物の吸着能力を有し、Ｐ
ｔは窒素酸化物の浄化能力を有する。ＳｒとＰｔが固溶
体またはそれに近い状態となることで、Ｓｒへ吸着した
窒素酸化物をＰｔ上で効率良く浄化することができると
考えられる。Ｓｒの上にＰｔを担持させる方がより効果
的であるのは、窒素酸化物浄化の活性成分であるＰｔが
ガス相に近い方が、還元剤としての炭化水素と接触しや
すくなるためと考えられる。
成することが知られている。従って、ＳｒとＰｔは、互
いに近接しながら担体上に分散して、多数の活性点を確
保できる可能性が考えられる。また、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属は窒素酸化物の吸着能力を有し、Ｐ
ｔは窒素酸化物の浄化能力を有する。ＳｒとＰｔが固溶
体またはそれに近い状態となることで、Ｓｒへ吸着した
窒素酸化物をＰｔ上で効率良く浄化することができると
考えられる。Ｓｒの上にＰｔを担持させる方がより効果
的であるのは、窒素酸化物浄化の活性成分であるＰｔが
ガス相に近い方が、還元剤としての炭化水素と接触しや
すくなるためと考えられる。
【００３０】希土類金属は触媒の耐熱性や耐久性を向上
させることが特徴である。希土類金属として、Ｃｅ，Ｌ
ａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒ等があるが、上記ＳｒＰｔとの組
合せでは、ＣｅまたはＬａが良好であった。特に、Ｃｅ
との組合せが最適であった。Ｃｅは無機物担体上では酸
化Ｃｅとして存在している。酸化Ｃｅは優れた酸素スト
レージ効果を有することが知られている。担体上に酸化
Ｃｅを含有させて、燃焼排ガス中の酸素を担体側へ引き
付けることで、Ｐｔ周辺に局所的な酸素希薄状態が形成
できると考えられる。
させることが特徴である。希土類金属として、Ｃｅ，Ｌ
ａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｐｒ等があるが、上記ＳｒＰｔとの組
合せでは、ＣｅまたはＬａが良好であった。特に、Ｃｅ
との組合せが最適であった。Ｃｅは無機物担体上では酸
化Ｃｅとして存在している。酸化Ｃｅは優れた酸素スト
レージ効果を有することが知られている。担体上に酸化
Ｃｅを含有させて、燃焼排ガス中の酸素を担体側へ引き
付けることで、Ｐｔ周辺に局所的な酸素希薄状態が形成
できると考えられる。
【００３１】さらに、ＦｅはＦｅ2Ｏ3，Ｆｅ3Ｏ4等の酸
化物として各種の触媒作用を示すことが知られている。
また、担体Ａｌ2Ｏ3とＦｅとの相互作用により、安定な
γ−Ｆｅ2Ｏ3が得られることも知られている。γ−Ｆｅ
2Ｏ3は水性ガス転化反応に有効であり、水とＣＯから水
素を発生することが可能である。これらの性質により、
燃焼排ガス中の水とＣＯから、強い還元能力を持つ水素
を供給している可能性がある。
化物として各種の触媒作用を示すことが知られている。
また、担体Ａｌ2Ｏ3とＦｅとの相互作用により、安定な
γ−Ｆｅ2Ｏ3が得られることも知られている。γ−Ｆｅ
2Ｏ3は水性ガス転化反応に有効であり、水とＣＯから水
素を発生することが可能である。これらの性質により、
燃焼排ガス中の水とＣＯから、強い還元能力を持つ水素
を供給している可能性がある。
【００３２】上記の各作用により、無機物担体に希土類
金属を含有させた後、アルカリ土類金属、続いてＰｔ、
そして最後にＦｅを含有させた触媒は、効率良く窒素酸
化物を浄化することが可能になると解される。
金属を含有させた後、アルカリ土類金属、続いてＰｔ、
そして最後にＦｅを含有させた触媒は、効率良く窒素酸
化物を浄化することが可能になると解される。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
するが、本発明は、これらの実施例によって制限される
ものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載された精
神に逸脱しない範囲で変更できるものである。
するが、本発明は、これらの実施例によって制限される
ものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載された精
神に逸脱しない範囲で変更できるものである。
【００３４】（実施例１）粒径１mm以上２mm未満のγ−
Ａｌ2Ｏ3に硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、約１００℃で約２
時間乾燥後、約６００℃で２時間焼成した。続いて、硝
酸ストロンチウム水溶液を含浸し同様に乾燥，焼成を行
った。さらにジニトロジアンミンＰｔ硝酸溶液を同様に
含浸，乾燥，焼成した。最後に硝酸Ｆｅ水溶液を同様に
含浸，乾燥，焼成した。以上により、γ−Ａｌ2Ｏ3１０
０に対して、Ｐｔ１.６ｗｔ％ ，Ｓｒ３０ｗｔ％，Ｃｅ
１２ｗｔ％およびＦｅ５ｗｔ％を含有する実施例触媒１
を得た。
Ａｌ2Ｏ3に硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、約１００℃で約２
時間乾燥後、約６００℃で２時間焼成した。続いて、硝
