JPH0938498A - エンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方法Info
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- JPH0938498A JPH0938498A JP7195367A JP19536795A JPH0938498A JP H0938498 A JPH0938498 A JP H0938498A JP 7195367 A JP7195367 A JP 7195367A JP 19536795 A JP19536795 A JP 19536795A JP H0938498 A JPH0938498 A JP H0938498A
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- Japan
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- exhaust gas
- adsorbent layer
- catalyst
- catalytically active
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化パラジウムを主体とする触媒活性種の熱
劣化を効果的に防止して排気ガスの浄化性能を亘り良好
状態に維持する。 【解決手段】 エンジンの排気系に設置される排気ガス
浄化用触媒であって、モノリス型担体1からなる触媒担
体に多数の細孔を有するHC吸着剤層3を形成し、この
HC吸着剤層3上に、酸化パラジウムを主体とする触媒
活性種4を担持させるとともに、この触媒活性種4を被
覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒5を担持させ
てなるエンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方
法。
劣化を効果的に防止して排気ガスの浄化性能を亘り良好
状態に維持する。 【解決手段】 エンジンの排気系に設置される排気ガス
浄化用触媒であって、モノリス型担体1からなる触媒担
体に多数の細孔を有するHC吸着剤層3を形成し、この
HC吸着剤層3上に、酸化パラジウムを主体とする触媒
活性種4を担持させるとともに、この触媒活性種4を被
覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒5を担持させ
てなるエンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方
法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
ス中に含まれる未燃成分を浄化する排気ガス浄化用触媒
およびその製造方法に関するものである。
ス中に含まれる未燃成分を浄化する排気ガス浄化用触媒
およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来例】一般に、自動車等に搭載されたエンジンの排
気ガス中には、HC(炭化水素)等の未燃成分が含まれ
ているので、エンジンの排気通路に排気ガス浄化用触媒
を配設することにより、上記未燃成分を酸化して排気ガ
スを浄化することが行われているが、上記排気ガス浄化
用触媒が加熱されて250°C程度の活性化温度以上に
ならないと、十分な浄化機能が得られないという問題が
ある。特に、エンジンの始動直後においては、排気ガス
中のHC濃度が高いので、このHC成分を効果的に酸化
できるようにすることが望まれている。
気ガス中には、HC(炭化水素)等の未燃成分が含まれ
ているので、エンジンの排気通路に排気ガス浄化用触媒
を配設することにより、上記未燃成分を酸化して排気ガ
スを浄化することが行われているが、上記排気ガス浄化
用触媒が加熱されて250°C程度の活性化温度以上に
ならないと、十分な浄化機能が得られないという問題が
ある。特に、エンジンの始動直後においては、排気ガス
中のHC濃度が高いので、このHC成分を効果的に酸化
できるようにすることが望まれている。
【0003】このため、例えば特開平3−262541
号公報に示されるように、モノリス型の担体にゼオライ
ト層からなるHC吸着剤層を形成するとともに、プラチ
ナ、パラジウムおよびロジウム等の貴金属からなる触媒
活性種を上記HC吸着剤層に担持させてなるエンジンの
排気ガス浄化用触媒が提案されている。
号公報に示されるように、モノリス型の担体にゼオライ
ト層からなるHC吸着剤層を形成するとともに、プラチ
ナ、パラジウムおよびロジウム等の貴金属からなる触媒
活性種を上記HC吸着剤層に担持させてなるエンジンの
排気ガス浄化用触媒が提案されている。
【0004】上記排気ガス浄化用触媒は、エンジンの始
動直後において触媒活性種が十分に加熱されていない不
活性状態にある場合に、エンジンの排気ガス中に含まれ
たHC成分等の未燃成分を上記HC吸着剤層に吸着させ
ることにより、この未燃成分が大気中に放出されるのを
防止し、かつ触媒活性種が排気ガスにより加熱されて活
性化した後に、この触媒活性種の酸化促進作用によりH
C吸着剤層から離脱した未燃成分を酸化してこれを浄化
するように構成されている。
動直後において触媒活性種が十分に加熱されていない不
活性状態にある場合に、エンジンの排気ガス中に含まれ
たHC成分等の未燃成分を上記HC吸着剤層に吸着させ
ることにより、この未燃成分が大気中に放出されるのを
防止し、かつ触媒活性種が排気ガスにより加熱されて活
性化した後に、この触媒活性種の酸化促進作用によりH
C吸着剤層から離脱した未燃成分を酸化してこれを浄化
するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記触媒活性種として
酸化パラジウムを使用した場合、この酸化パラジウムは
低温度で活性化するため、上記HC成分を効果的に酸化
できるという利点を有する反面、900°C以上の温度
で容易に熱劣化して未燃成分の酸化促進作用が低下する
傾向がある。これは、上記酸化パラジウムが還元されて
活性の低いパラジウムに変化することに起因すると考え
られる。
酸化パラジウムを使用した場合、この酸化パラジウムは
低温度で活性化するため、上記HC成分を効果的に酸化
できるという利点を有する反面、900°C以上の温度
で容易に熱劣化して未燃成分の酸化促進作用が低下する
傾向がある。これは、上記酸化パラジウムが還元されて
活性の低いパラジウムに変化することに起因すると考え
られる。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、酸化パラジウムを主体とする触媒活
性種の熱劣化を効果的に防止して排気ガスの浄化性能を
亘り良好状態に維持することができるエンジンの排気ガ
ス浄化用触媒およびその製造方法を提供するものであ
る。
されたものであり、酸化パラジウムを主体とする触媒活
性種の熱劣化を効果的に防止して排気ガスの浄化性能を
亘り良好状態に維持することができるエンジンの排気ガ
ス浄化用触媒およびその製造方法を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
エンジンの排気系に設置される排気ガス浄化用触媒であ
って、触媒担体に多数の細孔を有するHC吸着剤層を形
成し、このHC吸着剤層上に、酸化パラジウムを主体と
する触媒活性種を担持させるとともに、この触媒活性種
を被覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒を担持さ
せたものである。
エンジンの排気系に設置される排気ガス浄化用触媒であ
って、触媒担体に多数の細孔を有するHC吸着剤層を形
成し、このHC吸着剤層上に、酸化パラジウムを主体と
する触媒活性種を担持させるとともに、この触媒活性種
を被覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒を担持さ
せたものである。
【0008】この構成によれば、エンジンの始動後に排
出されたHC成分等の未燃成分がHC吸着剤層に吸着さ
れるとともに、このHC吸着剤層が加熱された時点で、
吸着された未燃成分がHC吸着剤層から離脱する。そし
て、上記HC吸着剤層から離脱した未燃成分が、助触媒
から放出された酸素を利用した触媒活性種の酸化促進作
用によって効果的に酸化されるととともに、触媒活性種
の熱劣化が上記助触媒の存在によって抑制されることに
なる。
出されたHC成分等の未燃成分がHC吸着剤層に吸着さ
れるとともに、このHC吸着剤層が加熱された時点で、
吸着された未燃成分がHC吸着剤層から離脱する。そし
て、上記HC吸着剤層から離脱した未燃成分が、助触媒
から放出された酸素を利用した触媒活性種の酸化促進作
用によって効果的に酸化されるととともに、触媒活性種
の熱劣化が上記助触媒の存在によって抑制されることに
なる。
【0009】請求項2に係る発明は、上記請求項1記載
のエンジンの排気ガス浄化用触媒において、酸化セリウ
ムからなる助触媒によって触媒活性種を被覆したもので
ある。
のエンジンの排気ガス浄化用触媒において、酸化セリウ
ムからなる助触媒によって触媒活性種を被覆したもので
ある。
【0010】この構成によれば、HC吸着剤層から離脱
した未燃成分が、酸化セリウムから放出された酸素と結
合することにより効果的に酸化され、かつ上記酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種の熱劣化が上記酸化セリ
ウムの存在によって抑制されることになる。
した未燃成分が、酸化セリウムから放出された酸素と結
合することにより効果的に酸化され、かつ上記酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種の熱劣化が上記酸化セリ
ウムの存在によって抑制されることになる。
【0011】請求項3に係る発明は、上記請求項2記載
のエンジンの排気ガス浄化用触媒において、触媒担体の
容積に対する酸化セリウムの担持量を15〜100g/
lの範囲内に設定したものである。
のエンジンの排気ガス浄化用触媒において、触媒担体の
容積に対する酸化セリウムの担持量を15〜100g/
lの範囲内に設定したものである。
【0012】この構成によれば、酸化パラジウムを主体
とする触媒活性種の熱劣化を抑制するために必要かつ十
分な量の酸化セリウムがHC吸着剤層上に担持されるこ
とになる。
とする触媒活性種の熱劣化を抑制するために必要かつ十
分な量の酸化セリウムがHC吸着剤層上に担持されるこ
とになる。
【0013】請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3
のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化用触媒にお
いて、Y型ゼオライトまたはβ型ゼオライトからなるH
C吸着剤層を触媒担体に形成したものである。
のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化用触媒にお
