JPH10328570A - 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法並びに排気ガス浄化方法 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒及びその製造方法並びに排気ガス浄化方法

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JPH10328570A
JPH10328570A JP9267150A JP26715097A JPH10328570A JP H10328570 A JPH10328570 A JP H10328570A JP 9267150 A JP9267150 A JP 9267150A JP 26715097 A JP26715097 A JP 26715097A JP H10328570 A JPH10328570 A JP H10328570A
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zeolite
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gas purifying
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Takahiro Kurokawa
貴弘 黒川
Toshitsugu Kamioka
敏嗣 上岡
Makoto Kyogoku
誠 京極
Kenji Okamoto
謙治 岡本
Akihide Takami
明秀 高見
Yasuto Watanabe
康人 渡辺
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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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    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常運転時に空気過剰燃焼が行われるタイプ
の自動車用エンジンにおいて、排気ガス浄化用触媒の排
気ガス高温時のＮＯｘ浄化性能の向上と低温活性の向上
とを図ることができる手段を提供する。 【解決手段】 排気ガス浄化用触媒３においては、ハニ
カム担体４上に単一の触媒層５が形成(固定)されてい
る。そして触媒層５内には、イオン交換担持法によりＰ
tがゼオライトに担持されてなる触媒Ａと、噴霧乾固担
持法によりＰtがゼオライトに担持されてなる触媒Ｂと
が混在している。かくして、排気ガス高温時において
は、触媒Ａによって排気ガス中のオレフィン系ＨＣが芳
香族系ＨＣに改質され、触媒Ｂによって上記芳香族系Ｈ
Ｃを利用して排気ガス中のＮＯｘが効果的に浄化され
る。また、排気ガス低温時には、触媒Ａによって排気ガ
ス中のＨＣがクラッキングされ、排気ガス浄化用触媒３
の低温活性が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用触
媒及びその製造方法並びに排気ガス浄化方法に関するも
のであって、とくに通常運転時には空気過剰燃焼が行わ
れるタイプの自動車用エンジンにおいて、排気ガス高温
時におけるＮＯｘ浄化性能の向上と排気ガス温度低温時
における触媒活性の向上とを図ることができる排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法並びに排気ガス浄化方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用エンジンから排出され
る排気ガスにはＨＣ(炭化水素)、ＣＯ(一酸化炭素)、Ｎ
Ｏｘ(窒素酸化物)等の大気汚染物質が含まれているの
で、近年、該排気ガスの排出規制が世界的に強化されつ
つある。例えば、ＥＣ諸国においては、２０００年より
ステップ３といった強力な排出規制が予定されている。
かくして、自動車用エンジンの排気系には、普通、排気
ガスを浄化するために、排気ガス浄化用触媒を用いた排
気ガス浄化装置（触媒コンバータ）が設けられるが、か
かる排気ガス浄化用触媒としては、従来より、活性金属
（例えば、白金）が母材（例えば、アルミナ）に担持さ
れてなるもの（例えば、白金含有率 約１ｇ／Ｌ−ca
t．）が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、小型
乗用車用のエンジンとしては、燃費性能が高いことか
ら、ディーゼルエンジン、あるいは通常運転時には空燃
比を理論空燃比よりもかなりリーン側例えば、Ａ／Ｆ＝
２２以上に設定するようにしたガソリンエンジンいわゆ
るリーンバーンエンジンが広く用いられている。かかる
ディーゼルエンジンあるいはリーンバーンエンジンにお
いては、通常運転時には、吸入される空気の量に対して
燃料供給量が絞られる（すなわち燃料供給量に対して過
剰な空気が供給される）ので、燃費性能が高められるこ
とになる。なお、以下では便宜上、ディーゼルエンジン
の通常運転時の燃焼とリーンバーンエンジンにおけるリ
ーンバーンとを「空気過剰燃焼」と総称することにす
る。
【０００４】しかしながら、かかるディーゼルエンジン
あるいはリーンバーンエンジンにおいては、燃費性能に
ついては利点を有するものの、排気ガス浄化の観点から
は次のような問題がある。すなわち、一般に、排気ガス
浄化装置で排気ガス中のＮＯｘを浄化する際には、排気
ガス中のＨＣを還元剤として利用してＮＯｘをＮ2に分
解（還元）するようにしている。しかしながら、ディー
ゼルエンジンあるいはリーンバーンエンジンにおいて
は、排気ガス中のＯ2限度が、４％以上と高く酸化雰囲
気であって通常の運転状態では排気ガス中のＨＣ濃度が
低く、とくに排気ガス高温時にはＨＣが急速に分解（酸
化）されてしまうので、排気ガス高温時にＮＯｘを有効
に分解（還元）することができないといった問題があ
る。
【０００５】なお、本願出願人は、特開平７−２４３２
６号公報において、白金がゼオライトにイオン交換担持
されてなるゼオライト触媒に、さらに白金とイリジウム
とロジウムとを蒸発乾固担持させてＮＯｘ浄化性能を高
めるようにした排気ガス浄化用触媒を開示している。さ
らに、本願出願人は、特開平７−１２４４７６号公報に
おいて、白金をスプレードライ法（噴霧乾燥法）でゼオ
ライトに担持させたゼオライト触媒に、さらに白金とイ
リジウムとロジウムとをイオン交換担持させてＮＯｘ浄
化性能を高めるようにした排気ガス浄化用触媒を開示し
ている。
【０００６】また、ディーゼルエンジンあるいはリーン
バーンエンジンでは、通常の運転状態では排気ガス温度
が低くなることが多いが、排気ガス低温時には排気ガス
中のＨＣ、ＣＯ等を有効に酸化させることができず、排
気ガス浄化用触媒のＨＣ、ＣＯ等に対する浄化性能が十
分には高められない、すなわち該排気ガス浄化用触媒の
低温活性が低いといった問題がある。このため、低温活
性の高い排気ガス浄化用触媒が求められている。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、自動車用エンジンとくに通常
運転時には空気過剰燃焼が行われるタイプの自動車用エ
ンジンにおいて、排気ガス浄化用触媒の排気ガス高温時
のＮＯｘ浄化性能の向上と低温活性の向上とを図ること
ができ、排気ガスを有効に浄化することができる手段を
提供することを解決すべき課題ないしは目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の第１の態様は、活性金属がゼオラ
イトに担持されてなるゼオライト系触媒を含んでいる排
気ガス浄化用触媒において、該ゼオライト系触媒が、
（ａ）活性金属がゼオライトにイオン交換担持されてな
る第１のゼオライト系触媒と、（ｂ）活性金属がゼオラ
イトにイオン交換担持以外の担持形態で担持されてなる
第２のゼオライト系触媒とで構成されていることを特徴
とするものである。ここで、第２のゼオライト系触媒に
おいては、活性金属がゼオライトに物理的に混合された
状態で担持されているのが好ましい。例えば、含浸、蒸
発乾固、噴霧乾固等により担持されているのが好まし
い。また、活性金属はＰｔ（白金）、Ｒｈ（ロジウ
ム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｉｒ（イリジウム）等の貴
金属であるのが好ましい。なお、第１のゼオライト系触
媒と第２のゼオライト系触媒の重量比は、例えば１：１
に設定される。
【０００９】この排気ガス浄化用触媒においては、排気
ガス高温時には、第１のゼオライト系触媒が、排気ガス
中の酸化されやすいパラフィン系ＨＣ又はオレフィン系
ＨＣを酸化されにくい芳香族系ＨＣに改質する。このよ
うにして生成された芳香族系ＨＣは、酸化速度が緩慢で
あるので、排気ガス高温時においても排気ガス中に存在
することができる。そして、第２のゼオライト系触媒
が、かかる改質により生成された芳香族系ＨＣを還元剤
として利用して排気ガス中のＮＯｘをＮ2に分解（還
元）する。したがって、該排気ガス浄化用触媒の高温時
におけるＮＯｘ浄化性能が高められる。
【００１０】他方、排気ガス低温時には、第１のゼオラ
イト系触媒が、排気ガス中の酸化されにくい中型以上の
芳香族系ＨＣ等を酸化されやすい小型オレフィン系ＨＣ
に改質（クラッキング）する。このようにして生成され
た小型オレフィン系ＨＣは、酸化速度が大きいので、排
気ガス低温時においては容易に酸化される。そして、第
