JPH09239276A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH09239276A JPH09239276A JP4739196A JP4739196A JPH09239276A JP H09239276 A JPH09239276 A JP H09239276A JP 4739196 A JP4739196 A JP 4739196A JP 4739196 A JP4739196 A JP 4739196A JP H09239276 A JPH09239276 A JP H09239276A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水蒸気の存在下においても高い転化率でＮＯx
をＮ2 に選択的に還元浄化できる触媒を提供する。 【解決手段】Ｓｎ担持ゼオライト粉末と、酸化マンガン
（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末とを混合してなる。両粉末の混合に
より相乗作用が生じ、水蒸気の存在下で反応が促進され
てＮＯ x 浄化率が向上する。
をＮ2 に選択的に還元浄化できる触媒を提供する。 【解決手段】Ｓｎ担持ゼオライト粉末と、酸化マンガン
（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末とを混合してなる。両粉末の混合に
より相乗作用が生じ、水蒸気の存在下で反応が促進され
てＮＯ x 浄化率が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車などから排出
される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関し、詳し
くは排ガス中に炭化水素などの還元剤を注入してＮＯx
を還元浄化する場合に有用な排ガス浄化用触媒に関す
る。
される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関し、詳し
くは排ガス中に炭化水素などの還元剤を注入してＮＯx
を還元浄化する場合に有用な排ガス浄化用触媒に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内燃機関の排気ガス浄化用触媒
としては、従来よりモノリス触媒、ペレット触媒が広く
用いられている。これらの排気ガス浄化用触媒は、活性
アルミナなどの触媒担持層に触媒金属を担持した構成で
ある。ここで触媒金属としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈなど
が一種または二種以上用いられている。そして排気ガス
中のＨＣ、ＣＯを酸化し、ＮＯx を還元して、この３成
分を同時に浄化しているので、三元触媒と称されてい
る。
としては、従来よりモノリス触媒、ペレット触媒が広く
用いられている。これらの排気ガス浄化用触媒は、活性
アルミナなどの触媒担持層に触媒金属を担持した構成で
ある。ここで触媒金属としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈなど
が一種または二種以上用いられている。そして排気ガス
中のＨＣ、ＣＯを酸化し、ＮＯx を還元して、この３成
分を同時に浄化しているので、三元触媒と称されてい
る。
【０００３】ところで低燃費化や排出炭酸ガス低減の目
的から、自動車の内燃機関では燃料を希薄燃焼させるこ
とが必要となっている。この場合には排気ガス中の酸素
濃度が理論値（排気ガス中の未燃焼成分を完全に酸化す
るのに必要な最小酸素濃度）より大きいリーン側とな
り、上記三元触媒では排気ガス中のＮＯx を還元除去す
ることができないという欠点がある。またディーゼルエ
ンジンにおいては、多量の空気を用いて燃焼させている
ことから排気ガス中の酸素濃度が大きくなり、同様にＮ
Ｏx の浄化が困難である。
的から、自動車の内燃機関では燃料を希薄燃焼させるこ
とが必要となっている。この場合には排気ガス中の酸素
濃度が理論値（排気ガス中の未燃焼成分を完全に酸化す
るのに必要な最小酸素濃度）より大きいリーン側とな
り、上記三元触媒では排気ガス中のＮＯx を還元除去す
ることができないという欠点がある。またディーゼルエ
