JPH1099686A - Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification method - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification method

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JPH1099686A
JPH1099686A JP8256730A JP25673096A JPH1099686A JP H1099686 A JPH1099686 A JP H1099686A JP 8256730 A JP8256730 A JP 8256730A JP 25673096 A JP25673096 A JP 25673096A JP H1099686 A JPH1099686 A JP H1099686A
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JP
Japan
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exhaust gas
catalyst
gas purifying
solution
producing
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JP8256730A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Yamada
啓司 山田
Akihide Takami
明秀 高見
Hideji Iwakuni
秀治 岩国
Makoto Kyogoku
誠 京極
Hirosuke Sumita
弘祐 住田
Yoko Kawakami
羊子 川上
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】直接噴射式ガソリンエンジンの排気ガスのよう
な温度が低く、流量が多く、酸素濃度が高い排気ガスを
浄化する。 【解決手段】γ−アルミナにPtを担持させてなる触媒
において、該Ptが単体として存在する割合の方が、P
tが酸化物として存在する割合よりも多くなるようにす
る。
[PROBLEMS] To purify exhaust gas having low temperature, high flow rate and high oxygen concentration, such as exhaust gas of a direct injection gasoline engine. In a catalyst in which Pt is supported on γ-alumina, the ratio of Pt present as a simple substance is higher than that of Pt.
t should be greater than the proportion present as an oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用触
媒及びその製法及び排気ガス浄化方法に関し、ディーゼ
ルエンジンや直接噴射式ガソリンエンジンのリーン燃焼
運転時の排気ガスのような温度が低く、流量が多く、酸
素濃度が高い排気ガスの浄化に特に適する発明である。
直接噴射式ディーゼルエンジンの排気ガスのような温度
が低く、流量が多く、酸素濃度が高い排気ガスの浄化に
特に適する発明である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for purifying exhaust gas, a method for producing the same, and a method for purifying exhaust gas. This invention is particularly suitable for purifying exhaust gas having a high oxygen concentration.
This invention is particularly suitable for purifying exhaust gas having low temperature, high flow rate, and high oxygen concentration, such as the exhaust gas of a direct injection diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気ガス中の炭化水素(以下、HCとい
う)、CO(一酸化炭素)及び窒素酸化物(以下、NO
xという)を浄化する触媒として、活性アルミナにPt
とPdとRhとを担持させてなるものは一般に知られて
いる(特開昭62−68542号公報参照)。すなわ
ち、この公報で提案されている技術は、PdとRhとを
含有する触媒層が担体における排気流れ方向の前側に、
PtとRhとを含有する触媒層が後側になるように配置
することにより、触媒の耐毒性を高めながら、低温活性
に優れたPdと高温活性に優れたPtとによって、触媒
性能の向上を図ろうとするものである。
2. Description of the Related Art Hydrocarbon (hereinafter referred to as HC), CO (carbon monoxide) and nitrogen oxide (hereinafter referred to as NO) in exhaust gas.
x) as a catalyst for purifying Pt on activated alumina
A material carrying Pd and Rh is generally known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-68542). That is, the technique proposed in this publication is that a catalyst layer containing Pd and Rh is provided on the front side of the carrier in the exhaust flow direction,
By arranging the catalyst layer containing Pt and Rh on the rear side, the catalyst performance is improved by Pd having excellent low-temperature activity and Pt having excellent high-temperature activity while increasing the toxicity of the catalyst. It is what we are trying to figure out.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、単に活性種と
してPtとPdとを組み合わせただけでは、例えば10
0〜140℃という低温で且つ高酸素濃度下では、排気
ガス中のHC、CO及びNOxを充分に浄化することは
できない。SV(空間速度)が高い場合にはその傾向が
顕著になる。すなわち、A/F=40〜100で運転さ
れる上記直接噴射式ディーゼルエンジンの排気ガスの場
合、その温度はλ=1で運転されるガソリンエンジンの
排気ガスに比べて200℃程度低くなり、触媒を排気マ
ニホールドに直結した場合でも、触媒入口の排気ガス温
度はアイドル運転時には130℃程度にしかならず、従
来の触媒ではこのような低温の排気ガスを浄化すること
はできない。しかも、直接噴射式ガソリンエンジンの排
気ガスには、化学的に安定なアロマ成分やパラフィンが
多くなるから、酸化分解し難い、という問題もある。
However, simply combining Pt and Pd as active species, for example, requires
At a low temperature of 0 to 140 ° C. and a high oxygen concentration, HC, CO and NOx in the exhaust gas cannot be sufficiently purified. When the SV (space velocity) is high, the tendency becomes remarkable. That is, in the case of the exhaust gas of the direct injection type diesel engine operated at A / F = 40 to 100, the temperature becomes lower than that of the gasoline engine operated at λ = 1 by about 200 ° C. Even when the exhaust gas is directly connected to the exhaust manifold, the exhaust gas temperature at the catalyst inlet is only about 130 ° C. during the idling operation, and the conventional catalyst cannot purify such low-temperature exhaust gas. In addition, the exhaust gas of the direct injection gasoline engine has a problem that it is difficult to oxidatively decompose because the chemically stable aroma component and paraffin are increased.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のPt
を母材に担持させた触媒について研究を進めた結果、こ
の触媒ではPtは酸化物の皮膜を形成して母材に担持さ
れている量が多いが、これをPt単体の形にすると、触
媒の低温活性が向上することを見出だし、本発明を完成
するに至ったものである。
The present inventor has proposed a conventional Pt.
As a result of research on a catalyst in which Pt was supported on a base material, the amount of Pt formed on the base material by forming an oxide film was large in this catalyst. Have been found to improve the low-temperature activity, and have completed the present invention.

