JPH08281071A - 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒Info
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- JPH08281071A JPH08281071A JP7092645A JP9264595A JPH08281071A JP H08281071 A JPH08281071 A JP H08281071A JP 7092645 A JP7092645 A JP 7092645A JP 9264595 A JP9264595 A JP 9264595A JP H08281071 A JPH08281071 A JP H08281071A
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- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
- carrier
- alumina
- purified
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高価なＰｔやＲｈを使用することなく、かつス
トイキ近傍における三元触媒性能を従来と同等に維持す
るとともに、ストイキ近傍のリーン領域におけるＮＯx
浄化性能を向上させる。 【構成】Ｐｄ及びＭｏを担持した第１触媒１に排ガスを
先ず接触させ、次いでＰｄを担持した第２触媒２に接触
させる。第１触媒１でＮＯx が効率よく還元浄化され、
第２触媒２で残りのＨＣ及びＣＯが効率よく酸化浄化さ
れる。
トイキ近傍における三元触媒性能を従来と同等に維持す
るとともに、ストイキ近傍のリーン領域におけるＮＯx
浄化性能を向上させる。 【構成】Ｐｄ及びＭｏを担持した第１触媒１に排ガスを
先ず接触させ、次いでＰｄを担持した第２触媒２に接触
させる。第１触媒１でＮＯx が効率よく還元浄化され、
第２触媒２で残りのＨＣ及びＣＯが効率よく酸化浄化さ
れる。
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に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏx ）、炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の三
成分を同時に浄化する排ガス浄化方法及び排ガス浄化用
触媒に関する。
ら排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏx ）、炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の三
成分を同時に浄化する排ガス浄化方法及び排ガス浄化用
触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの内燃機関から排出される排
ガス中には、ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの有害成分が含まれて
いる。そのため、これらの有害成分を還元又は酸化して
無害な成分に変化させる必要があり、従来より排ガス浄
化用触媒が排ガス流路に配置されて用いられている。
ガス中には、ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの有害成分が含まれて
いる。そのため、これらの有害成分を還元又は酸化して
無害な成分に変化させる必要があり、従来より排ガス浄
化用触媒が排ガス流路に配置されて用いられている。
【０００３】ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯを同時に浄化する排ガ
ス浄化用触媒は一般に三元触媒と称され、例えばコージ
ェライトなどからなる耐熱性モノリス基材にγ−アルミ
ナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔質担体層に
白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒貴金属を担
持させたものが広く知られている。例えば特開昭６４−
５８３４７号公報には、触媒金属成分として少なくとも
一種の白金族元素と、活性アルミナ、酸化セリウム、バ
リウム化合物及びジルコニウム化合物を含む排ガス浄化
用触媒が開示されている。そして白金族元素としては、
ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯを同時に浄化する目的から、Ｐｔ及
びＲｈを含むことが望ましいと記載されている。
ス浄化用触媒は一般に三元触媒と称され、例えばコージ
ェライトなどからなる耐熱性モノリス基材にγ−アルミ
ナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔質担体層に
白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒貴金属を担
持させたものが広く知られている。例えば特開昭６４−
５８３４７号公報には、触媒金属成分として少なくとも
一種の白金族元素と、活性アルミナ、酸化セリウム、バ
リウム化合物及びジルコニウム化合物を含む排ガス浄化
用触媒が開示されている。そして白金族元素としては、
ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯを同時に浄化する目的から、Ｐｔ及
びＲｈを含むことが望ましいと記載されている。
【０００４】しかしながらＲｈは高価な金属であり、白
金族元素の中ではＰｔもＲｈに次いで高価であるため、
ＰｔとＲｈを含む排ガス浄化用触媒はきわめて高価とな
るという問題があった。そのためＰｔやＲｈを含まず
に、ＰｔやＲｈを含むものと同等の浄化性能をもつ排ガ
ス浄化用触媒の開発が求められていた。そこで特開平６
