JPH03106446A - 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒およびその製造方法Info
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- JPH03106446A JPH03106446A JP1243324A JP24332489A JPH03106446A JP H03106446 A JPH03106446 A JP H03106446A JP 1243324 A JP1243324 A JP 1243324A JP 24332489 A JP24332489 A JP 24332489A JP H03106446 A JPH03106446 A JP H03106446A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利川分野］
本発明は自動車、工場等から排出される有害成分を浄化
するための排ガス浄化用触媒およびその製造方法に関す
るものであり、史に詳しくはパラジウム／ロジウム触媒
に関するものである。
するための排ガス浄化用触媒およびその製造方法に関す
るものであり、史に詳しくはパラジウム／ロジウム触媒
に関するものである。
〔従来の技術］
自動車や工場等から排出される排ガス中に含まれる一酸
化炭素（Ｃｏ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）等を浄化する排ガス浄化川触媒として、コージェ
ライト製のハニカム担体に活性アルミナをコート後、白
金（ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒ ｈ）
等の白金族元素および酸化セリウムを担持した触媒が用
いられている。白金族元素としては、主に白金、ロジウ
ムが使用されている。
化炭素（Ｃｏ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）等を浄化する排ガス浄化川触媒として、コージェ
ライト製のハニカム担体に活性アルミナをコート後、白
金（ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒ ｈ）
等の白金族元素および酸化セリウムを担持した触媒が用
いられている。白金族元素としては、主に白金、ロジウ
ムが使用されている。
また、近年、活性アルミナ、酸化セリウムの熱等による
劣化防止のため、アルカリ土類金届や希土類金屑の酸化
物を添加しているものがある。
劣化防止のため、アルカリ土類金届や希土類金屑の酸化
物を添加しているものがある。
［発明が解決しようとする課題］
前記の白金族元素においては、パラジウムは他の白金族
元素、白金、ロジウムに比べて安価であるが、シンタリ
ングによる劣化が大きく、このため触媒が高価となって
しまう欠点を有する。従って白金族元素としては、主に
白金、ロジウムが使用されているのである。
元素、白金、ロジウムに比べて安価であるが、シンタリ
ングによる劣化が大きく、このため触媒が高価となって
しまう欠点を有する。従って白金族元素としては、主に
白金、ロジウムが使用されているのである。
しかし、一酸化炭素（Ｃｏ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒
素酸化物（ＮＯｘ）等を同時に浄化する三元触媒におけ
るロジウムの働きは、白金、ノ《ラジウムとは異なり、
白金、パラジウムはＣＯ、ＨＣを主に浄化する酸化作用
を有し、ロジウムは主にＮ Ｏ ｘを浄化する還元作用
を有するため、ロジウムは三元触媒においては、必須な
ものと見ることができる。
素酸化物（ＮＯｘ）等を同時に浄化する三元触媒におけ
るロジウムの働きは、白金、ノ《ラジウムとは異なり、
白金、パラジウムはＣＯ、ＨＣを主に浄化する酸化作用
を有し、ロジウムは主にＮ Ｏ ｘを浄化する還元作用
を有するため、ロジウムは三元触媒においては、必須な
ものと見ることができる。
従って本発明は、パラジウムのシンタリングを防止し、
白金と同量のパラジウムを用いて白金／ロジウム触媒を
上回る浄化性能を有するパラジウム／ロジウム触媒を得
ることを目的とする。
白金と同量のパラジウムを用いて白金／ロジウム触媒を
上回る浄化性能を有するパラジウム／ロジウム触媒を得
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、本発明の排ガス浄化用触媒は一体型ハニカム担体に
、触媒成分として、活性アルミナ、パラジウム、ロジウ
ム、セリウムおよびバリウムを含むことを特徴とする。