【0005】すなわち、この出願の発明は、Ptを活性
種として有する排気ガス浄化用触媒において、上記Pt
が酸化皮膜のない単体として存在する割合の方が、上記
Ptが酸化皮膜を形成して酸化物として存在する割合よ
りも多いことを特徴とし、その低温活性が優れている。
その理由は次のように考えられる。
That is, the invention of this application relates to an exhaust gas purifying catalyst having Pt as an active species.
Is characterized in that the ratio of Pt present as a simple substance without an oxide film is higher than the ratio of Pt forming an oxide film and existing as an oxide, and its low-temperature activity is excellent.
The reason is considered as follows.

【0006】触媒活性種としてのPtが酸化物の形で存
在する場合は、該Ptに化合しているO(酸素)が加熱
によって活性化して、あるいは排気ガス中の酸素がPt
酸化物等に吸着して活性化して、HC等の酸化が進行す
るものと考えられるが、低温では活性の向上に限界があ
る。これに対して、Ptが単体として存在する場合、こ
のPt単体に排気ガス中の酸素が解離吸着し、これが排
気ガス中のHCやCOの酸化に寄与することになると考
えられるが、単体のPtはPt酸化物に比べて、酸素が
解離吸着し易く、また、この吸着したOはPt酸化物の
Oとは違ってPtとの結合が弱いから脱離しやすい。こ
のため、Ptが単体として、つまりPtの表面が酸化皮
膜のない金属状態で存在する割合が多い当該発明の触媒
では低温活性が優れている、と考えられるものである。
When Pt as a catalytically active species is present in the form of an oxide, O (oxygen) combined with the Pt is activated by heating, or oxygen in the exhaust gas becomes Pt.
It is considered that the catalyst is adsorbed and activated by an oxide or the like, and oxidation of HC or the like proceeds, but there is a limit to the improvement of the activity at a low temperature. On the other hand, when Pt exists as a simple substance, it is considered that oxygen in the exhaust gas is dissociated and adsorbed to the simple Pt, and this contributes to the oxidation of HC and CO in the exhaust gas. Is more easily dissociated and adsorbed than Pt oxide, and the adsorbed O has a weaker bond with Pt unlike O of Pt oxide, and thus is easily desorbed. Therefore, it is considered that the catalyst of the present invention, in which Pt is used alone, that is, the surface of Pt exists in a metal state without an oxide film in many cases, has excellent low-temperature activity.

【0007】当該触媒において、活性種としてPtを採
用したのは、該Ptが低温活性に優れているからである
が、このPtにPdを組み合わせると、排気ガス中のH
CをPdに吸着させてPtによって酸化させることがで
き、当該触媒の低温活性の向上にさらに有利になる。
The reason why Pt is used as an active species in the catalyst is that Pt is excellent in low-temperature activity. When Pt is combined with Pd, Ht in exhaust gas is reduced.
C can be adsorbed on Pd and oxidized by Pt, which is further advantageous for improving the low-temperature activity of the catalyst.

【0008】この出願の他の発明は、上述の如きPtが
単体として存在する割合が高い排気ガス浄化用触媒の製
法であって、Ptを含有するPt溶液を母材に付着させ
て焼成することによってPtを該母材に担持させた後
に、非酸化性雰囲気において200℃〜500℃の温度
に加熱する熱処理を施すことによって、上記母材に担持
されたPtの酸化皮膜の一部を、Ptが単体として存在
する割合の方が酸化物として存在する割合よりも多くな
るように、Pt単体に還元することを特徴とするもので
ある。
Another invention of this application is a method for producing an exhaust gas purifying catalyst in which Pt as a single substance is present in a high proportion as described above, wherein a Pt-containing Pt solution is adhered to a base material and calcined. After supporting Pt on the base material by Pt, a heat treatment of heating to a temperature of 200 ° C. to 500 ° C. in a non-oxidizing atmosphere is performed, so that a part of the Pt oxide film supported on the base material is Pt. Is reduced to Pt alone such that the proportion of the element present as an element is higher than the percentage of the element present as an oxide.

