JPH10356A - 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法Info
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- JPH10356A JPH10356A JP8152245A JP15224596A JPH10356A JP H10356 A JPH10356 A JP H10356A JP 8152245 A JP8152245 A JP 8152245A JP 15224596 A JP15224596 A JP 15224596A JP H10356 A JPH10356 A JP H10356A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰｔとＲｈを用いてＰｔの粒成長による耐久性
の低下を抑制するとともに、ＮＯx 吸蔵材のＮＯx 吸蔵
・放出能の低下を防止する。 【解決手段】Ｒｈを担持したアルミナ粉末と、Ｐｔ及び
ＮＯx 吸蔵材を担持したアルミナ粉末とを混在させる。
ＲｈをＰｔと分離して担持したことにより、Ｐｔの酸化
能低下が防止されＮＯ x 吸蔵材の性能低下も生じないの
で、初期から耐久後まで高いＮＯx 浄化率を示す。
の低下を抑制するとともに、ＮＯx 吸蔵材のＮＯx 吸蔵
・放出能の低下を防止する。 【解決手段】Ｒｈを担持したアルミナ粉末と、Ｐｔ及び
ＮＯx 吸蔵材を担持したアルミナ粉末とを混在させる。
ＲｈをＰｔと分離して担持したことにより、Ｐｔの酸化
能低下が防止されＮＯ x 吸蔵材の性能低下も生じないの
で、初期から耐久後まで高いＮＯx 浄化率を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの内燃
機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒
及び排ガス浄化方法に関し、さらに詳しくは、酸素過剰
の排ガス、すなわち排ガス中に含まれる一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、水素（Ｈ2 ）及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成
分を完全に酸化するのに必要な酸素量より過剰の酸素を
含む排ガス中の、窒素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元
浄化できる排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法に関す
る。
機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒
及び排ガス浄化方法に関し、さらに詳しくは、酸素過剰
の排ガス、すなわち排ガス中に含まれる一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、水素（Ｈ2 ）及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成
分を完全に酸化するのに必要な酸素量より過剰の酸素を
含む排ガス中の、窒素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元
浄化できる排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の排ガス浄化用触媒とし
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。
【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し浄化するものであっ
て、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下におい
ては、ＮＯx の還元除去に対して充分な浄化性能を示さ
ない。このため、酸素過剰雰囲気下においてもＮＯx を
浄化しうる触媒及び浄化システムの開発が望まれてい
た。
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し浄化するものであっ
て、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下におい
ては、ＮＯx の還元除去に対して充分な浄化性能を示さ
ない。このため、酸素過剰雰囲気下においてもＮＯx を
浄化しうる触媒及び浄化システムの開発が望まれてい
た。
【０００５】そこで本願出願人は、先にＢａなどのアル
カリ土類金属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持
した排ガス浄化用触媒（例えば特開平５−３１７６２５
号公報）を提案している。この排ガス浄化用触媒を用
い、空燃比をリーン側からパルス状にストイキ〜リッチ
側となるように制御することにより、リーン側ではＮＯ
x がアルカリ土類金属（ＮＯx 吸蔵材）に吸蔵され、そ
れがストイキ又はリッチ側でＨＣやＣＯなどの還元性成
分と反応して浄化されるため、リーンバーンにおいても
ＮＯx を効率良く浄化することができる。
カリ土類金属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持
した排ガス浄化用触媒（例えば特開平５−３１７６２５
号公報）を提案している。この排ガス浄化用触媒を用
い、空燃比をリーン側からパルス状にストイキ〜リッチ
側となるように制御することにより、リーン側ではＮＯ
x がアルカリ土類金属（ＮＯx 吸蔵材）に吸蔵され、そ
れがストイキ又はリッチ側でＨＣやＣＯなどの還元性成
分と反応して浄化されるため、リーンバーンにおいても