２のゼオライト系触媒が、かかる改質により生成された
小型オレフィン系ＨＣをＨ2ＯとＣＯ2とに迅速に分解
（酸化）する。したがって、該排気ガス浄化用触媒の排
気ガス低温時におけるＨＣ等の浄化性能が高められる。
すなわち、該排気ガス浄化用触媒の低温活性が向上す
る。つまり、空気過剰燃焼時における排気ガス高温時の
ＮＯｘ浄化性能の向上と、低温活性の向上とが図られ
る。
【００１１】本発明の第１の態様にかかる排気ガス浄化
用触媒においては、第１のゼオライト系触媒と第２のゼ
オライト系触媒とが１つの触媒層内に混合して配置され
ているのが好ましい。このようにすれば、排気ガス高温
時における、第１のゼオライト系触媒によるパラフィン
系ＨＣ又はオレフィン系ＨＣの芳香族系ＨＣへの改質機
能と、第２のゼオライト系触媒によるＮＯｘの分解機能
とがとくに高められる。このため、該排気ガス浄化用触
媒の高温時（例えば、２５０〜３００°Ｃ）におけるＮ
Ｏｘ浄化率がとくに高められる。つまり、この排気ガス
浄化用触媒においては、ＨＣの改質により、ＮＯｘ浄化
特性の高い温度領域が高温側にシフトされる。すなわ
ち、還元剤であるＨＣの酸化活性の立ち上がり開始が高
温化され、かつ酸化速度が緩慢化され、これにより上記
温度領域が高温側にシフトされる。
【００１２】ここにおいて、第２のゼオライト系触媒の
母材であるゼオライトは、ＭＦＩ型ゼオライト（商品名
ＺＳＭ５）であるのが好ましい。この場合、排気ガス
温度が２５０〜３００°Ｃにおける排気ガス浄化用触媒
のＮＯｘの浄化性能がとくに高められる。なお、第２の
ゼオライト系触媒の母材であるゼオライトは、β型ゼオ
ライト又はＹ型ゼオライト（ＦＡＵ型ゼオライト）であ
ってもよい。この場合、排気ガス低温時における該排気
ガス浄化用触媒のＨＣ及びＣＯの浄化性能（低温活性）
がとくに高められる。
【００１３】また、第１のゼオライト系触媒の母材であ
るゼオライトは、ＭＦＩ型ゼオライトであるのが好まし
い。この場合、排気ガス温度が２５０〜３００°Ｃにお
ける排気ガス浄化用触媒のＮＯｘの浄化性能が一層高め
られる。なお、第１のゼオライト系触媒の母材であるゼ
オライトは、β型ゼオライトであってもよい。この場
合、排気ガス低温時における該排気ガス浄化用触媒のＨ
Ｃ及びＣＯの浄化性能（低温活性）が一層高められる。
【００１４】本発明の第１の態様にかかる排気ガス浄化
用触媒においては、（例えば、担体に固定される）内側
触媒層と、該内側触媒層の外側に配置される外側触媒層
とが設けられ、第１のゼオライト系触媒が外側触媒層内
に配置される一方、第２のゼオライト系触媒が内側触媒
層内に配置されているのもまた好ましい。このようにす
れば、排気ガス低温時における、第１のゼオライト系触
媒による芳香族系ＨＣ等の小型オレフィン系ＨＣへの改
質機能と、第２のゼオライト系触媒による小型オレフィ
ン系ＨＣの分解機能とがとくに高められる。このため、
該排気ガス浄化用触媒の排気ガス低温時におけるＨＣ等
の浄化性能がとくに高められ、該排気ガス浄化用触媒の
低温活性がとくに向上する。なお、ＮＯｘは第２のゼオ
ライト系触媒によって浄化される。
【００１５】ここにおいて、第２のゼオライト系触媒の
母材であるゼオライトは、ＭＦＩ型ゼオライトであるの
が好ましい。この場合、排気ガス低温時における該排気
ガス浄化用触媒のＨＣ及びＣＯの浄化性能（低温活性）
が一層高められる。なお、第２のゼオライト系触媒の母
材であるゼオライトは、β型ゼオライト又はＹ型ゼオラ
イトであってもよい。この場合、排気ガス低温時におけ
る該排気ガス浄化用触媒のＨＣ及びＣＯの浄化性能（低
温活性）がさらに高められる。また、第１のゼオライト
系触媒の母材であるゼオライトは、ＭＦＩ型ゼオライト
又はβ型ゼオライトであるのが好ましい。この場合、排
気ガス低温時における該排気ガス浄化用触媒のＨＣ及び
ＣＯの浄化性能（低温活性）がなお一層高められる。
【００１６】本発明の第１の態様にかかる排気ガス浄化
用触媒においては、活性金属である貴金属がＰｔ、Ｉｒ
及びＲｈのうちの少なくとも１つであるのが好ましく、
ここにおいて、第１のゼオライト系触媒においては貴金
属がＰｔであり、第２のゼオライト系触媒においては貴
金属がＰｔ及びＩｒであって、Ｐｔの全貴金属（Ｐｔ及
びＩｒ）に対する比率（Ｐｔ／（Ｐｔ＋Ｉｒ））が１／
４〜１の範囲内にあるのがとくに好ましい。また、第２
のゼオライト系触媒におけるＰｔの全貴金属に対する上
記比率は１／２〜３／４の範囲内にあるのがさらに好ま
しい。なお、この場合、第１のゼオライト系触媒と第２
のゼオライト系触媒の比率は１：１（重量比）であるの
が好ましい。このようにすれば、排気ガス低温時（例え
ば、１５０〜２５０°Ｃ）及び排気ガス高温時（例え
ば、２５０〜３００°Ｃ）におけるＮＯｘ浄化性能と、
排気ガス低温時におけるＨＣ及びＣＯの浄化性能（ライ
トオフ性能）とがとくに高められる。
【００１７】また、本発明の第２の態様は、ＨＣとＮＯ
ｘとを含む排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒にお
いて、排気ガスが低温のときには炭素数が大きいＨＣ
（例えば、ＨＣ１分子中の炭素数１３〜２０）をクラッ
キングして炭素数が中位のＨＣ（例えば、ＨＣ１分子中
の炭素数６〜１２）を生成する一方、排気ガスが高温の
ときには炭素数が小さいＨＣ（例えば、ＨＣ１分子中の
炭素数２〜５）を重合させて炭素数が中位のＨＣ（例え
ば、ＨＣ１分子中の炭素数６〜１２）を生成し、クラッ
キング又は重合により生成された炭素数が中位のＨＣを
用いてＮＯｘを還元する触媒成分を含んでいることを特
徴とするものである。この場合、上記触媒成分が、排気
ガスが低温のときには炭素数が大きいＨＣをクラッキン
グする一方排気ガスが高温のときには炭素数が小さいＨ
Ｃを重合させて炭素数が中位のＨＣを生成する第１の触
媒成分と、該第１の触媒成分によって生成された炭素数
が中位のＨＣを用いてＮＯｘを還元する第２の触媒成分
とで構成されているのが好ましい。この排気ガス浄化用
触媒によれば、本発明の第１の態様にかかる排気ガス浄
化用触媒の場合と同様に、排気ガス低温時及び排気ガス
高温時におけるＮＯｘ浄化性能と、排気ガス低温時にお
けるＨＣ及びＣＯの浄化性能とが高められる。
【００１８】本発明の第３の態様は、ＨＣとＮＯｘとを
含む排気ガスを浄化する排気ガス浄化用触媒において、
排気ガス中の飽和ＨＣ（パラフィン系ＨＣ）から不飽和
ＨＣ（オレフィン系ＨＣ、芳香族系ＨＣを含む）を生成
し、該不飽和ＨＣを用いてＮＯｘを還元する触媒成分を
含んでいることを特徴とするものである。この場合、上
記触媒成分が、排気ガス中の飽和ＨＣから不飽和ＨＣを
生成する第１の触媒成分と、該第１の触媒成分によって
生成された不飽和ＨＣを用いてＮＯｘを還元する第２の
触媒成分とで構成されているのが好ましい。この排気ガ
ス浄化用触媒によれば、第１の態様にかかる排気ガス浄
化用触媒の場合と同様に、排気ガス低温時及び排気ガス
高温時におけるＮＯｘ浄化性能と、排気ガス低温時にお
けるＨＣ及びＣＯの浄化性能とが高められる。
【００１９】本発明の第４の態様は、排気ガス浄化用触
媒の製造方法において、（ａ）活性金属をゼオライトに
イオン交換担持させて第１のゼオライト系触媒を生成す
る工程と、（ｂ）活性金属をゼオライトにイオン交換担
持以外の担持形態で担持させて第２のゼオライト系触媒
を生成する工程と、（ｃ）第１のゼオライト系触媒と第
２のゼオライト系触媒とが混在する触媒層を形成する工
程とを含んでいることを特徴とするものである。
【００２０】この排気ガス浄化用触媒の製造方法によれ
ば、活性金属がゼオライトにイオン交換担持されてなる
第１のゼオライト系触媒と、活性金属がゼオライトにイ
オン交換担持以外の担持形態で担持されてなる第２のゼ
オライト系触媒とが、同一の触媒層内に混在する排気ガ
ス浄化用触媒を容易に製造することができる。このよう
にして製造された排気ガス浄化用触媒においては、本発
明の第１の態様にかかる排気ガス浄化用触媒の場合と同
様に、排気ガス高温時における、第１のゼオライト系触
媒によるパラフィン系ＨＣ又はオレフィン系ＨＣの芳香
族系ＨＣへの改質機能と、第２のゼオライト系触媒によ
るＮＯｘの分解機能とがとくに高められ、該排気ガス浄
化用触媒の高温時（例えば、２５０〜３００°Ｃ）にお
けるＮＯｘ浄化率がとくに高められる。
【００２１】本発明の第５の態様は、排気ガス浄化用触
媒の製造方法において、（ａ）活性金属をゼオライトに
イオン交換担持させて第１のゼオライト系触媒を生成す
る工程と、（ｂ）活性金属をゼオライトにイオン交換担
持以外の担持形態で担持させて第２のゼオライト系触媒
を生成する工程と、（ｃ）第２のゼオライト系触媒を含
む内側触媒層を形成する工程と、（ｄ）内側触媒層の上
に、第１のゼオライト系触媒を含む外側触媒層を形成す
る工程とを含んでいることを特徴とするものである。
【００２２】この排気ガス浄化用触媒の製造方法によれ
ば、（例えば、担体に固定される）内側触媒層と、該内
側触媒層の外側に配置される外側触媒層とが設けられ、
活性金属がゼオライトにイオン交換担持されてなる第１
のゼオライト系触媒が外側触媒層内に配置される一方、
活性金属がゼオライトにイオン交換担持以外の担持形態
で担持されてなる第２のゼオライト系触媒が内側触媒層
内に配置されている排気ガス浄化用触媒を容易に製造す
ることができる。このようにして製造された排気ガス浄
化用触媒においては、本発明の第１の態様にかかる排気
ガス浄化用触媒の場合と同様に、排気ガス低温時におけ
る、第１のゼオライト系触媒による芳香族系ＨＣ等の小
型オレフィン系ＨＣへの改質機能と、第２のゼオライト
系触媒による小型オレフィン系ＨＣの分解機能とがとく
