JPH10290931A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH10290931A JPH10290931A JP9104217A JP10421797A JPH10290931A JP H10290931 A JPH10290931 A JP H10290931A JP 9104217 A JP9104217 A JP 9104217A JP 10421797 A JP10421797 A JP 10421797A JP H10290931 A JPH10290931 A JP H10290931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- nox
- noble metal
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 10
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 10
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 239000011369 resultant mixture Substances 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 77
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 35
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 18
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 5
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical group [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229910018871 CoO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010757 Reduction Activity Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- GSNZLGXNWYUHMI-UHFFFAOYSA-N iridium(3+);trinitrate Chemical compound [Ir+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GSNZLGXNWYUHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N platinum(2+);dinitrate Chemical compound [Pt+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N rhodium(3+);trinitrate Chemical compound [Rh+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い温度範囲にわたって高効率のNOx低減
機能を有する排ガス浄化用触媒を提供すること。 【解決手段】 アルミナまたはジルコニアの担体上に担
持された貴金属触媒と、ペロブスカイト型複合酸化物と
の混合物からなる排ガス浄化用触媒であり、ペレットの
ような成形体、あるいは担体表面上のコーティングの形
で使用される触媒。
機能を有する排ガス浄化用触媒を提供すること。 【解決手段】 アルミナまたはジルコニアの担体上に担
持された貴金属触媒と、ペロブスカイト型複合酸化物と
の混合物からなる排ガス浄化用触媒であり、ペレットの
ような成形体、あるいは担体表面上のコーティングの形
で使用される触媒。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関からの排
ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)を低減させ排ガ
スを浄化するための新規な構成の触媒に関する。さらに
詳しくは、本発明は、排ガス温度の変動にかかわらず低
温から高温に至る幅広い温度範囲でNOxを有効に低減
することができる新規な排ガス浄化用触媒に関する。
ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)を低減させ排ガ
スを浄化するための新規な構成の触媒に関する。さらに
詳しくは、本発明は、排ガス温度の変動にかかわらず低
温から高温に至る幅広い温度範囲でNOxを有効に低減
することができる新規な排ガス浄化用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関での燃料の燃焼に伴
って発生するNOxを含む排ガスを処理して、そのNO
x含量を低減させるための触媒として種々のものが提案
されてきている。その一例として銅−ゼオライト触媒、
すなわちNa型のZSM−5ゼオライトのNaイオンを
Cuイオンで交換した銅イオン交換ゼオライト触媒があ