酸ストロンチウム水溶液を含浸し同様に乾燥，焼成を行
った。さらにジニトロジアンミンＰｔ硝酸溶液を同様に
含浸，乾燥，焼成した。最後に硝酸Ｆｅ水溶液を同様に
含浸，乾燥，焼成した。以上により、γ−Ａｌ2Ｏ3１０
０に対して、Ｐｔ１.６ｗｔ％ ，Ｓｒ３０ｗｔ％，Ｃｅ
１２ｗｔ％およびＦｅ５ｗｔ％を含有する実施例触媒１
を得た。
【００３５】同様の方法で、硝酸Ｃｅ水溶液に替わり硝
酸Ｌａ溶液を用いてＬａを１２ｗｔ％含有させた実施例
触媒２を得た。
酸Ｌａ溶液を用いてＬａを１２ｗｔ％含有させた実施例
触媒２を得た。
【００３６】実施例触媒１と同様の方法で、Ｆｅを含有
させない実施例触媒３を得た。
させない実施例触媒３を得た。
【００３７】（実験例１）上記実施例触媒について次の
条件で窒素酸化物の浄化性能試験を行った。触媒３cm3
を、パイレックス製反応管に充填した。これを、電気炉
で外部から加熱し、１５０℃にした後、酸素をほとんど
含まない排ガスのモデルガス（ＮＯ：0.1vol％，Ｃ
3Ｈ6：０.０５vol％，ＣＯ：０.６vol％，Ｏ2：０.６vo
l％，水蒸気１０vol％，窒素残部；以下ストイキモデル
排ガス）を空間速度60,000ｈ-1 で流通させつつ、１０
℃／ｍの速度で５５０℃まで昇温して、ストイキ排ガス
の昇温法による反応を行わせた。室温まで冷却後、再
び、電気炉により外部から加熱して３００℃にした後、
酸素を過剰に含む排ガスのモデルガス（ＮＯ：０.０６v
ol％，Ｃ3Ｈ6：０.０４vol％，ＣＯ：０.１vol％，ＣＯ
2：１０vol％，Ｏ2：４vol％，水蒸気１０vol％，残部
窒素；以下リーンモデル排ガス）を空間速度60,000ｈ-1
で流通させて、リーン排ガスの定常反応（３００℃一
定）を行わせた。
条件で窒素酸化物の浄化性能試験を行った。触媒３cm3
を、パイレックス製反応管に充填した。これを、電気炉
で外部から加熱し、１５０℃にした後、酸素をほとんど
含まない排ガスのモデルガス（ＮＯ：0.1vol％，Ｃ
3Ｈ6：０.０５vol％，ＣＯ：０.６vol％，Ｏ2：０.６vo
l％，水蒸気１０vol％，窒素残部；以下ストイキモデル
排ガス）を空間速度60,000ｈ-1 で流通させつつ、１０
℃／ｍの速度で５５０℃まで昇温して、ストイキ排ガス
の昇温法による反応を行わせた。室温まで冷却後、再
び、電気炉により外部から加熱して３００℃にした後、
酸素を過剰に含む排ガスのモデルガス（ＮＯ：０.０６v
ol％，Ｃ3Ｈ6：０.０４vol％，ＣＯ：０.１vol％，ＣＯ
2：１０vol％，Ｏ2：４vol％，水蒸気１０vol％，残部
窒素；以下リーンモデル排ガス）を空間速度60,000ｈ-1
で流通させて、リーン排ガスの定常反応（３００℃一
定）を行わせた。
【００３８】以上の操作により浄化された窒素酸化物の
濃度を、化学発光法で測定し、NOx浄化率を求めた。Ｎ
Ｏｘ浄化率は触媒層入口に対する出口での窒素酸化物の
除去率で定義し、次式で算出した。
濃度を、化学発光法で測定し、NOx浄化率を求めた。Ｎ
Ｏｘ浄化率は触媒層入口に対する出口での窒素酸化物の
除去率で定義し、次式で算出した。
【００３９】
【数１】
【００４０】実施例触媒１，２および３について、リー
ンモデル排ガスの定常反応（温度３００℃一定）を行わ
せた。得られたＮＯｘ浄化率を表１に示した。
ンモデル排ガスの定常反応（温度３００℃一定）を行わ
せた。得られたＮＯｘ浄化率を表１に示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】（実験例２）また、上記実施例触媒につい
て次の条件で窒素酸化物の浄化性能試験を行った。触媒
３cm3 を、パイレックス製反応管に充填した。これを、
電気炉で外部から加熱し、１５０℃にした後、酸素をほ
とんど含まない排ガスのモデルガス（ストイキモデル排
ガス）を空間速度60,000ｈ-1で流通させつつ１０℃／ｍ
の速度で５５０℃まで昇温して、ストイキ排ガスの昇温
法による反応を行わせた。続いて、触媒温度を１５０℃
まで冷却した後、酸素を過剰に含む排ガスのモデルガス
（リーンモデル排ガス）を空間速度60,000ｈ-1で流通さ
せつつ１０℃／min の速度で５５０℃まで昇温して、リ
ーン排ガスの昇温法による反応を行わせた。
て次の条件で窒素酸化物の浄化性能試験を行った。触媒
３cm3 を、パイレックス製反応管に充填した。これを、
電気炉で外部から加熱し、１５０℃にした後、酸素をほ
とんど含まない排ガスのモデルガス（ストイキモデル排
ガス）を空間速度60,000ｈ-1で流通させつつ１０℃／ｍ
の速度で５５０℃まで昇温して、ストイキ排ガスの昇温
法による反応を行わせた。続いて、触媒温度を１５０℃
まで冷却した後、酸素を過剰に含む排ガスのモデルガス
（リーンモデル排ガス）を空間速度60,000ｈ-1で流通さ
せつつ１０℃／min の速度で５５０℃まで昇温して、リ
ーン排ガスの昇温法による反応を行わせた。
【００４３】窒素酸化物濃度の測定法，除去率算出法は
実験例１と同様とした。
実験例１と同様とした。
【００４４】得られた結果を表２に示した。
【００４５】
