JPH10202103A - ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 - Google Patents
ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法Info
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- JPH10202103A JPH10202103A JP9011141A JP1114197A JPH10202103A JP H10202103 A JPH10202103 A JP H10202103A JP 9011141 A JP9011141 A JP 9011141A JP 1114197 A JP1114197 A JP 1114197A JP H10202103 A JPH10202103 A JP H10202103A
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- heat
- treated
- carrier
- oxidation catalyst
- alumina
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低温域におけるHCの酸化・分解性能を高く維
持するとともに、サルフェートの生成を抑制する。 【解決手段】多孔質担体粒子と、多孔質担体が600℃
以上で熱処理されてなる熱処理担体粒子と、熱処理担体
粒子に担持されたPtとからなり、Ptの粒径を5〜5
0nmの範囲とした。Ptの粒径が大きいためSO2 の
酸化活性が低下し、熱処理によって変質していない多孔
質担体が多く存在するためHCの吸着性能が高く維持さ
れる。
持するとともに、サルフェートの生成を抑制する。 【解決手段】多孔質担体粒子と、多孔質担体が600℃
以上で熱処理されてなる熱処理担体粒子と、熱処理担体
粒子に担持されたPtとからなり、Ptの粒径を5〜5
0nmの範囲とした。Ptの粒径が大きいためSO2 の
酸化活性が低下し、熱処理によって変質していない多孔
質担体が多く存在するためHCの吸着性能が高く維持さ
れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン用の酸化触媒とその製造方法に関し、詳しくは、ディ
ーゼルエンジンからの排ガス中に含まれる有害成分であ
る一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)及び可溶性有
機成分(SOF)を浄化するとともに、硫酸塩(サルフ
ェート)の排出量を低減する排ガス浄化触媒に関する。
なお、SOFは比較的高分子量の炭化水素であるので、
以下、低分子量のHCとSOFをまとめてHCという。
ン用の酸化触媒とその製造方法に関し、詳しくは、ディ
ーゼルエンジンからの排ガス中に含まれる有害成分であ
る一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)及び可溶性有
機成分(SOF)を浄化するとともに、硫酸塩(サルフ
ェート)の排出量を低減する排ガス浄化触媒に関する。
なお、SOFは比較的高分子量の炭化水素であるので、
以下、低分子量のHCとSOFをまとめてHCという。
【0002】
【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排ガスの
厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩とにより、排
ガス中の有害成分は確実に減少されてきている。しか
し、ディーゼルエンジンについては、有害成分がPM
(炭素微粒子、サルフェート等の硫黄系微粒子、高分子
量炭化水素微粒子等のパティキュレート・マテリアル)
として排出されるという特異な事情から、規制も技術の
進歩もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に排
ガスを浄化できる排ガス浄化装置の開発が望まれてい
る。
厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩とにより、排
ガス中の有害成分は確実に減少されてきている。しか
し、ディーゼルエンジンについては、有害成分がPM
(炭素微粒子、サルフェート等の硫黄系微粒子、高分子
量炭化水素微粒子等のパティキュレート・マテリアル)
として排出されるという特異な事情から、規制も技術の
進歩もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に排
ガスを浄化できる排ガス浄化装置の開発が望まれてい
る。
【0003】現在までに開発されているディーゼルエン
ジン用排ガス浄化装置としては、大きく分けてトラップ
型の排ガス浄化触媒を用いたトラップ型排ガス浄化装置
と、オープン型の排ガス浄化触媒を用いたオープン型排
ガス浄化装置とが知られている。トラップ型の排ガス浄
化触媒としては、セラミック製の目封じタイプのハニカ
ム体(ディーゼルパティキュレートフィルタ(DP
F))等が知られている。この排ガス浄化触媒を用いた
排ガス浄化装置では、DPF等で排ガスを濾過してPM
を捕集し、圧損が上昇すればバーナ等で蓄積したPMを
燃焼させることによりDPF等を再生するようになって
いる。また、PMの捕集とともにCO及びHCを酸化・
分解させるべく、DPF等の担体基材にアルミナ等によ
り触媒担持層を形成し、この触媒担持層に白金(Pt)
等を担持させた排ガス浄化触媒も検討されている。
ジン用排ガス浄化装置としては、大きく分けてトラップ
型の排ガス浄化触媒を用いたトラップ型排ガス浄化装置
と、オープン型の排ガス浄化触媒を用いたオープン型排
ガス浄化装置とが知られている。トラップ型の排ガス浄
化触媒としては、セラミック製の目封じタイプのハニカ
ム体(ディーゼルパティキュレートフィルタ(DP
F))等が知られている。この排ガス浄化触媒を用いた
排ガス浄化装置では、DPF等で排ガスを濾過してPM
を捕集し、圧損が上昇すればバーナ等で蓄積したPMを