に高められ、該排気ガス浄化用触媒の排気ガス低温時に
おけるＨＣ等の浄化性能がとくに高められ、該排気ガス
浄化用触媒の低温活性がとくに向上する。
【００２３】本発明の第４又は第５の態様にかかる排気
ガス浄化用触媒の製造方法においては、（ａ）第１のゼ
オライト系触媒を生成する工程では、ゼオライト粉末に
水を加えて加熱して所定の温度に達した時点で貴金属材
料を加え、該混合物を所定時間上記温度に保持し、この
後該混合物に洗浄処理と乾燥処理と焼成処理とを施し
て、活性金属がゼオライトにイオン交換担持されてなる
第１のゼオライト系触媒を生成し、（ｂ）第２のゼオラ
イト系触媒を生成する工程では、ゼオライト粉末に水と
活性金属とを加え、該混合物を所定温度まで加熱し、こ
の後該混合物に乾燥処理と焼成処理とを施して、活性金
属がゼオライトに担持されてなる第２のゼオライト系触
媒を生成するのが好ましい。このようにすれば、該排気
ガス浄化用触媒を容易に製造することができる。
【００２４】本発明の第６の態様は、ＨＣとＮＯｘとを
含む排気ガスの浄化方法において、（ａ）活性金属がゼ
オライトにイオン交換担持されてなる第１のゼオライト
系触媒によりＨＣを改質し、（ｂ）活性金属がゼオライ
トにイオン交換担持以外の担持形態で担持されてなる第
２のゼオライト系触媒により、改質されたＨＣを利用し
てＮＯｘを分解することを特徴とするものである。
【００２５】この排気ガス浄化方法によれば、排気ガス
高温時には、第１のゼオライト系触媒によって、例えば
排気ガス中の酸化されやすいパラフィン系ＨＣ又はオレ
フィン系ＨＣが酸化されにくい芳香族系ＨＣに改質され
る。そして、第２のゼオライト系触媒によって、改質に
より生成された芳香族系ＨＣを還元剤として利用して排
気ガス中のＮＯｘがＮ2に分解（還元）される。したが
って、高温時におけるＮＯｘ浄化性能を高めることがで
きる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。 ＜実施の形態１＞図３に示すように、自動車用エンジン
(図示せず)の排気ガスを大気に排出するための排気系１
には排気ガス浄化装置２が介設され、この排気ガス浄化
装置２内には、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の大
気汚染物質をＨ2Ｏ、ＣＯ2、Ｎ2等の無害な物質に化学
変化させて浄化する排気ガス浄化用触媒３が充填されて
いる。この実施の形態１におけるエンジンは、通常の運
転状態では空気過剰燃焼が行われるタイプのエンジン、
例えばディーゼルエンジン（ＤＥ）あるいは筒内直接噴
射ガソリンエンジン等のリーンバーンエンジンで、排気
ガス中の酸素限度が４％〜２５％ぐらいの酸化雰囲気と
なっているエンジンが想定されている。なお、本発明は
かかるエンジンに限定されるものではないのはもちろん
である。
【００２７】このエンジンにおいては、通常の運転状態
では空気過剰燃焼が行われる関係上、本来的には、排気
ガス中のＨＣ濃度が比較的低くなるので、排気ガス高温
時におけるＮＯｘ浄化に還元剤として必要とされるＨＣ
が不足し、ＮＯｘ浄化が比較的困難であるといった傾向
があり、このため排気ガス浄化用触媒３は高いＮＯｘ浄
化性能を有することが要求される。また、排気ガス温度
が比較的低くなるといった傾向があるので、該排気ガス
浄化用触媒３はその低温活性が高いこともまた要求され
る。
【００２８】図１に示すように、排気ガス浄化用触媒３
においては、耐熱性に優れた担体材料であるコージェラ
イトでつくられたハニカム状の担体４上に、単一の触媒
層５が形成(固定)されている。ここでは担体材料として
コージェライトを用いているが、担体材料がコージェラ
イトに限定されるものではないのはもちろんである。な
お、この排気ガス浄化用触媒３においては、担体４の上
に単一の触媒層５が形成されているだけであるが、この
触媒層５の外側もしくは内側又は両側に別の触媒層が形
成されてもよい。
【００２９】この触媒層５は、ＨＣを改質する機能を有
する第１ゼオライト系触媒と、ＮＯｘ浄化性能に優れた
第２ゼオライト系触媒とが、物理的にほぼ均一に混合さ
れてウオッシュコートされた構造を有している。なお、
第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系触媒の混合比
（重量比）は、例えば１：１に設定される。
【００３０】第１ゼオライト系触媒は、活性金属の１つ
であるＰｔ（白金）がイオン交換法によりゼオライトに
少量高分散担持されたものであり、排気ガス高温時（例
えば、２５０〜３００°Ｃ）には、排気ガス中の酸化さ
れやすいパラフィン系ＨＣ又はオレフィン系ＨＣを酸化
されにくい芳香族系ＨＣに改質する機能を有する。他
方、排気ガス低温時（例えば、１００〜２００°Ｃ）に
は、排気ガス中の酸化されにくい中型以上の芳香族系Ｈ
Ｃ等を酸化されやすい小型オレフィン系ＨＣに改質（ク
ラッキング）する機能を有する。なお、以下では便宜
上、この第１ゼオライト系触媒を「触媒Ａ」という。
【００３１】ここで、触媒Ａの母体であるゼオライトと
しては、ＭＦＩ型ゼオライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼ
オライト（ＦＡＵ型ゼオライト）等を用いることができ
る。なお、ＭＦＩ型ゼオライトは孔径が５Å程度の概ね
円形の細孔を有するゼオライトであり、β型ゼオライト
は長径が７Å程度の概ね楕円形の細孔を有するゼオライ
トであり、Ｙ型ゼオライトは孔径が７Å程度の概ね円形
の細孔を有するゼオライトである。
【００３２】また、第２ゼオライト系触媒は、Ｐｔが噴
霧乾固法によりゼオライトに担持されたものであり、排
気ガス高温時にはＮＯｘをＮ2に効果的に還元する機能
を有し、排気ガス低温時にはＨＣをＨ2ＯあるいはＣＯ2
に効果的に酸化する機能を有する。ここで、第２ゼオラ
イト系触媒の母体であるゼオライトとしては、ＭＦＩ型
ゼオライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト等を用い
ることができる。なお、以下では便宜上、この第２ゼオ
ライト系触媒を「触媒Ｂ」という。この排気ガス浄化用
触媒３において、触媒Ａ及び触媒Ｂの不純物含有率は、
いずれも１重量％未満であるのが好ましい。
【００３３】以下、排気ガス浄化用触媒３の製造方法を
説明する。すなわち、この排気ガス浄化用触媒３は、次
の各工程を経て製造される。 (１) 触媒Ａ（Ｐtイオン交換担持ゼオライト）の調製 ゼオライト粉末に、１０〜５０倍量の範囲内の適量（例
えば、１０倍量）の蒸留水（純水）を加えて加熱する。
次に、この混合物が９０〜９５°Ｃの範囲内の適温（例
えば、９０°Ｃ）に達した時点で、該混合物に所定量の
貴金属原料（例えば、Ｐtのアンミン錯体塩又はその溶
液）を加え、該混合物を上記温度で３時間程度保持す
る。この後、該混合物に対して、洗浄処理と、１５０°
Ｃ程度での乾燥処理と、２００〜５００°Ｃの範囲内の
適温（例えば、３００°Ｃ）での焼成処理とを施して、
触媒Ａを得る。
【００３４】(２) 触媒Ｂ（Ｐt乾固担持ゼオライト）の
調製 ゼオライト粉末に、１〜１０倍量の範囲内の適量（例え
ば、１０倍量）の蒸留水（純水）と、所定量の貴金属原
料（例えば、テトラアンミンＰｔすなわちその溶液）と
を加える。この時の温度は常温１０℃〜３０℃であり触
媒Ａのような温度管理を行っていない。そして、この混
合物を１００°Ｃ以上になるまで加熱する。次に、この
混合物に対して、噴霧乾固法（通常の乾固法でもよい）
による乾燥処理と、２００〜５００°Ｃの範囲内の適温
（例えば、３００°Ｃ）での焼成処理とを施して、触媒
Ｂを得る。
【００３５】（３） 触媒Ａ、Ｂのウオッシュコート 上記の工程（１）又は（２）で調製された触媒Ａ（Ｐt
イオン交換担持ゼオライト）と触媒Ｂ（Ｐt乾固担持ゼ
オライト）とを所定の重量比（例えば、１：１）で混合
し、この混合物に所定量のバインダ（例えば、水和アル
ミナ）と適量の蒸留水（純水）とを加えてスラリを調製
する。ここで、触媒Ａ、Ｂとバインダとの重量比は、例
えば９：１に設定される。次に、このスラリをモノリス
担体にウオッシュコートし、この後スラリを伴ったモノ
リス担体に対して、１５０°Ｃ程度での乾燥処理と、３
００°Ｃ程度での焼成処理とを施して、排気ガス浄化用
触媒３を得る。
【００３６】この排気ガス浄化用触媒３においては、排
気ガス高温時（例えば、２５０〜３００°Ｃ）には、触
媒Ａが、排気ガス中の酸化されやすいパラフィン系ＨＣ
又はオレフィン系ＨＣを酸化されにくい芳香族系ＨＣに
改質する。このようにして生成された芳香族系ＨＣは、
酸化速度が緩慢であるので、排気ガス高温時においても
排気ガス中に存在することができる。そして、触媒Ｂ
が、かかる改質により生成された芳香族系ＨＣを還元剤
として利用して排気ガス中のＮＯｘをＮ2に還元する。
したがって、該排気ガス浄化用触媒３の高温時における
ＮＯｘ浄化性能が高められる。つまり、この排気ガス浄
化用触媒３においては、ＨＣの改質により、ＮＯｘ浄化
特性の高い温度領域が高温側にシフトされる。すなわ
ち、還元剤であるＨＣの酸化活性の立ち上がり開始が高
温側にシフトされ、かつ酸化速度が緩慢化され、これに
より上記温度領域が高温側にシフトされる。
【００３７】なお、排気ガス低温時（例えば、１００〜
２００°Ｃ）には、触媒Ａが、排気ガス中の酸化されに
くい中型以上の芳香族系ＨＣ等を酸化されやすい小型オ
レフィン系ＨＣに改質（クラッキング）し、触媒Ｂが、
改質により生成された小型オレフィン系ＨＣをＨ2Ｏと
ＣＯ2とに迅速に分解（酸化）するので、該排気ガス浄
