JP2003170047A

JP2003170047A - 排気ガス浄化用触媒、及びその触媒の製造方法

Info

Publication number: JP2003170047A
Application number: JP2002276848A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tokuyama; 正徳山; Katsuyuki Fujita; 克幸藤田; Hideji Iwakuni; 秀治岩国; Masahiko Shigetsu; 雅彦重津; Akihide Takami; 明秀高見
Original assignee: Mazda Motor Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-06-17
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP4397155B2

Abstract

(57)【要約】【課題】三元触媒８の耐熱性ないしは耐久性の向上を図
る。【解決手段】担体１１の表面に内側触媒層１２と外側触
媒層１３とを層状に形成し、内側触媒層１２は、アルミ
ナにＰｄが担持されてなる成分と、セリア等の酸素吸蔵
物質とを含有し、外側触媒層１３は、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複
合酸化物にＲｈ及びＢａが担持されてなる成分と、アル
ミナにＰｔが担持されてなる成分とを含有する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用触
媒及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】火花点火式エンジンの排気ガスを浄化す
る触媒として三元触媒が知られている。これは、一般に
は活性金属としてのＰｔ及びＲｈと、この活性金属を安
定化させガスとの接触面積を拡大して浄化性能を向上さ
せるサポート材としてのアルミナと、酸素吸蔵物質（Ｏ
ＳＣ）としてのセリア（助触媒）とによって構成するこ
とが多い。

【０００３】一方、特許文献１には、Ｎｄ−Ｚｒ複合酸
化物にＲｈを担持させてなる成分と、アルミナやセリア
にＰｔを担持させてなる成分とを混合して担体にコーテ
ィングし、しかる後にそのコーティング層にＢａ溶液を
含浸させることにより、ＢａＯを担体１Ｌ当たり２０ｇ
担持させることが記載されている。また、そのことによ
って、Ｒｈの耐熱性が向上することが記載されている。

【０００４】

【特許文献１】特開平０９−１４１０９８号公報（段落
００２０，００５４，００６０）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、セリアは一般
に耐熱性が低いという問題がある。このため、エンジン
の高負荷運転によって触媒が高温に晒されると、酸素吸
蔵能が低下して、触媒性能、特にＨＣ（炭化水素）浄化
に関する低温活性が大きく低下する結果となる。また、
Ｒｈは、少量でＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ（窒素酸化物）３成
分の浄化に活性を示し、特にＮＯｘの浄化性能が優れて
おり、このＲｈをセリアに担持させると、その酸化劣化
が防止され、つまりその活性の維持に有利になる。しか
し、上述の如く、セリアの耐熱性が低いことから、触媒
が高温に晒された後は、Ｒｈが不安定になり、シンタリ
ング等を生じて排気ガスの浄化に有効に利用されなくな
る、という問題がある。

【０００６】また、エンジンオイルにＰ（リン）が含ま
れている場合、このＰがガラス状の化合物を生成して触
媒表面を覆い、触媒内部へのガスの拡散を阻害して、そ
の浄化性能を低下させる、という問題がある。また、こ
のＰは、アルミナやセリアと化合物を形成してそれらを
劣化させる、さらには活性成分であるＰｔ等と化合して
これを劣化させる、という問題がある。

【０００７】本発明は、以上のようなセリアの耐熱性の
問題、Ｒｈのシンタリングの問題、Ｐ被毒の問題を解決
せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物とＢａ
とを利用したものである。

【０００９】まず、請求項１に係る発明は、Ｒｈ及びＢ
ａを含有する排気ガス浄化用触媒において、さらに、Ｃ
ｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物を含有し、上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ
複合酸化物に上記Ｒｈ及びＢａが担持されていることを
特徴とする。