ンジンにおいては、多量の空気を用いて燃焼させている
ことから排気ガス中の酸素濃度が大きくなり、同様にＮ
Ｏx の浄化が困難である。
【０００４】そこで近年、ゼオライトを利用したゼオラ
イト系触媒が注目され、本願出願人らはＮＯx の浄化性
能に優れたゼオライト系触媒をいくつか提案している。
例えば特開平１−１３０７３５号公報では、ゼオライト
に遷移金属をイオン交換担持した排気ガス浄化用触媒を
開示している。この触媒によれば、ゼオライトの細孔中
に遷移金属の活性サイトが存在し、そこにＮＯx が吸着
して反応を起こし浄化される。なお、遷移金属としては
銅（Ｃｕ）が好ましい。
イト系触媒が注目され、本願出願人らはＮＯx の浄化性
能に優れたゼオライト系触媒をいくつか提案している。
例えば特開平１−１３０７３５号公報では、ゼオライト
に遷移金属をイオン交換担持した排気ガス浄化用触媒を
開示している。この触媒によれば、ゼオライトの細孔中
に遷移金属の活性サイトが存在し、そこにＮＯx が吸着
して反応を起こし浄化される。なお、遷移金属としては
銅（Ｃｕ）が好ましい。
【０００５】また、特開平３−８９９４２号公報では、
ゼオライトに希土類元素と銅（Ｃｕ）を担持してなる排
気ガス浄化用触媒を開示している。特開平３−２０２１
５７号公報では、ゼオライトにアルカリ土類金属と、希
土類元素と、銅（Ｃｕ）を担持してなる排気ガス浄化用
触媒を開示している。さらに特開平２−１４９３１７号
公報には、水素型のゼオライトにＣｕ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｖ，及びＭｏから選ばれ
る元素を担持したゼオライト系触媒が開示されている。
ゼオライトに希土類元素と銅（Ｃｕ）を担持してなる排
気ガス浄化用触媒を開示している。特開平３−２０２１
５７号公報では、ゼオライトにアルカリ土類金属と、希
土類元素と、銅（Ｃｕ）を担持してなる排気ガス浄化用
触媒を開示している。さらに特開平２−１４９３１７号
公報には、水素型のゼオライトにＣｕ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｖ，及びＭｏから選ばれ
る元素を担持したゼオライト系触媒が開示されている。
【０００６】また、酸素過剰雰囲気の排ガスに軽油やプ
ロパンなどの還元剤を注入し、この還元剤によりＮＯx
を選択的に窒素（Ｎ2 ）に還元して浄化する方法が種々
検討されている。例えば特公平５−１６８８７号公報に
は、プロトン型ゼオライト、アルカリ金属型ゼオライト
又は酸性を有する金属酸化物から選ばれる触媒を用い、
炭化水素の存在下で酸素過剰雰囲気の排ガス中のＮＯx
を浄化する方法が記載されている。
ロパンなどの還元剤を注入し、この還元剤によりＮＯx
を選択的に窒素（Ｎ2 ）に還元して浄化する方法が種々
検討されている。例えば特公平５−１６８８７号公報に
は、プロトン型ゼオライト、アルカリ金属型ゼオライト
又は酸性を有する金属酸化物から選ばれる触媒を用い、
炭化水素の存在下で酸素過剰雰囲気の排ガス中のＮＯx
を浄化する方法が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが還元剤を用い
てＮＯx を選択的に還元浄化する触媒であっても、ＮＯ
x のＮ2 への転化率は十分とはいえなかった。近年の研
究によれば、このように転化率の向上を阻害する大きな
要因の一つに、水蒸気による反応阻害があることがわか
っている。つまり水蒸気の存在しない雰囲気であればＮ
Ｏx を高い転化率でＮ2 へ選択的に還元浄化できるのに
対し、水蒸気の存在する雰囲気では転化率が大きく低下
するという現象があることがわかっている。
てＮＯx を選択的に還元浄化する触媒であっても、ＮＯ
x のＮ2 への転化率は十分とはいえなかった。近年の研
究によれば、このように転化率の向上を阻害する大きな
要因の一つに、水蒸気による反応阻害があることがわか
っている。つまり水蒸気の存在しない雰囲気であればＮ
Ｏx を高い転化率でＮ2 へ選択的に還元浄化できるのに
対し、水蒸気の存在する雰囲気では転化率が大きく低下
するという現象があることがわかっている。
【０００８】そして自動車からの排ガス中には多くの水
蒸気が含まれているから、水蒸気の存在下でもＮＯx を
効率良く還元浄化できる触媒の開発が望まれている。本
