JPH11244695A - 酸化触媒 - Google Patents
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- JPH11244695A JPH11244695A JP10355620A JP35562098A JPH11244695A JP H11244695 A JPH11244695 A JP H11244695A JP 10355620 A JP10355620 A JP 10355620A JP 35562098 A JP35562098 A JP 35562098A JP H11244695 A JPH11244695 A JP H11244695A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微粒状担持材料上に白金を含有する酸化触媒
【解決手段】 触媒が付加的促進剤として鉛を、白金に
対して０．５：１〜３：１のモル比で含有する。 【効果】 この触媒は、慣用の鉛不含触媒よりもかなり
低い始動温度を有する。
対して０．５：１〜３：１のモル比で含有する。 【効果】 この触媒は、慣用の鉛不含触媒よりもかなり
低い始動温度を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微粒状担持材料上
に白金を触媒活性成分として含有する内燃機関用酸化触
媒に関する。
に白金を触媒活性成分として含有する内燃機関用酸化触
媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排ガス浄化のために、触媒活
性成分として元素周期表の白金族の貴金属を主に含有す
る触媒が使用されている。酸化触媒、還元触媒及びいわ
ゆる三元触媒は区別されている。
性成分として元素周期表の白金族の貴金属を主に含有す
る触媒が使用されている。酸化触媒、還元触媒及びいわ
ゆる三元触媒は区別されている。
【０００３】内燃機関の排ガスは主に３種の有害物質、
即ち一酸化炭素、不燃性炭化水素及び酸化窒素を含有す
る。酸化窒素には、窒素の様々な酸化段階の混合物がこ
れに該当する。この混合物の約９０容量％までが、一酸
化窒素からなる。残りは主に、二酸化窒素からなる。
即ち一酸化炭素、不燃性炭化水素及び酸化窒素を含有す
る。酸化窒素には、窒素の様々な酸化段階の混合物がこ
れに該当する。この混合物の約９０容量％までが、一酸
化窒素からなる。残りは主に、二酸化窒素からなる。
【０００４】三元触媒は、３種の有害物質全てを同時に
無害な化合物である二酸化炭素、水及び窒素に変換する
ことができる。そのための条件は、化学量論的空気／燃
料比に近い空気／燃料比で内燃機関が運転されることで
ある。化学量論的空気／燃料比は、通常の内燃機関燃料
では、燃料１ｋｇ当たり空気１４．６ｋｇの値を有す
る。３種有害物質を同時に変換する場合には、一酸化炭
素及び炭化水素は酸化窒素の還元剤として作用する。三
元触媒は、主成分として白金及び／又はパラジウムの他
に更にロジウムを含有する。その際、ロジウムは、触媒
の酸化窒素の還元の能力に寄与する。
無害な化合物である二酸化炭素、水及び窒素に変換する
ことができる。そのための条件は、化学量論的空気／燃
料比に近い空気／燃料比で内燃機関が運転されることで
ある。化学量論的空気／燃料比は、通常の内燃機関燃料
では、燃料１ｋｇ当たり空気１４．６ｋｇの値を有す
る。３種有害物質を同時に変換する場合には、一酸化炭
素及び炭化水素は酸化窒素の還元剤として作用する。三
元触媒は、主成分として白金及び／又はパラジウムの他
に更にロジウムを含有する。その際、ロジウムは、触媒
の酸化窒素の還元の能力に寄与する。
【０００５】酸化触媒は、触媒活性成分として主に白金
及び／又はパラジウムを含有する。酸素リッチな排ガス
中で、不燃排ガス成分を高い効率で酸化して、無害な物
質に変換する。
及び／又はパラジウムを含有する。酸素リッチな排ガス
中で、不燃排ガス成分を高い効率で酸化して、無害な物
質に変換する。
【０００６】貴金属触媒の触媒活性は著しく温度に依存
している。周囲温度では、ほんの僅かな活性しか示さ
ず、従って、内燃機関の常温始動相の間、有害物質は不
充分にしか変換され得ない。排ガス温度の上昇に伴い、
触媒の活性が高まる。触媒の始動温度として、触媒が有
害物質のちょうど５０％を変換するそれぞれの排ガス温
度が記される。触媒の始動温度は、各有害物質に関して
異なる値を有しうる。触媒タイプにより３００〜５００
℃でありうるその運転温度が達成されると、公知の触媒
は、有害物質を７０％以上の効率で変換することができ
る。
している。周囲温度では、ほんの僅かな活性しか示さ
ず、従って、内燃機関の常温始動相の間、有害物質は不
充分にしか変換され得ない。排ガス温度の上昇に伴い、
触媒の活性が高まる。触媒の始動温度として、触媒が有
害物質のちょうど５０％を変換するそれぞれの排ガス温
