JPH10202107A - 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法Info
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- JPH10202107A JPH10202107A JP9009438A JP943897A JPH10202107A JP H10202107 A JPH10202107 A JP H10202107A JP 9009438 A JP9009438 A JP 9009438A JP 943897 A JP943897 A JP 943897A JP H10202107 A JPH10202107 A JP H10202107A
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- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
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- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ディーゼルエンジンの排気ガスを低温から浄化
することができる触媒を提供する。 【解決手段】口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有す
るβ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、メゾポアシリケー
トのような多孔質材に、触媒金属として、貴金属（例え
ばＰｔ）とIIＡ族の金属（例えばＢａ）とを分散担持す
る。
することができる触媒を提供する。 【解決手段】口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有す
るβ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、メゾポアシリケー
トのような多孔質材に、触媒金属として、貴金属（例え
ばＰｔ）とIIＡ族の金属（例えばＢａ）とを分散担持す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気ガス浄化用触媒
及び該触媒を用いた排気ガス浄化方法に関する。
及び該触媒を用いた排気ガス浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車エンジン等の排気ガスを浄化する
触媒において、触媒金属のサポート材（母材）としてゼ
オライトを用いたものは一般に知られている。例えば特
開平５−２２０４０３号公報には、β型ゼオライトにＣ
ｕとアルカリ土類金属又は希土類金属とを担持させてな
る触媒が記載されている。
触媒において、触媒金属のサポート材（母材）としてゼ
オライトを用いたものは一般に知られている。例えば特
開平５−２２０４０３号公報には、β型ゼオライトにＣ
ｕとアルカリ土類金属又は希土類金属とを担持させてな
る触媒が記載されている。
【０００３】この触媒は、エンジンから排出される排気
ガス中の有害物質であるＮＯｘ（窒素酸化物）を酸素過
剰雰囲気において浄化するＮＯｘ浄化触媒であり、この
従来技術はゼオライトをβ型とすることによって触媒の
耐熱性を向上させようとするものである。また、上記ア
ルカリ土類金属又は希土類金属は、ＮＯｘを吸着させて
触媒の活性を高める、Ｃｕ等の触媒金属の移動凝集を阻
止し、触媒の耐熱性を向上させるために使用されてい
る。このアルカリ土類金属としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ
及びＢａが記載され、希土類金属としては、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒ及びＳｍが記載されている。
ガス中の有害物質であるＮＯｘ（窒素酸化物）を酸素過
剰雰囲気において浄化するＮＯｘ浄化触媒であり、この
従来技術はゼオライトをβ型とすることによって触媒の
耐熱性を向上させようとするものである。また、上記ア
ルカリ土類金属又は希土類金属は、ＮＯｘを吸着させて
触媒の活性を高める、Ｃｕ等の触媒金属の移動凝集を阻
止し、触媒の耐熱性を向上させるために使用されてい
る。このアルカリ土類金属としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ
及びＢａが記載され、希土類金属としては、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｙ、Ｐｒ及びＳｍが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなＣ
ｕをゼオライトに担持させた触媒は、３００℃以上の温
度にならないと実質的な活性を示さず、エンジンの排気
ガス温度が低い場合には排気ガスが未浄化のまま排出さ
れてしまう。特にディーゼルエンジンの排気ガスのよう
に酸素濃度が高く（その濃度は１０〜２０％であ
る。）、且つ排気ガス温度が低い場合には、触媒が有効
に働かない。
ｕをゼオライトに担持させた触媒は、３００℃以上の温
度にならないと実質的な活性を示さず、エンジンの排気
ガス温度が低い場合には排気ガスが未浄化のまま排出さ
れてしまう。特にディーゼルエンジンの排気ガスのよう
に酸素濃度が高く（その濃度は１０〜２０％であ
る。）、且つ排気ガス温度が低い場合には、触媒が有効
に働かない。
【０００５】すなわち、本発明の課題は、排気ガス温度
が低い場合でも、ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水
素）を効率良く浄化することができる触媒を提供するこ