発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水
蒸気の存在下においても高い転化率でＮＯx をＮ2 に選
択的に還元浄化できる触媒を提供することを目的とす
る。
蒸気が含まれているから、水蒸気の存在下でもＮＯx を
効率良く還元浄化できる触媒の開発が望まれている。本
発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水
蒸気の存在下においても高い転化率でＮＯx をＮ2 に選
択的に還元浄化できる触媒を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、錫（Ｓｎ）を担持した
ゼオライト粉末と、酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末と
を混合してなることにある。
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、錫（Ｓｎ）を担持した
ゼオライト粉末と、酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末と
を混合してなることにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】ゼオライトは周知のように一般式
ｘＭ2 ／ｎ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｙＳｉＯ2 で表される結晶性
アルミノケイ酸で、Ｍ（ｎ価の金属）、ｘ、ｙの違いに
よって、結晶構造中の細孔径が異なり、多くの種類のも
のが市販されている。またＳｉ4+の一部をＡｌ3+で置換
しているため正電荷が不足し、その不足を補うためＮａ
+ 、Ｋ + などの陽イオンを結晶内に保持する性質がある
ため、高い陽イオン交換能をもっている。
ｘＭ2 ／ｎ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｙＳｉＯ2 で表される結晶性
アルミノケイ酸で、Ｍ（ｎ価の金属）、ｘ、ｙの違いに
よって、結晶構造中の細孔径が異なり、多くの種類のも
のが市販されている。またＳｉ4+の一部をＡｌ3+で置換
しているため正電荷が不足し、その不足を補うためＮａ
+ 、Ｋ + などの陽イオンを結晶内に保持する性質がある
ため、高い陽イオン交換能をもっている。
【００１１】本発明で用いるゼオライトのＳｉＯ2 ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 のモル比は、１０〜２００が望ましい。１０よ
り少ないと５００℃以上の高温下での熱安定性が悪くな
る。また２００より大きくなるとイオン交換点が減少す
るため、イオン交換の減少すなわち触媒活性が低下する
ようになる。熱劣化はアルミニウム周辺の構造変化が主
因と推定されるので、特に高温での耐久性を確保したい
場合にはモル比が２０以上のゼオライトを用いることが
好ましい。特にモル比が２０〜２００のＺＳＭ−５を用
いることが推奨される。
ｌ2 Ｏ3 のモル比は、１０〜２００が望ましい。１０よ
り少ないと５００℃以上の高温下での熱安定性が悪くな
る。また２００より大きくなるとイオン交換点が減少す
るため、イオン交換の減少すなわち触媒活性が低下する
ようになる。熱劣化はアルミニウム周辺の構造変化が主
因と推定されるので、特に高温での耐久性を確保したい
場合にはモル比が２０以上のゼオライトを用いることが
好ましい。特にモル比が２０〜２００のＺＳＭ−５を用
いることが推奨される。
【００１２】水素型のゼオライトでは、ゼオライトから
の脱アルミニウムが容易に起こるため耐久性が低下する
ので、Ｎａ型を用いるのが好ましい。またゼオライト表
面の細孔は、１０オングストローム以下と小さいことが
望ましい。細孔を多環芳香族炭化水素化合物の入り込め
ない大きさとすることによりコークが生成しにくくな
り、細孔閉塞による構造破壊や触媒活性低下も防止でき
る。
の脱アルミニウムが容易に起こるため耐久性が低下する
ので、Ｎａ型を用いるのが好ましい。またゼオライト表
面の細孔は、１０オングストローム以下と小さいことが
望ましい。細孔を多環芳香族炭化水素化合物の入り込め
ない大きさとすることによりコークが生成しにくくな
り、細孔閉塞による構造破壊や触媒活性低下も防止でき