【００１０】すなわち、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物（複
酸化物又は混合酸化物）は、セリアと同様に酸素吸蔵物
質として働くが、セリアに比して耐熱性が高く、触媒が
高温に晒された後でも、結晶がそれほど粗大化しない。
このため、高い酸素吸蔵能が維持される。つまり、三元
触媒におけるＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを高効率で浄化可能
な空燃比のウィンドウが狭くならず、高い浄化性能が維
持される。同時に、このＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に担
持されているＲｈの活性も維持され、ＨＣ、ＣＯ及びＮ
Ｏｘの浄化に有利になる。

【００１１】また、本発明に係る触媒では、上記Ｃｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＲｈと共にＢａが担持されてい
るから、このＢａによってＲｈのシンタリングが抑制さ
れる。しかも、このＢａは排気ガス中のＰと化合物を形
成して触媒のＰ被毒による性能低下を抑制する。すなわ
ち、ＢａはＰと共にリン酸バリウムを生成するが、この
化合物はガスの拡散を妨げないから、触媒性能を低下さ
せない。そうして、ＢａがＰと化合することにより、触
媒のＰ被毒量が相対的に少なくなり、触媒の活性の維持
に有利になる。

【００１２】請求項２に係る発明は、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Ｒｈ、Ｂａ
及びＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物は担体に担持されてい
て、該担体１Ｌ当たりのＢａ担持量が５〜３０ｇである
ことを特徴とする。

【００１３】すなわち、Ｂａは少量でも上記Ｒｈのシン
タリング抑制及びＰ被毒抑制に有効であるものの、その
量が少なくなり過ぎると、その効果はそれだけ低くな
る。一方、Ｂａ担持量が多くなり過ぎると、Ｒｈなど触
媒の貴金属成分を覆ってその活性を低下させる。また、
セラミック製担体にあっては、Ｂａが該担体を攻撃して
これを脆くし、担体から触媒コーティング層が剥落し易
くなる。このため、Ｂａ担持量は、５〜３０ｇ／Ｌ程度
とすることが好ましいものであり、さらに好ましいのは
１０〜２２ｇ／Ｌ或いは１０〜１５ｇ／Ｌである。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項１又は請求
項２に記載されている排気ガス浄化用触媒において、さ
らに、Ｐｔ及びアルミナを含有し、上記Ｒｈ及びＰｔ
は、前者が上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に、後者が上
記アルミナに互いに分かれて担持され、上記Ｒｈを担持
したＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物と、上記Ｐｔを担持した
アルミナとが混合した状態で含まれていることを特徴と
する。

【００１５】すなわち、このようにＲｈとＰｔとをＣｅ
・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物とアルミナとに分けて担持するこ
とにより、この両者のシンタリングが防止され、Ｃｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物及びＢａによる触媒の耐熱性の向
上、並びにＰ被毒抑制に有利になる。また、Ｒｈを担持
したＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物と、Ｐｔを担持したアル
ミナとが混合した状態になっているから、ＨＣ、ＣＯ及
びＮＯｘを効率良く浄化する上で有利になる。

【００１６】請求項４に係る発明は、担体に複数の触媒
層が層状に形成されていて、上記複数の触媒層のうち内
側に位置する触媒層は、アルミナにＰｄが担持されてな
る成分と、酸素吸蔵物質とを含有し、上記内側触媒層よ
りも外側に位置する触媒層は、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化
物にＲｈ及びＢａが担持されてなる成分を含有すること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒である。

【００１７】すなわち、Ｐｄは、低温でのＨＣ浄化に有
利であるが、熱劣化し易く、しかも鉛、硫黄等による被
毒を生じ易いことが知られている。これに対して、本発
明では、このＰｄを酸素吸蔵物質と共に内側触媒層に配
置し、これを外側触媒層で覆ったから、この外側触媒層
の障壁効果によってＰｄの熱劣化、被毒を避けながら、
触媒の低温活性の向上を図ることができる。そうして、
熱及び被毒の面で内側触媒層よりも厳しい環境になる外
側触媒層に、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＲｈ及びＢａ
が担持されてなる成分を配置したから、上述（請求項
１）の如く、触媒が高温に晒されても酸素吸蔵能の低下
やＲｈのシンタリングは抑えられ、また、Ｐ被毒も抑え
られ、長期間にわたって触媒性能を維持する上で有利に
なる。

