JPH10235193A - ディーゼル排ガス浄化用触媒 - Google Patents

ディーゼル排ガス浄化用触媒

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JPH10235193A
JPH10235193A JP9041014A JP4101497A JPH10235193A JP H10235193 A JPH10235193 A JP H10235193A JP 9041014 A JP9041014 A JP 9041014A JP 4101497 A JP4101497 A JP 4101497A JP H10235193 A JPH10235193 A JP H10235193A
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JP
Japan
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powder
sio
carrier
hour
catalyst
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Application number
JP9041014A
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English (en)
Inventor
Masahiko Takeuchi
雅彦 竹内
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低温域でHC及びSOFを効率良く吸着してH
C及びSOFの排出を防止するとともに、サルフェート
の生成を一層抑制する。 【解決手段】触媒金属22が担持された酸性担体粉末2
0と酸性担体粉末20より塩基性の塩基性担体粉末21
とが混合されてなる。SO2 は酸性物質であるために、
酸性担体粉末には吸着されにくく触媒金属の近傍にSO
2 が吸着されにくくなるので、高温域におけるSO2
酸化が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン(以下DEという)の排ガス中に含まれるHC(炭化
水素)及びSOF(Soluble Organic Fraction)を酸化
浄化するとともに、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減するディーゼル排ガス浄化用触媒に関する。
【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により、排ガ
ス中の有害成分は確実に減少している。しかしDEにつ
いては、有害成分が主としてパティキュレートとして排
出されるという特異な事情から、規制も技術の開発もガ
ソリンエンジンに比べて遅れており、有害成分を確実に
浄化できる排ガス浄化触媒の開発が望まれている。
【0003】現在までに開発されているDE排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
(触媒無しと触媒付き)と、オープン型SOF分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートを捕捉してその排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながらトラップを用いる方法で
は、捕捉されたディーゼルパティキュレートを焼却する
ための再生処理装置が必要となり、再生時の触媒構造体
の割れ、アッシュによる閉塞あるいはシステムが複雑に
なるなど、実用上多くの課題を残している。
【0004】一方オープン型SOF分解触媒は、例えば
特開平1−171626号公報に示されるように、ガソ
リンエンジンと同様に活性アルミナなどの担持層に白金
族金属などの触媒金属を担持した触媒が利用され、CO
やHCとともにSOFを酸化分解して浄化している。こ
のオープン型SOF分解触媒は、ドライスーツの除去率
が低いという欠点があるが、ドライスーツの量はDEや
燃料自体の改良によって低減することが可能であり、か
つ再生処理装置が不要という大きなメリットがあるた
め、今後の一段の技術の向上が期待されている。
【0005】ところがオープン型SOF分解触媒は、高
温下ではSOFを効率良く分解可能であるが、低温条件
では触媒金属の触媒作用が低くSOFの浄化性能が低下
するという欠点がある。またオープン型SOF分解触媒
においては、高温域で排ガス中のSO2 までも酸化され
てSO3 やSO4 が生成し、サルフェートとなって逆に
パティキュレート量が増大するという問題がある。これ
は、SO2 はパティキュレートとして測定されないが、