る。
【００１３】上記ゼオライトに担持されているＳｎの担
持量は、ゼオライト中のアルミニウム元素に対してモル
比で０．１〜３の範囲とすることが望ましい。Ｓｎの担
持量がこれより少ないと反応速度が遅くなり、これより
多く担持するとプロペンなどの炭化水素のみ酸化され窒
素添加率が低下する場合がある。なお、ゼオライトへの
Ｓｎの担持法は、従来のゼオライト系触媒と同様に吸着
法や含浸法によるイオン交換担持法を利用できる。
持量は、ゼオライト中のアルミニウム元素に対してモル
比で０．１〜３の範囲とすることが望ましい。Ｓｎの担
持量がこれより少ないと反応速度が遅くなり、これより
多く担持するとプロペンなどの炭化水素のみ酸化され窒
素添加率が低下する場合がある。なお、ゼオライトへの
Ｓｎの担持法は、従来のゼオライト系触媒と同様に吸着
法や含浸法によるイオン交換担持法を利用できる。
【００１４】このＳｎ担持ゼオライト粉末の粒径は、平
均粒径として１μｍ以下であることが望ましい。平均粒
径がこれより大きくなると反応速度が遅くなり、ＮＯx
浄化率が低下する。Ｓｎ担持ゼオライト粉末と酸化マン
ガン粉末との混合比率は、重量比でＳｎ担持ゼオライト
／Ｍｎ2 Ｏ3 ＝０．１〜１０の範囲が望ましい。この比
率がこれより小さくなると高温における窒素添加率が低
下し、これより大きくなると低温における窒素添加率が
減少する。
均粒径として１μｍ以下であることが望ましい。平均粒
径がこれより大きくなると反応速度が遅くなり、ＮＯx
浄化率が低下する。Ｓｎ担持ゼオライト粉末と酸化マン
ガン粉末との混合比率は、重量比でＳｎ担持ゼオライト
／Ｍｎ2 Ｏ3 ＝０．１〜１０の範囲が望ましい。この比
率がこれより小さくなると高温における窒素添加率が低
下し、これより大きくなると低温における窒素添加率が
減少する。
【００１５】また酸化マンガン粉末の粒径は、平均粒径
として１μｍ以下であることが望ましい。平均粒径がこ
れより大きくなるとＮＯからＮＯ2 への酸化が減少する
ことにより、ＮＯx 浄化性能が低下する。本発明の排ガ
ス浄化用触媒は、Ｓｎ担持ゼオライト粉末と酸化マンガ
ンとの混合粉末をモノリス担体基材やメタル担体基材に
コートして用いることができる。また混合粉末自体をペ
レット形状やハニカム形状に成形して用いることもでき
る。
として１μｍ以下であることが望ましい。平均粒径がこ
れより大きくなるとＮＯからＮＯ2 への酸化が減少する
ことにより、ＮＯx 浄化性能が低下する。本発明の排ガ
ス浄化用触媒は、Ｓｎ担持ゼオライト粉末と酸化マンガ
ンとの混合粉末をモノリス担体基材やメタル担体基材に
コートして用いることができる。また混合粉末自体をペ
レット形状やハニカム形状に成形して用いることもでき
る。
【００１６】本発明の排ガス浄化用触媒では、酸化マン
ガン粉末によりＮＯのＮＯ2 への酸化反応が促進され
る。そして形成されたＮＯ2 及び予め排ガス中に含まれ
ているＮＯ2 2 、Ｓｎ担持ゼオライトにより炭化水素な
どの還元剤と反応して還元浄化される。そして本発明の
排ガス浄化用触媒においては、水蒸気の存在は上記反応
を阻害しないばかりか、むしろ反応を促進するように作
用し、きわめて高いＮＯx 浄化性能が得られる。この理
由はまだ解明されていないが、水蒸気が存在しても酸化
マンガン粉末によるＮＯの酸化反応活性が低下しないと
いう作用も一つの要因であろうと推察される。
ガン粉末によりＮＯのＮＯ2 への酸化反応が促進され
る。そして形成されたＮＯ2 及び予め排ガス中に含まれ
ているＮＯ2 2 、Ｓｎ担持ゼオライトにより炭化水素な
どの還元剤と反応して還元浄化される。そして本発明の
排ガス浄化用触媒においては、水蒸気の存在は上記反応
を阻害しないばかりか、むしろ反応を促進するように作
用し、きわめて高いＮＯx 浄化性能が得られる。この理
由はまだ解明されていないが、水蒸気が存在しても酸化
マンガン粉末によるＮＯの酸化反応活性が低下しないと
いう作用も一つの要因であろうと推察される。
【００１７】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 （実施例１）Ｎａ型ゼオライト粉末（「Ｎａ−ＺＳＭ−
５」，モル比ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3＝２３．８）を蒸留