度が記される。触媒の始動温度は、各有害物質に関して
異なる値を有しうる。触媒タイプにより３００〜５００
℃でありうるその運転温度が達成されると、公知の触媒
は、有害物質を７０％以上の効率で変換することができ
る。
【０００７】現在のディーゼル及びガソリンエンジン
は、燃料必要量を低減するために、１８以上の空気／燃
料比での高い空気過剰で運転される。部分負荷領域で、
これらのエンジンは２００℃未満の排ガス温度を有す
る。これらのエンジンの排ガス浄化のために従って、既
に２００℃未満でも可能な限り低い始動温度及び高い触
媒活性を有する触媒が必要とされる。このことは、今日
では主に非常に高い貴金属負荷により達成されている。
白金に比べて低い価格の他に、より良好な酸化活性を有
するパラジウムを使用するのが有利である。
は、燃料必要量を低減するために、１８以上の空気／燃
料比での高い空気過剰で運転される。部分負荷領域で、
これらのエンジンは２００℃未満の排ガス温度を有す
る。これらのエンジンの排ガス浄化のために従って、既
に２００℃未満でも可能な限り低い始動温度及び高い触
媒活性を有する触媒が必要とされる。このことは、今日
では主に非常に高い貴金属負荷により達成されている。
白金に比べて低い価格の他に、より良好な酸化活性を有
するパラジウムを使用するのが有利である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、僅か
な貴金属負荷で、非常に低い始動温度及び高い触媒活性
を有する触媒を提供することである。
な貴金属負荷で、非常に低い始動温度及び高い触媒活性
を有する触媒を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、微粒状担持
材料上に白金を含有する酸化触媒により解決される。こ
の触媒は、付加的な促進剤として鉛を、白金に対して
０．５：１〜３：１のモル比で含有することを特徴とす
る。
材料上に白金を含有する酸化触媒により解決される。こ
の触媒は、付加的な促進剤として鉛を、白金に対して
０．５：１〜３：１のモル比で含有することを特徴とす
る。
【００１０】鉛は一般的に、触媒毒として公知である。
従ってなおさら、鉛が白金の触媒活性を何倍にも上昇さ
せるということは意外である。鉛を用いない場合には、
６倍の貴金属含有率を用いてのみ達成可能であった触媒
活性が測定された。
従ってなおさら、鉛が白金の触媒活性を何倍にも上昇さ
せるということは意外である。鉛を用いない場合には、
６倍の貴金属含有率を用いてのみ達成可能であった触媒
活性が測定された。
【００１１】車両排ガス浄化の場合に慣用であるよう
に、触媒を不活性担体上の被覆触媒として使用するのが
有利である。好適な担体は、排ガス用の並流路を有する
セラミック又は金属製のいわゆるハニカム構造体であ
る。触媒を公知の方法により、この流路の内壁上に５０
〜６００ｇ／担体容量ｌの濃度で析出させる。
に、触媒を不活性担体上の被覆触媒として使用するのが
有利である。好適な担体は、排ガス用の並流路を有する
セラミック又は金属製のいわゆるハニカム構造体であ
る。触媒を公知の方法により、この流路の内壁上に５０
〜６００ｇ／担体容量ｌの濃度で析出させる。
【００１２】触媒は様々な方法で製造することができ
る。例えば、微粒状担持材料を水性被覆分散液に処理
し、かつそれで担体を被覆する可能性がある。被覆を乾
燥させ、か焼させた後に、白金及び鉛を、被覆された担
体をこれらの元素の可溶性前駆体で含浸させ、被覆中に
導入することができる。その際、両方の元素の含浸を、
含浸溶液を一緒に使用して同時に、又は２つの別々の含
浸溶液を用いて相互に任意の順序で行うことができる。
含浸の後に、触媒体を改めて乾燥し、かつか焼する。
る。例えば、微粒状担持材料を水性被覆分散液に処理
し、かつそれで担体を被覆する可能性がある。被覆を乾
燥させ、か焼させた後に、白金及び鉛を、被覆された担
体をこれらの元素の可溶性前駆体で含浸させ、被覆中に
導入することができる。その際、両方の元素の含浸を、
含浸溶液を一緒に使用して同時に、又は２つの別々の含
浸溶液を用いて相互に任意の順序で行うことができる。
含浸の後に、触媒体を改めて乾燥し、かつか焼する。
【００１３】しかし担持材料を、担体に施与する前に触
媒成分で被覆するのが有利である。このために、粉末材
料を容器の中でかき回し、その際同時に、含浸溶液を噴
霧する。空孔容量含浸の原則によりその際、溶液量を、
担持材料の吸収容量の７０〜９０％に調節する。担持材
料に触媒成分を熱により固定（乾燥及びか焼）した後
に、水中に分散させて、それで担体を被覆する。白金及
び鉛は同時に、担持材料に施与することができる。しか
し、先ず、白金のみを担持材料上に析出させ、かつ担体
の被覆の後に初めて鉛を含浸により、被覆に導入するこ
とも可能である。
媒成分で被覆するのが有利である。このために、粉末材
料を容器の中でかき回し、その際同時に、含浸溶液を噴