ＮＯx を効率良く浄化することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記排ガス浄化用触媒
におけるＮＯx の浄化反応は、排ガス中のＮＯを酸化し
てＮＯx とする第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材上にＮＯ
x を吸蔵する第２ステップと、ＮＯx 吸蔵材から放出さ
れたＮＯx を触媒上で還元する第３ステップとからなる
ことがわかっている。
におけるＮＯx の浄化反応は、排ガス中のＮＯを酸化し
てＮＯx とする第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材上にＮＯ
x を吸蔵する第２ステップと、ＮＯx 吸蔵材から放出さ
れたＮＯx を触媒上で還元する第３ステップとからなる
ことがわかっている。
【０００７】しかしながら従来の排ガス浄化用触媒にお
いては、リーン雰囲気においてＰｔに粒成長が生じ、触
媒活性点の減少により上記第１ステップと第３ステップ
の反応性が低下するという不具合がある。一方、リーン
雰囲気におけるこのような粒成長が生じにくい触媒貴金
属として、Ｒｈが知られているが、酸化能はＰｔには及
ばない。そこでＰｔとＲｈを併用することが考えられて
いる。
いては、リーン雰囲気においてＰｔに粒成長が生じ、触
媒活性点の減少により上記第１ステップと第３ステップ
の反応性が低下するという不具合がある。一方、リーン
雰囲気におけるこのような粒成長が生じにくい触媒貴金
属として、Ｒｈが知られているが、酸化能はＰｔには及
ばない。そこでＰｔとＲｈを併用することが考えられて
いる。
【０００８】ところがＰｔとＲｈを併用すると、Ｐｔの
酸化能が低下するという不具合があることが明らかとな
った。そのため、Ｒｈの添加量が多くなるにつれてＮＯ
を酸化してＮＯx とする第１ステップの反応性が低下
し、第２ステップにおけるＮＯ x の吸蔵能も低下する。
またＲｈはＮＯx 吸蔵材との相性が悪く、ＲｈとＮＯx
吸蔵材とが共存するとＮＯx 吸蔵材及びＲｈの特性が十
分に発揮できないという問題もある。
酸化能が低下するという不具合があることが明らかとな
った。そのため、Ｒｈの添加量が多くなるにつれてＮＯ
を酸化してＮＯx とする第１ステップの反応性が低下
し、第２ステップにおけるＮＯ x の吸蔵能も低下する。
またＲｈはＮＯx 吸蔵材との相性が悪く、ＲｈとＮＯx
吸蔵材とが共存するとＮＯx 吸蔵材及びＲｈの特性が十
分に発揮できないという問題もある。
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ＰｔとＲｈを用いてＰｔの粒成長による耐
久性の低下を抑制するとともに、ＮＯx 吸蔵材のＮＯx
吸蔵・放出能の低下を防止し、以て耐久性の向上を図る
ことを目的とする。
ものであり、ＰｔとＲｈを用いてＰｔの粒成長による耐
久性の低下を抑制するとともに、ＮＯx 吸蔵材のＮＯx
吸蔵・放出能の低下を防止し、以て耐久性の向上を図る
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、多孔質粒子にＲｈを担
持した第１粉末と、多孔質粒子にＰｔとＮＯx 吸蔵材を
担持した第２粉末とを混在してなることにある。また同
様に上記課題を解決する本発明の排ガス浄化方法の特徴
は、多孔質粒子にＲｈを担持した第１粉末と多孔質粒子
にＰｔとＮＯx 吸蔵材を担持した第２粉末とを混在して
なる触媒を排ガス中に配置し、酸素過剰のリーン雰囲気
においてＮＯx 吸蔵材にＮＯx を吸蔵し、一時的にスト
イキ〜リッチ雰囲気に変化させることによりＮＯx 吸蔵
材から放出されるＮＯx を還元して浄化することにあ
る。
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、多孔質粒子にＲｈを担
持した第１粉末と、多孔質粒子にＰｔとＮＯx 吸蔵材を
担持した第２粉末とを混在してなることにある。また同
様に上記課題を解決する本発明の排ガス浄化方法の特徴
は、多孔質粒子にＲｈを担持した第１粉末と多孔質粒子
にＰｔとＮＯx 吸蔵材を担持した第２粉末とを混在して
なる触媒を排ガス中に配置し、酸素過剰のリーン雰囲気
においてＮＯx 吸蔵材にＮＯx を吸蔵し、一時的にスト
イキ〜リッチ雰囲気に変化させることによりＮＯx 吸蔵
材から放出されるＮＯx を還元して浄化することにあ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化用触媒では、
Ｒｈは第１粉末に存在し、ＰｔとＮＯx 吸蔵材は第２粉
末に存在して、第１粉末と第２粉末とが混在している。
つまりＰｔとＮＯx 吸蔵材とは近接担持され、ＲｈとＰ
ｔとは分離担持されている。したがって、Ｒｈの近接に
よりＰｔの酸化能が低下する不具合が防止されている。
また、ＰｔとＮＯx 吸蔵材とが近接担持されていること
で、Ｐｔにより排ガス中のＮＯが酸化されてＮＯx とな
る第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材にＮＯx を吸蔵する第
２ステップとが円滑に行われる。
Ｒｈは第１粉末に存在し、ＰｔとＮＯx 吸蔵材は第２粉
末に存在して、第１粉末と第２粉末とが混在している。
つまりＰｔとＮＯx 吸蔵材とは近接担持され、ＲｈとＰ
ｔとは分離担持されている。したがって、Ｒｈの近接に
よりＰｔの酸化能が低下する不具合が防止されている。
また、ＰｔとＮＯx 吸蔵材とが近接担持されていること
で、Ｐｔにより排ガス中のＮＯが酸化されてＮＯx とな
る第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材にＮＯx を吸蔵する第
２ステップとが円滑に行われる。
