JPH10272357A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPH10272357A JPH10272357A JP9078720A JP7872097A JPH10272357A JP H10272357 A JPH10272357 A JP H10272357A JP 9078720 A JP9078720 A JP 9078720A JP 7872097 A JP7872097 A JP 7872097A JP H10272357 A JPH10272357 A JP H10272357A
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- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車の全ての排気組成雰囲気下で優れた低
温活性を有する排気ガス浄化用触媒及びその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造
が、活性アルミナを主成分とした無機物からなる第１触
媒成分層を配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分と
してパラジウムを含有する第２触媒成分層を配置し、第
２触媒成分層の上側に触媒成分としてロジウムを含有す
る第３触媒成分層を配置した多層構造の触媒とする。
温活性を有する排気ガス浄化用触媒及びその製造方法を
提供すること。 【解決手段】 排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造
が、活性アルミナを主成分とした無機物からなる第１触
媒成分層を配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分と
してパラジウムを含有する第２触媒成分層を配置し、第
２触媒成分層の上側に触媒成分としてロジウムを含有す
る第３触媒成分層を配置した多層構造の触媒とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用触
媒及びその製造方法に関し、特に、自動車の内燃機関か
ら排出される排気ガス中の炭化水素（以下、「ＨＣ」と
称す）、一酸化炭素（以下、「ＣＯ」と称す）及び窒素
酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称す）を低温においても有
効に浄化することができる、低温活性に優れる排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法に関する。
媒及びその製造方法に関し、特に、自動車の内燃機関か
ら排出される排気ガス中の炭化水素（以下、「ＨＣ」と
称す）、一酸化炭素（以下、「ＣＯ」と称す）及び窒素
酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称す）を低温においても有
効に浄化することができる、低温活性に優れる排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内燃機関始動直後から触媒温
度が排気ガス浄化用反応温度に達するまでの低温期間
は、排気ガスの浄化能が十分でないため、低温から排気
ガス浄化反応を開始する排気ガス浄化用触媒の開発が期
待されている。
度が排気ガス浄化用反応温度に達するまでの低温期間
は、排気ガスの浄化能が十分でないため、低温から排気
ガス浄化反応を開始する排気ガス浄化用触媒の開発が期
待されている。
【０００３】かかる排気ガス浄化用触媒としては、例え
ば、特公昭５８−２０３０７号公報、特開平４−２７４
３０号公報及び特開平６−３７８号公報に開示されてい
るようなものがある。
ば、特公昭５８−２０３０７号公報、特開平４−２７４
３０号公報及び特開平６−３７８号公報に開示されてい
るようなものがある。
【０００４】特公昭５８−２０３０７号公報に記載され
た排気ガス浄化用触媒は、白金、ロジウム及びセリウム
から成る組成物を耐火性担体に担持させたものであり、
具体的には、アルミナや酸化セリウムなどに白金、パラ
ジウム及びロジウムなどの白金族元素を担持させ、これ
をモノリス担体にコーティングした構造のものである。
た排気ガス浄化用触媒は、白金、ロジウム及びセリウム
から成る組成物を耐火性担体に担持させたものであり、
具体的には、アルミナや酸化セリウムなどに白金、パラ
ジウム及びロジウムなどの白金族元素を担持させ、これ
をモノリス担体にコーティングした構造のものである。
【０００５】また、特開平４−２７４３０号公報には、
触媒担体表面に、酸化セリウム層による中間層と、この
中間層の下層及び上層にそれぞれ異種の貴金属成分を担
持した排気ガス浄化用触媒が提案されている。具体的に
は、下層に触媒成分としてパラジウム、中層に酸化セリ
ウム、上層にロジウムを担持した構造である。
触媒担体表面に、酸化セリウム層による中間層と、この
中間層の下層及び上層にそれぞれ異種の貴金属成分を担
持した排気ガス浄化用触媒が提案されている。具体的に
は、下層に触媒成分としてパラジウム、中層に酸化セリ
ウム、上層にロジウムを担持した構造である。
【０００６】特開平６−３７８号公報には、活性アルミ
ナと酸化セリウムに、触媒成分として白金とパラジウム
のうち少なくとも一種と、塩基性元素であるカリウム、
セシウム、ストロンチウム及びバリウムから成る群より
選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物が担持された排
気ガス浄化用触媒が提案されている。換言すれば、当該
触媒は、白金族元素、活性アルミナ、酸化セリウム等、
従来から触媒成分として使用されているものに加え、塩
基性元素である、カリウム化合物、セシウム化合物、ス
トロンチウム化合物及びバリウム化合物のうち少なくと
も一種類を組み合わせてなるものである。
ナと酸化セリウムに、触媒成分として白金とパラジウム
のうち少なくとも一種と、塩基性元素であるカリウム、
セシウム、ストロンチウム及びバリウムから成る群より
選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物が担持された排
気ガス浄化用触媒が提案されている。換言すれば、当該
触媒は、白金族元素、活性アルミナ、酸化セリウム等、
従来から触媒成分として使用されているものに加え、塩
基性元素である、カリウム化合物、セシウム化合物、ス
トロンチウム化合物及びバリウム化合物のうち少なくと
も一種類を組み合わせてなるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報中に
記載された従来の触媒は、低温から十分な触媒活性を得
るために、資源的に豊富でなく、価格も高価な貴金属を
多量に使用している。したがって、貴金属の中でも比較
的安価なパラジウムをベースに貴金属使用量が少なくて
も十分な浄化能力を有す触媒、あるいは、ロジウムを使
用する場合でも使用量を極力少なくした触媒の開発が期
待されている。ところが、パラジウムを単独で使用した
場合、パラジウム量を低減すると低温活性が悪化すると
いう問題点があった。
記載された従来の触媒は、低温から十分な触媒活性を得
るために、資源的に豊富でなく、価格も高価な貴金属を
多量に使用している。したがって、貴金属の中でも比較
的安価なパラジウムをベースに貴金属使用量が少なくて
も十分な浄化能力を有す触媒、あるいは、ロジウムを使
用する場合でも使用量を極力少なくした触媒の開発が期
待されている。ところが、パラジウムを単独で使用した
場合、パラジウム量を低減すると低温活性が悪化すると
いう問題点があった。
【０００８】したがって、本発明の目的は、従来の触媒
よりも貴金属使用量を大幅に低減しても、自動車の全て
の排気組成雰囲気下で優れた低温活性を有する排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法を提供することにある。
よりも貴金属使用量を大幅に低減しても、自動車の全て
の排気組成雰囲気下で優れた低温活性を有する排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために研究した結果、上層にロジウムを含有
する触媒成分担持層を、中層にパラジウムと共にニッケ
ルを一定の組成比率で含むアルミナ系複合酸化物を含有
する触媒成分層を、下層に活性アルミナを主成分とした