て、本発明の排ガス浄化用触媒は一体型ハニカム担体に
、触媒成分として、活性アルミナ、パラジウム、ロジウ
ム、セリウムおよびバリウムを含むことを特徴とする。
また、本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、一体型
ノ＼ニカム担体に、活性アルミナをコート後、セリウム
、パラジウム、およびロジウムを付着した後、該担体を
水溶性バリーウム化合物溶液中に浸漬して、バリウムを
付着させることを特徴とする。
ノ＼ニカム担体に、活性アルミナをコート後、セリウム
、パラジウム、およびロジウムを付着した後、該担体を
水溶性バリーウム化合物溶液中に浸漬して、バリウムを
付着させることを特徴とする。
セリウム及びバリウムの付着量については、それぞれ触
媒１ｆＩ当たり０．０５モル乃至１．０モル及び０．０
１モル乃至０．５モルが良好である。
媒１ｆＩ当たり０．０５モル乃至１．０モル及び０．０
１モル乃至０．５モルが良好である。
セリウム及びバリウムの付着量がこの範囲より少ないと
、浄化性能不足であり、一方、多すぎるとあまり効果が
なく、コスト高になってしまうのでいずれも好ましくな
い。
、浄化性能不足であり、一方、多すぎるとあまり効果が
なく、コスト高になってしまうのでいずれも好ましくな
い。
［作用］
本発明において、セリウムを添加するのは、酸化セリウ
ムとしての酸素貯蔵性を利用し、パラジウム、ロジウム
の触媒活性の向上を目的としている。バリウムの添加に
ついては、バリウムを添加すると酸化バリウム（ Ｂ
ａ Ｏ ｓ Ｂ ａ Ｏ ２ ）としてパラジウムの酸
化作用に影響があると考えられる。
ムとしての酸素貯蔵性を利用し、パラジウム、ロジウム
の触媒活性の向上を目的としている。バリウムの添加に
ついては、バリウムを添加すると酸化バリウム（ Ｂ
ａ Ｏ ｓ Ｂ ａ Ｏ ２ ）としてパラジウムの酸
化作用に影響があると考えられる。
すなわち、パラジウムの触媒性能を引き出すには、まず
パラジウムの酸化状！！（ＰｄＯ）の維持が必要である
。酸化バリウムは、他のアルカリ土類金？に比べ、容易
に過酸化物（ＢａＯ■）を作り、この過酸化バリウムは
、熱またはガス雰囲気によって、容易に分解し１酸化バ
リウム（Ｂ ａ Ｏ）となる。この際に放出される酸素
がパラジウムと結合し、酸化パラジウム（ＰｄＯ）にな
り触媒活性を向上させると考えられる。
パラジウムの酸化状！！（ＰｄＯ）の維持が必要である
。酸化バリウムは、他のアルカリ土類金？に比べ、容易
に過酸化物（ＢａＯ■）を作り、この過酸化バリウムは
、熱またはガス雰囲気によって、容易に分解し１酸化バ
リウム（Ｂ ａ Ｏ）となる。この際に放出される酸素
がパラジウムと結合し、酸化パラジウム（ＰｄＯ）にな
り触媒活性を向上させると考えられる。
以上のことを化学式で表すと以下のようになる。
ＢａＯ２ ４ ＢａＯ＋Ｏ
Ｐｄ十〇 − ＰｄＯ
また、上記の様に酸化バリウムは酸化セリウムと同様、
酸素佇蔵効果を有し、更に、酸素を佇蔵した酸化セリウ
ムより積極的に酸素を取り、パラジウムに渡す効果をｈ
゛すると考えられる。
酸素佇蔵効果を有し、更に、酸素を佇蔵した酸化セリウ
ムより積極的に酸素を取り、パラジウムに渡す効果をｈ
゛すると考えられる。
このように酸化バリウムは酸化セリウムから積極的に酸
素を取り、パラジウムに渡すという酸化セリウムとパラ
ジウムの間で行われる酸素授受に対し、触媒的な働きを
すると考えられる。従って、パラジウムにバリウム（Ｂ
ａ）を添加するとパラジウムは常に酸化状態で存在する
様になる。この作用は、バリウム、パラジウムとも、粒
径が小さいもの程大きくなる。
素を取り、パラジウムに渡すという酸化セリウムとパラ
ジウムの間で行われる酸素授受に対し、触媒的な働きを
すると考えられる。従って、パラジウムにバリウム（Ｂ
ａ）を添加するとパラジウムは常に酸化状態で存在する
様になる。この作用は、バリウム、パラジウムとも、粒
径が小さいもの程大きくなる。
一方、パラジウムのシンタリングは、メタル状態（酸化
数０）で生じる。よってパラジウムにバリウムを添加す
ると、パラジウムは常に酸化状態となり、メタル状態と
なるのを防止できるため、パラジウムのシンタリングを
防止でき、触媒性能の低下を防止することができる。
数０）で生じる。よってパラジウムにバリウムを添加す
ると、パラジウムは常に酸化状態となり、メタル状態と
なるのを防止できるため、パラジウムのシンタリングを
防止でき、触媒性能の低下を防止することができる。
［実施例］
実施例１
テストビースサイズのモノリス担体（３０°×５ＯＬ）
に活性アルミナを担体１ＩＩ当たり１００ｇをコートし