と、また、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＣＯ及び
ＨＣの浄化に適した触媒を提供することにある。
が低い場合でも、ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水
素）を効率良く浄化することができる触媒を提供するこ
と、また、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＣＯ及び
ＨＣの浄化に適した触媒を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
課題に対して、触媒金属を担持させるサポート材（多孔
質材）の細孔口径と排気ガスの浄化性能との関係につい
て研究し、さらにIIＡ族の元素を触媒に利用することを
研究し、特定の細孔口径を有するサポート材を用い且つ
上記IIＡ族の元素を助触媒金属として利用したとき、さ
らには主触媒金属として貴金属を用いたときに、期待す
る効果が得られることを見出だし、本発明を完成するに
至ったものである。
課題に対して、触媒金属を担持させるサポート材（多孔
質材）の細孔口径と排気ガスの浄化性能との関係につい
て研究し、さらにIIＡ族の元素を触媒に利用することを
研究し、特定の細孔口径を有するサポート材を用い且つ
上記IIＡ族の元素を助触媒金属として利用したとき、さ
らには主触媒金属として貴金属を用いたときに、期待す
る効果が得られることを見出だし、本発明を完成するに
至ったものである。
【０００７】すなわち、この出願の発明は、サポート材
に触媒金属を担持させてなる排気ガス浄化用触媒であっ
て、上記サポート材が、口径（１つの細孔に長径と短径
とがある場合の長径、つまり最大口径のこと。以下、同
じ。）が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有する多孔質材
によって形成され、上記触媒金属として、貴金属とIIＡ
族の金属とが混じり合って上記サポート材に分散担持さ
れていることを特徴する。
に触媒金属を担持させてなる排気ガス浄化用触媒であっ
て、上記サポート材が、口径（１つの細孔に長径と短径
とがある場合の長径、つまり最大口径のこと。以下、同
じ。）が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有する多孔質材
によって形成され、上記触媒金属として、貴金属とIIＡ
族の金属とが混じり合って上記サポート材に分散担持さ
れていることを特徴する。
【０００８】この触媒の場合、サポート材の細孔口径が
０．７ｎｍ以上あって大きいから、サイズの大きなＨＣ
であっても、これを細孔内に取り込むことができ、触媒
が活性を発現する前でもそのようなＨＣの取り込みが行
なわれるから、その後に活性温度に達した触媒によって
該ＨＣを浄化（酸化分解）することができ、ＨＣが未浄
化のまま排出される量を少なくすることができる。そし
て、触媒金属としての貴金属はＣｕ等とは違って比較的
低い温度でも活性を発現するから、上述の細孔内にトラ
ップされたＨＣ並びに新たに排出されるＨＣ、ＣＯ等を
該貴金属の触媒作用によって低温から浄化していくこと
ができ、ディーゼルエンジンの排気ガスのように大きな
ＨＣを含み、且つ温度が低い排気ガスの浄化に有利にな
る。
０．７ｎｍ以上あって大きいから、サイズの大きなＨＣ
であっても、これを細孔内に取り込むことができ、触媒
が活性を発現する前でもそのようなＨＣの取り込みが行
なわれるから、その後に活性温度に達した触媒によって
該ＨＣを浄化（酸化分解）することができ、ＨＣが未浄
化のまま排出される量を少なくすることができる。そし
て、触媒金属としての貴金属はＣｕ等とは違って比較的
低い温度でも活性を発現するから、上述の細孔内にトラ
ップされたＨＣ並びに新たに排出されるＨＣ、ＣＯ等を
該貴金属の触媒作用によって低温から浄化していくこと
ができ、ディーゼルエンジンの排気ガスのように大きな
ＨＣを含み、且つ温度が低い排気ガスの浄化に有利にな
る。
【０００９】一方、触媒金属としてのIIＡ金属は、上記
主触媒である貴金属の分散性を高める作用も有すると考
えられるが、この触媒ではさらにこのIIＡ金属が低温時
におけるＣＯの浄化（ＣＯ2 になること）に寄与する助
触媒作用を呈している点に特徴がある。すなわち、後述
する実施例で明らかになるが、このIIＡ金属の添加によ
ってＣＯの浄化に関する低温活性が飛躍的に向上する。
主触媒である貴金属の分散性を高める作用も有すると考
えられるが、この触媒ではさらにこのIIＡ金属が低温時
におけるＣＯの浄化（ＣＯ2 になること）に寄与する助
触媒作用を呈している点に特徴がある。すなわち、後述
する実施例で明らかになるが、このIIＡ金属の添加によ
ってＣＯの浄化に関する低温活性が飛躍的に向上する。
【００１０】この理由は明らかではないが、排気ガス中
に含まれるＨ2 ＯがIIＡ金属（酸化物又は炭酸塩の形で
サポート材に担持されている）に付加することによって
水和物を生成し、該水和物がＨ2 Ｏの供給源となるた
め、排気ガス中のＣＯとＨ2 Ｏとの間で生ずる水性ガス
シフト反応が活性化されるためと考えられる。すなわ
ち、低温時にはこの水性ガスシフト反応によってＣＯの
浄化が進み、そのことによって触媒の活性化が促進さ
れ、また、触媒温度が高くなると排気ガス中に含まれる
酸素によるＣＯの浄化が進むと考えられる。
に含まれるＨ2 ＯがIIＡ金属（酸化物又は炭酸塩の形で
サポート材に担持されている）に付加することによって
水和物を生成し、該水和物がＨ2 Ｏの供給源となるた
め、排気ガス中のＣＯとＨ2 Ｏとの間で生ずる水性ガス
シフト反応が活性化されるためと考えられる。すなわ
ち、低温時にはこの水性ガスシフト反応によってＣＯの
浄化が進み、そのことによって触媒の活性化が促進さ