水に浸漬し、窒素ガスをバブリングしながら一昼夜静置
する。これによりゼオライト中の酸素を除去する。次い
で窒素気流中でゼオライトを取り出し、窒素ガスをバブ
リングしながらＳｎＣｌ2 の１．３重量％水溶液中に浸
漬して一昼夜静置する。これを２４時間乾燥し、Ｓｎが
イオン交換担持されたＳｎ担持ゼオライト粉末を得た。
このＳｎ担持ゼオライト粉末は平均粒径が１μｍであ
り、元素分析の結果ＳｎのＡｌに対するモル比（Ｓｎ／
Ａｌ）は０．５であってイオン交換レベルは１００％で
ある。
的に説明する。 （実施例１）Ｎａ型ゼオライト粉末（「Ｎａ−ＺＳＭ−
５」，モル比ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3＝２３．８）を蒸留
水に浸漬し、窒素ガスをバブリングしながら一昼夜静置
する。これによりゼオライト中の酸素を除去する。次い
で窒素気流中でゼオライトを取り出し、窒素ガスをバブ
リングしながらＳｎＣｌ2 の１．３重量％水溶液中に浸
漬して一昼夜静置する。これを２４時間乾燥し、Ｓｎが
イオン交換担持されたＳｎ担持ゼオライト粉末を得た。
このＳｎ担持ゼオライト粉末は平均粒径が１μｍであ
り、元素分析の結果ＳｎのＡｌに対するモル比（Ｓｎ／
Ａｌ）は０．５であってイオン交換レベルは１００％で
ある。
【００１８】次に上記Ｓｎ担持ゼオライト粉末と、平均
粒径０．３μｍの酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末と
を、重量比で１対１の比率で物理的に混合し、公知の方
法でペレット化して実施例１の触媒を調製した。 （試験）固定床流通式の触媒反応装置を用い、表１に示
す組成のモデルガスをそれぞれ流通させて、水蒸気を含
む場合と含まない場合のＮＯのＮ2 への転換率をそれぞ
れ測定した。得られた結果をグラフ化して図１に示す。
なお、測定に当たって、用いた触媒量は０．５ｇであ
り、空間速度ＳＶは１万ｈ-1である。そして触媒をヘリ
ウム中５００℃で２時間保持し、その後段階的に降温さ
せながら各温度での転化率を測定した。
粒径０．３μｍの酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末と
を、重量比で１対１の比率で物理的に混合し、公知の方
法でペレット化して実施例１の触媒を調製した。 （試験）固定床流通式の触媒反応装置を用い、表１に示
す組成のモデルガスをそれぞれ流通させて、水蒸気を含
む場合と含まない場合のＮＯのＮ2 への転換率をそれぞ
れ測定した。得られた結果をグラフ化して図１に示す。
なお、測定に当たって、用いた触媒量は０．５ｇであ
り、空間速度ＳＶは１万ｈ-1である。そして触媒をヘリ
ウム中５００℃で２時間保持し、その後段階的に降温さ
せながら各温度での転化率を測定した。
【００１９】
【表１】 （比較例１）実施例１で調製されたＳｎ担持ゼオライト
粉末のみを用いてペレット化し、比較例１の触媒を調製
した。そして実施例１と同様にして試験を行い、その結
果を図１に示す。
粉末のみを用いてペレット化し、比較例１の触媒を調製
した。そして実施例１と同様にして試験を行い、その結
果を図１に示す。
【００２０】（比較例２）実施例１で用いた酸化マンガ
ン粉末のみを用いてペレット化し、比較例２の触媒を調
製した。そして実施例１と同様にして試験を行い、その
結果を図１に示す。 （評価）図１より、酸化マンガン単独の比較例２では、
水蒸気の有無に関わらずＮ2 はほとんど生成されずＮＯ
の還元浄化は行われない。また比較例１のＳｎ担持ゼオ
ライト単独では、水蒸気が存在する方が転化率が高いも
のの、転化率は高々２０％程度である。しかしＳｎ担持
ゼオライトと酸化マンガンを併用した実施例１では、水
蒸気が存在する場合に最大約８０％のきわめて高い転化
率を示し、しかも水蒸気が存在する方が高い転化率を示
している。
ン粉末のみを用いてペレット化し、比較例２の触媒を調
製した。そして実施例１と同様にして試験を行い、その
結果を図１に示す。 （評価）図１より、酸化マンガン単独の比較例２では、
水蒸気の有無に関わらずＮ2 はほとんど生成されずＮＯ
の還元浄化は行われない。また比較例１のＳｎ担持ゼオ
ライト単独では、水蒸気が存在する方が転化率が高いも
のの、転化率は高々２０％程度である。しかしＳｎ担持
ゼオライトと酸化マンガンを併用した実施例１では、水