【0009】この製法においては、Ptは上記焼成によ
って表面に酸化皮膜を形成したものの割合が多くなる
が、その後の非酸化性雰囲気で200℃以上の温度に加
熱されることによって、該Pt酸化皮膜が加熱分解して
Pt単体が生成することになる。ここでいう非酸化性雰
囲気は、還元性雰囲気を含み、また、真空雰囲気、不活
性ガス雰囲気であってもよい。加熱温度を200℃以上
とするのは、Pt酸化物を分解するためにはその程度の
温度が必要となるからである。加熱温度を500℃より
も高温にしてもPt単体を生成することができるが、加
熱設備が高価なものになり、好ましくない。なお、この
熱処理温度は、300℃〜500℃とする方が好まし
い。
In this production method, the proportion of Pt having an oxide film formed on the surface by the above-mentioned baking increases, but the Pt oxide film is heated to a temperature of 200 ° C. or more in a non-oxidizing atmosphere thereafter. Is thermally decomposed to generate Pt alone. The non-oxidizing atmosphere includes a reducing atmosphere, and may be a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. The heating temperature is set to 200 ° C. or higher because such a temperature is required to decompose the Pt oxide. Even if the heating temperature is higher than 500 ° C., Pt alone can be generated, but the heating equipment becomes expensive, which is not preferable. Note that the heat treatment temperature is preferably set to 300 ° C. to 500 ° C.

【0010】上記還元性雰囲気とするためのガスとして
はHCやCOを採用することができる。また、上記非酸
化性雰囲気での熱処理は5分間〜60分間行なうこと
が、Pt単体の存在割合を多くする上で好適である。5
分間未満では期待する効果を得ることが難しい。熱処理
を60分間以上行なうことも可能であるが、効果の拡大
は望めないから、生産性の上で好ましくない。
As the gas for forming the reducing atmosphere, HC or CO can be used. The heat treatment in the non-oxidizing atmosphere is preferably performed for 5 minutes to 60 minutes in order to increase the proportion of Pt alone. 5
It is difficult to obtain the expected effect in less than a minute. Although it is possible to perform the heat treatment for 60 minutes or more, it is not preferable in terms of productivity because the effect cannot be increased.

【0011】上記Pt溶液としては、ジニトロジアミン
白金(II)硝酸酸性溶液、ヘキサアンミン白金(IV)テトラ
クロライド溶液、テトラアンミン白金(II)ジクロライド
溶液、塩化白金酸等を用いることができるが、ヘキサア
ンミン白金(IV)テトラクロライド溶液や、テトラアンミ
ン白金(II)ジクロライド溶液、また塩化白金酸の場合は
塩素が活性点を被毒し活性の低下を招き易い、と推測さ
れる。
As the Pt solution, dinitrodiamineplatinum (II) nitric acid acidic solution, hexaammineplatinum (IV) tetrachloride solution, tetraammineplatinum (II) dichloride solution, chloroplatinic acid and the like can be used. In the case of a platinum (IV) tetrachloride solution, a tetraammineplatinum (II) dichloride solution, or in the case of chloroplatinic acid, it is presumed that chlorine poisons the active site and tends to lower the activity.

【0012】また、母材にPtとPdとを担持させる場
合は、上記Pt溶液としては上述の如きものを用いるこ
とができ、また、Pdを含有するPd溶液としては、ジ
ニトロジアミンパラジウム(II)硝酸酸性溶液、テトラア
ンミンパラジウム(II)ジクロライド溶液、塩化パラジウ
ム溶液、硝酸パラジウム溶液等を用いることができる
が、上記ジニトロジアミン白金(II)硝酸酸性溶液とジニ
トロジアミンパラジウム(II)硝酸酸性溶液とを組み合わ
せて、この両溶液を混合して母材に付着させることが、
触媒の低温活性を向上させる上で最も適切である。
When Pt and Pd are supported on the base material, the above-mentioned Pt solution may be used, and the Pd-containing Pd solution may be dinitrodiamine palladium (II). A nitric acid solution, a tetraamminepalladium (II) dichloride solution, a palladium chloride solution, a palladium nitrate solution, etc. can be used. By mixing these two solutions and attaching them to the base material,
Most suitable for improving the low temperature activity of the catalyst.

【0013】すなわち、ヘキサアンミン白金(IV)テトラ
クロライド溶液やテトラアンミン白金(II)ジクロライド
溶液と、ジニトロジアミンパラジウム(II)硝酸酸性溶液
とを組み合わせた場合や、ジニトロジアミン白金(II)硝
酸酸性溶液と、テトラアンミンパラジウム(II)ジクロラ
イド溶液とを組み合わせた場合には、溶液の混合時に沈
澱を生じ、Pt及びPdの分散性が低下する憾みがあ
り、また、塩化パラジウムも上記塩化白金と同様に塩素
被毒の問題があるためである。但し、上記ジニトロジア
ミン白金(II)硝酸酸性溶液と硝酸パラジウムとの組み合
わせにあっては触媒の低温活性に関しては良い結果を示
した。
That is, when a hexaammineplatinum (IV) tetrachloride solution or a tetraammineplatinum (II) dichloride solution is combined with a dinitrodiaminepalladium (II) nitric acid acidic solution, However, when combined with a tetraamminepalladium (II) dichloride solution, precipitation occurs when the solutions are mixed, and there is regret that the dispersibility of Pt and Pd is reduced. This is because of the problem of poison. However, the combination of the above-mentioned dinitrodiamineplatinum (II) nitric acid acidic solution and palladium nitrate showed good results with respect to the low-temperature activity of the catalyst.