いて、Y型ゼオライトまたはβ型ゼオライトからなるH
C吸着剤層を触媒担体に形成したものである。
【0014】この構成によれば、比較的大きな孔径を有
する細孔が形成されたY型ゼオライトまたはβ型ゼオラ
イトからなるHC吸着剤層に、エンジンの始動後に排出
されたHC成分等の未燃成分が効果的に吸着されること
になる。
する細孔が形成されたY型ゼオライトまたはβ型ゼオラ
イトからなるHC吸着剤層に、エンジンの始動後に排出
されたHC成分等の未燃成分が効果的に吸着されること
になる。
【0015】請求項5に係る発明は、エンジンの排気系
に設置される排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、
触媒担体にゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着
剤層を形成した後、パラジウム化合物溶液を上記HC吸
着剤層に含浸させるとともに、その上にセリウム化合物
溶液を含浸させ、上記パラジウム化合物およびセリウム
化合物を焼成することにより生成した酸化パラジウムを
主体とする触媒活性種と、酸化セリウムからなる助触媒
とをHC吸着剤層に担持させたものである。
に設置される排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、
触媒担体にゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着
剤層を形成した後、パラジウム化合物溶液を上記HC吸
着剤層に含浸させるとともに、その上にセリウム化合物
溶液を含浸させ、上記パラジウム化合物およびセリウム
化合物を焼成することにより生成した酸化パラジウムを
主体とする触媒活性種と、酸化セリウムからなる助触媒
とをHC吸着剤層に担持させたものである。
【0016】この構成によれば、HC吸着剤層上に担持
された酸化パラジウムを主体とする触媒活性種が、酸化
セリウムからなる助触媒によって被覆されることにな
る。これによって、上記HC吸着剤層から離脱した未燃
成分を上記酸化パラジウムの触媒作用により燃焼させる
際に、この酸化パラジウムが熱劣化することが上記酸化
セリウムから放出される酸素によって効果的に抑制され
ることになる。
された酸化パラジウムを主体とする触媒活性種が、酸化
セリウムからなる助触媒によって被覆されることにな
る。これによって、上記HC吸着剤層から離脱した未燃
成分を上記酸化パラジウムの触媒作用により燃焼させる
際に、この酸化パラジウムが熱劣化することが上記酸化
セリウムから放出される酸素によって効果的に抑制され
ることになる。
【0017】請求項6に係る発明は、エンジンの排気系
に設置される排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、
触媒担体にゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着
剤層を形成した後、このHC吸着剤層にセリウム化合物
溶液を含浸させるとともに、その上にパラジウム化合物
溶液を含浸させた後、さらにその上にセリウム化合物溶
液を含浸させ、このパラジウム化合物およびセリウム化
合物を焼成することにより生成した酸化セリウムからな
る下層の助触媒層と上層の助触媒層との間に、酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種を担持させたものであ
る。
に設置される排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、
触媒担体にゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着
剤層を形成した後、このHC吸着剤層にセリウム化合物
溶液を含浸させるとともに、その上にパラジウム化合物
溶液を含浸させた後、さらにその上にセリウム化合物溶
液を含浸させ、このパラジウム化合物およびセリウム化
合物を焼成することにより生成した酸化セリウムからな
る下層の助触媒層と上層の助触媒層との間に、酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種を担持させたものであ
る。
【0018】この構成によれば、酸化パラジウムを主体
とする触媒活性種が、HC吸着剤層上に担持された下層
の助触媒層と、上層の助触媒層との間に挟持された状態
で担持され、上記HC吸着剤層から離脱した未燃成分を
上記酸化パラジウムの触媒作用により燃焼させる際に、
この酸化パラジウムが熱劣化して還元されることが上記
上下の助触媒層から放出される酸素によって効果的に抑
制されることになる。
とする触媒活性種が、HC吸着剤層上に担持された下層
の助触媒層と、上層の助触媒層との間に挟持された状態
で担持され、上記HC吸着剤層から離脱した未燃成分を
上記酸化パラジウムの触媒作用により燃焼させる際に、
この酸化パラジウムが熱劣化して還元されることが上記
上下の助触媒層から放出される酸素によって効果的に抑
制されることになる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明に係る
エンジンの排気ガス浄化用触媒の実施形態を示してい
る。この排気ガス浄化用触媒は、エンジンから排出され
た排気ガスが導入される複数の貫通孔2を有するモノリ
ス型担体1と、上記貫通孔2の内壁面に担持されたHC
吸着剤層3とを有し、このHC吸着剤層3の表面には、
酸化パラジウム等からなる触媒活性種4と、酸素吸蔵能
力を有する助触媒5とが担持されている。
エンジンの排気ガス浄化用触媒の実施形態を示してい
る。この排気ガス浄化用触媒は、エンジンから排出され
た排気ガスが導入される複数の貫通孔2を有するモノリ
ス型担体1と、上記貫通孔2の内壁面に担持されたHC
吸着剤層3とを有し、このHC吸着剤層3の表面には、
酸化パラジウム等からなる触媒活性種4と、酸素吸蔵能
力を有する助触媒5とが担持されている。
【0020】上記HC吸着剤層3は、排気ガス中に含ま
れたHC成分等の未燃成分が吸着される多数の細孔を有
し、かつ所定の耐熱性を有するものであれば、その材質
は問わないが、各種のHC成分を効果的に吸着するため
には、比較的大きな孔径の細孔を有するY型ゼオライト
またはβ型ゼオライトを使用することが望ましい。
れたHC成分等の未燃成分が吸着される多数の細孔を有
し、かつ所定の耐熱性を有するものであれば、その材質
は問わないが、各種のHC成分を効果的に吸着するため
には、比較的大きな孔径の細孔を有するY型ゼオライト
またはβ型ゼオライトを使用することが望ましい。
【0021】上記触媒活性種4は、酸化パラジウム(P
dO)を主体とし、これに必要に応じて酸化プラチナ
(PtO)または酸化ロジウム(RhO)等の貴金属酸
化物が添加されることによって構成され、HC吸着剤層
3の表面に担持されている。また、上記モノリス型担体
1に対する触媒活性種4の担持量は、0.1g/l以上
であれば、特に限定されるものではないが、この触媒活
性種4による排気ガス浄化機能を維持しつつ、不必要な
触媒活性種4が担持されるのを防止するためには、3〜
15g/lの範囲内に設定することが望ましい。
dO)を主体とし、これに必要に応じて酸化プラチナ
(PtO)または酸化ロジウム(RhO)等の貴金属酸
化物が添加されることによって構成され、HC吸着剤層
3の表面に担持されている。また、上記モノリス型担体
1に対する触媒活性種4の担持量は、0.1g/l以上
であれば、特に限定されるものではないが、この触媒活
性種4による排気ガス浄化機能を維持しつつ、不必要な
触媒活性種4が担持されるのを防止するためには、3〜
15g/lの範囲内に設定することが望ましい。
【0022】上記助触媒5は、酸化セリウム(Ce
O2)の粒子からなり、上記触媒活性種4の設置部を被
覆するようにHC吸着剤層3の表面に担持されている。
また、上記モノリス型担体1の容積に対する助触媒5の
担持量は、15〜100g/lの範囲内に設定されてい
る。
O2)の粒子からなり、上記触媒活性種4の設置部を被
覆するようにHC吸着剤層3の表面に担持されている。
また、上記モノリス型担体1の容積に対する助触媒5の
担持量は、15〜100g/lの範囲内に設定されてい
る。
【0023】上記排気ガス浄化用触媒の製造方法の実施
形態について以下に説明する。まず、耐熱性金属材また
はセラミックス材等によって上記モノリス型担体1を形
成するとともに、上記HC吸着剤層3を構成するY型ゼ
オライトまたはβ型ゼオライトの粉末と、バインダーと
なる20wt%の水和アルミナと、適量の純水とを加え
ることによってスラリーを調製した後、このスラリー中
に上記モノリス型担体1を浸漬させてこの担体1に上記
スラリーを付着させる。
形態について以下に説明する。まず、耐熱性金属材また
はセラミックス材等によって上記モノリス型担体1を形
成するとともに、上記HC吸着剤層3を構成するY型ゼ
オライトまたはβ型ゼオライトの粉末と、バインダーと
なる20wt%の水和アルミナと、適量の純水とを加え
ることによってスラリーを調製した後、このスラリー中
に上記モノリス型担体1を浸漬させてこの担体1に上記
スラリーを付着させる。
【0024】そして、余分なスラリーをエアブローによ
って吹き飛ばして乾燥させ、この作業を繰り返すことに
より、適量のスラリーをモノリス型担体1に担持させた
後、このスラリーを500°C程度の温度で約1時間に
亘って焼成するウォッシュコート法により、モノリス型
担体1に形成された各貫通孔2の内壁面に、多数の細孔
を有するHC吸着剤層3を担持させる。
って吹き飛ばして乾燥させ、この作業を繰り返すことに
より、適量のスラリーをモノリス型担体1に担持させた
後、このスラリーを500°C程度の温度で約1時間に
亘って焼成するウォッシュコート法により、モノリス型
担体1に形成された各貫通孔2の内壁面に、多数の細孔
を有するHC吸着剤層3を担持させる。
【0025】次いで、硝酸パラジウムを含有する水溶液
中に上記モノリス型担体1の下端部を浸漬することによ
り、上記HC吸着剤層3に適量の硝酸パラジウム溶液を
含浸させた後、この溶液を200°Cの温度下で2時間
加熱して乾燥させた後、これを500°Cの温度下で2
時間加熱して焼成することにより、酸化パラジウムから
なる触媒活性種4を上記HC吸着剤層3上に担持させ
る。
中に上記モノリス型担体1の下端部を浸漬することによ
り、上記HC吸着剤層3に適量の硝酸パラジウム溶液を
含浸させた後、この溶液を200°Cの温度下で2時間
加熱して乾燥させた後、これを500°Cの温度下で2
時間加熱して焼成することにより、酸化パラジウムから
なる触媒活性種4を上記HC吸着剤層3上に担持させ
る。
【0026】また、硝酸セリウムを含有する水溶液中
に、上記モノリス型担体1の下端部を浸漬することによ
り、上記HC吸着剤層3に適量の硝酸セリウム水溶液を
含浸させ、この溶液を200°Cの温度下で2時間加熱
して乾燥させた後、これを500°Cの温度下で2時間
加熱して焼成することにより、上記触媒活性種4の設置
部を被覆するように、酸化セリウムからなる助触媒5を
