JPS6019036A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の内燃機関から排出される排気ガス
の浄化用触媒に関するものである。

（従来技術） 内燃機関、特に自動車の排気ガス浄化用触媒には慢めで
高度な浄化性能が要求される。温度的には３００℃付近
から１０００℃近くまでの広い範囲で高い浄化性能が要
求され、特に低温における活性は、最近の省燃費対策と
して抽気ガス温度が低下する頬内にあることから非常に
重要性が増している。

しかしながら従来の排気ガス浄化用触媒は基本的には高
温型であるため、最近の排気ガス温度の低下に対して充
分に対応したものとはいえず、低温における浄化性能の
点ではかならずしも満足できるものではなかった。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術における問題点？／、、　Ｗｌ決
するためのものであり、その目的とするところは現在自
動車排気ガス浄化用三元触媒の主流となっている白金族
元素を担持したハニカム形状モノリス触媒についての低
温活性特に−酸化炭素（ＣＯ）に対する浄化特性を向上
させた触媒を提供することにある。

（発明の構成） すなわち本発明の抽気ガス浄化用触媒は、コージェライ
ト等からなる基材の表面に活性アルミナ層を上下２層に
積層し、下層には白金捷たはパラジウムを、上層にはロ
ジウムと白金、寸たはロジウムとパラジウムを担持せし
めて低温における一酸化炭素浄化性能全高め／ヒことを
特徴とする。

白金、パラジウム、ロジウム等の触媒金１・−５％は通
常活性アルミナ層全体に均一にＪｉ３持するが、光面の
触媒金属は排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や鉛（Ｐｂ
）、燐（Ｐ）などにより被毒されやすい。

また触媒金属の種類により被毒の程度も異なるため適切
に層別して使用した方が触媒全体としては浄化性能が向
上する。

特に低温においてはＣＯは貴金属に対する吸着力が強い
ため、ＣＯの酸化反応においては反応速度けＣＯ濃城に
ついて負の次数となり、ＣＯａ度が増加するに従って反
応速度が低下し、着火扁庶が高くなる。このため浄化性
能は低下するが、土層にロジウムのような金属捷たは白
金、パラジウムｋｉｄ当墳４す持し、下層に白金、パラ
ジウｌ、　ｙ　４１４持すると、ＣＯの吸着力が強い下
層の白金、パラジウムはＣＯによる被毒から１呆簡され
ると共に、上層のアルミナ層による拡散抵抗により下層
ではＣＯ濃度が低下し、上記の理由により着火温度が低
下する。

活性アルミナの種類としてはα−寸たはｒ−アルミナ等
の通常この種の目的に使用するものを用いることができ
る、比表面積や細孔径は活性や被毒による孔の閉塞に関
係するため適当なものを選択する。上層に比表面積の小
さな　（細孔径の大きな）ものを使用すると、被毒に対
して強いものがイ与られる。才だ活性アルミナ層は、通
常は２層で充分であるが３層以上設けてもよい。

アルミナ層の厚さは、上記のＣＯの吸着や拡散抵抗に関
係するため重要であり、通常は上下２層合せて１００μ
程度とする。各々の層の厚きは任意に選択できる。例え
ば上層ケ６０μ以上の厚みとすればＣＯ濃度が高い場合
でも充分Ｉｔ火温ｍを低下できる。

上下両層に担持する触媒金属の量は、上層については触
媒単位容積当り通常Ｊ（ｈ　Ｏ，１〜０．３　ｆ／ｌ　
。

ＰｉまたはＰｄ　０．５ｆ／を前後、下層についてはＰ
ｔまたはＰｄ　Ｏ，５９／を前後とするとよい。外にラ
ンタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、鉄（Ｆｅ　）等の
貴金属触媒成分の活性を向上させるために添加する成分
を適吐用いることもできる。

低温活性としては通常３ｏｏ℃以下特に常温〜３００℃
位の間での排気ガス浄化性能が問題となるが、ＣＯに関
しては本発明の触媒を用いることにより実用上充分な性
能を得ることができる。

（実施例） 以下の実施例において本発明を更に詳細に説明する。な
お本発明は下記実施例に限定されるものではない。

実施例１： アルミナ含有量１０チの市販のアルミナシルア００　ｙ
、　４０重量係の硝酸アルミニウム水溶液１５（１、イ
オン交換水２００　ｆより成る混合混濁液にアルミナ粉
末１０００ｆｉ加えスラリーとした。

