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JP2009178625A - Exhaust gas purification device - Google Patents

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JP2009178625A JP2008017567A JP2008017567A JP2009178625A JP 2009178625 A JP2009178625 A JP 2009178625A JP 2008017567 A JP2008017567 A JP 2008017567A JP 2008017567 A JP2008017567 A JP 2008017567A JP 2009178625 A JP2009178625 A JP 2009178625A
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正 鈴木
Satoru Kato
悟 加藤
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Takaaki Kanazawa
孝明 金沢
Masaya Kamata
雅也 鎌田
Minoru Ito
実 伊藤
Michihiko Takeuchi
道彦 竹内
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Toyota Motor Corp
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Cataler Corp
Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることが可能な排ガス浄化装置を提供すること。
【解決手段】第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜20mmol/L−catであるという条件を満たし、且つガス流路の上流側に配置される第一の触媒、及び、
第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たし、且つ前記ガス流路の下流側に配置される第二の触媒、
を備えることを特徴とする排ガス浄化装置。
【選択図】なし
The present invention provides an exhaust gas purification apparatus capable of sufficiently reducing the amount of H 2 S discharged while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst.
A first catalyst base, a first metal oxide support supported on the first catalyst base, and a first noble metal supported on the first metal oxide support. And satisfying the condition that the base point amount per 1 L of catalyst based on the CO 2 desorption amount per 1 L of catalyst by CO 2 temperature programmed desorption measurement is 3.0 to 20 mmol / L-cat, and gas A first catalyst disposed upstream of the flow path; and
A second catalyst base, a second metal oxide support supported on the second catalyst base, and a second noble metal supported on the second metal oxide support, and CO 2 Satisfying the condition that the base point amount per 1 L of catalyst based on the desorption amount of CO 2 per 1 L of catalyst by temperature-programmed desorption measurement is 2.0 mmol / L-cat or less, and downstream of the gas flow path A second catalyst arranged on the side,
An exhaust gas purification apparatus comprising:
[Selection figure] None

Description

本発明は、排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus.

自動車エンジンからの排ガス中の炭化水素ガス(HC)、一酸化炭素(CO)及び窒素酸化物(NO)等の有害成分を除去するために、従来から様々な排ガス浄化用触媒が配置された排ガス浄化装置が用いられてきた。このような排ガス浄化用触媒としては、理論空燃比で燃焼された排ガス中のHC、CO及びNOxを同時に浄化することが可能な三元触媒が知られている。このような三元触媒は、使用時に排ガス中に含まれる硫黄(S)成分を硫酸塩として吸蔵してしまうという性質があり、高濃度の硫黄成分を含む排ガスを浄化するために使用すると、次第に硫黄成分が蓄積してしまう(硫黄被毒)。一方、三元触媒に蓄積した硫黄成分は、還元雰囲気下において脱離し、排ガス中の水素と反応して硫化水素(HS)となる。そして、このような硫化水素によって、強い臭気(HS臭)が発生してしまう。そのため、このような三元触媒においては、HSの発生を低減するための研究がなされてきており、様々な触媒が開示されてきた。 In order to remove harmful components such as hydrocarbon gas (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) in exhaust gas from automobile engines, various exhaust gas purification catalysts have been arranged in the past. Exhaust gas purification devices have been used. As such an exhaust gas purification catalyst, a three-way catalyst capable of simultaneously purifying HC, CO and NOx in exhaust gas burned at a stoichiometric air-fuel ratio is known. Such a three-way catalyst has the property of storing the sulfur (S) component contained in the exhaust gas as sulfate during use, and when used to purify the exhaust gas containing a high concentration of sulfur component, Sulfur components accumulate (sulfur poisoning). On the other hand, the sulfur component accumulated in the three-way catalyst is desorbed in a reducing atmosphere and reacts with hydrogen in the exhaust gas to become hydrogen sulfide (H 2 S). Such hydrogen sulfide causes a strong odor (H 2 S odor). Therefore, in such a three-way catalyst, research for reducing the generation of H 2 S has been made, and various catalysts have been disclosed.

例えば、特開2006−326495号公報(特許文献1)においては、金属酸化物担体と、貴金属と、ニッケル酸化物(NiO)とを含有する排ガス浄化用触媒が開示されている。このような排ガス浄化用触媒は、NiOが高温の還元雰囲気下において硫化物を形成して硫黄成分を捕捉し、これによってHSの発生を抑制する。しかしながら、特許文献1に記載のような排ガス浄化用触媒においては、環境負荷物質であるNiOを用いる必要があるという問題がある。また、このような排ガス浄化用触媒においては、HSの排出量を必ずしも十分に低減させることができず、特に、低速市街地走行後に登坂又は高速走行した場合のように急激に運転状態が変化するような高負荷条件下において、HSの排出量を必ずしも十分に低減させることができなかった。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-326495 (Patent Document 1) discloses an exhaust gas purifying catalyst containing a metal oxide carrier, a noble metal, and nickel oxide (NiO). In such an exhaust gas purifying catalyst, NiO forms a sulfide in a high-temperature reducing atmosphere to capture a sulfur component, thereby suppressing the generation of H 2 S. However, the exhaust gas purifying catalyst described in Patent Document 1 has a problem that it is necessary to use NiO which is an environmentally hazardous substance. Further, in such an exhaust gas purifying catalyst, the amount of H 2 S emission cannot be reduced sufficiently, and the operating state changes abruptly, particularly when climbing or traveling at high speed after traveling in a low-speed urban area. Under such high load conditions, the amount of H 2 S discharged could not be reduced sufficiently.

また、非特許文献1(SAE Paper Number 900611[エヌ・イーケムキャット])においては、白金とロジウム(貴金属)がセリア(金属酸化物担体)に担持されてなる触媒にMoを0.03mol/L−cat担持した排ガス浄化用触媒が開示されている。しかしながら、このような非特許文献1に記載の排ガス浄化用触媒を排ガス浄化用装置に用いては、HSの排出量を1/4に低減したとの報告があるが、三元活性を両立するために必要な添加量の範囲を明示していなかった。 In Non-Patent Document 1 (SAE Paper Number 900611), Mo is added to a catalyst in which platinum and rhodium (noble metal) are supported on ceria (metal oxide support) at 0.03 mol / L- A catalyst-supported exhaust gas purification catalyst is disclosed. However, there is a report that the exhaust gas purification catalyst described in Non-Patent Document 1 is used in the exhaust gas purification device, but the amount of H 2 S emission has been reduced to ¼. The range of the amount of addition necessary for achieving compatibility was not specified.

なお、特開2004−167354号公報(特許文献2)においては、ZrO及びTiOの少なくとも一方からなる酸性酸化物とAlとが一次粒子レベルで混在した複合酸化物、前記複合酸化物に担持された貴金属及び前記複合酸化物に添加されたリンからなる排ガス浄化用触媒が開示されている。しかしながら、このような特許文献2に記載のような排ガス浄化用触媒を排ガス浄化用装置に用いても、HSの排出量を必ずしも十分に低減させることができなかった。また、このような排ガス浄化用触媒は、三元触媒として機能するものではなく、三元触媒として機能させるためにはかかる触媒とは別に酸素吸放出材料(OSC材)や塩基性物質等を含有させる必要があった。
特開2006−326495号公報 特開2004−167354号公報 SAE Paper Number 900611(エヌ・イーケムキャット)
In JP-A-2004-167354 (Patent Document 2), a composite oxide in which an acidic oxide composed of at least one of ZrO 2 and TiO 2 and Al 2 O 3 are mixed at the primary particle level, the composite oxide An exhaust gas purifying catalyst comprising a noble metal supported on an object and phosphorus added to the composite oxide is disclosed. However, even when such an exhaust gas purifying catalyst as described in Patent Document 2 is used in an exhaust gas purifying device, the amount of H 2 S emitted cannot always be sufficiently reduced. Further, such an exhaust gas purifying catalyst does not function as a three-way catalyst, but contains an oxygen storage / release material (OSC material), a basic substance, or the like separately from the catalyst in order to function as a three-way catalyst. It was necessary to let them.
JP 2006-326495 A JP 2004-167354 A SAE Paper Number 900611 (Neechem Cat)

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることが可能な排ガス浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an exhaust gas purifying apparatus capable of sufficiently reducing the amount of H 2 S emitted while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst. The purpose is to provide.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備える第一の触媒を用い、前記第一の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を3.0〜20mmol/L−catとし、第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備える第二の触媒を用い、第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とするとともに、前記第一の触媒をガス流路の上流側に配置し、前記第二の触媒を前記ガス流路の下流側に配置することにより、三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながら、HSの排出量を十分に低減させることが可能な排ガス浄化用触媒が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the first catalyst base, the first metal oxide support supported on the first catalyst base, and the first The first catalyst comprising the first noble metal supported on the metal oxide support of the first catalyst, the base point amount per 1L of the catalyst of the first catalyst is 3.0-20 mmol / L-cat, A second catalyst comprising: a catalyst base; a second metal oxide support supported on the second catalyst base; and a second noble metal supported on the second metal oxide support. And the amount of the base point per 1 L of the catalyst of the second catalyst is 2.0 mmol / L-cat or less, the first catalyst is arranged on the upstream side of the gas flow path, and the second catalyst is By arranging it downstream of the gas flow path, while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst, The inventors have found that an exhaust gas purifying catalyst capable of sufficiently reducing the amount of 2 S emitted is obtained, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の排ガス浄化装置は、第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜20mmol/L−catであるという条件を満たし、且つガス流路の上流側に配置される第一の触媒、及び、
第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たし、且つガス流路の下流側に配置される第二の触媒、
を備えることを特徴とするものである。
That is, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a first catalyst base, a first metal oxide support supported on the first catalyst base, and a first metal oxide support. The amount of base points per liter of catalyst is 3.0 to 20 mmol / L-cat, based on the amount of CO 2 desorbed per liter of catalyst measured by CO 2 temperature programmed desorption measurement. A first catalyst that satisfies the conditions and is disposed upstream of the gas flow path; and
A second catalyst base, a second metal oxide support supported on the second catalyst base, and a second noble metal supported on the second metal oxide support, and CO 2 Satisfying the condition that the base point amount per 1 L of catalyst based on the desorption amount of CO 2 per 1 L of catalyst by temperature-programmed desorption measurement is 2.0 mmol / L-cat or less, and downstream of the gas flow path A second catalyst, arranged in
It is characterized by providing.

上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記第二の触媒が、触媒1Lあたりの塩基点量が1.5mmol/L−cat以下(更に好ましくは1.0mmol/L−cat以下)であるという条件を満たすことが好ましい。   In the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the second catalyst has a condition that the amount of base points per liter of the catalyst is 1.5 mmol / L-cat or less (more preferably 1.0 mmol / L-cat or less). It is preferable to satisfy.

また、上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記第一の触媒が、触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜15mmol/L−catであるという条件を満たすことが好ましい。   In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, it is preferable that the first catalyst satisfies a condition that a base point amount per 1 L of the catalyst is 3.0 to 15 mmol / L-cat.

さらに、上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記第二の金属酸化物担体に、前記第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の陽イオンよりも電気陰性度が大きい元素(以下、場合により「酸性元素」と示す。)が担持されていることが好ましい。また、このような第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の陽イオンよりも電気陰性度が大きい元素としては、リン、モリブデン、タングステン、チタン、ニオブ、鉄及びケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の元素が好ましい。   Furthermore, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, an element having an electronegativity greater than a cation of a metal element constituting the second metal oxide support (hereinafter referred to as a case) (Referred to as “acidic element”). The element having a greater electronegativity than the cation of the metal element constituting the second metal oxide support is selected from the group consisting of phosphorus, molybdenum, tungsten, titanium, niobium, iron and silicon. At least one element is preferred.

また、上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記第一の触媒が配置される第一の領域と前記第二の触媒が配置される第二の領域との容量比([第一の領域]:[第二の領域])が15:85〜85:15の範囲にあることが好ましく、25:75〜75:25の範囲にあることがより好ましく、35:65〜65:35の範囲にあることが更に好ましい。   In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, a capacity ratio ([first region]) between a first region where the first catalyst is disposed and a second region where the second catalyst is disposed. : [Second region]) is preferably in the range of 15:85 to 85:15, more preferably in the range of 25:75 to 75:25, and in the range of 35:65 to 65:35. More preferably it is.

さらに、上記本発明の排ガス浄化装置においては、前記第一の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量と前記第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量との平均値が1.2〜11mmol/L−cat(更に好ましくは2.0〜9.0mmol/L−cat)の範囲にあり、且つ、前記第一の触媒の塩基点量が前記第二の触媒の塩基点量の2倍以上(更に好ましくは3倍以上)であることが好ましい。   Furthermore, in the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the average value of the amount of base points per liter of catalyst of the first catalyst and the amount of base points per liter of catalyst of the second catalyst is 1.2 to 11 mmol / L-cat (more preferably 2.0 to 9.0 mmol / L-cat), and the base point amount of the first catalyst is more than twice the base point amount of the second catalyst ( More preferably, it is 3 times or more.

なお、本発明の排ガス浄化装置によって、三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。先ず、従来の排ガス浄化装置について検討する。なお、従来の排ガス浄化装置の構成について説明するために、従来の排ガス浄化装置の一実施形態を示す概略縦断面図を図1に示す。図1に示すような従来の排ガス浄化装置においては、排ガス管1と、排ガス管1に配置された排ガス浄化用触媒2とを備えている。また、排ガス浄化用触媒2は、触媒基材と、前記触媒基材の入口2aから出口2bの間において、触媒成分が均一にコートされたものである。ここで、入口2aから出口2bの間の距離が105mmの触媒基材に、触媒成分(La安定化活性アルミナとアルミナセリアジルコニアとを含む担体と、前記担体に担持された白金及びロジウムとを備える成分)が担持された触媒を例に挙げる。このような触媒の使用時の温度分布、及び、硫黄被毒量とHSの発生割合との関係を検討した結果、車両停止後も比較的高温に維持され易い下流側の領域において、硫黄被毒量を少なくすることで、急激に運転状態が変化するような高負荷条件下においても効果的にHSの発生を防止できるものと推察される。 The reason why the exhaust gas purification apparatus of the present invention can sufficiently reduce the amount of H 2 S emission while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst is not necessarily clear, but the present inventors Guess as follows. First, a conventional exhaust gas purification device will be examined. In addition, in order to demonstrate the structure of the conventional exhaust gas purification apparatus, the schematic longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the conventional exhaust gas purification apparatus is shown in FIG. A conventional exhaust gas purification apparatus as shown in FIG. 1 includes an exhaust gas pipe 1 and an exhaust gas purification catalyst 2 disposed in the exhaust gas pipe 1. The exhaust gas-purifying catalyst 2 is a catalyst base and a catalyst component uniformly coated between the inlet 2a and the outlet 2b of the catalyst base. Here, a catalyst base having a distance of 105 mm between the inlet 2a and the outlet 2b is provided with a catalyst component (a carrier containing La-stabilized activated alumina and alumina ceria zirconia, and platinum and rhodium carried on the carrier. An example is a catalyst on which a component) is supported. As a result of examining the relationship between the temperature distribution during the use of such a catalyst and the sulfur poisoning amount and the generation rate of H 2 S, sulfur in the downstream region that is easily maintained at a relatively high temperature even after the vehicle is stopped. By reducing the amount of poisoning, it is presumed that the generation of H 2 S can be effectively prevented even under high load conditions where the operating state changes rapidly.