れ、また、触媒温度が高くなると排気ガス中に含まれる
酸素によるＣＯの浄化が進むと考えられる。
【００１１】また、上記サポート材の細孔口径とIIＡ金
属との関係をみると、この細孔口径が比較的大きいた
め、IIＡ金属をサポート材に担持させても、該サポート
材の細孔がIIＡ金属によって閉塞されて触媒活性が低下
することを避けることができる。つまり、上記細孔口径
を大きくしているから、IIＡ金属を細孔径内に該細孔径
をつぶすことなく余裕をもって配置させて触媒の活性、
特にＣＯの浄化に関する活性を高めることができるもの
である。
属との関係をみると、この細孔口径が比較的大きいた
め、IIＡ金属をサポート材に担持させても、該サポート
材の細孔がIIＡ金属によって閉塞されて触媒活性が低下
することを避けることができる。つまり、上記細孔口径
を大きくしているから、IIＡ金属を細孔径内に該細孔径
をつぶすことなく余裕をもって配置させて触媒の活性、
特にＣＯの浄化に関する活性を高めることができるもの
である。
【００１２】但し、上記細孔口径は大きすぎると、それ
だけサポート材の比表面積が低くなって触媒の活性の面
で不利になるから、その上限を２０ｎｍ程度とすること
が好適である。
だけサポート材の比表面積が低くなって触媒の活性の面
で不利になるから、その上限を２０ｎｍ程度とすること
が好適である。
【００１３】この出願の他の発明は、サポート材に触媒
金属を担持させてなり、ディーゼルエンジンの排気ガス
を浄化するための排気ガス浄化用触媒であって、上記サ
ポート材が、口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有す
る多孔質材によって形成され、上記触媒金属として、主
触媒金属とIIＡ族の助触媒金属とが混じり合って上記サ
ポート材に分散担持されていることを特徴とする。
金属を担持させてなり、ディーゼルエンジンの排気ガス
を浄化するための排気ガス浄化用触媒であって、上記サ
ポート材が、口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有す
る多孔質材によって形成され、上記触媒金属として、主
触媒金属とIIＡ族の助触媒金属とが混じり合って上記サ
ポート材に分散担持されていることを特徴とする。
【００１４】すなわち、ディーゼルエンジンの排気ガス
は、炭素数６〜２０（又は７〜２０）の大きなＨＣが多
く含み、また、該排気ガス温度も比較的低い。これに対
して、当該発明の触媒は、先の発明と同様にサポート材
の細孔口径が大きいから、この触媒をディーゼルエンジ
ンの排気系に配置して、該触媒に当該エンジンの排気ガ
スを接触させると、該触媒が活性温度に達する前でも、
排気ガス中の大きなＨＣを一時的にトラップして未浄化
のまま排出されてしまうことを防止することができ、ま
た、IIＡ金属が、主触媒金属の分散性を高めることによ
って触媒の活性を高めるとともに、排気ガス中の水分を
取り込んで水性ガスシフト反応を促進することによって
低温でのＣＯの浄化を可能にするため、上記ディーゼル
エンジンの排気ガスを低温から効率良く浄化し、未浄化
排気ガスの排出を抑えることができる。また、上記サポ
ート材の細孔は、その口径が大きいから、上記IIＡ金属
の担持によって閉塞することを避けるうえで有利であ
る。
は、炭素数６〜２０（又は７〜２０）の大きなＨＣが多
く含み、また、該排気ガス温度も比較的低い。これに対
して、当該発明の触媒は、先の発明と同様にサポート材
の細孔口径が大きいから、この触媒をディーゼルエンジ
ンの排気系に配置して、該触媒に当該エンジンの排気ガ
スを接触させると、該触媒が活性温度に達する前でも、
排気ガス中の大きなＨＣを一時的にトラップして未浄化
のまま排出されてしまうことを防止することができ、ま
た、IIＡ金属が、主触媒金属の分散性を高めることによ
って触媒の活性を高めるとともに、排気ガス中の水分を
取り込んで水性ガスシフト反応を促進することによって
低温でのＣＯの浄化を可能にするため、上記ディーゼル
エンジンの排気ガスを低温から効率良く浄化し、未浄化
排気ガスの排出を抑えることができる。また、上記サポ
ート材の細孔は、その口径が大きいから、上記IIＡ金属
の担持によって閉塞することを避けるうえで有利であ
る。
【００１５】上記サポート材としては、β型ゼオライ
ト、Ｙ型ゼオライト及びメゾポアシリケート等が好適で
あり、これらのうちから１種を選択して、あるい２種以
上を組み合わせて用いることができる。
ト、Ｙ型ゼオライト及びメゾポアシリケート等が好適で
あり、これらのうちから１種を選択して、あるい２種以
上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】また、上記ディーゼルエンジンの排気ガス
浄化用触媒においても、その主触媒金属に貴金属を採用
することが触媒の低温活性を高めて、該排気ガスを低温
から浄化できるようにするうえで好適である。
浄化用触媒においても、その主触媒金属に貴金属を採用
することが触媒の低温活性を高めて、該排気ガスを低温
から浄化できるようにするうえで好適である。
【００１７】上記IIＡ金属（助触媒金属）としては、Ｂ
ａ、Ｍｇ、Ｃａが好適であり、これらのうちから１種を
選択して、あるい２種以上を組み合わせて用いることが
できる。その他にＣｅやＦｅなど他の触媒金属を添加す
ることも可能である。
ａ、Ｍｇ、Ｃａが好適であり、これらのうちから１種を
選択して、あるい２種以上を組み合わせて用いることが
できる。その他にＣｅやＦｅなど他の触媒金属を添加す
ることも可能である。
【００１８】また、上述の如き触媒の好適な使用形態
は、これを、モノリス触媒担体に担持させて使用する、
というものであり、その場合には好ましいのは、口径
０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有する多孔質材を用い、