【００１８】請求項５に係る発明は、Ｒｈ、Ｂａ及びＣ
ｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物を含有する排気ガス浄化用触媒
の製造方法であって、上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に
上記Ｒｈを担持させて焼成し、上記Ｒｈを担持したＣｅ
・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に上記Ｂａを担持させることを特
徴とする。

【００１９】従って、これにより、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合
酸化物にＲｈ及びＢａが担持されてなる触媒が得られ、
触媒が高温に晒されても酸素吸蔵能の低下やＲｈのシン
タリングが少なくなるとともに、Ｐ被毒も抑えられ、長
期間にわたって触媒性能を維持する上で有利になる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明によ
れば、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＲｈ及びＢａが担持
されているから、触媒が高温に晒されても酸素吸蔵能の
低下やＲｈのシンタリングが少なくなるとともに、Ｐ被
毒も抑えられ、触媒の耐熱性ないしは耐久性の向上に有
利になる。

【００２１】請求項２に係る発明によれば、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、担体１Ｌ
当たりのＢａ担持量が５〜３０ｇであるから、Ｒｈの活
性を妨げることなく、また、担体の劣化を招くことな
く、Ｒｈのシンタリングを抑制し、また、触媒のＰ被毒
を抑制することができる。

【００２２】請求項３に係る発明によれば、請求項１又
は請求項２に記載されている排気ガス浄化用触媒におい
て、さらに、Ｒｈ及びＰｔをＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物
とアルミナに分けて担持し、このＲｈを担持したＣｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物と、Ｐｔを担持したアルミナとを
混合した状態にしたから、Ｒｈ及びＰｔのシンタリング
を防止しながら、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物及びＢａに
よって触媒の耐熱性ないし耐久性を向上させることがで
き、また、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化にも有利にな
る。

【００２３】請求項４に係る発明によれば、内側触媒層
は、アルミナにＰｄを担持してなる成分と、酸素吸蔵物
質とを含有し、外側触媒層は、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化
物にＲｈ及びＢａが担持されてなる成分を含有するか
ら、Ｐｄの熱劣化、被毒を避けながら、触媒の低温活性
の向上を図ることができるとともに、触媒が高温に晒さ
れても酸素吸蔵能の低下やＲｈのシンタリングは抑えら
れ、また、Ｐ被毒も抑えられることになり、長期間にわ
たって触媒性能を維持する上で有利になる。

【００２４】請求項５に係る発明によれば、Ｃｅ・Ｚｒ・
Ｎｄ複合酸化物にＲｈを担持させて焼成し、しかる後
に、このＲｈを担持したＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＢ
ａを担持させるようにしたから、触媒が高温に晒されて
も酸素吸蔵能の低下やＲｈのシンタリングが少なく、ま
た、Ｐ被毒も抑えられた耐久性の高い触媒が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２６】図１において、１は自動車の火花点火式エ
ンジンであり、２はその気筒、４はその燃焼室、５は点
火プラグ、６は吸気通路、７は排気通路である。この排
気通路７に三元触媒８が配置されている。

【００２７】＜三元触媒の構成＞三元触媒８は、図２に
示すように、担体１１の表面に内側触媒層１２と外側触
媒層１３とが層状に形成されてなる。

【００２８】担体１１は、コージェライト製のハニカム
担体である。内側触媒層１２は、Ｐｄをアルミナに担持
させてなるＰｄ／アルミナ成分と、酸化セリウム（セリ
ア）と、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物と、バインダとを含
有する。外側触媒層１３は、Ｐｔをアルミナに担持させ
てなるＰｔ／アルミナ成分と、ＲｈをＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複
合酸化物に担持させてなるＲｈ／Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ成分
と、バインダとを含有する。