燃焼させることによりDPF等を再生するようになって
いる。また、PMの捕集とともにCO及びHCを酸化・
分解させるべく、DPF等の担体基材にアルミナ等によ
り触媒担持層を形成し、この触媒担持層に白金(Pt)
等を担持させた排ガス浄化触媒も検討されている。
【0004】一方、オープン型の排ガス浄化触媒として
は、セラミック製のストレートフロータイプのハニカム
体等からなる担体基材と、この担体基材にアルミナ等に
より形成されたコート層と、このコート層にガソリンエ
ンジンと同様に担持されたPtとからなるものが知られ
ている。このオープン型排ガス浄化装置によれば、Pt
の触媒作用によりCO及びHCの酸化・分解が可能であ
る。
は、セラミック製のストレートフロータイプのハニカム
体等からなる担体基材と、この担体基材にアルミナ等に
より形成されたコート層と、このコート層にガソリンエ
ンジンと同様に担持されたPtとからなるものが知られ
ている。このオープン型排ガス浄化装置によれば、Pt
の触媒作用によりCO及びHCの酸化・分解が可能であ
る。
【0005】しかし、上記Ptをもつトラップ型又はオ
ープン型排ガス浄化装置では、触媒担持層が排ガス中の
SO2 を吸着し、高温時にSO2 がPtの触媒作用によ
り酸化されてSO3 となる。特に、ディーゼルエンジン
においては、排ガス中に酸素も充分存在し、この酸素に
よってSO2 が酸化されやすい。また、SO3 は排ガス
中に多量に存在する水蒸気と容易に反応して硫酸ミスト
を形成する。このため、これらの排ガス浄化装置では、
高温時にサルフェートの排出によりPM量が増大すると
いう問題がある。
ープン型排ガス浄化装置では、触媒担持層が排ガス中の
SO2 を吸着し、高温時にSO2 がPtの触媒作用によ
り酸化されてSO3 となる。特に、ディーゼルエンジン
においては、排ガス中に酸素も充分存在し、この酸素に
よってSO2 が酸化されやすい。また、SO3 は排ガス
中に多量に存在する水蒸気と容易に反応して硫酸ミスト
を形成する。このため、これらの排ガス浄化装置では、
高温時にサルフェートの排出によりPM量が増大すると
いう問題がある。
【0006】かかる実情から、特開昭62−56783
号公報には、アルミナからなるコート層にPtを担持
し、次いで700〜1000℃にて熱処理することでP
tをシンタリングさせ、これによりSO2 の酸化作用を
低下させたディーゼル排気中の微粒子除去用触媒の製造
方法が開示されている。なお、Ptなどの触媒金属を多
孔質担体に担持する方法としては、白金錯塩などの水溶
液を多孔質担体に接触させて担持する吸着担持法、ある
いは白金錯塩などの水溶液の所定量を多孔質担体に含浸
させた後水分を蒸発・乾固して担持する吸水担持法など
が知られている。
号公報には、アルミナからなるコート層にPtを担持
し、次いで700〜1000℃にて熱処理することでP
tをシンタリングさせ、これによりSO2 の酸化作用を
低下させたディーゼル排気中の微粒子除去用触媒の製造
方法が開示されている。なお、Ptなどの触媒金属を多
孔質担体に担持する方法としては、白金錯塩などの水溶
液を多孔質担体に接触させて担持する吸着担持法、ある
いは白金錯塩などの水溶液の所定量を多孔質担体に含浸
させた後水分を蒸発・乾固して担持する吸水担持法など
が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが吸着担持法や
吸水担持法では、担持されたPtの平均粒径は1nm以
下と極めて微細となり、SO2 の酸化活性まで高くなっ
てしまう。またこのようにして担持されたものを熱処理
すると、Ptの粒径は大きくなってSO2 の酸化活性は
低くなるものの、コート層の結晶構造、比表面積あるい
は酸点などが変化し、排ガス中の有害成分の吸着量や吸
着時のHCのクラッキング性能が低下するという不具合
もあった。
吸水担持法では、担持されたPtの平均粒径は1nm以
下と極めて微細となり、SO2 の酸化活性まで高くなっ
てしまう。またこのようにして担持されたものを熱処理
すると、Ptの粒径は大きくなってSO2 の酸化活性は
低くなるものの、コート層の結晶構造、比表面積あるい
は酸点などが変化し、排ガス中の有害成分の吸着量や吸
着時のHCのクラッキング性能が低下するという不具合
もあった。
【0008】そのため特開昭62−56783号公報に
開示の触媒では、サルフェートの生成を抑制する効果は
大きいものの、Ptの酸化活性の低下と熱処理時のコー
ト層の変化による吸着性能の低下により、低温域におけ
るHCの酸化活性が低いという不具合があった。本発明
は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低温域に
おけるHCの酸化・分解性能を高く維持するとともに、
サルフェートの生成を抑制することを目的とする。
開示の触媒では、サルフェートの生成を抑制する効果は
大きいものの、Ptの酸化活性の低下と熱処理時のコー
ト層の変化による吸着性能の低下により、低温域におけ
るHCの酸化活性が低いという不具合があった。本発明
は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低温域に
おけるHCの酸化・分解性能を高く維持するとともに、
サルフェートの生成を抑制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請求
項1に記載のディーゼル用酸化触媒の特徴は、多孔質担
体粒子と、多孔質担体が600℃以上で熱処理されてな
る熱処理担体粒子と、熱処理担体粒子に担持されたPt
とからなり、Ptの粒径は5〜50nmの範囲にあるこ
とにある。
項1に記載のディーゼル用酸化触媒の特徴は、多孔質担
体粒子と、多孔質担体が600℃以上で熱処理されてな
る熱処理担体粒子と、熱処理担体粒子に担持されたPt
とからなり、Ptの粒径は5〜50nmの範囲にあるこ
とにある。
【0010】また上記酸化触媒を調製する請求項2に記
載のディーゼル用酸化触媒の製造方法の特徴は、一部の
多孔質担体粒子にPtを担持してPt担持担体を調製す
る担持工程と、Pt担持担体を600℃以上で熱処理し
てPtの粒径が5〜50nmとなった熱処理担体粒子を
