JP2006326476A - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents
Exhaust gas purification catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006326476A JP2006326476A JP2005153000A JP2005153000A JP2006326476A JP 2006326476 A JP2006326476 A JP 2006326476A JP 2005153000 A JP2005153000 A JP 2005153000A JP 2005153000 A JP2005153000 A JP 2005153000A JP 2006326476 A JP2006326476 A JP 2006326476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- catalyst layer
- carrier
- supported
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
【課題】 担体基材の同一のセル内で複数種類の触媒成分(担体や触媒金属など)が共存する場合であっても、触媒成分の種類に応じて各成分を同じセル内の別々の位置に担持した新規な構成をもつ排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の排ガス浄化用触媒1は、隔壁2’で区画され所定の方向に貫通する複数のセル2Cを有する担体基材2と、同一のセル2Cを区画する隔壁2’の壁面のうちの少なくとも1つの壁面に担持された第一触媒層2C1と、他の壁面に担持された第二触媒層2C2と、を有する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To position each component separately in the same cell according to the type of the catalyst component even when plural types of catalyst components (carrier, catalyst metal, etc.) coexist in the same cell of the carrier substrate It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying catalyst having a novel structure supported on a catalyst.
SOLUTION: An exhaust gas purifying catalyst 1 of the present invention includes a carrier substrate 2 having a plurality of cells 2C that are partitioned by a partition wall 2 'and penetrates in a predetermined direction, and a wall surface of the partition wall 2' that partitions the same cell 2C. The first catalyst layer 2 C1 supported on at least one of the wall surfaces and the second catalyst layer 2 C2 supported on the other wall surface.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、自動車等の内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒に関するものであり、詳しくは、複数種類の触媒成分を担持した排ガス浄化用触媒に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an automobile, and more particularly to an exhaust gas purifying catalyst carrying a plurality of types of catalyst components.
内燃機関には、排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒が搭載されている。特に、自動車などの排ガス中のNOx、CO、HCを浄化する触媒として、三元触媒が広く用いられている。三元触媒は、アルミナ、セリア、ジルコニア、セリア−ジルコニア固溶体などの多孔質酸化物担体に、Pt、Rh、Pdなどの貴金属を担持してなるものであり、HCおよびCOを酸化して浄化するとともに、NOxを還元して浄化する。 An internal combustion engine is equipped with an exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust gas discharged. In particular, a three-way catalyst is widely used as a catalyst for purifying NOx, CO, and HC in exhaust gas from automobiles and the like. The three-way catalyst is formed by supporting a noble metal such as Pt, Rh, and Pd on a porous oxide carrier such as alumina, ceria, zirconia, and ceria-zirconia solid solution, and oxidizes and purifies HC and CO. At the same time, NOx is reduced and purified.
三元触媒の分野では、触媒性能が向上するような多孔質酸化物担体や貴金属の様々な配置が、これまでにも数多く提案されている。たとえば、特許文献1には、排ガスの流れ方向あるいは触媒の径方向に適度な濃淡分布をつけて貴金属を担持することにより、触媒性能が向上することが記載されている。 In the field of three-way catalysts, various arrangements of porous oxide supports and noble metals that improve the catalyst performance have been proposed so far. For example, Patent Document 1 describes that the catalyst performance is improved by loading a noble metal with an appropriate density distribution in the exhaust gas flow direction or the catalyst radial direction.
三元触媒は、各基金属を近接して配置することで浄化性能を発揮するため、特許文献1等のほとんどの触媒で、複数種類の多孔質酸化物担体や貴金属を共存させて配置している。そのため、多孔質酸化物担体や貴金属の組み合わせによっては、粒成長や合金化が生じ、触媒性能が低下するという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、担体基材の同一のセル内で複数種類の触媒成分(担体や触媒金属など)が共存する場合であっても、触媒成分の種類に応じて各成分を同じセル内の別々の位置に担持した新規な構成をもつ排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。 In the present invention, in view of the above-described problems, even when a plurality of types of catalyst components (such as a support and a catalyst metal) coexist in the same cell of the support substrate, each component is added according to the type of the catalyst component. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst having a novel structure supported at different positions in the same cell.
本発明の排ガス浄化用触媒は、隔壁で区画され所定の方向に貫通する複数のセルを有する担体基材と、同一のセルを区画する該隔壁の壁面のうちの少なくとも1つの壁面に担持された第一触媒層と、他の壁面に担持された第二触媒層と、を有することを特徴とする。 The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is supported on at least one wall surface of a carrier base material having a plurality of cells that are partitioned by partition walls and penetrates in a predetermined direction, and a wall surface of the partition walls that partition the same cell. It has the 1st catalyst layer and the 2nd catalyst layer carry | supported by the other wall surface, It is characterized by the above-mentioned.