【００２９】さらに、上記内側触媒層１２及び外側触媒
層１３にはＢａが含浸法によって担持されている。従っ
て、外側触媒層１３の上記Ｒｈ／Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ成分
は、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＲｈ及びＢａが担持さ
れたものになっている。すなわち、（Ｒｈ＋Ｂａ）／Ｃ
ｅ・Ｚｒ・Ｎｄ成分となっている。

【００３０】上記酸化セリウム及びＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合
酸化物は、いずれも酸素吸蔵物質として働く。上記アル
ミナには、その熱劣化を抑制するためにＬａを少量（５
％）添加している。また、バインダとしては、耐熱性向
上のためにジルコニアを用いている。

【００３１】＜三元触媒８の製法＞次に上記三元触媒８
の製法を説明する。

【００３２】−内側触媒コート層の形成− Ｌａを５質量％添加してなる活性アルミナ粉末に、硝酸
パラジウム水溶液を滴下し、５００℃で乾燥・焼成する
ことにより、Ｐｄ／アルミナ触媒粉を得る。

【００３３】上記触媒粉と酸化セリウムとＣｅ・Ｚｒ・Ｎ
ｄ複合酸化物とバインダ（硝酸ジルコニル）とを混合
し、これに水と硝酸とを加え、ディスパーサで混合撹拌
してスラリーを得る。このスラリーにコージェライト製
ハニカム担体１１を浸し、引き上げて余分なスラリーを
エアブローで除去する操作を繰り返すことにより、所定
量のスラリーを当該担体にコーティングする。しかる
後、当該ハニカム担体を常温から５００℃になるまで一
定の昇温速度で１．５時間をかけて昇温し、その温度に
２時間保持する（乾燥・焼成）ことにより、内側触媒コ
ート層を形成する。

【００３４】−外側触媒コート層の形成− Ｌａを５質量％添加してなる活性アルミナ粉末に、ジニ
トロジアミン白金硝酸塩の水溶液を滴下し、５００℃で
乾燥・焼成することにより、Ｐｔ／アルミナ触媒粉を得
る。また、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に、硝酸ロジウム
水溶液を滴下し、５００℃で乾燥・焼成することによ
り、Ｒｈ／Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ触媒粉を得る。

【００３５】上記Ｐｔ／アルミナ触媒粉とＲｈ／Ｃｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ触媒粉とバインダ（硝酸ジルコニル）とを混
合し、これに水と硝酸とを加え、ディスパーサで混合撹
拌してスラリーを得る。このスラリーに上記内側触媒コ
ート層を形成したコージェライト製ハニカム担体１１を
浸し、引き上げて余分なスラリーをエアブローで除去す
る操作を繰り返すことにより、所定量のスラリーを当該
担体にコーティングする。しかる後、当該ハニカム担体
を常温から５００℃になるまで一定の昇温速度で１．５
時間をかけて昇温し、その温度に２時間保持する（乾燥
・焼成）ことにより、外側触媒コート層を形成する。

【００３６】−Ｂａの含浸担持− 以上のようにしてハニカム担体１１に形成された内側触
媒コート層と外側触媒コート層に酢酸バリウムの水溶液
を含浸させる。しかる後、当該ハニカム担体を常温から
２００℃まで略一定の昇温速度で１．５時間をかけて昇
温し、その温度に２時間保持し（乾燥）、２００℃から
５００℃になるまで略一定の昇温速度で４時間をかけて
昇温し、その温度に２時間保持する（焼成）。

【００３７】＜実施例＞上記製法によって次の構成の三
元触媒を得た。

【００３８】−内側触媒層− Ｐｄ／アルミナ成分担持量；６３．５２９ｇ／Ｌ（Ｐｄ担持量；４．０９１ｇ／Ｌ）酸化セリウム担持量；４．７７０ｇ／ＬＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物担持量；４．７７０ｇ／Ｌジルコニアバインダ担持量；７．１２０ｇ／Ｌ −外側触媒層− Ｐｔ／アルミナ成分担持量；２５．５８３ｇ／Ｌ（Ｐｔ担持量；０．１３６ｇ／Ｌ）Ｒｈ／Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ成分担持量；５６．１１９ｇ／Ｌ（Ｒｈ担持量；０．２７３ｇ／Ｌ）ジルコニアバインダ担持量；９．０８ｇ／Ｌ −Ｂａ− Ｂａ担持量；１１．００ｇ／Ｌなお、担持量はハニカム担体１Ｌ当たりの量である。