調製する熱処理工程と、熱処理担体粒子に残部の多孔質
担体粒子を混合する混合工程と、を含むことにある。
載のディーゼル用酸化触媒の製造方法の特徴は、一部の
多孔質担体粒子にPtを担持してPt担持担体を調製す
る担持工程と、Pt担持担体を600℃以上で熱処理し
てPtの粒径が5〜50nmとなった熱処理担体粒子を
調製する熱処理工程と、熱処理担体粒子に残部の多孔質
担体粒子を混合する混合工程と、を含むことにある。
【0011】請求項3に記載のディーゼル用酸化触媒、
及び請求項4に記載のディーゼル用酸化触媒の製造方法
の特徴は、熱処理担体粒子は全体の5重量%以上〜40
重量%未満の範囲で含まれていることにある。
及び請求項4に記載のディーゼル用酸化触媒の製造方法
の特徴は、熱処理担体粒子は全体の5重量%以上〜40
重量%未満の範囲で含まれていることにある。
【0012】
【発明の実施の形態】ところで、SO2 とHCとの酸化
され易さを比較すると、SO2 はHCより酸化され難い
特性を有している。つまり、SO2 とHCとが共存する
排ガスにPtを接触させるとHCが優先的に酸化され
る。したがって、HCが存在していない場合ではSO2
が酸化され、サルフェートが生成され易くなる。この現
象は特に排ガスが高温になると顕著となる。
され易さを比較すると、SO2 はHCより酸化され難い
特性を有している。つまり、SO2 とHCとが共存する
排ガスにPtを接触させるとHCが優先的に酸化され
る。したがって、HCが存在していない場合ではSO2
が酸化され、サルフェートが生成され易くなる。この現
象は特に排ガスが高温になると顕著となる。
【0013】またPtにおいては、粒径が小さいほどH
C、SO2 のいずれの酸化活性も増大する。一方、粒径
が大きくなると、HCの酸化活性は低温時で若干低下す
るが高温時では活性低下がほとんど見られないのに対
し、高温時のSO2 の酸化活性は大きく低下してサルフ
ェートの生成を大きく抑制できる。そこで請求項1に記
載の酸化触媒では、Ptの粒径を5〜50nmの範囲と
した。これによりHCの酸化活性を高く維持しつつSO
2 の酸化活性が低くなるので、サルフェートの生成を抑
制しつつHCを確実に酸化浄化することができる。
C、SO2 のいずれの酸化活性も増大する。一方、粒径
が大きくなると、HCの酸化活性は低温時で若干低下す
るが高温時では活性低下がほとんど見られないのに対
し、高温時のSO2 の酸化活性は大きく低下してサルフ
ェートの生成を大きく抑制できる。そこで請求項1に記
載の酸化触媒では、Ptの粒径を5〜50nmの範囲と
した。これによりHCの酸化活性を高く維持しつつSO
2 の酸化活性が低くなるので、サルフェートの生成を抑
制しつつHCを確実に酸化浄化することができる。
【0014】担持されたPtの粒径が5nmより小さい
と、酸化活性が高すぎてSO2 まで酸化されるようにな
るため好ましくない。また50nmを越えると低温時に
おけるHCの浄化性能が低下する。また請求項1に記載
の酸化触媒では、少なくとも一部に600℃以上の熱が
作用していない多孔質担体粒子を含んでいる。この多孔
質担体粒子は、熱処理による吸着性能の低下が生じてい
ないので、排ガス中のHCをよく吸着する結果HCが一
層確実に酸化浄化される。
と、酸化活性が高すぎてSO2 まで酸化されるようにな
るため好ましくない。また50nmを越えると低温時に
おけるHCの浄化性能が低下する。また請求項1に記載
の酸化触媒では、少なくとも一部に600℃以上の熱が
作用していない多孔質担体粒子を含んでいる。この多孔
質担体粒子は、熱処理による吸着性能の低下が生じてい
ないので、排ガス中のHCをよく吸着する結果HCが一
層確実に酸化浄化される。
【0015】多孔質担体は、アルミナ、シリカ、チタニ
ア、ゼオライト、シリカ−アルミナ及びチタニア−アル
ミナ等の耐火性無機酸化物から選択して用いることがで
きる。この多孔質担体は、平均粒径が20μm以下、比
表面積が10m2 /g以上のものであることが好まし
い。多孔質担体が20μmを超える平均粒径であり、か
つ10m2 /g未満の比表面積であれば、十分なHCの
浄化性能が得られない虞れがある。なおこれらの多孔質
担体からハニカム形状又はペレット形状の担体基材を形
成してもよいし、コーディエライト又は金属などから形
成されたハニカム形状の基材表面に上記多孔質担体から
なるコート層を形成して担体基材とすることもできる。
ア、ゼオライト、シリカ−アルミナ及びチタニア−アル
ミナ等の耐火性無機酸化物から選択して用いることがで
きる。この多孔質担体は、平均粒径が20μm以下、比
表面積が10m2 /g以上のものであることが好まし
い。多孔質担体が20μmを超える平均粒径であり、か
つ10m2 /g未満の比表面積であれば、十分なHCの
浄化性能が得られない虞れがある。なおこれらの多孔質
担体からハニカム形状又はペレット形状の担体基材を形
成してもよいし、コーディエライト又は金属などから形
成されたハニカム形状の基材表面に上記多孔質担体から
なるコート層を形成して担体基材とすることもできる。
【0016】Ptの担持量は、酸化触媒の単位容積当
り、0.01〜10.0g/Lであることが好ましい。
Ptの担持量が0.01g/L未満では、十分な酸化・
分解性能が得られない虞れがある。逆に、10.0g/
Lを超えてPtを担持しても、酸化・分解性能の向上が
僅かであり、酸化触媒が高価となる。特に、Ptの担持
量が0.1〜3.0g/Lである場合は酸化・分解性能
とコストとの両面で好ましい。
り、0.01〜10.0g/Lであることが好ましい。
Ptの担持量が0.01g/L未満では、十分な酸化・
分解性能が得られない虞れがある。逆に、10.0g/
Lを超えてPtを担持しても、酸化・分解性能の向上が
僅かであり、酸化触媒が高価となる。特に、Ptの担持
量が0.1〜3.0g/Lである場合は酸化・分解性能
とコストとの両面で好ましい。
【0017】上記した請求項1に記載の酸化触媒を調製
するための請求項2に記載の製造方法では、先ず担持工
程において一部の多孔質担体粒子にPtを担持してPt
担持担体が調製される。担持されたPtの粒径は、一般