【0014】この出願のさらに他の発明は、排気ガスと
してのNOxを、酸素濃度が3%以上の酸化性雰囲気に
おいて、還元剤と共に上述の如き排気ガス浄化用触媒に
接触させて、上記還元剤を酸化させるとともに、上記窒
素酸化物を還元分解することを特徴とする排気ガス浄化
方法である。
Still another aspect of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst as described above, wherein NOx as an exhaust gas is brought into contact with an exhaust gas purifying catalyst as described above in an oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 3% or more. And an exhaust gas purifying method characterized by oxidizing nitrogen oxides and reductively decomposing the nitrogen oxides.

【0015】ここに、上記還元剤はHCやCOであって
よく、このような還元剤が酸化することに伴って、上記
NOxの還元分解が引き起こされ、酸素濃度が3%以上
の酸化性雰囲気であっても、100℃〜140℃ぐらい
の低温で高いNOx浄化率が得られることになる。
Here, the reducing agent may be HC or CO. As the reducing agent is oxidized, reductive decomposition of the NOx is caused, and an oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 3% or more. However, a high NOx purification rate can be obtained at a low temperature of about 100 ° C. to 140 ° C.

【0016】[0016]

【発明の効果】従って、本発明によれば、Ptを活性種
として有する排気ガス浄化用触媒において、このPtが
単体として存在する割合を、Ptが酸化物として存在す
る割合よりも多くしたから、Ptの酸化触媒としての活
性が高くなって低温活性の向上が図れる。
Therefore, according to the present invention, in the exhaust gas purifying catalyst having Pt as an active species, the ratio of Pt as a simple substance is larger than the ratio of Pt as an oxide. The activity of Pt as an oxidation catalyst is increased, and the low-temperature activity can be improved.

【0017】また、上述の如きPtが単体として存在す
る割合が高い排気ガス浄化用触媒を製造するにあたり、
Ptを含有するPt溶液を母材に付着させて焼成するこ
とによってPtを該母材に担持させた後に、非酸化性雰
囲気において200℃〜500℃の温度に加熱する熱処
理を施すようにしたから、上記母材に担持されたPtの
酸化物の一部を、Ptが単体として存在する割合の方が
酸化物として存在する割合よりも多くなるように、Pt
単体に還元することができる。
In manufacturing an exhaust gas purifying catalyst having a high proportion of Pt as a single substance as described above,
Since a Pt solution containing Pt is adhered to a base material and baked, the Pt is supported on the base material, and then heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. to 500 ° C. in a non-oxidizing atmosphere. A part of the Pt oxide supported on the base material is adjusted so that the ratio of Pt as a simple substance is higher than the ratio of Pt as an oxide.
It can be reduced to a single substance.

【0018】また、排気ガスとしてのNOxを、酸素濃
度が3%以上の酸化性雰囲気において、還元剤と共に上
述の如き排気ガス浄化用触媒に接触させるようにした排
気ガス浄化方法によれば、上記還元剤の酸化を利用し
て、NOxの還元分解を引き起こし、低温且つ高酸素濃
度雰囲気下にあっても、NOxを効率良く分解浄化する
ことができる。
Further, according to the exhaust gas purifying method, NOx as the exhaust gas is brought into contact with the exhaust gas purifying catalyst together with the reducing agent in an oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 3% or more. By utilizing the oxidation of the reducing agent, reductive decomposition of NOx is caused, and NOx can be efficiently decomposed and purified even in a low-temperature and high-oxygen-concentration atmosphere.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本件の触媒は、ハニカム担体に担
持され、この担体は直接噴射式ガソリンエンジンの排気
マニホールド近傍の排気通路に配置される。直接噴射式
ガソリンエンジンは、空燃比をλ=1からA/F=40
〜10ぐらいまで調整可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The catalyst of the present invention is supported on a honeycomb carrier, and this carrier is disposed in an exhaust passage near an exhaust manifold of a direct injection gasoline engine. In a direct injection gasoline engine, the air-fuel ratio is increased from λ = 1 to A / F = 40.
It can be adjusted from about 10 to about 10.

【0020】<触媒の調製> −実施例− 活性アルミナとしてのγ−アルミナに水和アルミナを1
0wt%加えてスラリーをつくり、コージェライト製の
ハニカム担体にウォッシュコートし、大気中において5
00℃で2時間の焼成を行なった。そして、ジニトロジ
アミン白金(II)硝酸酸性溶液の所定量(Ptがγ−アル
ミナの3.6wt%となる量)とジニトロジアミンパラ
ジウム(II)硝酸酸性溶液の所定量(Pdがγ−アルミナ
の2.2wt%となる量)とを混合し、これを上記ハニ
カム担体のウォッシュコート層に含浸させ、150℃で
1時間乾燥させた後、大気中において500℃で2時間
の焼成を行なうことによってハニカム触媒を得た。
<Preparation of Catalyst> -Example- 1 hydrated alumina was added to γ-alumina as activated alumina.
A slurry is prepared by adding 0 wt%, wash-coated on a honeycomb carrier made of cordierite,
The firing was performed at 00 ° C. for 2 hours. Then, a predetermined amount of the dinitrodiamineplatinum (II) nitric acid acidic solution (an amount at which Pt becomes 3.6 wt% of γ-alumina) and a predetermined amount of the dinitrodiaminepalladium (II) nitric acid acidic solution (Pd is 2% of γ-alumina) .2 wt%), impregnated into the above-mentioned wash coat layer of the honeycomb carrier, dried at 150 ° C. for 1 hour, and then fired at 500 ° C. for 2 hours in the air to obtain a honeycomb. A catalyst was obtained.