無機物からなる触媒成分層を配置した多層構造触媒とす
ることにより、パラジウムの触媒性能を向上でき、低温
域での触媒活性が著しく向上することを見出し、本発明
に到達した。
を解決するために研究した結果、上層にロジウムを含有
する触媒成分担持層を、中層にパラジウムと共にニッケ
ルを一定の組成比率で含むアルミナ系複合酸化物を含有
する触媒成分層を、下層に活性アルミナを主成分とした
無機物からなる触媒成分層を配置した多層構造触媒とす
ることにより、パラジウムの触媒性能を向上でき、低温
域での触媒活性が著しく向上することを見出し、本発明
に到達した。
【００１０】請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒は、
触媒成分担持層を有する一体構造型触媒において、排気
ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造が、活性アルミナを
主成分とした無機物からなる第１触媒成分層を配置し、
第１触媒成分層の上側に触媒成分としてパラジウムを含
有する第２触媒成分層を配置し、第２触媒成分層の上側
に触媒成分としてロジウムを含有する第３触媒成分層を
配置した多層構造の触媒である。
触媒成分担持層を有する一体構造型触媒において、排気
ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造が、活性アルミナを
主成分とした無機物からなる第１触媒成分層を配置し、
第１触媒成分層の上側に触媒成分としてパラジウムを含
有する第２触媒成分層を配置し、第２触媒成分層の上側
に触媒成分としてロジウムを含有する第３触媒成分層を
配置した多層構造の触媒である。
【００１１】請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒にお
いて、第１触媒成分層は触媒１リットル容量中２０〜１
００ｇであることを特徴とする。２０ｇ／ｌ未満だと十
分な触媒性能改良効果が得られず、また、１００ｇ／ｌ
を越えても触媒性能改良効果が飽和もしくは逆に触媒性
能の低下が見られる。
いて、第１触媒成分層は触媒１リットル容量中２０〜１
００ｇであることを特徴とする。２０ｇ／ｌ未満だと十
分な触媒性能改良効果が得られず、また、１００ｇ／ｌ
を越えても触媒性能改良効果が飽和もしくは逆に触媒性
能の低下が見られる。
【００１２】請求項２に記載の排気ガス浄化用触媒にお
いて、酸素不足雰囲気及び理論空燃比近傍でのパラジウ
ムの触媒性能を向上させるためにニッケルアルミネート
が含有される。
いて、酸素不足雰囲気及び理論空燃比近傍でのパラジウ
ムの触媒性能を向上させるためにニッケルアルミネート
が含有される。
【００１３】さらに、請求項２に記載の排気ガス浄化用
触媒は、アルミナ系複合酸化物に担持したパラジウムの
シンタリング（粒子成長）を抑制するために、ランタ
ン、ネオジウム及びジルコニウムから成る群より選ばれ
た少なくとも一種を金属換算で１〜４０モル％、セリウ
ムを６０〜９８モル％含むセリウム酸化物が含有され
る。
触媒は、アルミナ系複合酸化物に担持したパラジウムの
シンタリング（粒子成長）を抑制するために、ランタ
ン、ネオジウム及びジルコニウムから成る群より選ばれ
た少なくとも一種を金属換算で１〜４０モル％、セリウ
ムを６０〜９８モル％含むセリウム酸化物が含有され
る。
【００１４】請求項３に記載の排気ガス浄化用触媒は、
ロジウムの低温活性をさらに高めるために、ランタン、
ネオジウム及びセリウムから成る群より選ばれた少なく
とも一種を金属換算で１〜４０モル％、ジルコニウムを
６０〜９８モル％含むジルコニウム酸化物が含有され
る。
ロジウムの低温活性をさらに高めるために、ランタン、
ネオジウム及びセリウムから成る群より選ばれた少なく
とも一種を金属換算で１〜４０モル％、ジルコニウムを
６０〜９８モル％含むジルコニウム酸化物が含有され
る。
【００１５】さらに、請求項１に記載の排気ガス浄化用
触媒の低温活性及び酸素不足（還元）雰囲気下における
触媒活性をさらに高めるために、請求項１に記載の排気
ガス浄化用触媒の第２触媒成分層に、さらにアルカル金
属及びアルカリ土類金属から成る群より選ばれた少なく
とも一種が含有される。
触媒の低温活性及び酸素不足（還元）雰囲気下における
触媒活性をさらに高めるために、請求項１に記載の排気
ガス浄化用触媒の第２触媒成分層に、さらにアルカル金
属及びアルカリ土類金属から成る群より選ばれた少なく
とも一種が含有される。
【００１６】本発明の排気ガス浄化用触媒の触媒成分担
持層に含有される貴金属としては、パラジウムとロジウ
ムが含有される。当該パラジウムの含有量は、触媒１リ
ットル容量中０．１〜２０ｇである。０．１ｇ／ｌ未満
では低温活性や浄化性能が十分に発揮されず、逆に２０
ｇ／ｌを越えてもパラジウムの分散性が悪くなり、触媒
性能は顕著に向上せず、経済的にも有効でない。
持層に含有される貴金属としては、パラジウムとロジウ
ムが含有される。当該パラジウムの含有量は、触媒１リ
ットル容量中０．１〜２０ｇである。０．１ｇ／ｌ未満
では低温活性や浄化性能が十分に発揮されず、逆に２０
ｇ／ｌを越えてもパラジウムの分散性が悪くなり、触媒
性能は顕著に向上せず、経済的にも有効でない。
【００１７】前記パラジウムが担持される基材として
は、パラジウムの触媒性能を向上させるために、アルミ
ナ系複合酸化物が適切である。特に、パラジウムの低温
活性と浄化性能（特に、酸素不足雰囲気及び理論空燃比
近傍でのＮＯｘ定常転換性能）を高めるために、ニッケ
ルアルミネートを含有する。かかるアルミナ系複合酸化
物の使用量は、触媒１リットル当たり１０〜２００ｇで
ある。１０ｇ／ｌ未満だと十分な触媒性能改良効果が得
られず、また、２００ｇ／ｌを越えても触媒性能改良効
果が飽和もしくは逆に触媒性能の低下が見られる。
は、パラジウムの触媒性能を向上させるために、アルミ
ナ系複合酸化物が適切である。特に、パラジウムの低温
活性と浄化性能（特に、酸素不足雰囲気及び理論空燃比
近傍でのＮＯｘ定常転換性能）を高めるために、ニッケ
ルアルミネートを含有する。かかるアルミナ系複合酸化
物の使用量は、触媒１リットル当たり１０〜２００ｇで
ある。１０ｇ／ｌ未満だと十分な触媒性能改良効果が得
られず、また、２００ｇ／ｌを越えても触媒性能改良効
果が飽和もしくは逆に触媒性能の低下が見られる。
【００１８】また、請求項２に記載の排気ガス浄化用触
媒は、さらにセリウム酸化物を含有するものである。当
該セリウム酸化物は、ランタン、ネオジウム及びジルコ
ニウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を
金属換算で１〜４０モル％、セリウムを６０〜９８モル
％含有するものである。１〜４０モル％としたのは、セ
リウム酸化物（ＣｅＯ2 ）にランタン、ネオジウム及び
ジルコニウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の
元素を添加して、セリウム酸化物の酸素吸蔵能やＢＥＴ
比表面積、熱安定性を顕著に改良するものである。１モ
ル％未満では、セリウム酸化物のみの場合と変わらず、
上記した元素の添加効果が現れず、４０モル％を越える
と、この効果が飽和もしくは逆に低下する。
媒は、さらにセリウム酸化物を含有するものである。当
該セリウム酸化物は、ランタン、ネオジウム及びジルコ
ニウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を
金属換算で１〜４０モル％、セリウムを６０〜９８モル
％含有するものである。１〜４０モル％としたのは、セ
リウム酸化物（ＣｅＯ2 ）にランタン、ネオジウム及び
ジルコニウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の
元素を添加して、セリウム酸化物の酸素吸蔵能やＢＥＴ
比表面積、熱安定性を顕著に改良するものである。１モ
ル％未満では、セリウム酸化物のみの場合と変わらず、
上記した元素の添加効果が現れず、４０モル％を越える
と、この効果が飽和もしくは逆に低下する。
【００１９】また、使用されるアルカリ金属及び／又は
アルカリ土類金属には、リチウム、カリウム、セシウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバ
リウムが含まれる。その含有量は触媒１リットル中１〜
４０ｇである。１ｇ／ｌ未満では、炭化水素種の吸着被
毒やパラジウムのシンタリングを抑制することができ