−９９０６９号公報には、パラジウム（Ｐｄ）、活性ア
ルミナ、酸化セリウム及び酸化バリウムを担持した排ガ
ス浄化用触媒が開示されている。この排ガス浄化用触媒
によれば、活性アルミナ、酸化セリウム及び酸化バリウ
ムがＰｄの触媒作用を補助促進するため、ＰｔやＲｈを
含む三元触媒と同等の浄化性能を示す。しかもＰｄのコ
ストはＲｈやＰｔに比べて安価であるので、安価な排ガ
ス浄化用触媒となる。
金族元素の中ではＰｔもＲｈに次いで高価であるため、
ＰｔとＲｈを含む排ガス浄化用触媒はきわめて高価とな
るという問題があった。そのためＰｔやＲｈを含まず
に、ＰｔやＲｈを含むものと同等の浄化性能をもつ排ガ
ス浄化用触媒の開発が求められていた。そこで特開平６
−９９０６９号公報には、パラジウム（Ｐｄ）、活性ア
ルミナ、酸化セリウム及び酸化バリウムを担持した排ガ
ス浄化用触媒が開示されている。この排ガス浄化用触媒
によれば、活性アルミナ、酸化セリウム及び酸化バリウ
ムがＰｄの触媒作用を補助促進するため、ＰｔやＲｈを
含む三元触媒と同等の浄化性能を示す。しかもＰｄのコ
ストはＲｈやＰｔに比べて安価であるので、安価な排ガ
ス浄化用触媒となる。
【０００５】またApplied Catalysis B:Environmental,
2(1993)131-146には、ＰｄＯ−ＭｏＯ3 ／γ−Ａｌ2 Ｏ
3 上におけるＮＯx の還元浄化作用の研究報告がある。
このＮＯx 浄化用触媒は、アルミナ担体にＰｄが２重量
％、Ｍｏが２０重量％となるように含浸されて構成さ
れ、リッチ領域におけるアンモニアの発生を抑制できる
とともに、リーン領域においてもＮＯx を効率的に還元
浄化することができる。またＰｔやＲｈを用いていない
ので、安価である。
2(1993)131-146には、ＰｄＯ−ＭｏＯ3 ／γ−Ａｌ2 Ｏ
3 上におけるＮＯx の還元浄化作用の研究報告がある。
このＮＯx 浄化用触媒は、アルミナ担体にＰｄが２重量
％、Ｍｏが２０重量％となるように含浸されて構成さ
れ、リッチ領域におけるアンモニアの発生を抑制できる
とともに、リーン領域においてもＮＯx を効率的に還元
浄化することができる。またＰｔやＲｈを用いていない
ので、安価である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平６
−９９０６９号公報に開示された排ガス浄化用触媒で
は、ストイキ近傍のリーン領域においてＰｄの酸化が生
じてＰｄ表面の活性サイトが酸素でほぼ占められるよう
になり、酸素がＮＯx よりも優先的に活性化されるた
め、その領域におけるＮＯx の還元浄化作用が低いとい
う問題があった。
−９９０６９号公報に開示された排ガス浄化用触媒で
は、ストイキ近傍のリーン領域においてＰｄの酸化が生
じてＰｄ表面の活性サイトが酸素でほぼ占められるよう
になり、酸素がＮＯx よりも優先的に活性化されるた
め、その領域におけるＮＯx の還元浄化作用が低いとい
う問題があった。
【０００７】またApplied Catalysis B:Environmental,
2(1993)131-146に記載された触媒では、リーン領域にお
けるＮＯx の浄化性能には優れているものの、ストイキ
近傍における触媒活性が低く、ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの三
成分を同時に、かつ充分高い浄化率で浄化することは困
難であった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、高価なＰｔやＲｈを使用することなく、か
つストイキ近傍におけるＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの浄化率を
従来の三元触媒と同等に維持するとともに、ストイキ近
傍のリーン領域においてＮＯ x を高い浄化率で浄化でき
るようにすることを目的とする。
2(1993)131-146に記載された触媒では、リーン領域にお
けるＮＯx の浄化性能には優れているものの、ストイキ
近傍における触媒活性が低く、ＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの三
成分を同時に、かつ充分高い浄化率で浄化することは困
難であった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、高価なＰｔやＲｈを使用することなく、か
つストイキ近傍におけるＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの浄化率を
従来の三元触媒と同等に維持するとともに、ストイキ近
傍のリーン領域においてＮＯ x を高い浄化率で浄化でき
るようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明の排ガス浄化方法は、排ガスを、担体にパラジウム
及びモリブデンを担持した第１触媒に先ず接触させ、次
いで担体にパラジウムを担持した第２触媒に接触させて
浄化することを特徴とする。そしてこの排ガス浄化方法
を遂行できる第２発明の排ガス浄化用触媒は、担体にパ
ラジウム及びモリブデンを担持した第１触媒と、担体に
パラジウムを担持した第２触媒とからなり、排ガス流路
の上流側に第１触媒を配置し下流側に第２触媒を配置し
たことを特徴とする。
発明の排ガス浄化方法は、排ガスを、担体にパラジウム
及びモリブデンを担持した第１触媒に先ず接触させ、次
いで担体にパラジウムを担持した第２触媒に接触させて
浄化することを特徴とする。そしてこの排ガス浄化方法
を遂行できる第２発明の排ガス浄化用触媒は、担体にパ
ラジウム及びモリブデンを担持した第１触媒と、担体に
パラジウムを担持した第２触媒とからなり、排ガス流路
の上流側に第１触媒を配置し下流側に第２触媒を配置し
たことを特徴とする。
【０００９】また第１発明の排ガス浄化方法を遂行でき
る第３発明の排ガス浄化用触媒は、パラジウムを担持し
た第２触媒層と、第２触媒層表面に形成されパラジウム