これに貴金属とＢａとを担持させる、というものであ
る。
は、これを、モノリス触媒担体に担持させて使用する、
というものであり、その場合には好ましいのは、口径
０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有する多孔質材を用い、
これに貴金属とＢａとを担持させる、というものであ
る。
【００１９】
【発明の効果】口径０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有す
る多孔質材をサポート材とし、これに貴金属とIIＡ族の
金属とが混じり合って分散担持されている触媒によれ
ば、サポート材による大きなＨＣのトラップ、貴金属の
低温活性、IIＡ金属による貴金属の分散性向上、並びに
該IIＡ金属によるＣＯ浄化の促進によって、排気ガスを
低温から効率良く浄化することができるようになる。
る多孔質材をサポート材とし、これに貴金属とIIＡ族の
金属とが混じり合って分散担持されている触媒によれ
ば、サポート材による大きなＨＣのトラップ、貴金属の
低温活性、IIＡ金属による貴金属の分散性向上、並びに
該IIＡ金属によるＣＯ浄化の促進によって、排気ガスを
低温から効率良く浄化することができるようになる。
【００２０】また、口径０．７〜２０．０ｎｍの細孔を
有する多孔質材をサポート材とし、これに主触媒金属と
IIＡ族の金属とが混じり合って分散担持されているディ
ーゼルエンジン排気ガス用触媒によれば、サポート材に
よる大きなＨＣのトラップ、IIＡ金属による主触媒金属
の分散性向上、並びに該IIＡ金属によるＣＯ浄化の促進
によって、ディーゼルエンジンから排出されるサイズの
大きなＨＣを含み且つ低温の排気ガスを効率良く浄化す
ることができるようになる。
有する多孔質材をサポート材とし、これに主触媒金属と
IIＡ族の金属とが混じり合って分散担持されているディ
ーゼルエンジン排気ガス用触媒によれば、サポート材に
よる大きなＨＣのトラップ、IIＡ金属による主触媒金属
の分散性向上、並びに該IIＡ金属によるＣＯ浄化の促進
によって、ディーゼルエンジンから排出されるサイズの
大きなＨＣを含み且つ低温の排気ガスを効率良く浄化す
ることができるようになる。
【００２１】
＜触媒の調製＞多孔質のサポート材と水和アルミナとを
１０：２程度の重量比率にして純水中に投入し、撹拌す
ることによってスラリーを得る。このスラリー中にモノ
リス触媒担体（コージェライト製のハニカム状担体）を
浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばし、乾燥
させる、という操作を繰返すことによって、担体１Ｌ当
り８０〜１５０ｇのサポート材をコーティングする。し
かる後に、このスラリーがウォッシュコートされた担体
を電気炉に入れ、５００℃で２時間の焼成を行なう。
１０：２程度の重量比率にして純水中に投入し、撹拌す
ることによってスラリーを得る。このスラリー中にモノ
リス触媒担体（コージェライト製のハニカム状担体）を
浸漬し、引き上げて余分なスラリーを吹き飛ばし、乾燥
させる、という操作を繰返すことによって、担体１Ｌ当
り８０〜１５０ｇのサポート材をコーティングする。し
かる後に、このスラリーがウォッシュコートされた担体
を電気炉に入れ、５００℃で２時間の焼成を行なう。
【００２２】次に、触媒金属を溶解した水溶液に上記担
体を浸漬し、この溶液を全て該担体に吸わせ、乾燥（２
００℃×２時間）及び焼成（５００〜６００℃×２時
間）を行なう。上記触媒金属水溶液は、純水にジニトロ
ジアミン白金硝酸溶液と酢酸バリウムとを溶解させたも
のであり、上記担体に対するＰｔの担持量（担体１Ｌ当
りの担持量）が０．５〜２．０ｇ／Ｌとなり、同じくＢ
ａの担持量が０．０４〜０．５６モル／Ｌとなるよう
に、当該水溶液を調製する。
体を浸漬し、この溶液を全て該担体に吸わせ、乾燥（２
００℃×２時間）及び焼成（５００〜６００℃×２時
間）を行なう。上記触媒金属水溶液は、純水にジニトロ
ジアミン白金硝酸溶液と酢酸バリウムとを溶解させたも
のであり、上記担体に対するＰｔの担持量（担体１Ｌ当
りの担持量）が０．５〜２．０ｇ／Ｌとなり、同じくＢ
ａの担持量が０．０４〜０．５６モル／Ｌとなるよう
に、当該水溶液を調製する。
【００２３】＜触媒の模擬排気ガスによるテスト＞上記
調製法に従って表１に示すようなサポート材及びＢａ量
が異なる各種のモノリス触媒を調製し、模擬排気ガスを
用いて、それらのＣＯ及びＨＣの浄化に関するＴ５０
（浄化率５０％が得られる触媒の入口温度）を測定し
た。担体に対するサポート材のコーティング量はいずれ
も１００ｇ／Ｌとした。供試触媒の不純物量は１％未満
である（この不純物量は後述する実車テストの供試触媒
も同じである。）。模擬排気ガスの組成及び空間速度は
次の通りであり、自動車用ディーゼルエンジンの排気ガ
スを模したものである。結果は表１及び表２に示されて
いるとともに、ＣＯのＴ５０については図１に、ＨＣの
Ｔ５０については図２にそれぞれグラフ化して示されて
いる。
調製法に従って表１に示すようなサポート材及びＢａ量
が異なる各種のモノリス触媒を調製し、模擬排気ガスを
用いて、それらのＣＯ及びＨＣの浄化に関するＴ５０
（浄化率５０％が得られる触媒の入口温度）を測定し
た。担体に対するサポート材のコーティング量はいずれ
も１００ｇ／Ｌとした。供試触媒の不純物量は１％未満
である（この不純物量は後述する実車テストの供試触媒
も同じである。）。模擬排気ガスの組成及び空間速度は
次の通りであり、自動車用ディーゼルエンジンの排気ガ
スを模したものである。結果は表１及び表２に示されて
いるとともに、ＣＯのＴ５０については図１に、ＨＣの
Ｔ５０については図２にそれぞれグラフ化して示されて
いる。
【００２４】（模擬排気ガスの組成）Ｃ3 Ｈ6 ；８００