蒸気が存在する場合に最大約８０％のきわめて高い転化
率を示し、しかも水蒸気が存在する方が高い転化率を示
している。
【００２１】すなわち実施例１の触媒は、水蒸気による
反応阻害がないばかりか、水蒸気の存在により一層反応
が促進されてＮＯの還元浄化性能にきわめて優れている
ことが明らかであり、Ｓｎ担持ゼオライトと酸化マンガ
ンの混合による相乗効果が得られていることが明らかで
ある。なお上記試験においては、モデルガス中のプロペ
ン（Ｃ3 Ｈ6 ）はＮＯの還元反応に消費されるほか、モ
デルガス中の酸素（Ｏ2 ）により酸化される場合もあ
る。そこでプロペンのＣＯx への転化率を測定し、その
うちＮＯの還元によって生成したＣＯx の割合を算出す
ることにより、プロペンの反応の選択性を知ることがで
きる。
反応阻害がないばかりか、水蒸気の存在により一層反応
が促進されてＮＯの還元浄化性能にきわめて優れている
ことが明らかであり、Ｓｎ担持ゼオライトと酸化マンガ
ンの混合による相乗効果が得られていることが明らかで
ある。なお上記試験においては、モデルガス中のプロペ
ン（Ｃ3 Ｈ6 ）はＮＯの還元反応に消費されるほか、モ
デルガス中の酸素（Ｏ2 ）により酸化される場合もあ
る。そこでプロペンのＣＯx への転化率を測定し、その
うちＮＯの還元によって生成したＣＯx の割合を算出す
ることにより、プロペンの反応の選択性を知ることがで
きる。
【００２２】そこで実施例１の触媒について、モデルガ
ス中の水蒸気の分圧を変化させた場合のＮＯのＮ2 への
転化率と、プロペンのＣＯx への転化率を測定し、ＮＯ
の還元によって生成したＣＯx の割合（選択性）を算出
して図２に示す。入りガス温度は３５０℃、水蒸気分圧
は０〜６％の間で４水準選び、他の条件は上記試験と同
様である。また選択性は次式により算出した。 選択性（％）＝１００×（ＮＯからプロペンの酸化に消
費された酸素原子数）／（プロペンの酸化に消費された
全酸素原子数） 図２より、ＮＯのＮ2 への転化率は約１％程度の水蒸気
の存在により急激に増大し、その後は水蒸気分圧の上昇
により徐々に増大している。一方プロペンのＣＯx への
転化率は、水蒸気がなくとも約９０％と高いが、水蒸気
分圧の上昇により緩やかに増大している。しかし選択性
は、約１％程度の水蒸気の存在により急激に増大した後
は水蒸気分圧の上昇により徐々に増大し、ＮＯのＮ2 へ
の転化率と同様の挙動を示している。つまり水蒸気の存
在によりプロペンとＮＯとの反応が促進されていること
がわかり、水蒸気の存在によるＮＯのＮ2 への転化率の
向上はプロペンとＮＯとの反応に起因していることが裏
付けられている。
ス中の水蒸気の分圧を変化させた場合のＮＯのＮ2 への
転化率と、プロペンのＣＯx への転化率を測定し、ＮＯ
の還元によって生成したＣＯx の割合（選択性）を算出
して図２に示す。入りガス温度は３５０℃、水蒸気分圧
は０〜６％の間で４水準選び、他の条件は上記試験と同
様である。また選択性は次式により算出した。 選択性（％）＝１００×（ＮＯからプロペンの酸化に消
費された酸素原子数）／（プロペンの酸化に消費された
全酸素原子数） 図２より、ＮＯのＮ2 への転化率は約１％程度の水蒸気
の存在により急激に増大し、その後は水蒸気分圧の上昇
により徐々に増大している。一方プロペンのＣＯx への
転化率は、水蒸気がなくとも約９０％と高いが、水蒸気
分圧の上昇により緩やかに増大している。しかし選択性
は、約１％程度の水蒸気の存在により急激に増大した後
は水蒸気分圧の上昇により徐々に増大し、ＮＯのＮ2 へ
の転化率と同様の挙動を示している。つまり水蒸気の存
在によりプロペンとＮＯとの反応が促進されていること
がわかり、水蒸気の存在によるＮＯのＮ2 への転化率の
向上はプロペンとＮＯとの反応に起因していることが裏
付けられている。
【００２３】なお、水蒸気の有無を交互に繰り返して試
験しても、直前の状態に影響されることなく水蒸気の有
無に応じてほぼ一定の転化率を示すことから、水蒸気が
触媒を化学変化させるとは考えにくく、水蒸気は直接的
にＮＯのＮ2 への転化反応に関与していると推察され
る。 （比較例３）ＳｎＣｌ2 水溶液の代わりにＣｅ化合物水
溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、Ｓｎの
