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JPH04284824A - 排気ガス浄化方法 - Google Patents

排気ガス浄化方法

Info

Publication number
JPH04284824A
JPH04284824A JP3049725A JP4972591A JPH04284824A JP H04284824 A JPH04284824 A JP H04284824A JP 3049725 A JP3049725 A JP 3049725A JP 4972591 A JP4972591 A JP 4972591A JP H04284824 A JPH04284824 A JP H04284824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
nox
catalysts
supported
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3049725A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2910278B2 (ja
Inventor
Yojiro Iriyama
要次郎 入山
Kazunobu Ishibashi
一伸 石橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3049725A priority Critical patent/JP2910278B2/ja
Publication of JPH04284824A publication Critical patent/JPH04284824A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2910278B2 publication Critical patent/JP2910278B2/ja
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の内燃機関な
どから排出される排気ガス中の窒素酸化物(NOx) 
を浄化する方法に関し、更に詳しくは酸素過剰雰囲気下
、 300〜 500℃という実用温度域で排気ガス中
の NOxを浄化する排気ガス浄化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関などから排出される
排気ガス中には窒素酸化物等が含まれているため、近年
、排気ガス中の窒素酸化物の浄化について種々の検討が
なされている。
【0003】従来、窒素酸化物の浄化には還元性ガスの
存在下に貴金属や金属の還元性触媒を用いるのが主体で
あったが、近年、窒素酸化物を酸化性ガスの存在下で浄
化する触媒について種々研究されている。そのような触
媒、特に空燃比の大きいリーン側で燃焼させた希薄燃焼
エンジンからの排気のような過剰酸素雰囲気下で NO
xを浄化するリーン NOx触媒として、Cu/ゼオラ
イト触媒、Pt/Al2O3 触媒等が知られている。 しかしながら、これらの触媒のうち、Cu/ゼオライト
触媒は高効率で NOxを浄化できる温度が 450〜
 550℃であり、また、Pt/Al2O3 触媒は 
350〜450 ℃であり、高効率で NOxを浄化で
きる温度幅の広い (例えば、 300〜 500℃)
 触媒は知られていなかった。
【0004】即ち、ゼオライトは別名分子ふるいとも称
せられるように、種々の分子の大きさに匹敵する細孔を
有し、触媒として多くの反応に利用されており、また、
ゼオライトはその構成成分の一つである Al2O3の
負電荷を中和するために陽イオンを含み、この陽イオン
は水溶液中で他の陽イオンと容易に交換されるため、イ
オン交換体としても利用されていることは周知の通りで
ある。 この様な特徴を生かして、ゼオライトは近年、排気ガス
浄化用触媒への利用も検討されており、例えば特開平1
−135541号公報には、ゼオライトにPt,Pd,
Rh,Ir及びRuから選ばれた貴金属をイオン交換に
より担持させた排気ガス浄化用触媒が開示されており、
この触媒は、燃料に対して酸素が過剰状態で燃焼させた
排気ガスのようなリーン雰囲気下においても優れた N
Ox浄化性能を示す旨記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記したゼオライトに
陽イオンとしてCuを担持したCu/ゼオライト触媒は
、CuがNOx に対する高い吸着能を有するため、初
期の触媒活性は優れているが、耐久後の劣化が大きく、
高い NOx浄化能を示す温度が 450〜 550℃
付近の狭い範囲に限られるという問題がある。また、貴
金属担持触媒の典型例であるPt/Al2O3 も同様
に高い NOx浄化能を示す温度が350〜 450℃
付近の比較的狭い温度範囲である。
【0006】従って、本発明は、前記した従来技術の問
題を解決して、酸素過剰雰囲気下、300 〜 500
℃という広い実用温度域で排気ガス中の NOxを効率
良く浄化する方法を開発することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、アルミ
ナ担体に、白金とストロンチウムとを担持してなる排気
ガス浄化用触媒を酸素過剰の排気ガス中に配置して排気
ガス中の NOxを浄化する方法が提供される。
【0008】本発明に係る排気ガス浄化方法に使用する
触媒は、γ−Al2O3 にPtと、第二成分元素とし
てSrを、例えば含浸法で担持したもので、前記したC
u担持ゼオライト触媒と比較すると、初期の触媒活性に
おいては劣るものの(温度域 400〜 550℃)、
耐久後の劣化が小さく、従って NOx浄化活性の低下
が小さく、また耐久後の450 ℃以下での活性ではC
u/ゼオライト触媒の活性を遙かに上回っている。
【0009】本発明の最大の特徴は、Ptを担持したγ
−Al2O3 にSrを担持することにより高い NO
x浄化活性を示す温度域が拡大することにある。本発明
者らは、これまでPt担持ゼオライト触媒をはじめとす
るPt担持酸化物触媒の調製を行ってきた。しかしなが
ら、これらの触媒は、高い NOx浄化活性を示す温度
域が狭いという問題があり、かかる問題を如何に解決し
て高い NOx浄化活性を示す温度域をどのようにして
拡大させるかを検討していたが、第二成分元素としてS
rを少量添加することによって温度域の拡大に成功した
【0010】本発明において担体に使用する酸化物はγ
−Al2O3 を主体とするものであり、γ−Al2O
3 のみでも良いが、高温での一層の耐久性を確保する