上記HC吸着剤層3上に担持させる。
に、上記モノリス型担体1の下端部を浸漬することによ
り、上記HC吸着剤層3に適量の硝酸セリウム水溶液を
含浸させ、この溶液を200°Cの温度下で2時間加熱
して乾燥させた後、これを500°Cの温度下で2時間
加熱して焼成することにより、上記触媒活性種4の設置
部を被覆するように、酸化セリウムからなる助触媒5を
上記HC吸着剤層3上に担持させる。
【0027】このようにモノリス型担体1からなる触媒
担体に形成されたHC吸着剤層3上に、酸化パラジウム
を主体とする触媒活性種4を担持させたため、エンジン
の始動直後に多量に排出されたHC成分等の未燃成分を
上記HC吸着剤層3の細孔に吸着させることができると
ともに、HC吸着剤層3が加熱されてその細孔から離脱
した未燃成分を、上記触媒活性種4の触媒作用によって
効果的に酸化させることができる。
担体に形成されたHC吸着剤層3上に、酸化パラジウム
を主体とする触媒活性種4を担持させたため、エンジン
の始動直後に多量に排出されたHC成分等の未燃成分を
上記HC吸着剤層3の細孔に吸着させることができると
ともに、HC吸着剤層3が加熱されてその細孔から離脱
した未燃成分を、上記触媒活性種4の触媒作用によって
効果的に酸化させることができる。
【0028】そして、上記HC吸着剤層3上に担持され
た触媒活性種4を被覆するように、酸素吸蔵能力を有す
る酸化セリウムからなる助触媒5を担持させたため、こ
の助触媒5から放出される酸素を利用して、上記HC吸
着剤層3から離脱したHC成分等の未燃成分を、上記触
媒活性種4の酸化促進作用により効果的に燃焼させるこ
とができ、排気ガスを効率よく浄化することができる。
た触媒活性種4を被覆するように、酸素吸蔵能力を有す
る酸化セリウムからなる助触媒5を担持させたため、こ
の助触媒5から放出される酸素を利用して、上記HC吸
着剤層3から離脱したHC成分等の未燃成分を、上記触
媒活性種4の酸化促進作用により効果的に燃焼させるこ
とができ、排気ガスを効率よく浄化することができる。
【0029】また、上記酸化パラジウムからなる触媒活
性種4と、これを被覆するように担持された上記酸化セ
リウムからなる助触媒5とが酸素を共有することとなる
ため、上記酸化パラジウムが加熱されてその酸素が離脱
した場合に、上記酸化セリウムからから供給された酸素
が上記触媒活性種4と結合することにより、上記酸化パ
ラジウムが還元されることが防止され、その活性を良好
状態に維持することができる。
性種4と、これを被覆するように担持された上記酸化セ
リウムからなる助触媒5とが酸素を共有することとなる
ため、上記酸化パラジウムが加熱されてその酸素が離脱
した場合に、上記酸化セリウムからから供給された酸素
が上記触媒活性種4と結合することにより、上記酸化パ
ラジウムが還元されることが防止され、その活性を良好
状態に維持することができる。
【0030】したがって、上記構成の排気ガス浄化用触
媒によれば、HC吸着剤層3から離脱したHC成分等の
未燃成分を確実に燃焼させて排気ガスを浄化する効果
と、上記触媒活性種4を構成する酸化パラジウムが熱劣
化して活性の低いパラジウムに還元されるのを防止する
効果とが同時に得られることになる。
媒によれば、HC吸着剤層3から離脱したHC成分等の
未燃成分を確実に燃焼させて排気ガスを浄化する効果
と、上記触媒活性種4を構成する酸化パラジウムが熱劣
化して活性の低いパラジウムに還元されるのを防止する
効果とが同時に得られることになる。
【0031】上記構成の排気ガス浄化用触媒の効果を確
認するために行った実験例について以下に説明する。例
えば、モノリス型担体1の容量1l当り150gの超安
定Y型ゼオライト(略称USY、ケイバン比60)を担
持させることによってHC吸着剤層3を形成した後、パ
ラジウム濃度が4.5wt%に設定された硝酸パラジウ
ム水溶液中に上記モノリス型担体1を浸漬することによ
り、モノリス型担体1の容積1l当り156gの硝酸パ
ラジウム水溶液を上記HC吸着剤層3に付着させる。そ
して、上記水溶液中の硝酸パラジウム成分を焼成するこ
とにより、酸化パラジウムからなる触媒活性種4を、上
記モノリス型担体1の容積に対して7g/lの割合で上
記HC吸着剤層3の表面に担持させる。
認するために行った実験例について以下に説明する。例
えば、モノリス型担体1の容量1l当り150gの超安
定Y型ゼオライト(略称USY、ケイバン比60)を担
持させることによってHC吸着剤層3を形成した後、パ
ラジウム濃度が4.5wt%に設定された硝酸パラジウ
ム水溶液中に上記モノリス型担体1を浸漬することによ
り、モノリス型担体1の容積1l当り156gの硝酸パ
ラジウム水溶液を上記HC吸着剤層3に付着させる。そ
して、上記水溶液中の硝酸パラジウム成分を焼成するこ
とにより、酸化パラジウムからなる触媒活性種4を、上
記モノリス型担体1の容積に対して7g/lの割合で上
記HC吸着剤層3の表面に担持させる。
【0032】その後、セリウムイオンの濃度が4mol
/lに設定された硝酸セリウム水溶液に上記モノリス型
担体1を浸漬することにより、モノリス型担体1の容積
1l当り100mlの硝酸セリウム水溶液を上記HC吸
着剤層3に付着させる。そして、上記水溶液中の硝酸セ
リウム成分を焼成することにより、酸化セリウムからな
る助触媒5を、上記モノリス型担体1の容積に対して7
0g/lの割合でHC吸着剤層3の表面に担持させる。
/lに設定された硝酸セリウム水溶液に上記モノリス型
担体1を浸漬することにより、モノリス型担体1の容積
1l当り100mlの硝酸セリウム水溶液を上記HC吸
着剤層3に付着させる。そして、上記水溶液中の硝酸セ
リウム成分を焼成することにより、酸化セリウムからな
る助触媒5を、上記モノリス型担体1の容積に対して7
0g/lの割合でHC吸着剤層3の表面に担持させる。
【0033】このようにしてモノリス型担体1上に、U
SYからなるHC吸着剤層3が150g/lの割合で担
持され、かつこのHC吸着剤層3上に、酸化パラジウム
を主体とする触媒活性種4が7g/lの割合で担持され
るとともに、この触媒活性種4を被覆するように酸化セ
リウムからなる助触媒5が70g/lの割合で担持され
た排気ガス浄化用触媒を製造する。
SYからなるHC吸着剤層3が150g/lの割合で担
持され、かつこのHC吸着剤層3上に、酸化パラジウム
を主体とする触媒活性種4が7g/lの割合で担持され
るとともに、この触媒活性種4を被覆するように酸化セ
リウムからなる助触媒5が70g/lの割合で担持され
た排気ガス浄化用触媒を製造する。
【0034】上記のようにして製造された本発明の実施
例1に係る排気ガス浄化用触媒と、図3に示すように、
モノリス型担体1に超安定Y型ゼオライトからなるHC
吸着剤層3が150g/lの割合で担持されるととも
に、このHC吸着剤層3上に酸化セリウムからなる助触
媒5が70g/lの割合で担持され、かつこの助触媒5
上に酸化パラジウムからなる触媒活性種4が7g/lの
割合で担持された比較例1に係る排気ガス浄化用触媒と
に、下記の模擬排気ガスをそれぞれ供給し、HC成分の
浄化状態を確認する実験を行ったところ以下のようなデ
ータが得られた。
例1に係る排気ガス浄化用触媒と、図3に示すように、
モノリス型担体1に超安定Y型ゼオライトからなるHC
吸着剤層3が150g/lの割合で担持されるととも
に、このHC吸着剤層3上に酸化セリウムからなる助触
媒5が70g/lの割合で担持され、かつこの助触媒5
上に酸化パラジウムからなる触媒活性種4が7g/lの
割合で担持された比較例1に係る排気ガス浄化用触媒と
に、下記の模擬排気ガスをそれぞれ供給し、HC成分の
浄化状態を確認する実験を行ったところ以下のようなデ
ータが得られた。
【0035】すなわち、上記各排気ガス浄化用触媒に、
プロピレン(C3H6)と、一酸化炭素(CO)と、一酸
化窒素(NO)と、二酸化炭素(CO2)と、窒素
(N2)と、水素(H2)と、酸素(O2)と、水蒸気
(H2O)とからなり、A/Fが14.7±0.9の範
囲に設定された模擬ガスを、60000h-1の空間速度
(SV)で供給しつつ、雰囲気温度を室温から10°C
/分の速度で昇温し、HC浄化率が50%となる温度、
いわゆるT50を測定したところ、下記の表1に示すよ
うな実験データが得られた。
プロピレン(C3H6)と、一酸化炭素(CO)と、一酸
化窒素(NO)と、二酸化炭素(CO2)と、窒素
(N2)と、水素(H2)と、酸素(O2)と、水蒸気
(H2O)とからなり、A/Fが14.7±0.9の範
囲に設定された模擬ガスを、60000h-1の空間速度
(SV)で供給しつつ、雰囲気温度を室温から10°C
/分の速度で昇温し、HC浄化率が50%となる温度、
いわゆるT50を測定したところ、下記の表1に示すよ
うな実験データが得られた。
【0036】
【表1】
【0037】このデータから、後述する熱処理を行う前
には、実施例1および比較例1のT50の温度がそれぞ
れ208°Cおよび196°Cとなり、いずれも比較的
低温で触媒活性種4が活性化してHC成分が浄化されて
いることが確認された。
には、実施例1および比較例1のT50の温度がそれぞ
れ208°Cおよび196°Cとなり、いずれも比較的
低温で触媒活性種4が活性化してHC成分が浄化されて
いることが確認された。
【0038】次いで、上記実施例1および比較例1に係
る排気ガス浄化用触媒を、それぞれ900°Cの温度で
50時間に亘り加熱して熱処理した後、上記模擬排気ガ
スを供給することにより、同様の実験を行ったところ、
上記表1の下段に示すようなデータが得られた。
る排気ガス浄化用触媒を、それぞれ900°Cの温度で
50時間に亘り加熱して熱処理した後、上記模擬排気ガ
スを供給することにより、同様の実験を行ったところ、
上記表1の下段に示すようなデータが得られた。
【0039】上記データから、本発明の実施例1の排気
ガス浄化用触媒では、上記T50が222°Cとなり、
酸化パラジウムを主体とする触媒活性種4の活性温度が
わずかに低下しているに過ぎないのに対し、比較例1の
排気ガス浄化用触媒では、上記T50が263°Cとな
り、上記触媒活性種4の活性が顕著に低下していること
が確認された。このことから、図3に示すように、酸化
パラジウムを主体とする触媒活性種4を被覆することな
く、その下方に助触媒5を担持させてなる比較例1に比
べ、図2に示すように、触媒活性種4を被覆するように
助触媒5を担持させてなる本発明の実施例1では、触媒
活性種4の熱劣化を生じにくいことが分かる。
ガス浄化用触媒では、上記T50が222°Cとなり、
酸化パラジウムを主体とする触媒活性種4の活性温度が
わずかに低下しているに過ぎないのに対し、比較例1の
排気ガス浄化用触媒では、上記T50が263°Cとな
り、上記触媒活性種4の活性が顕著に低下していること
が確認された。このことから、図3に示すように、酸化
パラジウムを主体とする触媒活性種4を被覆することな
く、その下方に助触媒5を担持させてなる比較例1に比
べ、図2に示すように、触媒活性種4を被覆するように
助触媒5を担持させてなる本発明の実施例1では、触媒
活性種4の熱劣化を生じにくいことが分かる。