に1nm以下ときわめて微細である。このときPtが担
持される多孔質担体の量は、用いる担体全量の5重量%
以上〜40重量%未満とすることが好ましい。この量が
多くなるほど酸化触媒中の多孔質担体粒子の量が少なく
なり、HCの酸化浄化性能が低下するので、40重量%
未満とするのが望ましい。また5重量%未満となると、
Ptの担持されていない多孔質担体が多くなりすぎて酸
化触媒全体のPtの担持密度が低くなる。したがって排
ガスとPtとが接触する確率が低下し、HCの浄化性能
が不十分となる。
するための請求項2に記載の製造方法では、先ず担持工
程において一部の多孔質担体粒子にPtを担持してPt
担持担体が調製される。担持されたPtの粒径は、一般
に1nm以下ときわめて微細である。このときPtが担
持される多孔質担体の量は、用いる担体全量の5重量%
以上〜40重量%未満とすることが好ましい。この量が
多くなるほど酸化触媒中の多孔質担体粒子の量が少なく
なり、HCの酸化浄化性能が低下するので、40重量%
未満とするのが望ましい。また5重量%未満となると、
Ptの担持されていない多孔質担体が多くなりすぎて酸
化触媒全体のPtの担持密度が低くなる。したがって排
ガスとPtとが接触する確率が低下し、HCの浄化性能
が不十分となる。
【0018】担持工程で調製されたPt担持担体は、次
の熱処理工程において600℃以上の温度で熱処理され
熱処理担体粒子とされる。Ptは少量の多孔質担体に高
密度で担持されているため、シンタリングにより粒径が
容易に5〜50nmとなる。この熱処理温度が600℃
未満であると、シンタリングが生じにくくPtの粒径を
5〜50nmとすることが困難となる。なお、Ptの粒
径が5〜50nmとなるまでの熱処理時間は熱処理温度
によって異なり、高温ほど短時間となる。
の熱処理工程において600℃以上の温度で熱処理され
熱処理担体粒子とされる。Ptは少量の多孔質担体に高
密度で担持されているため、シンタリングにより粒径が
容易に5〜50nmとなる。この熱処理温度が600℃
未満であると、シンタリングが生じにくくPtの粒径を
5〜50nmとすることが困難となる。なお、Ptの粒
径が5〜50nmとなるまでの熱処理時間は熱処理温度
によって異なり、高温ほど短時間となる。
【0019】この熱処理工程では、Ptが担持されてい
る多孔質担体も熱により変質する。例えば多孔質担体が
γ−アルミナであればα−アルミナに変質し、ルチル型
のチタニアであればアナターゼ型のチタニアに変質して
吸着性能が低下してしまう。そこで本発明では、次の混
合工程において熱処理担体粒子に残部の多孔質担体粒子
が混合される。これにより製造された酸化触媒では、大
部分を多孔質担体粒子とすることができるのでHCの吸
着性能が高くなる。
る多孔質担体も熱により変質する。例えば多孔質担体が
γ−アルミナであればα−アルミナに変質し、ルチル型
のチタニアであればアナターゼ型のチタニアに変質して
吸着性能が低下してしまう。そこで本発明では、次の混
合工程において熱処理担体粒子に残部の多孔質担体粒子
が混合される。これにより製造された酸化触媒では、大
部分を多孔質担体粒子とすることができるのでHCの吸
着性能が高くなる。
【0020】そして得られた酸化触媒は、ハニカム形状
などの担体基材にペースト法などを利用してコートする
ことで、実用に供することができる。
などの担体基材にペースト法などを利用してコートする
ことで、実用に供することができる。
【0021】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。 (実施例1)図1に本実施例の酸化触媒の概略構成図を
示す。この排ガス浄化触媒は、コーディエライト製のハ
ニカム担体(1)と、ハニカム担体(1)表面に被覆さ
れたコート層(2)とから構成されている。そしてコー
ト層(2)は、α−アルミナ粒子(20)とγ−アルミ
ナ粒子(21)とからなり、α−アルミナ粒子(20)
にPt(22)が担持されている。またα−アルミナ粒
子(20)とγ−アルミナ粒子(21)との成分比は、
重量比でα−アルミナ:γ−アルミナ=10:90であ
る。
に具体的に説明する。 (実施例1)図1に本実施例の酸化触媒の概略構成図を
示す。この排ガス浄化触媒は、コーディエライト製のハ
ニカム担体(1)と、ハニカム担体(1)表面に被覆さ
れたコート層(2)とから構成されている。そしてコー
ト層(2)は、α−アルミナ粒子(20)とγ−アルミ
ナ粒子(21)とからなり、α−アルミナ粒子(20)
にPt(22)が担持されている。またα−アルミナ粒
子(20)とγ−アルミナ粒子(21)との成分比は、
重量比でα−アルミナ:γ−アルミナ=10:90であ
る。
【0022】この酸化触媒を製造した方法を以下に詳細
に説明することで、本実施例の酸化触媒の構成の詳細な
説明に代える。 <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液100mlに50gのγ−アルミナ粉末
を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で蒸
発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行ってP
t担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の比
表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均粒
径は0.8nmである。
に説明することで、本実施例の酸化触媒の構成の詳細な
説明に代える。 <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液100mlに50gのγ−アルミナ粉末
を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で蒸
発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行ってP
t担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の比