そのため、本発明の排ガス浄化装置においては、ガス流路の上流側に配置される第一の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を3.0〜20mmol/L−catとし、ガス流路の下流側に配置される第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とする。このような塩基点は、酸化雰囲気下において触媒が硫黄成分を含む排ガスに接触した際の硫黄成分の強い付着サイトである。本発明の排ガス浄化装置においては、第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下と小さいため、還元雰囲気(低温ストイキ又はリッチ条件下)において、下流側の第二の触媒への硫黄成分の蓄積が十分に防止され、下流側において硫黄被毒量を少なくすることができる。一方、第一の触媒は、ガス流路の上流側に配置されるため、上述のように車両を停止させた場合に、触媒の温度が比較的容易に低下する。ここで、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が5.1mmol/L−catの触媒(ランタンと、アルミナと、白金とを備える触媒)と、触媒1Lあたりの塩基点量が0.1mmol/L−catの触媒(セリア−ジルコニア複合酸化物と、白金とを備える触媒)とを例に挙げて、各触媒の硫黄成分(HS及びSO)の脱離温度のグラフを図2及び図3に示す。なお、図2は、塩基点量が5.1mmol/L−catの触媒の硫黄成分の脱離量と温度との関係を示すグラフであり、図3は、前記塩基点量が0.1mmol/L−catの触媒の硫黄成分の脱離量と温度との関係を示すグラフである。このような図2に示すグラフから、塩基点量の多い触媒(塩基点量が5.1)においては、高温においてもHSが排出されていることから、ある程度高温の領域まで硫黄成分が保持されることが分かる。また、このような塩基点量の多い触媒は、低温域ではHSの発生量が少ない。従って、本発明においては、前記第一の触媒からのHSの発生量を十分に抑制しながら、前記第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を上述の範囲とすることにより、第二の触媒に硫黄成分が付着することを十分に防止して前記第二の触媒から硫黄成分が脱離することを効率的に防止し、排ガス浄化装置全体として、十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることを可能とする。そして、このような本発明の排ガス浄化装置によれば、例えば、低速市街地走行後に登坂又は高速走行した場合のように急激に運転状態が変化するような高負荷条件下においても、HSの発生を十分に防止できるものと本発明者らは推察する。更に、本発明において、第二の金属酸化物担体に、酸性元素(例えばTi)を更に担持させた場合には、第二の触媒の塩基点量が低減され、硫黄被毒量を低減することが可能となるため、HSの発生をより十分に防止できるものと本発明者らは推察する。 Therefore, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the basic point amount per 1 L of the catalyst of the first catalyst disposed on the upstream side of the gas flow path is 3.0 to 20 mmol / L-cat, and the downstream of the gas flow path. The amount of base points per liter of the second catalyst disposed on the side is set to 2.0 mmol / L-cat or less. Such a base point is a strong adhesion site of the sulfur component when the catalyst comes into contact with the exhaust gas containing the sulfur component in an oxidizing atmosphere. In the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, since the amount of the base point per 1 L of the catalyst of the second catalyst is as small as 2.0 mmol / L-cat or less, in the reducing atmosphere (low temperature stoichiometric or rich condition), the downstream side Accumulation of sulfur components in the second catalyst is sufficiently prevented, and the amount of sulfur poisoning can be reduced on the downstream side. On the other hand, since the first catalyst is disposed on the upstream side of the gas flow path, the temperature of the catalyst is relatively easily lowered when the vehicle is stopped as described above. Here, a catalyst having a base point amount per catalyst of 5.1 mmol / L-cat based on the CO 2 desorption amount per 1 L of catalyst measured by CO 2 temperature programmed desorption measurement (lanthanum, alumina, platinum And a catalyst having a base point amount of 0.1 mmol / L-cat (a catalyst comprising ceria-zirconia composite oxide and platinum) per 1 L of catalyst, and sulfur of each catalyst. Graphs of the desorption temperatures of the components (H 2 S and SO 2 ) are shown in FIGS. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of sulfur component desorbed from the catalyst having a base point amount of 5.1 mmol / L-cat and the temperature, and FIG. It is a graph which shows the relationship between the desorption amount of the sulfur component of the catalyst of L-cat, and temperature. From the graph shown in FIG. 2, in the catalyst having a large amount of base points (base point amount is 5.1), H 2 S is discharged even at a high temperature. It can be seen that it is retained. In addition, such a catalyst with a large amount of base sites generates a small amount of H 2 S in a low temperature range. Therefore, in the present invention, the base point amount per 1 L of the catalyst of the second catalyst is controlled within the above range while sufficiently suppressing the amount of H 2 S generated from the first catalyst. Sufficiently prevent the sulfur component from adhering to the second catalyst and effectively prevent the sulfur component from desorbing from the second catalyst, and the exhaust gas purification apparatus as a whole exhibits sufficiently high catalytic activity. However, it is possible to sufficiently reduce the discharge amount of H 2 S. And according to such an exhaust gas purification apparatus of the present invention, even under high load conditions where the driving state changes suddenly, such as when climbing up or running at high speed after traveling at low speed urban areas, the H 2 S The present inventors speculate that the occurrence can be sufficiently prevented. Furthermore, in the present invention, when an acidic element (for example, Ti) is further supported on the second metal oxide support, the base point amount of the second catalyst is reduced, and the sulfur poisoning amount is reduced. Therefore, the present inventors speculate that the generation of H 2 S can be more sufficiently prevented.

本発明によれば、三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることが可能な排ガス浄化装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of sufficiently reducing the emissions of H 2 S while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

本発明の排ガス浄化装置は、第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜20mmol/L−catであるという条件を満たし、且つガス流路の上流側に配置される第一の触媒、及び、
第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たし、且つ前記ガス流路の下流側に配置される第二の触媒、
を備えることを特徴とするものである。
The exhaust gas purification apparatus of the present invention includes a first catalyst base, a first metal oxide support supported on the first catalyst base, and a first support supported on the first metal oxide support. The amount of base points per liter of catalyst is 3.0 to 20 mmol / L-cat based on the amount of CO 2 desorbed per liter of catalyst measured by CO 2 temperature-programmed desorption. A first catalyst that is filled and disposed upstream of the gas flow path; and
A second catalyst base, a second metal oxide support supported on the second catalyst base, and a second noble metal supported on the second metal oxide support, and CO 2 Satisfying the condition that the base point amount per 1 L of catalyst based on the desorption amount of CO 2 per 1 L of catalyst by temperature-programmed desorption measurement is 2.0 mmol / L-cat or less, and downstream of the gas flow path A second catalyst arranged on the side,
It is characterized by providing.

ここで、本発明にいう「塩基点量」とは、前述のようにCO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とする値である。ここで、CO昇温脱離測定を利用した本発明における「塩基点量」の算出方法を説明する。 Here, the “base point amount” referred to in the present invention is a value based on the amount of CO 2 desorbed per liter of the catalyst measured by CO 2 temperature-programmed desorption as described above. Here, a method of calculating the “base point amount” in the present invention using CO 2 temperature programmed desorption measurement will be described.

このような「塩基点量」を算出する際には、先ず、直径30mm、長さ50mm、容量35ccの試料を作製する。このような試料は、直径30mm、長さ50mm、容量35ccの触媒基材上に金属酸化物担体と前記金属酸化物担体に担持された貴金属とを所定量コートして製造する。そして、このような試料を特開2002−311013号公報に記載の反応装置に設置する。次に、CO(5容量%)とN(95容量%)とからなるガスを2分間、5L/minの流量で前記試料に接触させる。なお、この際の前記ガスの温度は90℃である。次いで、H(4容量%)とN(96容量%)とからなるリッチガスと、O(4容量%)とN(96容量%)とからなるリーンガスとを60秒毎に切り替えながら、前記試料に接触させる。この際、前記試料に接触させるガス(前記リッチガス及び前記リーンガス)の温度は初期温度を90℃とし、昇温速度を40℃/minとして810℃になるまで昇温する。また、前記試料に接触させるガスの流量は、前記試料に対して5L/minとする。そして、ガスの温度が810℃になった後においては、ガスの温度を810℃に保持し、前記リーンガスと前記リッチガスとをそれぞれ10秒と20秒毎に切り替えながら、10分間、5L/minの流量で前記試料に接触させる。その後、90℃のNガスを20分間、5L/minの流量で前記試料に接触させる(前処理)。次に、90℃のCO(0.5容量%)とN(99.5容量%)とからなるガスを10分間、5L/minの流量で、前処理後の排ガス浄化装置に接触させて、前記試料にCOを吸着させる(CO吸着処理)。そして、COが吸着された前記試料に対して、90℃のNガスを5分間、10L/minの流量で接触させた後、さらに5分間、Nガスを5L/minの流量で接触させる。その後、ガスの温度を40℃/minの昇温速度で810℃まで昇温しながら、Nガスを5L/minの流量で接触させて、COを脱離させる(CO脱離処理)。そして、このようなCO脱離処理において、Nガスを昇温させ始めた時点からガス温度が810℃になるまでの間の出ガス中のCOの量を測定する(CO昇温脱離測定)。このようなガス濃度の測定には、堀場製作所製の商品名「MEXA−4300FT」を測定装置として用いる。そして、前記試料から脱離したCOの量を触媒1Lあたりの量に換算して、触媒の塩基点量を算出する。このような塩基点量の算出に際しては、測定に用いた装置及び測定条件において、CO脱離処理試験時のバックグラウンドが20〜30ppmあるため、系統誤差を含むことが予測される。そのため、本発明における塩基点量を算出する方法としては、CO脱離処理の昇温開始時とCO脱離処理終了時のCO濃度のバックグラウンドを直線で結び、バックグラウンド以上の濃度で観測された脱離ピークのピーク面積を積分することで、前記試料の塩基点量を算出することができる。なお、このようにして算出される試料の塩基点量の値は、触媒基材上に担持された成分(金属酸化物担体と前記金属酸化物担体に担持された貴金属とからなる成分)の触媒1Lあたりのコート量(g/L−cat)と比例する。例えば、特定量(g/L−cat)の成分(A)をコートした試料(I)の塩基点量が5.0mmol/L−catである場合において、成分(A)のコート量(g/L−cat)を前記特定量の半分にした試料(II)の塩基点量は、試料(I)の塩基点量の半分の値(2.5mmol/L−cat)となり、触媒成分のコート量(g/L−cat)を前記特定量の2倍にした試料(III)の塩基点量は、試料(I)の塩基点量の2倍の値(10mmol/L−cat)となる。従って、所定量の担持成分を触媒基材に担持させて試料を作成し、その試料の塩基点量を算出すれば、同一の担持成分が担持されている触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を、そのコート量(g/L−cat)に基づいて算出することが可能となる。従って、所定量の担持成分をコートした試料を用いて塩基点量を測定すれば、同一の担持成分のコート量(g/L−cat)を調整することで、触媒1Lあたりの塩基点量を適宜調整することが可能となる。なお、ここにいう「塩基点量」は、高硫黄燃料使用条件下において最もHSの発生が懸念される新品(1000km、より好ましくは100km走行未満のものも含んでもよい)の状態の排ガス浄化装置中の触媒の塩基点量である。 When calculating such “base point amount”, first, a sample having a diameter of 30 mm, a length of 50 mm, and a capacity of 35 cc is prepared. Such a sample is manufactured by coating a predetermined amount of a metal oxide carrier and a noble metal supported on the metal oxide carrier on a catalyst base having a diameter of 30 mm, a length of 50 mm, and a capacity of 35 cc. And such a sample is installed in the reaction apparatus as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-311013. Next, a gas composed of CO 2 (5% by volume) and N 2 (95% by volume) is brought into contact with the sample at a flow rate of 5 L / min for 2 minutes. At this time, the temperature of the gas is 90 ° C. Next, a rich gas composed of H 2 (4% by volume) and N 2 (96% by volume) and a lean gas composed of O 2 (4% by volume) and N 2 (96% by volume) are switched every 60 seconds. And contacting the sample. At this time, the temperature of the gas to be brought into contact with the sample (the rich gas and the lean gas) is increased to 810 ° C. with an initial temperature of 90 ° C. and a temperature increase rate of 40 ° C./min. Further, the flow rate of the gas brought into contact with the sample is 5 L / min with respect to the sample. After the gas temperature reaches 810 ° C., the gas temperature is maintained at 810 ° C., and the lean gas and the rich gas are switched every 10 seconds and 20 seconds, respectively, for 10 minutes and at 5 L / min. Contact the sample at a flow rate. Thereafter, N 2 gas at 90 ° C. is brought into contact with the sample at a flow rate of 5 L / min for 20 minutes (pretreatment). Next, a gas composed of 90 ° C. CO 2 (0.5% by volume) and N 2 (99.5% by volume) is brought into contact with the exhaust gas purifier after pretreatment at a flow rate of 5 L / min for 10 minutes. Then, CO 2 is adsorbed on the sample (CO 2 adsorption treatment). Then, with respect to the sample from which CO 2 has been adsorbed, contacting a 90 ° C. in N 2 gas for 5 minutes, after contacting at a flow rate of 10L / min, an additional 5 minutes, the N 2 gas at a flow rate of 5L / min Let Then, while raising the temperature to 810 ° C. The temperature of the gas at a heating rate of 40 ° C. / min, the N 2 gas is contacted at a flow rate of 5L / min, the CO 2 desorbed (CO 2 desorption process) . In such a CO 2 desorption process, the amount of CO 2 in the output gas from the time when the temperature of the N 2 gas begins to rise until the gas temperature reaches 810 ° C. is measured (CO 2 temperature rise). Desorption measurement). For measurement of such a gas concentration, a trade name “MEXA-4300FT” manufactured by HORIBA, Ltd. is used as a measuring device. Then, the amount of CO 2 desorbed from the sample is converted into the amount per 1 L of the catalyst, and the base point amount of the catalyst is calculated. In calculating the amount of such base points, it is predicted that a system error is included in the apparatus and measurement conditions used for the measurement because the background during the CO 2 desorption treatment test is 20 to 30 ppm. Therefore, as a method for calculating the basic sites of the present invention, the background concentration of CO 2 temperature increase start time and CO 2 during desorption process completion of CO 2 desorption treatment connected by straight lines, a concentration of more than background The base point amount of the sample can be calculated by integrating the peak area of the desorption peak observed in (1). The value of the base point amount of the sample calculated in this way is the catalyst of the component supported on the catalyst substrate (component consisting of the metal oxide support and the noble metal supported on the metal oxide support). It is proportional to the coating amount per liter (g / L-cat). For example, in the case where the base point amount of the sample (I) coated with the component (A) of a specific amount (g / L-cat) is 5.0 mmol / L-cat, the coating amount of the component (A) (g / The base point amount of sample (II) in which L-cat) is half of the specific amount is half the base point amount of sample (I) (2.5 mmol / L-cat), and the coating amount of the catalyst component The base point amount of the sample (III) in which (g / L-cat) is twice the specific amount is a value (10 mmol / L-cat) twice the base point amount of the sample (I). Therefore, if a sample is prepared by supporting a predetermined amount of the supported component on the catalyst base and the base point amount of the sample is calculated, the base point amount per 1 L of catalyst of the catalyst on which the same supported component is supported is calculated. It becomes possible to calculate based on the coating amount (g / L-cat). Therefore, if the amount of base points is measured using a sample coated with a predetermined amount of supported component, the amount of base points per liter of catalyst can be adjusted by adjusting the coat amount (g / L-cat) of the same supported component. It becomes possible to adjust appropriately. The “base point amount” mentioned here is exhaust gas in a new state (1000 km, more preferably less than 100 km travel may be included) that is most likely to generate H 2 S under the use of high sulfur fuel. This is the base point amount of the catalyst in the purification apparatus.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.

図4は、本発明の排ガス浄化装置の好適な一実施形態の概略縦断面図である。図4に示す実施形態においては、触媒ケース10と、ガス流路の上流側に配置された第一の触媒11と、ガス流路の下流側に配置された第二の触媒12とを備える。また、触媒ケース10は排ガス管13に接続されている。なお、本実施形態においては、セル密度:400セル/inの1つのコージェライトハニカム基材を用い、前記基材のガス流路の上流側の50容量%の部位を第一の触媒基材として使用し、前記基材のガス流路の下流側の50容量%の部位を第二の触媒基材として使用することにより、第一の触媒11と第二の触媒12が密接した状態で配置された構造をとる。なお、図4中の矢印Aは、ガスの流れる方向を概念的に示している。   FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. The embodiment shown in FIG. 4 includes a catalyst case 10, a first catalyst 11 disposed on the upstream side of the gas flow path, and a second catalyst 12 disposed on the downstream side of the gas flow path. The catalyst case 10 is connected to the exhaust gas pipe 13. In this embodiment, one cordierite honeycomb substrate with a cell density of 400 cells / in is used, and a 50% by volume portion upstream of the gas flow path of the substrate is used as the first catalyst substrate. And the first catalyst 11 and the second catalyst 12 are placed in close contact with each other by using a 50% by volume portion downstream of the gas flow path of the substrate as the second catalyst substrate. Take the structure. In addition, the arrow A in FIG. 4 has shown notionally the direction through which gas flows.

第一の触媒11は、第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備える。   The first catalyst 11 includes a first catalyst base, a first metal oxide support supported on the first catalyst base, and a first metal support supported on the first metal oxide support. With precious metals.

本実施形態においては、上述のように、コージェライトハニカム基材のガス流路の上流側の50容量%の部位を第一の触媒基材として利用している。このような第一の触媒基材の形態としては特に制限されず、得られる触媒の用途等に応じて適宜選択され、DPF基材、モノリス状基材、ペレット状基材、プレート状基材等を好適に利用できる。また、このような基材の材質も特に制限されず、コージェライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスや、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属を好適に用いることができる。   In the present embodiment, as described above, the 50% by volume portion upstream of the gas flow path of the cordierite honeycomb substrate is used as the first catalyst substrate. The form of the first catalyst base is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use of the obtained catalyst. A DPF base, a monolith base, a pellet base, a plate base, etc. Can be suitably used. Moreover, the material of such a base material is not particularly limited, and ceramics such as cordierite, silicon carbide, mullite, and metals such as stainless steel including chromium and aluminum can be preferably used.

また、第一の金属酸化物担体としては特に制限されず、三元触媒用の担体に用いることが可能な活性アルミナ、アルミナ−セリア−ジルコニア、セリア−ジルコニア、ジルコニア、ランタン安定化活性アルミナ等の公知の金属酸化物からなる担体を適宜用いることができる。このような担体に利用される金属酸化物としては、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテニウム(Lu)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及びバナジウム(V)の酸化物、これらの固溶体、並びにこれらの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。また、このような金属酸化物の中でも、三元触媒としてより高い活性が得られるという観点から、CeO、ZrO、Y、TiO、Al、これらの固溶体、及びこれらの複合酸化物からなる群から選択される少なくとも一種を含有することがより好ましく、Al及びCeを含む複合酸化物が更に好ましい。 Further, the first metal oxide support is not particularly limited, and can be used as a support for a three-way catalyst such as activated alumina, alumina-ceria-zirconia, ceria-zirconia, zirconia, lanthanum stabilized activated alumina, etc. A carrier made of a known metal oxide can be appropriately used. Examples of metal oxides used for such carriers include lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium. (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), ruthenium (Lu), yttrium (Y), zirconium (Zr), aluminum At least one selected from the group consisting of oxides of (Al), magnesium (Mg) and vanadium (V), solid solutions thereof, and composite oxides thereof is preferable. Among such metal oxides, CeO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , TiO 2 , Al 2 O 3 , solid solutions thereof, and these from the viewpoint that higher activity can be obtained as a three-way catalyst It is more preferable to contain at least one selected from the group consisting of the above complex oxides, and a complex oxide containing Al 2 O 3 and Ce is still more preferable.

このような第一の金属酸化物担体としては、第一の触媒11のCO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量を、より効率よく2.0〜20mmol/L−catの範囲とし且つ三元触媒に利用した際により十分な触媒機能を発揮させるという観点から、セリア−ジルコニア複合担体、θ−アルミナ、γ−アルミナ、BaSOを用いることが好ましい。 As such a first metal oxide carrier, the amount of base points per liter of catalyst based on the amount of CO 2 desorbed per liter of catalyst measured by CO 2 temperature-programmed desorption of the first catalyst 11 is Ceria-zirconia composite support, θ-alumina, γ-alumina, BaSO from the viewpoint of more efficiently in the range of 2.0 to 20 mmol / L-cat and exhibiting a sufficient catalytic function when used in a three-way catalyst. 4 is preferably used.