【００１２】そして第１粉末と第２粉末とが混在した状
態であるので、離間した状態といえどもＲｈは第２粉末
とある程度近接している。したがってＮＯx 吸蔵材から
放出されたＮＯx は、Ｒｈにより還元されて浄化され
る。また、ＲｈはＰｔと比較してリーン雰囲気中におけ
る粒成長が著しく小さい。したがってＲｈの存在により
三元活性の耐久性が向上する。またＲｈはＮＯx 吸蔵材
と分離して担持されているため、相互の相性の悪さが解
消され、ＮＯx 吸蔵材及びＲｈの性能が低下するのが防
止される。
態であるので、離間した状態といえどもＲｈは第２粉末
とある程度近接している。したがってＮＯx 吸蔵材から
放出されたＮＯx は、Ｒｈにより還元されて浄化され
る。また、ＲｈはＰｔと比較してリーン雰囲気中におけ
る粒成長が著しく小さい。したがってＲｈの存在により
三元活性の耐久性が向上する。またＲｈはＮＯx 吸蔵材
と分離して担持されているため、相互の相性の悪さが解
消され、ＮＯx 吸蔵材及びＲｈの性能が低下するのが防
止される。
【００１３】また本発明の排ガス浄化方法では、リーン
雰囲気において、ＰｔによりＨＣ及びＣＯが酸化浄化さ
れる。それと同時に、Ｐｔにより排ガス中のＮＯが酸化
されてＮＯx となる第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材にＮ
Ｏx を吸蔵する第２ステップとが行われる。この時、Ｐ
ｔとＮＯx 吸蔵材とが近接担持され、ＲｈはＰｔと分離
して担持されているため、Ｒｈの近接によりＰｔの酸化
能が低下するような不具合がなく、第１ステップ及び第
２ステップは円滑に行われる。
雰囲気において、ＰｔによりＨＣ及びＣＯが酸化浄化さ
れる。それと同時に、Ｐｔにより排ガス中のＮＯが酸化
されてＮＯx となる第１ステップと、ＮＯx 吸蔵材にＮ
Ｏx を吸蔵する第２ステップとが行われる。この時、Ｐ
ｔとＮＯx 吸蔵材とが近接担持され、ＲｈはＰｔと分離
して担持されているため、Ｒｈの近接によりＰｔの酸化
能が低下するような不具合がなく、第１ステップ及び第
２ステップは円滑に行われる。
【００１４】そして一時的にストイキ〜リッチ雰囲気に
変化させることにより、ＮＯx 吸蔵材に吸蔵されていた
ＮＯx が放出され、Ｐｔ及びＲｈの触媒作用により排ガ
ス中のＨＣ及びＣＯと反応することで、ＮＯx が還元浄
化されるとともにＨＣ及びＣＯが酸化浄化される。多孔
質粒子としては、第１粉末、第２粉末ともにアルミナ、
シリカ、ジルコニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトな
どから選択することができる。このうちの一種でもよい
し複数種類を混合あるいは複合化して用いることもでき
る。なお、耐熱性、またＺｒはＲｈとの相性が良いこと
などの理由により、第１粉末にはアルミナ又はジルコニ
アを用い、第２粉末にはアルミナを用いることが好まし
い。
変化させることにより、ＮＯx 吸蔵材に吸蔵されていた
ＮＯx が放出され、Ｐｔ及びＲｈの触媒作用により排ガ
ス中のＨＣ及びＣＯと反応することで、ＮＯx が還元浄
化されるとともにＨＣ及びＣＯが酸化浄化される。多孔
質粒子としては、第１粉末、第２粉末ともにアルミナ、
シリカ、ジルコニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトな
どから選択することができる。このうちの一種でもよい
し複数種類を混合あるいは複合化して用いることもでき
る。なお、耐熱性、またＺｒはＲｈとの相性が良いこと
などの理由により、第１粉末にはアルミナ又はジルコニ
アを用い、第２粉末にはアルミナを用いることが好まし
い。
【００１５】多孔質粒子の粒径は、第１粉末と第２粉末
ともに１〜１００μｍの範囲が好ましい。粒径が１μｍ
より小さいとＲｈとＰｔを分離担持した効果を得にく
く、１００μｍより大きくなると、第１粉末と第２粉末
の間の作用が小さくなる。また、多孔質粒子の粒径は、
第１粉末と第２粉末とでほぼ同一の粒径とすることが望
ましい。粒径に大きな差があると、小さな粒子が大きな
粒子の間に細密充填されるため、ＲｈとＰｔ及びＮＯx
吸蔵材が近接する確率が高くなるからである。
ともに１〜１００μｍの範囲が好ましい。粒径が１μｍ
より小さいとＲｈとＰｔを分離担持した効果を得にく
く、１００μｍより大きくなると、第１粉末と第２粉末
の間の作用が小さくなる。また、多孔質粒子の粒径は、
第１粉末と第２粉末とでほぼ同一の粒径とすることが望
ましい。粒径に大きな差があると、小さな粒子が大きな
粒子の間に細密充填されるため、ＲｈとＰｔ及びＮＯx
吸蔵材が近接する確率が高くなるからである。
【００１６】第１粉末のＲｈの担持量としては、多孔質
粒子１２０ｇ当たり０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。
Ｒｈの担持量が０．１ｇ／１２０ｇより少ないと耐久性
が低下し、１０ｇ／１２０ｇより多く担持しても効果が
飽和するとともにコストの増大を招く。また第２粉末の
Ｐｔの担持量としては、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．
１〜１０ｇの範囲が望ましい。Ｐｔの担持量が０．１ｇ
／１２０ｇより少ないとＨＣ、ＣＯ及びＮＯx の浄化率
が低下し、１０ｇ／１２０ｇより多く担持しても効果が
飽和するとともにコストの増大を招く。なお第２粉末に
は、ＰｔとともにＰｄを担持させることもできる。
粒子１２０ｇ当たり０．１〜１０ｇの範囲が望ましい。
Ｒｈの担持量が０．１ｇ／１２０ｇより少ないと耐久性
が低下し、１０ｇ／１２０ｇより多く担持しても効果が
飽和するとともにコストの増大を招く。また第２粉末の
Ｐｔの担持量としては、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．