霧する。空孔容量含浸の原則によりその際、溶液量を、
担持材料の吸収容量の７０〜９０％に調節する。担持材
料に触媒成分を熱により固定（乾燥及びか焼）した後
に、水中に分散させて、それで担体を被覆する。白金及
び鉛は同時に、担持材料に施与することができる。しか
し、先ず、白金のみを担持材料上に析出させ、かつ担体
の被覆の後に初めて鉛を含浸により、被覆に導入するこ
とも可能である。
【００１４】白金の前駆体として、公知の白金化合物、
例えばヘキサクロロ白金酸、硝酸白金、塩化白金（Ｉ
Ｖ）、テトラアミン白金（ＩＩ）−ニトレート、テトラ
アミン白金（ＩＩ）−ヒドロキシド並びにエタノールア
ミン又はメタノールアミンで錯化されたヘキサヒドロ白
金（ＩＶ）−酸を使用することができる。鉛での含浸の
ために酢酸鉛を使用するのが有利である。
例えばヘキサクロロ白金酸、硝酸白金、塩化白金（Ｉ
Ｖ）、テトラアミン白金（ＩＩ）−ニトレート、テトラ
アミン白金（ＩＩ）−ヒドロキシド並びにエタノールア
ミン又はメタノールアミンで錯化されたヘキサヒドロ白
金（ＩＶ）−酸を使用することができる。鉛での含浸の
ために酢酸鉛を使用するのが有利である。
【００１５】
【実施例】次の例で、本発明を詳述する。
【００１６】比較例１：ケイ酸アルミニウム上に白金
１．７７ｇ／ｌを有する慣用の酸化触媒（Ａ）を製造し
た。ケイ酸アルミニウムには、二酸化ケイ素５重量％で
安定化した酸化アルミニウムが該当する。この材料の比
表面積は１５３ｍ2／ｇであった。
１．７７ｇ／ｌを有する慣用の酸化触媒（Ａ）を製造し
た。ケイ酸アルミニウムには、二酸化ケイ素５重量％で
安定化した酸化アルミニウムが該当する。この材料の比
表面積は１５３ｍ2／ｇであった。
【００１７】ケイ酸アルミニウムに、活性化ケイ酸アル
ミニウムの全重量に対して白金１．５重量％を前記の空
孔容量含浸により負荷した。白金の前駆化合物としてテ
トラアミン白金（ＩＩ）ヒドロキシドを使用した。含浸
の後に、粉末材料を乾燥させ、かつ３００℃でか焼し
た。この後、固体含有率３５重量％を有する水性被覆分
散液に処理し、かつ６２ｃｍ−2のセル密度を有するキ
ン青石からなるハニカム体上に施与した。被覆を３００
℃で２時間空気中でか焼し、引き続き、５００℃で２時
間処方ガス（Ｎ2９５容量％；Ｈ2５容量％）中で還元し
た。
ミニウムの全重量に対して白金１．５重量％を前記の空
孔容量含浸により負荷した。白金の前駆化合物としてテ
トラアミン白金（ＩＩ）ヒドロキシドを使用した。含浸
の後に、粉末材料を乾燥させ、かつ３００℃でか焼し
た。この後、固体含有率３５重量％を有する水性被覆分
散液に処理し、かつ６２ｃｍ−2のセル密度を有するキ
ン青石からなるハニカム体上に施与した。被覆を３００
℃で２時間空気中でか焼し、引き続き、５００℃で２時
間処方ガス（Ｎ2９５容量％；Ｈ2５容量％）中で還元し
た。
【００１８】調製触媒は、Ｐｔ−ケイ酸アルミニウム１
２０ｇ／ｌ及び白金１．７７ｇ／ｌを含有した。
２０ｇ／ｌ及び白金１．７７ｇ／ｌを含有した。
【００１９】例１ 比較例１に従い第２触媒（Ｂ）を調製し、引き続き酢酸
鉛溶液で含浸した。含浸の後に、触媒を１００℃で２時
間乾燥させ、空気中３００℃で２時間か焼し、引き続き
処方ガス中で５００℃で２時間還元した。
鉛溶液で含浸した。含浸の後に、触媒を１００℃で２時
間乾燥させ、空気中３００℃で２時間か焼し、引き続き
処方ガス中で５００℃で２時間還元した。
【００２０】調製触媒は鉛を白金に対して２：１のモル
比で含有した。
比で含有した。
【００２１】例２：例１に従い第３触媒（Ｃ）を調製し
た。鉛と白金とのモル比を１：１の値に調節した。
た。鉛と白金とのモル比を１：１の値に調節した。
【００２２】使用例：３種の触媒を第１表に記載のモデ
ルガス組成物を有するモデルガス装置中で、一酸化炭
素、プロペン及び酸化窒素の変換に関して測定した。ガ
ス温度を測定の間、１５℃／分の速度で高めた。
ルガス組成物を有するモデルガス装置中で、一酸化炭
素、プロペン及び酸化窒素の変換に関して測定した。ガ
ス温度を測定の間、１５℃／分の速度で高めた。
【００２３】
【表１】
【００２４】第２表は、一酸化炭素及びプロペンに関す
る始動温度Ｔ50％、最大酸化窒素変換率に関する温度Ｔ
ｍａｘ並びにこの温度で測定された最大酸化窒素変換率
を示している。
る始動温度Ｔ50％、最大酸化窒素変換率に関する温度Ｔ
ｍａｘ並びにこの温度で測定された最大酸化窒素変換率
を示している。
【００２５】
【表２】
【００２６】図１は、比較例１の比較触媒Ａ並びに例１
の本発明の触媒Ｂに関する５０〜５００℃での成分の一
酸化炭素、プロペン及び酸化窒素の変換率を示してい
る。本発明の触媒は比較触媒に比べてかなり低い始動温
度を示し、かつ酸化窒素はかなりよりよく変換されるこ
とが明らかに認められる。
の本発明の触媒Ｂに関する５０〜５００℃での成分の一
酸化炭素、プロペン及び酸化窒素の変換率を示してい