ず、４０ｇ／ｌを越えても有為な増量効果が得られず逆
に性能を悪化させる。
アルカリ土類金属には、リチウム、カリウム、セシウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバ
リウムが含まれる。その含有量は触媒１リットル中１〜
４０ｇである。１ｇ／ｌ未満では、炭化水素種の吸着被
毒やパラジウムのシンタリングを抑制することができ
ず、４０ｇ／ｌを越えても有為な増量効果が得られず逆
に性能を悪化させる。
【００２０】また、請求項３に記載の排気ガス浄化用触
媒は、触媒成分担持層にロジウムとアルミナ粉末を含有
する。ロジウムの含有量は、触媒１リットル容量中０．
００１〜５ｇであり、０．００１ｇ／ｌ未満ではロジウ
ムによる低温活性改良効果が十分に発揮されず、逆に５
ｇ／ｌを越えてもロジウムによる分散性が悪くなり、ロ
ジウムの低温活性性能は顕著に向上せず、有効ではな
い。
媒は、触媒成分担持層にロジウムとアルミナ粉末を含有
する。ロジウムの含有量は、触媒１リットル容量中０．
００１〜５ｇであり、０．００１ｇ／ｌ未満ではロジウ
ムによる低温活性改良効果が十分に発揮されず、逆に５
ｇ／ｌを越えてもロジウムによる分散性が悪くなり、ロ
ジウムの低温活性性能は顕著に向上せず、有効ではな
い。
【００２１】前記ロジウムが担持される基材としては、
ロジウムの分散性を高め、触媒性能を向上させるため、
ジルコニウムを含有するアルミナが適切である。特に、
高温下でロジウムがアルミナへ固溶するのを抑制し、耐
久性を高めるため、上記アルミナ粉末には、ジルコニウ
ムが金属換算で０．１〜１０モル％含有される。ジルコ
ニウムが０．１モル％未満では、アルミナに添加してい
るジルコニウムの改良効果が得られず、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）と変わらず、また、１０モル％を越えるとアル
ミナの比表面積等の物性が低下するため、貴金属の分散
性が悪くなり、十分な性能が得られなくなる。かかるア
ルミナ粉末の使用量は、触媒１リットル当たり１〜１０
０ｇである。１ｇ／ｌ未満だと十分な貴金属の分散性が
得られず、１００ｇ／ｌより多くても顕著な性能向上は
見られない。
ロジウムの分散性を高め、触媒性能を向上させるため、
ジルコニウムを含有するアルミナが適切である。特に、
高温下でロジウムがアルミナへ固溶するのを抑制し、耐
久性を高めるため、上記アルミナ粉末には、ジルコニウ
ムが金属換算で０．１〜１０モル％含有される。ジルコ
ニウムが０．１モル％未満では、アルミナに添加してい
るジルコニウムの改良効果が得られず、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）と変わらず、また、１０モル％を越えるとアル
ミナの比表面積等の物性が低下するため、貴金属の分散
性が悪くなり、十分な性能が得られなくなる。かかるア
ルミナ粉末の使用量は、触媒１リットル当たり１〜１０
０ｇである。１ｇ／ｌ未満だと十分な貴金属の分散性が
得られず、１００ｇ／ｌより多くても顕著な性能向上は
見られない。
【００２２】さらに、請求項３に記載の排気ガス浄化用
触媒は、ジルコニウム酸化物を含有するものである。当
該ジルコニウム酸化物は、ランタン、ネオジウム及びセ
リウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を
金属換算で１〜４０モル％、ジルコニウムを６０〜９８
モル％含有するものである。１〜４０モル％としたの
は、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ2 ）にランタン、ネオ
ジウム及びセリウムからなる群より選ばれた少なくとも
一種の元素を添加して、ジルコニウム酸化物の酸素吸蔵
能やＢＥＴ比表面積、熱安定性を顕著に改良するためで
ある。１モル％未満では、ジルコニウム酸化物のみの場
合と変わらず、上記した元素の添加効果が現れず、４０
モル％を越えると、この効果が飽和もしくは逆に低下す
る。
触媒は、ジルコニウム酸化物を含有するものである。当
該ジルコニウム酸化物は、ランタン、ネオジウム及びセ
リウムからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を
金属換算で１〜４０モル％、ジルコニウムを６０〜９８
モル％含有するものである。１〜４０モル％としたの
は、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ2 ）にランタン、ネオ
ジウム及びセリウムからなる群より選ばれた少なくとも
一種の元素を添加して、ジルコニウム酸化物の酸素吸蔵
能やＢＥＴ比表面積、熱安定性を顕著に改良するためで
ある。１モル％未満では、ジルコニウム酸化物のみの場
合と変わらず、上記した元素の添加効果が現れず、４０
モル％を越えると、この効果が飽和もしくは逆に低下す
る。
【００２３】このようにして得られる本発明にかかる排
気ガス浄化用触媒は、無担体でも有効に使用することが
できるが、粉砕・スラリーとし、触媒担体にコートし
て、４００〜９００℃で焼成して用いることが好まし
い。触媒担体としては、公知の触媒担体の中から適宜選
択して使用することができ、例えば耐火性材料からなる
モノリス担体やメタル担体等が挙げられる。
気ガス浄化用触媒は、無担体でも有効に使用することが
できるが、粉砕・スラリーとし、触媒担体にコートし
て、４００〜９００℃で焼成して用いることが好まし
い。触媒担体としては、公知の触媒担体の中から適宜選
択して使用することができ、例えば耐火性材料からなる
モノリス担体やメタル担体等が挙げられる。
【００２４】前記触媒担体の形状は、特に制限されない
が、通常はハニカム形状で使用することが好ましく、ハ
ニカム状の各種基材に触媒粉末を塗布して用いられる。
このハニカム材料としては、一般にセラミックス等のコ
ージェライト質のものが多く用いられるが、フェライト
系ステンレスなどの金属材料からなるハニカム材料を多
く用いることも可能であり、さらには触媒粉末そのもの
をハニカム形状にしても良い。触媒の形状をハニカム状
とすることにより、触媒と排気ガスとの接触面積が大き
くなり、圧力損失も抑制できるため、自動車用排気ガス
浄化用触媒として用いる場合に極めて有効である。
が、通常はハニカム形状で使用することが好ましく、ハ
ニカム状の各種基材に触媒粉末を塗布して用いられる。
このハニカム材料としては、一般にセラミックス等のコ
ージェライト質のものが多く用いられるが、フェライト
系ステンレスなどの金属材料からなるハニカム材料を多
く用いることも可能であり、さらには触媒粉末そのもの
をハニカム形状にしても良い。触媒の形状をハニカム状
とすることにより、触媒と排気ガスとの接触面積が大き
くなり、圧力損失も抑制できるため、自動車用排気ガス
浄化用触媒として用いる場合に極めて有効である。
【００２５】ハニカム材料に付着させる触媒成分コート
層の量は、触媒成分全体のトータルで、触媒１リットル
当たり５０〜４００ｇが好ましい。触媒成分が多い程、
触媒活性や触媒寿命の面からは好ましいが、コート層が
厚くなりすぎると、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の反応ガスが
拡散不良となるため、これらのガスが触媒に十分接触で
きなくなり、活性に対する増量効果が飽和し、さらには
ガスの通過抵抗も大きくなってしまう。したがって、コ
ート層量は、上記触媒１リットル当たり５０〜４００ｇ
が好ましい。
層の量は、触媒成分全体のトータルで、触媒１リットル
当たり５０〜４００ｇが好ましい。触媒成分が多い程、
触媒活性や触媒寿命の面からは好ましいが、コート層が
厚くなりすぎると、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の反応ガスが
拡散不良となるため、これらのガスが触媒に十分接触で
きなくなり、活性に対する増量効果が飽和し、さらには
ガスの通過抵抗も大きくなってしまう。したがって、コ
ート層量は、上記触媒１リットル当たり５０〜４００ｇ
が好ましい。
【００２６】さらに好ましくは、得られた前記排気ガス
浄化用触媒に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を含
浸担持させることができる。使用できるアルカリ金属及
びアルカリ土類金属としては、リチウム、ナトリウム、
カリウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム及びバリウムからなる群より選ばれる一種以