サルフェートはパティキュレートとして測定されるため
である。特にDEにおいては排ガス中に酸素ガスが多く
存在し、SO2の酸化反応が生じやすい。
【0006】一方、ボイラーなどの排ガス処理分野で
は、耐硫黄被毒性に優れたチタニア(TiO2 )を触媒
担持層に用い、それにPt、Vなどの触媒金属を担持し
た触媒が開発され、実用に供されている。しかしこの種
の触媒はSOFの吸着性がなく、低温域ではHC及びS
OFがそのまま排出されてしまう。そこで本願出願人
は、特開平4−267928号公報において、活性アル
ミナやゼオライトなどの吸着性の高いコート層をもち触
媒金属をもたない触媒を排ガス流の上流側に配置し、チ
タニアやシリカなどの吸着性の低いコート層をもつ担体
に触媒金属を担持した排ガス浄化用触媒を下流側に配置
した触媒装置を提案している。
【0007】この触媒装置によれば、上流側触媒ではH
C及びSOFが低温時に吸着されるとともにSO2 も吸
着されるが、上流側触媒は触媒金属をもたないためSO
2 の酸化が防止されている。そして下流側触媒では、高
温時に上流側触媒から放出されたHC及びSOFが触媒
金属により酸化浄化される。一方、上流側触媒からはS
2 も放出されるが、下流側触媒は吸着性が低いためS
2 が吸着して酸化されるのが抑制され、サルフェート
の生成が防止されている。
【0008】上記公報に開示された触媒装置では、定常
条件の場合には確かに効果がある。しかしながら、低温
時に上流側触媒に吸着・蓄積された多量のSO2 が高温
時に放出されて下流側触媒に流入すると、下流側触媒の
触媒金属と接触するSO2 も少なからず存在し、それが
サルフェートとして排出されるという不具合があった。
【0009】そこで特願平7−320313号(本願出
願時未公開)には、担体を二層に分け、上層には触媒金
属を担持せず下層にのみ触媒金属を担持したディーゼル
排ガス浄化用触媒が開示されている。このような構成と
することにより、低温時には上層にHC、SOF及びS
2が吸着されて蓄積される。上層は触媒金属をもたな
いので、HC、SOF及びSO2 は酸化されることなく
蓄積される。HC及びSOFは液相となり、毛細管現象
により浸透して下層にまで吸着され酸化浄化される。し
かしSO2 は低温でもガス相でありHC及びSOFに比
べて吸着されにくく下層にまで移動しにくいので、大部
分が上層に吸着・蓄積される。したがって低温域におけ
るパティキュレートの排出が抑制されている。
【0010】そして排ガスが高温になると、高温の排ガ
スは流速が大きいために、上層に吸着したHC、SOF
及びSO2 が触媒金属が存在する下層の酸化点まで拡散
する時間が不足し、HC、SOF及びSO2 はあまり酸
化されずにそのまま排出される。したがってサルフェー
トの生成がほとんど無いので、高温の排ガス自体に起因
するパティキュレートの排出量は少ない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記のように
下層のみに触媒金属を担持した触媒においても、SO2
が上層から下層まである程度浸透することが避けられ
ず、下層でサルフェートが生成するという不具合が避け
られない。また触媒金属が表出していないので、HC及
びSOFの酸化能が低いという不具合もあった。
【0012】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、低温域でHC及びSOFを効率良く吸着し
てHC及びSOFの排出を防止するとともに、サルフェ
ートの生成を一層抑制することを目的とする。
【0013】
【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排ガス浄化用触媒の特徴は、少
なくとも一部に触媒金属が担持された酸性担体粉末と酸
性担体粉末より塩基性の塩基性担体粉末とが混合されて
なることにある。また請求項2に記載のディーゼル排ガ
ス浄化用触媒の特徴は、請求項1に記載のディーゼル排
ガス浄化用触媒において、酸性担体粉末はTiO2 −S
iO2 、ZrO2 −SiO2 及びSiO2 から選ばれる
少なくとも一種であり、塩基性担体粉末はAl2 3
ZrO2 及びTiO2 から選ばれる少なくとも一種であ
ることにある。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化用触媒では、
触媒金属は酸性担体粉末にのみ担持されている。つまり
排ガス浄化用触媒全体としての触媒金属の担持量を従来
と同一とした場合でも、酸性担体粉末上では従来より高
密度で担持されていることとなる。これによりSOFの
酸化開始温度が低下し、低温域における浄化活性が向上
する。そして排ガスの低温域では、SOF及びSO2
担体に吸着されるが、SO2は酸性物質であるために、