１〜１０ｇの範囲が望ましい。Ｐｔの担持量が０．１ｇ
／１２０ｇより少ないとＨＣ、ＣＯ及びＮＯx の浄化率
が低下し、１０ｇ／１２０ｇより多く担持しても効果が
飽和するとともにコストの増大を招く。なお第２粉末に
は、ＰｔとともにＰｄを担持させることもできる。
【００１７】ＮＯx 吸蔵材としては、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属及び希土類金属から選ばれる少なくとも
一種の元素を用いることができる。アルカリ金属として
はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカ
リ土類金属とは周期表２Ａ族元素をいい、マグネシウム
（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。また希土類金属
としてはランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセ
オジム（Ｐｒ）などが挙げられる。
ルカリ土類金属及び希土類金属から選ばれる少なくとも
一種の元素を用いることができる。アルカリ金属として
はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム
（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカ
リ土類金属とは周期表２Ａ族元素をいい、マグネシウム
（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。また希土類金属
としてはランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセ
オジム（Ｐｒ）などが挙げられる。
【００１８】このＮＯx 吸蔵材の第２粉末中の担持量と
しては、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．０５〜０．５モ
ルの範囲が望ましい。ＮＯx 吸蔵材の担持量が０．０５
モル／１２０ｇより少ないとＮＯx 浄化率が低下し、
０．５モル／１２０ｇより多く担持しても効果が飽和す
る。第１粉末と第２粉末の混合比は、ＲｈとＰｔの重量
比換算で第１粉末：第２粉末＝０．０５：１〜１：１の
範囲が好ましい。また多孔質粒子として第１粉末と第２
粉末ともにアルミナを用いた場合には、アルミナの重量
比換算で第１粉末：第２粉末＝０．１：１〜２：１の範
囲が好ましい。これらの範囲から外れると、上記したＲ
ｈ及びＰｔの過不足の場合と同様の不具合が発生する場
合がある。
しては、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．０５〜０．５モ
ルの範囲が望ましい。ＮＯx 吸蔵材の担持量が０．０５
モル／１２０ｇより少ないとＮＯx 浄化率が低下し、
０．５モル／１２０ｇより多く担持しても効果が飽和す
る。第１粉末と第２粉末の混合比は、ＲｈとＰｔの重量
比換算で第１粉末：第２粉末＝０．０５：１〜１：１の
範囲が好ましい。また多孔質粒子として第１粉末と第２
粉末ともにアルミナを用いた場合には、アルミナの重量
比換算で第１粉末：第２粉末＝０．１：１〜２：１の範
囲が好ましい。これらの範囲から外れると、上記したＲ
ｈ及びＰｔの過不足の場合と同様の不具合が発生する場
合がある。
【００１９】なお、少なくとも第１粉末においては、多
孔質粒子にＲｈとともにＦｅ，Ｎｉ及びＣｏから選ばれ
る遷移金属を担持させることが好ましい。この遷移金属
により、排ガス中のＣＯと水との水性ガスシフト反応が
生じ、発生した水素ガスによりＮＯx が還元されるとい
う格別な効果が生まれる。したがってＮＯx 浄化率が一
層向上する。
孔質粒子にＲｈとともにＦｅ，Ｎｉ及びＣｏから選ばれ
る遷移金属を担持させることが好ましい。この遷移金属
により、排ガス中のＣＯと水との水性ガスシフト反応が
生じ、発生した水素ガスによりＮＯx が還元されるとい
う格別な効果が生まれる。したがってＮＯx 浄化率が一
層向上する。
【００２０】この遷移金属は、第２粉末の多孔質粒子に
担持することもできるが、第１粉末の多孔質粒子にＲｈ
とともに担持することが好ましい。この遷移金属の担持
量は、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．０１〜０．５モル
の範囲とすることが望ましい。遷移金属の担持量が０．
０１モル／１２０ｇより少ないと担持した効果が現れ
ず、０．５モル／１２０ｇより多く担持しても効果が飽
和するとともに貴金属の作用を低下させる。
担持することもできるが、第１粉末の多孔質粒子にＲｈ
とともに担持することが好ましい。この遷移金属の担持
量は、多孔質粒子１２０ｇ当たり０．０１〜０．５モル
の範囲とすることが望ましい。遷移金属の担持量が０．
０１モル／１２０ｇより少ないと担持した効果が現れ
ず、０．５モル／１２０ｇより多く担持しても効果が飽
和するとともに貴金属の作用を低下させる。
【００２１】なお、遷移金属を担持した多孔質粒子に
は、さらにＳｉ及びＭｇの少なくとも一方からなる助触
媒を担持することも好ましい。この助触媒を担持するこ
とにより、水素生成反応が促進される効果が加わる。こ
の助触媒の担持量としては、多孔質粒子１２０ｇ当たり
０．０１〜０．５モルの範囲とすることが望ましい。助
触媒の担持量が０．０１モル／１２０ｇより少ないと担
持した効果が現れず、０．５モル／１２０ｇより多く担
持しても効果が飽和する。
は、さらにＳｉ及びＭｇの少なくとも一方からなる助触
媒を担持することも好ましい。この助触媒を担持するこ
とにより、水素生成反応が促進される効果が加わる。こ