上の元素である。
浄化用触媒に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を含
浸担持させることができる。使用できるアルカリ金属及
びアルカリ土類金属としては、リチウム、ナトリウム、
カリウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム及びバリウムからなる群より選ばれる一種以
上の元素である。
【００２７】使用できるアルカリ金属及びアルカリ土類
金属の化合物は、酸化物、酢酸塩、水酸化物、硝酸塩、
炭酸塩等の水溶性のものである。これによりパラジウム
の近傍に塩基性元素であるアルカリ金属及び／又はアル
カリ土類金属を分散性良く担持することが可能となる。
この際、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の原料化合
物を同時に、あるいは別個に含有させてもよい。
金属の化合物は、酸化物、酢酸塩、水酸化物、硝酸塩、
炭酸塩等の水溶性のものである。これによりパラジウム
の近傍に塩基性元素であるアルカリ金属及び／又はアル
カリ土類金属を分散性良く担持することが可能となる。
この際、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の原料化合
物を同時に、あるいは別個に含有させてもよい。
【００２８】即ち、アルカリ金属化合物及び／又はアル
カリ土類金属化合物からなる粉末の水溶液を、ウォッシ
ュコート成分を担持した上記担体に含浸し、乾燥し、次
いで空気中及び／又は空気流通下で２００〜６００℃焼
成するものである。これは、アルカリ金属及びアルカリ
土類金属の原料化合物を一度低温で熱処理し酸化物形態
でコート層中に含有させると、後に高温に曝されても複
合酸化物を形成し難くなるからである。かかる焼成温度
が、２００℃未満だとアルカリ金属化合物及びアルカリ
土類金属化合物が十分に酸化物形態となることができ
ず、逆に６００℃を越えると原料塩が急激に分解してし
まい、担体がひび割れてしまうことがあるので好ましく
ない。
カリ土類金属化合物からなる粉末の水溶液を、ウォッシ
ュコート成分を担持した上記担体に含浸し、乾燥し、次
いで空気中及び／又は空気流通下で２００〜６００℃焼
成するものである。これは、アルカリ金属及びアルカリ
土類金属の原料化合物を一度低温で熱処理し酸化物形態
でコート層中に含有させると、後に高温に曝されても複
合酸化物を形成し難くなるからである。かかる焼成温度
が、２００℃未満だとアルカリ金属化合物及びアルカリ
土類金属化合物が十分に酸化物形態となることができ
ず、逆に６００℃を越えると原料塩が急激に分解してし
まい、担体がひび割れてしまうことがあるので好ましく
ない。
【００２９】
【作用】触媒成分担持層を有する一体構造型触媒におい
て、排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造が、活性ア
ルミナを主成分とした無機物からなる第１触媒成分層を
配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分としてパラジ
ウムを含有する第２触媒成分層を配置し、第２触媒成分
層の上側に触媒成分としてロジウムを含有する第３触媒
成分層を配置した多層構造とすることにより、排気ガス
浄化用触媒であるパラジウムとニッケルアルミネート粉
末を含有する触媒成分層へのガス拡散性を維持し、か
つ、パラジウムとニッケルアルミネート粉末を含有する
触媒成分層にあたえられる熱量が緩和されるためパラジ
ウムのシンタリングが抑制され、パラジウムの耐久性が
向上することとなる。また、第１触媒成分層を活性アル
ミナを主成分とすることにより第１触媒成分層での酸化
反応による反応熱を抑えることができるため、その反応
熱による第２触媒成分層の触媒劣化の進行を抑えること
ができる。また、アルミナ層をロジウム層とパラジウム
層の中間に配置した場合、パラジウム層へのガスの拡散
性が損なわれるため触媒性能が低下する。
て、排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造が、活性ア
ルミナを主成分とした無機物からなる第１触媒成分層を
配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分としてパラジ
ウムを含有する第２触媒成分層を配置し、第２触媒成分
層の上側に触媒成分としてロジウムを含有する第３触媒
成分層を配置した多層構造とすることにより、排気ガス
浄化用触媒であるパラジウムとニッケルアルミネート粉
末を含有する触媒成分層へのガス拡散性を維持し、か
つ、パラジウムとニッケルアルミネート粉末を含有する
触媒成分層にあたえられる熱量が緩和されるためパラジ
ウムのシンタリングが抑制され、パラジウムの耐久性が
向上することとなる。また、第１触媒成分層を活性アル
ミナを主成分とすることにより第１触媒成分層での酸化
反応による反応熱を抑えることができるため、その反応
熱による第２触媒成分層の触媒劣化の進行を抑えること
ができる。また、アルミナ層をロジウム層とパラジウム
層の中間に配置した場合、パラジウム層へのガスの拡散
性が損なわれるため触媒性能が低下する。
【００３０】また、請求項２に記載の排気ガス浄化用触
媒は、触媒成分担持層に、さらにランタン、ネオジウム
及びジルコニウムから成る群より選ばれた少なくとも一
種を含むセリウム酸化物が含有されることにより、酸素
吸蔵能の高いセリウム酸化物が酸素不足（還元）雰囲気
及び理論空燃比近傍で格子酸素や吸着酸素を放出し、パ
ラジウムの酸化状態を排気ガスの浄化に適したものとす
るため、パラジウムの還元に起因する触媒能の低下を抑
制できる。また、触媒成分担持層中で上記ニッケルアル
ミネートとも接触することにより、ニッケルアルミネー
トの還元に起因する触媒能の低下も抑制できる。
媒は、触媒成分担持層に、さらにランタン、ネオジウム
及びジルコニウムから成る群より選ばれた少なくとも一
種を含むセリウム酸化物が含有されることにより、酸素
吸蔵能の高いセリウム酸化物が酸素不足（還元）雰囲気
及び理論空燃比近傍で格子酸素や吸着酸素を放出し、パ
ラジウムの酸化状態を排気ガスの浄化に適したものとす
るため、パラジウムの還元に起因する触媒能の低下を抑
制できる。また、触媒成分担持層中で上記ニッケルアル
ミネートとも接触することにより、ニッケルアルミネー
トの還元に起因する触媒能の低下も抑制できる。
【００３１】また、請求項２に記載の排気ガス浄化用触
媒は、ジルコニウムを含有するアルミナ粉末にロジウム
を担持した粉末を、前記パラジウム、ニッケルアルミネ
ート粉末、さらに必要に応じてセリウム酸化物を含む触
媒成分担持層に含有させることにより、低温活性と酸素
不足雰囲気での浄化性能をさらに向上させることができ
る。
媒は、ジルコニウムを含有するアルミナ粉末にロジウム
を担持した粉末を、前記パラジウム、ニッケルアルミネ
ート粉末、さらに必要に応じてセリウム酸化物を含む触
媒成分担持層に含有させることにより、低温活性と酸素
不足雰囲気での浄化性能をさらに向上させることができ
る。
【００３２】また、請求項３に記載の排気ガス浄化用触
媒は、上記パラジウム、アルミナ系複合酸化物粉末、さ
らに必要に応じてセリウム酸化物と共にアルカリ金属及
び／又はアルカリ土類金属とも密に接触することによ
り、浄化性能向上効果が得られる。アルカリ金属及びア
ルカリ土類金属は、炭化水素の吸着被毒緩和能を有し、
これらを触媒成分担持層に含有させると、パラジウムの
シンタリングを抑制し、低温域及び酸素不足雰囲気での
活性をさらに向上させることができる。
媒は、上記パラジウム、アルミナ系複合酸化物粉末、さ
らに必要に応じてセリウム酸化物と共にアルカリ金属及
び／又はアルカリ土類金属とも密に接触することによ
り、浄化性能向上効果が得られる。アルカリ金属及びア
ルカリ土類金属は、炭化水素の吸着被毒緩和能を有し、
これらを触媒成分担持層に含有させると、パラジウムの
シンタリングを抑制し、低温域及び酸素不足雰囲気での
活性をさらに向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による排気ガス浄化
用触媒の実施の形態を、実施例、比較例及び試験例を参
照しながら具体的に説明する。
用触媒の実施の形態を、実施例、比較例及び試験例を参
照しながら具体的に説明する。