ｐｐｍＣ，Ｃ０；９００ｐｐｍ，ＮＯ；２５０ｐｐｍ，
Ｏ2 ；１０％，Ｈ2 Ｏ；１０％，ＣＯ2 ；４．５％，残
Ｎ2 尚、模擬排気ガスのＨＣとして、Ｃ（炭素数）が６〜２
０のものでなく、Ｃ3のものを用いた理由は、Ｃ6 〜20
のものは模擬排気ガスとして生成しにくいためである
が、本件発明の効果を確認することは可能である。
ｐｐｍＣ，Ｃ０；９００ｐｐｍ，ＮＯ；２５０ｐｐｍ，
Ｏ2 ；１０％，Ｈ2 Ｏ；１０％，ＣＯ2 ；４．５％，残
Ｎ2 尚、模擬排気ガスのＨＣとして、Ｃ（炭素数）が６〜２
０のものでなく、Ｃ3のものを用いた理由は、Ｃ6 〜20
のものは模擬排気ガスとして生成しにくいためである
が、本件発明の効果を確認することは可能である。
【００２５】（模擬排気ガスの空間速度） ＳＶ＝５００００ｈ-1
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】ＣＯについてのＴ５０をみると（図１参
照）、β型ゼオライト（細孔口径は長径が０．７ｎｍ、
短径が０．５〜０．６ｎｍ）の場合は、Ｂａ担持量が
０．０５〜０．２８モル／ＬのときにＴ５０が１９０℃
以下となり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．０７〜０．２２モル／Ｌが好適である。
照）、β型ゼオライト（細孔口径は長径が０．７ｎｍ、
短径が０．５〜０．６ｎｍ）の場合は、Ｂａ担持量が
０．０５〜０．２８モル／ＬのときにＴ５０が１９０℃
以下となり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．０７〜０．２２モル／Ｌが好適である。
【００２９】Ｙ型ゼオライト（ＦＡＵ，細孔口径０．７
ｎｍ）の場合、Ｂａ担持量が０．０７モル／Ｌ以上のと
きにＴ５０が１９０℃以下となり、触媒の低温活性が良
好になることがわかる（なお、Ｂａをサポート材に０．
５６モル／Ｌ以上担持させることは難しいので、この場
合のＢａ担持量の上限は０．５６モル／Ｌとなる。）。
特に、０．１〜０．３３モル／Ｌが好適である。
ｎｍ）の場合、Ｂａ担持量が０．０７モル／Ｌ以上のと
きにＴ５０が１９０℃以下となり、触媒の低温活性が良
好になることがわかる（なお、Ｂａをサポート材に０．
５６モル／Ｌ以上担持させることは難しいので、この場
合のＢａ担持量の上限は０．５６モル／Ｌとなる。）。
特に、０．１〜０．３３モル／Ｌが好適である。
【００３０】メゾポアシリケート（細孔口径２．０ｎ
ｍ）の場合は、Ｂａ担持量が０．１モル／Ｌ以上のとき
にＴ５０が１９０℃以下（厳密には１８６℃以下）とな
り、触媒の低温活性が良好になることがわかる（この場
合も、Ｙ型ゼオライトの場合と同様の理由から、Ｂａ担
持量の上限は０．５６モル／Ｌとなる。）。特に、０．
３３〜０．５６モル／Ｌが好適である。
ｍ）の場合は、Ｂａ担持量が０．１モル／Ｌ以上のとき
にＴ５０が１９０℃以下（厳密には１８６℃以下）とな
り、触媒の低温活性が良好になることがわかる（この場
合も、Ｙ型ゼオライトの場合と同様の理由から、Ｂａ担
持量の上限は０．５６モル／Ｌとなる。）。特に、０．
３３〜０．５６モル／Ｌが好適である。
【００３１】上記β型ゼオライト及びＹ型ゼオライトに
おいて、Ｂａ担持量がある量を越えて多くなると、Ｔ５
０の値が高くなっていくのは、Ｂａが該ゼオライトの細
孔を塞ぐことによって該ゼオライトの助触媒的機能を阻
害する効果が大きくなるためと考えられる。
おいて、Ｂａ担持量がある量を越えて多くなると、Ｔ５
０の値が高くなっていくのは、Ｂａが該ゼオライトの細
孔を塞ぐことによって該ゼオライトの助触媒的機能を阻
害する効果が大きくなるためと考えられる。
【００３２】以上の細孔口径が大きなサポート材に対し
て、細孔口径の小さなＭＦＩ（細孔口径０．５ｎｍ）で
は、Ｂａを担持させてもＴ５０の低下はみられず、逆に
その値がＢａ担持量の増加に従って高くなっている。こ
れは、Ｂａを担持させることによってＭＦＩの細孔が該
Ｂａによって塞がれていったためと考えられる。また、
アルミナ（細孔口径５０ｎｍ）の場合も、Ｂａの添加に
よる顕著な効果はみられない。
て、細孔口径の小さなＭＦＩ（細孔口径０．５ｎｍ）で
は、Ｂａを担持させてもＴ５０の低下はみられず、逆に
その値がＢａ担持量の増加に従って高くなっている。こ
れは、Ｂａを担持させることによってＭＦＩの細孔が該
Ｂａによって塞がれていったためと考えられる。また、
アルミナ（細孔口径５０ｎｍ）の場合も、Ｂａの添加に
よる顕著な効果はみられない。
【００３３】次にＨＣについてのＴ５０をみると（図２
参照）、β型ゼオライトの場合は、Ｂａ担持量が０．０
４〜０．２２モル／Ｌのときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。
参照）、β型ゼオライトの場合は、Ｂａ担持量が０．０
４〜０．２２モル／Ｌのときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。
【００３４】Ｙ型ゼオライトの場合は、Ｂａ担持量が
０．０７モル／Ｌ以上のときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．０７〜０．３３モル／Ｌが好適である。
０．０７モル／Ｌ以上のときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．０７〜０．３３モル／Ｌが好適である。
【００３５】メゾポアシリケートの場合は、Ｂａ担持量
が０．１モル／Ｌ以上のときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．１〜０．３３モル／Ｌが好適である。
が０．１モル／Ｌ以上のときに無添加の場合よりもＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性が良好になることがわか