また、このような第一の金属酸化物担体の塩基点量としては、3.0〜15mmol/Lであることが好ましく、4.0〜12mmol/Lであることがより好ましい。このような第一の金属酸化物担体の塩基点量が前記上限を超えると、使用時に硫黄被毒量が多くなりすぎる傾向にある。他方、前記第一の金属酸化物担体の塩基点量が前記下限未満では、第一の触媒に十分な触媒活性を付与しながら、第一の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を3.0〜20mmol/L−catの範囲とすることが困難となる。なお、このような第一の金属酸化物担体の塩基点量は、第一の金属酸化物担体のみが触媒基材にコートされた試料を用いる以外は前述の塩基点量の算出方法と同様の方法を採用することで算出できる。   Moreover, as the amount of base points of such a 1st metal oxide support | carrier, it is preferable that it is 3.0-15 mmol / L, and it is more preferable that it is 4.0-12 mmol / L. If the base point amount of the first metal oxide carrier exceeds the upper limit, the sulfur poisoning amount tends to be excessive when used. On the other hand, if the base point amount of the first metal oxide support is less than the lower limit, the base point amount per liter of the catalyst of the first catalyst is 3.0% while imparting sufficient catalytic activity to the first catalyst. It becomes difficult to set the range of ˜20 mmol / L-cat. The base point amount of the first metal oxide support is the same as the above-described method for calculating the base point amount except that a sample in which only the first metal oxide support is coated on the catalyst base is used. It can be calculated by adopting the method.

さらに、このような第一の金属酸化物担体の比表面積は特に制限されないが、5〜150m/gであることが好ましく、10〜120m/gであることがより好ましい。前記比表面積が前記上限を超えると、硫黄成分の付着サイトが多くなり、HSが生成され易くなる傾向にあり、他方、前記下限未満では、触媒性能が低下する傾向にある。このような比表面積は、吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。なお、このような第一の金属酸化物担体の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このような第一の金属酸化物担体としては、市販のものを用いてもよい。 Moreover, such a specific surface area of the first metal oxide support is not particularly limited, is preferably from 5~150m 2 / g, more preferably 10~120m 2 / g. When the specific surface area exceeds the upper limit, the sulfur component adhesion sites tend to increase, and H 2 S tends to be generated. On the other hand, when the specific surface area is less than the lower limit, the catalyst performance tends to decrease. Such a specific surface area can be calculated as a BET specific surface area from the adsorption isotherm using the BET isotherm adsorption equation. In addition, the manufacturing method in particular of such a 1st metal oxide support | carrier is not restrict | limited, A well-known method can be employ | adopted suitably. Moreover, as such a first metal oxide support, a commercially available product may be used.

また、このような第一の金属酸化物担体の第一の触媒基材への担持量としては、触媒1Lあたり50〜400g/L−catであることが好ましく、70〜300g/L−catであることがより好ましい。このような金属酸化物担体の担持量が前記下限未満では、十分な触媒活性を発揮することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、暖機性が低下したり、圧力損失が大きくなる傾向にある。   The amount of the first metal oxide carrier supported on the first catalyst substrate is preferably 50 to 400 g / L-cat per liter of catalyst, and 70 to 300 g / L-cat. More preferably. If the supported amount of the metal oxide carrier is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient catalytic activity. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the warm-up property is reduced or the pressure loss is reduced. Tend to be larger.

さらに、このような第一の金属酸化物担体を前記第一の触媒基材に担持する方法は特に制限されず、第一の金属酸化物担体を含有するスラリーを触媒基材にコートし焼成することにより担持させる方法等、公知の方法を適宜採用することができる。また、スラリーを用いる場合にはスラリー中にバインダー成分を含有させてもよい。   Furthermore, the method for supporting the first metal oxide support on the first catalyst base is not particularly limited, and the catalyst base is coated with a slurry containing the first metal oxide support and fired. A publicly known method such as a method of supporting by the above can be appropriately employed. Moreover, when using a slurry, you may contain a binder component in a slurry.

また、前記第一の貴金属としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金及び金からなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。このような貴金属を含有させることで、より高い触媒活性を発揮させることが可能となる傾向にある。また、このような第一の貴金属の中でも、より高度な触媒活性を発揮できるという観点から、白金、ロジウム、パラジウムを用いることが好ましい。また、上流側の第一の触媒により十分な触媒活性を発揮させるとともに硫黄被毒を防止するという観点からは、前記第一の触媒基材上に担持された第一の金属酸化物担体のコート層の外表面側にロジウムが担持され、コート層の内側(触媒基材の表面側)に白金又はパラジウムが担持されていることが特に好ましい。なお、これらの第一の貴金属は1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、このような第一の貴金属を前記第一の金属酸化物担体に担持せしめる方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、貴金属の塩(例えば、ジニトロジアミン塩)や錯体(例えば、テトラアンミン錯体)を含有する水溶液を前記金属酸化物担体に含浸させた後に乾燥し、焼成する方法を採用してもよい。   The first noble metal is preferably at least one selected from the group consisting of ruthenium, rhodium, palladium, silver, iridium, platinum and gold. By containing such a noble metal, it tends to be possible to exhibit higher catalytic activity. Of these first noble metals, platinum, rhodium, and palladium are preferably used from the viewpoint that higher catalytic activity can be exhibited. In addition, from the viewpoint of exhibiting sufficient catalytic activity by the upstream first catalyst and preventing sulfur poisoning, the coating of the first metal oxide support supported on the first catalyst base material It is particularly preferable that rhodium is supported on the outer surface side of the layer, and platinum or palladium is supported on the inner side of the coat layer (the surface side of the catalyst base). In addition, these 1st noble metals can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Further, the method for supporting the first noble metal on the first metal oxide support is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a salt of a noble metal (for example, a dinitrodiamine salt) A method in which an aqueous solution containing a complex (for example, a tetraammine complex) is impregnated in the metal oxide support, dried, and fired may be employed.

前記第一の貴金属の担持量は、触媒1Lあたり0.1〜6.0g/L−catであることが好ましく、0.5〜3.0g/L−catであることがより好ましい。このような第一の貴金属の担持量が前記下限未満では、十分な触媒活性を発揮することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、活性が飽和するため、コストが増大する傾向にある。なお、前記第一の触媒基材には三元触媒に用いることが可能な公知の添加材(例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属等)を適宜含有させてもよい。   The supported amount of the first noble metal is preferably 0.1 to 6.0 g / L-cat, more preferably 0.5 to 3.0 g / L-cat per liter of the catalyst. If the loading amount of the first noble metal is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient catalytic activity. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the activity is saturated, and the cost increases. There is a tendency. The first catalyst base material may contain a known additive (for example, alkali metal or alkaline earth metal) that can be used for the three-way catalyst.

また、第一の触媒11においては、前記第一の金属酸化物担体に三元触媒に用いることが可能な公知の添加材(例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属等)を適宜担持させてもよい。   In the first catalyst 11, a known additive (for example, alkali metal or alkaline earth metal) that can be used as a three-way catalyst is appropriately supported on the first metal oxide support. Good.

また、第一の触媒11は、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜20mmol/L−cat(より好ましくは3.0〜15mmol/L−cat、更に好ましくは4.0〜12mmol/L−cat)であるという条件を満たす。このような第一の触媒11の触媒1Lあたりの塩基点量が前記下限未満では、雰囲気調整を十分に行うために用いるOSC材を十分に加えることができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、暖機性が低下したり、圧力損失が大きくなる傾向にある。なお、第一の触媒11の触媒1Lあたりの塩基点量は、触媒基材に担持させる第一の金属酸化物担体及び第一の貴金属からなる担持成分の種類に応じて、そのコート量等を適宜調整することによって調整することが可能である。 The first catalyst 11 has a base point amount of 3.0 to 20 mmol / L-cat (based on CO 2 desorption amount per 1 L of catalyst measured by CO 2 temperature programmed desorption measurement). The condition of preferably 3.0 to 15 mmol / L-cat, more preferably 4.0 to 12 mmol / L-cat) is satisfied. When the amount of the base point per 1 L of the catalyst of the first catalyst 11 is less than the lower limit, there is a tendency that the OSC material used for sufficiently adjusting the atmosphere cannot be sufficiently added. If it exceeds, the warm-up property tends to decrease or the pressure loss tends to increase. In addition, the amount of base points per liter of the catalyst of the first catalyst 11 depends on the coating amount, etc., according to the type of the first metal oxide carrier to be supported on the catalyst substrate and the supported component consisting of the first noble metal. It is possible to adjust by adjusting appropriately.

さらに、第一の触媒11としては、上記CO昇温脱離測定の際のCOの脱離量のピーク温度が300℃以下であるという条件を満たすことが好ましく、280℃以下であるという条件を満たすことがより好ましい。このようなCOの脱離量のピーク温度が前記上限を超えると、塩基強度が大きくなって、硫黄成分がより蓄積され易い触媒となってしまい、HSの排出量を十分に低減させることが困難となる傾向にある。なお、ここにいう温度はCO昇温脱離測定の際において触媒に接触させるガスの温度を基準にして測定する。 Of further, as the first catalyst 11, it is preferable to satisfy the condition that the peak temperature of the desorption amount of CO 2 during the CO 2 temperature-programmed desorption measurement is 300 ° C. or less, 280 ° C. or less It is more preferable to satisfy the conditions. When the peak temperature of the CO 2 desorption amount exceeds the upper limit, the base strength increases and the sulfur component is more easily accumulated, thereby sufficiently reducing the amount of H 2 S discharged. Tend to be difficult. The temperature here is measured based on the temperature of the gas brought into contact with the catalyst in the CO 2 temperature programmed desorption measurement.

また、第一の触媒11の構造は特に制限されず、第一の触媒基材上に、前記第一の貴金属が担持された前記第一の金属酸化物担体が1層コートされた構造であっても、2層以上コートされた多層構造であってもよい。そのため、第一の触媒11としては、例えば、触媒基材の表面に、下層に白金を担持した第一の金属酸化物担体がコートされ、上層にロジウムが担持された第一の金属酸化物担体がコートされた2層構造としてもよい。   Further, the structure of the first catalyst 11 is not particularly limited, and is a structure in which one layer of the first metal oxide support on which the first noble metal is supported is coated on a first catalyst base. Alternatively, a multilayer structure in which two or more layers are coated may be used. Therefore, as the first catalyst 11, for example, the surface of the catalyst base is coated with the first metal oxide carrier supporting platinum in the lower layer and the first metal oxide carrier supporting rhodium in the upper layer. A two-layer structure coated with

また、第二の触媒12は、第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備える。   The second catalyst 12 includes a second catalyst base, a second metal oxide support supported on the second catalyst base, and a second metal oxide support supported on the second metal oxide support. With two precious metals.

本実施形態においては、上述のようにコージェライトハニカム基材のガス流路の下流側の50容量%の部位を第二の触媒基材として利用している。このような第二の触媒基材としては、上述の第一の触媒基材で説明したものと同様のものを用いることができる。なお、本実施形態においては、一つの触媒基材を用い、その触媒基材の上流側の領域を第一の触媒基材として利用し、下流側を第二の触媒基材として利用している。   In the present embodiment, as described above, a 50% by volume portion on the downstream side of the gas flow path of the cordierite honeycomb substrate is used as the second catalyst substrate. As such a 2nd catalyst base material, the thing similar to what was demonstrated by the above-mentioned 1st catalyst base material can be used. In the present embodiment, one catalyst base is used, the upstream region of the catalyst base is used as the first catalyst base, and the downstream side is used as the second catalyst base. .

このような第二の金属酸化物担体としては特に制限されず、三元触媒用の担体に用いることが可能な活性アルミナ、アルミナ−セリア−ジルコニア、セリア−ジルコニア、ジルコニア、ランタン安定化活性アルミナ等の公知の金属酸化物からなる担体を適宜用いることができる。このような第二の金属酸化物担体を構成する金属酸化物も特に制限されず、第一の金属酸化物担体を構成する金属酸化物と同様の金属酸化物を適宜用いることができる。また、このような第二の金属酸化物担体としては、第二の触媒12のCO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量を、より効率よく2.0mmol/L−cat以下の範囲とし且つ三元触媒に利用した際により十分な触媒機能を発揮させるという観点から、アルミナからなる担体、ランタン安定化活性アルミナからなる担体、ジルコニア−セリアからなる担体、98質量%以上の高純度のアルミナからなる担体、酸性元素であるチタンを担持したアルミナからなる担体等が好ましい。 Such a second metal oxide support is not particularly limited, and can be used as a support for a three-way catalyst, such as activated alumina, alumina-ceria-zirconia, ceria-zirconia, zirconia, lanthanum stabilized activated alumina, etc. A carrier made of a known metal oxide can be appropriately used. The metal oxide constituting the second metal oxide support is not particularly limited, and a metal oxide similar to the metal oxide constituting the first metal oxide support can be appropriately used. In addition, as such a second metal oxide support, the amount of base points per liter of catalyst based on the amount of CO 2 desorbed per liter of catalyst measured by CO 2 temperature-programmed desorption of the second catalyst 12 is used. From the viewpoint of more efficiently having a range of 2.0 mmol / L-cat or less and exhibiting a sufficient catalytic function when utilized in a three-way catalyst, a support made of lanthanum-stabilized activated alumina, A carrier made of zirconia-ceria, a carrier made of high-purity alumina of 98% by mass or more, a carrier made of alumina carrying titanium which is an acidic element, and the like are preferable.

さらに、このような第二の金属酸化物担体の触媒1Lあたりの塩基点量としては、0.02〜2.0mmol/Lであることが好ましく、0.03〜1.5mmol/Lであることがより好ましい。このような第二の金属酸化物担体の塩基点量が前記上限を超えると、前記排ガス浄化装置の塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とすることが困難となる。なお、このような第二の金属酸化物担体の塩基点量は、第二の金属酸化物担体のみが触媒基材にコートされた試料を用いる以外は前述の塩基点量の算出方法と同様の方法を採用することで算出できる。   Furthermore, the amount of base points per liter of the catalyst of the second metal oxide support is preferably 0.02 to 2.0 mmol / L, and preferably 0.03 to 1.5 mmol / L. Is more preferable. When the base point amount of the second metal oxide support exceeds the upper limit, it becomes difficult to set the base point amount of the exhaust gas purifying apparatus to 2.0 mmol / L-cat or less. The base point amount of the second metal oxide support is the same as the method for calculating the base point amount described above except that a sample in which only the second metal oxide support is coated on the catalyst base is used. It can be calculated by adopting the method.

また、第二の金属酸化物担体の比表面積としては3〜200m/gであることが好ましく、10〜150m/gであることがより好ましい。前記比表面積が前記上限を超えると、硫黄成分の付着サイトが多くなり、HSが生成され易くなる傾向にあり、前記下限未満では、触媒性能が低下する傾向にある。このような比表面積は、吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。なお、このような第二の金属酸化物担体の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。また、このような第二の金属酸化物担体としては、市販のものを用いてもよい。 It is preferable that the specific surface area of the second metal oxide support is 3~200m 2 / g, and more preferably 10 to 150 m 2 / g. When the specific surface area exceeds the upper limit, the sulfur component adhesion sites tend to increase, and H 2 S tends to be generated. When the specific surface area is less than the lower limit, the catalyst performance tends to decrease. Such a specific surface area can be calculated as a BET specific surface area from the adsorption isotherm using the BET isotherm adsorption equation. In addition, the manufacturing method in particular of such a 2nd metal oxide support | carrier is not restrict | limited, A well-known method is employable suitably. Moreover, as such a second metal oxide support, a commercially available product may be used.

また、このような第二の金属酸化物担体の担持量としては、触媒1Lあたり10〜200g/L−catであることが好ましく、30〜150g/L−catであることがより好ましい。このような第二の金属酸化物担体の担持量が前記下限未満では、十分な触媒活性を発揮することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、暖機性が低下したり、圧力損失が大きくなる傾向にある。   In addition, the amount of the second metal oxide carrier supported is preferably 10 to 200 g / L-cat, more preferably 30 to 150 g / L-cat per liter of the catalyst. If the amount of the second metal oxide carrier supported is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient catalytic activity. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the warm-up property may decrease. The pressure loss tends to increase.

さらに、このような第二の金属酸化物担体を前記第二の触媒基材に担持する方法は特に制限されず、第一の金属酸化物担体を含有するスラリーを触媒基材にコートし焼成することにより担持させる方法等、公知の方法を適宜採用することができる。また、バインダーとなる成分を含有させて担持させてもよい。   Furthermore, the method for supporting the second metal oxide support on the second catalyst base is not particularly limited, and the catalyst base is coated with a slurry containing the first metal oxide support and fired. A publicly known method such as a method of supporting by the above can be appropriately employed. Moreover, you may carry | support by including the component used as a binder.