この際、前記第一触媒層は第一担体および/または前記第一触媒金属を含み、前記第二触媒層は第二担体および/または前記第二触媒金属を含むのが好ましい。 At this time, it is preferable that the first catalyst layer includes a first support and / or the first catalyst metal, and the second catalyst layer includes a second support and / or the second catalyst metal.
ここで、「第一」および「第二」という呼称は、触媒層などを区別するための便宜上の呼称に過ぎない。たとえば、第一触媒層はPtとRhを含むが第二触媒層には含まれない、というように、第一触媒層と第二触媒層との成分が異なればよい。 Here, the names “first” and “second” are merely names for convenience in order to distinguish the catalyst layer and the like. For example, the components of the first catalyst layer and the second catalyst layer may be different such that the first catalyst layer contains Pt and Rh but not the second catalyst layer.
本発明の排ガス浄化用触媒では、同一のセルを区画する隔壁の壁面のうちの少なくとも1つの壁面に第一触媒層が担持され、他の壁面に第二触媒層が担持されている。この構成により、たとえば、合金化しやすい触媒金属同士や、互いに固溶しやすい触媒金属と担体や、また、担持した触媒金属が粒成長しやすい担体と触媒金属とを、同一セル内であっても別々の部位に担持できる。その結果、担持される貴金属等の粒成長や合金化を抑制することができ、排ガス浄化用触媒の触媒性能(具体的には耐久性や浄化性能など)が向上する。 In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the first catalyst layer is supported on at least one wall surface of the partition walls partitioning the same cell, and the second catalyst layer is supported on the other wall surface. With this configuration, for example, catalyst metals that are likely to be alloyed, catalyst metals and carriers that are likely to be solid-solved with each other, and carriers and catalyst metals on which the supported catalyst metals are likely to grow grains can be contained in the same cell. Can be carried on different parts. As a result, grain growth and alloying of the supported noble metal and the like can be suppressed, and the catalytic performance (specifically, durability and purification performance) of the exhaust gas purification catalyst is improved.
本発明の排ガス浄化用触媒は、主として、担体基材と、第一触媒層と、第二触媒層と、を有する。 The exhaust gas purifying catalyst of the present invention mainly has a carrier substrate, a first catalyst layer, and a second catalyst layer.
担体基材は、隔壁で区画され所定の方向に貫通する複数のセルを有する、いわゆるハニカム状の構造体である。「所定の方向」とは、担体基材が円柱状や角柱状の柱状体であれば、担体基材の軸方向に相当し、通常、排ガスが流れる流路方向となる。 The carrier base material is a so-called honeycomb structure having a plurality of cells partitioned by partition walls and penetrating in a predetermined direction. The “predetermined direction” corresponds to the axial direction of the carrier base material when the carrier base material is a columnar or prismatic columnar body, and is usually a flow path direction in which exhaust gas flows.
各セルの大きさや数に特に限定はなく、通常、排ガス浄化用触媒に用いられている仕様であれば、要求される性能に応じて適宜選択すればよい。たとえば、自動車用の排ガス浄化用触媒として用いるのであれば、セル密度が0.7〜155cpsiの範囲にあるのが好ましく、隔壁の厚さが50〜2000μm、さらに好ましくは、200〜1800μmである。隔壁の厚さが上記範囲にあれば、強度と熱容量のバランスのとれた担体基材となる。 There is no particular limitation on the size and number of each cell, and the specification can be appropriately selected according to the required performance as long as the specification is normally used for an exhaust gas purifying catalyst. For example, when used as a catalyst for exhaust gas purification for automobiles, the cell density is preferably in the range of 0.7 to 155 cpsi, and the partition wall thickness is 50 to 2000 μm, more preferably 200 to 1800 μm. If the thickness of the partition wall is in the above range, a carrier substrate having a good balance between strength and heat capacity is obtained.
隔壁の材質は、セラミックス製または金属製が好ましい。担体基材がセラミックス製のセラミックス担体基材であれば、酸化物または非酸化物の各種セラミックスを用いることができる。具体的には、コージェライト、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、ジルコニア、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、などが使用可能である。セラミックスを用いた担体基材は、軽量かつ高強度であり、耐熱性に優れる。また、担体基材が金属製のメタル担体基材であれば、耐熱性や耐食性に優れた、ステンレス鋼やAl−Cr−Fe合金などの各種合金が使用可能である。金属製の担体基材は、熱伝導が良いため、メタル担体基材を用いた排ガス浄化用触媒は、低温特性に優れる。 The material of the partition is preferably made of ceramics or metal. If the carrier substrate is a ceramic carrier substrate made of ceramics, various oxide or non-oxide ceramics can be used. Specifically, cordierite, mullite, alumina, spinel, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, zirconia, lithium aluminum silicate, aluminum titanate, and the like can be used. A carrier substrate using ceramics is lightweight and high in strength, and has excellent heat resistance. If the carrier substrate is a metal carrier substrate made of metal, various alloys such as stainless steel and Al—Cr—Fe alloy having excellent heat resistance and corrosion resistance can be used. Since the metal carrier base material has good heat conduction, the exhaust gas purifying catalyst using the metal carrier base material is excellent in low temperature characteristics.