【表２】
【００４６】（実施例２）実施例触媒１と活性成分の種
類，量，調製方法等を同じとし、Ｆｅ濃度のみを０〜１
５ｗｔ％の間で変化させて実施例触媒３〜７を得た。
類，量，調製方法等を同じとし、Ｆｅ濃度のみを０〜１
５ｗｔ％の間で変化させて実施例触媒３〜７を得た。
【００４７】実験例１に従って、リーン排ガスのＮＯｘ
浄化率を求め、表３を得た。
浄化率を求め、表３を得た。
【００４８】
【表３】
【００４９】（実施例３）実施例触媒１を７００℃また
は８５０℃で５時間空気中で焼成した後、実験例１に従
ってリーン排ガス中の浄化率を測定し、表４の結果を得
た。
は８５０℃で５時間空気中で焼成した後、実験例１に従
ってリーン排ガス中の浄化率を測定し、表４の結果を得
た。
【００５０】
【表４】
【００５１】（実施例４）粒径６μｍのγ−Ａｌ2Ｏ3に
硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、約１００℃で約２時間乾燥
後、約６００℃で２時間焼成した。続いて、硝酸Ｓｒ溶
液，ジニトロジアンミンＰｔ溶液，硝酸Ｆｅ溶液の順で
同様に水溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上によ
り、γ−Ａｌ2Ｏ3１００重量部に対して、Ｆｅ５ｗｔ
％，Ｐｔ１.６ ｗｔ％，Ｓｒ３０ｗｔ％およびＣｅ１２
ｗｔ％を含有する触媒微粉末を得た。
硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、約１００℃で約２時間乾燥
後、約６００℃で２時間焼成した。続いて、硝酸Ｓｒ溶
液，ジニトロジアンミンＰｔ溶液，硝酸Ｆｅ溶液の順で
同様に水溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上によ
り、γ−Ａｌ2Ｏ3１００重量部に対して、Ｆｅ５ｗｔ
％，Ｐｔ１.６ ｗｔ％，Ｓｒ３０ｗｔ％およびＣｅ１２
ｗｔ％を含有する触媒微粉末を得た。
【００５２】上記触媒微粉末をコージェライトハニカム
（４００セル／in2 ）にウオッシュコート（コーティン
グ量１００ｇ／ｌ−ハニカム）して実施例触媒８を得
た。
（４００セル／in2 ）にウオッシュコート（コーティン
グ量１００ｇ／ｌ−ハニカム）して実施例触媒８を得
た。
【００５３】実施例触媒８の６ccについて、実験例１と
同様の方法，条件で、リーンモデル排ガスのＮＯｘ浄化
率を測定し（３００℃一定の定常反応）、ＮＯｘ浄化率
２８％を得た。
同様の方法，条件で、リーンモデル排ガスのＮＯｘ浄化
率を測定し（３００℃一定の定常反応）、ＮＯｘ浄化率
２８％を得た。
【００５４】（実施例５）実施例触媒１と同様の組成，
調製方法で、活性成分の担持順序のみを替え、以下の比
較例触媒を得た。
調製方法で、活性成分の担持順序のみを替え、以下の比
較例触媒を得た。
【００５５】活性成分を、Ｃｅ，Ｐｔ，Ｓｒ、そしてＦ
ｅの順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒１を得
た。
ｅの順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒１を得
た。
【００５６】同様に、Ｃｅ，Ｆｅ，Ｐｔ、そしてＳｒの
順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒２を得た。
順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒２を得た。
【００５７】同様に、Ｃｅ，Ｆｅ，Ｓｒ、そしてＰｔの
順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒３を得た。
順序でγ−Ａｌ2Ｏ3に含有させ比較例触媒３を得た。
【００５８】実験例１に従って、リーン排ガスのＮＯｘ
浄化率を求め、表５の結果を得た。
浄化率を求め、表５の結果を得た。
【００５９】
【表５】
【００６０】
【発明の効果】実施例から明らかのように、本発明によ
れば、酸素を含む排ガスから、窒素酸化物を高効率で浄
化することができる。
れば、酸素を含む排ガスから、窒素酸化物を高効率で浄
化することができる。
【００６１】本発明により、リーン燃焼排ガス中の窒素
酸化物を高効率で浄化することが可能となり、自動車エ
ンジン等の内燃機関からの燃焼排ガスや調理器具などの
民生用製品からの燃焼排ガスや、工場や火力発電所のボ
イラーなどから排出される燃焼排ガスなど、広範囲の排
ガス中の窒素酸化物を効率よく浄化することが可能にな
る。
酸化物を高効率で浄化することが可能となり、自動車エ
ンジン等の内燃機関からの燃焼排ガスや調理器具などの
民生用製品からの燃焼排ガスや、工場や火力発電所のボ
イラーなどから排出される燃焼排ガスなど、広範囲の排
ガス中の窒素酸化物を効率よく浄化することが可能にな
る。
【図１】本発明の実施例に関わる排気ガス浄化触媒の概
略図である。
略図である。