酸性担体粉末には吸着されにくく塩基性担体粉末に優先
的に吸着される。したがって触媒金属の近傍にSO2
吸着されにくくなるので、高温域におけるSO2 の酸化
が抑制されサルフェートの生成が抑制される。またSO
Fは低温域において塩基性担体に多く吸着される傾向が
ある。そして高温域では、吸着されたSOFはガス状と
なるため移動しやすくなり、塩基性担体粉末に隣接した
酸性担体粉末上に高密度で担持された触媒金属と接触す
る確率が高くなるため、触媒金属により酸化浄化され
る。したがって、全温度域においてSOFの浄化率が向
上する。
【0015】本発明の排ガス浄化用触媒は、触媒金属が
担持された酸性担体粉末と塩基性担体粉末とが混合され
た混合粉末を、ハニカム型あるいはペレット型の形状の
担体基材にコートして用いることができる。このような
担体基材としては、コーディエライトなどの耐熱性無機
物からなるモノリス担体基材や金属製のメタル担体基材
が用いられる。場合によっては、混合粉末から担体基材
形状に形成して用いてもよい。
【0016】酸性担体及び塩基性担体の酸性度及び塩基
性度の差は相対的なものであり、酸性担体より少しでも
塩基性であれば塩基性担体として用いることができる
し、塩基性担体より少しでも酸性であれば酸性担体とし
て用いることができる。なお、酸性・塩基性の程度は、
ハメット指示薬などによる酸性度測定や担体の電気陰性
度の値から区分することができる。
【0017】ただし酸性担体としては、排ガス中のSO
2 の吸着性が低いものが望ましく、SiO2 −Ti
2 、ZrO2−SiO2 、SiO2 から選ばれる少な
くとも一種を用いることが望ましい。これらの一種のみ
を用いてもよいし、複数種類混合して用いることもでき
る。塩基性担体としては、上記酸性担体より少しでも塩
基性であれば用いることができるが、SOF及びSO2
の吸着性の高いものが望ましく、Al2 3 、ZrO2
及びTiO2 から選ばれる少なくとも一種を用いること
が望ましい。これらの一種のみを用いてもよいし、複数
種類混合して用いることもできる。
【0018】酸性担体粉末に担持される触媒金属として
は、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(R
h)、銀(Ag)などの貴金属の他、鉄(Fe)、ニッ
ケル(Ni)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、コ
バルト(Co)、銅(Cu)、セリウム(Ce)などの
卑金属も用いられ、目的とする酸化力に応じて選択され
る。この触媒金属の担持量としては、排ガス浄化用触媒
全体として触媒体積1リットルに対して貴金属では0.
1〜1.5g/L程度が、卑金属では0.05〜0.5
mol/L程度が適当である。また酸性担体粉末のみで
みれば、貴金属では2〜30g/L程度が、卑金属では
1〜10mol/L程度が適当である。担持量がこの範
囲より少ないとHC及びSOFの酸化力が不十分とな
り、この範囲より多く担持しても効果が飽和するととも
にコスト面での不具合が発生する場合がある。
【0019】酸性担体粉末と塩基性担体粉末の混合比
は、塩基性担体粉末が全体の1〜30重量%の範囲とな
るように混合することが好ましい。塩基性担体粉末が1
重量%より少ないとSOFの吸着が困難となるためSO
Fの浄化率が低下する。また塩基性担体粉末が30重量
%より多くなると、SO2 の吸着量が過剰となり高温域
におけるサルフェートの生成が多くなる。特に望ましい
範囲は、塩基性担体粉末が5〜20重量%の範囲であ
り、10重量%近傍とすることが推奨される。
【0020】なお、酸性担体粉末、塩基性担体粉末を担
体基材に固定するためゾル状のバインダを用いることが
あり、このバインダは焼成後に酸性、塩基性担体粉末と
同様の成分の粉末となる。したがって、酸性担体粉末と
塩基性担体粉末との混合比においては、バインダの粉末
成分と、その酸性・塩基性の程度に応じて、どちらかに
含めて計算する。
【0021】またバインダの粉末が酸性粉末である場
合、触媒金属が担持されているのは、元々触媒金属を担
持させることを目的とした酸性粉末の方であり、バイン
ダの粉末には担持されないが、これは使用の上では問題
がない。すなわち、少なくとも塩基性担体粉末に担持さ
れてなければそれでよい。なお、バインダの粉末が酸性
粉末である場合には、酸性担体粉末の一部(バインダの
粉末)に触媒金属が担持されていない部分が発生する。
したがって請求項1において、「少なくとも一部に触媒
金属が担持された」という表現としたものである。
【0022】
【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)図1に本発明の一実施例の排ガス浄化用触