セルの形状は、その断面(所定の方向に貫通するセルを所定の方向に対して垂直方向に切断したときの断面)の形状が三角形や四角形、六角形などの多角形であるものの他、平板と波板との積層体からなる担体基材であってもよい。 As for the shape of the cell, the shape of the cross section (a cross section obtained by cutting a cell penetrating in a predetermined direction in a direction perpendicular to the predetermined direction) is a polygon such as a triangle, a quadrangle, a hexagon, etc. It may be a carrier base material made of a laminate of corrugated plate and corrugated plate.
本発明の排ガス浄化用触媒では、第一触媒層は、同一のセルを区画する隔壁の壁面のうちの少なくとも1つの壁面に担持される。そして、第二触媒層は、他の壁面に担持される。この際、第一触媒層は、主として第一担体および/または前記第一触媒金属を含み、第二触媒層は、主として第二担体および/または前記第二触媒金属を含むのが好ましい。 In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the first catalyst layer is supported on at least one wall surface of the partition walls that partition the same cell. The second catalyst layer is supported on the other wall surface. At this time, it is preferable that the first catalyst layer mainly includes the first support and / or the first catalyst metal, and the second catalyst layer mainly includes the second support and / or the second catalyst metal.
第一担体および第二担体としては、たとえば、従来の三元触媒において貴金属を担持する多孔質酸化物担体として用いられるものであれば特に限定はなく、具体的には、CeO2 、ZrO2 、Al2 O3 、Nd2 O3 、La2 O3 等が挙げられる。また、第一触媒金属および第二触媒金属としては、Pt、Pd、Rh等の貴金属を用いるのがよい。そのほか、NOx吸蔵材としてのアルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素のうちの一種以上や、SOx吸着成分としての金属酸化物など(以下「添加成分」と記載)を担持させてもよい。 The first carrier and the second carrier are not particularly limited as long as they are used, for example, as a porous oxide carrier supporting a noble metal in a conventional three-way catalyst. Specifically, CeO 2 , ZrO 2 , al 2 O 3, Nd 2 O 3, La 2 O 3 and the like. Moreover, it is good to use noble metals, such as Pt, Pd, and Rh, as a 1st catalyst metal and a 2nd catalyst metal. In addition, at least one of an alkali metal element and an alkaline earth metal element as a NOx occlusion material, a metal oxide as an SOx adsorption component (hereinafter referred to as “addition component”) may be supported.
ここで、図1は、本発明の排ガス浄化用触媒の一例を模式的に示す説明図である。図1の排ガス浄化用触媒1は、円柱形の担体基材2をもち、複数の隔壁2’により区画された断面四角形の複数のセルが担体基材2の軸方向に貫通している。複数のセルのうちのひとつであるセル2Cを区画する4つの壁面には触媒層が担持されるが、本発明の排ガス浄化用触媒では、4つの壁面のうちの少なくとも1つ(図1では3つの壁面)に第一触媒層2C1が形成され、第一触媒層2C1とは成分が異なる第二触媒層2C2が残りの壁面に形成される。この際、第一触媒層2C1と第二触媒層2C2とは、同一のセル2C内に存在するが、両者の成分が混じって存在することはない。そのため、たとえば、排ガス浄化用触媒の使用時に、互いに反応して合金化したり粒成長すると都合の悪い担体や触媒金属を第一触媒層2C1と第二触媒層2C2とに分離して、担体基材に担持させることができる。
Here, FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an example of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention. The exhaust gas-purifying catalyst 1 shown in FIG. 1 has a
すなわち、互いに反応しやすく反応により触媒性能を低下させる虞がある担体や触媒金属が同一の触媒層で共存しないように、第一触媒層2C1と第二触媒層2C2とに別々に担持させて用いれば、排ガス浄化用触媒の耐久性や浄化性能を向上させることができる。具体的には、第一触媒金属がPtである場合には第一担体としてCeO2 を、第一触媒金属がPdである場合には第一担体としてZrO2 を、用いることによりPtやPdの粒成長を抑制することができる。また、第一触媒金属としてRhを用いる場合には、第二触媒金属としてPdを用いるのが好ましく、RhとPdとの合金化を抑制することができる。さらに、第一触媒金属としてRhを用いる場合には、Al2 O3 、Nd2 O3 、La2 O3 を第二担体として用いることにより、これらの第二担体にRhが固溶するのを抑制できる。その他にも、前述した添加成分は、使用中に貴金属の活性を低下させるため、触媒金属と添加成分とを各触媒層に分離して担持させるとよい。
That is, the
上記の構成をもつ本発明の排ガス浄化用触媒は、以下に説明する手順により作製することができる。本発明の排ガス浄化用触媒は、各触媒層をコートした後、担体基材を形成する点で、従来の排ガス浄化用触媒と構成を異にする。 The exhaust gas purifying catalyst of the present invention having the above-described configuration can be produced by the procedure described below. The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is different from the conventional exhaust gas purifying catalyst in that a carrier base material is formed after coating each catalyst layer.