【００３９】＜比較例＞Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に代
えて酸化セリウムを用いる他は上記実施例と同じ条件及
び方法で比較例触媒を調製した。

【００４０】＜評価テスト＞上記実施例及び比較例の触
媒をエンジンの排気管に取り付け、ベンチエージングを
行なった後、ＦＴＰテストモード（トータル）でのＨ
Ｃ、ＣＯ及びＮＯｘ各々の排出量を測定した。ベンチエ
ージングは、触媒入口の排気ガス温度が６６０℃となる
低負荷運転と、同温度が８８０℃となる高負荷運転とを
１分間ずつ交互に繰り返すというサイクルを２０時間行
ない、その間、Ｐを添加したエンジンオイルを吸気マニ
ホールドにポンプで供給し続ける、というものである。
触媒には数万ｋｍ走行に相当するＰが与えられるように
した。

【００４１】結果は図３に示されている。同図のＣｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物は実施例に係るものであり、酸化
セリウムは比較例に係るものである。なお、ＨＣ排出量
は１０倍に拡大している。同図によれば、ＨＣ、ＣＯ及
びＮＯｘのいずれも実施例の方が比較例よりも少なくな
っている。これは、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物の効果に
よると認められる。

【００４２】すなわち、実施例の場合、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ
複合酸化物は、酸化セリウムに比して耐熱性が高いこと
から、ベンチエージング後も高い酸素吸蔵能を維持し、
その結果、このＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に担持されて
いるＲｈの活性の低下も少ない、と考えられる。しか
も、ＢａによってＲｈのシンタリングが抑制されるとと
もに、触媒のＰ被毒量が少なくなる。このため、実施例
では、ベンチエージング後のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの排
出量が比較例よりも少なくなっていると考えられる。

【００４３】＜Ｂａ担持量について＞ −テスト１− 上記実施例に関し、そのＢａ担持量が０．７２ｇ／Ｌ、
１１．１ｇ／Ｌ、１４．５ｇ／Ｌ、及び１９．３ｇ／Ｌ
の各触媒を調製し、各々について先と同様のベンチエー
ジングを施した後、ＦＴＰテストモード（トータル）で
のＨＣ及びＮＯｘ各々の排出量を測定した。結果は図４
に示されている。

【００４４】同図によれば、Ｂａ担持量の大小はＨＣ排
出量にはそれほど影響を与えないが（なお、ＣＯ排出量
にもそれほど影響を与えないことを確認している）、Ｎ
Ｏｘ排出量には大きな影響を与えている。具体的には、
Ｂａ担持量が１０〜１５ｇ／Ｌ程度であるときのＮＯｘ
排出量が最も少なく、これよりもＢａ担持量が少なくな
る場合、並びに多くなる場合のいずれもＮＯｘ排出量が
多くなっている。

【００４５】Ｂａ担持量１５ｇ／Ｌ以下の範囲におい
て、Ｂａ担持量が多くなるに従ってＮＯｘ排出量は少な
くなっているのは、Ｂａによる触媒の耐Ｐ被毒性の向上
効果によると考えられる。これに対して、Ｂａ担持量が
１５ｇ／Ｌを越えて多くなると、Ｂａが貴金属、その他
の触媒成分を覆ってその活性を低下させるために、ある
いはハニカム担体１１が脆くなって触媒層が剥落するた
めに、ＮＯｘ排出量が多くなっているものと考えられ
る。