る。本発明の触媒は比較触媒に比べてかなり低い始動温
度を示し、かつ酸化窒素はかなりよりよく変換されるこ
とが明らかに認められる。
【００２７】水蒸気１０容量％及び空気９０容量％から
なる雰囲気中、７５０℃での両方の触媒の１６時間オー
ブン−老化の後にも、鉛を含有する触媒の活性は、鉛を
含有しない触媒よりもかなり良好である。相応する変換
率曲線は図２中に示されている。
なる雰囲気中、７５０℃での両方の触媒の１６時間オー
ブン−老化の後にも、鉛を含有する触媒の活性は、鉛を
含有しない触媒よりもかなり良好である。相応する変換
率曲線は図２中に示されている。
【図１】未使用触媒の排ガス温度に依存したプロペン、
ＮＯｘ及びＣＯの変換率曲線を示す図。
ＮＯｘ及びＣＯの変換率曲線を示す図。
【図２】老化触媒の排ガス温度に依存したプロペン、Ｎ
Ｏｘ及びＣＯの変換率曲線を示す図。
Ｏｘ及びＣＯの変換率曲線を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エグベルト ロックス ドイツ連邦共和国 ハーナウ グライフェ ンハーゲンシュトラーセ 12ベー (72)発明者 トーマス クロイツァー ドイツ連邦共和国 カルベン フィリップ −ライス−シュトラーセ 13 (72)発明者 シュテファン エックホフ ドイツ連邦共和国 ヴンシュトルフ ツム パーゲスカムペ 24
Claims (3)
- 【請求項１】 微粒状担持材料上に白金を含有する酸化
触媒において、触媒が付加的促進剤として鉛を、白金に
対して０．５：１〜３：１のモル比で含有することを特
徴とする、微粒状担持材料上に白金を含有する酸化触
媒。 - 【請求項２】 白金を、全重量に対して０．０１〜５重
量％含有する、請求項１に記載の酸化触媒。 - 【請求項３】 被覆触媒として、不活性担体上に５０〜
６００ｇ／ｌ担体容量の濃度で存在する、請求項２に記
載の酸化触媒。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19756144A DE19756144A1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Oxidationskatalysator für Verbrennungsmotoren |
| DE19756144.6 | 1997-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11244695A true JPH11244695A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=7852280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10355620A Pending JPH11244695A (ja) | 1997-12-17 | 1998-12-15 | 酸化触媒 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6077489A (ja) |
| EP (1) | EP0923981A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11244695A (ja) |
| DE (1) | DE19756144A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001276627A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-10-09 | Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | ディーゼルエンジン排気ガスの清浄化のための触媒、その製造方法および使用 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2792851B1 (fr) * | 1999-04-29 | 2002-04-05 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur a base de metal noble faiblement disperse et son utilisation pour la conversion de charges hydrocarbonees |
| DE19956671A1 (de) * | 1999-11-25 | 2001-05-31 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren zur Verbesserung von Oxidationsreaktionen im Abgas von aufgeladenen Brennkraftmaschinen durch Pulsbeaufschlagung von Katalysatoren |