担体基材が、塑性加工の可能な材質からなる場合、すなわち、隔壁が金属製のメタル担体基材や、曲げ加工の可能なセラミックスからなるセラミックス担体基材である場合には、平板状の平板基材と波板状の波板基材とを交互に積層させてハニカム体を形成するのが望ましい。平板状の平板基材と波板状の波板基材とを積層させる際には、第一触媒層が担持されている面と、第二触媒層が担持されている面と、が対向するように積層させる。たとえば、平板基材の表裏面に第一触媒層を担持し、波板基材の表裏面に第二触媒層を担持させ、両者を交互に積層させる。平板基材と波板基材とで区画された空間(セル)は、第一触媒層が担持された面と、第二触媒層が担持された面と、で形成される。 When the carrier substrate is made of a plastically workable material, that is, when the partition wall is a metal carrier substrate made of metal or a ceramic carrier substrate made of ceramics that can be bent, a flat plate It is desirable to form a honeycomb body by alternately laminating the base material and the corrugated corrugated base material. When laminating a flat plate substrate and a corrugated plate substrate, the surface on which the first catalyst layer is supported faces the surface on which the second catalyst layer is supported. Laminate as follows. For example, the first catalyst layer is supported on the front and back surfaces of the flat plate base material, the second catalyst layer is supported on the front and back surfaces of the corrugated plate base material, and both are alternately laminated. A space (cell) defined by the flat plate substrate and the corrugated plate substrate is formed by a surface on which the first catalyst layer is supported and a surface on which the second catalyst layer is supported.
また、帯状の平板基材と波板基材とを接合して、巻回すことで、平板基材と波板基材とを径方向に交互に積層させて、円柱形状の巻回型担体基材としてもよい。平板基材は、第一触媒層が担持される第一平面と、第一平面と背向し第二触媒層が担持される第二平面と、をもつ。波板基材は、第一触媒層が担持される第一波面と、第一波面と背向し第二触媒層が担持される第二波面と、をもつ。第一平面と第二波面とが対向するように平板基材と波板基材とを接合して巻回すれば、第二平面と第一波面とが対向するため、平板基材と波板基材とで区画された空間(セル)は、第一触媒層が担持された面と、第二触媒層が担持された面と、で形成される。なお、曲げ加工の可能なセラミックスを用いる場合には、積層後、焼成することにより、強度の高いセラミックス担体基材となる。 Further, by joining and winding the belt-like flat plate base material and the corrugated plate base material, the flat plate base material and the corrugated plate base material are alternately laminated in the radial direction, and the cylindrical wound type carrier base It is good also as a material. The flat substrate has a first plane on which the first catalyst layer is supported, and a second plane on which the second catalyst layer is supported opposite to the first plane. The corrugated substrate has a first wavefront on which the first catalyst layer is supported and a second wavefront on the opposite side of the first wavefront and on which the second catalyst layer is supported. If the flat plate substrate and the corrugated plate substrate are joined and wound so that the first plane and the second wavefront face each other, the second plane and the first wavefront face each other. A space (cell) partitioned by the base material is formed by a surface on which the first catalyst layer is supported and a surface on which the second catalyst layer is supported. In addition, when using the ceramic which can be bent, it becomes a ceramic support base material with high intensity | strength by baking after lamination | stacking.
また、担体基材が、塑性加工することができない材質からなる場合、すなわち、通常のセラミックスからなるセラミックス担体基材である場合であっても、本発明の排ガス浄化用触媒を製造することが可能である。たとえば、担体基材をセルの貫通する方向に切断して(または、切断した場合と同様の形状の部位を予め作製して)セルの壁面を露出させ、セルの内壁面に第一触媒層および第二触媒層を担持させた後、各部位を接合する。接合する際には、第一触媒層を担持した壁面と第二触媒層を担持した壁面とが対向するように接合すればよい。 Further, even when the carrier substrate is made of a material that cannot be plastically processed, that is, when it is a ceramic carrier substrate made of ordinary ceramics, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be produced. It is. For example, the support substrate is cut in the direction penetrating the cell (or a part having the same shape as that of the cut is prepared in advance) to expose the wall surface of the cell, and the first catalyst layer and the inner wall surface of the cell are exposed. After supporting the second catalyst layer, the respective parts are joined. When joining, the joining may be performed so that the wall surface carrying the first catalyst layer and the wall surface carrying the second catalyst layer face each other.