１…ハニカム触媒、２…ハニカム部、３…触媒部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花岡 博史 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石川 敬郎 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小豆畑 茂 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 北原 雄一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内
Claims (6)
- 【請求項１】内燃機関から排出される排ガス中の窒素酸
化物を浄化する排ガス浄化触媒であって、無機物担体上
にＰｔとＳｒと希土類金属とＦｅを担持したことを特徴
とする酸素を含む排ガスの浄化触媒。 - 【請求項２】請求項１の触媒において、無機物担体を酸
化アルミニウムとすることを特徴とする排ガス浄化触
媒。 - 【請求項３】請求項１の触媒において、希土類金属がＣ
ｅであることを特徴とする排ガス浄化触媒。 - 【請求項４】請求項１の触媒において、無機物担体１０
０重量部に対し、Ｆｅを０〜１０重量部含むことを特徴
とする酸素を含む排ガスの浄化触媒。 - 【請求項５】内燃機関から排出される酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を浄化する触媒の製造方法であって、無
機物担体上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒ
を担持し、さらに続いてＰｔを担持し、さらにＦｅを担
持することを特徴とする排ガス浄化触媒の製造方法。 - 【請求項６】内燃機関から排出される酸素を含む排ガス
中の窒素酸化物を浄化する触媒の製造方法であって、コ
ーディエライト製ハニカム等の触媒基体に触媒をコーテ
ィングして排気浄化に供するにあたり、前記無機物担体
上に、先ず、希土類金属を担持し、続いてＳｒを担持
し、さらに続いてＰｔを担持し、さらにＦｅを担持して
得た触媒粉末を、前記触媒基体にコートすることを特徴
とする排ガス浄化触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072765A JPH08266900A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 排ガス浄化触媒とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072765A JPH08266900A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 排ガス浄化触媒とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266900A true JPH08266900A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13498803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7072765A Pending JPH08266900A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 排ガス浄化触媒とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08266900A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329604A3 (en) * | 2002-01-16 | 2004-01-28 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
| JP2007075782A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Asahi Kasei Corp | 自動車用ＮＯｘ浄化用触媒 |
| JP2009537297A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ロデイア・オペラシヨン | 特に窒素酸化物（ｎｏｘ）のトラッピングのために使用される、アルミナ、セリウムおよびバリウムおよび／またはストロンチウムに基づく組成物 |
| US10906816B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-02-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Alumina and method for producing automotive catalyst using same |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7072765A patent/JPH08266900A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329604A3 (en) * | 2002-01-16 | 2004-01-28 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
