JPS63240946A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒

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JPS63240946A
JPS63240946A JP62070495A JP7049587A JPS63240946A JP S63240946 A JPS63240946 A JP S63240946A JP 62070495 A JP62070495 A JP 62070495A JP 7049587 A JP7049587 A JP 7049587A JP S63240946 A JPS63240946 A JP S63240946A
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JP
Japan
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catalyst
layer
alumina
palladium
platinum
Prior art date
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Pending
Application number
JP62070495A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Yamamoto
裕朗 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Catalysts (AREA)

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) この発明は、内燃機関から排出される排ガス中の窒素酸
化物(NO,x) 、炭化水素(IIC)、−酸化炭素
(CO)を同時に効率よく、かつ低温より浄化低減でき
、さらに鉛(Pb)、リン(P)等の被毒物質に強い排
ガス浄化用触媒に関するものである。
(従来の技術) 従来のこの種排ガス浄化用触媒としては、白金(Pt)
、ロジウム0?h)、パラジウム(Pd)等の触媒貴金
属が担持されているアルミナ層の表面にポーラスなアル
ミナ層を被覆した構造となっているものである。これに
関連して、例えば特開昭61−74650号公報には、
排ガス浄化用モノリス触媒においてガス流入口側に鉛化
合物が生成され易いことにより、担体のガス流入口側の
触媒層の表面を例えば活性アルミナから成る被IW層で
IWっだ触媒が開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の排ガス浄化用触媒にあ
っては、燃料オイル中の鉛(Ilb)、リン(P)等の
被毒物質をトラップするために触媒貴金属担持アルミナ
層の表面側にポーラスなアルミナ層を被覆している構造
となっていたため、鉛、リンによる被毒を受けにくい白
金やロジウムが担持さ11゜ているアルミナ層まで被覆
され、低温時における触媒浄化皐が低く、また被覆層が
アルミナのみであるため、鉛、リン等をトランプする1
1ヒカが低いという問題点があった。
(問題点を解決するための手段) この発明は、鉛、リンによる被毒を受けやすいパラジウ
ム又はパラジウムとロジウムを主に担持したアルミナ層
のみをチタン(Ti)、テルル(Te)、ケイ素(Si
)およびジルコニウム(Zr)よりなる群から選定され
た少なくとも1種の金属酸化物を含むアルミナ層で被覆
することにより、上記問題点を解決し得ることを知見し
たことに基くものである。
従って本発明の排ガス浄化用触媒は、無機質担体基材の
表面に被覆されているアルミナ層は少なくとも2層で構
成され、内側の層にはパラジウム又はパラジウムとロジ
ウムが担持され、外側の層にはチタン、テルル、ケイ素
およびジルコニウムよりなる群から選ばれた少なくとも
1種の金属の酸化物および白金または白金とロジウムが
担持されていることを特徴とする。
本発明の好適例の触媒においては、内側の層の活性アル
ミナ層にはパラジウム又はパラジウムとロジウムが担持
され、外側の層の第1の活性アルミナ層にはチタン、テ
ルル、ケイ素およびジルコニウムよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種の金属の酸化物が担持され、内側の層
を被覆し、更にこの上に白金または白金とロジウムが担
持された第2の活性アルミナ層を備える。
(作 用) パラジウムは白金、ロジウムと同じように三元触媒とし