また、前記第二の貴金属としては、前述の第一の貴金属と同様のものを用いることができる。また、第二の貴金属としては、粒子状物質に対するより高度な触媒活性を発揮できるという観点から、白金、ロジウム、パラジウムを用いることが好ましく、白金、ロジウムを用いることがより好ましく、下流側の触媒として十分な触媒活性を発揮させるとともにより十分に硫黄被毒を防止するという観点から、ロジウムを用いることが更に好ましい。なお、これらの貴金属は1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、このような第二の貴金属を前記第二の金属酸化物担体に担持せしめる方法としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、貴金属の塩(例えば、ジニトロジアミン塩)や錯体(例えば、テトラアンミン錯体)を含有する水溶液を前記金属酸化物担体に含浸させた後に乾燥し、焼成する方法を採用してもよい。   The second noble metal may be the same as the first noble metal described above. The second noble metal is preferably platinum, rhodium or palladium, more preferably platinum or rhodium, from the viewpoint that it can exhibit a higher level of catalytic activity with respect to particulate matter. It is more preferable to use rhodium from the viewpoints of exhibiting sufficient catalytic activity and preventing sulfur poisoning more sufficiently. In addition, these noble metals can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Further, the method for supporting the second noble metal on the second metal oxide support is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, a salt of a noble metal (for example, a dinitrodiamine salt) Alternatively, a method may be employed in which the metal oxide support is impregnated with an aqueous solution containing a metal complex or a complex (for example, a tetraammine complex), dried, and fired.

前記第二の貴金属の担持量は、触媒1Lあたり0.01〜2g/L−catであることが好ましく、0.05〜1g/L−catであることがより好ましい。このような第二の貴金属の担持量が前記下限未満では、十分な触媒活性を発揮することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、活性が飽和するため、コストが増大する傾向にある。   The amount of the second noble metal supported is preferably 0.01 to 2 g / L-cat, more preferably 0.05 to 1 g / L-cat per liter of catalyst. When the amount of the second noble metal supported is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient catalytic activity. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the activity is saturated and the cost increases. There is a tendency.

また、第二の触媒12においては、より効率よく触媒1Lあたりの塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とするために、前記第二の金属酸化物担体に、前記第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の陽イオンよりも電気陰性度が大きい元素(酸性元素)が担持されていることが好ましい。このような酸性元素(例えばTiやP等)を前記第二の金属酸化物担体に担持させることで、第二の触媒12の触媒1Lあたりの塩基点量をより効率よく2.0mmol/L−cat以下とすることが可能となる。更に、前記酸性元素を担持させることで、硫黄の付着サイトの量を効率よく低減させることができるとともに、還元雰囲気下において、硫黄成分を高温まで保持しないことが可能となるため、還元雰囲気下で硫黄成分を補足し、酸化雰囲気下において補足された硫黄成分をSOとして脱離させることが可能となるため、HSの発生をより低減できる傾向にある。 Further, in the second catalyst 12, the second metal oxide support is added to the second metal oxide support in order to make the amount of base points per liter of the catalyst 2.0 mmol / L-cat or less more efficiently. It is preferable that an element (acidic element) having a greater electronegativity than the cation of the metal element constituting the object carrier is supported. By supporting such an acidic element (for example, Ti or P) on the second metal oxide carrier, the amount of base sites per liter of the second catalyst 12 can be more efficiently reduced to 2.0 mmol / L−. It becomes possible to make it below cat. Furthermore, by supporting the acidic element, it is possible to efficiently reduce the amount of sulfur adhering sites, and in a reducing atmosphere, it becomes possible not to maintain the sulfur component up to a high temperature. Since the sulfur component is supplemented and the sulfur component supplemented in an oxidizing atmosphere can be desorbed as SO 2 , the generation of H 2 S tends to be further reduced.

また、このような酸性元素としては、第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の種類によって異なるものではあるが、より効率よくHSの発生を低減させるという観点から、リン、モリブデン、タングステン、チタン、ニオブ、ケイ素又は鉄がより好ましく、触媒活性の観点から、リン、モリブデン、タングステン又はチタンが特に好ましい。なお、このような酸性元素は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。 In addition, such acidic element, intended varies depending on the kind of the metal element forming the second metal oxide support is, but from the viewpoint of reducing the more generation of efficient H 2 S, phosphorus, molybdenum, Tungsten, titanium, niobium, silicon or iron is more preferable, and phosphorus, molybdenum, tungsten or titanium is particularly preferable from the viewpoint of catalytic activity. In addition, such an acidic element can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

また、前記酸性元素の担持量は、前記第二の金属酸化物担体の種類、第二の金属酸化物担体の比表面積やその他の添加材の種類等によって、触媒の前記第二触媒領域における塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とするために必要となる前記酸性元素の量が異なるものであるため、一概には言えないが、HSの排出量を十分に低減しつつ、より高いOSC能が得られるという観点からは、前記酸性元素の各々の担持量が、触媒1Lあたり、0.01〜1.0mol/L−cat(より好ましくは0.03〜0.3mol/L−cat、更に好ましくは0.05〜0.22mol/L−cat)の範囲にあることが好ましい。また、このような酸性元素の担持量としては、前記酸性元素がリンの場合には、特に0.03〜0.3mol/L−cat(より好ましくは0.05〜0.2mol/L−cat)であることが好ましく、モリブデンの場合には、特に0.05〜0.22mol/L−cat(より好ましくは0.08〜0.2mol/L−cat)であることが好ましく、タングステン又はチタンの場合には、特に0.01〜0.2mol/L−cat(より好ましくは0.05〜0.15mol/L−cat)であることが好ましい。前記担持量が前記下限未満では、前記第二の触媒12の触媒1Lあたりの塩基点量を効率的に2.0mmol/L−cat以下とすることが困難となり、HSの排出量を十分に低減させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、第二の触媒12のOSC能が低下し、HC、COまたはNO等の成分を十分に浄化できなくなる傾向にある。 The amount of the acidic element supported depends on the type of the second metal oxide support, the specific surface area of the second metal oxide support, the type of other additives, and the like in the second catalyst region of the catalyst. Since the amount of the acidic element required to make the point amount 2.0 mmol / L-cat or less is different, it cannot be generally stated, but while sufficiently reducing the discharge amount of H 2 S, From the viewpoint of obtaining higher OSC ability, the supported amount of each of the acidic elements is 0.01 to 1.0 mol / L-cat (more preferably 0.03 to 0.3 mol / L per 1 L of catalyst). -Cat, more preferably 0.05 to 0.22 mol / L-cat). In addition, the amount of the acidic element supported is 0.03 to 0.3 mol / L-cat (more preferably 0.05 to 0.2 mol / L-cat) when the acidic element is phosphorus. In the case of molybdenum, it is particularly preferably 0.05 to 0.22 mol / L-cat (more preferably 0.08 to 0.2 mol / L-cat), tungsten or titanium. In this case, it is particularly preferably 0.01 to 0.2 mol / L-cat (more preferably 0.05 to 0.15 mol / L-cat). When the supported amount is less than the lower limit, it becomes difficult to efficiently make the amount of base points per 1 L of the catalyst of the second catalyst 12 2.0 mmol / L-cat or less, and the amount of H 2 S discharged is sufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the OSC ability of the second catalyst 12 is lowered, and components such as HC, CO or NO x tend not to be sufficiently purified. .

さらに、このような酸性元素を、前記第二の金属酸化物担体に担持させる方法は、特に制限されず、前記酸性元素を金属酸化物に担持させることが可能な公知の方法を適宜採用することができ、例えば、前記酸性元素の塩(例えば、塩化物や硝酸塩の水溶液)やアルコキシドのアルコール溶液を前記金属酸化物担体に含浸させた後に乾燥し、焼成する方法を採用してもよい。   Furthermore, the method for supporting the acidic element on the second metal oxide support is not particularly limited, and a known method capable of supporting the acidic element on the metal oxide is appropriately adopted. For example, a method in which the metal oxide carrier is impregnated with an acidic element salt (for example, an aqueous solution of chloride or nitrate) or an alcohol solution of an alkoxide, followed by drying and firing may be employed.

また、第二の触媒12においては、三元触媒に用いることが可能な公知の添加材(例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属等)を前記第二の金属酸化物担体に担持させてもよい。このような添加材としてアルカリ金属及びアルカリ土類金属から選択される少なくとも1種の添加元素を用いる場合には、前記添加元素の担持量が、第二の金属酸化物担体と第二の金属酸化物担体に担持された貴金属及び添加元素の総量に対して3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下とすることがより好ましい。このような添加元素の担持量が前記上限を超えると、第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量を2.0mmol/L−cat以下とすることが困難となる傾向にある。   Further, in the second catalyst 12, a known additive (for example, alkali metal or alkaline earth metal) that can be used for the three-way catalyst may be supported on the second metal oxide support. . When at least one additive element selected from alkali metals and alkaline earth metals is used as such an additive, the loading amount of the additive element is such that the second metal oxide support and the second metal oxide are supported. The amount is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, based on the total amount of the noble metal and additive elements supported on the product carrier. When the loading amount of such an additional element exceeds the upper limit, it tends to be difficult to make the amount of base points per liter of the catalyst of the second catalyst 2.0 mmol / L-cat or less.

また、第二の触媒12は、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たす。このような第二の触媒12の触媒1Lあたりの塩基点量としては、1.5mmol/L−cat以下であることが好ましく、1.0mmol/L−cat以下であることがより好ましく、0.8mmol/L−cat以下であることが更に好ましく、0.5mmol/L−cat以下であることが特に好ましい。このような第二の触媒12の触媒1Lあたりの塩基点量が前記上限を超えると、前記塩基点が硫黄成分の強い付着サイトであることから、酸化雰囲気下において触媒が硫黄成分を含む排ガスに接触した際に、低温ストイキ又はリッチ条件下の触媒の硫黄被毒を十分に防止できず、高温の還元雰囲気下において硫黄成分が脱離してHSが生成されてしまうことから、HSの排出量を十分に低減できなくなる
さらに、第二の触媒12としては、上記CO昇温脱離測定の際のCOの脱離量のピーク温度が250℃以下であるという条件を満たすことが好ましく、220℃以下であるという条件を満たすことがより好ましい。このようなCOの脱離量のピーク温度が前記上限を超えると、塩基強度が大きくなって、硫黄成分がより蓄積され易い触媒となってしまい、HSの排出量を十分に低減させることが困難となる傾向にある。なお、COの脱離量のピーク温度がより低い触媒においては、HSの脱離温度が低くなるものと推察される。また、ここにいう温度はCO昇温脱離測定の際において触媒に接触させるガスの温度を基準として測定する。
The second catalyst 12 is said to have a base point amount per 1 L of catalyst of 2.0 mmol / L-cat or less based on the CO 2 desorption amount per 1 L of catalyst measured by CO 2 temperature programmed desorption measurement. Meet the conditions. The base point amount per 1 L of the catalyst of the second catalyst 12 is preferably 1.5 mmol / L-cat or less, more preferably 1.0 mmol / L-cat or less, and More preferably, it is 8 mmol / L-cat or less, and particularly preferably 0.5 mmol / L-cat or less. When the amount of base points per liter of the catalyst of the second catalyst 12 exceeds the upper limit, the base point is an adhesion site with a strong sulfur component, so that the catalyst becomes an exhaust gas containing a sulfur component in an oxidizing atmosphere. upon contact, since the low-temperature stoichiometric or it can not be sufficiently prevented catalyst sulfur poisoning of rich conditions, the sulfur component resulting in H 2 S is generated by elimination in a high-temperature reducing atmosphere, H 2 S emissions can not be sufficiently reduced further, as the second catalyst 12, to satisfy the condition that the CO 2 peak temperature of desorption of CO 2 during the temperature programmed desorption measurement is 250 ° C. or less Is preferable, and it is more preferable that the condition of 220 ° C. or lower is satisfied. When the peak temperature of the CO 2 desorption amount exceeds the upper limit, the base strength increases and the sulfur component is more easily accumulated, thereby sufficiently reducing the amount of H 2 S discharged. Tend to be difficult. In addition, it is surmised that the desorption temperature of H 2 S is lowered in a catalyst having a lower peak temperature of the CO 2 desorption amount. The temperature here is measured based on the temperature of the gas brought into contact with the catalyst in the CO 2 temperature programmed desorption measurement.

また、第二の触媒12の構造としては特に制限されず、第二の触媒基材上に、前記第二の金属酸化物担体と第二の貴金属が1層コートされた構造の触媒であっても、2層以上コートされた多層構造の触媒であってもよい。なお、第二の触媒12としては、第二の触媒12の触媒1Lあたりの塩基点量をより効率よく2.0mmol/L−cat以下とするという観点から、第二の貴金属が担持された前記第二の金属酸化物担体が1層コートされた構造の触媒とすることが好ましい。   Further, the structure of the second catalyst 12 is not particularly limited, and is a catalyst having a structure in which the second metal oxide carrier and the second noble metal are coated on a second catalyst base. Alternatively, a catalyst having a multilayer structure in which two or more layers are coated may be used. In addition, as the second catalyst 12, from the viewpoint of more efficiently setting the amount of base points per liter of the catalyst of the second catalyst 12 to 2.0 mmol / L-cat or less, the second catalyst 12 on which the second noble metal is supported. It is preferable to use a catalyst having a structure in which the second metal oxide support is coated on one layer.

また、第一の触媒11の触媒1Lあたり塩基点量と第二の触媒12の触媒1Lあたり塩基点量との平均値としては、1.2〜11mmol/L−cat(より好ましくは2〜9mmol/L−cat)の範囲にあることが好ましい。このような塩基点量の平均値(触媒全体の触媒1Lあたりの塩基点量)が前記下限未満では、十分なOSC材を担持できないため触媒活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、硫黄被毒量が増加し、HSの発生を十分に抑制できなくなる傾向にある。 Moreover, as an average value of the amount of base points per liter of the catalyst of the first catalyst 11 and the amount of base points per liter of the catalyst of the second catalyst 12, 1.2 to 11 mmol / L-cat (more preferably 2 to 9 mmol) / L-cat). If the average value of the amount of base points (the amount of base points per liter of the catalyst in the entire catalyst) is less than the lower limit, sufficient OSC material cannot be supported, and the catalytic activity tends to decrease. Then, the sulfur poisoning amount increases and the generation of H 2 S tends not to be sufficiently suppressed.

さらに、第一の触媒11と第二の触媒12としては、第一の触媒11の塩基点量が第二の触媒12の塩基点量の2倍以上(より好ましくは3倍以上)であるという条件を満たすものをそれぞれ組み合わせて用いることが好ましい。第一の触媒11の塩基点量が第二の触媒12の塩基点量の2倍未満では、HS臭の低減効果が小さくなる傾向にある。 Further, as the first catalyst 11 and the second catalyst 12, the amount of base points of the first catalyst 11 is more than twice (more preferably more than 3 times) the amount of base points of the second catalyst 12. It is preferable to use those that satisfy the conditions. When the base point amount of the first catalyst 11 is less than twice the base point amount of the second catalyst 12, the effect of reducing the H 2 S odor tends to be small.

また、本実施形態においては、第一の触媒11が配置される第一の領域と、第二の触媒12が配置される第二の領域との容量比([第一の領域]:[第二の領域])が、50:50となっている。このような第一の触媒11が配置される第一の領域と、第二の触媒12が配置される第二の領域との容量比としては、特に制限されないが、15:85〜85:15の範囲にあることが好ましく、25:75〜75:25であることがより好ましく、35:65〜65:35であることが更に好ましい。このような第一の領域の比率が前記下限未満では、雰囲気調整を十分に行うために用いるOSC材を十分に加えることができない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、触媒全体の塩基点量が増加し、触媒被毒量が多くなる傾向にある。なお、このような第一の領域と第二の領域との容量比は、用いる触媒基材の長さによっても、その好適な範囲が異なる。例えば、用いる触媒基材の長さが短い場合には、用いる触媒成分の種類によっても異なるが、触媒内部の温度分布の変化がつきにくいため、触媒全体の硫黄成分の付着量をより低減させてより確実にHSの発生を防止するために、第一の触媒11の占める比率を少なくすることが好ましく、触媒活性の観点からは、第一の触媒11の占める領域の比率を多くすることが好ましい。また、触媒基材の長さが長い場合には、触媒内部の温度分布の変化の差が大きくなるため、触媒全体の硫黄成分の付着量をより低減させてより確実にHSの発生を防止するために、第二の触媒が占める領域12の比率を多くすることが好ましい。従って、このような第一の触媒11と第二の触媒12の容量比は、用いる触媒成分の種類や触媒基材のサイズ等に応じて好適な範囲に適宜設計を変更することができる。 In the present embodiment, the capacity ratio between the first region in which the first catalyst 11 is disposed and the second region in which the second catalyst 12 is disposed ([first region]: [first The second area]) is 50:50. The volume ratio between the first region in which the first catalyst 11 is disposed and the second region in which the second catalyst 12 is disposed is not particularly limited, but is 15:85 to 85:15. Is preferably in the range of 25:75 to 75:25, more preferably 35:65 to 65:35. If the ratio of the first region is less than the lower limit, the OSC material used to sufficiently adjust the atmosphere tends not to be sufficiently added. On the other hand, if the ratio exceeds the upper limit, the base point of the entire catalyst tends to be reduced. The amount increases and the catalyst poisoning amount tends to increase. Note that the preferred range of the volume ratio between the first region and the second region varies depending on the length of the catalyst base used. For example, when the length of the catalyst base used is short, it varies depending on the type of catalyst component used, but since the temperature distribution inside the catalyst is difficult to change, the amount of sulfur component attached to the entire catalyst can be further reduced. In order to more reliably prevent the generation of H 2 S, it is preferable to reduce the ratio of the first catalyst 11, and from the viewpoint of catalytic activity, increase the ratio of the region occupied by the first catalyst 11. Is preferred. In addition, when the catalyst base is long, the difference in temperature distribution inside the catalyst becomes large, so that the amount of sulfur component attached to the entire catalyst is further reduced to more reliably generate H 2 S. In order to prevent this, it is preferable to increase the ratio of the region 12 occupied by the second catalyst. Therefore, the design of the volume ratio between the first catalyst 11 and the second catalyst 12 can be appropriately changed within a suitable range according to the type of catalyst component used, the size of the catalyst base, and the like.