る。このものは、典型的にはコージェライト等のセラミ
ックスから作られた多数の透通孔を有するモノリスハニ
カム担体の表面上にコーティングされた状態で排ガス処
理のために使用される。この触媒は、300〜500℃
の温度範囲でNOxの選択還元を高効率で行なう機能を
有するが使用時間の経過に伴ないその選択還元効率が低
下して来るという実用上の欠点がある。この原因は、銅
イオン交換ゼオライトの網目状分子構造内に排ガス中の
水分やSO2が吸着され、その吸着水分とSO2の存在に
よってNOx選択還元機能が著しく阻害されることにあ
る。従って銅イオン交換ゼオライト触媒は、耐久性が低
くあるいは使用寿命が短いという、実用化上の問題を有
している。
って発生するNOxを含む排ガスを処理して、そのNO
x含量を低減させるための触媒として種々のものが提案
されてきている。その一例として銅−ゼオライト触媒、
すなわちNa型のZSM−5ゼオライトのNaイオンを
Cuイオンで交換した銅イオン交換ゼオライト触媒があ
る。このものは、典型的にはコージェライト等のセラミ
ックスから作られた多数の透通孔を有するモノリスハニ
カム担体の表面上にコーティングされた状態で排ガス処
理のために使用される。この触媒は、300〜500℃
の温度範囲でNOxの選択還元を高効率で行なう機能を
有するが使用時間の経過に伴ないその選択還元効率が低
下して来るという実用上の欠点がある。この原因は、銅
イオン交換ゼオライトの網目状分子構造内に排ガス中の
水分やSO2が吸着され、その吸着水分とSO2の存在に
よってNOx選択還元機能が著しく阻害されることにあ
る。従って銅イオン交換ゼオライト触媒は、耐久性が低
くあるいは使用寿命が短いという、実用化上の問題を有
している。
【0003】さらには排ガスを処理してNOxを低減さ
せるための触媒として、白金−アルミナ触媒があり、こ
のものも一般的にはセラミックスハニカム担体の表面上
にコーティングされた状態で排気ガス処理のために使用
され、ほぼ160℃ないし300℃の温度範囲において
NOx低減活性を示すが、この温度範囲の両端近傍にお
けるNOx低減率は余り実効の有るものとは言えない程
低い。
せるための触媒として、白金−アルミナ触媒があり、こ
のものも一般的にはセラミックスハニカム担体の表面上
にコーティングされた状態で排気ガス処理のために使用
され、ほぼ160℃ないし300℃の温度範囲において
NOx低減活性を示すが、この温度範囲の両端近傍にお
けるNOx低減率は余り実効の有るものとは言えない程
低い。
【0004】従って、排ガス処理用の触媒の耐久性(使
用寿命)を改善し、NOx低減活性温度範囲を拡張する
ことは、実用上著しく望ましいことである。
用寿命)を改善し、NOx低減活性温度範囲を拡張する
ことは、実用上著しく望ましいことである。
【0005】例えば、安定であり、かつ高い効率で排ガ
スに含まれるNOxを低減する触媒として、特願平6−
296198号明細書には、SiO2、Al2O3、Ti
O2及びZrO2のうちの少なくとも2種からなる複合酸
化物に貴金属を担持してなる排ガス浄化用触媒が開示さ
れている。
スに含まれるNOxを低減する触媒として、特願平6−
296198号明細書には、SiO2、Al2O3、Ti
O2及びZrO2のうちの少なくとも2種からなる複合酸
化物に貴金属を担持してなる排ガス浄化用触媒が開示さ
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、排ガスN
Ox低減用触媒のNOx低減機能が排ガスの低温域から
高温域までの広い温度範囲にわたって有効に発揮され、
しかも当該機能が長期間維持されるような触媒の構成を
見出すべく鋭意研究検討を実施し、その結果として本発
明を創意完成するに至った。
Ox低減用触媒のNOx低減機能が排ガスの低温域から
高温域までの広い温度範囲にわたって有効に発揮され、
しかも当該機能が長期間維持されるような触媒の構成を
見出すべく鋭意研究検討を実施し、その結果として本発
明を創意完成するに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明は、特
定の複合酸化物からなるNOx吸蔵材を従来の貴金属−
アルミナ触媒と併用するという基本概念に基礎を置くも
のである。すなわち、本発明において使用される特定の
複合酸化物からなるNOx吸蔵材は、貴金属−アミルナ
触媒のNOx低減活性が充分には発現されない排ガス温
度、すなわち低温ないし中温時に排ガス中のNOxを効
率よく吸蔵保持し、そして貴金属−アミルナ触媒のNO
x低減活性が有効に高まる排ガス高温時に吸蔵NOxを
放出する。そのように放出されたNOxは、高温で活性
が高まっている貴金属−アミルナ触媒との接触によって
容易にNO2及び/またはN2にまで還元される。
定の複合酸化物からなるNOx吸蔵材を従来の貴金属−
アルミナ触媒と併用するという基本概念に基礎を置くも
のである。すなわち、本発明において使用される特定の
複合酸化物からなるNOx吸蔵材は、貴金属−アミルナ
触媒のNOx低減活性が充分には発現されない排ガス温
度、すなわち低温ないし中温時に排ガス中のNOxを効
率よく吸蔵保持し、そして貴金属−アミルナ触媒のNO
x低減活性が有効に高まる排ガス高温時に吸蔵NOxを
放出する。そのように放出されたNOxは、高温で活性