の助触媒の担持量としては、多孔質粒子１２０ｇ当たり
０．０１〜０．５モルの範囲とすることが望ましい。助
触媒の担持量が０．０１モル／１２０ｇより少ないと担
持した効果が現れず、０．５モル／１２０ｇより多く担
持しても効果が飽和する。
【００２２】第１粉末と第２粉末の混合物から排ガス浄
化用触媒を形成するには、混合物を定法によりペレット
化してペレット触媒とすることができる。また混合物を
主成分とするスラリーを、コーディエライトや金属箔か
らなるハニカム担体にコートし焼成してモノリス触媒と
することもできる。請求項２に記載の本発明の浄化方法
では、酸素過剰のリーン雰囲気において第２粉末のＰｔ
によりＮＯが酸化されてＮＯx となり、Ｐｔと近接担持
されたＮＯ x 吸蔵材にＮＯx が速やかに吸蔵される。こ
こでＰｔはＲｈと分離担持されているため、Ｐｔの酸化
能が阻害されるのが防止され、ＮＯは円滑にＮＯx とな
る。またＮＯx 吸蔵材はＲｈと分離担持されているの
で、ＮＯx 吸蔵能の低下が防止されている。したがって
ＮＯx はＮＯx 吸蔵材に円滑に吸蔵され、外部への放出
が防止されている。また排ガス中のＨＣ及びＣＯは、Ｐ
ｔ及びＲｈの触媒作用により存在する過剰の酸素と反応
して容易に酸化浄化される。
化用触媒を形成するには、混合物を定法によりペレット
化してペレット触媒とすることができる。また混合物を
主成分とするスラリーを、コーディエライトや金属箔か
らなるハニカム担体にコートし焼成してモノリス触媒と
することもできる。請求項２に記載の本発明の浄化方法
では、酸素過剰のリーン雰囲気において第２粉末のＰｔ
によりＮＯが酸化されてＮＯx となり、Ｐｔと近接担持
されたＮＯ x 吸蔵材にＮＯx が速やかに吸蔵される。こ
こでＰｔはＲｈと分離担持されているため、Ｐｔの酸化
能が阻害されるのが防止され、ＮＯは円滑にＮＯx とな
る。またＮＯx 吸蔵材はＲｈと分離担持されているの
で、ＮＯx 吸蔵能の低下が防止されている。したがって
ＮＯx はＮＯx 吸蔵材に円滑に吸蔵され、外部への放出
が防止されている。また排ガス中のＨＣ及びＣＯは、Ｐ
ｔ及びＲｈの触媒作用により存在する過剰の酸素と反応
して容易に酸化浄化される。
【００２３】そしてストイキ〜リッチ雰囲気において、
ＮＯx 吸蔵材からＮＯx が放出され、放出されたＮＯx
はＰｔ及びＲｈの触媒作用により排ガス中のＨＣ及びＣ
Ｏと反応してＮ2 となって還元浄化される。このとき、
Ｐｔに粒成長が生じて還元能が低下していたとしても、
ＲｈはＮＯx の還元能に優れているためＮＯx は円滑に
還元浄化される。
ＮＯx 吸蔵材からＮＯx が放出され、放出されたＮＯx
はＰｔ及びＲｈの触媒作用により排ガス中のＨＣ及びＣ
Ｏと反応してＮ2 となって還元浄化される。このとき、
Ｐｔに粒成長が生じて還元能が低下していたとしても、
ＲｈはＮＯx の還元能に優れているためＮＯx は円滑に
還元浄化される。
【００２４】
【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） ＜第１粉末の調製＞平均粒径５μｍのアルミナ粉末に所
定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、１１
０℃で３時間乾燥後、２５０℃で２時間焼成してＲｈを
担持した。Ｒｈの担持量は、アルミナ粉末１２０ｇ当た
り０．１ｇ、０．５ｇ、１．０ｇ及び２．０ｇの４水準
選んで、４種類の第１粉末を調製した。
的に説明する。 （実施例１） ＜第１粉末の調製＞平均粒径５μｍのアルミナ粉末に所
定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸させ、１１
０℃で３時間乾燥後、２５０℃で２時間焼成してＲｈを
担持した。Ｒｈの担持量は、アルミナ粉末１２０ｇ当た
り０．１ｇ、０．５ｇ、１．０ｇ及び２．０ｇの４水準
選んで、４種類の第１粉末を調製した。
【００２５】＜第２粉末の調製＞平均粒径５μｍのアル
ミナ粉末に所定濃度の酢酸バリウム水溶液の所定量を含
浸させ、１１０℃で３時間乾燥後、５００℃で２時間焼
成しＢａを担持した。Ｂａの担持量は、アルミナ粉末１
２０ｇ当たり０．４モルである。次に、上記で得られた
Ｂａ担持アルミナ粉末を、濃度１５ｇ／Ｌの重炭酸アン
モニウム水溶液に含浸させ、１１０℃で３時間乾燥し
た。これによりＢａは炭酸バリウムとなってアルミナ粉
末に均一に担持された。
ミナ粉末に所定濃度の酢酸バリウム水溶液の所定量を含
浸させ、１１０℃で３時間乾燥後、５００℃で２時間焼
成しＢａを担持した。Ｂａの担持量は、アルミナ粉末１
２０ｇ当たり０．４モルである。次に、上記で得られた
Ｂａ担持アルミナ粉末を、濃度１５ｇ／Ｌの重炭酸アン
モニウム水溶液に含浸させ、１１０℃で３時間乾燥し
た。これによりＢａは炭酸バリウムとなってアルミナ粉
末に均一に担持された。
【００２６】このＢａ／アルミナ粉末に、所定濃度のジ
ニトロジアンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、
１１０℃で３時間乾燥後２５０℃で２時間乾燥してＰｔ
を担持した。Ｐｔの担持量はアルミナ粉末１２０ｇ当た
り２．０ｇである。これにより第２粉末が調製された。 ＜触媒の調製＞それぞれの第１粉末と第２粉末を重量比
で等量均一に混合し、定法でペレット化して、４種類の
ペレット触媒を調製した。このペレット触媒の模式的な
構成説明図を図１に示す。
ニトロジアンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、
１１０℃で３時間乾燥後２５０℃で２時間乾燥してＰｔ
を担持した。Ｐｔの担持量はアルミナ粉末１２０ｇ当た
り２．０ｇである。これにより第２粉末が調製された。 ＜触媒の調製＞それぞれの第１粉末と第２粉末を重量比