て高い活性を持っているとともに、安価である。しかし
ながらパラジウムは白金、ロジウムに比べ燃料中の鉛に
よる被毒を受けやすく、鉛の存在下では活性が著しく落
ちる。よってパラジウムを触媒中の貴金属として用いる
ためには、鉛のトラップ層を設ける必要がある。一般に
鉛のトラップ層としてはアルミナ層が用いられているが
、アルミナだけではトラップ能力が十分ではない。
鉛の反応性をみるとTi、 Te、 SiおよびZr等
の金属の酸化物と非常に容易に化合物を生成する。例え
ば TiO□は鉛と化合してPbTi0+となる。よっ
て鉛のトラップ層としてはTi、 Te、 Siおよび
Zrよりなる群から選定された少なくとも一種の金属の
酸化物を含むアルミナ層がよい。
この場合のTi、 Te、 SiおよびZrよりなる群
から選定された少なくとも1種の金属の酸化物の総混合
星はアルミナに対して金属換算で1〜50重量%、好ま
しくは5〜40重量%とするのがよい。これは、1重量
%未溝の場合、金属酸化物を添加しても耐被毒性向上の
効果が少なく、また50重量%より多くしてもこれによ
る耐被毒性向上効果はほとんどない。
また、このトラップ層の厚さとしては10μm〜50μ
mとするのがよい。これは10μm未満では鉛のトラッ
プ効果が不十分で耐被毒性向上の効果が少なくなり、5
0μmより厚くすると耐被毒性向上効果以上に低温時に
おける活性低下が起こる。
また、パラジウムは白金に比べてCO及び不飽和炭化水
素の酸化に優れているが、飽和炭化水素の酸化能は劣る
ため、触媒中にはパラジウム、白金の両方を用いること
が必要である。しかし、白金とパラジウムがコート層中
に共存すると高温度下で合金を形成し活性を失なってし
まう。そこで白金を担持したコート層とパラジウムを担
持したコート層を別々に分ける必要がある。またRhは
NOX転化の必須成分であり、パラジウム、白金のシン
タリングを抑制する働きもあるため両方のコート層中に
担持するのが望ましい。
ところで、従来のトランプ層はパラジウム、白金、ロジ
ウム等の触媒貴金属成分を鉛などによる被毒を防ぐため
に、触媒貴金属成分が含まれるアルミナ層の上、つまり
コート層の最表面に設けられていた。
しかし、この方法で製造した触媒は低温時における活性
が低いという問題がある。これは、鉛などの被毒に比較
的強い白金、ロジウムまでもアルミナのトラップ層で覆
っているため、このトラップ層で拡散が律速となったり
排ガスの温度をうばわれたりするため低温時における活
性が低い。よって、トラップ層はパラジウムを主に含む
アルミナ層のみを覆うようにし、白金を主に含むアルミ
ナ層はトランプ層の表面側に設ける必要がある。
以上のことから、Ti、、Te、 SiおよびZrより
なる群から選定された少なくとも1種の金属酸化物を含
むアルミナ層より表面側の層には主に白金または白金と
ロジウムを含むアルミナ層とし、内側の層には主にパラ
ジウムまたはパラジウムとロジウムを含むアルミナ層を
用いることで、触媒の耐被毒性、低温活性を向上させる
ことができる。
(実験例) 以下、本発明を実施例、比較例及び試験例により説明す
る。
去施五土 活性アルミナ担体を硝酸セリウム水溶液に含浸し、乾燥
した後、空気気流中600°Cで1.5時間焼成し、ア
ルミナに対しセリウムを金属換算で3.0重量%含む活
性アルミナ担体を得た。次に硝酸酸性ベーマイトゾル(
ベーマイトアルミナ10重量%懸濁液に10重量%HN
O3を転化することによって得られたゾル)1240g
、上記活性アルミナ担体503g、酸化セリウム粉末2
58gをボールミルボットに投入し、8時間粉砕してス
ラリーAを得た。
また、前記活性アルミナ担体168g、硝酸酸性ベーマ
イトゾル413g、酸化チタン粉末123gをボールミ
ルポットに投入し、8時間粉砕してスラリーBを得た。
コーディエライト質一体型担体(400セル、1.71
)にスラリーAをコーティングし、乾燥した後650°
Cで2時間空気気流中で焼成し、170g/個のコーテ
ィング層を得た。この触媒担体に塩化パラジウム溶液と
塩化ロジウム溶液を用い、含浸法によりパラジウムを触
媒1個あたり0.95g、ロジウムを触媒1個あたり0
.10g担持した後、焼成ガス気流中600°Cで2時
間焼成した。次いでこの触媒担体にスラリーBをコーテ
ィングした後、空気気流中650 ’Cで2時間焼成し
、57g/個のコーティング層を得た。次いでこの触媒
担体にスラリーAをコーティングし、乾燥した後、65
0°Cで2時間空気気流中で焼成し、170g/個のコ
ーティング層を得た。この触媒担体に、塩化白金酸溶液