化用触媒３の低温活性も向上する。
【００３８】以下、このようにして製造された本発明に
かかる排気ガス浄化用触媒３の排気ガス浄化性能等を測
定した結果を、従来の製造方法により製造された排気ガ
ス浄化用触媒（比較例）のそれと対比しつつ説明する。
図４は、本発明にかかる触媒Ａと、比較例であるＰt乾
固担持ＭＦＩ型ゼオライト及びＰt乾固担持アルミナと
についての、オレフィン系ＨＣの芳香族系ＨＣへの改質
率のＰｔ担持量に対する特性を示すグラフである。ここ
で、触媒Ａの活性金属はＰtであり、母材であるゼオラ
イトはＭＦＩ型ゼオライトである。なお、この測定にお
いては、排気ガスとして、プロピレン（Ｃ3Ｈ6）を１０
００ｐｐｍＣ含み、Ｏ2を１０％含み、残部がヘリウム
（Ｈe）である２５０〜３５０°Ｃの模擬ガスが用いら
れている。
【００３９】図４から明らかなとおり、触媒Ａによるオ
レフィン系ＨＣの芳香族系ＨＣへの改質率は、触媒Ａの
Ｐt担持量が０.１〜３ｇ／Ｌの範囲内にあるときに高い
値を示し、０.２〜１ｇ／Ｌの範囲内にあるときにとく
に高い値を示している。なお、ここでＰt担持量の単位
（ｇ／Ｌ）は、触媒１リッターあたりのＰtのグラム単
位での含有量を意味する。より詳しくは、例えば、担体
４として密度が４５０ｇ／Ｌのコージェライト用いら
れ、この担体４に対して３０重量％のウォッシュコート
が施された場合、ウォッシュコート量は１３５ｇ／Ｌ
（４５０×３０／１００＝１３５）であるが、ここでＰ
ｔ担持量が１ｇ／Ｌであれば、１３５ｇのウォッシュコ
ート層に１ｇのＰｔが含まれていることになる。
【００４０】図５は、実施の形態１にかかる、触媒層５
内に上記触媒Ａ（イオン交換担持）と触媒Ｂ（噴霧乾固
担持）とが１：１で（重量比）で含まれている排気ガス
浄化用触媒３についての、２５０〜３００°Ｃにおける
ＮＯｘ浄化率のＰt担持量に対する特性を示すグラフで
ある。ここで、触媒Ｂの活性金属はＰtであり、母材で
あるゼオライトはＭＦＩ型ゼオライトである。また、触
媒ＢのＰt担持量は、２ｇ／Ｌで一定値に固定されてい
る。なお、この測定においては、排気ガスとして、プロ
ピレン（Ｃ3Ｈ6）を１７０ｐｐｍＣ含み、ＮＯｘを１７
０ｐｐｍ含み、ＣＯを２００ｐｐｍ含み、ＳＯ2を１０
０ｐｐｍ含み、Ｏ2を１０％含む、空間速度（ＳＶ）が
８５０００／ｈの模擬ガスが用いられている。図５から
明らかなとおり、ＮＯｘ浄化率は、排気ガス浄化用触媒
３の触媒層５のＰt担持量が１.１〜１.５ｇ／Ｌの範囲
内にあるときに高い値を示している。なお、触媒層５の
Ｐt担持量は、触媒ＡのＰt担持量と触媒ＢのＰt担持量
とによって決定される。例えば、触媒ＡのＰt担持量が
０.５ｇ／Ｌであり、触媒ＢのＰt担持量が２ｇ／Ｌ（一
定）である場合は、触媒層５のＰt担持量は１.２５ｇ／
Ｌとなる（（０.５＋２）／２＝１.２５）。
【００４１】図６は、触媒ＡのＰt担持量を０.５ｇ／Ｌ
に固定する一方触媒ＢのＰt担持量を２ｇ／Ｌに固定し
た上で（すなわち、触媒層５のＰt担持量は１.２５ｇ／
Ｌ）、触媒Ｂの母材を種々変えて、２５０〜３００°Ｃ
における排気ガス浄化用触媒のＮＯｘ浄化率を測定した
結果を示すグラフである。評価条件等は図６中に記載さ
れているように、２０００ｃｃのターボ付直噴ＤＥで行
った。なお、Ａl2Ｏ3（アルミナ）及びＣeＯ2（セリ
ア）はゼオライトではないので、これらを母材とする排
気ガス浄化用触媒は、本発明の実施の形態ではなく比較
例ないしは従来例である。図６から明らかなとおり、触
媒Ｂの母材であるゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであ
るものが、ＮＯｘ浄化率が最も高くなっているが、β型
ゼオライト又はＹ型ゼオライトを用いたものでも比較例
よりは高いＮＯｘ浄化率を示している。
【００４２】ちなみに、本願出願人にかかる前記の特開
平７−２４３２６号公報あるいは特開平７−１２４４７
６号公報には、１つのゼオライト粒子上に、イオン交換
法により担持された活性金属と、イオン交換法以外の手
法で担持された活性金属とが共存する排気ガス浄化用触
媒が開示されている。そこで、比較のため、かかる従来
の排気ガス浄化用触媒についても、図６の場合と同様の
条件でＮＯｘ浄化性能を測定した。
【００４３】図７は、かかる従来の排気ガス浄化用触媒
について、２５０〜３００°ＣにおけるＮＯｘ浄化率を
測定した結果を示すグラフである。評価条件等は図７中
に記載されている。この従来の排気ガス浄化用触媒（比
較例）は、およそ次のような手順で調製されている。す
なわち、まずＰtイオン交換担持ゼオライトを担体にウ
オッシュコートした上で、これに対して乾燥処理と焼成
処理とを施す。そして、このウオッシュコート層にＰt
溶液を含浸させてＰtを担持させる。かくして、１つの
ゼオライト粒子上にイオン交換法により担持されたＰt
とイオン交換法以外の手法で担持されたＰtとが共存す
る排気ガス浄化用触媒を得る。図６と図７とから明らか
なとおり、母材であるゼオライトが同一である場合につ
いて比較すれば、本発明の実施の形態１にかかる排気ガ
ス浄化用触媒３のＮＯｘ浄化率は、従来の排気ガス浄化
用触媒のＮＯｘ浄化率に比べて、大幅に高くなってい
る。
【００４４】図８は、図６の場合と同様の各種排気ガス
浄化用触媒について、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を測定
した結果を示すグラフである。評価条件等は図８中に記
載されている。なお、Ｔ５０温度とは、ＨＣ又はＣＯの
浄化率が５０％となるときの排気ガス入口温度[℃]であ
る。つまり、Ｔ５０温度は排気ガス浄化用触媒の低温時
における排気ガス浄化性能ないしは低温活性を評価する
ための指標であり、Ｔ５０温度が低いものほど低温時に
おける排気ガス浄化性能ないしは低温活性が高いことに
なる。図８から明らかなとおり、触媒Ｂの母材であるゼ
オライトがβ型ゼオライト又はＹ型ゼオライトであるも
のが、Ｔ５０温度が低くなっている（低温活性が高くな
っている）。これは、β型ゼオライトあるいはＹ型ゼオ
ライトは、前記したとおり細孔径が比較的大きいので、
比較的分子径の大きいＨＣ及びＣＯを捕獲しやすいから
であろうと考えられる。
【００４５】＜実施の形態２＞以下、本発明の実施の形
態２を具体的に説明する。この実施の形態２において
も、前記の実施の形態１の場合と同様に、排気系１に排
気ガス浄化装置２が介設され、この排気ガス浄化装置２
内に排気ガス浄化用触媒３’が充填されている（図３参
照）。この実施の形態２におけるエンジン、排気系１あ
るいは排気ガス浄化装置２の構成ないし機能は実施の形
態１の場合と同様であるが、排気ガス浄化用触媒３’の
構成ないし機能は実施の形態１の場合とはやや異なる。
【００４６】図２に示すように、この実施の形態２にか
かる排気ガス浄化用触媒３’においては、耐熱性に優れ
た担体材料であるコージェライトでつくられたハニカム
状の担体４上に、内側触媒層６（下側触媒層）が形成
(固定)されている。そして、この内側触媒層６の上にさ
らに外側触媒層７（上側触媒層）が形成されている。な
お、ここでは担体材料としてコージェライトを用いてい
るが、担体材料がコージェライトに限定されるものでは
ないのはもちろんである。
【００４７】この排気ガス浄化用触媒３’においては、
外側触媒層７にはＨＣを改質する機能を有する第１ゼオ
ライト系触媒が含まれ、内側触媒層６にはＨＣ及びＣＯ
に対する酸化機能とＮＯｘ浄化性能とに優れた第２ゼオ
ライト系触媒が含まれている。なお、排気ガス浄化用触
媒３’内における第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライ
ト系触媒の比率（重量比）は、例えば１：１に設定され
る。
【００４８】第１ゼオライト系触媒は、実施の形態１の
場合と同様に、Ｐtがイオン交換法によりゼオライトに
少量高分散担持されたものであり、排気ガス低温時（例
えば、１００〜２００°Ｃ）には、排気ガス中の酸化さ
れにくい中型以上の芳香族系ＨＣ等を、酸化されやすい
小型オレフィン系ＨＣに改質（クラッキング）する機能
を有する。他方、排気ガス高温時（例えば、２５０〜３
００°Ｃ）には、排気ガス中の酸化されやすいパラフィ
ン系ＨＣ又はオレフィン系ＨＣを酸化されにくい芳香族
系ＨＣに改質する機能を有する。なお、以下では便宜
上、この第１ゼオライト系触媒（ないしはこれを含む外
側触媒層７）を「触媒Ｃ」という。触媒Ｃの母体である
ゼオライトとしては、ＭＦＩ型ゼオライト、β型ゼオラ
イト、Ｙ型ゼオライト（ＦＡＵ型ゼオライト）等を用い
ることができる。
【００４９】第２ゼオライト系触媒は、Ｐtが噴霧乾固
法によりゼオライトに担持されたものであり、排気ガス
低温時にはＨＣをＨ2ＯあるいはＣＯ2に効果的に酸化す
る機能を有し、排気ガス高温時にはＮＯｘをＮ2に効果
的に還元する機能を有する。なお、以下では便宜上、こ
の第２ゼオライト系触媒（ないしはこれを含む内側触媒
層６）を「触媒Ｄ」という。触媒Ｄの母体であるゼオラ
イトとしては、ＭＦＩ型ゼオライト、β型ゼオライト、
Ｙ型ゼオライト等を用いることができる。なお、この排
気ガス浄化用触媒３’において、触媒Ｃ及び触媒Ｄの不
純物含有率は、いずれも１重量％未満であるのが好まし
い。
【００５０】以下、排気ガス浄化用触媒３’の製造方法
を説明する。すなわち、この排気ガス浄化用触媒３’
は、次の各工程を経て製造される。 (１) 触媒Ｃ（Ｐtイオン交換担持ゼオライト）の調製 ゼオライト粉末に、１０〜５０倍量の範囲内の適量（例
えば、１０倍量）の蒸留水（純水）を加えて加熱する。
次に、この混合物が９０〜９５°Ｃの範囲内の適温（例