なお、上記の各製造方法において、第一触媒層および第二触媒層の担持位置は、積層方法や接合の際の配置に応じて適宜選択すればよい。第一触媒層および第二触媒層を担持する方法としては、通常、排ガス浄化用触媒を製造する際に用いられるウォッシュコートやディップコートにより担持が可能である。第一担体および第二担体を担持する場合には、上記の通常の方法の他、各種蒸着法を用いてもよい。すなわち、第一担体および第二担体は、壁面に成膜された蒸着膜であってもよい。蒸着方法としては、プラズマCVD法や熱CVD法などのCVD法(化学蒸着法)、真空蒸着法やスパッタリング等のPVD法(物理蒸着法)などにより成膜することができる。特に、担体基材がメタル担体基材であれば、熱CVD法を用いるのが望ましく、金属製の基材と担体との密着性が高く、触媒の製造時や使用時に生じる触媒層の剥離や割れが低減される。 In each of the above production methods, the positions where the first catalyst layer and the second catalyst layer are supported may be appropriately selected according to the lamination method and the arrangement at the time of joining. As a method of supporting the first catalyst layer and the second catalyst layer, it is possible to support by a wash coat or a dip coat which is usually used when manufacturing an exhaust gas purifying catalyst. When the first carrier and the second carrier are supported, various vapor deposition methods may be used in addition to the above-described normal method. That is, the first carrier and the second carrier may be vapor deposited films formed on the wall surfaces. As a vapor deposition method, a film can be formed by a CVD method (chemical vapor deposition method) such as a plasma CVD method or a thermal CVD method, a PVD method (physical vapor deposition method) such as a vacuum vapor deposition method or sputtering. In particular, if the carrier substrate is a metal carrier substrate, it is desirable to use a thermal CVD method, and the adhesion between the metal substrate and the carrier is high. Cracking is reduced.
また、第一触媒金属および第二触媒金属は、通常、排ガス浄化用触媒を製造する際に用いられる水溶液を用いた吸着担持のほか、塗布法やスプレー法により担体基材または第一担体や第二担体に付着させて担持できる。 In addition, the first catalyst metal and the second catalyst metal are usually adsorbed and supported using an aqueous solution used for producing an exhaust gas purifying catalyst, as well as a carrier substrate or a first carrier or second carrier by a coating method or a spray method. It can be carried by adhering to two carriers.
第一触媒層および第二触媒層の担持量に特に限定はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、第一担体および第二担体が蒸着膜である場合、その膜厚は、0.5〜500μmであるのが望ましい。蒸着膜の膜厚が上記範囲であれば、担体基材への密着性と、触媒金属の担体としての機能と、を両立することができる。 The amount of the first catalyst layer and the second catalyst layer supported is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. When the first carrier and the second carrier are vapor-deposited films, the film thickness is 0. It is desirable to be 5 to 500 μm. If the thickness of the deposited film is in the above range, it is possible to achieve both the adhesion to the carrier substrate and the function as the carrier of the catalyst metal.
なお、本発明の排ガス浄化用触媒は、上記の実施の形態に限定されるものではない。たとえば、本発明の排ガス浄化用触媒の効果を損なわない程度であれば、他の機能を追加するために必要に応じて別の物質を添加してもよい。 The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as long as the effect of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not impaired, another substance may be added as necessary to add another function.
以下、本発明の排ガス浄化用触媒の実施例を、図2および図3を用いて具体的に説明する。 Examples of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS.