る。特に、０．１〜０．３３モル／Ｌが好適である。
【００３６】これに対して、細孔口径の小さなＭＦＩで
は、Ｂａを担持させてもＴ５０の低下はみられず、逆に
その値がＢａ担持量の増加に従って高くなっており、ま
た、アルミナの場合も、Ｂａの添加による効果はみられ
ない。
は、Ｂａを担持させてもＴ５０の低下はみられず、逆に
その値がＢａ担持量の増加に従って高くなっており、ま
た、アルミナの場合も、Ｂａの添加による効果はみられ
ない。
【００３７】以上の結果から、ＣＯ及びＨＣの両者の浄
化を考慮した場合には、β型ゼオライトについてはＢａ
担持量を０．０７〜０．２２モル／Ｌとすることが好適
であり、Ｙ型ゼオライトについてはＢａ担持量を０．０
７〜０．５６モル／Ｌ、さらには０．１〜０．３３モル
／Ｌとすることが好適であり、メゾポアシリケートにつ
いてはＢａ担持量を０．１〜０．５６モル／Ｌ、さらに
は０．３３モル／Ｌ前後の量にすることが好適である、
ということができる。
化を考慮した場合には、β型ゼオライトについてはＢａ
担持量を０．０７〜０．２２モル／Ｌとすることが好適
であり、Ｙ型ゼオライトについてはＢａ担持量を０．０
７〜０．５６モル／Ｌ、さらには０．１〜０．３３モル
／Ｌとすることが好適であり、メゾポアシリケートにつ
いてはＢａ担持量を０．１〜０．５６モル／Ｌ、さらに
は０．３３モル／Ｌ前後の量にすることが好適である、
ということができる。
【００３８】図３はサポート材の細孔口径とＣＯについ
てのＴ５０との関係をみたものである。各サポート材の
モノリス触媒担体に対するコーティング量は１００ｇ／
Ｌ、Ｐｔ担持量は１．０ｇ／Ｌ、Ｂａ担持量は０．１モ
ル／Ｌである。また、同図にはサポート材として細孔口
径１０ｎｍのメゾポアシリケートを用いた触媒例につい
ても併せて記載している。
てのＴ５０との関係をみたものである。各サポート材の
モノリス触媒担体に対するコーティング量は１００ｇ／
Ｌ、Ｐｔ担持量は１．０ｇ／Ｌ、Ｂａ担持量は０．１モ
ル／Ｌである。また、同図にはサポート材として細孔口
径１０ｎｍのメゾポアシリケートを用いた触媒例につい
ても併せて記載している。
【００３９】同図によれば、細孔口径０．７〜２０．０
ｎｍのサポート材を用いると、ＣＯの浄化に関するＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性に有利になること、特に
細孔口径０．７〜１０．０ｎｍにおいては、当該Ｔ５０
が１９０℃以下になり、効果が顕著になことがわかる。
ｎｍのサポート材を用いると、ＣＯの浄化に関するＴ５
０が低くなり、触媒の低温活性に有利になること、特に
細孔口径０．７〜１０．０ｎｍにおいては、当該Ｔ５０
が１９０℃以下になり、効果が顕著になことがわかる。
【００４０】表１にはIIＡ金属としてＢａに代えてＭｇ
を用いたときのＴ５０についてのデータも記載してい
る。すなわち、サポート材としてＹ型ゼオライトを用
い、Ｐｔの担持量を２．０ｇ／Ｌとして、Ｍｇを添加し
た場合と添加しない場合とについて、ＣＯの浄化に関す
るＴ５０とＨＣの浄化に関するＴ５０とを調べた。その
結果、Ｍｇの場合も、上述のＢａの場合と同様に触媒の
低温活性の向上効果が認められた。また、Ｃａに関して
も同様の効果がみられる。
を用いたときのＴ５０についてのデータも記載してい
る。すなわち、サポート材としてＹ型ゼオライトを用
い、Ｐｔの担持量を２．０ｇ／Ｌとして、Ｍｇを添加し
た場合と添加しない場合とについて、ＣＯの浄化に関す
るＴ５０とＨＣの浄化に関するＴ５０とを調べた。その
結果、Ｍｇの場合も、上述のＢａの場合と同様に触媒の
低温活性の向上効果が認められた。また、Ｃａに関して
も同様の効果がみられる。
【００４１】＜触媒の実車によるテスト＞上記調製法に
従って表３に示すようなサポート材及びＢａ量が異なる
各種のモノリス触媒を調製し、これを自動車にエンジン
の排気管に装備してＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率を測定し
た。具体的なテスト条件は次の通りであり、テスト結果
は表３に示されている。
従って表３に示すようなサポート材及びＢａ量が異なる
各種のモノリス触媒を調製し、これを自動車にエンジン
の排気管に装備してＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率を測定し
た。具体的なテスト条件は次の通りであり、テスト結果
は表３に示されている。
【００４２】エンジン；直列４気筒のディーゼルエンジ
ン（排気量１７００ｃｃ，ＩＤＩ（間接噴射），ターボ
過給機付き） 走行モード；ＥＣＥＲ８３（排出量；ＨＣ＝０．２５ｇ
／ｋｍ，パティキュレート（Ｃが２０〜３０以上の大き
なＨＣ）＝０．０５ｇ／ｋｍ，ＣＯ＝０．６７ｇ／ｋ
ｍ） 触媒コンバータの位置；自動車の床下 触媒容量；０．８Ｌ×２個（６ｍｉｌ／４００ｃｐｓ
ｉ）
ン（排気量１７００ｃｃ，ＩＤＩ（間接噴射），ターボ
過給機付き） 走行モード；ＥＣＥＲ８３（排出量；ＨＣ＝０．２５ｇ
／ｋｍ，パティキュレート（Ｃが２０〜３０以上の大き
なＨＣ）＝０．０５ｇ／ｋｍ，ＣＯ＝０．６７ｇ／ｋ
ｍ） 触媒コンバータの位置；自動車の床下 触媒容量；０．８Ｌ×２個（６ｍｉｌ／４００ｃｐｓ
ｉ）
【００４３】上記排出量０．２５ｇ／ｋｍのＨＣは、Ｃ
1 〜6 を約２７％，Ｃ7 〜20を約７３％含んでいる。な
お、Ｖ型ガソリンエンジン（２５００ｃｃ）において同
じ運転条件で排出されるＨＣはＣ1 〜6 を約６３％，Ｃ
7 〜20を約３７％を含んでいる。また、上記触媒容量の
項の「ｍｉｌ」は担体の壁の厚さの単位であり、この場
合、１ｍｉｌは約０．０２５ｍｍに相当する。同項の
「ｃｐｓｉ」は担体のセル密度の単位（cells per squa
re inch)であり、この場合、４００ｃｐｓｉ＝６２個／