及びモリブデンを担持した第１触媒層と、をもつことを
特徴とする。
る第３発明の排ガス浄化用触媒は、パラジウムを担持し
た第２触媒層と、第２触媒層表面に形成されパラジウム
及びモリブデンを担持した第１触媒層と、をもつことを
特徴とする。
【００１０】
【作用】第１発明の排ガス浄化方法では、排ガスは先ず
ＰｄとＭｏを担持した第１触媒と接触する。第１触媒上
では、ＭｏとＰｄとの電子的相互作用によりＰｄ表面に
おけるＨＣ及びＣＯとＮＯx との反応性が向上すると考
えられ、その結果リーン領域においてもＮＯx を効率よ
く窒素に還元浄化することができる。
ＰｄとＭｏを担持した第１触媒と接触する。第１触媒上
では、ＭｏとＰｄとの電子的相互作用によりＰｄ表面に
おけるＨＣ及びＣＯとＮＯx との反応性が向上すると考
えられ、その結果リーン領域においてもＮＯx を効率よ
く窒素に還元浄化することができる。
【００１１】このとき、排ガス中のＨＣ及びＣＯの一部
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
ＮＯx が還元浄化された排ガスは、次いでＰｄを担持し
た第２触媒と接触される。第２触媒上では、排ガス中に
残留するＨＣ及びＣＯがＰｄによって効率よく酸化浄化
される。
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
ＮＯx が還元浄化された排ガスは、次いでＰｄを担持し
た第２触媒と接触される。第２触媒上では、排ガス中に
残留するＨＣ及びＣＯがＰｄによって効率よく酸化浄化
される。
【００１２】第２発明の排ガス浄化用触媒では、排ガス
流路の上流側にＰｄとＭｏを担持した第１触媒が配置さ
れているので、排ガスは先ず第１触媒と接触する。した
がって第１触媒上では、ＭｏとＰｄとの電子的相互作用
によりＰｄ表面におけるＨＣ及びＣＯとＮＯx との反応
性が向上すると考えられ、その結果リーン領域において
もＮＯx を効率よく窒素に還元浄化することができる。
流路の上流側にＰｄとＭｏを担持した第１触媒が配置さ
れているので、排ガスは先ず第１触媒と接触する。した
がって第１触媒上では、ＭｏとＰｄとの電子的相互作用
によりＰｄ表面におけるＨＣ及びＣＯとＮＯx との反応
性が向上すると考えられ、その結果リーン領域において
もＮＯx を効率よく窒素に還元浄化することができる。
【００１３】このとき、排ガス中のＨＣ及びＣＯの一部
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
そして第１触媒を通過してＮＯx が還元浄化された排ガ
スは、下流側に配置されＰｄを担持した第２触媒と接触
される。第２触媒上では、排ガス中に残留するＨＣ及び
ＣＯがＰｄによって効率よく酸化浄化される。
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
そして第１触媒を通過してＮＯx が還元浄化された排ガ
スは、下流側に配置されＰｄを担持した第２触媒と接触
される。第２触媒上では、排ガス中に残留するＨＣ及び
ＣＯがＰｄによって効率よく酸化浄化される。
【００１４】第３発明の排ガス浄化用触媒では、排ガス
は先ず最表面に存在する第１触媒層と接触する。第１触
媒層にはＰｄとＭｏが担持されているので、ＭｏとＰｄ
との電子的相互作用によりＰｄ表面におけるＨＣ及びＣ
ＯとＮＯx との反応性が向上すると考えられ、その結果
リーン領域においてもＮＯx を効率よく窒素に還元浄化
することができる。
は先ず最表面に存在する第１触媒層と接触する。第１触
媒層にはＰｄとＭｏが担持されているので、ＭｏとＰｄ
との電子的相互作用によりＰｄ表面におけるＨＣ及びＣ
ＯとＮＯx との反応性が向上すると考えられ、その結果
リーン領域においてもＮＯx を効率よく窒素に還元浄化
することができる。
【００１５】このとき、排ガス中のＨＣ及びＣＯの一部
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
そして第１触媒層を通過してＮＯx が還元浄化された排
ガスは、下層に位置する第２触媒層と接触される。第２
触媒層にはＰｄが担持されているので、排ガス中に残留
するＨＣ及びＣＯはＰｄによって効率よく酸化浄化され
る。
は、ＮＯx の還元剤として作用して浄化されるととも
に、排ガス中のＯ2 によっても酸化されて浄化される。
そして第１触媒層を通過してＮＯx が還元浄化された排
ガスは、下層に位置する第２触媒層と接触される。第２
触媒層にはＰｄが担持されているので、排ガス中に残留
するＨＣ及びＣＯはＰｄによって効率よく酸化浄化され
る。
【００１６】また第３発明の排ガス浄化用触媒では、第
２発明のように２種類の触媒を別々に製造し、それを排
ガス流路に分けて配置するような必要がない。したがっ
て従来と同等の大きさの排ガス浄化用触媒とすることが
でき、従来の排気浄化システムにそのまま適合させるこ
とができる。
２発明のように２種類の触媒を別々に製造し、それを排
ガス流路に分けて配置するような必要がない。したがっ
て従来と同等の大きさの排ガス浄化用触媒とすることが
でき、従来の排気浄化システムにそのまま適合させるこ
とができる。
【００１７】
〔発明の具体例〕第１触媒又は第１触媒層は、アルミ
ナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニ
ア、ゼオライトなどの材質からなる多孔質担体にＰｄと
Ｍｏが担持された構成とすることができる。担体の材質
はアルミナが特に好ましい。第１触媒又は第１触媒層に
担持されたＰｄの担持量は、担体がアルミナの場合、担
体１００ｇあたり０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。
０．１ｇ未満では所望の触媒活性が得られず、１０ｇを
超えて担持しても効果が飽和するばかりか材料コストが
増大するため好ましくない。
ナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニ
ア、ゼオライトなどの材質からなる多孔質担体にＰｄと
Ｍｏが担持された構成とすることができる。担体の材質
はアルミナが特に好ましい。第１触媒又は第１触媒層に
担持されたＰｄの担持量は、担体がアルミナの場合、担
体１００ｇあたり０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。
０．１ｇ未満では所望の触媒活性が得られず、１０ｇを
超えて担持しても効果が飽和するばかりか材料コストが
増大するため好ましくない。
【００１８】また第１触媒又は第１触媒層に担持された
Ｍｏの担持量は、Ｐｄに対してモル比で１〜２０倍とす
るのがよい。Ｐｄと同モル未満ではリーン領域における
ＮＯ x 浄化活性が低下し、モル比で２０倍を越えて担持
するとストイキにおける三元活性（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx
の浄化活性）が低下する。モル比で１０倍程度の担持量
が最適である。
Ｍｏの担持量は、Ｐｄに対してモル比で１〜２０倍とす
るのがよい。Ｐｄと同モル未満ではリーン領域における
ＮＯ x 浄化活性が低下し、モル比で２０倍を越えて担持
するとストイキにおける三元活性（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx
の浄化活性）が低下する。モル比で１０倍程度の担持量
が最適である。
【００１９】第２触媒又は第２触媒層は、アルミナ、チ
タニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、ゼオ
ライトなどの材質からなる多孔質担体にＰｄが担持され
た構成とすることができる。担体の材質はアルミナが特
に好ましい。第２触媒又は第２触媒層に担持されたＰｄ
の担持量は、担体がアルミナの場合、担体１００ｇあた
り０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。０．１ｇ未満では
所望の触媒活性が得られず、１０ｇを超えて担持しても
効果が飽和するばかりか材料コストが増大するため好ま
しくない。
タニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、ゼオ
ライトなどの材質からなる多孔質担体にＰｄが担持され
た構成とすることができる。担体の材質はアルミナが特
に好ましい。第２触媒又は第２触媒層に担持されたＰｄ
の担持量は、担体がアルミナの場合、担体１００ｇあた
り０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。０．１ｇ未満では
所望の触媒活性が得られず、１０ｇを超えて担持しても
効果が飽和するばかりか材料コストが増大するため好ま
しくない。
【００２０】第１触媒又は第２触媒は、その形状に制限
はなく、モノリス型及びペレット型などを自由に組み合
わせて用いることができる。例えばモノリス型の触媒を
製造するには、コージェライト製などのモノリス基材に
アルミナなどの担体からコート層を形成し、そのコート
層にＰｄやＭｏを含浸担持することで製造できる。基材
としては、金属箔から形成されたメタル担体基材を用い
ることもできる。
はなく、モノリス型及びペレット型などを自由に組み合
わせて用いることができる。例えばモノリス型の触媒を
製造するには、コージェライト製などのモノリス基材に
アルミナなどの担体からコート層を形成し、そのコート
層にＰｄやＭｏを含浸担持することで製造できる。基材
としては、金属箔から形成されたメタル担体基材を用い
ることもできる。
【００２１】また、コート層中にセリアや炭酸ランタ
ン、酢酸バリウムなどを含んでもよい。セリアは酸素吸
蔵・放出作用を有するので、雰囲気がストイキからずれ
た際に酸素を吸蔵・放出することで雰囲気をストイキに
保持できる効果がある。セリアの含有量としては、例え
ばアルミナ担体１００ｇに対して５０〜１５０ｇが適当
である。またバリウムやランタンは、Ｐｄとの電子的な
相互作用によりＰｄの触媒活性を高める作用があり、そ
れぞれアルミナ担体１００ｇ当たり０．２モル又は３０
ｇ程度の含有量が適当である。
ン、酢酸バリウムなどを含んでもよい。セリアは酸素吸
蔵・放出作用を有するので、雰囲気がストイキからずれ
た際に酸素を吸蔵・放出することで雰囲気をストイキに
保持できる効果がある。セリアの含有量としては、例え
ばアルミナ担体１００ｇに対して５０〜１５０ｇが適当
である。またバリウムやランタンは、Ｐｄとの電子的な
相互作用によりＰｄの触媒活性を高める作用があり、そ
れぞれアルミナ担体１００ｇ当たり０．２モル又は３０
ｇ程度の含有量が適当である。
【００２２】第１触媒層及び第２触媒層を形成するに
は、例えばコージェライト製のモノリス基材にアルミナ
などからなるスラリーをコートし、Ｐｄを含浸担持して
第２触媒層を形成する。次いで再びスラリーをコート
し、ＰｄとＭｏを含浸担持して第１触媒層を形成するこ
とで容易に製造できる。基材としてアルミナなどからな
るペレットを用いる場合には、先ずＰｄを含浸担持して
第２触媒層を形成し、次いでコート層を形成した後Ｐｄ
とＭｏを担持することで製造することができる。上記と
同様に、第１触媒層及び第２触媒層にセリアやランタ
ン、バリウムなどを含有することも好ましい。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１） （１）第１触媒粉末の調製 アルミナ担体粉末５．０ｇに濃度５０ｇ／ｌの硝酸パラ
ジウム水溶液２．５ｍｌを加え、さらに蒸留水を約５０
ｍｌ加えた後、室温において約５時間攪拌した。得られ
た懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾燥させ、大気中に
て５００℃で３時間焼成してＰｄ担持アルミナ粉末を調
製した。Ｐｄの担持量は、アルミナ担体１００ｇ当たり
金属Ｐｄとして２．５ｇである。