表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均粒
径は0.8nmである。
【0023】<熱処理工程>次に、このPt担持担体粉
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は45nmに成長していた。
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は45nmに成長していた。
【0024】<混合工程>上記熱処理担体粉末全量と、
γ−アルミナ粉末350gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。 <コート工程>1.7Lのコーディエライト製のストレ
ートフロータイプのハニカム担体を用意し、上記スラリ
ーに浸漬し引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、
120℃で6時間乾燥後500℃で1時間焼成して、1
72.05g±5gのコート層(2)を形成した。Pt
の担持量は、ハニカム担体1リットル当たり1.5gで
あり、熱処理担体粉末はコート層中に10重量%含まれ
ている。
γ−アルミナ粉末350gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。 <コート工程>1.7Lのコーディエライト製のストレ
ートフロータイプのハニカム担体を用意し、上記スラリ
ーに浸漬し引き上げて余分なスラリーを吹き払った後、
120℃で6時間乾燥後500℃で1時間焼成して、1
72.05g±5gのコート層(2)を形成した。Pt
の担持量は、ハニカム担体1リットル当たり1.5gで
あり、熱処理担体粉末はコート層中に10重量%含まれ
ている。
【0025】(性能試験)上記の酸化触媒を2.6Lデ
ィーゼルエンジンの排気系に取付け、回転数2000r
pm、入りガス温度500℃で1時間運転するエージン
グ処理を行った後、入りガス温度を50℃ずつ降温させ
て400℃、300℃及び200℃でのHC浄化率とS
O2 低減率を測定した。結果を表1に示す。なおSO2
低減率は、触媒の入りガスに対する触媒上で減少したS
O2 の割合であって、サルフェート生成量に相当する。
ィーゼルエンジンの排気系に取付け、回転数2000r
pm、入りガス温度500℃で1時間運転するエージン
グ処理を行った後、入りガス温度を50℃ずつ降温させ
て400℃、300℃及び200℃でのHC浄化率とS
O2 低減率を測定した。結果を表1に示す。なおSO2
低減率は、触媒の入りガスに対する触媒上で減少したS
O2 の割合であって、サルフェート生成量に相当する。
【0026】(実施例2)熱処理工程において1000
℃で6時間加熱したこと以外は実施例1と同様にして熱
処理担体粉末を調製した。この熱処理担体粉末の比表面
積は42m2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナ
が大部分でγ−アルミナが混在する状態であった。また
Ptの平均粒径は31nmに成長していた。
℃で6時間加熱したこと以外は実施例1と同様にして熱
処理担体粉末を調製した。この熱処理担体粉末の比表面
積は42m2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナ
が大部分でγ−アルミナが混在する状態であった。また
Ptの平均粒径は31nmに成長していた。
【0027】この熱処理担体粉末を用いて実施例1と同
様にして混合工程及びコート工程を行い、本実施例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (実施例3)熱処理工程において800℃で6時間加熱
したこと以外は実施例1と同様にして熱処理担体粉末を
調製した。この熱処理担体粉末の比表面積は102m2
/gであり、その結晶構造はγ−アルミナであった。ま
たPtの平均粒径は16nmに成長していた。
様にして混合工程及びコート工程を行い、本実施例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (実施例3)熱処理工程において800℃で6時間加熱
したこと以外は実施例1と同様にして熱処理担体粉末を
調製した。この熱処理担体粉末の比表面積は102m2
/gであり、その結晶構造はγ−アルミナであった。ま
たPtの平均粒径は16nmに成長していた。
【0028】この熱処理担体粉末を用いて実施例1と同
様にして混合工程及びコート工程を行い、本実施例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (比較例1)実施例1の担持工程で調製されたPt担持
担体粉末全量と、γ−アルミナ粉末350gと、アルミ
ナゾル(アルミナ濃度20重量%)500gと、水10
0gとをボールミルにて6時間混合し、スラリーを調製
した。
様にして混合工程及びコート工程を行い、本実施例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (比較例1)実施例1の担持工程で調製されたPt担持
担体粉末全量と、γ−アルミナ粉末350gと、アルミ
ナゾル(アルミナ濃度20重量%)500gと、水10
0gとをボールミルにて6時間混合し、スラリーを調製
した。
【0029】このスラリーを用いて実施例1と同様にコ
ート工程を行い、本比較例の酸化触媒を得た。そして実
施例1と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示
す。なお、酸化触媒中の担体組成はγ−アルミナであ
り、Ptの平均粒径は0.8nmである。 (参考例1)熱処理工程において600℃で6時間加熱
したこと以外は実施例1と同様にして熱処理担体粉末を
調製した。この熱処理担体粉末の比表面積は180m2
/gであり、その結晶構造はγ−アルミナであった。ま
たPtの平均粒径は4nmであった。
ート工程を行い、本比較例の酸化触媒を得た。そして実
施例1と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示