以上、本発明の排ガス浄化装置の好適な実施形態について説明したが、本発明の排ガス浄化装置は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、一つの触媒基材を用い、その触媒基材の上流側の部位を第一の触媒基材として利用し、下流側の部位を第二の触媒基材として利用しているが、本発明においては、第一の触媒基材と第二の触媒基材とがそれぞれ別個の基材からなっていてもよい。このように第一の触媒基材と第二の触媒基材とをそれぞれ別個の基材とする場合においては、触媒基材の種類は同一であっても異なるものであってもよい。また、第一の触媒基材と第二の触媒基材とに、別個の触媒基材をそれぞれ用いる場合においては、第一の触媒と第二の触媒とは隣接させて配置してもよく、離間させて配置させてもよい。また、上記実施形態においては、一つの触媒基材を用い、その触媒基材の上流側の50容量%の部位を第一の触媒基材として利用し、下流側の50容量%の部位を第二の触媒基材として利用しているが、本発明において第一の触媒と第二の触媒の配置関係は特に制限されず、例えば、触媒基材の中央の領域には何も担持せず、上流側の部位を第一の触媒に利用し、下流側の部位を第二の触媒に利用して、第一の触媒と第二の触媒とが離れて配置されるような構成としてもよく、第一の触媒と第二の触媒とを一部重ねて配置してもよく、また、第一の触媒の配置される領域と第二の触媒の配置される領域の容量比を適宜変更して第一の触媒と第二の触媒とを配置してもよい。さらに、第一の触媒と第二の触媒は、例えば、上層にRh担持アルミナ触媒の層やRh担持ジルコニア−セリア複合酸化物触媒層を配置し、下層にPtとPdを分離担持したセリアジルコニア複合酸化物の触媒層やPtとPdを分離担持したアルミナ粉末触媒層等を配置した複数層のコート触媒としてもよい。   As mentioned above, although preferred embodiment of the exhaust gas purification apparatus of this invention was described, the exhaust gas purification apparatus of this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, a single catalyst base is used, the upstream portion of the catalyst base is used as the first catalyst base, and the downstream portion is used as the second catalyst base. However, in the present invention, the first catalyst base and the second catalyst base may each be composed of separate bases. As described above, when the first catalyst base and the second catalyst base are used as separate bases, the types of the catalyst base may be the same or different. In addition, in the case of using separate catalyst bases for the first catalyst base and the second catalyst base, respectively, the first catalyst and the second catalyst may be arranged adjacent to each other, They may be spaced apart. In the above embodiment, a single catalyst base is used, a 50% by volume site upstream of the catalyst base is used as the first catalyst base, and a 50% by volume downstream site is used as the first catalyst base. Although it is used as the second catalyst base, the arrangement relationship between the first catalyst and the second catalyst is not particularly limited in the present invention, for example, nothing is supported on the central region of the catalyst base, Using the upstream site as the first catalyst and the downstream site as the second catalyst, the first catalyst and the second catalyst may be arranged apart from each other, The first catalyst and the second catalyst may be partially overlapped, and the volume ratio between the region where the first catalyst is disposed and the region where the second catalyst is disposed is appropriately changed. You may arrange | position a 1st catalyst and a 2nd catalyst. Further, the first catalyst and the second catalyst are, for example, a ceria zirconia composite in which an Rh-supported alumina catalyst layer or a Rh-supported zirconia-ceria composite oxide catalyst layer is disposed in the upper layer, and Pt and Pd are separately supported in the lower layer. It may be a multi-layer coated catalyst in which an oxide catalyst layer, an alumina powder catalyst layer on which Pt and Pd are separated and supported, and the like are arranged.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(合成例1)
先ず、θ−アルミナの粉末(比表面積約100m/g)と、バインダーとしてのアルミナ水和物(日産化学工業株式会社製の商品名「アルミナゾル200」)とを含有したスラリーを直径30mm、長さ50mm、容積35cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材に触媒1リットル当たりのθ−アルミナの担持量が100g/L−catとなるようにしてウオッシュコートした後、500℃の温度条件下で1時間焼成して、θ−アルミナ(金属酸化物担体)をハニカム基材に担持せしめて触媒担体を得た。
(Synthesis Example 1)
First, a slurry containing θ-alumina powder (specific surface area of about 100 m 2 / g) and alumina hydrate (trade name “Alumina Sol 200” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as a binder is 30 mm in diameter and long. After wash-coating a honeycomb substrate made of cordierite having a thickness of 50 mm, a volume of 35 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil so that the supported amount of θ-alumina per liter of catalyst is 100 g / L-cat, Firing was performed for 1 hour at a temperature of 500 ° C., and θ-alumina (metal oxide support) was supported on the honeycomb substrate to obtain a catalyst support.

次に、ジニトロジアミン白金の硝酸水溶液を用いて、触媒1Lあたりの白金(Pt)の担持量が1g/L−catとなるようにして前記触媒前駆体にPtを含浸担持せしめて500℃で1時間焼成することにより、θ−アルミナ(金属酸化物担体)に貴金属を担持させて、Pt/活性アルミナ担持基材を得た。   Next, using a nitric acid aqueous solution of dinitrodiamine platinum, the catalyst precursor was impregnated and supported with Pt so that the supported amount of platinum (Pt) per liter of the catalyst was 1 g / L-cat, and 1 at 500 ° C. By firing for a time, a noble metal was supported on θ-alumina (metal oxide support) to obtain a Pt / activated alumina supporting substrate.

(合成例2)
合成例1で得られたPt/活性アルミナ担持基材に対して、モリブデン酸アンモニウム((NH)Mo24・4HO)を用いて、触媒1Lあたりのモリブデン(Mo)の担持量が0.1mol/L−catとなるようにして前記Pt/活性アルミナ担持基材にMoを含浸担持せしめて触媒試料1((Pt/活性アルミナ)+0.1Mo)を製造した。
(Synthesis Example 2)
Amount of molybdenum (Mo) supported per liter of catalyst using ammonium molybdate ((NH 4 ) Mo 7 O 24 · 4H 2 O) on the Pt / activated alumina-supported substrate obtained in Synthesis Example 1 The catalyst sample 1 ((Pt / activated alumina) + 0.1Mo) was produced by impregnating and supporting Mo on the Pt / activated alumina supporting substrate so that the amount of the catalyst was 0.1 mol / L-cat.

(合成例3)
モリブデン酸アンモニウムの代わりにリン酸水溶液を用いてリンを0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料2((Pt/活性アルミナ)+0.1P)を製造した。
(Synthesis Example 3)
A catalyst sample 2 ((Pt / activated alumina) +0.1 P) was produced in the same manner as in Synthesis Example 2 except that phosphoric acid was used instead of ammonium molybdate and phosphorus was supported at 0.1 mol / L-cat. .

(合成例4)
モリブデン酸アンモニウムの代わりにチタン(IV)テトラブトキシドモノマーのエチルアルコール溶液を用いてチタンを0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料3((Pt/活性アルミナ)+0.1Ti)を製造した。
(Synthesis Example 4)
A catalyst sample 3 ((Pt / activated alumina) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 except that titanium was supported by 0.1 mol / L-cat using an ethyl alcohol solution of titanium (IV) tetrabutoxide monomer instead of ammonium molybdate. ) +0.1 Ti).

(合成例5)
モリブデン酸アンモニウムの代わりにオルトケイ酸テトラエチルを用いてケイ素を0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料4((Pt/活性アルミナ)+0.1Si)を製造した。
(Synthesis Example 5)
Catalyst sample 4 ((Pt / activated alumina) + 0.1Si) was produced in the same manner as in Synthesis Example 2, except that tetraethyl orthosilicate was used in place of ammonium molybdate and silicon was supported at 0.1 mol / L-cat. .

(合成例6)
モリブデン酸アンモニウムの代わりに硝酸鉄(III)9水和物の水溶液を用いて鉄を0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料5((Pt/活性アルミナ)+0.1Fe)を製造した。
(Synthesis Example 6)
Catalyst sample 5 ((Pt / activated alumina) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 2, except that iron (III) nitrate nonahydrate was used instead of ammonium molybdate and iron was supported at 0.1 mol / L-cat. ) + 0.1Fe).

(合成例7)
モリブデン酸アンモニウムの代わりに酢酸マグネシウム4水和物の水溶液を用いてマグネシウムを0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料6((Pt/活性アルミナ)+0.1Mg)を製造した。
(Synthesis Example 7)
Catalyst sample 6 ((Pt / activated alumina) +0. 0) was prepared in the same manner as in Synthesis example 2 except that magnesium was supported by 0.1 mol / L-cat using an aqueous solution of magnesium acetate tetrahydrate instead of ammonium molybdate. 1 Mg) was produced.

(合成例8)
モリブデン酸アンモニウムの代わりに硝酸バリウムの水溶液を用いてバリウムを0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料7((Pt/活性アルミナ)+0.1Ba)を製造した。
(Synthesis Example 8)
Catalyst sample 7 ((Pt / activated alumina) + 0.1Ba) was produced in the same manner as in Synthesis Example 2, except that barium was supported at 0.1 mol / L-cat using an aqueous solution of barium nitrate instead of ammonium molybdate. did.

(合成例9)
モリブデン酸アンモニウムの代わりにリン酸アンモニウム水溶液を用いてリンを0.1mol/L−cat担持した以外は、合成例2と同様にして触媒試料8(0.1P後担持(Pt/活性アルミナ))を製造した。
(Synthesis Example 9)
Catalyst sample 8 (supported after 0.1 P (Pt / active alumina)) in the same manner as in Synthesis Example 2 except that an aqueous solution of ammonium phosphate was used instead of ammonium molybdate to support 0.1 mol / L-cat phosphorus. Manufactured.

(合成例10)
θ−アルミナの粉末の代わりにリン担持活性アルミナを用い、ハニカム基材に対してリン担持活性アルミナを担持させた後に水洗と乾燥を行った以外は、合成例1と同様にして触媒試料9(Pt/0.1P担持活性アルミナ)を得た。なお、前記リン担持アルミナは以下のようにして製造した。すなわち、θ−アルミナの粉末(比表面積約100m/g)にリン酸アンモニウム水溶液を、θ−アルミナの粉末100gに対してリンの担持量が0.1molとなるようにして給水担持せしめた後、焼成し、リン担持活性アルミナを得た。
(Synthesis Example 10)
Catalyst sample 9 (similar to Synthesis Example 1) except that phosphorus-supported activated alumina was used instead of the θ-alumina powder, and the phosphor-supported activated alumina was supported on the honeycomb substrate and then washed and dried. Pt / 0.1P-supported activated alumina) was obtained. The phosphorus-supported alumina was produced as follows. That is, after the aqueous solution of ammonium phosphate was supported on the θ-alumina powder (specific surface area of about 100 m 2 / g), the amount of phosphorus supported on 100 g of the θ-alumina powder was 0.1 mol, and the feed water was supported. And firing to obtain phosphorus-supported activated alumina.

(合成例11)
θ−アルミナの粉末の代わりにリン添加活性アルミナを用いた以外は、合成例1と同様にして触媒試料10(Pt/0.1P添加活性アルミナ)を得た。なお、前記リン添加活性アルミナは以下のようにして製造した。すなわち、先ず、固形分100g分の硝酸アルミニウムをアンモニア水で沈殿させ、水洗と延伸分離を行った。その後、得られた沈殿物を水に分散させ、アルミニウム100gに対するリンの添加量が0.1molとなるようにしてリン酸アンモニウムを添加し、よく撹拌して沈殿を生ぜしめ、これを乾燥、焼成することにより、リン添加活性アルミナを得た。
(Synthesis Example 11)
A catalyst sample 10 (Pt / 0.1P-added activated alumina) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that phosphorus-added activated alumina was used instead of the θ-alumina powder. The phosphorus-added activated alumina was produced as follows. That is, first, aluminum nitrate having a solid content of 100 g was precipitated with ammonia water, and then washed with water and stretched. Thereafter, the obtained precipitate is dispersed in water, ammonium phosphate is added so that the amount of phosphorus added to 100 g of aluminum is 0.1 mol, and the mixture is stirred well to form a precipitate, which is dried and calcined. As a result, phosphorus-added activated alumina was obtained.

(合成例12)
貴金属の種類を白金からロジウムに代え、ロジウムの担持量を0.2g/L−catとした以外は、合成例10と同様にして、触媒試料11(Rh/0.1P担持活性アルミナ)を得た。
(Synthesis Example 12)
A catalyst sample 11 (Rh / 0.1P-supported activated alumina) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 10 except that the type of noble metal was changed from platinum to rhodium and the supported amount of rhodium was changed to 0.2 g / L-cat. It was.

(合成例13)
貴金属の種類を白金からロジウムに代え、ロジウムの担持量を0.2g/L−catとした以外は、合成例11と同様にして、触媒試料12(Rh/0.1P添加活性アルミナ)を得た。
(Synthesis Example 13)
A catalyst sample 12 (Rh / 0.1P-added activated alumina) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 11 except that the kind of noble metal was changed from platinum to rhodium and the supported amount of rhodium was changed to 0.2 g / L-cat. It was.

(合成例14)
θ−アルミナの粉末の変わりにセリアジルコニア粉末(比表面積約30m/g、各成分のモル比(セリア:ジルコニア)が9:11の粉末)を用いた以外は合成例1と同様にして、Pt/セリアジルコニア担持基材を得た。
(Synthesis Example 14)
In the same manner as in Synthesis Example 1 except that ceria zirconia powder (specific surface area of about 30 m 2 / g, molar ratio of each component (ceria: zirconia) is 9:11) was used instead of θ-alumina powder. A Pt / ceria zirconia-supporting substrate was obtained.

(合成例15〜21)
Pt/活性アルミナ担持基材の変わりに合成例14で得られたPt/セリアジルコニア担持基材を用いた以外は合成例2〜8と同様にして、それぞれ触媒試料13((Pt/セリアジルコニア)+0.1Mo)、触媒試料14((Pt/セリアジルコニア)+0.1P)、触媒試料15((Pt/セリアジルコニア)+0.1Ti)、触媒試料16((Pt/セリアジルコニア)+0.1Si)、触媒試料17((Pt/セリアジルコニア)+0.1Fe)、触媒試料18((Pt/セリアジルコニア)+0.1Mg)、触媒試料19((Pt/セリアジルコニア)+0.1Ba)を得た。
(Synthesis Examples 15 to 21)
A catalyst sample 13 ((Pt / ceria zirconia)) was prepared in the same manner as in Synthesis Examples 2 to 8 except that the Pt / ceria zirconia support substrate obtained in Synthesis Example 14 was used instead of the Pt / activated alumina support substrate. +0.1 Mo), catalyst sample 14 ((Pt / ceria zirconia) +0.1 P), catalyst sample 15 ((Pt / ceria zirconia) +0.1 Ti), catalyst sample 16 ((Pt / ceria zirconia) +0.1 Si), Catalyst sample 17 ((Pt / ceria zirconia) + 0.1Fe), catalyst sample 18 ((Pt / ceria zirconia) +0.1 Mg), and catalyst sample 19 ((Pt / ceria zirconia) + 0.1Ba) were obtained.

(合成例22)
白金とロジウムが担持された触媒と、バインダーとしてのアルミナ水和物とを含有したスラリーを、直径30mm、長さ50mm、容積35cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材に触媒1リットル当たりの前記白金とロジウムが担持された触媒の担持量が200g/L−catとなるようにしてウオッシュコートした後、500℃の温度条件下で1時間焼成して、PtとRhが担持された触媒をハニカム基材に担持せしめて、Pt−Rh触媒担持触媒基材を得た。なお、このような触媒中の担体は、La安定化活性アルミナ(比表面積約180m/g、Laの含有量:3質量%(Laとして4質量%))とアルミナセリアジルコニア(OSC材:比表面積約85m/g、各成分のモル比(アルミナ:セリア:ジルコニア)が20:9:11の粉末)との混合粉末からなり、La安定化活性アルミナとアルミナセリアジルコニアの混合比は質量比(La安定化活性アルミナ:アルミナセリアジルコニア)で1:1である。なお、白金の担持量は触媒1Lあたり1g/L−catであり、ロジウムの担持量は触媒1Lあたり0.2gであった。
(Synthesis Example 22)
A cordierite-made honeycomb substrate having a diameter of 30 mm, a length of 50 mm, a volume of 35 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil of a slurry containing a catalyst supporting platinum and rhodium and alumina hydrate as a binder The platinum and rhodium supported catalyst per liter of the catalyst was wash coated so that the supported amount of the catalyst was 200 g / L-cat, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to obtain Pt and Rh. Was supported on a honeycomb substrate to obtain a Pt-Rh catalyst-supported catalyst substrate. The support in such a catalyst includes La-stabilized activated alumina (specific surface area of about 180 m 2 / g, La content: 3% by mass (4% by mass as La 2 O 3 )) and alumina ceria zirconia (OSC). Material: a specific surface area of about 85 m 2 / g, a mixed powder of each component molar ratio (alumina: ceria: zirconia) is 20: 9: 11), and the mixing ratio of La stabilized activated alumina and alumina ceria zirconia Is 1: 1 by mass ratio (La stabilized activated alumina: alumina ceria zirconia). The supported amount of platinum was 1 g / L-cat per liter of catalyst, and the supported amount of rhodium was 0.2 g per liter of catalyst.

(合成例23)
合成例22で得られたPt−Rh触媒担持触媒基材に対して、オルトケイ酸テトラエチルを用いて、触媒1Lあたりのケイ素(Si)の担持量が0.11mol/L−catとなるようにして前記Pt−Rh触媒担持触媒基材にSiを含浸担持せしめて触媒試料20(Pt−Rh触媒+0.11Si)を製造した。
(Synthesis Example 23)
With respect to the Pt—Rh catalyst-supported catalyst base material obtained in Synthesis Example 22, tetraethyl orthosilicate is used so that the supported amount of silicon (Si) per liter of the catalyst is 0.11 mol / L-cat. A catalyst sample 20 (Pt—Rh catalyst + 0.11 Si) was produced by impregnating and supporting Si on the Pt—Rh catalyst supporting catalyst base.