代わりにＣｅを担持したＣｅ担持ゼオライト粉末を調製
した。そして実施例１と同様にしてＣｅ担持ゼオライト
粉末と酸化マンガン粉末とを重量比で１対１に混合し、
同様にペレット化して比較例３の触媒を調製した。
験しても、直前の状態に影響されることなく水蒸気の有
無に応じてほぼ一定の転化率を示すことから、水蒸気が
触媒を化学変化させるとは考えにくく、水蒸気は直接的
にＮＯのＮ2 への転化反応に関与していると推察され
る。 （比較例３）ＳｎＣｌ2 水溶液の代わりにＣｅ化合物水
溶液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、Ｓｎの
代わりにＣｅを担持したＣｅ担持ゼオライト粉末を調製
した。そして実施例１と同様にしてＣｅ担持ゼオライト
粉末と酸化マンガン粉末とを重量比で１対１に混合し、
同様にペレット化して比較例３の触媒を調製した。
【００２４】（比較例４）Ｓｎを担持しないＮａ型ゼオ
ライト粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にして、
Ｎａ担持ゼオライト粉末と酸化マンガン粉末とを重量比
で１対１に混合し、同様にペレット化して比較例４の触
媒を調製した。 （試験・評価）比較例３と比較例４の触媒について実施
例１と同様に試験し、水蒸気の存在しない場合と存在す
る場合についてそれぞれ最大転化率を測定した。結果を
表２に示す。
ライト粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にして、
Ｎａ担持ゼオライト粉末と酸化マンガン粉末とを重量比
で１対１に混合し、同様にペレット化して比較例４の触
媒を調製した。 （試験・評価）比較例３と比較例４の触媒について実施
例１と同様に試験し、水蒸気の存在しない場合と存在す
る場合についてそれぞれ最大転化率を測定した。結果を
表２に示す。
【００２５】
【表２】 表２より、比較例３及び比較例４の触媒では、水蒸気が
存在しない場合には高い転化率を示すものの、水蒸気が
存在すると転化率が大きく低下している。しかし実施例
１では水蒸気が存在する場合に高い転化率を示し、Ｓｎ
担持ゼオライトと酸化マンガンの組み合わせがきわめて
特異な性能を示していることがわかる。
存在しない場合には高い転化率を示すものの、水蒸気が
存在すると転化率が大きく低下している。しかし実施例
１では水蒸気が存在する場合に高い転化率を示し、Ｓｎ
担持ゼオライトと酸化マンガンの組み合わせがきわめて
特異な性能を示していることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、水蒸気による反応阻害が生じないばかりか、水蒸
気の存在下できわめて高いＮＯx 浄化性能を示す。した
がって実際に水蒸気を多く含む自動車排ガスの浄化にき
わめて有用であり、実用におけるＮＯx の浄化性能にき
わめて優れている。
れば、水蒸気による反応阻害が生じないばかりか、水蒸
気の存在下できわめて高いＮＯx 浄化性能を示す。した
がって実際に水蒸気を多く含む自動車排ガスの浄化にき
わめて有用であり、実用におけるＮＯx の浄化性能にき
わめて優れている。
【図１】本発明の実施例及び比較例の排ガス浄化用触媒
の、ＮＯからＮ2 への転化率を示すグラフである。
の、ＮＯからＮ2 への転化率を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例の排ガス浄化用触媒の、水蒸気
分圧変化に対するＮＯのＮ2 への転化率、プロペンのＣ
Ｏx への転化率及び選択性の変化を示すグラフである。
分圧変化に対するＮＯのＮ2 への転化率、プロペンのＣ
Ｏx への転化率及び選択性の変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 錫（Ｓｎ）を担持したゼオライト粉末
と、酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）粉末とを混合してなる
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 |
|---|---|---|---|