と酸化ロジウム溶液を用い、含浸法により白金を触媒1
個あたり0.95g、ロジウムを触媒1個あたり0.1
0g担持した後、焼成ガス気流中600°Cで2時間焼
成して、本実施例の排ガス浄化用触媒Aを形成した。
プJdLL 実施例1において、スラリーBの酸化チタン粉末123
gを酸化テルル(TeO□)粉末91gに変えた以外は
同様にして触媒Bを形成した。
尖詣■主 実施例1において、スラリーBの酸化チタン粉末123
gを酸化ジルコニウム(ZrOz)粉末100gに変え
た以外は同様にして触媒Cを形成した。
災施拠工 実施例1において、スラリーBの酸化チタン粉末123
gを酸化ケイ素(SiO□)粉末162gに変えた以外
は同様にして触媒りを形成した。
ル較拠土 実施例1において、スラリーBの酸化チタン粉末123
gを取り除いた以外は同様にして触媒1を形成した。
比較1 実施例1において、スラリーBをコーティングせず、白
金、ロジウムを含むアルミナ層とパラジウム、ロジウム
を含むアルミナ層のみにした以外は同様にして、触媒2
を形成した。
ル較拠主 実施例1において、パラジウム0.95 g / 個、
ロジウム0.10g/個担持したアルミナ層についで触
媒担体にスラリーAをコーティングした後、空気気流中
650°Cで2時間焼成し、170g/個ノコーティン
グ層を得た。この触媒担体に実施例1と同様にして白金
0.95 g /個、ロジウム0.10 g /個を担
持した後、燃焼ガス気流中600″Cで2時間焼成した
。次いでこの触媒担体にスラリーBをコーティングした
後、空気気流中650 ’Cで2時間焼成し、57g/
個のコーティング層を得、触媒3を形成した。
、比較」■工 実施例1において、パラジウムと白金を担持する位置を
逆にし赳以外同様にして触媒4を形成した。
拭笠開 実施例1〜4より得た触媒A−D、比較例1〜4で得た
触媒1〜4について下記条件で耐久試験を行なった後、
性能評価試験を行ない、その結果を表1に示した。
耐久試筋逢並 (1)排ガス温度   750°C (2)空間速度(SV)   約7万Hr−’(3)耐
久時間    100時間 (4)エンジン    排気量2.200cc(5)燃
料      有鉛ガソリン(Pb 12mg/1ls
G)(6)耐久中入ロエミッション 空燃比(A/F)
=14.6■囁拭狙条ユ (1)空間速度(SV)     38.80011r
” ’(2)エンジン      排気量2,0OOc
c(3)燃料        無鉛ガソリン(4)大口
エミッション  A/F=14.6(5)排ガス中の濃
度   HC: 2,600ppmCo : 6,00
0ppm No : 1,500ppm O□: 7,000ppm 評価は触媒入口温度を200°C〜400″Cまで徐々
に上昇させ(10°C/90sec)、転化率が50%
となる時の入口温度をT、。とじて比較した。
表  1 (発明の効果) 以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
を鉛、リンによる被毒を受けやすいパラジウムまたはパ
ラジウムとロジウムを担持したアルミナ層のみをTi、
 Te、 SiおよびZrよりなる群から選定された少
なくとも1種の金属の酸化物を含むアルミナ層で被覆し
、比較的被毒に強い白金または白金とロジウム担持した
アルミナ層を表面にコーティングした構造としたため、
被毒を受けやすいパラジウムも触媒成分として有効に活
用することができ、さらに低温時における活性も向上で
き、さらに触媒のコストも低減できるという効果が得ら
れる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、無機質担体基材の表面に被覆されるアルミナ層が少
    なくとも2層で構成され、内側の層にはパラジウム又は
    パラジウムとロジウムが担持され、外側の層にはチタン
    、テルル、ケイ素およびジルコニウムよりなる群から選
    ばれた少なくとも1種の金属の酸化物および白金または
    白金とロジウムが担持されていることを特徴とする排ガ
    ス浄化用触媒。
JP62070495A 1987-03-26 1987-03-26 排ガス浄化用触媒 Pending JPS63240946A (ja)

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Cited By (2)

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