で等量均一に混合し、定法でペレット化して、４種類の
ペレット触媒を調製した。このペレット触媒の模式的な
構成説明図を図１に示す。
【００２７】＜評価試験＞得られた各ペレット触媒を評
価試験装置内にそれぞれ配置し、表１に示すモデルガス
を通過させた。つまりリッチモデルガスとリーンモデル
ガスを、それぞれ入りガス温度３５０℃で、２分間毎に
交互に２リットル／ｍｉｎの条件で流し、その時の触媒
入りガス中のＮＯ濃度と触媒出ガス中のＮＯ濃度の差か
ら、それぞれの触媒についてＮＯの過渡浄化率を測定し
た。結果を図２に示す。
価試験装置内にそれぞれ配置し、表１に示すモデルガス
を通過させた。つまりリッチモデルガスとリーンモデル
ガスを、それぞれ入りガス温度３５０℃で、２分間毎に
交互に２リットル／ｍｉｎの条件で流し、その時の触媒
入りガス中のＮＯ濃度と触媒出ガス中のＮＯ濃度の差か
ら、それぞれの触媒についてＮＯの過渡浄化率を測定し
た。結果を図２に示す。
【００２８】
【表１】 また表２に示す耐久モデルガスを、リッチ１分間−リー
ン４分間で切り換えながら、入りガス温度８００℃で１
０時間流す耐久試験を行った。その後上記と同様にして
過渡ＮＯ浄化率を測定し、この結果を図３に示す。
ン４分間で切り換えながら、入りガス温度８００℃で１
０時間流す耐久試験を行った。その後上記と同様にして
過渡ＮＯ浄化率を測定し、この結果を図３に示す。
【００２９】
【表２】 （実施例２）アルミナ粉末の代わりに平均粒径５μｍの
ジルコニア粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、４種類の第１粉末を調製した。そして実施例１と同
様の第２粉末と混合し、同様に４種類のペレット触媒を
調製した。
ジルコニア粉末を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、４種類の第１粉末を調製した。そして実施例１と同
様の第２粉末と混合し、同様に４種類のペレット触媒を
調製した。
【００３０】得られた実施例２のペレット触媒２．０ｇ
を用いて、初期と耐久後のＮＯ浄化率を実施例１と同様
に測定し、結果を図２及び図３に示す。 （比較例）図４に本比較例の排ガス浄化用触媒の模式的
構成説明図を示す。平均粒径５μｍのアルミナ粉末に所
定濃度の酢酸バリウム水溶液の所定量を含浸させ、１１
０℃で３時間乾燥後、５００℃で２時間焼成しＢａを担
持した。Ｂａの担持量は、アルミナ粉末１２０ｇ当たり
０．２モルである。
を用いて、初期と耐久後のＮＯ浄化率を実施例１と同様
に測定し、結果を図２及び図３に示す。 （比較例）図４に本比較例の排ガス浄化用触媒の模式的
構成説明図を示す。平均粒径５μｍのアルミナ粉末に所
定濃度の酢酸バリウム水溶液の所定量を含浸させ、１１
０℃で３時間乾燥後、５００℃で２時間焼成しＢａを担
持した。Ｂａの担持量は、アルミナ粉末１２０ｇ当たり
０．２モルである。
【００３１】次に、上記で得られたＢａ担持アルミナ粉
末を、濃度１５ｇ／Ｌの重炭酸アンモニウム水溶液に含
浸させ、１１０℃で３時間乾燥した。これによりＢａは
炭酸バリウムとなってアルミナ粉末に均一に担持され
た。このＢａ／アルミナ粉末に、所定濃度のジニトロジ
アンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、１１０℃
で３時間乾燥後２５０℃で２時間乾燥してＰｔを担持し
た。Ｐｔの担持量はアルミナ粉末１２０ｇ当たり１．０
ｇである。
末を、濃度１５ｇ／Ｌの重炭酸アンモニウム水溶液に含
浸させ、１１０℃で３時間乾燥した。これによりＢａは
炭酸バリウムとなってアルミナ粉末に均一に担持され
た。このＢａ／アルミナ粉末に、所定濃度のジニトロジ
アンミン白金硝酸水溶液の所定量を含浸させ、１１０℃
で３時間乾燥後２５０℃で２時間乾燥してＰｔを担持し
た。Ｐｔの担持量はアルミナ粉末１２０ｇ当たり１．０
ｇである。
【００３２】次に、得られたＰｔ担持Ｂａ／アルミナ粉
末に所定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸さ
せ、１１０℃で３時間乾燥後、２５０℃で２時間焼成し
てＲｈを担持した。Ｒｈの担持量は、アルミナ粉末１２
０ｇ当たり０．０５ｇ、０．２５ｇ、０．５ｇ及び１．
０ｇの４水準選んで、４種類の触媒粉末を調製した。そ
して定法によりそれぞれの触媒粉末をペレット化し、４
種類のペレット触媒を調製した。得られた比較例のペレ
ット触媒について、初期と耐久後のＮＯ浄化率を実施例
１と同様に測定し、結果を図２及び図３に示す。
末に所定濃度の硝酸ロジウム水溶液の所定量を含浸さ
せ、１１０℃で３時間乾燥後、２５０℃で２時間焼成し
てＲｈを担持した。Ｒｈの担持量は、アルミナ粉末１２
０ｇ当たり０．０５ｇ、０．２５ｇ、０．５ｇ及び１．
０ｇの４水準選んで、４種類の触媒粉末を調製した。そ
して定法によりそれぞれの触媒粉末をペレット化し、４
種類のペレット触媒を調製した。得られた比較例のペレ
ット触媒について、初期と耐久後のＮＯ浄化率を実施例
１と同様に測定し、結果を図２及び図３に示す。
【００３３】（評価）図２及び図３より、比較例ではＲ
ｈの担持量が増えるに従ってＮＯ浄化率が低下している
のに対し、実施例１及び実施例２ではＲｈの担持量が増
えるにつれてＮＯ浄化率が向上している。これはＲｈを
Ｐｔと分離担持した効果であることが明らかである。
ｈの担持量が増えるに従ってＮＯ浄化率が低下している
のに対し、実施例１及び実施例２ではＲｈの担持量が増
えるにつれてＮＯ浄化率が向上している。これはＲｈを
Ｐｔと分離担持した効果であることが明らかである。
【００３４】また、第１粉末の多孔質粒子として、アル
ミナ粉末よりもジルコニア粉末の方がやや高いＮＯ浄化
率を示していることもわかる。そして図３の方が差は小