【0040】また、上記本発明の実施例1に係る排気ガ
ス浄化用触媒と、比較例1に係る排気ガス浄化用触媒
と、プラチナ−ロジウム系の触媒活性種を有する通常の
三元触媒とにそれぞれ上記熱処理を施すとともに、これ
らをV型6気筒で3000ccのエンジンを有する車両
の排気マニホールドに直結された触媒の下流側に設置
し、米国標準テストモードのFTPモードの走行試験を
行い、エンジン始動時点から38秒が経過するまで間の
HC浄化率と、トータルHC浄化率とを測定したとこ
ろ、下記の表2に示すようなデータが得られた。
ス浄化用触媒と、比較例1に係る排気ガス浄化用触媒
と、プラチナ−ロジウム系の触媒活性種を有する通常の
三元触媒とにそれぞれ上記熱処理を施すとともに、これ
らをV型6気筒で3000ccのエンジンを有する車両
の排気マニホールドに直結された触媒の下流側に設置
し、米国標準テストモードのFTPモードの走行試験を
行い、エンジン始動時点から38秒が経過するまで間の
HC浄化率と、トータルHC浄化率とを測定したとこ
ろ、下記の表2に示すようなデータが得られた。
【0041】
【表2】
【0042】このデータから、上記実施例1および比較
例1に係る排気ガス浄化用触媒では、エンジンの始動直
後に排出されたHC成分がHC吸着剤層3に吸着される
ため、上記三元触媒に比べてエンジン始動時点から38
秒が経過するまで間のHC浄化率を高い値に維持するこ
とができることが確認された。
例1に係る排気ガス浄化用触媒では、エンジンの始動直
後に排出されたHC成分がHC吸着剤層3に吸着される
ため、上記三元触媒に比べてエンジン始動時点から38
秒が経過するまで間のHC浄化率を高い値に維持するこ
とができることが確認された。
【0043】また、本発明の実施例1に係る排気ガス浄
化用触媒では、比較例1に比べてトータルHC浄化率を
高い値に維持することができることが確認され、この実
車試験データからも、触媒活性種4を被覆するように助
触媒5を担持させることにより、上記触媒活性種4を構
成する酸化パラジウムの熱劣化を効果的に抑制してその
活性を良好状態に維持できることが分かる。
化用触媒では、比較例1に比べてトータルHC浄化率を
高い値に維持することができることが確認され、この実
車試験データからも、触媒活性種4を被覆するように助
触媒5を担持させることにより、上記触媒活性種4を構
成する酸化パラジウムの熱劣化を効果的に抑制してその
活性を良好状態に維持できることが分かる。
【0044】また、上記実施例1に係る排気ガス浄化用
触媒に対する助触媒5の担持量を種々の値に変化させた
場合に、上記触媒活性種4の熱劣化を抑制する機能がど
のように変化するを確認するために行った実験例につい
て以下に説明する。すなわち、モノリス型担体1の容積
に対する助触媒5の担持量を、0g/l,15g/l,
35g/l,70g/l,100g/lに設定し、上記
HC浄化率が50%となる温度T50を測定したとこ
ろ、下記の表3に示すようなデータが得られた。
触媒に対する助触媒5の担持量を種々の値に変化させた
場合に、上記触媒活性種4の熱劣化を抑制する機能がど
のように変化するを確認するために行った実験例につい
て以下に説明する。すなわち、モノリス型担体1の容積
に対する助触媒5の担持量を、0g/l,15g/l,
35g/l,70g/l,100g/lに設定し、上記
HC浄化率が50%となる温度T50を測定したとこ
ろ、下記の表3に示すようなデータが得られた。
【0045】
【表3】
【0046】上記データから、モノリス型担体1の容積
に対する助触媒5の担持量を15g/l以上に設定する
ことにより、熱処理後のT50を230°C未満に維持
して触媒活性種4の熱劣化を抑制できることが確認され
た。また、上記硝酸セリウム溶液をHC吸着剤層3に含
浸させて焼成することにより、酸化セリウムからなる助
触媒5を担持させることができる担持量の上限値は、1
00g/l程度であるため、上記モノリス型担体1の容
積に対する酸化セリウムからなる助触媒5の担持量は、
15〜100g/lの範囲内に設定することが望まし
い。
に対する助触媒5の担持量を15g/l以上に設定する
ことにより、熱処理後のT50を230°C未満に維持
して触媒活性種4の熱劣化を抑制できることが確認され
た。また、上記硝酸セリウム溶液をHC吸着剤層3に含
浸させて焼成することにより、酸化セリウムからなる助
触媒5を担持させることができる担持量の上限値は、1
00g/l程度であるため、上記モノリス型担体1の容
積に対する酸化セリウムからなる助触媒5の担持量は、
15〜100g/lの範囲内に設定することが望まし
い。
【0047】また、上記実施形態に示すように、モノリ
ス型担体1からなる触媒担体に形成されたHC吸着剤層
3に、硝酸セリウム溶液を含浸させて焼成することによ
り、酸化セリウムからなる助触媒5を担持させるように
構成した場合には、酸化セリウムの粉末をウォッシュコ
ートすることにより担持させた場合に比べ、助触媒5の
粒径を小さくすることができるため、この助触媒5を均
一に分散させた状態で上記HC吸着剤層3上に担持させ
ることにより、触媒活性種4の熱劣化を効果的に抑制す
ることができる。
ス型担体1からなる触媒担体に形成されたHC吸着剤層
3に、硝酸セリウム溶液を含浸させて焼成することによ
り、酸化セリウムからなる助触媒5を担持させるように
構成した場合には、酸化セリウムの粉末をウォッシュコ
ートすることにより担持させた場合に比べ、助触媒5の
粒径を小さくすることができるため、この助触媒5を均
一に分散させた状態で上記HC吸着剤層3上に担持させ
ることにより、触媒活性種4の熱劣化を効果的に抑制す
ることができる。
【0048】すなわち、酸化セリウムの粉末に、20重
量%の水和アルミナと、適量の純水とを加えることによ
って調製したスラリーを上記HC吸着剤層3に含浸させ
て上記酸化セリウムの粉末からなる助触媒を、70g/
lの割合でモノリス型担体1に担持させてなる比較例2
と、上記本発明の実施例1とを使用して上記T50の温
度を比較する試験を行ったところ、下記の表4に示すよ
うなデータが得られた。
量%の水和アルミナと、適量の純水とを加えることによ
って調製したスラリーを上記HC吸着剤層3に含浸させ
て上記酸化セリウムの粉末からなる助触媒を、70g/
lの割合でモノリス型担体1に担持させてなる比較例2
と、上記本発明の実施例1とを使用して上記T50の温
度を比較する試験を行ったところ、下記の表4に示すよ
うなデータが得られた。
【0049】
【表4】
【0050】このデータから、粒径の小さな酸化セリウ
ム粒子によって助触媒5を形成した本発明の実施例1で
は、熱処理後におけるT50の温度が222°Cである
のに対し、粒径の大きな酸化セリウムの粉末によって助
触媒5を形成した上記比較例2では、熱処理後における
T50の温度が265°Cとなり、触媒活性種4の熱劣
化が顕著であることが確認された。したがって、HC吸
着剤層3に担持された上記酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種4の熱劣化を効果的に抑制するためには、上
記実施形態に示すように、硝酸セリウム溶液の含浸法に
より助触媒5を担持させるように構成することが望まし
いことが分かる。
ム粒子によって助触媒5を形成した本発明の実施例1で
は、熱処理後におけるT50の温度が222°Cである
のに対し、粒径の大きな酸化セリウムの粉末によって助
触媒5を形成した上記比較例2では、熱処理後における
T50の温度が265°Cとなり、触媒活性種4の熱劣
化が顕著であることが確認された。したがって、HC吸
着剤層3に担持された上記酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種4の熱劣化を効果的に抑制するためには、上
記実施形態に示すように、硝酸セリウム溶液の含浸法に
より助触媒5を担持させるように構成することが望まし
いことが分かる。
【0051】なお、上記実施形態では、硝酸セリウムか
らなるセリウム化合物を水に溶解させることによって形
成されたセリウム化合物溶液をHC吸着剤層3に含浸さ
せるようにしているが、このセリウム化合物溶液の容質
として酢酸セリウムまたは硫酸酸セリウム等のセリウム
化合物を使用し、上記セリウム化合物溶液の容媒として
エタノール、エーテル等を使用するように構成してもよ
い。また、上記パラジウム化合物溶液およびセリウム化
合物溶液を、HC吸着材層3にそれぞれ含浸させて乾燥
させた後、これらを同時に焼成するように構成してもよ
い。
らなるセリウム化合物を水に溶解させることによって形
成されたセリウム化合物溶液をHC吸着剤層3に含浸さ
せるようにしているが、このセリウム化合物溶液の容質
として酢酸セリウムまたは硫酸酸セリウム等のセリウム
化合物を使用し、上記セリウム化合物溶液の容媒として
エタノール、エーテル等を使用するように構成してもよ
い。また、上記パラジウム化合物溶液およびセリウム化
合物溶液を、HC吸着材層3にそれぞれ含浸させて乾燥
させた後、これらを同時に焼成するように構成してもよ
い。
【0052】また、上記実施形態に代え、図4に示すよ
うに、モノリス型担体1に形成されたHC吸着剤層3上
に、酸化セリウムからなる助触媒層5a,5bを担持さ
せるとともに、この助触媒層5a,5bの間に酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種4を挟持させた状態で、
この触媒活性種4をHC吸着剤層3上に担持させるよう
に構成してもよい。
うに、モノリス型担体1に形成されたHC吸着剤層3上
に、酸化セリウムからなる助触媒層5a,5bを担持さ
せるとともに、この助触媒層5a,5bの間に酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種4を挟持させた状態で、
この触媒活性種4をHC吸着剤層3上に担持させるよう
に構成してもよい。
【0053】すなわち、モノリス型担体1にY型ゼオラ
イトまたはβ型ゼオライトからなるHC吸着剤層3をウ
ォッシュコート法により担持させた後、その上に硝酸パ
ラジウム等を含有する溶液をHC吸着剤層3に含浸させ
るとともに、その上に硝酸パラジウム溶液を含浸させた
後、さらにその上に硝酸パラジウム等を含有する溶液を
HC吸着剤層3に含浸させ、上記両硝酸パラジウム成分
を焼成することによって生成された下層の助触媒層5a
と、上層の助触媒層5bとの間に、上記硝酸パラジウム
成分を焼成することによって生成された触媒活性種4を
担持させるように構成してもよい。
イトまたはβ型ゼオライトからなるHC吸着剤層3をウ
ォッシュコート法により担持させた後、その上に硝酸パ
ラジウム等を含有する溶液をHC吸着剤層3に含浸させ
るとともに、その上に硝酸パラジウム溶液を含浸させた
後、さらにその上に硝酸パラジウム等を含有する溶液を
HC吸着剤層3に含浸させ、上記両硝酸パラジウム成分
を焼成することによって生成された下層の助触媒層5a
と、上層の助触媒層5bとの間に、上記硝酸パラジウム
成分を焼成することによって生成された触媒活性種4を
担持させるように構成してもよい。
【0054】例えば、β型ゼオライト(ケイバン比10