す。なお、酸化触媒中の担体組成はγ−アルミナであ
り、Ptの平均粒径は0.8nmである。 (参考例1)熱処理工程において600℃で6時間加熱
したこと以外は実施例1と同様にして熱処理担体粉末を
調製した。この熱処理担体粉末の比表面積は180m2
/gであり、その結晶構造はγ−アルミナであった。ま
たPtの平均粒径は4nmであった。
【0030】この熱処理担体粉末を用いて実施例1と同
様にして混合工程及びコート工程を行い、本参考例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (実施例4) <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液200mlに100gのγ−アルミナ粉
末を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で
蒸発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行って
Pt担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の
比表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均
粒径は0.7nmである。
様にして混合工程及びコート工程を行い、本参考例の酸
化触媒を得た。そして実施例1と同様にして性能試験を
行い、結果を表1に示す。 (実施例4) <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液200mlに100gのγ−アルミナ粉
末を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で
蒸発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行って
Pt担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の
比表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均
粒径は0.7nmである。
【0031】<熱処理工程>次に、このPt担持担体粉
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は44nmに成長していた。
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は44nmに成長していた。
【0032】<混合工程>上記熱処理担体粉末全量と、
γ−アルミナ粉末300gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
実施例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に20重量%含まれている。そして実施例1
と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
γ−アルミナ粉末300gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
実施例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に20重量%含まれている。そして実施例1
と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
【0033】(参考例2) <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液400mlに200gのγ−アルミナ粉
末を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で
蒸発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行って
Pt担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の
比表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均
粒径は0.6nmである。
金硝酸塩水溶液400mlに200gのγ−アルミナ粉
末を浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で
蒸発乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行って
Pt担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の
比表面積は200m2 /g、担持されているPtの平均
粒径は0.6nmである。
【0034】<熱処理工程>次に、このPt担持担体粉
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は40nmに成長していた。
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は40nmに成長していた。
【0035】<混合工程>上記熱処理担体粉末全量と、
γ−アルミナ粉末200gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
参考例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に40重量%含まれている。そして実施例1
と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
γ−アルミナ粉末200gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
参考例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に40重量%含まれている。そして実施例1