は、例えばコージェライト製のモノリス基材にアルミナ
などからなるスラリーをコートし、Ｐｄを含浸担持して
第２触媒層を形成する。次いで再びスラリーをコート
し、ＰｄとＭｏを含浸担持して第１触媒層を形成するこ
とで容易に製造できる。基材としてアルミナなどからな
るペレットを用いる場合には、先ずＰｄを含浸担持して
第２触媒層を形成し、次いでコート層を形成した後Ｐｄ
とＭｏを担持することで製造することができる。上記と
同様に、第１触媒層及び第２触媒層にセリアやランタ
ン、バリウムなどを含有することも好ましい。 〔実施例〕以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１） （１）第１触媒粉末の調製 アルミナ担体粉末５．０ｇに濃度５０ｇ／ｌの硝酸パラ
ジウム水溶液２．５ｍｌを加え、さらに蒸留水を約５０
ｍｌ加えた後、室温において約５時間攪拌した。得られ
た懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾燥させ、大気中に
て５００℃で３時間焼成してＰｄ担持アルミナ粉末を調
製した。Ｐｄの担持量は、アルミナ担体１００ｇ当たり
金属Ｐｄとして２．５ｇである。
【００２３】次に２．０７ｇの（ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ24
・４Ｈ2 Ｏを５０ｍｌの蒸留水に溶解し、上記Ｐｄ担持
アルミナ粉末５．０ｇを加えて、室温において約５時間
攪拌した。得られた懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾
燥させ、水素ガスを１体積％含む窒素ガス中にて５００
℃で３時間加熱して還元処理を行った。Ｍｏの担持量
は、アルミナ担体１００ｇ当たり金属Ｍｏとして２２．
５ｇである。 （２）第２触媒粉末の調製 アルミナ担体粉末５．０ｇに濃度５０ｇ／ｌの硝酸パラ
ジウム水溶液２．５ｍｌを加え、さらに蒸留水を約５０
ｍｌ加えた後、室温において約５時間攪拌した。得られ
た懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾燥させ、大気中に
て５００℃で３時間焼成した。Ｐｄの担持量は、アルミ
ナ担体１００ｇ当たり金属Ｐｄとして２．５ｇである。 （３）試験例 通常の常圧固定床流通式の反応装置を用い、図１に示す
ように第１触媒粉末１をガス流路の上流側に配置し、第
２触媒粉末２を下流側に配置した。第１触媒粉末１及び
第２触媒粉末２の使用量は、それぞれ０．２５ｇで、合
計０．５ｇである。
・４Ｈ2 Ｏを５０ｍｌの蒸留水に溶解し、上記Ｐｄ担持
アルミナ粉末５．０ｇを加えて、室温において約５時間
攪拌した。得られた懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾
燥させ、水素ガスを１体積％含む窒素ガス中にて５００
℃で３時間加熱して還元処理を行った。Ｍｏの担持量
は、アルミナ担体１００ｇ当たり金属Ｍｏとして２２．
５ｇである。 （２）第２触媒粉末の調製 アルミナ担体粉末５．０ｇに濃度５０ｇ／ｌの硝酸パラ
ジウム水溶液２．５ｍｌを加え、さらに蒸留水を約５０
ｍｌ加えた後、室温において約５時間攪拌した。得られ
た懸濁液を１１０℃で一晩加熱して乾燥させ、大気中に
て５００℃で３時間焼成した。Ｐｄの担持量は、アルミ
ナ担体１００ｇ当たり金属Ｐｄとして２．５ｇである。 （３）試験例 通常の常圧固定床流通式の反応装置を用い、図１に示す
ように第１触媒粉末１をガス流路の上流側に配置し、第
２触媒粉末２を下流側に配置した。第１触媒粉末１及び
第２触媒粉末２の使用量は、それぞれ０．２５ｇで、合
計０．５ｇである。
【００２４】そして表１に示すリッチ領域からリーン領
域までの２３種類の排気モデルガスを用い、４００℃に
て３．３リットル／ｍｉｎの流量で流して、ＨＣ，ＣＯ
及びＮＯの浄化率を測定した。結果を図２に示す。な
お、表１及び図２において、λはλ＝空燃比（Ａ／Ｆ）
／１４．６で算出される値であり、λ＜１．０がリッチ
領域、λ＝１．０がストイキ、λ＞１．０がリーン領域
である。
域までの２３種類の排気モデルガスを用い、４００℃に
て３．３リットル／ｍｉｎの流量で流して、ＨＣ，ＣＯ
及びＮＯの浄化率を測定した。結果を図２に示す。な
お、表１及び図２において、λはλ＝空燃比（Ａ／Ｆ）
／１４．６で算出される値であり、λ＜１．０がリッチ
領域、λ＝１．０がストイキ、λ＞１．０がリーン領域
である。
【００２５】
【表１】 （単位：ｖｏｌ％） （比較例１）実施例１の第２触媒粉末を比較例１の触媒
とし、これを０．２５ｇずつ上流側及び下流側に配置し
て実施例１と同様にＨＣ，ＣＯ及びＮＯの浄化率を測定
した。結果を図３に示す。 （比較例２）実施例１の第１触媒粉末を比較例１の触媒
とし、これを０．２５ｇずつ上流側及び下流側に配置し
て実施例１と同様にＨＣ，ＣＯ及びＮＯの浄化率を測定
した。結果を図４に示す。この比較例２の場合、Ｍｏの
使用量は上流側と下流側の合計となり、実施例１に比べ
て２倍の量となっている。 （評価）図２と図３を比較すると、比較例１ではリーン
領域におけるＮＯの浄化率が実施例１及び比較例２より
低いことがわかる。つまり実施例１及び比較例２のよう
にＭｏを担持することにより、リーン領域におけるＮＯ
の浄化性能が向上することが明らかである。
とし、これを０．２５ｇずつ上流側及び下流側に配置し
て実施例１と同様にＨＣ，ＣＯ及びＮＯの浄化率を測定
した。結果を図３に示す。 （比較例２）実施例１の第１触媒粉末を比較例１の触媒
とし、これを０．２５ｇずつ上流側及び下流側に配置し
て実施例１と同様にＨＣ，ＣＯ及びＮＯの浄化率を測定
した。結果を図４に示す。この比較例２の場合、Ｍｏの
使用量は上流側と下流側の合計となり、実施例１に比べ
て２倍の量となっている。 （評価）図２と図３を比較すると、比較例１ではリーン
領域におけるＮＯの浄化率が実施例１及び比較例２より
低いことがわかる。つまり実施例１及び比較例２のよう