0)の粉末に、20重量%の水和アルミナからなるバイ
ンダーと適量の純水とを加えることによってスラリーを
調製し、このスラリーを上記モノリス型担体1にウォッ
シュコートすることにより、1lの容積を有するモノリ
ス型担体1に対して120gのβ型ゼオライトを担持さ
せてHC吸着剤層3を形成する。
0)の粉末に、20重量%の水和アルミナからなるバイ
ンダーと適量の純水とを加えることによってスラリーを
調製し、このスラリーを上記モノリス型担体1にウォッ
シュコートすることにより、1lの容積を有するモノリ
ス型担体1に対して120gのβ型ゼオライトを担持さ
せてHC吸着剤層3を形成する。
【0055】そして上記HC吸着剤層3に硝酸セリウム
水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、上記硝
酸セリウムを焼成することにより、酸化セリウムからな
る下層の助触媒層5aを形成する。上記酸化セリウムの
モノリス型担体1に容積に対する担持量は、35g/l
に設定する。
水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、上記硝
酸セリウムを焼成することにより、酸化セリウムからな
る下層の助触媒層5aを形成する。上記酸化セリウムの
モノリス型担体1に容積に対する担持量は、35g/l
に設定する。
【0056】次いで、上記HC吸着材層3に硝酸パラジ
ウム水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、硝
酸パラジウムを焼成することにより、酸化パラジウムを
主体とする触媒活性種4を上記下層の助触媒層5a上に
担持させる。上記酸化パラジウムのモノリス型担体1に
容積に対する担持量は、10g/lに設定する。
ウム水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、硝
酸パラジウムを焼成することにより、酸化パラジウムを
主体とする触媒活性種4を上記下層の助触媒層5a上に
担持させる。上記酸化パラジウムのモノリス型担体1に
容積に対する担持量は、10g/lに設定する。
【0057】さらに、上記HC吸着剤層3に硝酸セリウ
ム水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、上記
硝酸セリウムを焼成することにより、酸化セリウムから
なる上層の助触媒層5bを形成する。上記酸化セリウム
のモノリス型担体1に容積に対する担持量は、35g/
lに設定する。このようにして酸化セリウムからなる上
層の助触媒層5bと下層の助触媒層5aとの間に、酸化
パラジウムからなる触媒活性種4が挟持されてなる本発
明の実施例2に係る排気ガス浄化用触媒を製造する。
ム水溶液を含浸させ、この水溶液を乾燥させた後、上記
硝酸セリウムを焼成することにより、酸化セリウムから
なる上層の助触媒層5bを形成する。上記酸化セリウム
のモノリス型担体1に容積に対する担持量は、35g/
lに設定する。このようにして酸化セリウムからなる上
層の助触媒層5bと下層の助触媒層5aとの間に、酸化
パラジウムからなる触媒活性種4が挟持されてなる本発
明の実施例2に係る排気ガス浄化用触媒を製造する。
【0058】また、比較例3として、モノリス型担体1
に130g/lの割合でβ型ゼオライトからなるHC吸
着剤層3を形成するとともに、その上に10g/lの割
合で酸化パラジウムからなる触媒活性種が担持されてな
る排気ガス浄化用触媒を使用した。そして、上記実施例
2および比較例3に係る排気ガス浄化用触媒を約900
°Cの温度で50時間に亘り熱処理し、その前後でHC
成分の50%を浄化できる温度T50の変化状態を確認
したところ、下記の表5に示すような実験データが得ら
れた。
に130g/lの割合でβ型ゼオライトからなるHC吸
着剤層3を形成するとともに、その上に10g/lの割
合で酸化パラジウムからなる触媒活性種が担持されてな
る排気ガス浄化用触媒を使用した。そして、上記実施例
2および比較例3に係る排気ガス浄化用触媒を約900
°Cの温度で50時間に亘り熱処理し、その前後でHC
成分の50%を浄化できる温度T50の変化状態を確認
したところ、下記の表5に示すような実験データが得ら
れた。
【0059】
【表5】
【0060】このデータから、本発明の実施例2では、
熱処理前に187°Cであった上記T50の温度が熱処
理後に227°Cに上昇したにすぎないのに対し、比較
例3では、熱処理前に190°Cであった上記T50が
熱処理後に271°Cに上昇し、HC成分の浄化率が顕
著に低下している。このことから、酸化セリウムからな
る上層の助触媒層5bと下層の助触媒層5aとの間に、
酸化パラジウムからなる触媒活性種4を担持させてなる
本発明の実施例2では、助触媒層のない比較例3に比べ
て触媒活性種4の熱劣化を生じにくくなっていることが
分かる。
熱処理前に187°Cであった上記T50の温度が熱処
理後に227°Cに上昇したにすぎないのに対し、比較
例3では、熱処理前に190°Cであった上記T50が
熱処理後に271°Cに上昇し、HC成分の浄化率が顕
著に低下している。このことから、酸化セリウムからな
る上層の助触媒層5bと下層の助触媒層5aとの間に、
酸化パラジウムからなる触媒活性種4を担持させてなる
本発明の実施例2では、助触媒層のない比較例3に比べ
て触媒活性種4の熱劣化を生じにくくなっていることが
分かる。
【0061】また、上記実施例2に係る排気ガス浄化用
触媒に対する酸化セリウムからなる助触媒の担持量を種
々変化させた場合に、上記触媒活性種4の熱劣化を抑制
する機能がどのように変化するを確認するために行った
実験例について以下に説明する。すなわち、モノリス型
担体1の容積に対する助触媒層5a,5bの酸化セリウ
ム担持量を、それぞれ0g/l,15g/l,35g/
l,70g/lに設定し、上記HC浄化率が50%とな
る温度T50を測定したところ、下記の表6に示すよう
な実験データが得られた。
触媒に対する酸化セリウムからなる助触媒の担持量を種
々変化させた場合に、上記触媒活性種4の熱劣化を抑制
する機能がどのように変化するを確認するために行った
実験例について以下に説明する。すなわち、モノリス型
担体1の容積に対する助触媒層5a,5bの酸化セリウ
ム担持量を、それぞれ0g/l,15g/l,35g/
l,70g/lに設定し、上記HC浄化率が50%とな
る温度T50を測定したところ、下記の表6に示すよう
な実験データが得られた。
【0062】
【表6】
【0063】上記データから、上層の助触媒層5bに対
する酸化セリウムの担持量を15〜35g/lの範囲内
に設定するとともに、下層の助触媒層5aに対する酸化
セリウムの担持量を0〜70g/lの範囲内に設定する
ことにより、熱処理後のT50の温度を230°C未満
に維持して触媒活性種4の熱劣化を抑制できることが確
認された。
する酸化セリウムの担持量を15〜35g/lの範囲内
に設定するとともに、下層の助触媒層5aに対する酸化
セリウムの担持量を0〜70g/lの範囲内に設定する
ことにより、熱処理後のT50の温度を230°C未満
に維持して触媒活性種4の熱劣化を抑制できることが確
認された。
【0064】また、上記触媒活性種4の熱劣化をさらに
効果的に抑制するためには、上記触媒活性種4を構成す
る酸化パラジウムに酸化ロジウムを添加するとともに、
この酸化ロジウムの上記酸化パラジウムに対する重量比
が1/20〜1/100の範囲内となるように設定する
ことが望ましい。すなわち、上記酸化ロジウムを添加す
ることにより、上記触媒活性種4を構成する酸化パラジ
ウムと、助触媒5を構成する酸化セリウムとが酸素を共
用化する構造を安定させることができ、上記酸化パラジ
ウムが加熱されて酸素が離脱した場合に、これに上記酸
化セリウムから放出された酸素を結合させる作用が上記
酸化ロジウムによって促進することができる。
効果的に抑制するためには、上記触媒活性種4を構成す
る酸化パラジウムに酸化ロジウムを添加するとともに、
この酸化ロジウムの上記酸化パラジウムに対する重量比
が1/20〜1/100の範囲内となるように設定する
ことが望ましい。すなわち、上記酸化ロジウムを添加す
ることにより、上記触媒活性種4を構成する酸化パラジ
ウムと、助触媒5を構成する酸化セリウムとが酸素を共
用化する構造を安定させることができ、上記酸化パラジ
ウムが加熱されて酸素が離脱した場合に、これに上記酸
化セリウムから放出された酸素を結合させる作用が上記
酸化ロジウムによって促進することができる。
【0065】なお、上記酸化ロジウムの添加量を上記範
囲に設定したのは、酸化パラジウムに対する酸化ロジウ
ムの重量比が1/100未満になると、この酸化ロジウ
ムにより上記酸化パラジウムの熱劣化を抑制する機能が
不十分となり、また酸化パラジウムに対する酸化ロジウ
ムの重量比が1/20を越えると、酸化パラジウムの含
有量が減少して上記HC成分の浄化機能が低下すること
になるためである。
囲に設定したのは、酸化パラジウムに対する酸化ロジウ
ムの重量比が1/100未満になると、この酸化ロジウ
ムにより上記酸化パラジウムの熱劣化を抑制する機能が
不十分となり、また酸化パラジウムに対する酸化ロジウ
ムの重量比が1/20を越えると、酸化パラジウムの含
有量が減少して上記HC成分の浄化機能が低下すること
になるためである。
【0066】また、上記実施形態では、比較的大きな孔
径を有する多数の細孔が形成されたY型ゼオライトまた
はβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形成したた
め、各種のHC成分等の未燃成分を上記細孔内に効果的
に吸着させることでき、優れた吸着性能が得られること
になる。
径を有する多数の細孔が形成されたY型ゼオライトまた
はβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形成したた
め、各種のHC成分等の未燃成分を上記細孔内に効果的
に吸着させることでき、優れた吸着性能が得られること
になる。
【0067】そして、上記HC吸着剤層3の熱劣化を抑
制するためには、このHC吸着剤層3を構成するゼオラ
イトの結晶に、予め脱アルミニウム処理を施すことが望
ましい。すなわち、上記ゼオライトの結晶をモノリス型
担体1に担持させてHC吸着剤層3を形成する前に、こ
のゼオライトの結晶を硝酸溶液等の酸性溶液中に浸漬す
ることにより、結晶構造を破壊させることなく、ゼオラ
イト中のアルミニウム成分を静的に離脱させる処理を行
う。
制するためには、このHC吸着剤層3を構成するゼオラ
イトの結晶に、予め脱アルミニウム処理を施すことが望
ましい。すなわち、上記ゼオライトの結晶をモノリス型
担体1に担持させてHC吸着剤層3を形成する前に、こ
のゼオライトの結晶を硝酸溶液等の酸性溶液中に浸漬す
ることにより、結晶構造を破壊させることなく、ゼオラ
イト中のアルミニウム成分を静的に離脱させる処理を行
う。
【0068】上記脱アルミニウム処理を行う際には、排
気ガス浄化装置の使用時に、HC吸着剤層3を構成する
ゼオライト中のアルミニウム成分が動的に脱離すること