媒の要部拡大断面図を示す。この排ガス浄化用触媒は、
コーディエライトからなるハニカム形状の担体基材
(1)と、担体基材(1)表面に被覆形成されたコート
層(2)とから構成されている。担体基材(1)は、直
径147×95mm、長さ150mm、セル数400セ
ル/in2、セル壁厚0.15mmの容積1.7リット
ルのハニカム担体である。
【0023】コート層(2)は、酸性担体粉末としての
TiO2 −SiO2 粉末(20)と、塩基性担体粉末と
してのAl2 3 粉末(21)とから構成され、TiO
2 −SiO2 粉末(20)にPt(22)が担持されて
いる。以下、この排ガス浄化用触媒の製造方法を説明
し、構成の詳細な説明に代える。先ずチタニウムイソプ
ロポキシドとオルトケイ酸テトラエチルを、モル比でT
i:Si=1:9となるように混合し、アルコキシド法
によりTiO2 −SiO 2 粉末を調製した。
【0024】次に、Ptとして0.7gを含有するテト
ラアンミン白金水酸塩溶液をTiO 2 −SiO2 粉末1
24gに含浸させ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で
1時間乾燥後500℃で1時間熱処理して、TiO2
SiO2 粉末にPtを担持した。そしてPtを担持した
TiO2 −SiO2 粉末全量と、Al2 3 粉末12g
と、SiO2 を40重量%含むシリカゾル85gと、水
230gとを混合・攪拌してスラリーを調製した。
【0025】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (実施例2)Ptとして0.78g含有するテトラアン
ミン白金水酸塩溶液を、実施例1と同様に調製されたT
iO2 −SiO2 粉末111gに含浸させ、1時間攪拌
後に濾過し、120℃で1時間乾燥後500℃で1時間
熱処理して、TiO2 −SiO2 粉末にPtを担持し
た。
【0026】次に、Ptを担持したTiO2 −SiO2
粉末全量と、ZrO2 粉末25gと、SiO2 を40重
量%含むシリカゾル85gと、水230gとを混合・攪
拌してスラリーを調製した。容積1.7リットルのコー
ディエライト製ハニカム担体を用意し、上記スラリー中
に浸漬後引き上げて余分なスラリーを吹き払い、120
℃で2時間乾燥後500℃で1時間焼成した。この操作
を繰り返し、ハニカム担体表面に170g±5gのコー
ト層を形成した。
【0027】(実施例3)Ptとして1.5gを含有す
るテトラアンミン白金水酸塩溶液を、実施例1と同様に
調製されたTiO2 −SiO2 粉末232gに含浸さ
せ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後5
00℃で1時間熱処理して、TiO2 −SiO2 粉末に
Ptを担持した。
【0028】次に、Ptを担持したTiO2 −SiO2
粉末全量と、TiO2 粉末46gと、SiO2 を40重
量%含むシリカゾル155gと、水460gとを混合・
攪拌してスラリーを調製した。容積1.7リットルのコ
ーディエライト製ハニカム担体を用意し、上記スラリー
中に浸漬後引き上げて余分なスラリーを吹き払い、12
0℃で2時間乾燥後500℃で1時間焼成した。この操
作を繰り返し、ハニカム担体表面に340g±5gのコ
ート層を形成した。
【0029】(実施例4)SiO2 粉末90gと、水1
50gと、Al2 3 を20重量%含むアルミナゾル5
0gを混合・攪拌し、蒸発・乾固させた後500℃で2
時間焼成してSiO2 −Al2 3 粉末を調製した。次
に実施例1と同様に調製されたPtを担持したTiO2
−SiO2 粉末54gと、上記SiO2 −Al2 3
末11gと、SiO2 を40重量%含むシリカゾル5
2.5gと、水110gを混合・攪拌してスラリーを調
製した。
【0030】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に85g±5gのコート層を形成した。 (実施例5)TiO2 粉末20gと、Al2 3 粉末5
0gと、水150gと、TiO2 を15重量%含むチタ
ニアゾル200gを混合・攪拌し、蒸発・乾固させた後
500℃で2時間焼成してTiO2 −Al2 3 粉末を
調製した。
【0031】一方、Ptとして1.5gを含有するテト
ラアンミン白金水酸塩溶液を、実施例1と同様に調製さ
れたTiO2 −SiO2 粉末58gに含浸させ、1時間
攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後500℃で1
時間熱処理して、TiO2 −SiO2 粉末にPtを担持
した。次に上記のPtを担持したTiO2 −SiO2
末全量と、上記TiO2 −Al2 3 粉末6gと、Si