この中にコージェライト質モノリス担体基材（直径９３
ｍ長さ７６ｍ）ｋ　２分間浸漬し、引き上げてセル内の
スラＩＪ　ｉ空気流で吹き飛ばして除いた。２００℃で
２時間乾燥した後、７００　Ｕで２時間焼成してアルミ
ナ／脅Ａ　′ｆｒ：形成した。次に、０．２６５’／ｚ
　（Ｐｔｍり）濃１＆　（ｒ）　シ＝　）　ｏ　ジアミ
ノ白金水溶液１ｔに１時間浸漬した後２０ｏ℃で１時間
乾燥してＰｔヲアルミナ層に担持した。次に再び上記の
アルミナスラリーに２分間浸漬した後同様な操作を行い
、第２のアルミナＩｆ／ｆ１３を形成した。この後ｏ、
ｚ６ｙ７ｔの濃麻のジニトロシフ　ミ／　白金水溶液１
ｔ、　次イ？　０．０５２１ｉ’／／、　ノ濃ＩＩＩの
塩化ロジウム溶液１ｔに浸漬し、２００’Ｃで１時間乾
燥して本発明のＰ　ｔ　／ｌｔ　ｈ剛；媒ａを曲た。

実施例２ニ ジニトロジアミノ白金のがわりに塩化パラジウム全周い
て実施例１と全く同様な方法により本発明のｐｄ／ｌｔ
ｈ触媒すを得た。

第１図に本発明の排気ガス浄化用触媒１の斜視図を示す
。また第２図は第１図の触媒の一部拡大断面図であり、
図中２ｅすコージェライト質担体基材、３はアルミナ層
Ａ、４はアルミナ層１３を表わす。

比較例１： 実施例１と同様の方法でアルミナ層を形成した。この時
実例１とアルミナコート量全同−にするため、アルミナ
コートの操作を２回繰り返した。この後ジニトロジアミ
ノ白金水溶液（０，５２９／ｌ　）　１ｔ、次いで０．
０５２　’／／ｌの塩化ロジウム溶液に浸漬して比較例
のＰ　Ｌ／　）ｔｈ触媒Ｃを得た。

比較例２ニ ジニトロアミノ白金のかわりに塩化ノ（ラジウムを用い
て実施例１と同様の方法により比較例のＰｄ／ｌ（ｈ触
媒ｄを得た。

上記実施例１．２および比較例１．２の触媒の貴　１金
属担持量を第１表に示す。

／／ ／／″′ ７−／ 、／′ 〕／ ２／／ 、、′ｚ ／ 第１表：触媒１ｔあたりの貴金属担持量（ｆ／ｌ）耐久
試験： 実施例と比較例で得られた計４種の触媒全触媒コンバー
タに装填してこれを排気量２０００ＣＣのエンジンの排
気系に連設し通常走行で３００時間運転して耐久試験を
行った後排気ガスの浄化性能を評価した。結果を第３図
に示す。

図より明らかなように本発明の触媒ａと比較例の触媒Ｃ
１および本発明の触媒すと比較例の触媒ｄｉ比べると総
ての温度範囲にわたって一酸化炭素浄化率が向上してお
り、また人ガス温度が２５０℃以下の場合でも本発明の
触媒は充分な浄化率金示す。

（発明の効果） 上述のように本発明の排気ガス浄化用触媒は、−酸化炭
素や鉛、燐に対する被審に強いロジウムを上層にのみ担
持し、また白金やノくラジウムを適数担持したものであ
る几め下層の白金やノくラジウムを保膿するものとなり
、また−酸化炭素を上層で拡散させる。ことによって下
層での酸化を容易ならしめるため一酸化炭素の着火温度
が低下し、従来よりも低温においても優れた浄化性能を
示すものとなり、近年の省燃費により１ノド気ガス温度
が低トする状況下においても浄化性能を低下させること
なく、またますます厳しくなる環境保全の硬水にも適合
し７た優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の排気ガス浄化用触媒の斜視図、 第２図は第１図の触媒の一部拡大断面図、第３図は本発
明の触媒と比較例の触媒の各人ガス温度における一酸化
炭素浄化率＋Ｓわすグラフである。 図中、 １・・・排気ガス浄化用触媒 ２・・・コージェライト質担体 ３・・・アルミナ層Ａ ４・・・アルミナ層Ｂ 特許出願人　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コージェライト等からなる基拐の表面に活性アルミナ層
   を上下２層に積層し、下層には白金またはパラジウムを
   、上層にはロジウムと白金、−！、りはロジウムと７４
   ラジウムを担持せしめて低温における一酸化炭素浄化性
   能を高めたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。