が高まっている貴金属−アミルナ触媒との接触によって
容易にNO2及び/またはN2にまで還元される。
【0008】従って、本発明は、アミルナまたはジルコ
ニアの担体上に担持された貴金属触媒と、ペロブスカイ
ト型複合酸化物からなるNOx吸蔵材と、の混合物より
なる排ガス浄化用触媒を提供する。
ニアの担体上に担持された貴金属触媒と、ペロブスカイ
ト型複合酸化物からなるNOx吸蔵材と、の混合物より
なる排ガス浄化用触媒を提供する。
【0009】本発明で使用される貴金属担持触媒におけ
る貴金属の例としては、白金、パラジウム、ロジウム、
イリジウムを挙げることができ、これらを適宜に組合せ
て使用することもできる。これらの貴金属を担持するた
めの担体の典型的な例は、アミルナ、ジルコニア、及び
これらの混合物である。貴金属担持触媒は、白金、パラ
ジウム、ロジウム、イリジウム等の貴金属の硝酸塩また
は塩化物の水溶液を、アミルナ、ジルコニアまたはこれ
らの混合物と、混合し、乾燥し、焼成することにより調
製することができる。
る貴金属の例としては、白金、パラジウム、ロジウム、
イリジウムを挙げることができ、これらを適宜に組合せ
て使用することもできる。これらの貴金属を担持するた
めの担体の典型的な例は、アミルナ、ジルコニア、及び
これらの混合物である。貴金属担持触媒は、白金、パラ
ジウム、ロジウム、イリジウム等の貴金属の硝酸塩また
は塩化物の水溶液を、アミルナ、ジルコニアまたはこれ
らの混合物と、混合し、乾燥し、焼成することにより調
製することができる。
【0010】本発明においてNOx吸蔵材として採用さ
れる複合酸化物は、その結晶構造型がペロブスカイト型
(立方格子)であり、その具体例として、ペロブスカイ
ト(CaO−TiO2、BaO−TiO2、SrO−Ti
O2)、ZrO2−Al2O3、CoO2−Al2O3、Cu
O2−Al2O3、SiO2−Al2O3あるいはこれらの混
合物があり、CuO2−Al2O3(酸化銅−アミル
ナ)、CoO2−Al2O3(酸化コバルト−アミルナ)
またはこれらの混合物が好適である。これらの複合酸化
物は、単独では、排ガスの低温ないし中温域(概略26
0℃〜380℃の範囲)でNOxを吸蔵する特性傾向が
あり、さらに温度が高まると吸蔵特性が消失し、逆に吸
蔵NOxを放出する特性傾向が顕著となる。前述のよう
に、ここで放出されたNOxは、その場に存在する高活
性の貴金属担持触媒の作用により効率良く還元される。
れる複合酸化物は、その結晶構造型がペロブスカイト型
(立方格子)であり、その具体例として、ペロブスカイ
ト(CaO−TiO2、BaO−TiO2、SrO−Ti
O2)、ZrO2−Al2O3、CoO2−Al2O3、Cu
O2−Al2O3、SiO2−Al2O3あるいはこれらの混
合物があり、CuO2−Al2O3(酸化銅−アミル
ナ)、CoO2−Al2O3(酸化コバルト−アミルナ)
またはこれらの混合物が好適である。これらの複合酸化
物は、単独では、排ガスの低温ないし中温域(概略26
0℃〜380℃の範囲)でNOxを吸蔵する特性傾向が
あり、さらに温度が高まると吸蔵特性が消失し、逆に吸
蔵NOxを放出する特性傾向が顕著となる。前述のよう
に、ここで放出されたNOxは、その場に存在する高活
性の貴金属担持触媒の作用により効率良く還元される。
【0011】貴金属担持触媒は、担体となるアミルナま
たはジルコニア、あるいはそれらの混合物の粉末に白
金、パラジウム、ロジウム、イリジウム等の貴金属の硝
酸塩または塩化物の水溶液を混合練り合せ、その混練物
を温度100〜120℃で乾燥し、次いで温度400〜
650℃、好ましくは450〜600℃において約1〜
6時間焼成することにより調製できる。焼成物は解砕ま
たは粉砕して粉末状とする。貴金属の硝酸塩または塩化
物の使用量は、上記で得られる焼成物中に貴金属換算
(例えばPt換算)で約0.05〜10重量%の貴金属
が導入担持されるような量である。上記の種々の貴金属
の硝酸塩または塩化物は2種以上の混合物として使用し
てもよい。このようにして得られる貴金属担持触媒の代
表的な組成例は、Pt−Al2O3、Pd−Al2O3、R
h−Al2O3、Ir−Al2O3、Pt−ZrO2、Pd
−ZrO2、Rh−ZrO2、Ir−ZrO2、Pt/R
h−Al2O3、Pt/Rh−ZrO2等である。
たはジルコニア、あるいはそれらの混合物の粉末に白
金、パラジウム、ロジウム、イリジウム等の貴金属の硝
酸塩または塩化物の水溶液を混合練り合せ、その混練物
を温度100〜120℃で乾燥し、次いで温度400〜
650℃、好ましくは450〜600℃において約1〜
6時間焼成することにより調製できる。焼成物は解砕ま
たは粉砕して粉末状とする。貴金属の硝酸塩または塩化
物の使用量は、上記で得られる焼成物中に貴金属換算
(例えばPt換算)で約0.05〜10重量%の貴金属
が導入担持されるような量である。上記の種々の貴金属
の硝酸塩または塩化物は2種以上の混合物として使用し
てもよい。このようにして得られる貴金属担持触媒の代
表的な組成例は、Pt−Al2O3、Pd−Al2O3、R
h−Al2O3、Ir−Al2O3、Pt−ZrO2、Pd
−ZrO2、Rh−ZrO2、Ir−ZrO2、Pt/R
h−Al2O3、Pt/Rh−ZrO2等である。
【0012】貴金属担持触媒と混合されるべきNOx吸