(合成例24)
合成例22で得られたPt−Rh触媒担持触媒基材に対して、チタン(IV)テトラブトキシドモノマーのエチルアルコール溶液を用いて、触媒1Lあたりのチタン(Ti)の担持量が0.16mol/L−catとなるようにして前記Pt−Rh触媒担持触媒基材にTiを含浸担持せしめて触媒試料21(Pt−Rh触媒+0.16Ti)を製造した。
(Synthesis Example 24)
Using the ethyl alcohol solution of titanium (IV) tetrabutoxide monomer to the Pt—Rh catalyst-supported catalyst base obtained in Synthesis Example 22, the supported amount of titanium (Ti) per 1 L of catalyst was 0.16 mol / A catalyst sample 21 (Pt-Rh catalyst + 0.16Ti) was produced by impregnating and supporting Ti on the Pt-Rh catalyst-supported catalyst base material so as to be L-cat.

(合成例25)
合成例22で得られたPt−Rh触媒担持触媒基材に対して、パラタングステン酸アンモニウム水溶液を用いて、触媒1Lあたりのタングステン(W)の担持量が0.02mol/L−catとなるようにして前記Pt−Rh触媒担持触媒基材にWを含浸担持せしめて、触媒試料22(Pt−Rh触媒+0.02W)を製造した。
(Synthesis Example 25)
With respect to the Pt—Rh catalyst-carrying catalyst base material obtained in Synthesis Example 22, an ammonium paratungstate aqueous solution is used so that the supported amount of tungsten (W) per liter of the catalyst becomes 0.02 mol / L-cat. Thus, the catalyst sample 22 (Pt-Rh catalyst + 0.02 W) was manufactured by impregnating and supporting W on the Pt-Rh catalyst-supported catalyst base material.

(合成例26)
タングステン(W)の担持量が0.01mol/L−catとなるようにした以外は、合成例25と同様にして、触媒試料23(Pt−Rh触媒+0.01W)を製造した。
(Synthesis Example 26)
A catalyst sample 23 (Pt—Rh catalyst + 0.01 W) was produced in the same manner as in Synthesis Example 25 except that the supported amount of tungsten (W) was 0.01 mol / L-cat.

(合成例27)
合成例22で得られたPt−Rh触媒担持触媒基材に対して、リン酸水溶液を用いて、触媒1Lあたりのリン(P)の担持量が0.02mol/L−catとなるようにして前記Pt−Rh触媒担持触媒基材にPを含浸担持せしめて触媒試料24(Pt−Rh触媒+0.02P)を製造した。
(Synthesis Example 27)
With respect to the Pt—Rh catalyst-supported catalyst base material obtained in Synthesis Example 22, a phosphoric acid aqueous solution is used so that the supported amount of phosphorus (P) per 1 L of catalyst is 0.02 mol / L-cat. Catalyst sample 24 (Pt-Rh catalyst + 0.02P) was produced by impregnating and supporting P on the Pt-Rh catalyst-supported catalyst base material.

(合成例28)
合成例1で得られたPt/活性アルミナ担持基材をそのまま触媒試料25(Pt/活性アルミナ)とした。
(Synthesis Example 28)
The Pt / activated alumina supporting substrate obtained in Synthesis Example 1 was used as the catalyst sample 25 (Pt / activated alumina) as it was.

(合成例29)
合成例14で得られたPt/セリアジルコニア担持基材をそのまま触媒試料26(Pt/セリアジルコニア)とした。
(Synthesis Example 29)
The Pt / ceria zirconia-supporting substrate obtained in Synthesis Example 14 was directly used as a catalyst sample 26 (Pt / ceria zirconia).

(合成例30)
白金とロジウムが担持された触媒と、バインダーとしてのアルミナ水和物とを含有したスラリーを、直径30mm、長さ50mm、容積35cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材に触媒1リットル当たりの前記白金とロジウムが担持された触媒の担持量が200g/L−catとなるようにしてウオッシュコートした後、500℃の温度条件下で1時間焼成して、PtとRhが担持された触媒をハニカム基材に担持せしめて、触媒試料27(Pt−Rh触媒)を得た。なお、白金の担持量は触媒1Lあたり1g/L−catであり、ロジウムの担持量は触媒1Lあたり0.2gであった。また、このような触媒中の担体は、合成例22で用いられた担体と同様のものである。
(Synthesis Example 30)
A cordierite-made honeycomb substrate having a diameter of 30 mm, a length of 50 mm, a volume of 35 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil of a slurry containing a catalyst supporting platinum and rhodium and alumina hydrate as a binder The platinum and rhodium supported catalyst per liter of the catalyst was wash coated so that the supported amount of the catalyst was 200 g / L-cat, and then calcined at 500 ° C. for 1 hour to obtain Pt and Rh. A catalyst sample 27 (Pt—Rh catalyst) was obtained. The supported amount of platinum was 1 g / L-cat per liter of catalyst, and the supported amount of rhodium was 0.2 g per liter of catalyst. Further, the carrier in such a catalyst is the same as the carrier used in Synthesis Example 22.

(合成例31)
θ−アルミナの粉末の代わりにアルミナセリアジルコニア粉末[比表面積約85m/g、各成分のモル比(アルミナ(Al):セリア(CeO):ジルコニア(ZrO))が1:0.9:1.1の粉末]を用いた以外は実施例1と同様にして、Ptが担持されたアルミナセリアジルコニアをハニカム基材に担持せしめて、触媒試料28(Pt/アルミナセリアジルコニア)を得た。
(Synthesis Example 31)
Instead of θ-alumina powder, alumina ceria zirconia powder [specific surface area of about 85 m 2 / g, molar ratio of each component (alumina (Al 2 O 3 ): ceria (CeO 2 ): zirconia (ZrO 2 )) is 1: In the same manner as in Example 1 except that 0.9: 1.1 powder] was used, alumina ceria zirconia carrying Pt was carried on a honeycomb substrate, and catalyst sample 28 (Pt / alumina ceria zirconia) was used. Got.

(合成例32)
θ−アルミナの粉末の代わりにジルコニア粉末(比表面積約100m/g)を用いた以外は実施例1と同様にして、Ptが担持されたジルコニアをハニカム基材に担持せしめて、触媒試料29(Pt/ジルコニア)を得た。
(Synthesis Example 32)
Except that zirconia powder (specific surface area of about 100 m 2 / g) was used instead of the θ-alumina powder, zirconia carrying Pt was carried on the honeycomb substrate in the same manner as in Example 1, and catalyst sample 29 (Pt / zirconia) was obtained.

(合成例33)
θ−アルミナの粉末の代わりにセリア粉末(比表面積約30m/g)を用いた以外は実施例1と同様にして、Ptが担持されたセリアをハニカム基材に担持せしめて、触媒試料30(Pt/セリア)を得た。
(Synthesis Example 33)
Catalyst sample 30 was prepared by supporting ceria supporting Pt on a honeycomb substrate in the same manner as in Example 1 except that ceria powder (specific surface area of about 30 m 2 / g) was used instead of θ-alumina powder. (Pt / ceria) was obtained.

(合成例34)
θ−アルミナの粉末の代わりにLa安定化アルミナ粉末(比表面積約180m/g)を用いた以外は実施例1と同様にして、Ptが担持されたLa安定化活性アルミナをハニカム基材に担持せしめて、触媒試料31(Pt/La安定化活性アルミナ)を得た。
(Synthesis Example 34)
In the same manner as in Example 1 except that La stabilized alumina powder (specific surface area of about 180 m 2 / g) was used instead of θ-alumina powder, La stabilized activated alumina carrying Pt was used as the honeycomb substrate. The catalyst sample 31 (Pt / La stabilized activated alumina) was obtained by loading.

(合成例35)
白金とロジウムが担持され且つNiO粉末が添加されている触媒と、バインダーとしてのアルミナ水和物とを含有したスラリーを、直径30mm、長さ50mm、容積35cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材に触媒1リットル当たりの前記触媒の担持量が100g/L−catとなるようにしてウオッシュコートした後、500℃の温度条件下で1時間焼成して、PtとRhが担持されたNiO粉末添加触媒をハニカム基材に担持せしめて、触媒試料32(Pt−Rh/NiO粉末添加触媒)を得た。なお、白金の担持量は触媒1Lあたり1g/L−catであり、ロジウムの担持量は触媒1Lあたり0.2gであった。また、NiOの担持量は触媒1Lあたり0.05mol/L−catであった。なお、NiO粉末添加触媒の担体は、La安定化活性アルミナ(比表面積約180m/g、Laの含有量:3質量%)とアルミナセリアジルコニア(比表面積約85m/g、各成分のモル比(アルミナ:セリア:ジルコニア)が20:9:11の粉末)との混合粉末にNiOを担持したものである。また、La安定化活性アルミナとアルミナセリアジルコニアの混合比は質量比(La安定化活性アルミナ:アルミナセリアジルコニア)で1:1である。
(Synthesis Example 35)
A slurry containing a catalyst in which platinum and rhodium are supported and NiO powder is added and alumina hydrate as a binder is 30 mm in diameter, 50 mm in length, 35 cc in volume, 400 cells / in 2 , 4 mil. A cordierite honeycomb substrate was wash coated so that the amount of the catalyst supported per liter of the catalyst was 100 g / L-cat, then fired at 500 ° C. for 1 hour, and Pt and Rh A catalyst sample 32 (Pt—Rh / NiO powder-added catalyst) was obtained by supporting the NiO powder-added catalyst supporting No. on a honeycomb substrate. The supported amount of platinum was 1 g / L-cat per liter of catalyst, and the supported amount of rhodium was 0.2 g per liter of catalyst. The amount of NiO supported was 0.05 mol / L-cat per liter of catalyst. The support of the NiO powder-added catalyst was La stabilized activated alumina (specific surface area of about 180 m 2 / g, La content: 3 mass%) and alumina ceria zirconia (specific surface area of about 85 m 2 / g, moles of each component). NiO is supported on a mixed powder with a ratio (alumina: ceria: zirconia) of 20: 9: 11). The mixing ratio of La stabilized activated alumina and alumina ceria zirconia is 1: 1 by mass ratio (La stabilized activated alumina: alumina ceria zirconia).

合成例2〜13、15〜21及び23〜35で得られた触媒試料1〜32の金属酸化物担体の担持量、添加元素の種類等を表1にまとめて示す。   Table 1 summarizes the supported amount of the metal oxide carrier of catalyst samples 1 to 32 obtained in Synthesis Examples 2 to 13, 15 to 21, and 23 to 35, types of additive elements, and the like.

[触媒試料1〜32(合成例2〜13、15〜21及び23〜35)の特性の評価]
<塩基点量の測定>
触媒試料1〜32の触媒1Lあたりの塩基点量を、前述の塩基点量の算出方法を採用して求めた。なお、塩基点量の測定値は、測定に用いた装置及び測定条件において、CO脱離処理試験時のバックグラウンドが20〜30ppmあるため、系統誤差を含むことが予測される。そのため、前述のように、塩基点量の算出に際しては、CO脱離処理の昇温開始時とCO脱離処理終了時のCO濃度のバックグラウンドを直線で結び、バックグラウンド以上の濃度において観測された脱離ピークのピーク面積を積分して塩基点量を算出する方法を採用した。また、このようにして測定された各触媒の塩基点量を表2に示す。なお、参考のために触媒試料25のCO脱離量と温度との関係のグラフを図5に示す。
[Evaluation of characteristics of catalyst samples 1 to 32 (Synthesis Examples 2 to 13, 15 to 21, and 23 to 35)]
<Measurement of base point amount>
The amount of base points per liter of catalyst of catalyst samples 1 to 32 was determined by employing the above-described method for calculating the amount of base points. The measurement values of the basic site amount, the apparatus and measurement conditions used in the measurement, CO 2 background during desorption treatment test is because of 20 to 30 ppm, is expected to contain systematic errors. Therefore, as described above, when calculating the basic site amount, the background of the CO 2 concentration of temperature increase start time and CO 2 during desorption process completion of CO 2 desorption treatment connected by straight lines, a concentration of more than background The method of calculating the base point amount by integrating the peak area of the desorption peak observed in FIG. Further, Table 2 shows the base point amounts of the respective catalysts thus measured. For reference, a graph of the relationship between the CO 2 desorption amount of the catalyst sample 25 and the temperature is shown in FIG.

<HS排出量(発生量)の測定>
塩基点量の測定を行った後の触媒試料1〜32に対して、以下に示すようにして、硫黄被毒処理を行った後、還元雰囲気下において硫黄成分の昇温脱離試験を行い、各触媒を用いた場合のHS排出量を測定した。
<Measurement of H 2 S emission (generated amount)>
After performing sulfur poisoning treatment on the catalyst samples 1 to 32 after the measurement of the amount of base points, as shown below, a temperature-programmed desorption test of sulfur components was performed in a reducing atmosphere, The H 2 S emission when each catalyst was used was measured.

S排出量の測定に際しては、先ず、前記各触媒試料1〜32をそれぞれ特開2002−311013号公報に例示されている反応装置に設置した。次に、各触媒に対して、H(2容量%)、CO(10容量%)とHO(9.9容量%)とN(78.1容量%)とからなるガスを25L/minの流量で接触させた。なお、この際の入りガスの温度は、初期温度を90℃とし、昇温速度40℃/minとして780℃になるまで昇温し、780℃になった後においては780℃で20分間保持し、その後、480℃まで降温させて、480℃で5分間保持した(前処理)。次に、H(0.3容量%)、O(0.1容量%)、SO(20ppm)、CO(10容量%)、HO(9.9容量%)及び残りNからなるリッチガスと、H(0.2容量%)、O(0.15容量%)、SO(20ppm)、CO(10容量%)、HO(9.9容量%)及び残りNからなるリーンガスとを30秒ごとに切り替えながら、15分間、前記各触媒試料に流通せしめ、各触媒試料にSOを接触させた。なお、この際の前記リッチガス及び前記リーンガスの温度は480℃に保持した(硫黄被毒処理)。その後、CO(3容量%)、H(2容量%)、CO(10容量%)、HO(9.9容量%)及びNからなるリッチガスを、5分間、前記各触媒に接触させた。この際のガスの温度は300℃とした。 In measuring the amount of H 2 S discharged, first, the catalyst samples 1 to 32 were respectively installed in the reaction apparatus exemplified in JP-A-2002-311013. Next, a gas composed of H 2 (2% by volume), CO 2 (10% by volume), H 2 O (9.9% by volume), and N 2 (78.1% by volume) is added to each catalyst. Contact was made at a flow rate of 25 L / min. In this case, the initial gas temperature is 90 ° C., the temperature is raised to 780 ° C. at a rate of temperature increase of 40 ° C./min, and after reaching 780 ° C., the temperature is maintained at 780 ° C. for 20 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 480 ° C. and held at 480 ° C. for 5 minutes (pretreatment). Next, H 2 (0.3% by volume), O 2 (0.1 volume%), SO 2 (20ppm) , CO 2 (10 volume%), H 2 O (9.9 volume%) and the remaining N 2 rich gas, H 2 (0.2 vol%), O 2 (0.15 vol%), SO 2 (20 ppm), CO 2 (10 vol%), H 2 O (9.9 vol%) Further, while switching the remaining lean gas composed of N 2 every 30 seconds, each catalyst sample was allowed to flow for 15 minutes, and SO 2 was brought into contact with each catalyst sample. At this time, the temperatures of the rich gas and the lean gas were maintained at 480 ° C. (sulfur poisoning treatment). Thereafter, a rich gas composed of CO (3% by volume), H 2 (2% by volume), CO 2 (10% by volume), H 2 O (9.9% by volume) and N 2 is supplied to each catalyst for 5 minutes. Made contact. The gas temperature at this time was 300 ° C.

次いで、CO(0.9容量%)、H(0.3容量%)、CO(10容量%)、HO(9.9容量%)及び残りNからなる硫化水素脱離処理用の還元ガスを、ガスの温度を30℃/minの昇温速度で300℃から780℃になるまで昇温しながら、25L/minの流量で前記触媒に接触させて、HSを脱離させた(HS脱離処理)。そして、このようなHS脱離処理中の出ガス中のHSの排出量(HS濃度(ppm))を測定した。なお、このようなガス濃度の測定には、日本サーモエレクトロン製の「硫化水素分析システムMODL43C」を測定機として用いた。さらに、このようにして測定された各触媒試料1LあたりのHSの発生量及び発生率を表2に示す。なお、HSの発生率は試験中に触媒に流通させた硫黄量に対する出ガス中の硫黄量の比率を算出することにより求めた。また、参考のために触媒試料25のHSの発生量と温度との関係を示すグラフを図6に示す。 Next, hydrogen sulfide desorption treatment comprising CO (0.9 vol%), H 2 (0.3 vol%), CO 2 (10 vol%), H 2 O (9.9 vol%) and the remaining N 2 H 2 S was removed by bringing the reducing gas for use into contact with the catalyst at a flow rate of 25 L / min while raising the temperature of the gas from 300 ° C. to 780 ° C. at a rate of 30 ° C./min. (H 2 S desorption treatment). Then, to measure the emissions of such H 2 S H 2 S in exit gas during desorption process (H 2 S concentration (ppm)). For measurement of such gas concentration, “Hydrogen sulfide analysis system MODL43C” manufactured by Nippon Thermo Electron was used as a measuring machine. Furthermore, Table 2 shows the generation amount and generation rate of H 2 S per 1 L of each catalyst sample measured in this way. The generation rate of H 2 S was determined by calculating the ratio of the amount of sulfur in the outgas to the amount of sulfur circulated through the catalyst during the test. For reference, a graph showing the relationship between the amount of H 2 S generated in the catalyst sample 25 and the temperature is shown in FIG.