にＭｏを担持することにより、リーン領域におけるＮＯ
の浄化性能が向上することが明らかである。
【００２６】また図２と図４を比較すると、リーン領域
のＮＯ浄化性能には差が認められないが、リッチ領域及
びストイキにおいて実施例１の方がＨＣ，ＣＯ及びＮＯ
の全ての浄化性能（三元浄化性能）に優れていることが
わかる。以上の結果より、実施例１の浄化方法によれ
ば、リッチ領域からリーン領域まで全ての領域でＨＣと
ＣＯの浄化性能に優れ、リッチ領域からストイキにおけ
るＮＯの浄化性能にも優れている。さらにストイキ近傍
のリーン領域においても高いＮＯ浄化率を示すことが明
らかであり、これらの優れた三元浄化特性は、排ガスを
先ずＰｄとＭｏを担持した第１触媒に接触させ、次いで
Ｐｄを担持した第２触媒に接触させた効果であることが
明らかである。 （実施例の態様）上記実施例では便宜上触媒粉末を用い
て試験したが、以下のような実施触媒としても同様の効
果が得られる。 （態様例１）コージェライト製のハニカム形状のモノリ
ス担体基材を用い、アルミナスラリー中に浸漬し引き上
げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成してコ
ート層を形成する。
のＮＯ浄化性能には差が認められないが、リッチ領域及
びストイキにおいて実施例１の方がＨＣ，ＣＯ及びＮＯ
の全ての浄化性能（三元浄化性能）に優れていることが
わかる。以上の結果より、実施例１の浄化方法によれ
ば、リッチ領域からリーン領域まで全ての領域でＨＣと
ＣＯの浄化性能に優れ、リッチ領域からストイキにおけ
るＮＯの浄化性能にも優れている。さらにストイキ近傍
のリーン領域においても高いＮＯ浄化率を示すことが明
らかであり、これらの優れた三元浄化特性は、排ガスを
先ずＰｄとＭｏを担持した第１触媒に接触させ、次いで
Ｐｄを担持した第２触媒に接触させた効果であることが
明らかである。 （実施例の態様）上記実施例では便宜上触媒粉末を用い
て試験したが、以下のような実施触媒としても同様の効
果が得られる。 （態様例１）コージェライト製のハニカム形状のモノリ
ス担体基材を用い、アルミナスラリー中に浸漬し引き上
げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成してコ
ート層を形成する。
【００２７】このコート層をもつ担体に、所定濃度の硝
酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後焼成して
Ｐｄを担持する。次に所定濃度の（ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ
24・４Ｈ2 Ｏ水溶液を所定量含浸させ、焼成してＭｏを
担持させる。これによりＰｄとＭｏを担持した第１触媒
が製造される。また上記と全く同様にしてＰｄのみが担
持されたモノリス触媒を製造し、それを第２触媒とす
る。そして排ガス流路の上流側に第１触媒を配置し、下
流側に第２触媒を配置することで、実施例１と同様に優
れた浄化性能を得ることができる。なお第１触媒と第２
触媒とは、図１のように直列に結合して配置してもよい
し、互いに所定距離離間して配置することもできる。 （態様例２）図５に本例の排ガス浄化用触媒の要部拡大
断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、ハニカム通路
３０をもつコージェライト製のモノリス担体基材３と、
モノリス担体基材３表面に形成されＰｄを担持した第２
触媒層４と、第２触媒層４表面に形成されＰｄとＭｏを
担持した第１触媒層５とから構成される。この排ガス浄
化用触媒は以下のようにして製造される。
酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後焼成して
Ｐｄを担持する。次に所定濃度の（ＮＨ4 ）6 Ｍｏ7 Ｏ
24・４Ｈ2 Ｏ水溶液を所定量含浸させ、焼成してＭｏを
担持させる。これによりＰｄとＭｏを担持した第１触媒
が製造される。また上記と全く同様にしてＰｄのみが担
持されたモノリス触媒を製造し、それを第２触媒とす
る。そして排ガス流路の上流側に第１触媒を配置し、下
流側に第２触媒を配置することで、実施例１と同様に優
れた浄化性能を得ることができる。なお第１触媒と第２
触媒とは、図１のように直列に結合して配置してもよい
し、互いに所定距離離間して配置することもできる。 （態様例２）図５に本例の排ガス浄化用触媒の要部拡大
断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、ハニカム通路
３０をもつコージェライト製のモノリス担体基材３と、
モノリス担体基材３表面に形成されＰｄを担持した第２
触媒層４と、第２触媒層４表面に形成されＰｄとＭｏを
担持した第１触媒層５とから構成される。この排ガス浄
化用触媒は以下のようにして製造される。
【００２８】コージェライト製のハニカム形状のモノリ
ス担体基材３を用い、アルミナスラリー中に浸漬し引き
上げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成して
コート層を形成する。このコート層をもつ担体に、所定
濃度の硝酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後
焼成してＰｄを担持した第２触媒層４を形成する。
ス担体基材３を用い、アルミナスラリー中に浸漬し引き
上げて余分なスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成して
コート層を形成する。このコート層をもつ担体に、所定
濃度の硝酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後
焼成してＰｄを担持した第２触媒層４を形成する。
【００２９】次に上記と同様にして第２触媒層４の表面
にアルミナスラリーからコート層を形成する。これに所