蔵材をなす複合酸化物として、本発明の排ガス浄化用触
媒の製造に使用できるものは、ペロブスカイト型の結晶
構造(立方格子)を示すものであり、具体的な例として
は、先に挙げたペロブスカイト(CaO−TiO
2等)、ZrO2−Al2O3、CoO2−Al2O3、Cu
O2−Al2O3、SiO2−Al2O3等がある。
蔵材をなす複合酸化物として、本発明の排ガス浄化用触
媒の製造に使用できるものは、ペロブスカイト型の結晶
構造(立方格子)を示すものであり、具体的な例として
は、先に挙げたペロブスカイト(CaO−TiO
2等)、ZrO2−Al2O3、CoO2−Al2O3、Cu
O2−Al2O3、SiO2−Al2O3等がある。
【0013】本発明による排ガス浄化用触媒は、内燃機
関の排気マニフォールドと排気マフラーとの間の排気管
路中において排ガス流と接触するように配置して使用さ
れる。本発明の触媒は、小寸法の成形体、例えばペレッ
ト、ハニカム成形体として、あるいはハニカム構造のセ
ラミックスまたはメタル担体表面上にコーティングされ
た状態で都合よく使用できる。
関の排気マニフォールドと排気マフラーとの間の排気管
路中において排ガス流と接触するように配置して使用さ
れる。本発明の触媒は、小寸法の成形体、例えばペレッ
ト、ハニカム成形体として、あるいはハニカム構造のセ
ラミックスまたはメタル担体表面上にコーティングされ
た状態で都合よく使用できる。
【0014】本発明の排ガス浄化用触媒の製造に際して
は、前記のように調製した貴金属担持触媒(粉末)とペ
ロブスカイト型複合酸化物(粉末)とを良く混合してフ
リット状の触媒粉末混合物を得る。原料の貴金属担持触
媒粉末及び複合酸化物粉末の両者の粒度は余り重要な因
子ではないが、例えば約0.1mmないし数ミクロンの
範囲であってよく、非限定的な特定の好ましい例とし
て、約150メッシュないし100メッシュ付近の粒度
を挙げることができる。
は、前記のように調製した貴金属担持触媒(粉末)とペ
ロブスカイト型複合酸化物(粉末)とを良く混合してフ
リット状の触媒粉末混合物を得る。原料の貴金属担持触
媒粉末及び複合酸化物粉末の両者の粒度は余り重要な因
子ではないが、例えば約0.1mmないし数ミクロンの
範囲であってよく、非限定的な特定の好ましい例とし
て、約150メッシュないし100メッシュ付近の粒度
を挙げることができる。
【0015】フリット状触媒粉末混合物には、当業者に
周知の無機系または有機系バインダーを添加して、成形
に適当な塑性を示す混練物となし、大きな比表面積を示
すペレット、またはハニカム等に押出成形加工する。こ
のようにして得られるペレット、ハニカム等の成形品
は、必要に応じて適切な乾燥及び/または焼成処理を受
けて、本発明による排ガス浄化用触媒となり、内燃機関
の排ガス管路における触媒充填区画域に装填される。
周知の無機系または有機系バインダーを添加して、成形
に適当な塑性を示す混練物となし、大きな比表面積を示
すペレット、またはハニカム等に押出成形加工する。こ
のようにして得られるペレット、ハニカム等の成形品
は、必要に応じて適切な乾燥及び/または焼成処理を受
けて、本発明による排ガス浄化用触媒となり、内燃機関
の排ガス管路における触媒充填区画域に装填される。
【0016】あるいはフリット状触媒粉末混合物に、無
機系または有機系バインダー及び適量の媒質(典型的に
は水)を加えて良く混合撹拌してスラリーとなし、この
スラリーを大きな比表面積を有するセラミックス製のハ
ニカム(例えばコージェライト製ハニカム)またはメタ
ルハニカム(例えばステンレス鋼製ハニカム)等の担体
表面にコーティングし、適当な熱処理(乾燥及び/また
は焼成)を行なうことにより、排ガス管路中に配置され
るハニカム触媒とすることができる。
機系または有機系バインダー及び適量の媒質(典型的に
は水)を加えて良く混合撹拌してスラリーとなし、この
スラリーを大きな比表面積を有するセラミックス製のハ
ニカム(例えばコージェライト製ハニカム)またはメタ
ルハニカム(例えばステンレス鋼製ハニカム)等の担体
表面にコーティングし、適当な熱処理(乾燥及び/また
は焼成)を行なうことにより、排ガス管路中に配置され
るハニカム触媒とすることができる。
【0017】上記で使用の無機系バインダーの例として
は、アルミナゾル、シリカゾル、硝酸アルミニウム、タ
ルク等があり、また有機系バインダーとしては炭水化物
類がある。
は、アルミナゾル、シリカゾル、硝酸アルミニウム、タ
ルク等があり、また有機系バインダーとしては炭水化物
類がある。
【0018】本発明による排ガス浄化用触媒の固化物と
なった状態での微視的組織の模式図を図1に示す。符号
1はアルミナまたはジルコニア等の担体粒子であり、そ
の表面には貴金属2(小さな複数の黒点として表示)が
担持されている。3はNOx吸蔵材の粒子である。
なった状態での微視的組織の模式図を図1に示す。符号
1はアルミナまたはジルコニア等の担体粒子であり、そ
の表面には貴金属2(小さな複数の黒点として表示)が
担持されている。3はNOx吸蔵材の粒子である。
【0019】本発明による排ガス浄化用触媒における貴
金属担持触媒とNOx吸蔵材複合酸化物との比率は、重
量基準で概略8:1ないし1:2、好ましくは5:1な
いし1:1の範囲である。