2 を40重量%含むシリカゾル55gと、水110g
を混合・攪拌してスラリーを調製した。
【0032】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に86g±5gのコート層を形成した。 (実施例6)ジルコニウムブトキシドとオルトケイ酸テ
トラエチルを、モル比でZr:Si=1:9となるよう
に混合し、アルコキシド法によりZrO2 −SiO2
末を調製した。
【0033】次に、Ptとして0.7gを含有するテト
ラアンミン白金水酸塩溶液をZrO 2 −SiO2 粉末1
32gに含浸させ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で
1時間乾燥後500℃で1時間熱処理して、ZrO2
SiO2 粉末にPtを担持した。そしてPtを担持した
ZrO2 −SiO2 粉末全量と、Al2 3 粉末13g
と、SiO2 を40重量%含むシリカゾル62.5g
と、水230gとを混合・攪拌してスラリーを調製し
た。
【0034】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (実施例7)Ptとして2.4gを含有するテトラアン
ミン白金水酸塩溶液を、実施例6と同様に調製されたZ
rO2 −SiO2 粉末116gに含浸させ、1時間攪拌
後に濾過し、120℃で1時間乾燥後500℃で1時間
熱処理して、ZrO2 −SiO2 粉末にPtを担持し
た。
【0035】次に、Ptを担持したZrO2 −SiO2
粉末全量と、ZrO2 粉末23gと、SiO2 を40重
量%含むシリカゾル77.5gと、水230gとを混合
・攪拌してスラリーを調製した。容積1.7リットルの
コーディエライト製ハニカム担体を用意し、上記スラリ
ー中に浸漬後引き上げて余分なスラリーを吹き払い、1
20℃で2時間乾燥後500℃で1時間焼成した。この
操作を繰り返し、ハニカム担体表面に170g±5gの
コート層を形成した。
【0036】(実施例8)Ptとして0.7gを含有す
るテトラアンミン白金水酸塩溶液を、実施例6と同様に
調製されたZrO2 −SiO2 粉末275gに含浸さ
せ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後5
00℃で1時間熱処理して、ZrO2 −SiO2 粉末に
Ptを担持した。
【0037】次に、Ptを担持したZrO2 −SiO2
粉末全量と、実施例4と同様に調製されたSiO2 −A
2 3 粉末14gと、SiO2 を40重量%含むシリ
カゾル128gと、水215gとを混合・攪拌してスラ
リーを調製した。容積1.7リットルのコーディエライ
ト製ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引
き上げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間
乾燥後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返
し、ハニカム担体表面に340g±5gのコート層を形
成した。
【0038】(実施例9)Ptとして0.23gを含有
するテトラアンミン白金水酸塩溶液を、実施例6と同様
に調製されたZrO2 −SiO2 粉末117gに含浸さ
せ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後5
00℃で1時間熱処理して、ZrO2 −SiO2 粉末に
Ptを担持した。
【0039】次に、Ptを担持したZrO2 −SiO2
粉末全量と、実施例5と同様に調製されたTiO2 −A
2 3 粉末12gと、SiO2 を40重量%含むシリ
カゾル108gと、水215gとを混合・攪拌してスラ
リーを調製した。容積1.7リットルのコーディエライ
ト製ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引
き上げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間
乾燥後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返
し、ハニカム担体表面に172g±5gのコート層を形
成した。
【0040】(実施例10)Ptとして0.7gを含有
するテトラアンミン白金水酸塩溶液をSiO2 粉末12
4gに含浸させ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で1
時間乾燥後500℃で1時間熱処理して、SiO2 粉末
にPtを担持した。次に、Ptを担持したSiO2 粉末
全量と、Al2 3 粉末12gと、SiO 2 を40重量