と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
【0036】(参考例3) <担持工程>Ptを7.5g含むジニトロジアンミン白
金硝酸塩水溶液30mlに20gのγ−アルミナ粉末を
浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で蒸発
乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行ってPt
担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の比表
面積は200m2 /g、担持されているPtの平均粒径
は2nmである。
金硝酸塩水溶液30mlに20gのγ−アルミナ粉末を
浸し、1時間攪拌した。攪拌後120℃の乾燥炉で蒸発
乾固し、さらに250℃で1時間の熱処理を行ってPt
担持担体粉末を調製した。このPt担持担体粉末の比表
面積は200m2 /g、担持されているPtの平均粒径
は2nmである。
【0037】<熱処理工程>次に、このPt担持担体粉
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は48nmに成長していた。
末を大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。得られた熱処理担体粉末の比表面積は12m
2 /gであり、その結晶構造はα−アルミナであった。
またPtの平均粒径は48nmに成長していた。
【0038】<混合工程>上記熱処理担体粉末全量と、
γ−アルミナ粉末380gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
参考例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に4重量%含まれている。そして実施例1と
同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
γ−アルミナ粉末380gと、アルミナゾル(アルミナ
濃度20重量%)500gと、水100gとをボールミ
ルにて6時間混合し、スラリーを調製した。このスラリ
ーを用いて実施例1と同様にしてコート工程を行い、本
参考例の酸化触媒を得た。Ptの担持量は、ハニカム担
体1リットル当たり1.5gであり、熱処理担体粉末は
コート層中に4重量%含まれている。そして実施例1と
同様にして性能試験を行い、結果を表1に示す。
【0039】(比較例2)γ−アルミナ粉末400g
と、アルミナゾル(アルミナ濃度20重量%)500g
と、水100gとをボールミルにて6時間混合し、スラ
リーを調製した。このスラリーを用いて実施例1と同様
にしてコート工程を行い、コート層を形成した。
と、アルミナゾル(アルミナ濃度20重量%)500g
と、水100gとをボールミルにて6時間混合し、スラ
リーを調製した。このスラリーを用いて実施例1と同様
にしてコート工程を行い、コート層を形成した。
【0040】次に、コート層が形成されたハニカム担体
を、Ptを2.55g含むジニトロジアンミン白金硝酸
塩水溶液中に1時間浸漬し、そのまま120℃で蒸発乾
固した後、250℃で1時間熱処理し、さらに500℃
で1時間焼成した。Ptの担持量は、ハニカム担体1リ
ットル当たり1.5gであり、Ptの平均粒径は0.6
nmである。そして実施例1と同様にして性能試験を行
い、結果を表1に示す。
を、Ptを2.55g含むジニトロジアンミン白金硝酸
塩水溶液中に1時間浸漬し、そのまま120℃で蒸発乾
固した後、250℃で1時間熱処理し、さらに500℃
で1時間焼成した。Ptの担持量は、ハニカム担体1リ
ットル当たり1.5gであり、Ptの平均粒径は0.6
nmである。そして実施例1と同様にして性能試験を行
い、結果を表1に示す。
【0041】(比較例3)比較例2の酸化触媒につい
て、大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。Ptの平均粒径は43nmである。そして実
施例1と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示
す。 (評価)
て、大気中において1200℃で6時間加熱する熱処理
を行った。Ptの平均粒径は43nmである。そして実
施例1と同様にして性能試験を行い、結果を表1に示
す。 (評価)
【0042】
【表1】
【0043】比較例1及び比較例2では、熱処理されて
いないためPtの粒径が0.8nm及び0.6nmと微
細である。その結果、HCの浄化率は高いもののSO2
まで酸化されてSO2 低減率が高い。そして比較例2の
酸化触媒を1200℃で熱処理した比較例3では、Pt
が粒成長してSO2 低減率は低くなっているものの、多
孔質担体の変質により吸着性能が低下しHC浄化率も大
きく低下している。
いないためPtの粒径が0.8nm及び0.6nmと微
細である。その結果、HCの浄化率は高いもののSO2
まで酸化されてSO2 低減率が高い。そして比較例2の
酸化触媒を1200℃で熱処理した比較例3では、Pt
が粒成長してSO2 低減率は低くなっているものの、多
孔質担体の変質により吸着性能が低下しHC浄化率も大
きく低下している。
【0044】参考例1では、600℃での熱処理時間が
不足したためにPtの粒径の成長が生じず、その結果S
O2 の酸化によりサルフェートが多く生成している。し
かし熱処理時間をさらに長くすれば、Ptの粒径が5n
m以上となり、他の実施例と同様の触媒性能となること
が確認されている。また参考例2では、Pt担持担体量
が40重量%と多いため、熱処理により変質した部分が
多くなりHC浄化率が低下している。そして参考例3で
は、Pt担持担体量が4重量%と少ないため、酸化触媒
全体のPtの担持密度が低くなり、したがって排ガスと
Ptとが接触する確率が低下してHCの浄化性能が不十
分となる。
不足したためにPtの粒径の成長が生じず、その結果S
O2 の酸化によりサルフェートが多く生成している。し
かし熱処理時間をさらに長くすれば、Ptの粒径が5n
m以上となり、他の実施例と同様の触媒性能となること