【0021】上記ハニカム触媒に次の還元性ガス(A/
F=14.5に相当する)をSV=110000/hで
流しながら、400℃で1時間の熱処理を施すことによ
って目的とする排気ガス浄化用触媒を得た。
The following reducing gas (A / A
(Corresponding to F = 14.5) at SV = 110,000 / h, and a heat treatment at 400 ° C. for 1 hour to obtain a target exhaust gas purifying catalyst.

【0022】HC;1700ppmC,CO;0.8
%,NO;0.1%,H2 ;0.27%,O2 ;0.5
%,CO2 ;13.7%,残部N2
HC: 1700 ppmC, CO: 0.8
%, NO; 0.1%, H 2 ; 0.27%, O 2 ; 0.5
%, CO 2 ; 13.7%, balance N 2

【0023】−比較例1− 実施例と同様にして調製したハニカム触媒(還元性ガス
中での熱処理無し)を比較例1の触媒とした。
Comparative Example 1 A honeycomb catalyst prepared in the same manner as in Example (without heat treatment in a reducing gas) was used as a catalyst of Comparative Example 1.

【0024】−比較例2− 実施例と同様にして調製したハニカム触媒に、還元性ガ
ス中での熱処理の代わりに、大気中において400℃で
1時間の熱処理を施すことによって、目的とする比較例
2の触媒を得た。
Comparative Example 2 A honeycomb catalyst prepared in the same manner as in the example was subjected to a heat treatment at 400 ° C. for one hour in the air instead of a heat treatment in a reducing gas, thereby obtaining an objective comparative catalyst. The catalyst of Example 2 was obtained.

【0025】<触媒の評価> −低温活性について− 上記実施例及び比較例の各触媒について、ライトオフ性
能、すなわち、HCの浄化に関するT−50(50%の
浄化率が得られる排気ガス温度(触媒入口での温度))
をリグテストで評価した。テスト用のガスの組成は次の
通りであり、直接噴射式ガソリンエンジンの排気ガスを
模したものである(A/F=40に相当する)。
<Evaluation of Catalyst> -Low Temperature Activity- For each of the catalysts of the above Examples and Comparative Examples, the light-off performance, that is, T-50 relating to HC purification (exhaust gas temperature at which a purification rate of 50% is obtained ( Temperature at the catalyst inlet))
Was evaluated by a rig test. The composition of the test gas is as follows and simulates the exhaust gas of a direct injection gasoline engine (corresponding to A / F = 40).

【0026】HC;4000ppmC,CO;0.14
%,NO;250ppm,O2 ;17%,CO2 ;9
%,H2 ;0.07%,残部N2 テストガスはSV=110000/hで触媒に流した。
HC: 4000 ppm C, CO; 0.14
%, NO; 250 ppm, O 2 ; 17%, CO 2 ;
%, H 2 ; 0.07%, balance N 2 test gas was passed through the catalyst at SV = 110,000 / h.

【0027】テスト結果は図1に示されている。同図に
よれば、還元性雰囲気で熱処理を施した実施例の触媒で
はT−50の温度が比較例1に比べて15℃程度低くな
っている。これに対して、大気中で熱処理を施した比較
例2の触媒は未処理の比較例1に比べてライトオフ性能
が低下している。
The test results are shown in FIG. According to the figure, the temperature of T-50 is about 15 ° C. lower than that of Comparative Example 1 in the catalyst of the example subjected to the heat treatment in the reducing atmosphere. On the other hand, the catalyst of Comparative Example 2 subjected to the heat treatment in the atmosphere has a lower light-off performance than the untreated Comparative Example 1.

【0028】−NOx浄化率について− また、上記低温活性の評価の場合と同じ条件のリグテス
トによって上記実施例及び比較例の各触媒のNOx浄化
率を測定したところ、図2に示す結果が得られた。この
テストでの触媒直前の排気ガス温度は130℃である。
同図によれば、実施例の触媒は比較例の各触媒に比べて
NOx浄化率が格段に高くなっている。
-Regarding NOx purification rate-Further, when the NOx purification rates of the respective catalysts of the above-mentioned Examples and Comparative Examples were measured by a rig test under the same conditions as in the evaluation of the low-temperature activity, the results shown in FIG. 2 were obtained. Was. The exhaust gas temperature immediately before the catalyst in this test is 130 ° C.
According to the figure, the NOx purification rate of the catalyst of the example is much higher than that of each catalyst of the comparative example.