に起因してその結晶構造が破壊されることがないよう
に、残留アルミニウム率が適正値となるように脱アルミ
ニウム度の下限値を設定する。また、上記脱アルミニウ
ム処理が過度に行われてβ型ゼオライトの結晶構造の骨
組みが破壊されることを防止するため、β型ゼオライト
の比表面積が適正値となるように上記脱アルミニウム度
の上限値を設定する。
気ガス浄化装置の使用時に、HC吸着剤層3を構成する
ゼオライト中のアルミニウム成分が動的に脱離すること
に起因してその結晶構造が破壊されることがないよう
に、残留アルミニウム率が適正値となるように脱アルミ
ニウム度の下限値を設定する。また、上記脱アルミニウ
ム処理が過度に行われてβ型ゼオライトの結晶構造の骨
組みが破壊されることを防止するため、β型ゼオライト
の比表面積が適正値となるように上記脱アルミニウム度
の上限値を設定する。
【0069】例えば、β型ゼオライトの結晶によってH
C吸着剤層3を形成する場合には、このβ型ゼオライト
の結晶を60〜80°Cの温度下において、規定度が4
〜6Nに設定された硝酸溶液中に、6〜8時間に亘って
浸漬して撹拌する。これによって上記β型ゼオライトの
残留アルミニウム率が20%未満となるように脱アルミ
ニウム度の下限値が設定されるとともに、β型ゼオライ
トの比表面積が500m2/g以上に維持されるように
脱アルミニウム度の上限値が設定された脱アルミニウム
処理が上記β型ゼオライトに施されることになる。
C吸着剤層3を形成する場合には、このβ型ゼオライト
の結晶を60〜80°Cの温度下において、規定度が4
〜6Nに設定された硝酸溶液中に、6〜8時間に亘って
浸漬して撹拌する。これによって上記β型ゼオライトの
残留アルミニウム率が20%未満となるように脱アルミ
ニウム度の下限値が設定されるとともに、β型ゼオライ
トの比表面積が500m2/g以上に維持されるように
脱アルミニウム度の上限値が設定された脱アルミニウム
処理が上記β型ゼオライトに施されることになる。
【0070】このようにHC吸着剤層3を構成するβ型
ゼオライトに、予め脱アルミニウム処理を施すことによ
り、上記β型ゼオライトの耐熱性を向上させるようにし
たため、上記HC吸着剤層3が担持された排気ガス浄化
装置の使用時に、排気ガス等によって上記HC吸着剤層
3が加熱された場合においても、上記β型ゼオライト中
のアルミニウム成分が動的に脱離することがなく、これ
に起因した結晶構造の破壊を効果的に抑制することがで
きる。したがって、上記HC吸着剤層3のHC成分の吸
着性能を長期間に亘り、良好状態に維持することができ
る。
ゼオライトに、予め脱アルミニウム処理を施すことによ
り、上記β型ゼオライトの耐熱性を向上させるようにし
たため、上記HC吸着剤層3が担持された排気ガス浄化
装置の使用時に、排気ガス等によって上記HC吸着剤層
3が加熱された場合においても、上記β型ゼオライト中
のアルミニウム成分が動的に脱離することがなく、これ
に起因した結晶構造の破壊を効果的に抑制することがで
きる。したがって、上記HC吸着剤層3のHC成分の吸
着性能を長期間に亘り、良好状態に維持することができ
る。
【0071】特に上記実施形態に示すように、β型ゼオ
ライトの残留アルミニウム率が20%未満となるように
脱アルミニウム度の下限値を設定するとともに、β型ゼ
オライトの比表面積が500m2/g以上に維持される
ように脱アルミニウム度の上限値を設定した場合には、
上記脱アルミニウム処理時に、β型ゼオライトの結晶構
造が破壊されるという事態を生じることなく、適度の処
理を施して上記HC吸着剤層3の熱劣化を効果的に抑制
することができる。
ライトの残留アルミニウム率が20%未満となるように
脱アルミニウム度の下限値を設定するとともに、β型ゼ
オライトの比表面積が500m2/g以上に維持される
ように脱アルミニウム度の上限値を設定した場合には、
上記脱アルミニウム処理時に、β型ゼオライトの結晶構
造が破壊されるという事態を生じることなく、適度の処
理を施して上記HC吸着剤層3の熱劣化を効果的に抑制
することができる。
【0072】すなわち、図5に示すように、硝酸溶液の
規定度および処理時間をそれぞれ種々の値に設定すると
ともに、β型ゼオライトに対する硝酸溶液の容量を30
倍重量に設定し、かつ反応温度を80°Cに設定して脱
アルミニウム処理を実行する実験を行ったところ、硝酸
溶液の規定度が高いほどβ型ゼオライトの残留アルミニ
ウム率が小さくなって脱アルミニウム度が増大し、かつ
処理時間が長いほどβ型ゼオライトの脱アルミニウム度
が増大することが確認された。
規定度および処理時間をそれぞれ種々の値に設定すると
ともに、β型ゼオライトに対する硝酸溶液の容量を30
倍重量に設定し、かつ反応温度を80°Cに設定して脱
アルミニウム処理を実行する実験を行ったところ、硝酸
溶液の規定度が高いほどβ型ゼオライトの残留アルミニ
ウム率が小さくなって脱アルミニウム度が増大し、かつ
処理時間が長いほどβ型ゼオライトの脱アルミニウム度
が増大することが確認された。
【0073】例えば、上記処理時間を6時間に設定する
とともに、硝酸溶液の規定度を1N,2N,4N,6
N,8Nに設定した場合には、残留アルミニウム率がそ
れぞれ47.32%,21.95%,0.12%,0.
43%,0.0%となり、脱アルミニウム度がそれぞれ
52.68%,78.05%,99.88%,99.5
7%,100.0%となった。
とともに、硝酸溶液の規定度を1N,2N,4N,6
N,8Nに設定した場合には、残留アルミニウム率がそ
れぞれ47.32%,21.95%,0.12%,0.
43%,0.0%となり、脱アルミニウム度がそれぞれ
52.68%,78.05%,99.88%,99.5
7%,100.0%となった。
【0074】そして、脱アルミニウム度が上記の各値に
設定されたβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形
成し、その比表面積をBET等温吸着式に基づいて求め
るとともに、上記HC吸着剤層3を900°Cの温度下
で50時間に亘り熱処理した後の比表面積を求めたとこ
ろ、図6に示すようなデータが得られた。このデータか
ら脱アルミニウム処理を施した本発明の実施例では、脱
アルミニウム処理を施していない比較例に比べて、熱処
理後における比表面積の低下率が小さく、耐熱性が向上
していることが確認された。
設定されたβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形
成し、その比表面積をBET等温吸着式に基づいて求め
るとともに、上記HC吸着剤層3を900°Cの温度下
で50時間に亘り熱処理した後の比表面積を求めたとこ
ろ、図6に示すようなデータが得られた。このデータか
ら脱アルミニウム処理を施した本発明の実施例では、脱
アルミニウム処理を施していない比較例に比べて、熱処
理後における比表面積の低下率が小さく、耐熱性が向上
していることが確認された。
【0075】特に、上記脱アルミニウム処理を実行する
際に、硝酸溶液の規定度を4Nまたは6Nに設定して脱
アルミニウム度が100%に近い値となるように構成し
た場合には、熱処理後の比表面積が500m2/g以上
に維持できるのに対し、上記規定度を1Nまたは2Nと
して脱アルミニウム度を80%未満に設定した場合に
は、熱処理後の比表面積が500m2/g以下となり、
耐熱性の向上効果が低くなることが確認された。したが
って、上記データから残留アルミニウム率が20%未満
となるように、脱アルミニウム度の下限値を設定するこ
とが望ましいことが分かる。
際に、硝酸溶液の規定度を4Nまたは6Nに設定して脱
アルミニウム度が100%に近い値となるように構成し
た場合には、熱処理後の比表面積が500m2/g以上
に維持できるのに対し、上記規定度を1Nまたは2Nと
して脱アルミニウム度を80%未満に設定した場合に
は、熱処理後の比表面積が500m2/g以下となり、
耐熱性の向上効果が低くなることが確認された。したが
って、上記データから残留アルミニウム率が20%未満
となるように、脱アルミニウム度の下限値を設定するこ
とが望ましいことが分かる。
【0076】一方、上記脱アルミニウム処理を実行する
際に、硝酸溶液の規定度を8Nに設定して残留アルミニ
ウム率が0%となる過度の脱アルミニウム処理を施した
場合、つまり脱アルミニウム度が100%となって熱処
理前の比表面積が500m2/g未満に低下するように
構成し場合には、熱処理後に比表面積が50m2/g以
下に低下し、耐熱性が却って低下することが確認され
た。したがって、上記データからβ型ゼオライトの比表
面積が500m2/g以上となるように、脱アルミニウ
ム度の上限値を設定することが望ましいことが分かる。
際に、硝酸溶液の規定度を8Nに設定して残留アルミニ
ウム率が0%となる過度の脱アルミニウム処理を施した
場合、つまり脱アルミニウム度が100%となって熱処
理前の比表面積が500m2/g未満に低下するように
構成し場合には、熱処理後に比表面積が50m2/g以
下に低下し、耐熱性が却って低下することが確認され
た。したがって、上記データからβ型ゼオライトの比表
面積が500m2/g以上となるように、脱アルミニウ
ム度の上限値を設定することが望ましいことが分かる。
【0077】また、図5のデータから硝酸溶液の規定度
を4N〜6Nの範囲内に設定するとともに、処理時間を
6〜8時間の範囲内に設定することにより、残留アルミ
ニウム率が20%未満となるように脱アルミニウム度の
上限値を設定し、かつβ型ゼオライトの比表面積が50
0m2/g以上となるように、脱アルミニウム度の上限
値を設定できることが分かる。
を4N〜6Nの範囲内に設定するとともに、処理時間を
6〜8時間の範囲内に設定することにより、残留アルミ
ニウム率が20%未満となるように脱アルミニウム度の
上限値を設定し、かつβ型ゼオライトの比表面積が50
0m2/g以上となるように、脱アルミニウム度の上限
値を設定できることが分かる。
【0078】さらに、図7に示すように、脱アルミニウ
ム処理の温度および処理時間をそれぞれ種々の値に設定
するとともに、β型ゼオライトに対する硝酸溶液の容量
を30倍重量に設定するとともに、硝酸溶液の規定度を
6Nに設定して脱アルミニウム処理を実行する実験を行
ったところ、処理温度が高いほどβ型ゼオライトの残留
アルミニウム率が小さくなって脱アルミニウム度が増大
し、かつ処理時間が長いほどβ型ゼオライトの脱アルミ
ニウム度が増大することが確認された。
ム処理の温度および処理時間をそれぞれ種々の値に設定
するとともに、β型ゼオライトに対する硝酸溶液の容量
を30倍重量に設定するとともに、硝酸溶液の規定度を
6Nに設定して脱アルミニウム処理を実行する実験を行
ったところ、処理温度が高いほどβ型ゼオライトの残留
アルミニウム率が小さくなって脱アルミニウム度が増大
し、かつ処理時間が長いほどβ型ゼオライトの脱アルミ
ニウム度が増大することが確認された。
【0079】例えば、上記処理時間を6時間に設定する
とともに、処理温度を25°C,40°C,60°C,
80°C,90°Cに設定した場合には、残留アルミニ
ウム率がそれぞれ61.57%,48.23%,11.