【００３４】（実施例１）硝酸ニッケル４８５部を純水
１０００部に溶解した水溶液を、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）換算で２０重量％のアルミナゾル１７００部を
純水２５００部に分散させた懸濁液に加えた後、攪拌し
ながら５％アンモニア水を加え、ｐＨを８．０に調整し
た。この溶液を１５０℃で２４時間乾燥した後、４００
℃で２時間、６００℃で２時間、次いで８００℃で４時
間焼成し、Ｎｉ0.5 Ａｌ2.0 Ｏx （粉末Ａ）を得た。こ
の粉末Ａに硝酸パラジウム水溶液を含浸し、乾燥した
後、４００℃で２時間焼成して、Ｐｄ担持ニッケルアル
ミネート粉末（粉末Ｃ）を得た。この粉末ＣのＰｄ担持
濃度は２．０重量％であった。
１０００部に溶解した水溶液を、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）換算で２０重量％のアルミナゾル１７００部を
純水２５００部に分散させた懸濁液に加えた後、攪拌し
ながら５％アンモニア水を加え、ｐＨを８．０に調整し
た。この溶液を１５０℃で２４時間乾燥した後、４００
℃で２時間、６００℃で２時間、次いで８００℃で４時
間焼成し、Ｎｉ0.5 Ａｌ2.0 Ｏx （粉末Ａ）を得た。こ
の粉末Ａに硝酸パラジウム水溶液を含浸し、乾燥した
後、４００℃で２時間焼成して、Ｐｄ担持ニッケルアル
ミネート粉末（粉末Ｃ）を得た。この粉末ＣのＰｄ担持
濃度は２．０重量％であった。
【００３５】活性アルミナ粉末（粉末Ｃ）６００部に、
硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液をコージェラ
イト質モノリス担体（１．３リットル、４００セル）に
付着させ、４００℃で１時間焼成し、コート層重量８０
ｇ／ｌの触媒（触媒１）を得た。
硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液をコージェラ
イト質モノリス担体（１．３リットル、４００セル）に
付着させ、４００℃で１時間焼成し、コート層重量８０
ｇ／ｌの触媒（触媒１）を得た。
【００３６】パラジウムを２．０重量％担持した粉末
（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3
に換算して２重量％）とジルコニウムを３２モル％（Ｚ
ｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリウム酸化物粉
末にパラジウム０．７５重量部を担持した粉末（粉末
Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸水溶液６０
０部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー
液を得た。このスラリー液を触媒１に付着させ、４００
℃で１時間焼成し、総コート層重量１６０ｇ／ｌ、パラ
ジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）の触媒
（触媒２）を得た。
（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3
に換算して２重量％）とジルコニウムを３２モル％（Ｚ
ｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリウム酸化物粉
末にパラジウム０．７５重量部を担持した粉末（粉末
Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸水溶液６０
０部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー
液を得た。このスラリー液を触媒１に付着させ、４００
℃で１時間焼成し、総コート層重量１６０ｇ／ｌ、パラ
ジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）の触媒
（触媒２）を得た。
【００３７】次いで、上記触媒成分担持コージェライト
質モノリス担体（触媒２）に酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌ
を含有させた（触媒３）。
質モノリス担体（触媒２）に酢酸バリウム溶液を付着さ
せた後、４００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌ
を含有させた（触媒３）。
【００３８】オキシ酢酸ジルコニウム１３７部を純水５
００部に溶解し、活性アルミナ１０００部に含浸した。
これを１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で２時
間、次いで１０００℃で２時間焼成し、Ｚｒ ３モル％
添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）を得た。このＺｒ ３モル
％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）に硝酸ロジウム水溶液を
含浸し、乾燥後４００℃で２時間焼成して、Ｒｈ担持Ｚ
ｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）を得た。この
粉末ＦのＲｈ担持濃度は、１．４０重量％であった。
００部に溶解し、活性アルミナ１０００部に含浸した。
これを１５０℃で２４時間乾燥した後、４００℃で２時
間、次いで１０００℃で２時間焼成し、Ｚｒ ３モル％
添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）を得た。このＺｒ ３モル
％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）に硝酸ロジウム水溶液を
含浸し、乾燥後４００℃で２時間焼成して、Ｒｈ担持Ｚ
ｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）を得た。この
粉末ＦのＲｈ担持濃度は、１．４０重量％であった。
【００３９】ロジウムを１．４０重量％担持したＺｒ
３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部とＺｒ
３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部とランタ
ンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量％）とセリ
ウムを２０モル％（ＣｅＯ2に換算して１３重量％）を
含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４００部と活性
アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。これ
を、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナを主成分
とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウム含有コ
ート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持させ
た前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、この
スラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、総コ
ート層重量２５５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担持層
５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４
１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．０７１ｇ
／ｌ）の触媒（触媒４）を得た。
３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部とＺｒ
３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部とランタ
ンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量％）とセリ
ウムを２０モル％（ＣｅＯ2に換算して１３重量％）を