【0029】−Ptの存在形態− そこで、上記実施例の触媒と比較例1の触媒について、
XPS(X線光電子分光法)によって、Ptが単体とし
て存在する割合と酸化物(PtO)として存在する割合
とを分析した。結果は図3に示されている。
-Presence of Pt- Then, the catalyst of the above example and the catalyst of Comparative Example 1 were
By XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), the ratio of the presence of Pt as a simple substance and the ratio of the presence of Pt as an oxide (PtO) were analyzed. The results are shown in FIG.

【0030】同図によれば、未処理の比較例1ではPt
が単体で存在する割合よりも酸化物として存在する割合
の方が多くなっているが、実施例ではその8割がPt単
体になっている。従って、実施例の触媒が上述の優れた
ライトオフ性能と高いNOx浄化率を示したのは、Pt
が単体として存在する割合が多くなり、該Ptの触媒と
しての活性が高くなったためと認められる。大気中で熱
処理を施した比較例2の場合は、それによって比較例1
よりもPt酸化物の割合がさらに多くなっているものと
考えられる。
According to the figure, in the comparative example 1 which has not been processed, Pt
Is present as an oxide more than it exists alone, but in the example, 80% is Pt alone. Therefore, the catalysts of the examples exhibited the excellent light-off performance and the high NOx purification rate described above because of the Pt
It is recognized that the ratio of Pt as a simple substance increased, and the activity of the Pt as a catalyst increased. In the case of Comparative Example 2 which was subjected to a heat treatment in the air, Comparative Example 1
It is considered that the ratio of the Pt oxide is further increased than that.

【0031】−熱処理温度について− 本発明触媒の熱処理に関し、処理時間を1時間として、
その処理温度を変え、得られた触媒のライトオフ性能を
先の場合と同じ条件で評価した。結果は図4に示されて
いる。同図によれば、熱処理温度が高くなるにつれてT
−50の温度が低くなるが、300℃以上になるとT−
50の温度の低下はほとんど望めないことがわかる。
-About heat treatment temperature-Regarding the heat treatment of the catalyst of the present invention, the treatment time is 1 hour,
The treatment temperature was changed, and the light-off performance of the obtained catalyst was evaluated under the same conditions as in the previous case. The results are shown in FIG. According to the figure, as the heat treatment temperature increases, T
The temperature of −50 decreases, but when the temperature exceeds 300 ° C., T−
It can be seen that the temperature decrease of 50 can hardly be expected.

【0032】−熱処理時間について− そこで、上記熱処理に関し、その処理温度を400℃と
して、その処理時間を変え、得られた触媒のライトオフ
性能を先の場合と同じ条件で評価した。結果は図5に示
されている。同図によれば、熱処理時間が5分以上にな
れば、T−50の温度が低くなることがわかる。
-Heat Treatment Time- With respect to the heat treatment, the treatment temperature was set to 400 ° C., the treatment time was changed, and the light-off performance of the obtained catalyst was evaluated under the same conditions as in the previous case. The results are shown in FIG. According to the figure, it can be seen that when the heat treatment time is 5 minutes or longer, the temperature of T-50 decreases.

【0033】−Pt原料について− 本発明触媒に関し、Pt原料の種類がライトオフ性能
(T−50)に及ぼす影響を調べた。すなわち、Pd原
料としてはジニトロジアミンパラジウム(II)「Pd(N
2 2 (NH3 2 」の硝酸酸性溶液を用い、これ
に、次の各Pt原料を組み合わせて、先の実施例で説明
した方法で触媒を調製し、同様のリグテストによってT
−50を測定した。熱処理条件も先の実施例と同じであ
る。
Regarding Pt Raw Material Regarding the catalyst of the present invention, the effect of the type of the Pt raw material on the light-off performance (T-50) was examined. That is, as a Pd raw material, dinitrodiamine palladium (II) “Pd (N
O 2 ) 2 (NH 3 ) 2 ”acidic nitric acid solution was combined with each of the following Pt raw materials to prepare a catalyst according to the method described in the previous example.
-50 was measured. The heat treatment conditions are the same as in the previous embodiment.

【0034】ジニトロジアミン白金(II)[Pt(N
2 2 (NH3 2 ]の硝酸酸性溶液 ヘキサアンミン白金(IV)テトラクロライド[Pt(NH
3 6 ]Cl4 の溶液 テトラアンミン白金(II)ジクロライド[Pt(NH3
4 ]Cl2 の溶液 塩化白金酸PtCl4
Dinitrodiamine platinum (II) [Pt (N
O 2 ) 2 (NH 3 ) 2 ] nitric acid acidic solution hexaammineplatinum (IV) tetrachloride [Pt (NH
3 ) 6 ] Cl 4 solution tetraammineplatinum (II) dichloride [Pt (NH 3 )
4 ] Cl 2 solution PtCl 4 chloroplatinate