ｃｍ2 となる。
1 〜6 を約２７％，Ｃ7 〜20を約７３％含んでいる。な
お、Ｖ型ガソリンエンジン（２５００ｃｃ）において同
じ運転条件で排出されるＨＣはＣ1 〜6 を約６３％，Ｃ
7 〜20を約３７％を含んでいる。また、上記触媒容量の
項の「ｍｉｌ」は担体の壁の厚さの単位であり、この場
合、１ｍｉｌは約０．０２５ｍｍに相当する。同項の
「ｃｐｓｉ」は担体のセル密度の単位（cells per squa
re inch)であり、この場合、４００ｃｐｓｉ＝６２個／
ｃｍ2 となる。
【００４４】
【表３】
【００４５】表３によれば、サポート材としてβ型ゼオ
ライト、Ｙ型ゼオライト又はメゾポアシリケートを用い
た各例では、いずれもＢａの添加によってＨＣ浄化率及
びＣＯ浄化率が高くなることが認められる。但し、β型
ゼオライトの場合は、Ｂａ担持量が多くなり過ぎると、
ＨＣ及びＣＯの浄化率がかえって低下する傾向が認めら
れる。この点は、先の模擬排気ガスによるテストの場合
と同様である。
ライト、Ｙ型ゼオライト又はメゾポアシリケートを用い
た各例では、いずれもＢａの添加によってＨＣ浄化率及
びＣＯ浄化率が高くなることが認められる。但し、β型
ゼオライトの場合は、Ｂａ担持量が多くなり過ぎると、
ＨＣ及びＣＯの浄化率がかえって低下する傾向が認めら
れる。この点は、先の模擬排気ガスによるテストの場合
と同様である。
【００４６】一方、ＭＦＩの場合はＢａの添加によって
ＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率が低下しており、アルミナの
場合も、Ｂａの添加による格別な効果は認められない。
この点も、先の模擬排気ガスによるテストの場合と同様
である。
ＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率が低下しており、アルミナの
場合も、Ｂａの添加による格別な効果は認められない。
この点も、先の模擬排気ガスによるテストの場合と同様
である。
【図１】Ｂａ担持量がＣＯの浄化に関するＴ５０に及ぼ
す影響を各種のサポート材に関してみたグラフ図。
す影響を各種のサポート材に関してみたグラフ図。
【図２】Ｂａ担持量がＨＣの浄化に関するＴ５０に及ぼ
す影響を各種のサポート材に関してみたグラフ図。
す影響を各種のサポート材に関してみたグラフ図。
【図３】サポート材の細孔口径とＣＯの浄化に関するＴ
５０との関係を示すグラフ図。
５０との関係を示すグラフ図。
なし。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 29/74 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ 35/10 ３０１ １０２Ｂ １０２Ｈ １０４Ａ (72)発明者 住田 弘祐 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】 サポート材に触媒金属を担持させてなる
排気ガス浄化用触媒であって、 上記サポート材が、口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔
を有する多孔質材によって形成され、 上記触媒金属として、貴金属とIIＡ族の金属とが混じり
合って上記サポート材に分散担持されていることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 サポート材に触媒金属を担持させてな
り、ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化するための排
気ガス浄化用触媒であって、 上記サポート材が、口径が０．７〜２０．０ｎｍの細孔
を有する多孔質材によって形成され、 上記触媒金属として、主触媒金属とIIＡ族の助触媒金属
とが混じり合って上記サポート材に分散担持されている
ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒において、 上記多孔質材が、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト及び
メゾポアシリケートのうちから選ばれた少なくとも１種
であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 請求項２に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記主触媒金属が貴金属であることを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒において、 上記IIＡ族の金属が、Ｂａ、Ｍｇ及びＣａのうちから選
ばれた少なくとも１つの金属であることを特徴とする排
気ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 ディーゼルエンジンの排気系に、口径が
０．７〜２０．０ｎｍの細孔を有する多孔質材に主触媒
金属とIIＡ族の助触媒金属とを担持させてなる触媒を配
置し、該触媒に当該エンジンの排気ガスを接触させて該
排気ガスを浄化することを特徴とする排気ガス浄化方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009438A JPH10202107A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 |
| EP98101090A EP0855210B1 (en) | 1997-01-22 | 1998-01-22 | Catalyst for purifying exhaust gas |