%含むシリカゾル85gと、水230gとを混合・攪拌
してスラリーを調製した。
【0041】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (実施例11)Ptとして0.78gを含有するテトラ
アンミン白金水酸塩溶液をSiO2 粉末116gに含浸
させ、1時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後
500℃で1時間熱処理して、SiO2 粉末にPtを担
持した。
【0042】次に、Ptを担持したSiO2 粉末全量
と、ZrO2 粉末23gと、SiO2を40重量%含む
シリカゾル100gと、水230gとを混合・攪拌して
スラリーを調製した。容積1.7リットルのコーディエ
ライト製ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬
後引き上げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2
時間乾燥後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り
返し、ハニカム担体表面に170g±5gのコート層を
形成した。
【0043】(実施例12)実施例11と同様に調製さ
れたPtを担持したSiO2 粉末全量と、TiO2粉末
60gと、SiO2 を40重量%含むシリカゾル77.
5gと、水230gとを混合・攪拌してスラリーを調製
した。容積1.7リットルのコーディエライト製ハニカ
ム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上げて余
分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥後50
0℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハニカム
担体表面に170g±5gのコート層を形成した。
【0044】(実施例13)実施例11と同様に調製さ
れたPtを担持したSiO2 粉末全量と、実施例4と同
様に調製されたSiO2 −Al2 3 粉末12gと、S
iO2 を40重量%含むシリカゾル108gと、水21
5gとを混合・攪拌してスラリーを調製した。
【0045】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (実施例14)実施例11と同様に調製されたPtを担
持したSiO2 粉末全量と、実施例5と同様に調製され
たTiO2 −Al2 3 粉末12gと、SiO2 を40
重量%含むシリカゾル108gと、水215gとを混合
・攪拌してスラリーを調製した。
【0046】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (比較例1)Al2 3 粉末60gと、Al2 3 を2
0重量%含むアルミナゾル120gと、水130gを混
合・攪拌してスラリーを調製した。
【0047】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に75g±5gの第1コート層を形成し
た。次に Ptとして0.5gを含有するテトラアンミ
ン白金水酸塩溶液をTiO2 粉末60gに含浸させ、1
時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後500℃
で1時間熱処理して、TiO2 粉末にPtを担持した。
【0048】次に、このPtを担持したTiO2 粉末全
量と、TiO2 を15重量%含むチタニアゾル160g
と、水130gとを混合・攪拌してスラリーを調製し
た。そして第1コート層が形成されたハニカム担体をこ
のスラリー中に浸漬後引き上げて余分なスラリーを吹き
払い、120℃で2時間乾燥後500℃で1時間焼成し
た。この操作を繰り返し、第1コート層表面に84g±
2.5gの第2コート層を形成した。
【0049】(比較例2)Ptとして0.7gを含有す
るテトラアンミン白金水酸塩溶液を実施例1と同様に調
製されたTiO2 −SiO2 粉末127gに含浸させ、
1時間攪拌後に濾過し、120℃で1時間乾燥後500
℃で1時間熱処理して、TiO2 −SiO 2 粉末にPt
を担持した。
【0050】そしてPtを担持したTiO2 −SiO2
粉末全量と、SiO2 を40重量%含むシリカゾル10
8gと、水215gとを混合・攪拌してスラリーを調製
した。容積1.7リットルのコーディエライト製ハニカ
ム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上げて余
分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥後50
0℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハニカム
担体表面に170g±5gのコート層を形成した。
【0051】(比較例3)Ptとして0.7gを含有す
るジニトロジアンミン白金硝酸塩溶液をAl2 3 粉末
127gに含浸させ、1時間攪拌後に濾過し、120℃
で1時間乾燥後500℃で1時間熱処理して、Al2
3 粉末にPtを担持した。次に、Ptを担持したAl2
3 粉末全量と、Al2 3 を20重量%含むアルミナ
ゾル215gと、水130gとを混合・攪拌してスラリ
ーを調製した。
【0052】容積1.7リットルのコーディエライト製
ハニカム担体を用意し、上記スラリー中に浸漬後引き上
げて余分なスラリーを吹き払い、120℃で2時間乾燥
後500℃で1時間焼成した。この操作を繰り返し、ハ
ニカム担体表面に170g±5gのコート層を形成し
た。 (評価試験)上記したそれぞれの排ガス浄化用触媒を、
4.2Lの直噴ターボチャージャー付きディーゼルエン
ジンの排気系に装着し、回転数2160rpm、200
℃定常条件で、入りガス及び出ガスの一部からダイリュ
ウショントンネルを用いて微粒子成分を採取した。そし
てジクロロメタンにより入りガス中のSOFと出ガス中
のSOFを抽出・定量し、その値の差からSOF浄化率
を算出して表1に示す。
【0053】また、回転数2160rpm、400℃定
常条件で、入りガス及び出ガスの一部からダイリュウシ
ョントンネルを用いて微粒子成分を採取した。そしてイ
オンクロマト法により入りガス中のサルフェートと出ガ
ス中のサルフェートを抽出・定量し、その値の差からサ
ルフェート生成量を算出して表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】比較例2はPtを担持した酸性担体粉末か
ら構成されている。したがってSO 2 の吸着が生じない
ためにサルフェートの生成はきわめて抑制されているも
のの、SOFの吸着も阻害されるためSOF浄化率がき
わめて低くなっている。また比較例3はPtを担持した
塩基性担体粉末から構成されている。そのためSO2
吸着が多く生じ、吸着したSO2 が近傍のPtにより酸
化されたためサルフェートの生成量が多くなっている。
【0056】そして比較例1では、下層にPtを担持し
ない塩基性担体粉末をコートし、上層にPtを担持した
酸性担体粉末をコートしている。したがってSO2 は上
層への吸着が抑制されているもののPtとの接触確率が
高くなり、サルフェートの生成量が多くなっている。ま
たSOFの吸着が生じにくいため、SOF浄化率も低い
ものとなっている。
【0057】しかし各実施例の排ガス浄化用触媒では、
Ptを担持した酸性担体粉末と、Ptを担持しない塩基
性担体粉末とから構成されているため、SO2 の吸着を
抑制しつつSOFの吸着が促進され、その結果サルフェ
ートの生成が防止されるとともにSOFが効率よく浄化
されている。
【0058】
【発明の効果】すなわち本発明のディーゼル排ガス浄化
用触媒によれば、低温時に吸着・蓄積されたSO2 が高
温時にサルフェートとなりにくい。またSOFは塩基性
担体粉末に吸着されやすく、吸着されたSOFは隣接す
る酸性担体粉末に高密度担持されたPtにより円滑に酸
化される。したがって、低温から高温までパティキュレ
ートの排出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の要部を
示す模式的説明図である。
【符号の説明】
1:担体基材 2:コート層
22:Pt 20:TiO2 −SiO2 粉末(酸性担体粉末) 21:Al2 3 粉末(塩基性担体粉末)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一部に触媒金属が担持された
    酸性担体粉末と該酸性担体粉末より塩基性の塩基性担体
    粉末とが混合されてなることを特徴とするディーゼル排
    ガス浄化用触媒。
  2. 【請求項2】 前記酸性担体粉末はTiO2 −Si
    2 、ZrO2 −SiO 2 及びSiO2 から選ばれる少
    なくとも一種であり、前記塩基性担体粉末はAl
    2 3 、ZrO2 及びTiO2 から選ばれる少なくとも
    一種であることを特徴とする請求項1記載のディーゼル
    排ガス浄化用触媒。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100387862B1 (ko) * 2001-01-16 2003-06-18 현대자동차주식회사 고효율 디젤 산화촉매

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