えば、９０°Ｃ）に達した時点で、該混合物に所定量の
貴金属原料（例えば、Ｐtのアンミン錯体塩又はその溶
液）を加え、該混合物を上記温度で３時間程度保持す
る。この後、該混合物に対して、洗浄処理と、１５０°
Ｃ程度での乾燥処理と、２００〜５００°Ｃの範囲内の
適温（例えば、３００°Ｃ）での焼成処理とを施して、
触媒Ｃを得る。
【００５１】(２) 触媒Ｄ（Ｐt乾固担持ゼオライト）の
調製 ゼオライト粉末に、１〜１０倍量の範囲内の適量（例え
ば、１０倍量）の蒸留水（純水）と、所定量の貴金属原
料（例えば、ジニトロ・ジアミン白金すなわち（Ｐt(Ｎ
Ｏ2)2(ＮＨ3)2又はその溶液）とを加える。そして、こ
の混合物を１００°Ｃ以上になるまで加熱する。次に、
この混合物に対して、噴霧乾固法（通常の乾固法でもよ
い）による乾燥処理と、２００〜５００°Ｃの範囲内の
適温（例えば、３００°Ｃ）での焼成処理とを施して、
触媒Ｄを得る。
【００５２】（３） 触媒Ｄを含む内側触媒層のウオッ
シュコート 上記の工程（２）で調製された触媒Ｄ（Ｐt乾固担持ゼ
オライト）とバインダ（例えば、水和アルミナ）とを所
定の重量比（例えば、９：１）で混合し、この混合物に
適量の蒸留水（純水）を加えてスラリを調製する。次
に、このスラリをモノリス担体４にウオッシュコート
し、この後スラリを伴ったモノリス担体４に対して、１
５０°Ｃ程度での乾燥処理と、３００°Ｃ程度での焼成
処理とを施して、内側触媒層６を形成する（ベースコー
ト）。
【００５３】（４） 触媒Ｃを含む外側触媒層のウオッ
シュコート 上記の工程（１）で調製された触媒Ｃ（Ｐtイオン交換
担持ゼオライト）とバインダ（例えば、水和アルミナ）
とを所定の重量比（例えば、９：１）で混合し、この混
合物に適量の蒸留水（純水）を加えてスラリを調製す
る。次に、このスラリを、モノリス担体４上に形成され
た内側触媒層６の上にウオッシュコートする。この後、
内側触媒層６とスラリとを伴ったモノリス担体４に対し
て、１５０°Ｃ程度での乾燥処理と、３００°Ｃ程度で
の焼成処理とを施して、内側触媒層６の外側に外側触媒
層７を形成し（オーバーコート）、排気ガス浄化用触媒
３’を得る。
【００５４】この排気ガス浄化用触媒３’においては、
排気ガス低温時（例えば、１００〜２００°Ｃ）には、
触媒Ｃを含む外側触媒層７が、排気ガス中の酸化されに
くい中型以上の芳香族系ＨＣ等を酸化されやすい小型オ
レフィン系ＨＣに改質（クラッキング）する。このよう
にして生成された小型オレフィン系ＨＣは、酸化速度が
大きいので、排気ガス低温時においては容易に酸化され
る。そして、触媒Ｄを含む内側触媒層６が、かかる改質
により生成された小型オレフィン系ＨＣをＨ2ＯとＣＯ2
とに迅速に分解（酸化）する。したがって、該排気ガス
浄化用触媒３’の排気ガス低温時におけるＨＣ等の浄化
性能が高められる。すなわち、該排気ガス浄化用触媒
３’の低温活性が向上する。
【００５５】なお、排気ガス高温時（例えば、２５０〜
３００°Ｃ）には、触媒Ｃを含む外側触媒層７が、排気
ガス中のパラフィン系ＨＣ又はオレフィン系ＨＣを芳香
族系ＨＣに改質する。このようにして生成された芳香族
系ＨＣは、酸化速度が緩慢であるので、排気ガス高温時
においても排気ガス中に存在することができる。そし
て、触媒Ｄを含む内側触媒層６が、この芳香族系ＨＣを
還元剤として利用して排気ガス中のＮＯｘをＮ2に分解
するので、該排気ガス浄化用触媒３’の高温時における
ＮＯｘ浄化性能も高められる。
【００５６】以下、このようにして製造された本発明に
かかる排気ガス浄化用触媒３’の浄化性能等を測定した
結果を、従来の製造方法により製造された排気ガス浄化
用触媒（比較例）のそれと対比しつつ説明する。図９
は、本発明にかかる触媒Ｃと、比較例であるＰt乾固担
持ＭＦＩ型ゼオライトとについての、芳香族系ＨＣのオ
レフィン系ＨＣへのクラッキング率（改質率）のＰt担
持量に対する特性を示すグラフである。ここで、触媒Ｃ
の活性金属はＰtであり、母材であるゼオライトはＭＦ
Ｉ型ゼオライトである。なお、この測定においては、排
気ガスとして、トルエン（Ｃ7Ｈ8）を１０００ｐｐｍＣ
含み、Ｏ2を１０％含み、残部がヘリウム（Ｈe）である
１５０〜２００°Ｃ（低負荷時に相当する）の模擬ガス
が用いられている。図９から明らかなとおり、触媒Ｃに
よる芳香族系ＨＣのオレフィン系ＨＣへのクラッキング
率（改質率）は、触媒ＣのＰt担持量が０.１〜１.５ｇ
／Ｌの範囲内にあるときに高い値を示し、０.２〜１ｇ
／Ｌの範囲内にあるときにとくに高い値を示している。
【００５７】図１０は、実施の形態２にかかる、触媒Ｄ
（噴霧乾固担持）を含む内側触媒層６の外側に触媒Ｃ
（イオン交換担持）を含む外側触媒層７が形成された排
気ガス浄化用触媒３’についての、ＨＣのＴ５０温度の
Ｐt担持量に対する特性を示すグラフである。排気ガス
浄化用触媒３’内での触媒Ｃと触媒Ｄの含有量は１：１
（重量比）に設定されている。触媒Ｄの活性金属はＰt
であり、母材であるゼオライトはＭＦＩ型ゼオライトで
ある。また、触媒ＤのＰt担持量は、２ｇ／Ｌの一定値
に固定されている。なお、この測定においては、排気ガ
スとして、トルエン（Ｃ7Ｈ8）を２００ｐｐｍＣ含み、
ＮＯｘを１７０ｐｐｍ含み、ＣＯを２００ｐｐｍ含み、
Ｏ2を１０％含む、空間速度（ＳＶ）が８５０００／ｈ
の模擬ガスが用いられている。
【００５８】図１０から明らかなとおり、ＨＣのＴ５０
温度は、排気ガス浄化用触媒３’の両触媒層６、７の平
均のＰt担持量が１.１〜２ｇ／Ｌの範囲内にあるときに
低い値を示している。すなわち、酸化性能ないしは低温
活性が高くなっている。なお、両触媒層６、７の平均の
Ｐt担持量は、触媒ＣのＰt担持量と触媒ＤのＰt担持量
とによって決定される。例えば、触媒ＣのＰt担持量が
０.５ｇ／Ｌであり、触媒ＤのＰt担持量が２ｇ／Ｌ（一
定）である場合は、両触媒層６、７の平均のＰt担持量
は１.２５ｇ／Ｌとなる（（０.５＋２）／２＝１.２
５）。
【００５９】図１１は、触媒ＣのＰt担持量を０.５ｇ／
Ｌに固定する一方触媒ＤのＰt担持量を２ｇ／Ｌに固定
した上で（すなわち、両触媒層６、７の平均のＰt担持
量は１.２５ｇ／Ｌ）、触媒Ｄの母材を種々変えて、２
５０〜３００°Ｃにおける排気ガス浄化用触媒のＮＯｘ
浄化率を測定した結果を示すグラフである。評価条件等
は図１１中に記載されている。なお、Ａl2Ｏ3（アルミ
ナ）及びＣeＯ2（セリア）はゼオライトではないので、
これらを母材とする排気ガス浄化用触媒は、本発明の実
施の形態ではなく比較例ないしは従来例である。また、
図１２は、図１１の場合と同様の各種排気ガス浄化用触
媒について、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を測定した結果
を示すグラフである。評価条件等は図１２中に記載され
ている。
【００６０】図１１及び図１２から明らかなとおり、触
媒Ｄの母材であるゼオライトがβ型ゼオライトあるいは
Ｙ型ゼオライトであるものが、ＨＣあるいはＣＯのＴ５
０温度が低くなっている。すなわち、低温酸化性能ない
しは低温活性が高くなっている。なお、排気ガス高温時
におけるＮＯｘ浄化率は、上記母材がＭＦＩ型ゼオライ
トであるものが最も高くなっている。
【００６１】以下、本発明の実施の形態１にかかる排気
ガス浄化用触媒３と実施の形態２にかかる排気ガス浄化
用触媒３’と従来の排気ガス浄化用触媒（比較例）とに
ついて、種々の排気ガス浄化性能を測定した結果を示
す。図１３は、Ｐt担持量を１.２５ｇ／Ｌに固定した上
で、母材を種々変えて、噴霧乾固法によりつくられたＰ
t担持ゼオライトのみを含む単一の触媒層を備えた排気
ガス浄化用触媒（比較例）について、ＨＣ及びＣＯのＴ
５０温度を測定した結果を示すグラフである。評価条件
等は図１３中に記載されている。図１３から明らかなと
おり、これらの排気ガス浄化用触媒（比較例）は、いず
れもＨＣ及びＣＯのＴ５０温度が高く、したがって低温
活性が低い。
【００６２】図１４は、Ｐtがイオン交換法によりβ型
ゼオライトに担持されたＰt担持ゼオライトを含む各種
排気ガス浄化用触媒について、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温
度を測定した結果を示すグラフである。図１４におい
て、「単独系」とは、Ｐtイオン交換担持ゼオライト
（母材はβ型ゼオライト）のみを含む単一の触媒層を備
えた排気ガス浄化用触媒（比較例）であり、「混合型」
とは、単一の触媒層内にＰtイオン交換担持ゼオライト
（母材はβ型ゼオライト）とＰt乾固担持ゼオライトと
が混在する実施の形態１にかかる排気ガス浄化用触媒で
あり、「積層型」とは、内側触媒層にＰt乾固担持ゼオ
ライトが含まれる一方外側触媒層にＰtイオン交換担持
ゼオライト（母材はβ型ゼオライト）が含まれる実施の
形態２にかかる排気ガス浄化用触媒である。そして、混
合型及び積層型の各排気ガス浄化用触媒については、夫
々、Ｐt乾固担持ゼオライトの母材であるゼオライト
を、ＭＦＩ型ゼオライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオラ
イトとして上記測定を行っている。図１４から明らかな
とおり、混合型又は積層型の排気ガス浄化用触媒のいず
れにおいても、Ｐt乾固担持ゼオライトの母材であるゼ
オライトがβ型ゼオライト又はＹ型ゼオライトであるも
のが、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度が低くなっている。す
なわち、低温活性が高くなっている。なお、上記母材で
あるゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであるものでも、
単独系（比較例）よりも大幅に低温活性が高められてい
る。
【００６３】図１５は、Ｐtがイオン交換法によりβ型
ゼオライトに担持されたＰt担持ゼオライトを含む各種
排気ガス浄化用触媒について、２５０〜３００°Ｃにお
けるＮＯｘ浄化率を測定した結果を示すグラフである。
図１５において、「単独系」、「混合型」及び「積層
型」は、図１４の場合と同様の意味をもつ。そして、混
合型及び積層型の各排気ガス浄化用触媒については、夫
々、Ｐt乾固担持ゼオライトの母材であるゼオライト
を、ＭＦＩ型ゼオライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオラ
イトとして上記測定を行っている。なお、図１５におい
て、ａ1及びａ2は、夫々、Ｐtイオン交換担持ゼオライ
ト及び乾固担持ゼオライトの母材がいずれもＭＦＩ型ゼ
オライトであるもののＮＯｘ浄化率を示している。図１
５から明らかなとおり、混合型又は積層型の排気ガス浄
化用触媒のいずれにおいても、Ｐt乾固担持ゼオライト
の母材であるゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであるも
のが、ＮＯｘ浄化率が高くなっている。
【００６４】図１６は、Ｐt担持量を０.５ｇ／Ｌに固定
した上で、母材を種々変えて、イオン交換法によりつく
られたＰt担持ゼオライトのみを含む単一の触媒層を備
えた排気ガス浄化用触媒（比較例）について、ＨＣ及び
ＣＯのＴ５０温度を測定した結果を示すグラフである。
触媒条件及び測定条件等は、図１６中に記載されてい
る。図１６から明らかなとおり、これらの排気ガス浄化
用触媒（比較例）は、いずれもＨＣ及びＣＯのＴ５０温
度が高く、したがって低温活性が低い。
【００６５】図１７は、Ｐt担持量を０.５ｇ／Ｌに固定
した上で、母材を種々変えて、イオン交換法によりつく
られたＰt担持ゼオライトのみを含む単一の触媒層を備
えた排気ガス浄化用触媒（比較例）について、２５０〜
３００°ＣにおけるＮＯｘ浄化率を測定した結果を示す
グラフである。触媒条件及び測定条件等は図１７中に記
載されている。図１７から明らかなとおり、これらの排
気ガス浄化用触媒（比較例）は、いずれもＮＯｘ浄化率
が低い。
【００６６】このように、本発明にかかる排気ガス浄化
用触媒３、３’によれば、高温時におけるＮＯｘ浄化性
能の向上と、低温時におけるＨＣ及びＣＯの浄化性能
（低温活性）の向上とを図ることができる。
【００６７】＜実施の形態３＞以下、本発明の実施の形
態３を具体的に説明する。この実施の形態３において
も、前記の実施の形態１又は２の場合と同様に、排気系
１に排気ガス浄化装置２が介設され、この排気ガス浄化
装置２内に排気ガス浄化用触媒３（３’）が充填されて
いる（図３参照）。この実施の形態３におけるエンジ
ン、排気系１、排気ガス浄化装置２あるいは排気ガス浄
化用触媒３（３’）の構成ないし機能は、基本的には実
施の形態１又は２の場合と同様である。しかしながら、
実施の形態１又は２においては活性金属（貴金属）とし
てＰｔのみを用いているのに対して、この実施の形態３
では活性金属としてＰｔ及びＩｒを用いている。なお、
活性金属としてロジウムを用いてもよい。
【００６８】この実施の形態３においても、排気ガス浄
化用触媒３（３’）は、活性金属がイオン交換法により
ゼオライトに担持されてなる第１ゼオライト系触媒と、
活性金属が噴霧乾固法によりゼオライトに担持されてな
る第２ゼオライト系触媒とで構成されている。そして、
第１ゼオライト系触媒では、活性金属としてＰｔのみが
用いられ、このＰｔがイオン交換法によりゼオライトに
少量高分散担持されている。この第１ゼオライト系触媒
は、排気ガス低温時（例えば、１００〜２００°Ｃ）に
は、炭素数が大きいＨＣ（例えば、ＨＣ１分子中の炭素
数が１３〜２０）をクラッキングして炭素数が小さい
（例えば、ＨＣ１分子中の炭素数が２〜５）あるいは中
位（例えば、ＨＣ１分子中の炭素数が６〜１２）のＨＣ
を生成する機能を有する。他方、排気ガス高温時（例え
ば、２５０〜３００°Ｃ）には、炭素数が小さいＨＣ
（例えば、ＨＣ１分子中の炭素数が２〜５）を重合させ
て炭素数が中位のＨＣ（例えば、ＨＣ１分子中の炭素数
が６〜１２）を生成する機能を有する。なお、第１ゼオ
ライト系の母体であるゼオライトとしては、ＭＦＩ型ゼ
オライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト（ＦＡＵ型
ゼオライト）等を用いることができる。
【００６９】他方、第２ゼオライト系触媒は、Ｐt及び
Ｉｒが噴霧乾固法によりゼオライトに担持されたもので
あり、ＨＣをＨ2ＯあるいはＣＯ2に効果的に酸化する機
能を有するとともに（とくに排気ガス低温時）、ＮＯｘ
をＮ2に効果的に還元する機能を有する（排気ガス高温
時及び低温時とも）。なお、第２ゼオライト系触媒の母
体であるゼオライトとしては、ＭＦＩ型ゼオライト、β
型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ型ゼオライト）
等を用いることができる。
【００７０】第１ゼオライト系触媒及び第２ゼオライト
系触媒の製造方法は、活性金属（貴金属）としてＰｔに
加えてＩｒを用いる点を除けば、実施の形態１又は２の
場合と同様であるので、その詳しい説明は省略する。な
お、この実施の形態３における排気ガス浄化用触媒３
（３’）は、後で説明するように、第１ゼオライト系触
媒と第２ゼオライト系触媒とが同一触媒層内に混在する
混合型がとくに好ましいが、第１ゼオライト系触媒と第
２ゼオライト系触媒とが各別の触媒層ないしは触媒ブロ
ックに分離して配置される積層型ないしは前後型（第１
ゼオライト系前段、第２ゼオライト系後段）でもかまわ
ない。
【００７１】この実施の形態３においては、第２ゼオラ
イト系触媒に活性金属としてＰｔとＩｒとを用いている
関係上、第２ゼオライト系触媒におけるＰｔとＩｒの比
率をどのように設定するのが最適であるかが問題であ
る。また、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系触
媒の混合比をどのように設定するのが最適であるかも問
題である。そこで、次のような性状の模擬排気ガスを用
いて、排気ガス浄化用触媒の排気ガス浄化性能の、第２
ゼオライト系触媒中におけるＰｔとＩｒの比率に対する
依存性と、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系触
媒の混合比に対する依存性とを実測した。
【００７２】（模擬排気ガスの性状） ＨＣ（Ｃ3Ｈ6）：１７０ｐｐｍＣ ＮＯｘ：１７０ｐｐｍ ＣＯ：２００ｐｐｍ ＣＯ2：２％ ＳＯ2：１００ｐｐｍ Ｏ2：１０％ Ｎ2：バランス ＳＶ＝８５０００ｈ-1 上記の性状の模擬排気ガスを用いて、模擬排気ガス温度
を１００°Ｃから４００°Ｃまで変化させつつ各種排気
ガス浄化性能の実測を行った。
【００７３】この排気ガス浄化性能の実測に用いられた
各排気ガス浄化触媒では、とくにことわらない限りゼオ
ライトとしてＭＦＩ型ゼオライトを用いている。また、
ウォッシュコート量は、担体４の３０重量％に設定され
ている。したがって、前記のとおり、担体４の密度が例
えば４５０ｇ／Ｌであれば、ウォッシュコート量は１３
５ｇ／Ｌ-catとなる。
【００７４】図１８は、排気ガス温度が１５０°Ｃから
２５０°Ｃまで変化する際の平均ＮＯｘ浄化率（Ｃ
150-250）と、排気ガス温度が２５０°Ｃから３００°
Ｃまで変化する際の平均ＮＯｘ浄化率（Ｃ250-300）と
を、第２ゼオライト系触媒（噴霧乾固触媒）中における
Ｐｔの全貴金属（Ｐｔ＋Ｉｒ）に対する比率（Ｐｔ／
（Ｐｔ＋Ｉｒ））を種々変えて測定した結果を示すグラ
フである。また、図１９は、ＨＣ及びＣＯについてのＴ
５０温度（ライトオフ性能）を、第２ゼオライト系触媒
（噴霧乾固触媒）中におけるＰｔの全貴金属（Ｐｔ＋Ｉ
ｒ）に対する比率（Ｐｔ／（Ｐｔ＋Ｉｒ））を種々変え
て測定した結果を示すグラフである。
【００７５】図１８及び図１９に測定結果が示されてい
る排気ガス浄化性能の実測に用いられた排気ガス浄化用
触媒においては、第２ゼオライト系触媒（噴霧乾固触
媒）の貴金属総担持量（Ｐｔ＋Ｉｒ）は、３０重量％ウ
ォッシュコート基準で３ｇ／Ｌに固定され、この枠内で
ＰｔとＩｒの比率が種々変化させられている。そして、
第１ゼオライト系触媒（イオン交換担持触媒）のＰｔ担
持量は、３０重量％ウォッシュコート基準で０.５ｇ／
Ｌに固定されている。また、第１ゼオライト系触媒と第
２ゼオライト系触媒の混合比（重量比）は１：１に固定
されている。なお、ここで３０重量％ウォッシュコート
基準の貴金属担持量とは、当該ゼオライト系触媒のみを
担体４に対して３０重量％ウォッシュコートした場合に
おける貴金属担持量を意味する。
【００７６】図１８及び図１９から明らかなとおり、Ｐ
ｔとＩｒの比率Ｐｔ／（Ｐｔ＋Ｉｒ）が１／４〜１の範
囲では、低温時のＮＯｘ浄化率（Ｃ150-250）と、高温
時のＮＯｘ浄化率（Ｃ250-300）と、ＨＣ及びＣＯにつ
いてのＴ５０温度（ライトオフ性能）とがいずれも比較
的良好である。そして、ＰｔとＩｒの比率Ｐｔ／（Ｐｔ
＋Ｉｒ）が１／２〜３／４の範囲では、低温時及び高温
時におけるＮＯｘ浄化率と、ＨＣ及びＣＯについてのＴ
５０温度とがいずれもとくに良好である。したがって、
第２ゼオライト系触媒におけるＰｔとＩｒの比率Ｐｔ／
（Ｐｔ＋Ｉｒ）は、１／４〜１の範囲内に設定するのが
好ましく、１／２〜３／４の範囲内に設定するのがとく