| JP4739196A JPH09239276A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4739196A JPH09239276A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09239276A true JPH09239276A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12773818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4739196A Pending JPH09239276A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09239276A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455463B1 (en) | 2001-03-13 | 2002-09-24 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth/transition metal lean NOx catalyst |
| US6576587B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-06-10 | Delphi Technologies, Inc. | High surface area lean NOx catalyst |
| US6624113B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-09-23 | Delphi Technologies, Inc. | Alkali metal/alkaline earth lean NOx catalyst |
| US6670296B2 (en) | 2001-01-11 | 2003-12-30 | Delphi Technologies, Inc. | Alumina/zeolite lean NOx catalyst |
| US6864213B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-03-08 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth / rare earth lean NOx catalyst |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP4739196A patent/JPH09239276A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6670296B2 (en) | 2001-01-11 | 2003-12-30 | Delphi Technologies, Inc. | Alumina/zeolite lean NOx catalyst |
| US6455463B1 (en) | 2001-03-13 | 2002-09-24 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth/transition metal lean NOx catalyst |
| US6576587B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-06-10 | Delphi Technologies, Inc. | High surface area lean NOx catalyst |
| US6624113B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-09-23 | Delphi Technologies, Inc. | Alkali metal/alkaline earth lean NOx catalyst |
| US6864213B2 (en) | 2001-03-13 | 2005-03-08 | Delphi Technologies, Inc. | Alkaline earth / rare earth lean NOx catalyst |
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