[実施例1]
実施例1の排ガス浄化用触媒は、ステンレス鋼製の巻回型メタル担体基材を用いた排ガス浄化用触媒である。以下に、本実施例の排ガス浄化用触媒の構成を製造方法とともに図2を用いて説明する。なお、図2は、本実施例の排ガス浄化用触媒の製造工程を順に示す説明図である。図2−Aおよび図2−Bは、帯状平板基材3の一部を模式的に示す厚さ方向断面図である。図2−Cは、互いに接合された帯状平板基材3および帯状波板基材3’の一部を示す断面図である。図2−Dは、接合体を巻回して得られた排ガス浄化用触媒を示す斜視図と複数のセルの一部を示す模式図である。
[Example 1]
The exhaust gas purification catalyst of Example 1 is an exhaust gas purification catalyst using a stainless steel wound metal carrier base material. Below, the structure of the exhaust gas purifying catalyst of the present embodiment will be described together with the manufacturing method with reference to FIG. In addition, FIG. 2 is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the catalyst for exhaust gas purification of a present Example in order. FIG. 2A and FIG. 2B are cross-sectional views in the thickness direction schematically showing a part of the strip-shaped
帯状平板基材3は、平板状で長尺な帯状のステンレス鋼箔材(特開平6−389号公報に開示)である。帯状平板基材3の表面(第一平面31)には、熱CVD法によりセリア膜10(第一担体10)を成膜した。また、第一平面31と背向する帯状平板基材3の裏面(第二平面32)には、熱CVD法によりジルコニア膜20(第二担体20)を成膜した。セリア膜10およびジルコニア膜20は、その膜厚が12.5μmであった。(以上、図2−A参照)
The belt-like flat
次に、セリア膜10(第一平面31側)の表面に、所定の濃度のジニトロジアンミン白金水溶液および硝酸ロジウム水溶液を塗布した。同様に、ジルコニア膜20(第二平面32側)の表面に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液を塗布した。そして、塗布後の帯状平板基材3を、120℃で2時間加熱して乾燥後500℃1時間焼成し、帯状平板基材3の第一平面31側にPt、Rh(第一触媒金属11,12)を、第二平面32側にPd(第二触媒金属21)を担持した。(以上、図2−B参照)
Next, a dinitrodiammine platinum aqueous solution and a rhodium nitrate aqueous solution having a predetermined concentration were applied to the surface of the ceria film 10 (on the
また、Pt、Rh、Pdを担持した後に、ステンレス鋼箔材の長手方向に等間隔に位置する波型を連続的に形成した他は、帯状平板基材3の作製と同様の手順で、帯状波板基材3’を作製した。帯状波板基材3’は、第一担体10および第一触媒金属11,12を担持した第一波面31’と、第二担体20および第二触媒金属21を担持した第二波面32’と、をもつ。第一波面31’側の山部および第二波面32’側の山部は、後述の接合・巻回の際に蝋付けされる部位であるため、担持された担体および触媒金属をそれぞれ線状に削り取った。
Moreover, after carrying | supporting Pt, Rh, and Pd, except having continuously formed the corrugation located in the longitudinal direction of a stainless steel foil material at equal intervals, in the procedure similar to preparation of the strip | belt-shaped
次に、帯状平板基材3の第一平面31と帯状波板基材3’の第二波面32’とが対向するように配置し、第一平面31と第二波面32’の山部との当接部を蝋付けして、帯状平板基材3と帯状波板基材3’とを接合した接合体を得た(図2−C)。この接合体を図2−Cの矢印方向に連続的に巻回し、帯状平板基材3と帯状波板基材3’とを径方向に交互に積層させた。こうして、帯状平板基材3および帯状波板基材3’を隔壁として複数のセルが区画された円柱形状のハニカム体とした。このハニカム体を円筒形状の外筒30の内部に収容し、巻回型メタル担体基材を担体基材とする排ガス浄化用触媒を得た。(以上、図2−D参照)
Next, it arrange | positions so that the
本実施例の排ガス浄化用触媒は、上述したように、第一平面31と第二波面32’とが対向するように帯状平板基材3と帯状波板基材3’とを接合した接合体を巻回することにより、帯状平板基材3と帯状波板基材3’とが径方向に交互に積層する。その結果、帯状波板基材3’の第一波面31’と帯状平板基材3の第二平面32とが対向する層が形成される。したがって、本実施例の排ガス浄化用触媒は、図2−Dにその構成を模式的に示すように、第一平面31(実線で示す)と第二波面32’(点線で示す)とで区画された複数のセル33と、第二平面32(点線で示す)と第一波面31’(実線で示す)とで区画された複数のセル36と、をもつ。
As described above, the exhaust gas purifying catalyst of the present embodiment is a joined body in which the strip-like flat
各セル33,36は、第一担体10(セリア)および第一触媒金属11,12(Pt,Rh)が担持された面と、第二担体20(ジルコニア)および第二触媒金属21(Pd)が担持された面と、で構成される。すなわち、合金化しやすいPdとRhは別々に担持され、Ptはシンタリングが生じにくいセリア担体に担持されている。そのため、本実施例の排ガス浄化用触媒は、触媒金属の粒成長や合金化が抑制されるので、耐久性や排ガス浄化性能に優れる。
Each of the
[実施例2]
実施例2の排ガス浄化用触媒は、コージェライト製でセルの断面形状が正方形のセラミックス担体基材を用いた排ガス浄化用触媒である。以下に、本実施例の排ガス浄化用触媒の構成を製造方法とともに図3を用いて説明する。なお、図3は、本実施例の排ガス浄化用触媒の製造工程を順に示す説明図である。図3−Aおよび図3−Bは、波板部材4の一部を模式的に示す厚さ方向断面図である。図3−Cは、複数の波板部材4の配置を示す断面図である。図3−Dは、得られた排ガス浄化用触媒を示す斜視図である。
[Example 2]
The exhaust gas purifying catalyst of Example 2 is an exhaust gas purifying catalyst using a ceramic support substrate made of cordierite and having a square cell cross-sectional shape. Hereinafter, the configuration of the exhaust gas purifying catalyst of this embodiment will be described together with the manufacturing method with reference to FIG. In addition, FIG. 3 is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the catalyst for exhaust gas purification of a present Example in order. 3A and 3B are cross-sectional views in the thickness direction schematically showing a part of the corrugated plate member 4. FIG. 3C is a cross-sectional view showing the arrangement of the plurality of corrugated plate members 4. FIG. 3-D is a perspective view showing the obtained exhaust gas-purifying catalyst.