に好ましい。
【００７７】表１は、排気ガス温度が１５０°Ｃから２
５０°Ｃまで変化する際の平均ＮＯｘ浄化率（Ｃ
150-250）と、排気ガス温度が２５０°Ｃから３００°
Ｃまで変化する際の平均ＮＯｘ浄化率（Ｃ250-300）
と、ＨＣ及びＣＯについてのＴ５０温度とを、第１ゼオ
ライト系触媒と第１ゼオライト系触媒の混合比（重量
比）を種々変えて測定した結果を示す表である。
【００７８】
【表１】
【００７９】表１に測定結果が示されている排気ガス浄
化性能の実測に用いられた排気ガス浄化用触媒において
は、第２ゼオライト系触媒（噴霧乾固触媒）の貴金属総
担持量（Ｐｔ＋Ｉｒ）は、３０重量％ウォッシュコート
基準で３ｇ／Ｌに固定され、かつＰｔとＩｒの重量比
（Ｐｔ：Ｉｒ）は２：１に固定されている。そして、第
１ゼオライト系触媒（イオン交換担持触媒）のＰｔ担持
量は、３０重量％ウォッシュコート基準で０.５ｇ／Ｌ
に固定されている。
【００８０】表１において、「Ｐｔδ+／Ｚ」は第１ゼ
オライト系触媒（イオン交換担持触媒）を意味し、「Ｐ
ｔ−Ｉｒ／Ｚ」は第２ゼオライト系触媒（噴霧乾固触
媒）を意味する。表１において「混合型」は、第１ゼオ
ライト系触媒と第２ゼオライト系触媒とが同一触媒層内
に混在する型の排気ガス浄化用触媒である。「積層型」
とは、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系触媒と
が１つの触媒層内には混在せず、外側触媒層と内側触媒
層のいずれかに各別に割り振られている型の排気ガス浄
化用触媒である。「前後型」とは、排気ガス浄化用触媒
が排気ガス流れ方向にみて前後に２分割され、その一方
のブロックが第１ゼオライト系触媒で構成され、他方の
ブロックが第２ゼオライト系触媒で構成されている型の
触媒である。また、表１において、混合型２ではゼオラ
イトとしてβ型ゼオライトが用いられ、混合型３ではゼ
オライトとしてＹ型ゼオライト（ＵＳＹ型ゼオライト）
が用いられている。
【００８１】表１によれば、ゼオライトとしてＭＦＩゼ
オライトが用いられ、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオ
ライト系触媒とが同一触媒層内に混在する混合型１の排
気ガス浄化用触媒において、ＮＯｘ浄化率（低温時及び
高温時）とライトオフ性能（ＨＣ及びＣＯについてのＴ
５０温度）とがともに良好であるのは、第１ゼオライト
系触媒と第２ゼオライト系触媒の混合比（重量比）が概
ね２：１〜１：１の範囲内にある場合であると思われ
る。したがって、混合型の排気ガス浄化用触媒において
は、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系触媒の混
合比は２：１〜１：１の範囲内に設定するのが好まし
い。
【００８２】なお、表１から明らかなとおり、積層型又
は前後型の排気ガス浄化用触媒、あるいはゼオライトと
してβ型ゼオライト又はＹ型ゼオライト（ＵＳＹ型ゼオ
ライト）を用いた混合型２又は混合型３の排気ガス浄化
用触媒でも、第１ゼオライト系触媒と第２ゼオライト系
触媒の混合比が２：１又は１：１の混合型１の排気ガス
浄化用触媒には及ばないものの、比較的良好なＮＯｘ浄
化性能及びライトオフ性能が得られている。したがっ
て、活性金属としてＰｔ及びＩｒを用いた本発明にかか
る排気ガス浄化用触媒では、混合型、積層型あるいは前
後型のいずれをも採用することができ、かつゼオライト
としてＭＦＩ型ゼオライト以外のゼオライトを用いるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる排気ガス浄化
用触媒の縦断面説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態２にかかる排気ガス浄化
用触媒の縦断面説明図である。
【図３】 図１又は図２に示す排気ガス浄化用触媒を用
いた排気ガス浄化装置の縦断面説明図である。
【図４】 実施の形態１にかかる排気ガス浄化用触媒及
び比較例についての、オレフィン系ＨＣの芳香族系ＨＣ
への改質率のＰt担持量に対する特性を示すグラフであ
る。
【図５】 実施の形態１にかかる排気ガス浄化用触媒に
ついての、排気ガス高温時におけるＮＯｘ浄化率のＰt
担持量に対する特性を示すグラフである。
【図６】 実施の形態１にかかる排気ガス浄化用触媒及
び比較例についての、排気ガス高温時におけるＮＯｘ浄
化率を示す棒グラフである。
【図７】従来の排気ガス浄化用触媒についての、排気ガ
ス高温時におけるＮＯｘ浄化率を示す棒グラフである。
【図８】 実施の形態１にかかる排気ガス浄化用触媒及
び比較例についての、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を示す
棒グラフである。
【図９】 実施の形態２にかかる排気ガス浄化用触媒及
び比較例についての、芳香族系ＨＣのオレフィン系ＨＣ
へのクラッキング率のＰt担持量に対する特性を示すグ
ラフである。
【図１０】 実施の形態２にかかる排気ガス浄化用触媒
についての、ＨＣのＴ５０温度のＰt担持量に対する特
性を示すグラフである。
【図１１】 実施の形態２にかかる排気ガス浄化用触媒
及び比較例についての、排気ガス高温時におけるＮＯｘ
浄化率を示す棒グラフである。
【図１２】 実施の形態２にかかる排気ガス浄化用触媒
及び比較例についての、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を示
す棒グラフである。
【図１３】 比較例である排気ガス浄化用触媒について
の、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を示す棒グラフである。
【図１４】 本発明にかかる排気ガス浄化用触媒及び比
較例についての、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を示す棒グ
ラフである。
【図１５】 本発明にかかる排気ガス浄化用触媒及び比
較例についての、排気ガス高温時におけるＮＯｘ浄化率
を示す棒グラフである。
【図１６】 比較例である排気ガス浄化用触媒について
の、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度を示す棒グラフである。
【図１７】 比較例である排気ガス浄化用触媒について
の、高温時におけるＮＯｘ浄化率を示す棒グラフであ
る。
【図１８】 実施の形態３にかかる排気ガス浄化用触媒
における、ＮＯｘ浄化率の、ＰｔとＩｒの比率に対する
依存性を示すグラフである。
【図１９】 実施の形態３にかかる排気ガス浄化用触媒
における、ＨＣ及びＣＯのＴ５０温度の、ＰｔとＩｒの
比率に対する依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１…排気系 ２…排気ガス浄化装置 ３…排気ガス浄化用触媒 ３’…排気ガス浄化用触媒 ４…担体 ５…触媒層 ６…内側触媒層 ７…外側触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 謙治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 高見 明秀 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 渡辺 康人 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 活性金属がゼオライトに担持されてなる
    ゼオライト系触媒を含んでいる排気ガス浄化用触媒にお
    いて、 上記ゼオライト系触媒が、活性金属がゼオライトにイオ
    ン交換担持されてなる第１のゼオライト系触媒と、活性
    金属がゼオライトにイオン交換担持以外の担持形態で担
    持されてなる第２のゼオライト系触媒とで構成されてい
    ることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  2. 【請求項２】 上記第２のゼオライト系触媒において
    は、活性金属がゼオライトに物理的に混合された状態で
    担持されていることを特徴とする、請求項１に記載され
    た排気ガス浄化用触媒。
  3. 【請求項３】 上記第１のゼオライト系触媒と上記第２
    のゼオライト系触媒とが１つの触媒層内に混合して配置
    されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に
    記載された排気ガス浄化用触媒。
  4. 【請求項４】 内側触媒層と、該内側触媒層の外側に配
    置される外側触媒層とが設けられ、上記第１のゼオライ
    ト系触媒が外側触媒層内に配置される一方、上記第２の
    ゼオライト系触媒が内側触媒層内に配置されていること
    を特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された排気
    ガス浄化用触媒。
  5. 【請求項５】 上記第２のゼオライト系触媒に含まれる
    ゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであることを特徴とす
    る、請求項３に記載された排気ガス浄化用触媒。
  6. 【請求項６】 上記第２のゼオライト系触媒に含まれる
    ゼオライトがβ型ゼオライト又はＦＡＵ型ゼオライトで
    あることを特徴とする、請求項３に記載された排気ガス
    浄化用触媒。