| DE69815162T DE69815162T2 (de) | 1997-01-22 | 1998-01-22 | Katalysator zum Reinigen von Abgas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009438A JPH10202107A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202107A true JPH10202107A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11720325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9009438A Withdrawn JPH10202107A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0855210B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10202107A (ja) |
| DE (1) | DE69815162T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7390347B2 (en) | 2000-08-07 | 2008-06-24 | Noritake Co., Ltd. | Zeolite membranes for selective oxidation of carbon monoxide in mixed hydrogen gas source |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0983787B1 (en) * | 1998-09-02 | 2004-04-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying catalyst |
| JP3489049B2 (ja) | 1999-07-15 | 2004-01-19 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| US9279415B1 (en) | 2005-07-07 | 2016-03-08 | Sunlink Corporation | Solar array integration system and methods therefor |
| US8413391B2 (en) | 2008-10-13 | 2013-04-09 | Sunlink Corporation | Solar array mounting system with universal clamp |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4648961A (en) * | 1982-09-29 | 1987-03-10 | Chevron Research Company | Method of producing high aromatic yields through aromatics removal and recycle of remaining material |
| CA1262364A (en) * | 1984-12-28 | 1989-10-17 | Nancy M. Page | Method and catalyst for converting propane to propylene |
| IT1240673B (it) * | 1990-04-24 | 1993-12-17 | Tenav | Microsfere di aerogels di ossidi inorganici a stretta distribuzione dei diametri dei pori e metodo per la loro preparazione |
| JP3113903B2 (ja) * | 1990-11-29 | 2000-12-04 | 工業技術院長 | 窒素酸化物除去剤 |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP9009438A patent/JPH10202107A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-01-22 DE DE69815162T patent/DE69815162T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-22 EP EP98101090A patent/EP0855210B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7390347B2 (en) | 2000-08-07 | 2008-06-24 | Noritake Co., Ltd. | Zeolite membranes for selective oxidation of carbon monoxide in mixed hydrogen gas source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69815162T2 (de) | 2003-12-04 |
| DE69815162D1 (de) | 2003-07-10 |
| EP0855210B1 (en) | 2003-06-04 |
| EP0855210A2 (en) | 1998-07-29 |
| EP0855210A3 (en) | 1998-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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