さいものの、上記傾向は図２及び図３とも同様であり、
本実施例の排ガス浄化用触媒は初期、耐久後ともに高い
ＮＯ浄化率を示すことが明らかである。
ミナ粉末よりもジルコニア粉末の方がやや高いＮＯ浄化
率を示していることもわかる。そして図３の方が差は小
さいものの、上記傾向は図２及び図３とも同様であり、
本実施例の排ガス浄化用触媒は初期、耐久後ともに高い
ＮＯ浄化率を示すことが明らかである。
【００３５】なお、上記実施例ではペレット触媒につい
て述べたが、コーディエライトや金属箔からなるハニカ
ム担体に第１粉末と第２粉末の混合粉末を主とするコー
ト層を形成したモノリス触媒としても、上記ペレット触
媒と同様の作用効果が奏されることはいうまでもない。
て述べたが、コーディエライトや金属箔からなるハニカ
ム担体に第１粉末と第２粉末の混合粉末を主とするコー
ト層を形成したモノリス触媒としても、上記ペレット触
媒と同様の作用効果が奏されることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、初期、耐久後ともに高いＮＯx浄化能を示し、高
い耐久性を有している。また本発明の排ガス浄化方法に
よれば、ＮＯの酸化によるＮＯx の生成と、そのＮＯx
のＮＯx 吸蔵材への吸蔵、及びＮＯx 吸蔵材から放出さ
れたＮＯx の還元とが円滑に進行し、初期から耐久後ま
で高いＮＯx 浄化性能を確保することができる。
れば、初期、耐久後ともに高いＮＯx浄化能を示し、高
い耐久性を有している。また本発明の排ガス浄化方法に
よれば、ＮＯの酸化によるＮＯx の生成と、そのＮＯx
のＮＯx 吸蔵材への吸蔵、及びＮＯx 吸蔵材から放出さ
れたＮＯx の還元とが円滑に進行し、初期から耐久後ま
で高いＮＯx 浄化性能を確保することができる。
【図１】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の模式的
構成説明図である。
構成説明図である。
【図２】Ｒｈ担持量と初期ＮＯ浄化率の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図３】Ｒｈ担持量と耐久後ＮＯ浄化率の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】比較例の排ガス浄化用触媒の模式的拡大説明図
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 多孔質粒子にＲｈを担持した第１粉末
と、多孔質粒子にＰｔとＮＯx 吸蔵材を担持した第２粉
末とを混在してなることを特徴とする排ガス浄化用触
媒。 - 【請求項２】 多孔質粒子にＲｈを担持した第１粉末と
多孔質粒子にＰｔとＮＯx 吸蔵材を担持した第２粉末と
を混在してなる触媒を排ガス中に配置し、酸素過剰のリ
ーン雰囲気において該ＮＯx 吸蔵材にＮＯx を吸蔵し、
一時的にストイキ〜リッチ雰囲気に変化させることによ
り該ＮＯx 吸蔵材から放出されるＮＯ x を還元して浄化
することを特徴とする排ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15224596A JP3741292B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15224596A JP3741292B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10356A true JPH10356A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3741292B2 JP3741292B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=15536277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15224596A Expired - Lifetime JP3741292B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3741292B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286462A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-27 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
| WO2002066153A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for hydrogen generation and catalyst for purification of exhaust gas |
| US6461579B1 (en) | 1997-12-08 | 2002-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas and exhaust gas purifying method |
| US6806225B1 (en) | 1998-06-30 | 2004-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for exhaust gas purification, process for producing the same, and method of purifying exhaust gas |
| JP2018038974A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 株式会社豊田中央研究所 | ＮＯｘ浄化用触媒及びそれを用いたＮＯｘ浄化方法 |