92%,0.43%,0.0%となり、脱アルミニウム
度がそれぞれ38.43%,51.77%,88.08
%,99.57%,100.0%となった。
とともに、処理温度を25°C,40°C,60°C,
80°C,90°Cに設定した場合には、残留アルミニ
ウム率がそれぞれ61.57%,48.23%,11.
92%,0.43%,0.0%となり、脱アルミニウム
度がそれぞれ38.43%,51.77%,88.08
%,99.57%,100.0%となった。
【0080】そして、脱アルミニウム度が上記の各値に
設定されたβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形
成し、その比表面積をBET等温吸着式に基づいて求め
るとともに、上記HC吸着剤層3を900°Cの温度下
で50時間に亘り熱処理した後の比表面積を求めたとこ
ろ、図8に示すようなデータが得られた。このデータか
ら上記処理時間を6〜8時間の範囲内に設定するととも
に、処理温度を60〜80°Cの範囲内に設定すること
により、残留アルミニウム率が20%未満となるように
脱アルミニウム度の上限値を設定するとともに、β型ゼ
オライトの比表面積が500m2/g以上となるように
脱アルミニウム度の上限値を設定して、HC吸着剤層3
の耐熱性を効果的に向上できることが分かる。
設定されたβ型ゼオライトによってHC吸着剤層3を形
成し、その比表面積をBET等温吸着式に基づいて求め
るとともに、上記HC吸着剤層3を900°Cの温度下
で50時間に亘り熱処理した後の比表面積を求めたとこ
ろ、図8に示すようなデータが得られた。このデータか
ら上記処理時間を6〜8時間の範囲内に設定するととも
に、処理温度を60〜80°Cの範囲内に設定すること
により、残留アルミニウム率が20%未満となるように
脱アルミニウム度の上限値を設定するとともに、β型ゼ
オライトの比表面積が500m2/g以上となるように
脱アルミニウム度の上限値を設定して、HC吸着剤層3
の耐熱性を効果的に向上できることが分かる。
【0081】上記のように脱アルミニウム処理されたβ
型ゼオライトによって形成されたHC吸着剤層3を有す
る排気ガス浄化装置に、模擬ガスを供給することによ
り、HC成分の吸着性能を評価する実験例について以下
に説明する。この実験には、1.6lの容量を有する排
気ガス浄化装置のモノリス型担体1に、150g/lの
割合でβ型ゼオライトからなるHC吸着剤層3を担持さ
せるとともに、その表面に酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種4と、酸化セリウムからなる助触媒5とをそ
れぞれ10g/l,70g/lの割合で担持させなるも
のを使用した。そして、上記排気ガス浄化装置を900
°Cの温度下で50時間に亘り熱処理し、その前後で上
記吸着性能の変化状態を比較する実験を行った。
型ゼオライトによって形成されたHC吸着剤層3を有す
る排気ガス浄化装置に、模擬ガスを供給することによ
り、HC成分の吸着性能を評価する実験例について以下
に説明する。この実験には、1.6lの容量を有する排
気ガス浄化装置のモノリス型担体1に、150g/lの
割合でβ型ゼオライトからなるHC吸着剤層3を担持さ
せるとともに、その表面に酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種4と、酸化セリウムからなる助触媒5とをそ
れぞれ10g/l,70g/lの割合で担持させなるも
のを使用した。そして、上記排気ガス浄化装置を900
°Cの温度下で50時間に亘り熱処理し、その前後で上
記吸着性能の変化状態を比較する実験を行った。
【0082】また、上記実験に使用する模擬ガスは、1
3.9%の二酸化炭素(CO2)と、0.2%の水素
(H2)と、0.6%の酸素(O2)と、230ppmの
トルエン(C7H8)と、0.6%の一酸化酸素(CO)
と、0.1%の窒素酸化物(NOx)と、バランス用の
窒素ガス(N2)とからなり、A/Fが14.7前後に
設定されたものを使用し、55000h-1の空間速度
(SV)で供給した。
3.9%の二酸化炭素(CO2)と、0.2%の水素
(H2)と、0.6%の酸素(O2)と、230ppmの
トルエン(C7H8)と、0.6%の一酸化酸素(CO)
と、0.1%の窒素酸化物(NOx)と、バランス用の
窒素ガス(N2)とからなり、A/Fが14.7前後に
設定されたものを使用し、55000h-1の空間速度
(SV)で供給した。
【0083】そして、上記β型ゼオライトを、80°C
の温度下おいて、4Nの規定度を有する硝酸溶液中に、
6時間浸漬することにより、脱アルミニウム処理を施し
てなる本発明の実施例と、脱アルミニウム処理が施され
ていない比較例とにおいて、HC吸着剤層3に吸着され
たトルエンの吸着率を測定する実験を行ったところ、以
下のようなデータが得られた。
の温度下おいて、4Nの規定度を有する硝酸溶液中に、
6時間浸漬することにより、脱アルミニウム処理を施し
てなる本発明の実施例と、脱アルミニウム処理が施され
ていない比較例とにおいて、HC吸着剤層3に吸着され
たトルエンの吸着率を測定する実験を行ったところ、以
下のようなデータが得られた。
【0084】すなわち、雰囲気温度を室温から毎分10
°Cずつ上昇せて200°Cまで昇温させつつ、上記模
擬ガス中のトルエンをHC吸着剤層3に吸着させてその
吸着率を測定したところ、図9および図10に示すよう
なデータが得られた。すなわち、上記排気ガス浄化装置
を熱処理する前には、図9に示すように、脱アルミニウ
ム処理が施された本発明の実施例では、脱アルミニウム
処理が施されていない比較例に比べてトルエンの吸着率
がやや劣っていた。
°Cずつ上昇せて200°Cまで昇温させつつ、上記模
擬ガス中のトルエンをHC吸着剤層3に吸着させてその
吸着率を測定したところ、図9および図10に示すよう
なデータが得られた。すなわち、上記排気ガス浄化装置
を熱処理する前には、図9に示すように、脱アルミニウ
ム処理が施された本発明の実施例では、脱アルミニウム
処理が施されていない比較例に比べてトルエンの吸着率
がやや劣っていた。
【0085】そして、上記排気ガス浄化装置の熱処理後
には、図10に示すように、脱アルミニウム処理が施さ
れた本発明の実施例では、トルエンの吸着率がほとんど
変化していないのに対し、脱アルミニウム処理が施され
ていない比較例では、トルエンの吸着率が顕著に低下
し、上記実施例よりもHC成分の吸着性能が悪化したこ
とが確認された。この実験データからも、脱アルミニウ
ム処理を施すことにより、HC吸着剤の熱劣化を効果的
に抑制できることが分かる。
には、図10に示すように、脱アルミニウム処理が施さ
れた本発明の実施例では、トルエンの吸着率がほとんど
変化していないのに対し、脱アルミニウム処理が施され
ていない比較例では、トルエンの吸着率が顕著に低下
し、上記実施例よりもHC成分の吸着性能が悪化したこ
とが確認された。この実験データからも、脱アルミニウ
ム処理を施すことにより、HC吸着剤の熱劣化を効果的
に抑制できることが分かる。
【0086】さらに、上記排気ガス浄化装置を車両に搭
載してFTPモード走行試験を行い、HC吸着率および
1マイル当りのHC排出量を測定したところ、図11お
よび図12に示すようなデータが得られた。この図9に
示すHC吸着率は、エンジン始動時点から38秒が経過
するまで間におけるHC浄化率の測定値を代用した。
載してFTPモード走行試験を行い、HC吸着率および
1マイル当りのHC排出量を測定したところ、図11お
よび図12に示すようなデータが得られた。この図9に
示すHC吸着率は、エンジン始動時点から38秒が経過
するまで間におけるHC浄化率の測定値を代用した。
【0087】上記図11および図12に示すデータから
も、脱アルミニウム処理が施された本発明の実施例で
は、上記熱処理の前後でトルエンの吸着率がほとんど変
化していないのに対し、脱アルミニウム処理が施されて
いない比較例では、トルエンの吸着率が熱処理の前後で
顕著に低下していることが確認され、脱アルミニウム処
理を施すことにより、HC吸着剤の熱劣化を効果的に抑
制できることが分かる。
も、脱アルミニウム処理が施された本発明の実施例で
は、上記熱処理の前後でトルエンの吸着率がほとんど変
化していないのに対し、脱アルミニウム処理が施されて
いない比較例では、トルエンの吸着率が熱処理の前後で
顕著に低下していることが確認され、脱アルミニウム処
理を施すことにより、HC吸着剤の熱劣化を効果的に抑
制できることが分かる。
【0088】なお、上記実施形態では、排気ガスが導入
される複数の貫通孔2を有するモノリス型担体1からな
る触媒担体が設けられたモノリス型排気ガス浄化装置つ
いて説明したが、ペレット状の触媒担体にHC吸着材層
を担持させてなるペット型排気ガス浄化装置においても
本発明を適用可能である。
される複数の貫通孔2を有するモノリス型担体1からな
る触媒担体が設けられたモノリス型排気ガス浄化装置つ
いて説明したが、ペレット状の触媒担体にHC吸着材層
を担持させてなるペット型排気ガス浄化装置においても
本発明を適用可能である。
【0089】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明は、触媒担体に多数の細孔を有するHC吸着剤層を形
成し、このHC吸着剤層上に、酸化パラジウムを主体と
する触媒活性種を担持させるとともに、この触媒活性種
を被覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒を担持さ
せたため、上記HC吸着剤層に吸着された後、このHC
吸着剤層から離脱したHC成分を上記助触媒から放出さ
れた酸素を利用して酸化させることにより、排気ガスを
効果的に浄化できるとともに、上記酸化パラジウムが還
元されることに起因して触媒活性種が熱劣化することを
効果的に防止できるという利点がある。
明は、触媒担体に多数の細孔を有するHC吸着剤層を形
成し、このHC吸着剤層上に、酸化パラジウムを主体と
する触媒活性種を担持させるとともに、この触媒活性種
を被覆するように酸素吸蔵能力を有する助触媒を担持さ
せたため、上記HC吸着剤層に吸着された後、このHC
吸着剤層から離脱したHC成分を上記助触媒から放出さ
れた酸素を利用して酸化させることにより、排気ガスを
効果的に浄化できるとともに、上記酸化パラジウムが還
元されることに起因して触媒活性種が熱劣化することを
効果的に防止できるという利点がある。
【0090】また、請求項2に係る発明は、酸化セリウ
ムからなる助触媒によって触媒活性種を被覆したため、
上記酸化セリウムから放出される酸素を利用して排気ガ
スを効果的に浄化できるとともに、上記酸化パラジウム
が還元されることに起因して触媒活性種の活性が低下す
る熱劣化の発生を効果的に防止できるという利点がある
ことができる。
ムからなる助触媒によって触媒活性種を被覆したため、
上記酸化セリウムから放出される酸素を利用して排気ガ
スを効果的に浄化できるとともに、上記酸化パラジウム
が還元されることに起因して触媒活性種の活性が低下す
る熱劣化の発生を効果的に防止できるという利点がある
ことができる。
【0091】また、請求項3に係る発明は、触媒担体の