ためにはLaを添加したLa添加γ−Al2O3 の使
用が好ましい。また、ストロンチウムの添加量は担持P
t量の5〜20重量%程度がよく、担体アルミナに対す
るPtの担持量は 0.5〜2重量%が好ましい。
【0011】アルミナに対するPt及びSrの担持は例
えば通常の含浸法で行うことができる。含浸法による担
持の一例を説明すれば、Pt及びSrの担持金属成分を
含有する溶液の中にアルミナ担体を常温で24〜48時
間浸漬し(浸漬工程)、次に例えば温度 100〜 1
10℃で約10時間乾燥し(乾燥工程)、最後に温度 
400〜 800℃で数時間保持して焼成する(焼成工
程)ことからなる。被含浸液に含有させる白金化合物と
しては例えば、ジニトロジアミン白金硝酸塩溶液、塩化
白金酸溶液などを用いることができ、ストロンチウム化
合物としては、硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウ
ムなどを用いることができる。
【0012】
【作用】本発明に従えば、理由は不明であるが、Pt/
アルミナ触媒に第二成分元素としてSrを添加すること
により、表1及び図1に示すように、300〜 500
℃の広い温度範囲で酸素過剰雰囲気下で耐久試験後にお
いて高い浄化率で NOxを浄化することができる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明にかかる触媒及び比較例触媒
の調製例並びに酸素過剰状態のモデルガスを用いた N
Oxに対する該触媒の浄化活性の評価例を説明するが、
本発明の技術的範囲を以下の実施例に限定するものでは
ないことはいうまでもない。
【0014】触媒の調製 市販のγ−アルミナ、ジニトロジアミンPt硝酸塩溶液
及びSr,Ca,KもしくはBaの硝酸塩又はMgの硫
酸塩を出発物質として用いた。先ず、市販のLa添加γ
−アルミナ(W.R. GRACE製MI−386) 
を0.1mol%ジニトロジアミン白金硝酸塩水溶液中
に浸漬し、常温で24時間攪拌下に保持した。次にろ過
及び洗浄を行い、温度 110℃で10時間乾燥し、更
に温度 500℃で3時間焼成した。このようにして得
られた触媒を触媒Aとする。更に触媒Aと同様の手順で
触媒Aに更にSr,Ca,K,Ba又はMgを担持した
触媒B〜Fをそれぞれ調製した。
【0015】担持量分析 得られた排気ガス浄化用触媒を原子吸光分析により分析
した。結果は表1に示す。表示値は触媒 100重量部
に対する担持金属の量である。
【0016】活性評価条件 得られた各触媒について耐久処理後の NOx転化率を
空燃比 (A/F)=18のモデルガスを用い、触媒温
度 300〜 500℃の範囲で50℃ごとに定常評価
を行った。触媒はペレット状のもの 0.5gを使用し
た。なお耐久処理は、空燃比 (A/F)=18相当の
モデルガス(水蒸気10%を含む)雰囲気下で温度 6
00℃に5時間曝すことによって行った。
【0017】実験結果 各触媒の担持量と NOx転化率の結果を表1及び図1
に示す。なおCu担持触媒はゼオライト(ZSM−5)
に 2.6%のCuを常法により担持して調製した。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】表1及び図1の結果からも明らかなよう
に、Pt担持アルミナ触媒にCa,Mg,K又はBaを
第二成分元素として添加した場合にも低温活性の向上す
るものもあるが、 400℃以上では逆に NOx転化
率が低下するのに対し、第二成分元素としてPtにSr
を添加した触媒では、 300℃での活性が向上するの
みでなく、高温側でもほとんど NOx転化率の低下が
みられない。即ち、Pt/アルミナ触媒にSrを添加す
ることにより酸素過剰雰囲気下において耐久後も NO
x転化率の高い温度域を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従ったPt+Sr/アルミナ触媒並び
にアルミナにPt、Pt+Ca、Pt+Mg、Pt+K
及びPt+Baを担持した触媒並びにCu/ゼオライト
触媒の 300〜 500℃における NOx転化率を
示すグラフ図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  アルミナ担体に、白金とストロンチウ
    ムとを担持してなる排気ガス浄化用触媒を酸素過剰の排
    気ガス中に配置して、排気ガス中の窒素酸化物を浄化す
    ることを特徴とする排気ガス浄化方法。
JP3049725A 1991-03-14 1991-03-14 排気ガス浄化方法 Expired - Fee Related JP2910278B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012863A1 (en) * 1991-12-27 1993-07-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust emission control device in internal combustion engine
WO1994025143A1 (en) * 1993-04-28 1994-11-10 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method of removing nitrogen oxides contained in exhaust gas
JPH10156145A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Ford Global Technol Inc 捕捉性及び硫黄許容度を改良したジルコニア及び硫酸塩使用NOxトラップ
US6147027A (en) * 1997-09-24 2000-11-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alloy catalyst and process for producing the same
WO2024014407A1 (ja) * 2022-07-13 2024-01-18 三井金属鉱業株式会社 排ガス浄化用触媒組成物、排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化システム

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JP2910278B2 (ja) 1999-06-23

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