【0035】結果は図6に示されている。同図から、P
d原料としてジニトロジアミンパラジウム(II)硝酸酸性
溶液を用い、これにPt原料として、ジニトロジアミン
白金(II)硝酸酸性溶液を組み合わせた場合にライトオフ
性能が最も良くなることがわかる。ヘキサアンミン白金
(IV)テトラクロライド溶液やテトラアンミン白金(II)ジ
クロライド溶液の場合、溶液混合時に沈澱を生じた。こ
のために、Pt及びPdのγ−アルミナ上での分散性が
低下するとともに、塩素被毒も発生していると推測さ
れ、T−50が高くなったものと考えられる。塩化白金
酸の場合は沈澱は生じなかったが、塩素被毒によってT
−50が高くなっていると考えられる。
The results are shown in FIG. From the figure, P
It can be seen that light-off performance is best when a dinitrodiamine palladium (II) nitric acid acidic solution is used as a raw material and a dinitrodiamine platinum (II) nitric acid acidic solution is used as a Pt raw material. Hexammine platinum
In the case of (IV) tetrachloride solution or tetraammineplatinum (II) dichloride solution, precipitation occurred during the solution mixing. For this reason, it is presumed that the dispersibility of Pt and Pd on γ-alumina was reduced and chlorine poisoning was also caused, and T-50 was considered to have increased. In the case of chloroplatinic acid, no precipitation occurred, but due to chlorine poisoning, T
It is considered that -50 is higher.

【0036】−Pd原料について− 本発明触媒に関し、Pd原料の種類がライトオフ性能
(T−50)に及ぼす影響を調べた。すなわち、Pt原
料としてはジニトロジアミン白金(II)硝酸酸性溶液を用
い、これに、次の各Pt原料を組み合わせて、先の実施
例で説明した方法で触媒を調製し、同様のリグテストに
よってT−50を測定した。熱処理条件も先の実施例と
同じである。
Regarding Pd Raw Material Regarding the catalyst of the present invention, the effect of the type of Pd raw material on the light-off performance (T-50) was examined. That is, a dinitrodiamine platinum (II) nitric acid acidic solution was used as a Pt raw material, and the following Pt raw materials were combined with each other to prepare a catalyst by the method described in the previous example. 50 were measured. The heat treatment conditions are the same as in the previous embodiment.

【0037】ジニトロジアミンパラジウム(II)[Pd
(NO2 2 (NH3 2 ]の硝酸酸性溶液 テトラアンミンパラジウム(II)ジクロライド[Pd(N
3 4 ]Cl2 の溶液 塩化パラジウムPdCl2 溶液 硝酸パラジウムPd(NO3 2 溶液
Dinitrodiamine palladium (II) [Pd
(NO 2 ) 2 (NH 3 ) 2 ] acidic nitric acid solution tetraamminepalladium (II) dichloride [Pd (N
H 3 ) 4 ] Cl 2 solution Palladium chloride PdCl 2 solution Palladium nitrate Pd (NO 3 ) 2 solution

【0038】結果は図7に示されている。同図から、テ
トラアンミンパラジウム(II)ジクロライド溶液や塩化パ
ラジウム溶液では触媒の低温活性の向上に不利になるこ
とがわかる。前者は、溶液混合時に沈澱を生じたためで
あり、後者は塩素被毒のためである、と考えられる。こ
れに対して、硝酸パラジウムを用いた例ではT−50が
低くなっており、触媒の低温活性の向上に有利であるこ
とがわかる。
The results are shown in FIG. From the figure, it can be seen that a tetraamminepalladium (II) dichloride solution or a palladium chloride solution is disadvantageous for improving the low-temperature activity of the catalyst. It is considered that the former is due to precipitation during mixing of the solution, and the latter is due to chlorine poisoning. On the other hand, in the example using palladium nitrate, T-50 is low, which indicates that it is advantageous for improving the low-temperature activity of the catalyst.

【0039】<PtとPdとの比率について>PtとP
dとの担持比率を変え、他は先の実施例1と同じ条件・
方法によって触媒の調製を行なってPtとPdとの比率
が触媒のライトオフ性能及びNOx浄化率に及ぼす影響
を先のリグテストと同じ条件・方法によって調べた。P
tの担持量は触媒担体1L当り5gである。なお、触媒
に対する熱処理は行なっていない。結果は図8に示され
ている。
<About the ratio between Pt and Pd> Pt and Pd
and the other conditions were the same as in Example 1 above.
The catalyst was prepared according to the method, and the influence of the ratio of Pt to Pd on the light-off performance and NOx purification rate of the catalyst was examined under the same conditions and method as in the previous rig test. P
The supported amount of t is 5 g per liter of the catalyst carrier. No heat treatment was performed on the catalyst. The results are shown in FIG.

【0040】同図によれば、Pd/Pt=(10/5
0)〜(45/50)の範囲でライトオフ性能の向上及
びNOx浄化率の向上が図れること、Pd/Pt=3/
5付近が最も良いことがわかる。
According to the figure, Pd / Pt = (10/5)
0) to (45/50) to improve the light-off performance and the NOx purification rate, Pd / Pt = 3 /
It turns out that the vicinity of 5 is the best.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例及び比較例の低温活性を評価したリグテ
ストの結果を示すグラフ図。
FIG. 1 is a graph showing the results of a rig test for evaluating low-temperature activities of Examples and Comparative Examples.