【００４６】−テスト２− 上記実施例に関し、そのＢａ担持量が０ｇ／Ｌ、１１ｇ
／Ｌ、２２ｇ／Ｌ、及び３０ｇ／Ｌの各触媒を調製し、
各々についてエンジンエージングを施した後、リグテス
トでＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの浄化に関するＴ５０、Ｃ４
００及びＣ５００を測定した。

【００４７】エンジンエージングは、エンジンの排気管
に触媒を装着し、該触媒の温度が９００℃になるように
エンジンを１００時間運転し、該運転期間中、Ｐを添加
したエンジンオイルを吸気マニホールドにポンプで供給
し続ける、というものである。

【００４８】リグテストは、上記エンジンエージングを
施した触媒を排気管から取り外して直径２．５４ｃｍ、
長さ５ｃｍの円筒型に切り出し、これを固定床流通式反
応評価装置に取り付けて行なった。模擬排気ガスはＡ／
Ｆ＝１４．７±０．９とした。すなわち、Ａ／Ｆ＝１
４．７のメインストリームガスを定常的に流しつつ、所
定量の変動用ガスを１Ｈｚでパルス状に添加することに
より、Ａ／Ｆを±０．９の振幅で強制的に振動させた。
Ａ／Ｆ＝１４．７のメインストリームガスの組成は次の
通りである。模擬排気ガスの触媒への流入量は２５Ｌ／
分とした。（メインストリームガス）ＣＯ₂；１３．９％，Ｏ₂；０．６％，ＣＯ；０．６％，
Ｈ₂；０．２％，Ｃ₃Ｈ₆；０．０５６％，ＮＯ；０．１
％，Ｈ₂Ｏ；１０％，残りＮ₂ 上記変動用ガスとしては、Ａ／Ｆをリーン側（Ａ／Ｆ＝
１５．６）へ振らせる場合にはＯ₂を用い、リッチ側
（Ａ／Ｆ＝１３．９）へ振らせる場合にはＨ₂及びＣＯ
を用いた。

【００４９】Ｔ５０は、模擬排気ガス温度を漸次上昇さ
せていき、触媒下流で検出されるガスの当該成分（Ｈ
Ｃ、ＣＯ又はＮＯｘ）濃度が該触媒に流入するガスの当
該成分濃度の半分になった時点（浄化率が５０％になっ
た時点）の触媒入口ガス温度（ライトオフ温度）であ
る。

【００５０】Ｃ４００は、触媒入口での模擬排気ガス温
度が４００℃であるときの各成分の浄化率であり、Ｃ５
００は、触媒入口での模擬排気ガス温度が５００℃であ
るときの各成分の浄化率である。

【００５１】Ｔ５０の結果は図５に示されている。より
厳しい耐久条件下では、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘのいずれ
についても、Ｂａ担持量が２２ｇ／Ｌになるまでは該Ｂ
ａ担持量が多くなるに従ってＴ５０が低下している。す
なわち、低温活性が向上している。これはＢａによるＰ
被毒の抑制、並びにＲｈのシンタリング抑制効果による
ものと考えられる。Ｂａ担持量が３０ｇ／Ｌになると、
Ｔ５０が少し悪化している（高くなっている）のは、Ｂ
ａが触媒金属（Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ）を覆ってそれらの活
性を若干低下させたためと考えられる。

【００５２】Ｃ４００の結果は図６に示され、Ｃ５００
の結果は図７に示されている。Ｃ４００及びＣ５００に
関しても、Ｔ５０と同様に、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘのい
ずれについても、Ｂａ担持量が多くなるに従って浄化率
が高くなっている（高温活性が向上している）が、Ｂａ
担持量が３０ｇ／Ｌになると、少し低下している。その
理由はＴ５０の場合と同様と考えられる。

【００５３】テスト１の場合、Ｂａ担持量が１９．３ｇ
／Ｌであるときは、１１．１ｇ／ＬであるときよりもＮ
Ｏｘ浄化性能が低下しているのに対して、テスト２の場
合はＢａ担持量が２２ｇ／Ｌのときの方が１１ｇ／Ｌの
ときよりもＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの浄化性能が良くなっ
ている。この理由は、テスト２はテスト１よりもエージ
ング条件が厳しくなっているためと推察される。