た担体を硝酸セリウム水溶液に浸涜後、乾燥し、６００
℃で１時間焼成し、触媒１ｐ当たり０８ ３モルのセリ
ウムを担持した。次に、セリウムを担持した担体を硝酸
パラジウムと硝酸ロジウム水溶液中に順次浸漬後、４０
０℃で３０分焼成して、パラジウムとロジウムをそれぞ
れ触媒１２当たり、２，Ｏｇ，０．５ｇ担持した。更に
、この触媒担体を酢酸バリウム水溶液中に浸漬後、６０
０℃で１時間焼成し、触媒１ｐ当たり０．２モルのバリ
ウムを担持して触媒Ａを得た。
に活性アルミナを担体１ＩＩ当たり１００ｇをコートし
た担体を硝酸セリウム水溶液に浸涜後、乾燥し、６００
℃で１時間焼成し、触媒１ｐ当たり０８ ３モルのセリ
ウムを担持した。次に、セリウムを担持した担体を硝酸
パラジウムと硝酸ロジウム水溶液中に順次浸漬後、４０
０℃で３０分焼成して、パラジウムとロジウムをそれぞ
れ触媒１２当たり、２，Ｏｇ，０．５ｇ担持した。更に
、この触媒担体を酢酸バリウム水溶液中に浸漬後、６０
０℃で１時間焼成し、触媒１ｐ当たり０．２モルのバリ
ウムを担持して触媒Ａを得た。
実施例２
酢酸バリウムを硝酸バリウムに代えた以外は、実施例１
と同様にして触媒Ｂを得た。
と同様にして触媒Ｂを得た。
実施例３
セリウムを０．１モル、バリウムを０．０５モル担持し
た以外は、実施例１と同様にして触媒Ｃを得た。
た以外は、実施例１と同様にして触媒Ｃを得た。
比較例ｌ
バリウムを担持する工程を除いた以外は、実施例１と同
様に行い触媒Ｄを得た。
様に行い触媒Ｄを得た。
比較例２
セリウム及びバリウムを担持する工程を除いた以外は、
実施例１と同様に行い触媒Ｅを得た。
実施例１と同様に行い触媒Ｅを得た。
比較例３
セリウムを担持する工程を除いた以外は、実施例１と同
様に行い触媒Ｆを得た。
様に行い触媒Ｆを得た。
比較例４
テストビースサイズのモノリス担体（３０°×５０Ｌ）
に活性アルミナを担体１ρ当たり１００ｇをコートした
担体を硝酸セリウム水溶液に浸漬後、乾燥し、６００℃
で１時間焼成し、触媒１Ｄ当たり０．３モルのセリウム
を担持した。次に、ジニトロジアミン白金水溶液と硝酸
ロジウム水溶液中に順次浸漬後、４００℃で３０分焼威
し、白金とロジウムをそれぞれ２．０ｇ，０．５ｇ担持
して触媒Ｇを得た。
に活性アルミナを担体１ρ当たり１００ｇをコートした
担体を硝酸セリウム水溶液に浸漬後、乾燥し、６００℃
で１時間焼成し、触媒１Ｄ当たり０．３モルのセリウム
を担持した。次に、ジニトロジアミン白金水溶液と硝酸
ロジウム水溶液中に順次浸漬後、４００℃で３０分焼威
し、白金とロジウムをそれぞれ２．０ｇ，０．５ｇ担持
して触媒Ｇを得た。
比較例５
比較例４で得た触媒Ｇを、酢酸バリウム水溶液中に浸漬
後、６００℃で１時間焼成してバリウムを触媒１ｆ１当
たり０．２モル担持して触媒Ｈを得た。
後、６００℃で１時間焼成してバリウムを触媒１ｆ１当
たり０．２モル担持して触媒Ｈを得た。
比較例６
活性アルミナ粉末、酸化セリウム粉末、酸化バリウム粉
末、硝酸パラジウム、硝酸ロジウム及び水を用いて混合
スラリーを作り、テストビースサイズのモノリス担体（
３０°Ｘ５０Ｌ）に混合スラリーをコート後、乾燥し、
６００℃で１時間焼成して触媒Ｉを得た。尚、触媒■の
各成分の担持量は、触媒Ａと同割合である。
末、硝酸パラジウム、硝酸ロジウム及び水を用いて混合
スラリーを作り、テストビースサイズのモノリス担体（
３０°Ｘ５０Ｌ）に混合スラリーをコート後、乾燥し、
６００℃で１時間焼成して触媒Ｉを得た。尚、触媒■の
各成分の担持量は、触媒Ａと同割合である。
実施例１乃至実施例３及び比較例１乃至比較例６で得ら
れた触媒の担持量を第１表に示す。
れた触媒の担持量を第１表に示す。
また、実施例１乃至実施例３及び比較例１乃至比較例６
で得られた触媒を、次の条件で、５０時間の耐久試験を
行い、更に耐久触媒を下記のモデルガス条件にて、触媒
性能評価試験を実施し、結果を第２表および第３表に示
した。
で得られた触媒を、次の条件で、５０時間の耐久試験を
行い、更に耐久触媒を下記のモデルガス条件にて、触媒
性能評価試験を実施し、結果を第２表および第３表に示
した。
第
１
表
？耐久条件〉
エンジン：２０００ｃｃ
空燃比：Ａ／Ｆ−１４．７（理論空燃比： １４．８）
触媒人ガス温度二９００℃ くそデルガス評価条件〉 Ｃ３ Ｈｂ ： ８００ｐｐｍ Ｃ３ Ｈ
８ ： ２００ｐｐｍＣＯ：０．５ ％
ＮＯ：８００１）ｐ量Ｃ０２：１０％ Ｈ
２０：１０％ Ｈ２：０．２％ ０■：理論空燃比（Ｓｔｏｉｃｈ
）Ｎ２：残部（Ｂａｌａｎｃｅ） 流瓜：２３１／ｍｉｎ 触媒人口温度：４００℃ 第 第 ２ ３ 表 表 第１表乃至第２表から明らかなように、比較例１乃至２