含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４００部と活性
アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。これ
を、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナを主成分
とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウム含有コ
ート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持させ
た前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、この
スラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、総コ
ート層重量２５５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担持層
５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４
１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．０７１ｇ
／ｌ）の触媒（触媒４）を得た。
【００４０】（実施例２）第１触媒成分層のコート量を
変え、２０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様
にして排気ガス浄化用触媒を得た。
変え、２０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様
にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４１】（実施例３）第１触媒成分層のコート量を
変え、１００ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同
様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
変え、１００ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同
様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４２】（実施例４）酢酸バリウムの付着量を変
え、ＢａＯ ５ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と
同様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
え、ＢａＯ ５ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と
同様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４３】（実施例５）酢酸バリウムの付着量を変
え、ＢａＯ ２５ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１
と同様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
え、ＢａＯ ２５ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１
と同様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４４】（比較例１）第２触媒成分層中のニッケル
アルミネートの代わりに活性アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を
用いた以外は、実施例１と同様にして排気ガス浄化用触
媒を得た。
アルミネートの代わりに活性アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を
用いた以外は、実施例１と同様にして排気ガス浄化用触
媒を得た。
【００４５】（比較例２）第１触媒成分層のコート量を
変え、１０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様
にして排気ガス浄化用触媒を得た。
変え、１０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様
にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４６】（比較例３）第１触媒成分層のコート量を
変え、１２０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同
様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
変え、１２０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同
様にして排気ガス浄化用触媒を得た。
【００４７】（比較例４）パラジウムを２．０重量％担
持した粉末（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％
（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量％）とジルコニウムを３
２モル％（ＺｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリ
ウム酸化物粉末にパラジウム０．７５重量部を担持した
粉末（粉末Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸
水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し
てスラリー液を得た。このスラリー液を触媒１に付着さ
せ、４００℃で１時間焼成し、コート層重量８０ｇ／
ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）
の触媒を得た。
持した粉末（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％
（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量％）とジルコニウムを３
２モル％（ＺｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリ
ウム酸化物粉末にパラジウム０．７５重量部を担持した
粉末（粉末Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸
水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕し
てスラリー液を得た。このスラリー液を触媒１に付着さ
せ、４００℃で１時間焼成し、コート層重量８０ｇ／
ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）
の触媒を得た。
【００４８】活性アルミナ粉末（粉末Ｃ）６００部に、
硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記触媒成
分担持コージェライト質モノリス担体（１．３リット
ル、４００セル）に付着させ、４００℃で１時間焼成
し、触媒を得た（コート層総重量１６０ｇ／ｌ、パラジ
ウム担持層８０ｇ／ｌ）。
硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投入し、混合粉
砕してスラリー液を得た。このスラリー液を上記触媒成
分担持コージェライト質モノリス担体（１．３リット
ル、４００セル）に付着させ、４００℃で１時間焼成
し、触媒を得た（コート層総重量１６０ｇ／ｌ、パラジ
ウム担持層８０ｇ／ｌ）。
【００４９】次いで、上記触媒成分担持コージェライト
質モノリス担体に酢酸バリウム溶液を付着させた後、４
００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌを含有させ
た。
質モノリス担体に酢酸バリウム溶液を付着させた後、４
００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌを含有させ
た。