波板部材4は、隣接する2面が直角に交差するように連続的に屈曲した波型をもつ板状部材である。交差する部位は、等間隔に位置する。隣接する2面が交差する部分は、平坦部45が形成されている。この平坦部45は、後の工程において、他の波板部材4の平坦部45と接着され、2つの波板部材4の間には、断面形状が正方形の複数のセルが区画される。
The corrugated plate member 4 is a plate-shaped member having a corrugated shape that is continuously bent so that two adjacent surfaces intersect at a right angle. The intersecting parts are located at equal intervals. A
波板部材4の表面(第一壁面41)に、熱CVD法によりセリア膜10(第一担体10)を成膜した。また、第一壁面41と背向する波板部材4の裏面(第二壁面42)に、熱CVD法によりジルコニア膜20(第二担体20)を成膜した。セリア膜10およびジルコニア膜20は、その膜厚が12.5μmであった。(以上、図3−A参照)
A ceria film 10 (first carrier 10) was formed on the surface (first wall surface 41) of the corrugated plate member 4 by a thermal CVD method. A zirconia film 20 (second carrier 20) was formed on the back surface (second wall surface 42) of the corrugated member 4 facing away from the
次に、セリア膜10(第一壁面41側)の表面に、所定の濃度のジニトロジアンミン白金水溶液および硝酸ロジウム水溶液を塗布した。同様に、ジルコニア膜20(第二壁面42側)の表面に、所定濃度の硝酸パラジウム水溶液を塗布した。そして、塗布後の波板部材4を、120℃で2時間加熱して乾燥後500℃1時間焼成し、波板部材4の第一壁面41側にPt、Rh(第一触媒金属11,12)を、第二壁面42側にPd(第二触媒金属21)を担持した。なお、各平坦部45に担持された担体および触媒金属は、後の工程において接着されるため、削り取った(以上、図3−B参照)。
Next, a dinitrodiammine platinum aqueous solution and a rhodium nitrate aqueous solution having a predetermined concentration were applied to the surface of the ceria film 10 (on the
上記の手順により、波板部材4を複数個作製した。そして、波板部材4の第一壁面41と第二壁面42とが対向するように、各波板部材4を積層させて配置し、平坦部45同士が当接する当接面450を接着した(図3−C)。その後、外周面の形状を加工により整えて、波板部材4を隔壁として断面正方形のセルが区画されたセラミックス担体基材を担体基材とする排ガス浄化用触媒を得た。(以上、図3−D参照)
A plurality of corrugated plate members 4 were produced by the above procedure. And each corrugated plate member 4 is laminated | stacked and arrange | positioned so that the
本実施例の排ガス浄化用触媒は、第一壁面41と第二壁面42とで区画された断面正方形の複数のセル44をもつ。各セル44は、第一担体10(セリア)および第一触媒金属11,12(Pt,Rh)が担持された面と、第二担体20(ジルコニア)および第二触媒金属21(Pd)が担持された面と、で構成される。そのため、本実施例の排ガス浄化用触媒は、実施例1と同じように、触媒金属の粒成長や合金化が抑制されるので、耐久性や排ガス浄化性能に優れる。
The exhaust gas purifying catalyst of the present embodiment has a plurality of
2’:隔壁 2C:セル
2C1:第一触媒層 2C2:第二触媒層
3:帯状平板基材(隔壁) 3’:帯状波板基材(隔壁)
33,36:セル
4:波板部材(隔壁) 44:セル
10:第一担体(セリア膜) 11,12:第一触媒金属(Pt,Rh)
20:第二担体(ジルコニア膜) 21:第二触媒金属(Pd)
2 ′: partition wall 2C: cell 2 C1 : first catalyst layer 2 C2 : second catalyst layer 3: strip-shaped plate base material (partition wall) 3 ′: strip-shaped corrugated plate substrate (partition wall)
33, 36: Cell 4: Corrugated plate member (partition) 44: Cell 10: First carrier (ceria film) 11, 12: First catalyst metal (Pt, Rh)
20: Second support (zirconia membrane) 21: Second catalyst metal (Pd)
Claims (6)
同一のセルを区画する該隔壁の壁面のうちの少なくとも1つの壁面に担持された第一触媒層と、
他の壁面に担持された第二触媒層と、
を有することを特徴とする排ガス浄化用触媒。 A carrier substrate having a plurality of cells partitioned by partition walls and penetrating in a predetermined direction;
A first catalyst layer supported on at least one of the wall surfaces of the partition walls defining the same cell;
A second catalyst layer supported on another wall surface;
An exhaust gas purifying catalyst characterized by comprising:
前記第二担体はジルコニア、前記第二触媒金属はPdである請求項2記載の排ガス浄化用触媒。 The first support is ceria, the first catalytic metal is Pt and / or Rh;
The exhaust gas purifying catalyst according to claim 2, wherein the second carrier is zirconia and the second catalytic metal is Pd.