金属担持触媒とNOx吸蔵材複合酸化物との比率は、重
量基準で概略8:1ないし1:2、好ましくは5:1な
いし1:1の範囲である。
【0020】
【発明の実施の形態】貴金属担持触媒の調製 金属として計算して2.5gの貴金属を含むように算出
した量の硝酸白金、硝酸ロジウムまたは硝酸イリジウム
を水300mlに入れ良く混合撹拌し、さらに150g
のアルミナ粉末を加え、均質になるように充分に混合し
た。この水性混合物から余分の水性相を流去させ、残留
物を約100℃で5時間にわたって乾燥し、次いで約5
60〜580℃の水素含有窒素ガス流(1%H2/99
%N2容)中で3時間加熱処理し、顕微鏡検査するとア
ルミナ担体粒子の表面上に貴金属の微細な粒子が斑点状
に沈着している貴金属担持触媒が得られた。これを軽く
解砕、粉砕し、粒度150〜100メッシュの粉体とし
た。それぞれの貴金属の含有率(重量基準)は、下記の
通りであった。
した量の硝酸白金、硝酸ロジウムまたは硝酸イリジウム
を水300mlに入れ良く混合撹拌し、さらに150g
のアルミナ粉末を加え、均質になるように充分に混合し
た。この水性混合物から余分の水性相を流去させ、残留
物を約100℃で5時間にわたって乾燥し、次いで約5
60〜580℃の水素含有窒素ガス流(1%H2/99
%N2容)中で3時間加熱処理し、顕微鏡検査するとア
ルミナ担体粒子の表面上に貴金属の微細な粒子が斑点状
に沈着している貴金属担持触媒が得られた。これを軽く
解砕、粉砕し、粒度150〜100メッシュの粉体とし
た。それぞれの貴金属の含有率(重量基準)は、下記の
通りであった。
【0021】 A. 白金担持触媒 Pt 1.3% B. ロジウム担持触媒 Rh 1.2% C. イリジウム担持触媒 Ir 1.3%複合酸化物(NOx吸蔵材)との混合 A’. 上記A.白金担持触媒とペロブスカイトとを重
量比2:1で混合した。
量比2:1で混合した。
【0022】B’. 上記B.ロジウム担持触媒とCo
O2−Al2O3複合酸化物とを重量比2:1で混合し
た。
O2−Al2O3複合酸化物とを重量比2:1で混合し
た。
【0023】C’. 上記C.イリジウム担持触媒とC
uO2−Al2O3複合酸化物とを重量比2:1で混合し
た。
uO2−Al2O3複合酸化物とを重量比2:1で混合し
た。
【0024】コージェライト製ハニカム担体の触媒コー
ティング 純水、アルミナゾルバインダー及び上記A’(白金)、
B’(ロジウム)またはC’(イリジウム)の混合物を
重量比70:20:50で混合し、充分に撹拌混合して
均一なスラリーとした。スラリーにコージェライト製ハ
ニカム担体を浸漬し、引き上げ、大気中100℃で4時
間乾燥し、次いで大気中で600℃で10時間焼成し、
放冷し触媒コーティングされたハニカム担体を得た。
ティング 純水、アルミナゾルバインダー及び上記A’(白金)、
B’(ロジウム)またはC’(イリジウム)の混合物を
重量比70:20:50で混合し、充分に撹拌混合して
均一なスラリーとした。スラリーにコージェライト製ハ
ニカム担体を浸漬し、引き上げ、大気中100℃で4時
間乾燥し、次いで大気中で600℃で10時間焼成し、
放冷し触媒コーティングされたハニカム担体を得た。
【0025】比較例(対照)として、前記B.ロジウム
担持触媒のみを上記と同じ操作によってコージェライト
製ハニカムにコーティングした触媒を調製した。
担持触媒のみを上記と同じ操作によってコージェライト
製ハニカムにコーティングした触媒を調製した。
【0026】NOx低減評価試験 上記の触媒A’、B’及びC’でコーティングしたハニ
カム及び比較例のハニカムを、それぞれ固定床流通式反
応装置に装着し、ディーゼルエンジン排ガスを模擬した
下記組成のガス混合物を空間速度(SV)=20,00
0hr-1で、触媒入口温度を種々に変えて、触媒下流排
ガスを排ガス分析装置により分析し、NOx低減率を測
定した。
カム及び比較例のハニカムを、それぞれ固定床流通式反
応装置に装着し、ディーゼルエンジン排ガスを模擬した
下記組成のガス混合物を空間速度(SV)=20,00
0hr-1で、触媒入口温度を種々に変えて、触媒下流排
ガスを排ガス分析装置により分析し、NOx低減率を測
定した。
【0027】模擬排ガス組成: NO 1,000ppm C3H6 1,300ppm O2 10% SO2 20ppm H2O 4% N2 残部 各触媒についての種々の温度におけるNOx低減率
(%)は下記の通りであった。
(%)は下記の通りであった。
【0028】 触媒 A'コーティング B'コーティング C'コーティング 比較例 (Pt) (Rh) (Ir) (Rh) 200℃ 3.2 0 0 0 250℃ 9.0 2.0 1.5 1.5 300℃ 12.5 13.3 7.2 2.8 350℃ 11.1 21.4 16.0 8.1 400℃ 9.8 17.6 22.4 10.1 450℃ 4.8 9.8 14.7 3.4 500℃ 2.5 2.5 5.0 0 図2に、上記試験におけるB’(ロジウム担持触媒+N
Ox吸蔵材)コーティングハニカム触媒と比較例のロジ
ウム担持触媒コーティングハニカム触媒とのNOx低減
率(対触媒入口温度)のグラフを参考のために示す。
Ox吸蔵材)コーティングハニカム触媒と比較例のロジ
ウム担持触媒コーティングハニカム触媒とのNOx低減