<CO脱離ピーク温度の測定>
前述の塩基点量の測定の際に求められたCOの脱離量と温度との関係のグラフからCOの脱離ピーク温度を測定した。このようにして測定された結果を表3に示す。
<Measurement of CO 2 desorption peak temperature>
Desorption amount of CO 2 obtained in the measurement of the aforementioned basic sites of the graph of the relationship between the temperature were measured desorption peak temperature of CO 2. The results thus measured are shown in Table 3.

表2及び表3に示す結果からも明らかなように、塩基点量が2.0mmol/L−cat以下の触媒試料においては、HSの発生率が低いことが分かった。また、CO脱離ピーク温度がより低い触媒ほど、HSの発生率が低くなることが考えられる。 As is clear from the results shown in Tables 2 and 3, it was found that the catalyst sample having a base point amount of 2.0 mmol / L-cat or less has a low H 2 S generation rate. Further, it is considered that the lower the CO 2 desorption peak temperature, the lower the H 2 S generation rate.

(実施例1〜12及び比較例1〜7)
先ず、直径105mm、長さ105mm、容積900cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材の上流側の50容量%の部位(ガス流路に配置する際にガス流路の上流側に配置する部位)を第一の触媒基材として利用し、下流側の残りの50容量%の部位を第二の触媒基材として利用した(なお、比較例2のみ300セル/inのハニカム基材を利用した。)。次に、第一の触媒基材に対して、表4〜5に記載の第一の金属酸化物担体をそれぞれ担持した後、表4〜5に記載の第一の貴金属をそれぞれ前記担体に担持し、更に、場合により添加元素を担持して第一の触媒を製造した。また、第二の触媒基材に対して、表6〜7に記載の第二の金属酸化物担体をそれぞれ担持した後、表6〜7に記載の第二の貴金属をそれぞれ前記担体に担持し、更に、場合により添加元素を担持して第二の触媒を製造した。このようにして排ガス浄化装置をそれぞれ製造した。各実施例及び各比較例で得られた排ガス浄化装置中の第一の触媒の構成成分及び担持量を表4及び表5に示し、第二の触媒の構成成分及び担持量を表6〜7に示す。
(Examples 1-12 and Comparative Examples 1-7)
First, a 50% by volume upstream portion of a honeycomb substrate made of cordierite having a diameter of 105 mm, a length of 105 mm, a volume of 900 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil (when the gas channel is disposed in the gas channel) The part arranged on the upstream side) was used as the first catalyst substrate, and the remaining 50% by volume of the downstream part was used as the second catalyst substrate (note that only Comparative Example 2 was 300 cells / in 2. The honeycomb substrate was used.) Next, after supporting the first metal oxide supports described in Tables 4 to 5 on the first catalyst base, the first noble metals described in Tables 4 to 5 are supported on the supports, respectively. Further, in some cases, an additional element was supported to produce a first catalyst. In addition, after supporting the second metal oxide supports described in Tables 6 to 7 on the second catalyst base, the second noble metals described in Tables 6 to 7 are supported on the supports, respectively. Furthermore, a second catalyst was produced by optionally supporting additional elements. Thus, each exhaust gas purification apparatus was manufactured. Tables 4 and 5 show the components and loadings of the first catalyst in the exhaust gas purification apparatuses obtained in the examples and comparative examples. Tables 6 to 7 show the components and loadings of the second catalyst. Shown in

なお、表4〜7中に記載のOSC材は、アルミナセリアジルコニア(比表面積約85m/g、各成分のモル比(アルミナ:セリア:ジルコニア)が20:9:11)の粉末を示す。また、各実施例及び各比較例において、表4〜7に記載されている第一及び第二の金属酸化物担体は、各担体とアルミナ水和物(日産化学工業株式会社製の商品名「アルミナゾル200」:バインダー)とを含有したスラリーをそれぞれ用いた以外は合成例1と同様にして触媒基材に担持した。また、第一及び第二の金属酸化物担体の担持量は表4〜7に記載されている量となるように調整した。また、表4〜7に記載の第一及び第二の貴金属は、ジニトロジアミン白金の硝酸水溶液、硝酸ロジウム水溶液をそれぞれ用いて、前記水溶液をそれぞれ担体に担持した後、500℃で1時間焼成することにより各担体に担持した。さらに、第一の触媒における第一の貴金属の担持量は、Ptの担持量が触媒1Lあたり2g/L−catであり、Rhの担持量が触媒1Lあたり0.2gであった。また、第二の触媒における第二の貴金属の担持量(Rhの担持量)は、触媒1Lあたり0.2g/L−catとした。また、実施例4〜8、実施例10及び比較例5〜6において、表5〜7に記載されている添加元素Mo、P、Ti、Wは、用いる担体をそれぞれ表5〜7に記載の担体とし且つ担持量をそれぞれ表4〜7に記載の担持量とした以外は合成例2、合成例3、合成例4、合成例25で採用されている方法と同様の方法をそれぞれ採用して各担体に担持した。また、実施例9の第二の触媒においては、用いる担体を表6に記載の担体とし且つモリブデン酸アンモニウムの代わりに塩化ニオブのエタノール溶液を用いた以外は合成例2と同様の方法を採用して担体にNbを担持した。また、第一の触媒及び第二の触媒の塩基点量を表10に示す。 In addition, the OSC materials described in Tables 4 to 7 indicate powders of alumina ceria zirconia (specific surface area of about 85 m 2 / g, molar ratio of each component (alumina: ceria: zirconia) is 20: 9: 11). Moreover, in each Example and each comparative example, the 1st and 2nd metal oxide support | carriers described in Tables 4-7 are each support | carrier and an alumina hydrate (product name made by Nissan Chemical Industries Ltd. " The catalyst base was supported in the same manner as in Synthesis Example 1 except that each of the slurry containing alumina sol 200 ": binder) was used. Moreover, the load of the 1st and 2nd metal oxide support | carrier was adjusted so that it might become the quantity described in Tables 4-7. The first and second noble metals listed in Tables 4 to 7 are each fired at 500 ° C. for 1 hour after each of the aqueous solutions is supported on a carrier using a nitric acid aqueous solution of dinitrodiamine platinum and an aqueous rhodium nitrate solution, respectively. This was supported on each carrier. Furthermore, the loading amount of the first noble metal in the first catalyst was such that the loading amount of Pt was 2 g / L-cat per liter of catalyst and the loading amount of Rh was 0.2 g per liter of catalyst. The amount of the second noble metal supported on the second catalyst (the amount of Rh supported) was 0.2 g / L-cat per liter of the catalyst. Further, in Examples 4 to 8, Example 10 and Comparative Examples 5 to 6, the additive elements Mo, P, Ti and W described in Tables 5 to 7 are the carriers used in Tables 5 to 7, respectively. A method similar to that employed in Synthesis Example 2, Synthesis Example 3, Synthesis Example 4, and Synthesis Example 25 was adopted except that the carrier was used and the loading was changed to the loadings shown in Tables 4 to 7, respectively. Supported on each carrier. In the second catalyst of Example 9, the same method as in Synthesis Example 2 was adopted except that the carrier used was the carrier shown in Table 6 and an ethanol solution of niobium chloride was used instead of ammonium molybdate. Nb was supported on the carrier. In addition, Table 10 shows the base point amounts of the first catalyst and the second catalyst.

(実施例13)
直径105mm、長さ105mm、容積900cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材の上流側の50容量%の部位(ガス流路に配置する際にガス流路の上流側に配置する部位)を第一の触媒基材として利用し、下流側の残りの50容量%の部位を第二の触媒基材として利用して排ガス浄化装置を製造した。なお、第一の触媒及び第二の触媒は、以下のようにして製造した。
(Example 13)
Site of 50% by volume upstream of honeycomb substrate made of cordierite having a diameter of 105 mm, a length of 105 mm, a volume of 900 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil (on the upstream side of the gas channel when placed in the gas channel) 1) was used as the first catalyst base, and the remaining 50% by volume of the downstream side was used as the second catalyst base to produce an exhaust gas purification apparatus. In addition, the 1st catalyst and the 2nd catalyst were manufactured as follows.

先ず、プラセオジム(Pr)及びLaが添加されたPr−La添加セリアジルコニアと、θ−アルミナの粉末(比表面積約100m/g)と、バインダーとしてのアルミナ水和物(日産化学工業株式会社製の商品名「アルミナゾル200」)とを含有したスラリーを、前記第一の触媒基材にウオッシュコートし、500℃の温度条件下で1時間焼成した後、ジニトロジアミン白金の硝酸水溶液と硝酸ロジウム水溶液とを用いてPtとRhを担持して、第一の触媒を製造した。なお、第一の触媒においては、Pr−La添加セリアジルコニア及びθ−アルミナの合計の担持量が触媒1リットル当たり148g/L−catとなるようにした。また、前記スラリー中のPr−La添加セリアジルコニアとθ−アルミナとの含有比率は質量比(Pr−La添加セリアジルコニア:θ−アルミナ)で52:32であった。さらに、第一の触媒中のPtの担持量は触媒1Lあたり1.2g/L−catとし、第一の触媒中のRhの担持量は触媒1Lあたり0.03g/L−catとした。 First, Pr-La-added ceria zirconia to which praseodymium (Pr) and La are added, θ-alumina powder (specific surface area of about 100 m 2 / g), and alumina hydrate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as a binder Was washed on the first catalyst substrate and calcined at 500 ° C. for 1 hour, and then a nitric acid aqueous solution of dinitrodiamine platinum and an aqueous rhodium nitrate solution. Was used to carry Pt and Rh to produce a first catalyst. In the first catalyst, the total supported amount of Pr-La-added ceria zirconia and θ-alumina was set to 148 g / L-cat per liter of the catalyst. Moreover, the content ratio of Pr-La addition ceria zirconia and (theta) -alumina in the said slurry was 52:32 by mass ratio (Pr-La addition ceria zirconia: (theta) -alumina). Furthermore, the supported amount of Pt in the first catalyst was 1.2 g / L-cat per liter of catalyst, and the supported amount of Rh in the first catalyst was 0.03 g / L-cat per liter of catalyst.

次に、下流側の50容量%の部位に、Ti添加θ−アルミナ(比表面積約100m/g、Tiの含有量:20質量%)と、バインダーとしてのアルミナ水和物(日産化学工業株式会社製の商品名「アルミナゾル200」)とを含有したスラリーを、ウオッシュコートし、500℃の温度条件下で1時間焼成した後、硝酸ロジウム水溶液を用いて、触媒1Lあたりの担持量が0.21g/L−catとなるようにしてRhを担持し、第二の触媒を製造した。なお、第一の触媒の構成成分及び担持量を表8に示し、第二の触媒の構成成分及び担持量を表9に示し、第一の触媒及び第二の触媒の塩基点量を表10に示す。 Next, Ti-added θ-alumina (specific surface area of about 100 m 2 / g, Ti content: 20% by mass) and alumina hydrate as a binder (Nissan Chemical Industrial Co. The slurry containing the trade name “Alumina sol 200”) manufactured by the company was wash coated and calcined for 1 hour at a temperature of 500 ° C., and then the supported amount per liter of the catalyst was 0.00 using an aqueous rhodium nitrate solution. Rh was supported so as to be 21 g / L-cat to produce a second catalyst. The constituent components and supported amounts of the first catalyst are shown in Table 8, the constituent components and supported amounts of the second catalyst are shown in Table 9, and the base point amounts of the first catalyst and the second catalyst are shown in Table 10. Shown in

(実施例14)
直径105mm、長さ105mm、容積900cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材を用い、ガス流路の上流側に2層構造の第一の触媒を形成し、ガス流路の下流側に1層構造の第二の触媒を形成して、排ガス浄化装置を製造した。なお、第一の触媒及び第二の触媒は以下のようにして製造した。また、第一の触媒及び第二の触媒の層構成を図7に模式的に示す。
(Example 14)
Using a honeycomb substrate made of cordierite having a diameter of 105 mm, a length of 105 mm, a volume of 900 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil, a first catalyst having a two-layer structure is formed on the upstream side of the gas flow path. A second catalyst having a single-layer structure was formed on the downstream side of the passage to produce an exhaust gas purification device. The first catalyst and the second catalyst were produced as follows. Moreover, the layer structure of a 1st catalyst and a 2nd catalyst is typically shown in FIG.

先ず、前記ハニカム基材のガス流路に配置する際のガス流路の上流側の入口から35mmまでの領域に、実施例13で第一の触媒を製造する際に利用したスラリーと同様のスラリーを、Pr−La添加セリアジルコニア及びθ−アルミナの合計の担持量が触媒1リットル当たり150g/L−catとなるようにしてウオッシュコートし、500℃の温度条件下で1時間焼成してPr−La添加セリアジルコニア及びθ−アルミナを担持した。次に、前記Pr−La添加セリアジルコニア及びθ−アルミナに対して、ジニトロジアミン白金の硝酸水溶液を用いてPtを担持し、第一層21を形成した。なお、第一層21のPtの担持量は触媒1Lあたり1.2g/L−catとした。   First, a slurry similar to the slurry used when the first catalyst was manufactured in Example 13 in a region from the upstream inlet of the gas flow channel to 35 mm when being arranged in the gas flow channel of the honeycomb substrate. Was coated with Pr-La added ceria zirconia and θ-alumina so that the total supported amount was 150 g / L-cat per liter of catalyst, calcined at 500 ° C. for 1 hour, and Pr- La-added ceria zirconia and θ-alumina were supported. Next, Pt was supported on the Pr—La-added ceria zirconia and θ-alumina using a nitric acid aqueous solution of dinitrodiamine platinum, and the first layer 21 was formed. The amount of Pt supported on the first layer 21 was 1.2 g / L-cat per liter of catalyst.

次に、Rhの担持量を触媒1Lあたり0.12g/L−catとなるようにし、θ−アルミナの担持量を100g/L−catとなるようにした以外は、実施例13で採用した第二の触媒の製造方法と同様の方法を採用して、ハニカム基材の出口から70mmまでの領域(下流側の領域)に第二の触媒12を製造した。   Next, the amount of Rh supported was 0.12 g / L-cat per liter of catalyst, and the amount of θ-alumina supported was 100 g / L-cat. By adopting the same method as the method for producing the second catalyst, the second catalyst 12 was produced in an area (downstream area) from the outlet of the honeycomb substrate to 70 mm.

次いで、前記第一層及び第二の触媒が形成されたハニカム基材のガス流路の上流側の入口から70mmまでの領域に、ネオジム(Nd)とイットリウム(Y)が添加されたNd−Y添加ジルコニアセリア複合酸化物と、Ti添加θ−アルミナ(比表面積約100m/g、Tiの含有量:20質量%)と、バインダーとしてのアルミナ水和物(日産化学工業株式会社製の商品名「アルミナゾル200」)とを含有したスラリーを、ウオッシュコートし、500℃の温度条件下で1時間焼成してコート層を形成した後、硝酸ロジウム水溶液を用いて、触媒1Lあたりの担持量が0.12g/L−catとなるようにして前記コート層にRhを担持して第二層22を形成し、ガス流路の上流側に第一層21及び第二層22からなる第一触媒12を形成した。なお、前記スラリー中のNd−Y添加ジルコニアセリア複合酸化物とTi添加θ−アルミナとの含有比率は、質量比(Nd−Y添加ジルコニアセリア複合酸化物:Ti添加θ−アルミナ)で26.5:16とし、第二層におけるNd−Y添加ジルコニアセリア複合酸化物とTi添加θ−アルミナとの合計の担持量は触媒1リットル当たり150g/L−catとした。また、第一の触媒の構成成分及び担持量を表8に示し、第二の触媒の構成成分及び担持量を表9に示し、第一の触媒及び第二の触媒の塩基点量を表10に示す。 Next, Nd—Y in which neodymium (Nd) and yttrium (Y) are added to a region from the upstream inlet of the gas flow path of the honeycomb substrate on which the first layer and the second catalyst are formed to 70 mm. Additive zirconia ceria composite oxide, Ti-added θ-alumina (specific surface area of about 100 m 2 / g, Ti content: 20% by mass), and alumina hydrate as a binder (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) The slurry containing “alumina sol 200”) was wash-coated and fired at 500 ° C. for 1 hour to form a coating layer. Then, the supported amount per liter of catalyst was 0 using an aqueous rhodium nitrate solution. The first catalyst 12 comprising the first layer 21 and the second layer 22 on the upstream side of the gas flow path is formed by supporting Rh on the coating layer so as to be 12 g / L-cat. The Formed. The content ratio of the Nd—Y-added zirconia ceria composite oxide and the Ti-added θ-alumina in the slurry is 26.5 in terms of mass ratio (Nd—Y-added zirconia ceria composite oxide: Ti-added θ-alumina). : 16, and the total supported amount of the Nd—Y-added zirconia ceria composite oxide and Ti-added θ-alumina in the second layer was 150 g / L-cat per liter of the catalyst. Further, the constituent components and supported amounts of the first catalyst are shown in Table 8, the constituent components and supported amounts of the second catalyst are shown in Table 9, and the base point amounts of the first catalyst and the second catalyst are shown in Table 10. Shown in