| US11020277B2 (en) | 2008-05-30 | 2021-06-01 | Kci Licensing, Inc. | Reduced-pressure, compression systems and apparatuses for use on a curved body part |
| US11426165B2 (en) | 2008-05-30 | 2022-08-30 | Kci Licensing, Inc. | Reduced-pressure, linear wound closing bolsters and systems |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15224596A patent/JP3741292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10286462A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-27 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒 |
| US6461579B1 (en) | 1997-12-08 | 2002-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas and exhaust gas purifying method |
| US6806225B1 (en) | 1998-06-30 | 2004-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for exhaust gas purification, process for producing the same, and method of purifying exhaust gas |
| WO2002066153A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for hydrogen generation and catalyst for purification of exhaust gas |
| US7220702B2 (en) | 2001-02-19 | 2007-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification catalyst |
| US7229947B2 (en) | 2001-02-19 | 2007-06-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for hydrogen generation and catalyst for purifying of exhaust gas |
| US11413193B2 (en) | 2008-05-30 | 2022-08-16 | Kci Licensing, Inc. | Dressing assemblies for wound treatment using reduced pressure |
| US11020277B2 (en) | 2008-05-30 | 2021-06-01 | Kci Licensing, Inc. | Reduced-pressure, compression systems and apparatuses for use on a curved body part |
| US11382796B2 (en) | 2008-05-30 | 2022-07-12 | Kci Licensing, Inc. | Reduced-pressure surgical wound treatment systems and methods |
| US11419768B2 (en) | 2008-05-30 | 2022-08-23 | Kci Licensing, Inc. | Reduced pressure, compression systems and apparatuses for use on joints |
| US11426165B2 (en) | 2008-05-30 | 2022-08-30 | Kci Licensing, Inc. | Reduced-pressure, linear wound closing bolsters and systems |
| US11793679B2 (en) | 2008-05-30 | 2023-10-24 | Kci Licensing, Inc. | Super-absorbent, reduced-pressure wound dressing and systems |
| US11969319B2 (en) | 2008-05-30 | 2024-04-30 | Solventum Intellectual Properties Company | Reduced-pressure, compression systems and apparatuses for use on a curved body part |
| JP2018038974A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | 株式会社豊田中央研究所 | ＮＯｘ浄化用触媒及びそれを用いたＮＯｘ浄化方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3741292B2 (ja) | 2006-02-01 |
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