で示されるバリウムを担持していない、従来のパラジウ
ム／ロジウム触媒は本発明の実施例１乃至３の触媒に比
べ、浄化率が低い。またバリウムを担持しているがセリ
ウムを担持していない比較例３の触媒も、上記比較例１
乃至２の触媒より若干浄化率が良いものの、本発明の触
媒に比べると浄化率が低くなっている。
触媒人ガス温度二９００℃ くそデルガス評価条件〉 Ｃ３ Ｈｂ ： ８００ｐｐｍ Ｃ３ Ｈ
８ ： ２００ｐｐｍＣＯ：０．５ ％
ＮＯ：８００１）ｐ量Ｃ０２：１０％ Ｈ
２０：１０％ Ｈ２：０．２％ ０■：理論空燃比（Ｓｔｏｉｃｈ
）Ｎ２：残部（Ｂａｌａｎｃｅ） 流瓜：２３１／ｍｉｎ 触媒人口温度：４００℃ 第 第 ２ ３ 表 表 第１表乃至第２表から明らかなように、比較例１乃至２
で示されるバリウムを担持していない、従来のパラジウ
ム／ロジウム触媒は本発明の実施例１乃至３の触媒に比
べ、浄化率が低い。またバリウムを担持しているがセリ
ウムを担持していない比較例３の触媒も、上記比較例１
乃至２の触媒より若干浄化率が良いものの、本発明の触
媒に比べると浄化率が低くなっている。
更に、比較例４乃至５で示される、従来の白金／ロジウ
ム触媒は、バリウムを担持した比較例５の触媒がやや浄
化率が良いものの、本発明のいずれの実施例１乃至３の
触媒に比べても、低い浄化率となっている。
ム触媒は、バリウムを担持した比較例５の触媒がやや浄
化率が良いものの、本発明のいずれの実施例１乃至３の
触媒に比べても、低い浄化率となっている。
最後に、第３表から明らかなようにバリウム化合物を粉
末状で添加した比較例６の触媒は、水溶性バリウム化合
物を使用した本発明の触媒に比べ、浄化率が低いことが
判明した。これは、粉末状で添加するより、水溶液状で
添加した方が、より均一にバリウムを触媒に担持できる
からであろう。
末状で添加した比較例６の触媒は、水溶性バリウム化合
物を使用した本発明の触媒に比べ、浄化率が低いことが
判明した。これは、粉末状で添加するより、水溶液状で
添加した方が、より均一にバリウムを触媒に担持できる
からであろう。
［発明の効果］
以上から明らかなように、本発明のパラジウム／ロジウ
ム触媒は、従来のパラジウム／ロジウム触媒よりも性能
が著しく向上し、しかも白金／ロジウム触媒と同等以上
の性能を有する。
ム触媒は、従来のパラジウム／ロジウム触媒よりも性能
が著しく向上し、しかも白金／ロジウム触媒と同等以上
の性能を有する。
また、本発明のように水溶性バリウム化合物を使用して
調整した触媒は、バリウム化合物粉末を使用したものよ
り性能が向上する。
調整した触媒は、バリウム化合物粉末を使用したものよ
り性能が向上する。
Claims (2)
- （１）一体型ハニカム担体に、触媒成分として、活性ア
ルミナ、パラジウム、ロジウム、セリウムおよびバリウ
ムを含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - （２）一体型ハニカム担体に、活性アルミナをコート後
、セリウム、パラジウム、およびロジウムを付着した後
、該担体を水溶性バリウム化合物溶液中に浸漬して、バ
リウムを付着させることを特徴とする排ガス浄化用触媒
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243324A JPH03106446A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243324A JPH03106446A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106446A true JPH03106446A (ja) | 1991-05-07 |
Family
ID=17102135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243324A Pending JPH03106446A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 排ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03106446A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-09-21 JP JP1243324A patent/JPH03106446A/ja active Pending
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