平板状で、前記第一触媒層が担持される第一平面と、該第一平面と背向し前記第二触媒層が担持される第二平面と、をもつ平板基材と、
波板状で、該第一触媒層が担持される第一波面と、該第一波面と背向し該第二触媒層が担持される第二波面と、をもつ波板基材と、をもち、
該第一平面と該第二波面とが対向するように該平板基材と該波板基材とを接合して、巻回してなる巻回型メタル担体基材である請求項5記載の排ガス浄化用触媒。 The metal carrier substrate is
A flat plate substrate having a first plane on which the first catalyst layer is supported, and a second plane on which the second catalyst layer is supported opposite to the first plane;
A corrugated base material having a corrugated first wavefront on which the first catalyst layer is supported and a second wavefront facing the first wavefront and on which the second catalyst layer is supported; Mochi,
The exhaust gas according to claim 5, which is a wound metal carrier base material obtained by joining and winding the flat plate base material and the corrugated base material so that the first flat surface and the second wave front face each other. Purification catalyst.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005153000A JP2006326476A (en) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Exhaust gas purification catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005153000A JP2006326476A (en) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Exhaust gas purification catalyst |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006326476A true JP2006326476A (en) | 2006-12-07 |
Family
ID=37548765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005153000A Pending JP2006326476A (en) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Exhaust gas purification catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006326476A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015147202A (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for manufacturing metal honeycomb catalyst device and metal honeycomb catalyst device |
JP2017176939A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社豊田中央研究所 | Honeycomb catalyst |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253853A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Toyota Motor Corp | How to support catalyst metal |
JPH10180098A (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Ulvac Japan Ltd | Production of catalyst for purification of exhaust gas and apparatus therefor |
-
2005
- 2005-05-25 JP JP2005153000A patent/JP2006326476A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253853A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Toyota Motor Corp | How to support catalyst metal |
JPH10180098A (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Ulvac Japan Ltd | Production of catalyst for purification of exhaust gas and apparatus therefor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015147202A (en) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for manufacturing metal honeycomb catalyst device and metal honeycomb catalyst device |
JP2017176939A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社豊田中央研究所 | Honeycomb catalyst |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4838258B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
US7473665B2 (en) | Exhaust gas-purifying catalyst system | |
JPH061237Y2 (en) | Exhaust gas purification device | |
KR100692356B1 (en) | Honeycomb structure | |
EP2324904B1 (en) | Catalyst-carrying filter and exhaust gas purification system | |
US9278336B2 (en) | SCR on diesel particular filter and method for producing the same | |
EP2236205B1 (en) | Honeycomb Catalyst article | |
JP5195873B2 (en) | Automotive exhaust gas purification catalyst | |
US7438868B2 (en) | Honeycomb structure and catalytic converter | |
JP5888259B2 (en) | Catalytic converter | |
JP2008023501A (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
JP2010005590A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas | |
WO2007086182A1 (en) | Honeycomb structure, process for producing the same and exhaust gas purification apparatus | |
WO2014080554A1 (en) | Catalyst for cleaning exhaust gas | |
EP0704241A1 (en) | Catalyst structure comprizing a cellular substrate and a layer of catalytically active material | |
JP2009226275A (en) | Exhaust gas-purification catalyst | |
US20070006458A1 (en) | Exhaust treatment device, a diesel particulate filter, and method of making the same | |
JP2006326476A (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
JP2007209898A (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
EP3950130A1 (en) | Exhaust gas-purification catalyst having multi-layer structure including precious metal thin layer as top layer, and method for producing same | |
JP2004169111A (en) | Metal foil and honeycomb structure | |
US10435331B2 (en) | Honeycomb structure | |
JP4329480B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst and production method thereof | |
JP2788995B2 (en) | Method for producing exhaust gas purifying catalyst | |
JP2502201B2 (en) | Metal carrier for gas purification catalyst and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080321 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101026 |