定濃度の硝酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その
後焼成してＰｄを担持する。次に所定濃度の（ＮＨ4 ）
6 Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ水溶液を所定量含浸させ、焼成
してＭｏを担持させる。これによりＰｄとＭｏを担持し
た第１触媒層５が形成される。
にアルミナスラリーからコート層を形成する。これに所
定濃度の硝酸パラジウム水溶液を所定量含浸させ、その
後焼成してＰｄを担持する。次に所定濃度の（ＮＨ4 ）
6 Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ水溶液を所定量含浸させ、焼成
してＭｏを担持させる。これによりＰｄとＭｏを担持し
た第１触媒層５が形成される。
【００３０】本例の排ガス浄化用触媒においては、ハニ
カム通路３０を流れる排ガスは先ずＰｄとＭｏを担持し
た第１触媒層５と接触して浄化され、次いでＰｄを担持
した第２触媒層４と接触して浄化されるので、実施例１
と同様に優れた三元浄化性能を示す。 （態様例３）本例の排ガス浄化用触媒を図６に示す。こ
の排ガス浄化用触媒は、Ｐｄを担持したペレット担体基
材６（第２触媒層）と、ペレット担体基材６表面に形成
されＰｄとＭｏが担持された第１触媒層７とから構成さ
れている。
カム通路３０を流れる排ガスは先ずＰｄとＭｏを担持し
た第１触媒層５と接触して浄化され、次いでＰｄを担持
した第２触媒層４と接触して浄化されるので、実施例１
と同様に優れた三元浄化性能を示す。 （態様例３）本例の排ガス浄化用触媒を図６に示す。こ
の排ガス浄化用触媒は、Ｐｄを担持したペレット担体基
材６（第２触媒層）と、ペレット担体基材６表面に形成
されＰｄとＭｏが担持された第１触媒層７とから構成さ
れている。
【００３１】この排ガス浄化用触媒を製造するには、ア
ルミナ製ペレット担体基材を用意し、所定濃度の硝酸パ
ラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後焼成してＰｄ
を担持する。そしてＰｄが担持されたペレット担体基材
６表面に、上記と同様にしてアルミナスラリーからコー
ト層を形成し、同様にしてＰｄとＭｏを担持させ第１触
媒層７を形成する。
ルミナ製ペレット担体基材を用意し、所定濃度の硝酸パ
ラジウム水溶液を所定量含浸させ、その後焼成してＰｄ
を担持する。そしてＰｄが担持されたペレット担体基材
６表面に、上記と同様にしてアルミナスラリーからコー
ト層を形成し、同様にしてＰｄとＭｏを担持させ第１触
媒層７を形成する。
【００３２】本例の排ガス浄化用触媒においても、触媒
表面を流れる排ガスは先ずＰｄとＭｏを担持した第１触
媒層７と接触して浄化され、次いでＰｄを担持したペレ
ット担体基材６と接触して浄化されるので、実施例１と
同様に優れた三元浄化性能を示す。
表面を流れる排ガスは先ずＰｄとＭｏを担持した第１触
媒層７と接触して浄化され、次いでＰｄを担持したペレ
ット担体基材６と接触して浄化されるので、実施例１と
同様に優れた三元浄化性能を示す。
【００３３】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化方法及び排
ガス浄化用触媒によれば、高価なＰｔやＲｈを用いずと
も、従来の三元触媒と同程度以上に優れた浄化性能が得
られ、なおかつ、ストイキ近傍のリーン領域におけるＮ
Ｏx 浄化率を向上させることができる。
ガス浄化用触媒によれば、高価なＰｔやＲｈを用いずと
も、従来の三元触媒と同程度以上に優れた浄化性能が得
られ、なおかつ、ストイキ近傍のリーン領域におけるＮ
Ｏx 浄化率を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例において第１触媒と第２触媒
のガス流路への配置状態を示す説明図である。
のガス流路への配置状態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例において三元触媒性能の空燃比
特性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
【図３】本発明の比較例１において三元触媒性能の空燃
比特性を示すグラフである。
比特性を示すグラフである。
【図４】本発明の比較例２において三元触媒性能の空燃
比特性を示すグラフである。
比特性を示すグラフである。
【図５】本発明の排ガス浄化用触媒の一態様を示しその
要部断面図である。
要部断面図である。
【図６】本発明の排ガス浄化用触媒の一態様を示しその
断面図である。
断面図である。
１：第１触媒粉末 ２：第２触媒粉末
３：モノリス担体基材 ４：第２触媒層 ５：第１触媒層
６：ペレット担体基材 ７：第１触媒層 ３０：ハニカム通路
３：モノリス担体基材 ４：第２触媒層 ５：第１触媒層
６：ペレット担体基材 ７：第１触媒層 ３０：ハニカム通路
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｈ １０２Ａ １０２Ｂ １０４Ａ (72)発明者 新庄 博文 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 平山 洋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガスを、担体にパラジウム及びモリブ
デンを担持した第１触媒に先ず接触させ、次いで担体に
パラジウムを担持した第２触媒に接触させて浄化するこ
とを特徴とする排ガス浄化方法。 - 【請求項２】 担体にパラジウム及びモリブデンを担持
した第１触媒と、担体にパラジウムを担持した第２触媒
とからなり、排ガス流路の上流側に該第１触媒を配置し
下流側に該第２触媒を配置したことを特徴とする排ガス
浄化用触媒。 - 【請求項３】 パラジウムを担持した第２触媒層と、該
第２触媒層表面に形成されパラジウム及びモリブデンを