容積に対する酸化セリウムの担持量を15〜100g/
lの範囲内に設定したため、上記HC成分を確実に酸化
させるとともに、上記酸化パラジウムの熱劣化を効果的
に抑制するために必要な酸素を上記助触媒から供給する
ことができる。
容積に対する酸化セリウムの担持量を15〜100g/
lの範囲内に設定したため、上記HC成分を確実に酸化
させるとともに、上記酸化パラジウムの熱劣化を効果的
に抑制するために必要な酸素を上記助触媒から供給する
ことができる。
【0092】また、請求項4に係る発明は、比較的に大
きな孔径を有する多数の細孔が形成されたY型ゼオライ
トまたはβ型ゼオライトによってHC吸着剤層を形成し
たため、各種のHC成分等の未燃成分を上記細孔内に効
果的に吸着させることができ、優れた吸着性能が得られ
るという利点がある。
きな孔径を有する多数の細孔が形成されたY型ゼオライ
トまたはβ型ゼオライトによってHC吸着剤層を形成し
たため、各種のHC成分等の未燃成分を上記細孔内に効
果的に吸着させることができ、優れた吸着性能が得られ
るという利点がある。
【0093】また、請求項5に係る発明は、触媒担体に
ゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成
した後、パラジウム化合物溶液を上記HC吸着剤層に含
浸させるとともに、その上にセリウム化合物溶液を含浸
させ、上記パラジウム化合物およびセリウム化合物を焼
成することにより生成した酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種と、酸化セリウムからなる助触媒とをHC吸
着剤層に担持させるように構成したため、上記酸化パラ
ジウムおよび酸化セリウムの粒径を小さな値に設定して
これらを均一に分散させた状態で担持させることができ
るとともに、上記酸化パラジウムを酸化セリウムによっ
て効果的に被覆することができ、これによって上記HC
吸着剤層から離脱したHC成分を効果的に浄化できる排
気ガス浄化用触媒を容易に製造できるという利点があ
る。
ゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成
した後、パラジウム化合物溶液を上記HC吸着剤層に含
浸させるとともに、その上にセリウム化合物溶液を含浸
させ、上記パラジウム化合物およびセリウム化合物を焼
成することにより生成した酸化パラジウムを主体とする
触媒活性種と、酸化セリウムからなる助触媒とをHC吸
着剤層に担持させるように構成したため、上記酸化パラ
ジウムおよび酸化セリウムの粒径を小さな値に設定して
これらを均一に分散させた状態で担持させることができ
るとともに、上記酸化パラジウムを酸化セリウムによっ
て効果的に被覆することができ、これによって上記HC
吸着剤層から離脱したHC成分を効果的に浄化できる排
気ガス浄化用触媒を容易に製造できるという利点があ
る。
【0094】また、請求項6に係る発明は、触媒担体に
ゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成
した後、このHC吸着剤層にセリウム化合物溶液を含浸
させるとともに、その上にパラジウム化合物溶液を含浸
させた後、さらにその上にセリウム化合物溶液を含浸さ
せ、このパラジウム化合物およびセリウム化合物を焼成
することにより生成した酸化セリウムからなる下層の助
触媒層と上層の助触媒層との間に、酸化パラジウムを主
体とする触媒活性種を担持させるように構成したため、
上記HC吸着剤層上に均一に分散した状態で担持された
酸化セリウムからなる下層の助触媒層と、上層の助触媒
層との間で上記触媒活性種を適正状態で担持させ、この
触媒活性種によって上記HC吸着剤層から離脱したHC
成分を効果的に浄化できるとともに、この触媒活性種の
熱劣化を効果的に抑制することができる。
ゼオライトをウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成
した後、このHC吸着剤層にセリウム化合物溶液を含浸
させるとともに、その上にパラジウム化合物溶液を含浸
させた後、さらにその上にセリウム化合物溶液を含浸さ
せ、このパラジウム化合物およびセリウム化合物を焼成
することにより生成した酸化セリウムからなる下層の助
触媒層と上層の助触媒層との間に、酸化パラジウムを主
体とする触媒活性種を担持させるように構成したため、
上記HC吸着剤層上に均一に分散した状態で担持された
酸化セリウムからなる下層の助触媒層と、上層の助触媒
層との間で上記触媒活性種を適正状態で担持させ、この
触媒活性種によって上記HC吸着剤層から離脱したHC
成分を効果的に浄化できるとともに、この触媒活性種の
熱劣化を効果的に抑制することができる。
【図1】本発明に係る排気ガス浄化用触媒の実施例を示
す全体説明図である。
す全体説明図である。
【図2】排気ガス浄化用触媒の要部を示す部分拡大図説
明図である。
明図である。
【図3】比較例に係る排気ガス浄化用触媒の構成を示す
説明図である。
説明図である。
【図4】排気ガス浄化用触媒の別の実施例を示す説明図
である。
である。
【図5】ゼオライトの残留アルミニウム率と、硝酸溶液
の規定度および処理時間との対応関係を示すグラフであ
る。
の規定度および処理時間との対応関係を示すグラフであ
る。
【図6】HC吸着剤の比表面積と、ゼオライトの脱アル
ミニウム度との対応関係を示すグラフである。
ミニウム度との対応関係を示すグラフである。
【図7】ゼオライトの残留アルミニウム率と、硝酸溶液
の温度および処理時間との対応関係を示すグラフであ
る。
の温度および処理時間との対応関係を示すグラフであ
る。
【図8】HC吸着剤の比表面積と、ゼオライトの脱アル
ミニウム度との対応関係を示すグラフである。
ミニウム度との対応関係を示すグラフである。
【図9】HC吸着剤を熱処理する前におけるトルエン吸
着率の変化状態を示すグラフである。
着率の変化状態を示すグラフである。
【図10】HC吸着剤を熱処理した後におけるトルエン
吸着率の変化状態を示すグラフである。
吸着率の変化状態を示すグラフである。
【図11】HC吸着率の実車評価試験データを示すグラ
フである。
フである。
【図12】HC排出量の実車評価試験データを示すグラ
フである。
フである。
1 モノリス型担体(触媒担体) 3 HC吸着材層 4 触媒活性種 5 助触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國府田 由紀 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 エンジンの排気系に設置される排気ガス
浄化用触媒であって、触媒担体に多数の細孔を有するH
C吸着剤層を形成し、このHC吸着剤層上に、酸化パラ
ジウムを主体とする触媒活性種を担持させるとともに、
この触媒活性種を被覆するように酸素吸蔵能力を有する
助触媒を担持させたことを特徴とするエンジンの排気ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項2】 酸化セリウムからなる助触媒によって触
媒活性種を被覆したことを特徴とする請求項1記載のエ
ンジンの排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】 触媒担体の容積に対する酸化セリウムの
担持量を15〜100g/lの範囲内に設定したことを
特徴とする請求項2記載のエンジンの排気ガス浄化用触
媒。 - 【請求項4】 Y型ゼオライトまたはβ型ゼオライトか
らなるHC吸着剤層を触媒担体に形成したことを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載のエンジンの排気ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項5】 エンジンの排気系に設置される排気ガス
浄化用触媒の製造方法であって、触媒担体にゼオライト
をウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成した後、パ
ラジウム化合物溶液を上記HC吸着剤層に含浸させると
ともに、その上にセリウム化合物溶液を含浸させ、上記
パラジウム化合物およびセリウム化合物を焼成すること
により生成した酸化パラジウムを主体とする触媒活性種
と、酸化セリウムからなる助触媒とをHC吸着剤層に担
持させたことを特徴とするエンジンの排気ガス浄化用触
媒の製造方法。 - 【請求項6】 エンジンの排気系に設置される排気ガス
浄化用触媒の製造方法であって、触媒担体にゼオライト
をウォッシュコートしてHC吸着剤層を形成した後、こ
のHC吸着剤層にセリウム化合物溶液を含浸させるとと
もに、その上にパラジウム化合物溶液を含浸させた後、
さらにその上にセリウム化合物溶液を含浸させ、このパ
ラジウム化合物およびセリウム化合物を焼成することに
より生成した酸化セリウムからなる下層の助触媒層と上
層の助触媒層との間に、酸化パラジウムを主体とする触
媒活性種を担持させたことを特徴とするエンジンの排気
ガス浄化用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195367A JPH0938498A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | エンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195367A JPH0938498A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | エンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938498A true JPH0938498A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16340004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7195367A Pending JPH0938498A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | エンジンの排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938498A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320856A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-05 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7195367A patent/JPH0938498A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320856A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-05 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060307 |