【００５０】次いで、ロジウムを１．４０重量％担持し
たＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部
とＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部
とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量
％）とセリウムを２０モル％（ＣｅＯ2 に換算して１３
重量％）を含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４０
０部と活性アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を
磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。これを、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナ
を主成分とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウ
ム含有コート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／
ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持
させた前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、
このスラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、
総コート層重量２２５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担
持層５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．
０７１ｇ／ｌ）の触媒を得た。
たＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部
とＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部
とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量
％）とセリウムを２０モル％（ＣｅＯ2 に換算して１３
重量％）を含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４０
０部と活性アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を
磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。これを、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナ
を主成分とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウ
ム含有コート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／
ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持
させた前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、
このスラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、
総コート層重量２２５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担
持層５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．
０７１ｇ／ｌ）の触媒を得た。
【００５１】（比較例５）活性アルミナ粉末（粉末Ｃ）
６００部に、硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投
入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液
を上記触媒成分担持コージェライト質モノリス担体
（１．３リットル、４００セル）に付着させ、４００℃
で１時間焼成し、触媒を得た（コート層重量８０ｇ／
ｌ）。
６００部に、硝酸水溶液６００部を磁性ボールミルに投
入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このスラリー液
を上記触媒成分担持コージェライト質モノリス担体
（１．３リットル、４００セル）に付着させ、４００℃
で１時間焼成し、触媒を得た（コート層重量８０ｇ／
ｌ）。
【００５２】次いで、ロジウムを１．４０重量％担持し
たＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部
とＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部
とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量
％）とセリウムを２０モル％（ＣｅＯ2 に換算して１３
重量％）を含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４０
０部と活性アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を
磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。これを、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナ
を主成分とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウ
ム含有コート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／
ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持
させた前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、
このスラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、
コート層総重量１３０ｇ／ｌ（活性アルミナ層８０ｇ／
ｌ、ロジウム含有層５０ｇ／ｌ）の触媒を得た。
たＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｇ）１３５部
とＺｒ ３モル％添加アルミナ粉末（粉末Ｆ）４５０部
とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3 に換算して２重量
％）とセリウムを２０モル％（ＣｅＯ2 に換算して１３
重量％）を含むジルコニウム酸化物粉末（粉末Ｈ）４０
０部と活性アルミナ１５部に、硝酸水溶液１０００部を
磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。これを、コート層重量１７５ｇ／ｌ（活性アルミナ
を主成分とする無機物からなる層８０ｇ／ｌ、パラジウ
ム含有コート層８０ｇ／ｌ、パラジウム担持量４０ｇ／
ｃｆ（１．４１ｇ／ｌ）、ＢａＯ １５ｇ／ｌ）を担持
させた前記触媒１（１．３リットル、４００セル）に、
このスラリー液を付着させ、４００℃で１時間焼成し、
コート層総重量１３０ｇ／ｌ（活性アルミナ層８０ｇ／
ｌ、ロジウム含有層５０ｇ／ｌ）の触媒を得た。
【００５３】パラジウムを２．０重量％担持した粉末
（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3
に換算して２重量％）とジルコニウムを３２モル％（Ｚ
ｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリウム酸化物粉
末にパラジウム０．７５重量部を担持した粉末（粉末
Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸水溶液６０
０部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー
液を得た。このスラリー液を触媒１に付着させ、４００