が確認されている。また参考例2では、Pt担持担体量
が40重量%と多いため、熱処理により変質した部分が
多くなりHC浄化率が低下している。そして参考例3で
は、Pt担持担体量が4重量%と少ないため、酸化触媒
全体のPtの担持密度が低くなり、したがって排ガスと
Ptとが接触する確率が低下してHCの浄化性能が不十
分となる。
【0045】一方、実施例1〜4では、高いHC浄化率
と低いSO2 低減率が確保され、本発明の効果が明瞭に
示されている。
と低いSO2 低減率が確保され、本発明の効果が明瞭に
示されている。
【0046】
【発明の効果】すなわち本発明のディーゼル用酸化触媒
によれば、低温域におけるHCの酸化浄化活性に優れる
とともに、高温域におけるSO2 の酸化が抑制されサル
フェートの排出を抑制することができる。したがってH
Cの浄化活性を高く維持しつつ、広い温度範囲にわたっ
てPMの排出量を低減することができる。
によれば、低温域におけるHCの酸化浄化活性に優れる
とともに、高温域におけるSO2 の酸化が抑制されサル
フェートの排出を抑制することができる。したがってH
Cの浄化活性を高く維持しつつ、広い温度範囲にわたっ
てPMの排出量を低減することができる。
【0047】また本発明の製造方法によれば、上記ディ
ーゼル用酸化触媒を容易かつ確実に製造することができ
る。
ーゼル用酸化触媒を容易かつ確実に製造することができ
る。
【図1】本発明の一実施例の排ガス浄化触媒の構成を説
明する模式的説明図である。
明する模式的説明図である。
1:ハニカム担体 2:
コート層 20:α−アルミナ粒子(熱処理担体粒子) 21:γ−アルミナ粒子(多孔質担体粒子) 2
2:Pt
コート層 20:α−アルミナ粒子(熱処理担体粒子) 21:γ−アルミナ粒子(多孔質担体粒子) 2
2:Pt
Claims (4)
- 【請求項1】 多孔質担体粒子と、多孔質担体が600
℃以上で熱処理されてなる熱処理担体粒子と、該熱処理
担体粒子に担持された白金とからなり、該白金の粒径は
5〜50nmの範囲にあることを特徴とするディーゼル
用酸化触媒。 - 【請求項2】 一部の多孔質担体粒子に白金を担持して
Pt担持担体を調製する担持工程と、 該Pt担持担体を600℃以上で熱処理して該白金の粒
径が5〜50nmとなった熱処理担体粒子を調製する熱
処理工程と、 該熱処理担体粒子に残部の該多孔質担体粒子を混合する
混合工程と、を含むことを特徴とするディーゼル用酸化
触媒の製造方法。 - 【請求項3】 前記熱処理担体粒子は全体の5重量%以
上〜40重量%未満の範囲で含まれていることを特徴と
する請求項1記載のディーゼル用酸化触媒。 - 【請求項4】 前記熱処理担体粒子は全体の5重量%以
上〜40重量%未満の範囲で含まれていることを特徴と
する請求項2記載のディーゼル用酸化触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9011141A JPH10202103A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9011141A JPH10202103A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202103A true JPH10202103A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11769751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9011141A Pending JPH10202103A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | ディーゼル用酸化触媒及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1016448A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying an exhaust gas and process for producing the same |
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2008229587A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Sharp Corp | 触媒体および触媒構造体、ならびにこれらを備えた空気調和機 |
| JP2008229588A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Sharp Corp | 触媒体および触媒構造体、ならびにこれらを備えた空気調和機 |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP9011141A patent/JPH10202103A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1016448A1 (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying an exhaust gas and process for producing the same |
| JP2002191989A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2008229587A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Sharp Corp | 触媒体および触媒構造体、ならびにこれらを備えた空気調和機 |
| JP2008229588A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Sharp Corp | 触媒体および触媒構造体、ならびにこれらを備えた空気調和機 |
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