担持した第１触媒層と、をもつことを特徴とする排ガス
浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092645A JPH08281071A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092645A JPH08281071A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281071A true JPH08281071A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=14060196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092645A Pending JPH08281071A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08281071A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000003134A1 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| WO2001094008A1 (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for emission gas clarification |
| WO2013039037A1 (ja) | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用触媒構成体 |
| WO2014175349A1 (ja) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化触媒用担体、排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用触媒構成体 |
| WO2015064385A1 (ja) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化触媒用担体及び排ガス浄化触媒 |
| US9192917B2 (en) | 2010-07-08 | 2015-11-24 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and production method for same |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092645A patent/JPH08281071A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000003134A1 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US6470850B1 (en) | 1998-07-10 | 2002-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| CN1107163C (zh) * | 1998-07-10 | 2003-04-30 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
| WO2001094008A1 (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for emission gas clarification |
| US9192917B2 (en) | 2010-07-08 | 2015-11-24 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst and production method for same |
| WO2013039037A1 (ja) | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用触媒構成体 |
| US9199221B2 (en) | 2011-09-14 | 2015-12-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Exhaust gas purification catalyst, and exhaust gas purification catalyst structure |
| WO2014175349A1 (ja) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化触媒用担体、排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化用触媒構成体 |
| US10220373B2 (en) | 2013-04-26 | 2019-03-05 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Carrier for exhaust gas purification catalyst |
| WO2015064385A1 (ja) | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 排ガス浄化触媒用担体及び排ガス浄化触媒 |
| US9687817B2 (en) | 2013-10-31 | 2017-06-27 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Carrier for exhaust gas purification catalyst, and exhaust gas purification catalyst |
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