【００５４】すなわち、Ｂａの添加は、触媒金属を覆っ
てその活性を低下させる、ハニカム担体を脆くして触媒
層の剥離を招き易くなる、という問題があるものの、エ
ージング条件が厳しくなると、Ｐ被毒及びＲｈのシンタ
リングの問題が大きくなるため、Ｂａ担持量が多い方が
排気ガスの浄化性能の点では有利になっている、という
ことである。

【００５５】上記テスト１，２の結果から、Ｂａ担持量
は、少なすぎないように、また多すぎないように５〜３
０ｇ／Ｌ程度とすることが好ましい、ということができ
る。また、テスト１の結果によれば、Ｂａ担持量を１０
〜１５ｇ／Ｌとすることが好ましい、ということができ
るが、Ｐ被毒及びＲｈのシンタリングの問題が強く懸念
される場合は、テスト２の結果から、Ｂａ担持量を２２
ｇ／Ｌ程度まで高めることが好ましい、ということがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの排気ガス浄
化装置を示す図。

【図２】同実施形態に係る触媒構造を示す断面図。

【図３】本発明の実施例と比較例のベンチエージング後
の排気ガス浄化性能を示すグラフ図。

【図４】本発明の実施例におけるＢａ担持量とＨＣ及び
ＮＯｘの各排出量との関係を示すグラフ図。

【図５】本発明の実施例におけるＢａ担持量とＨＣ、Ｃ
Ｏ及びＮＯｘの浄化に関するＴ５０との関係を示すグラ
フ図。

【図６】本発明の実施例におけるＢａ担持量とＨＣ、Ｃ
Ｏ及びＮＯｘのＣ４００との関係を示すグラフ図。

【図７】本発明の実施例におけるＢａ担持量とＨＣ、Ｃ
Ｏ及びＮＯｘのＣ５００との関係を示すグラフ図。

【符号の説明】

１エンジン７排気通路８三元触媒１１担体１２内側触媒層１３外側触媒層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田克幸広島県高田郡向原町360番地東京濾器株式会社内 (72)発明者岩国秀治広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者重津雅彦広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者高見明秀広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AA13 AA18 AB05 BA03X BA08X BA15X BA18X BA19X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BB02 BB16 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA13B BB06A BB06B BC13A BC13B BC43A BC43B BC44A BC44B BC51A BC51B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA03 CA09 EA19 EC28 EE06 FA02 FB14 FB19 FC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒｈ及びＢａを含有する排気ガス浄化用
触媒において、さらに、Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物を含有し、上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に上記Ｒｈ及びＢａが担
持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【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Ｒｈ、Ｂａ及びＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物は担体に
担持されていて、該担体１Ｌ当たりのＢａ担持量が５〜
３０ｇであることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載されている
排気ガス浄化用触媒において、さらに、Ｐｔ及びアルミナを含有し、上記Ｒｈ及びＰｔは、前者が上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸
化物に、後者が上記アルミナに互いに分かれて担持さ
れ、上記Ｒｈを担持したＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物と、上記
Ｐｔを担持したアルミナとが混合した状態で含まれてい
ることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項４】担体に複数の触媒層が層状に形成されて
いて、上記複数の触媒層のうち内側に位置する触媒層は、アル
ミナにＰｄが担持されてなる成分と、酸素吸蔵物質とを
含有し、上記内側触媒層よりも外側に位置する触媒層は、Ｃｅ・
Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物にＲｈ及びＢａが担持されてなる
成分を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項５】Ｒｈ、Ｂａ及びＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化
物を含有する排気ガス浄化用触媒の製造方法であって、上記Ｃｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に上記Ｒｈを担持させて
焼成し、上記Ｒｈを担持したＣｅ・Ｚｒ・Ｎｄ複合酸化物に上記Ｂ
ａを担持させることを特徴とする排気ガス浄化用触媒の
製造方法。