  7. 【請求項７】 上記第１のゼオライト系触媒に含まれる
    ゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであることを特徴とす
    る、請求項３又は請求項５に記載された排気ガス浄化用
    触媒。
  8. 【請求項８】 上記第１のゼオライト系触媒に含まれる
    ゼオライトがβ型ゼオライトであることを特徴とする、
    請求項３又は請求項５に記載された排気ガス浄化用触
    媒。
  9. 【請求項９】 上記第２のゼオライト系触媒に含まれる
    ゼオライトがＭＦＩ型ゼオライトであることを特徴とす
    る、請求項４に記載された排気ガス浄化用触媒。
  10. 【請求項１０】 上記第２のゼオライト系触媒に含まれ
    るゼオライトがβ型ゼオライト又はＦＡＵ型ゼオライト
    であることを特徴とする、請求項４に記載された排気ガ
    ス浄化用触媒。
  11. 【請求項１１】 上記第１のゼオライト系触媒に含まれ
    るゼオライトがＭＦＩ型ゼオライト又はβ型ゼオライト
    であることを特徴とする、請求項４又は請求項９に記載
    された排気ガス浄化用触媒。
  12. 【請求項１２】 上記活性金属が貴金属であることを特
    徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載
    された排気ガス浄化用触媒。
  13. 【請求項１３】 上記貴金属が、白金、イリジウム及び
    ロジウムのうちの少なくとも１つであることを特徴とす
    る、請求項１２に記載された排気ガス浄化用触媒。
  14. 【請求項１４】 上記第１のゼオライト系触媒において
    は、上記貴金属が白金であり、 上記第２のゼオライト系触媒においては、上記貴金属が
    白金及びイリジウムであって、白金の全貴金属に対する
    比率が１／４〜１の範囲内にあることを特徴とする、請
    求項１３に記載された排気ガス浄化用触媒。
  15. 【請求項１５】 上記第２のゼオライト系触媒における
    白金の全貴金属に対する上記比率が１／２〜３／４の範
    囲内にあることを特徴とする、請求項１４に記載された
    排気ガス浄化用触媒。
  16. 【請求項１６】 炭化水素と窒素酸化物とを含む排気ガ
    スを浄化する排気ガス浄化用触媒であって、 排気ガスが低温のときには炭素数が大きい炭化水素をク
    ラッキングして炭素数が中位の炭化水素を生成する一
    方、排気ガスが高温のときには炭素数が小さい炭化水素
    を重合させて炭素数が中位の炭化水素を生成し、クラッ
    キング又は重合により生成された炭素数が中位の炭化水
    素を用いて窒素酸化物を還元する触媒成分を含んでいる
    ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  17. 【請求項１７】 上記触媒成分が、排気ガスが低温のと
    きには炭素数が大きい炭化水素をクラッキングして炭素
    数が中位の炭化水素を生成する一方、排気ガスが高温の
    ときには炭素数が小さい炭化水素を重合させて炭素数が
    中位の炭化水素を生成する第１の触媒成分と、該第１の
    触媒成分によって生成された炭素数が中位の炭化水素を
    用いて窒素酸化物を還元する第２の触媒成分とで構成さ
    れていることを特徴とする、請求項１６に記載された排
    気ガス浄化用触媒。
  18. 【請求項１８】 炭化水素と窒素酸化物とを含む排気ガ
    スを浄化する排気ガス浄化用触媒であって、 排気ガス中の飽和炭化水素から不飽和炭化水素を生成
    し、該不飽和炭化水素を用いて窒素酸化物を還元する触
    媒成分を含んでいることを特徴とする排気ガス浄化用触
    媒。
  19. 【請求項１９】 上記触媒成分が、排気ガス中の飽和炭
    化水素から不飽和炭化水素を生成する第１の触媒成分
    と、該第１の触媒成分によって生成された不飽和炭化水
    素を用いて窒素酸化物を還元する第２の触媒成分とで構
    成されていることを特徴とする、請求項１８に記載され
    た排気ガス浄化用触媒。
  20. 【請求項２０】 活性金属をゼオライトにイオン交換担
    持させて第１のゼオライト系触媒を生成する工程と、 活性金属をゼオライトにイオン交換担持以外の担持形態
    で担持させて第２のゼオライト系触媒を生成する工程
    と、 上記第１のゼオライト系触媒と上記第２のゼオライト系
    触媒とが混在する触媒層を形成する工程とを含んでいる
    ことを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  21. 【請求項２１】 活性金属をゼオライトにイオン交換担
    持させて第１のゼオライト系触媒を生成する工程と、 活性金属をゼオライトにイオン交換担持以外の担持形態
    で担持させて第２のゼオライト系触媒を生成する工程
    と、 上記第２のゼオライト系触媒を含む内側触媒層を形成す
    る工程と、 上記内側触媒層の上に、上記第１のゼオライト系触媒を
    含む外側触媒層を形成する工程とを含んでいることを特
    徴とする排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  22. 【請求項２２】 上記の第１のゼオライト系触媒を生成
    する工程では、ゼオライト粉末に水を加えて加熱して所
    定の温度に達した時点で貴金属材料を加え、該混合物を
    所定時間上記温度に保持し、この後上記混合物に洗浄処
    理と乾燥処理と焼成処理とを施して、活性金属がゼオラ
    イトにイオン交換担持されてなる第１のゼオライト系触
    媒を生成し、 上記第２のゼオライト系触媒を生成する工程では、ゼオ
    ライト粉末に水と活性金属とを加え、該混合物を所定温
    度まで加熱し、この後上記混合物に乾燥処理と焼成処理
    とを施して、活性金属がゼオライトに担持されてなる第
    ２のゼオライト系触媒を生成するようにしたことを特徴
    とする、請求項２０又は請求項２１に記載された排気ガ
    ス浄化用触媒の製造方法。
  23. 【請求項２３】 炭化水素と窒素酸化物とを含む排気ガ
    スの浄化方法であって、 活性金属がゼオライトにイオン交換担持されてなる第１
    のゼオライト系触媒により上記炭化水素を改質し、 活性金属がゼオライトにイオン交換担持以外の担持形態
    で担持されてなる第２のゼオライト系触媒により、上記
    の改質された炭化水素を利用して上記窒素酸化物を分解
    するようにしたことを特徴とする排気ガス浄化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112016004021B1 (pt) * 2013-08-30 2021-01-12 Johnson Matthey Public Limited Company catalisador para tratamento de um gás de escape, artigo de catalisador para tratamento de gás de escape, e, método para tratamento de gás de escape
US10618003B2 (en) 2013-12-06 2020-04-14 Johnson Matthey Public Limited Company Noble metal-molecular sieve catalysts
CN109942359A (zh) * 2019-03-16 2019-06-28 复旦大学 复合双床层催化剂及其用二氧化碳加氢制芳烃的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK0428753T3 (da) * 1989-06-09 1995-07-03 N E Chemcat Corp Katalysator til rensning af udstødningsgas med udmærket varmebestandighed samt fremgangsmåde til dens fremstilling
US5057483A (en) * 1990-02-22 1991-10-15 Engelhard Corporation Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components
JP2771321B2 (ja) * 1990-11-09 1998-07-02 日本碍子株式会社 排気ガス浄化用触媒組成物、排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
AU2749195A (en) * 1994-07-05 1996-01-25 Ford Motor Company Of Canada Limited Hybrid exhaust gas catalyst
JP3516718B2 (ja) * 1994-07-05 2004-04-05 日本碍子株式会社 排ガス浄化用触媒−吸着体及び排ガス浄化方法
JP3375790B2 (ja) * 1995-06-23 2003-02-10 日本碍子株式会社 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法

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