【図2】実施例及び比較例のNOx浄化率に関するリグ
テストの結果を示すグラフ図。
FIG. 2 is a graph showing the results of a rig test relating to the NOx purification rates of Examples and Comparative Examples.

【図3】実施例及び比較例1におけるPtが単体として
存在する割合と酸化物として存在する割合とを示すグラ
フ図。
FIG. 3 is a graph showing the ratio of Pt present as a simple substance and the ratio present as an oxide in Example and Comparative Example 1.

【図4】熱処理温度が触媒の低温活性に及ぼす影響を示
すグラフ図。
FIG. 4 is a graph showing the effect of the heat treatment temperature on the low-temperature activity of the catalyst.

【図5】熱処理時間が触媒の低温活性に及ぼす影響を示
すグラフ図。
FIG. 5 is a graph showing the effect of the heat treatment time on the low-temperature activity of the catalyst.

【図6】Pt原料の種類が触媒の低温活性に及ぼす影響
を示すグラフ図。
FIG. 6 is a graph showing the effect of the type of Pt raw material on the low-temperature activity of a catalyst.

【図7】Pd原料の種類が触媒の低温活性に及ぼす影響
を示すグラフ図。
FIG. 7 is a graph showing the effect of the type of Pd raw material on the low-temperature activity of the catalyst.

【図8】PtとPdとの担持比率が触媒の性能に及ぼす
影響を示すグラフ図。
FIG. 8 is a graph showing the effect of the loading ratio of Pt and Pd on catalyst performance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

なし。 None.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 京極 誠 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 住田 弘祐 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 川上 羊子 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Kyogoku 3-1, Fuchi-machi, Shinchu, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Kosuke Sumita 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. Muchida Co., Ltd. (72) Inventor Yoko Kawakami 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Pref.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Ptを活性種として有する排気ガス浄化
用触媒において、 上記Ptは、単体として存在する割合の方が酸化物とし
て存在する割合よりも多いことを特徴とする排気ガス浄
化用触媒。
1. An exhaust gas purifying catalyst comprising Pt as an active species, wherein said Pt is present as a simple substance at a higher rate than as an oxide.
【請求項2】 請求項1に記載されている排気ガス浄化
用触媒において、 上記Ptの他にPdを活性種として有することを特徴と
する排気ガス浄化用触媒。
2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, further comprising Pd as an active species in addition to Pt.
【請求項3】 Ptを活性種として有する排気ガス浄化
用触媒の製法であって、 Ptを含有するPt溶液を母材に付着させて焼成するこ
とによってPtを該母材に担持させた後に、非酸化性雰
囲気において200℃〜500℃の温度に加熱する熱処
理を施すことによって、上記母材に担持されたPtの酸
化皮膜の一部を、Ptが単体として存在する割合の方が
酸化物として存在する割合よりも多くなるように、Pt
単体に還元することを特徴とする排気ガス浄化用触媒の
製法。
3. A method for producing an exhaust gas purifying catalyst having Pt as an active species, wherein the Pt-containing Pt solution is adhered to a base material and calcined, so that the Pt is supported on the base material. By performing a heat treatment of heating to a temperature of 200 ° C. to 500 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, a part of the Pt oxide film supported on the base material is converted into an oxide in a proportion in which Pt exists as a simple substance. Pt so that it is greater than
A method for producing an exhaust gas purifying catalyst, wherein the catalyst is reduced to a single substance.
【請求項4】 請求項3に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製法において、 上記Pt溶液がジニトロジアミン白金(II)硝酸酸性溶液
であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製法。
4. The method for producing an exhaust gas purifying catalyst according to claim 3, wherein the Pt solution is a dinitrodiamineplatinum (II) nitric acid acidic solution.
【請求項5】 請求項4に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製法において、 上記ジニトロジアミン白金(II)硝酸酸性溶液とジニトロ
ジアミンパラジウム(II)硝酸酸性溶液とを混合して母材
に付着させることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製
法。
5. The method for producing an exhaust gas purifying catalyst according to claim 4, wherein the dinitrodiamine platinum (II) nitric acid acidic solution and the dinitrodiamine palladium (II) nitric acid acidic solution are mixed to form a base material. A method for producing an exhaust gas purifying catalyst, wherein the catalyst is attached.
【請求項6】 請求項3に記載されている排気ガス浄化
用触媒の製法において、 上記非酸化性雰囲気が、炭化水素及びCOを含む還元性
雰囲気であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の製
法。
6. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 3, wherein the non-oxidizing atmosphere is a reducing atmosphere containing hydrocarbons and CO. Recipe.
【請求項7】 排気ガスとしての窒素酸化物を、酸素濃
度が3%以上の酸化性雰囲気において、還元剤と共に、
請求項1に記載されている排気ガス浄化用触媒に接触さ
せて、上記還元剤を酸化させるとともに、上記窒素酸化
物を還元分解することを特徴とする排気ガス浄化方法。
7. A nitrogen oxide as an exhaust gas together with a reducing agent in an oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 3% or more.
An exhaust gas purification method, comprising: contacting the exhaust gas purification catalyst according to claim 1 to oxidize the reducing agent and reductively decomposing the nitrogen oxide.
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