率(対触媒入口温度)のグラフを参考のために示す。
【0029】本発明の触媒には、公知の銅イオン交換ゼ
オライト触媒における水分やSO2によるNOx選択還
元機能の劣化傾向は認められない。
オライト触媒における水分やSO2によるNOx選択還
元機能の劣化傾向は認められない。
【0030】
【発明の効果】NOx吸蔵材を貴金属担持触媒と併用す
ることにより、低温ないし中温域におけるNOx低減機
能が著しく改善されるばかりでなく、高温域におけるN
Ox低減機能も総合的に向上した排ガス浄化用触媒が実
現された。
ることにより、低温ないし中温域におけるNOx低減機
能が著しく改善されるばかりでなく、高温域におけるN
Ox低減機能も総合的に向上した排ガス浄化用触媒が実
現された。
【図1】本発明の複合酸化物NOx吸蔵材と貴金属担持
触媒とを併用してなる排ガス浄化用触媒の固化物の組織
模式図。
触媒とを併用してなる排ガス浄化用触媒の固化物の組織
模式図。
【図2】本発明による排ガス浄化触媒の一例と比較例
(対照)との種々の排ガス触媒入口温度におけるNOx
低減率を示すグラフ。
(対照)との種々の排ガス触媒入口温度におけるNOx
低減率を示すグラフ。
1 アルミナまたはジルコニアの担体粒子 2 貴金属微細粒子 3 吸蔵材粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 35/04 B01J 35/04 301Z 301 37/02 301C 37/02 301 B01D 53/36 102A
Claims (5)
- 【請求項1】 アルミナまたはジルコニアの担体上に担
持される貴金属からなる触媒と、ペロブスカイト型複合
酸化物からなるNOx吸蔵材と、の混合物よりなる排ガ
ス浄化用触媒。 - 【請求項2】 貴金属が白金、パラジウム、ロジウム及
びイリジウムから選択される1種又は2種以上である請
求項1の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項3】 ペロブスカイト型複合酸化物が酸化銅−
アルミナ、酸化コバルト−アルミナまたはこれらの混合
物である請求項1または2の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項4】 ペレット、またはハニカムの形状に形成
された請求項1〜3のいずれかの排ガス浄化用触媒。 - 【請求項5】 ハニカム構造のセラミックスまたはメタ
ル担体の表面上にコーティングされた請求項1〜3のい
ずれかの排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104217A JPH10290931A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9104217A JPH10290931A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10290931A true JPH10290931A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14374803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9104217A Pending JPH10290931A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10290931A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002020155A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Absorption/reduction type catalyst for nox removal |
| US7081431B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-07-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | NOx absorbent and absorption reduction-type NOx purifying catalyst |
| JP2009291753A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 排ガス浄化触媒と排ガス浄化触媒用塗料およびディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
| WO2023151687A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土高技术有限公司 | 一种晶界和表面负载贵金属催化剂及其制备方法和应用 |