℃で１時間焼成し、コート層重量２１０ｇ／ｌ（活性ア
ルミナ層８０ｇ／ｌ、ロジウム含有層５０ｇ／ｌ、パラ
ジウム含有層８０ｇ／ｌ）の触媒を得た。
（粉末Ｄ）３５０部とランタンを１モル％（Ｌａ2 Ｏ3
に換算して２重量％）とジルコニウムを３２モル％（Ｚ
ｒＯ2に換算して２５重量％）を含むセリウム酸化物粉
末にパラジウム０．７５重量部を担持した粉末（粉末
Ｅ）２４０部と活性アルミナ１０部に、硝酸水溶液６０
０部を磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー
液を得た。このスラリー液を触媒１に付着させ、４００
℃で１時間焼成し、コート層重量２１０ｇ／ｌ（活性ア
ルミナ層８０ｇ／ｌ、ロジウム含有層５０ｇ／ｌ、パラ
ジウム含有層８０ｇ／ｌ）の触媒を得た。
【００５４】次いで、上記触媒成分担持コージェライト
質モノリス担体に酢酸バリウム溶液を付着させた後、４
００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌを含有し、
総コート層重量２２５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担
持層５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．
０７１ｇ／ｌ）の触媒を得た。
質モノリス担体に酢酸バリウム溶液を付着させた後、４
００℃で１時間焼成し、ＢａＯ １５ｇ／ｌを含有し、
総コート層重量２２５ｇ／ｌ（ロジウム含有触媒成分担
持層５０ｇ／ｌ）、パラジウム担持量４０ｇ／ｃｆ
（１．４１ｇ／ｌ）、ロジウム担持量２ｇ／ｃｆ（０．
０７１ｇ／ｌ）の触媒を得た。
【００５５】（比較例６）実施例１において活性アルミ
ナを主成分とする触媒成分層を設けず、触媒層総コート
量を１４５ｇ／ｌとした以外は実施例１に準ずる。
ナを主成分とする触媒成分層を設けず、触媒層総コート
量を１４５ｇ／ｌとした以外は実施例１に準ずる。
【００５６】（比較例７）ＢａＯ ３０ｇ／ｌとＫ2 Ｏ
３０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様にし
て排気ガス浄化用触媒を得た。
３０ｇ／ｌを含有させた以外は、実施例１と同様にし
て排気ガス浄化用触媒を得た。
【００５７】各実施例及び比較例で作製した触媒のコー
ト層構造と、Ｐｄ，Ｒｈ，ＢａＯの担持量（ｇ／ｌ）
を、表１に示す。
ト層構造と、Ｐｄ，Ｒｈ，ＢａＯの担持量（ｇ／ｌ）
を、表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】（試験例）前記実施例１〜５及び比較例１
〜７の排気ガス浄化用触媒について、以下の耐久条件に
より耐久を行った後、下記評価条件で触媒活性評価を行
った。
〜７の排気ガス浄化用触媒について、以下の耐久条件に
より耐久を行った後、下記評価条件で触媒活性評価を行
った。
【００６０】
【００６１】評価条件：低温活性 エンジン排気量 ２０００ｃｃ 燃料 無鉛ガソリン 昇温速度 １０℃／分 測定温度範囲 １５０〜５００℃
【００６２】耐久後の各排気ガス浄化用触媒の低温活性
を、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの転化率が５０％になったと
きの温度（Ｔ５０／℃）で表し、その結果を表２に示
す。なお、転化率の算出法は以下の通りである。
を、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの転化率が５０％になったと
きの温度（Ｔ５０／℃）で表し、その結果を表２に示
す。なお、転化率の算出法は以下の通りである。
【００６３】
【数１】
【００６４】
【数２】
【００６５】
【数３】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【発明の効果】以上、詳細に説明してきたように、本発
明による触媒は、排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構
造が、活性アルミナを主成分とした無機物からなる第１
触媒成分層を配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分
としてパラジウムを含有する第２触媒成分層を配置し、
第２触媒成分層の上側に触媒成分としてロジウムを含有
する第３触媒成分層を配置した多層構造の触媒とするこ
とにより、従来の触媒よりも低温活性が向上し、耐久後
も低温活性を維持できるものである。このため、エンジ
ン始動後により早く浄化反応を開始でき、有害物質の排
出を低く抑えることができるという効果が得られる。
明による触媒は、排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構
造が、活性アルミナを主成分とした無機物からなる第１
触媒成分層を配置し、第１触媒成分層の上側に触媒成分
としてパラジウムを含有する第２触媒成分層を配置し、
第２触媒成分層の上側に触媒成分としてロジウムを含有
する第３触媒成分層を配置した多層構造の触媒とするこ
とにより、従来の触媒よりも低温活性が向上し、耐久後
も低温活性を維持できるものである。このため、エンジ
ン始動後により早く浄化反応を開始でき、有害物質の排
出を低く抑えることができるという効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 23/63 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｂ 23/89 １０４Ａ Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 触媒成分担持層を有する一体構造型触媒
において、 排気ガス浄化用触媒の触媒成分層の構造が、活性アルミ
ナを主成分とした無機物からなる第１触媒成分層を配置
し、該第１触媒成分層の上側に触媒成分としてパラジウ
ムを含有する第２触媒成分層を配置し、該第２触媒成分
層の上側に触媒成分としてロジウムを含有する第３触媒
成分層を配置した多層構造の触媒であることを特徴とす
る排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 請求項１に記載の排気ガス浄化用触媒に
おいて、 前記第２触媒成分層がパラジウム、ニッケルアルミネー
ト、さらにランタン、ネオジウム及びジルコニウムより
成る群より選ばれた少なくとも一種を金属換算で１〜４
０モル％含有し、セリウム酸化物を金属換算で６０〜９
８モル％含有す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に記載の排気ガス浄化用触媒に
おいて、 前記第３触媒成分層が、ランタン、ネオジウム及びセリ
ウムから成る群より選ばれた少なくとも一種を金属換算
で１〜４０モル％、ジルコニウムを６０〜９８モル％含
む酸化ジルコニウムと、ロジウムとアルミナとを含有す
ることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078720A JPH10272357A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 排気ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078720A JPH10272357A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10272357A true JPH10272357A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13669725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9078720A Pending JPH10272357A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10272357A (ja) |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9078720A patent/JPH10272357A/ja active Pending
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