| EP1287886A1 (de) * | 2001-08-09 | 2003-03-05 | OMG AG & Co. KG | Katalysator für die Reinigung der Abgase eines Verbrennungsmotors |
| US7147947B2 (en) * | 2002-02-25 | 2006-12-12 | Delphi Technologies, Inc. | Selective carbon monoxide oxidation catalyst, method of making the same and systems using the same |
| WO2009152971A1 (de) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | Umicore Ag & Co. Kg | Oxidationskatalysator für nutzfahrzeuge mit dieselmotor |
| RU2388532C1 (ru) * | 2008-10-27 | 2010-05-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ приготовления катализатора для обезвреживания газовых выбросов (варианты) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3425792A (en) * | 1965-03-12 | 1969-02-04 | Ethyl Corp | Oxidation catalysts |
| GB1404855A (en) * | 1971-07-28 | 1975-09-03 | Mitsui Mining & Smelting Co | Catalytic purification of exhaust gases |
| JPS5624571B2 (ja) * | 1973-01-11 | 1981-06-06 | ||
| CA1260909A (en) * | 1985-07-02 | 1989-09-26 | Koichi Saito | Exhaust gas cleaning catalyst and process for production thereof |
| EP0362960A3 (en) * | 1988-10-05 | 1990-06-27 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd., | Use of a catalyst composition for denitrization and denitrizing catalysts |
| JPH05103985A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-04-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | 窒素酸化物除去用触媒及びそれを用いてなる窒素酸化物除去方法 |
-
1997
- 1997-12-17 DE DE19756144A patent/DE19756144A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-12-02 EP EP98122920A patent/EP0923981A3/de not_active Withdrawn
- 1998-12-15 JP JP10355620A patent/JPH11244695A/ja active Pending
- 1998-12-16 US US09/212,474 patent/US6077489A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001276627A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-10-09 | Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | ディーゼルエンジン排気ガスの清浄化のための触媒、その製造方法および使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19756144A1 (de) | 1999-07-01 |
| EP0923981A2 (de) | 1999-06-23 |
| US6077489A (en) | 2000-06-20 |
| EP0923981A3 (de) | 2000-02-09 |
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