| WO2023151688A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土高技术有限公司 | 一种晶界和表面负载贵金属的催化剂及其制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP9104217A patent/JPH10290931A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002020155A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Absorption/reduction type catalyst for nox removal |
| US6906002B2 (en) | 2000-09-08 | 2005-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Absorption reduction-type NOx purifying catalyst |
| US7081431B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-07-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | NOx absorbent and absorption reduction-type NOx purifying catalyst |
| JP2009291753A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 排ガス浄化触媒と排ガス浄化触媒用塗料およびディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
| WO2023151687A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土高技术有限公司 | 一种晶界和表面负载贵金属催化剂及其制备方法和应用 |
| WO2023151688A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土高技术有限公司 | 一种晶界和表面负载贵金属的催化剂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4317345B2 (ja) | 低濃度co含有排ガス処理方法 | |
| JP4012320B2 (ja) | 希薄燃焼エンジン用排気ガス浄化用触媒 | |
| JPH01281144A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JP5014845B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒、その製造方法、およびかかる触媒を用いた排ガスの浄化方法 | |
| JPH01139145A (ja) | 排気浄化用触媒 | |
| JP7255459B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH08187431A (ja) | 排ガス浄化触媒および浄化方法 | |
| JPH05220395A (ja) | 低温活性に優れた三元触媒の製造方法 | |
| JPH10290931A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| WO2010110298A1 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2000262898A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP3786522B2 (ja) | 排ガス浄化触媒 | |
| JPH07308578A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| EP4309785A1 (en) | Catalyst composition for exhaust gas purification and catalyst for exhaust gas purification | |
| JP2006205002A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH0578379B2 (ja) | ||
| JPH0578380B2 (ja) | ||
| JPH11221467A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP3447513B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法 | |
| JP3925015B2 (ja) | 内燃機関の排ガスの浄化装置,浄化方法及び浄化触媒 | |
| JPH01304048A (ja) | 排気ガス浄化触媒 | |
| JPH04180835A (ja) | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 | |
| JPH0573463B2 (ja) | ||
| JP3342043B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP4265445B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040518 |