(実施例15)
直径105mm、長さ105mm、容積900cc、400セル/in,4ミルのコージェライト製のハニカム基材の上流側の50容量%の部位(ガス流路に配置する際にガス流路の上流側に配置する部位)を第一の触媒基材として利用し、下流側の残りの50容量%の部位を第二の触媒基材として利用して、2層構造の第一の触媒と1層構造の第二の触媒とからなる排ガス浄化装置を製造した。第一の触媒及び第二の触媒の層構成を図8に模式的に示す。なお、第一の触媒11は、第一層21と第二層22をともに上流側の50容量%の部位に形成し、第二層を形成する際にTi添加θ−アルミナの代わりにθ−アルミナを用いた以外は実施例14において採用された第一の触媒の製造方法と同様の方法を採用して製造した。また、第二の触媒12は、下流側の50容量%の部位に形成した以外は実施例14において採用された第二の触媒の製造方法と同様の方法を採用して製造した。また、第一の触媒の構成成分及び担持量を表8に示し、第二の触媒の構成成分及び担持量を表9に示し、第一の触媒及び第二の触媒の塩基点量を表10に示す。
(Example 15)
Site of 50% by volume upstream of honeycomb substrate made of cordierite having a diameter of 105 mm, a length of 105 mm, a volume of 900 cc, 400 cells / in 2 , and 4 mil (on the upstream side of the gas channel when placed in the gas channel) The first catalyst having a two-layer structure and the one-layer structure using the remaining 50% by volume downstream as the second catalyst substrate. An exhaust gas purification apparatus comprising the second catalyst was manufactured. The layer structure of the first catalyst and the second catalyst is schematically shown in FIG. In the first catalyst 11, both the first layer 21 and the second layer 22 are formed in a 50% by volume portion on the upstream side, and when forming the second layer, instead of Ti-added θ-alumina, θ- The same production method as that of the first catalyst employed in Example 14 was used except that alumina was used. Further, the second catalyst 12 was produced by adopting the same method as the production method of the second catalyst adopted in Example 14, except that it was formed at a site of 50% by volume on the downstream side. Further, the constituent components and supported amounts of the first catalyst are shown in Table 8, the constituent components and supported amounts of the second catalyst are shown in Table 9, and the base point amounts of the first catalyst and the second catalyst are shown in Table 10. Shown in

[実施例1〜15及び比較例1〜7で得られた排ガス浄化装置の特性の評価]
<HSの発生量の測定>
触媒試料1の代わりに実施例1〜15及び比較例1〜7で得られた排ガス浄化装置をそれぞれ2.4Lのガソリンエンジン自動車の床下位置に取り付け、市街地走行を模擬した60km/h以下の条件にて20分間走行し、アイドリングの条件から90km/hまでフル加速させた後、車両を停止させてアイドリング状態とし、停止直後から1分間に排出されるガス中のHS量(HS発生量)を測定した。なお、かかる測定に際しては、ガス流路の上流側に第一の触媒が配置され且つガス流路の下流側に第二の触媒が配置されるようにした。そして、比較例1で得られた排ガス浄化装置のHS発生量を1とした場合の各排ガス浄化装置(実施例1〜15及び比較例1〜7)のHS発生量の比を求めた。得られた結果を表10に示す。また、比較例1で得られた排ガス浄化装置のHS発生量を1とした場合の各排ガス浄化装置のHS発生量の比と、各排ガス浄化装置中の第二の触媒の塩基点量との関係を示すグラフを図9に示す。
[Evaluation of characteristics of exhaust gas purification apparatuses obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 7]
<Measurement of H 2 S generation amount>
The exhaust gas purification devices obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 7 instead of the catalyst sample 1 were attached to the underfloor position of a 2.4 L gasoline engine automobile, respectively, and conditions of 60 km / h or less simulating urban driving After running for 20 minutes and fully accelerating from idling conditions to 90 km / h, the vehicle is stopped to enter an idling state, and the amount of H 2 S (H 2 S) in the gas discharged in one minute immediately after the stop. Amount generated) was measured. In this measurement, the first catalyst was arranged on the upstream side of the gas flow path, and the second catalyst was arranged on the downstream side of the gas flow path. Then, the ratio of H 2 S generation of the exhaust gas purifying apparatus of the case of the 1 H 2 S generation amount of the obtained exhaust gas purifying device in Comparative Example 1 (Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 7) Asked. Table 10 shows the obtained results. Further, the ratio of H 2 S generation of the exhaust gas purifying apparatus of the case of the 1 H 2 S generation amount of the obtained exhaust gas purifying device in Comparative Example 1, the second catalyst in each exhaust gas purifying apparatus base A graph showing the relationship with the point amount is shown in FIG.

<NOx排出量の測定>
先ず、実施例1〜15及び比較例1〜7で得られた排ガス浄化装置を、それぞれ市販の4.3Lガソリンエンジン自動車の排ガス管中に第一の触媒がガス流路の上流側に配置され且つ第二の触媒が前記ガス流路の下流側に配置されるようにして取り付けた。次に、前記自動車を用いて、市場走行を模したモデル走行(排ガス浄化装置への入ガス温度が950℃で50時間となるような走行)を行った。その後、前記自動車から各排ガス浄化装置をそれぞれ取り出し、得られた各排ガス所歌装置を、4気筒2.4Lガソリンエンジンを有する自動車の排ガス管中に第一の触媒がガス流路の上流側に配置され且つ第二の触媒が前記ガス流路の下流側に配置されるようにして取り付けた。そして、4気筒2.4Lガソリンエンジンを有する自動車を用いて、アメリカのモード試験条件(LA♯4)で約20分2回走行し、2回目の走行中に各排ガス浄化装置に接触した後の排ガス中のNOxの量を測定し、2回目の走行により排出された排ガス中に含まれていたNOxの総量(NOx排出量)を求めた。そして、比較例1で得られた排ガス浄化装置のNOx排出量を1とした場合の各排ガス浄化装置(実施例1〜15及び比較例1〜7)のNOx排出量の比を求めた。得られた結果を表10に示す。また、比較例1で得られた排ガス浄化装置のNOx排出量を1とした場合の各排ガス浄化装置のNOx排出量の比と、各排ガス浄化装置中の第一の触媒の塩基点量との関係を示すグラフを図10に示す。
<Measurement of NOx emissions>
First, in the exhaust gas purification apparatuses obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 7, the first catalyst is arranged on the upstream side of the gas flow path in the exhaust pipe of a commercially available 4.3L gasoline engine automobile. And it attached so that the 2nd catalyst might be arrange | positioned in the downstream of the said gas flow path. Next, using the automobile, a model running imitating market running (running such that the temperature of the gas entering the exhaust gas purification device was 950 ° C. for 50 hours) was performed. Thereafter, each exhaust gas purifying device is taken out from the automobile, and each obtained exhaust gas purifying apparatus is placed in the exhaust pipe of an automobile having a 4-cylinder 2.4L gasoline engine on the upstream side of the gas flow path. And the second catalyst was mounted so as to be arranged downstream of the gas flow path. Then, using an automobile having a 4-cylinder 2.4L gasoline engine, the vehicle was run about 20 minutes twice under American mode test conditions (LA # 4), and after contacting the exhaust gas purifiers during the second run. The amount of NOx in the exhaust gas was measured, and the total amount of NOx contained in the exhaust gas discharged by the second run (NOx emission amount) was determined. And the ratio of the NOx emission amount of each exhaust gas purification device (Examples 1-15 and Comparative Examples 1-7) when the NOx emission amount of the exhaust gas purification device obtained in Comparative Example 1 was set to 1 was obtained. Table 10 shows the obtained results. Further, the ratio of the NOx emission amount of each exhaust gas purification device when the NOx emission amount of the exhaust gas purification device obtained in Comparative Example 1 is 1, and the base point amount of the first catalyst in each exhaust gas purification device A graph showing the relationship is shown in FIG.

図9に示す結果から、第二触媒の塩基点量が2.0mmol/L−cat以下の排ガス浄化用装置においては、HSの発生が十分に防止される傾向にあることが分かる。また、図10に示す結果から、塩基点量が3.0mmol/L−cat以上の第一触媒を備える排ガス浄化用装置においては、NOxの排出量が十分に少なく、高度な触媒活性が得られていることが分かる。また、図9、図10及び表10に示す結果から、塩基点量が3.0〜20mmol/L−catであるという条件を満たす第一の触媒と、塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たす第二触媒とを組み合わせることで、触媒活性能とHSの発生を防止する機能とを高い水準でバランスよく発揮できることが分かった。そして、本発明の排ガス浄化装置(実施例1〜15)においては、比較のための排ガス浄化装置(比較例1〜7)と比較して、触媒活性能とHSの発生を防止する機能とが、高い水準でバランスよく発揮されることが確認された。なお、比較例1〜2及び比較例7で得られた排ガス浄化装置においては、本発明の排ガス浄化装置(実施例1〜15)と比較して圧力損失が増大していた。ただし、表10及び図10において実施例13のNOx排出量が比較例1に比べ高くなっている。これは実施例13〜15が比較例1と比べて貴金属担持量が40%少ないためであり、実施例13と同じ貴金属担持量で実施例13と比較例1とを比較した場合、実施例13のNOx排出量が比較例1のNOx排出量よりも少ないことは確認済みである。 From the results shown in FIG. 9, it can be seen that in the exhaust gas purifying apparatus in which the base point amount of the second catalyst is 2.0 mmol / L-cat or less, the generation of H 2 S tends to be sufficiently prevented. Further, from the results shown in FIG. 10, in the exhaust gas purifying apparatus including the first catalyst having a base point amount of 3.0 mmol / L-cat or more, the NOx emission amount is sufficiently small, and a high degree of catalytic activity is obtained. I understand that Further, from the results shown in FIGS. 9, 10 and Table 10, the first catalyst satisfying the condition that the base point amount is 3.0 to 20 mmol / L-cat, and the base point amount is 2.0 mmol / L- It was found that the catalyst activity and the function of preventing the generation of H 2 S can be exhibited at a high level and in a well-balanced manner by combining with the second catalyst that satisfies the condition of cat or less. Then, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention (Examples 1 to 15), compared to the exhaust gas purifying device for comparison (Comparative Examples 1 to 7), to prevent the occurrence of catalyst activity performance and H 2 S function However, it was confirmed that it was demonstrated in a well-balanced manner at a high level. In the exhaust gas purifying apparatuses obtained in Comparative Examples 1 and 2 and Comparative Example 7, the pressure loss was increased as compared with the exhaust gas purifying apparatuses (Examples 1 to 15) of the present invention. However, in Table 10 and FIG. 10, the NOx emission amount of Example 13 is higher than that of Comparative Example 1. This is because Examples 13 to 15 have 40% less noble metal loading than Comparative Example 1. When Example 13 and Comparative Example 1 were compared with the same noble metal loading as Example 13, Example 13 It has been confirmed that the NOx emission amount is smaller than the NOx emission amount of Comparative Example 1.

以上説明したように、本発明によれば、三元触媒として十分に高い触媒活性を発揮しながらHSの排出量を十分に低減させることが可能な排ガス浄化装置を提供することが可能となる。したがって、本発明の排ガス浄化装置は、例えば、自動車のエンジンから排出される排ガス中のNOxを浄化するための排ガス装置等に利用することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purification device capable of sufficiently reducing the amount of H 2 S emitted while exhibiting sufficiently high catalytic activity as a three-way catalyst. Become. Therefore, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention can be used, for example, for an exhaust gas apparatus for purifying NOx in exhaust gas discharged from an automobile engine.

従来の排ガス浄化装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the conventional exhaust gas purification apparatus. COの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が5.1の触媒の硫黄成分(HS及びSO)の脱離量と温度との関係を示すグラフである。Basic sites of the catalyst per 1L relative to the desorption amount of CO 2 is a graph showing the relationship between the desorption quantity and temperature of the catalyst of the sulfur component of 5.1 (H 2 S and SO 2). COの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が0.1の触媒の硫黄成分(HS及びSO)の脱離量と温度との関係を示すグラフである。Basic sites of the catalyst per 1L relative to the desorption amount of CO 2 is a graph showing the relationship between the desorption quantity and temperature of the sulfur component of 0.1 of the catalyst (H 2 S and SO 2). 本発明の排ガス浄化装置の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows suitable one Embodiment of the exhaust gas purification apparatus of this invention. 触媒試料25のCO脱離量と温度との関係のグラフである。4 is a graph showing the relationship between the amount of CO 2 desorbed from a catalyst sample 25 and temperature. 触媒試料25のHSの発生量と温度との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the amount of H 2 S generated in a catalyst sample 25 and the temperature. 実施例14で得られた排ガス浄化装置中の第一の触媒及び第二の触媒の層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of the 1st catalyst in the exhaust gas purification apparatus obtained in Example 14, and the 2nd catalyst. 実施例15で得られた排ガス浄化装置中の第一の触媒及び第二の触媒の層構成を示す模式図である。16 is a schematic diagram showing a layer configuration of a first catalyst and a second catalyst in the exhaust gas purifying apparatus obtained in Example 15. FIG. 比較例1で得られた排ガス浄化装置のHS発生量を1とした場合の各排ガス浄化装置のHS発生量の比と、各排ガス浄化装置中の第二の触媒の塩基点量との関係を示すグラフである。Basic sites of the second catalyst of H 2 S and generation amount of the specific, in each exhaust gas purifying apparatus of the exhaust gas purifying apparatus in the case where the H 2 S generation amount of the exhaust gas purification device obtained in Comparative Example 1 and 1 It is a graph which shows the relationship. 比較例1で得られた排ガス浄化装置のNOx排出量を1とした場合の各排ガス浄化装置のNOx排出量の比と、各排ガス浄化装置中の第一の触媒の塩基点量との関係を示すグラフである。The relationship between the ratio of the NOx emission amount of each exhaust gas purification device when the NOx emission amount of the exhaust gas purification device obtained in Comparative Example 1 is 1, and the base point amount of the first catalyst in each exhaust gas purification device It is a graph to show.

符号の説明Explanation of symbols

1…排ガス管、2…排ガス浄化用触媒、2a…触媒基材の入口、2b…触媒基材の出口、10…触媒ケース、11…第一の触媒、12…第二の触媒、13…排ガス管、A…ガスの流れる方向、21…第一層、22…第二層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas pipe, 2 ... Exhaust gas purification catalyst, 2a ... Catalyst substrate inlet, 2b ... Catalyst substrate outlet, 10 ... Catalyst case, 11 ... First catalyst, 12 ... Second catalyst, 13 ... Exhaust gas Pipe, A ... direction of gas flow, 21 ... first layer, 22 ... second layer.

Claims (8)

第一の触媒基材と、前記第一の触媒基材に担持された第一の金属酸化物担体と、前記第一の金属酸化物担体に担持された第一の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜20mmol/L−catであるという条件を満たし、且つガス流路の上流側に配置される第一の触媒、及び、
第二の触媒基材と、前記第二の触媒基材に担持された第二の金属酸化物担体と、前記第二の金属酸化物担体に担持された第二の貴金属とを備え、CO昇温脱離測定による触媒1LあたりのCOの脱離量を基準とした触媒1Lあたりの塩基点量が2.0mmol/L−cat以下であるという条件を満たし、且つ前記ガス流路の下流側に配置される第二の触媒、
を備えることを特徴とする排ガス浄化装置。
Comprises a first catalyst substrate, a first metal oxide support supported on said first catalyst substrate, and a first noble metal supported on the first metal oxide support, CO 2 Satisfying the condition that the amount of base points per liter of catalyst is 3.0 to 20 mmol / L-cat based on the desorption amount of CO 2 per liter of catalyst measured by temperature programmed desorption, and upstream of the gas flow path A first catalyst arranged on the side, and
A second catalyst base, a second metal oxide support supported on the second catalyst base, and a second noble metal supported on the second metal oxide support, and CO 2 Satisfying the condition that the base point amount per 1 L of catalyst based on the desorption amount of CO 2 per 1 L of catalyst by temperature-programmed desorption measurement is 2.0 mmol / L-cat or less, and downstream of the gas flow path A second catalyst arranged on the side,
An exhaust gas purification apparatus comprising:
前記第二の触媒が、触媒1Lあたりの塩基点量が1.5mmol/L−cat以下であるという条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化装置。   2. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the second catalyst satisfies a condition that a base point amount per 1 L of the catalyst is 1.5 mmol / L-cat or less. 前記第一の触媒が、触媒1Lあたりの塩基点量が3.0〜15mmol/L−catであるという条件を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化装置。   The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first catalyst satisfies a condition that a base point amount per 1 L of the catalyst is 3.0 to 15 mmol / L-cat. 前記第二の金属酸化物担体に、前記第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の陽イオンよりも電気陰性度が大きい元素が担持されていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。   The element according to claim 1, wherein an element having a greater electronegativity than a cation of a metal element constituting the second metal oxide support is supported on the second metal oxide support. The exhaust gas purification apparatus as described in any one of them. 前記第二の金属酸化物担体を構成する金属元素の陽イオンよりも電気陰性度が大きい元素が、リン、モリブデン、タングステン、チタン、ニオブ、鉄及びケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の元素であることを特徴とする請求項4に記載の排ガス浄化装置。   The element having an electronegativity greater than the cation of the metal element constituting the second metal oxide support is at least one selected from the group consisting of phosphorus, molybdenum, tungsten, titanium, niobium, iron and silicon. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, wherein the exhaust gas purifying apparatus is an element. 前記第一の触媒が配置される第一の領域と前記第二の触媒が配置される第二の領域との容量比([第一の領域]:[第二の領域])が15:85〜85:15の範囲にあることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。   The volume ratio ([first region]: [second region]) between the first region in which the first catalyst is disposed and the second region in which the second catalyst is disposed is 15:85. It exists in the range of -85: 15, The exhaust gas purification apparatus as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記第一の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量と前記第二の触媒の触媒1Lあたりの塩基点量との平均値が1.2〜11mmol/L−catの範囲にあり、且つ、前記第一の触媒の塩基点量が前記第二の触媒の塩基点量の2倍以上であることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。   The average value of the amount of base points per liter of catalyst of the first catalyst and the amount of base points per liter of catalyst of the second catalyst is in the range of 1.2 to 11 mmol / L-cat, and The exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the base point amount of one catalyst is twice or more the base point amount of the second catalyst. 前記第一の触媒の塩基点量が前記第二の触媒の塩基点量の3倍以上であることを特徴とする請求項7に記載の排ガス浄化装置。   The exhaust gas purifying apparatus according to claim 7, wherein the basic point amount of the first catalyst is three times or more the basic point amount of the second catalyst.
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