| JP2007075782A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Asahi Kasei Corp | 自動車用ＮＯｘ浄化用触媒 |
| JP2009537297A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ロデイア・オペラシヨン | 特に窒素酸化物（ｎｏｘ）のトラッピングのために使用される、アルミナ、セリウムおよびバリウムおよび／またはストロンチウムに基づく組成物 |
| JP2012167010A (ja) * | 2006-05-16 | 2012-09-06 | Rhodia Operations | 特に窒素酸化物（ｎｏｘ）のトラッピングのために使用される、アルミナ、セリウムおよびバリウムおよび／またはストロンチウムに基づく組成物 |
| US10906816B2 (en) | 2016-07-29 | 2021-02-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Alumina and method for producing automotive catalyst using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3227074B2 (ja) | リーンバーンとストイキ対応内燃機関の排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 | |
| JP3061399B2 (ja) | ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒および浄化方法 | |
| KR920009112B1 (ko) | 빈(貧) 가스 배기계용 삼원 촉매 | |
| EP0931590A1 (en) | Catalyst for purifying exhaust gas and manufacturing method thereof | |
| JP4012320B2 (ja) | 希薄燃焼エンジン用排気ガス浄化用触媒 | |
| JP2003334442A (ja) | 吸蔵還元型ＮＯｘ浄化用触媒 | |
| US5906958A (en) | Catalyst for purifying automobile exhausts and method of manufacturing the catalyst | |
| JP3374569B2 (ja) | 排ガス浄化触媒および浄化方法 | |
| JPH11276907A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JP2004176589A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH08266900A (ja) | 排ガス浄化触媒とその製造方法 | |
| JP3800200B2 (ja) | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 | |
| JPH05277376A (ja) | 窒素酸化物除去用触媒およびこれを用いてなる窒素酸化物除去方法 | |
| JP4330666B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法 | |
| JPH11244695A (ja) | 酸化触媒 | |
| JP2002168117A (ja) | 排気ガス浄化システム | |
| JP2001046870A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化システム | |
| JPH0957066A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPH08281105A (ja) | 燃焼排ガス浄化触媒 | |
| JP2000042415A (ja) | 炭化水素改質材を用いた排気ガス浄化用触媒 | |
| JP3896706B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JP2008215359A (ja) | 希薄燃焼エンジン排気ガスの浄化方法 | |
| JPH09141106A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP2000015104A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 | |
| JPH1176827A (ja) | 排気ガス浄化装置 |