JPH054046A

JPH054046A - 排ガス浄化用の低温作動型三元触媒

Info

Publication number: JPH054046A
Application number: JP3195464A
Authority: JP
Inventors: Hideya Kaminaka; 秀哉上仲; Yoshiaki Shida; 善明志田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【構成】 Ni −ｘM₁−ｙM₂ (M₁＝Ti、Zr、Hf、Ta、Nbの
１種以上、M₂＝Pd、Pt、Rh、Ru、及びIrの１種以上、ｘ
＝10〜90原子％、ｙ＝0.01〜15原子％、残部Ni)の化学
組成で表わされ、さらにLaとCeの少なくとも１種を合計
0.1〜３原子％含有していてもよい、アモルファス相を
含むことを特徴とする、排ガス浄化用の低温作動型三元
触媒。【効果】低温作動型であるので、エンジン始動時の低
温排ガスの浄化が可能。Ａ／Ｆが理論Ａ／Ｆを超えた後
のNOｘの還元効率の低下が少なく、酸化性排ガスでも脱
硝効率が高い。CO₂排出の削減に有効なリーンバーンエ
ンジンの排ガスに適用可能性がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排ガス浄化に適した低温
作動型の新規なアモルファス合金触媒に関する。詳しく
は、本発明はガソリンおよび／またはメタノールを燃料
とする内燃機関の燃焼排ガス中に含まれる有害なNOx 、
HC (炭化水素) およびCOを、無害なN₂、H₂O およびCO₂
に低温で転換しうる新規な三元触媒を提供して、環境浄
化問題に貢献するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンやメタノール等を燃料とする内
燃機関 (代表的には自動車エンジン)の燃焼排ガスに含
まれるNOx 、HC、COを無害化するための手段は、昭和50
年代前半の公害問題を契機として種々の検討が加えられ
てきた。現在のところ最も一般的でなおかつ効果的であ
るのは、自動車エンジンに供給する空気／燃料比（空気
／燃料の重量比、以後Ａ／Ｆと略すこともある）を酸素
センサーを用いて一定に保ち、排ガス組成をウインドウ
と呼ばれる狭い範囲のＡ／Ｆで発生する組成に押さえこ
む手段と、この排ガス組成中のNOx を排ガス中のCOやHC
によりN₂に還元すると共に、HCをH₂O とCO₂ に酸化し、
COをCO₂ まで酸化するという３つの反応を同時に促進す
る三元触媒とを組み合わせて、効率的に排気ガスを浄化
しようという技術である。

【０００３】三元触媒の具体例としては、ペレット状の
γ−Al₂O₃ あるいはハニカム状に成型したγ−Al₂O₃ に
Pt、Pdおよび／またはRh (特に、PtとRh) の塩を含浸さ
せて焼成したもの、あるいは、Alを含むステンレスでで
きたハニカムをアルミナが析出するようなウィスカー熱
処理を行った後、同様の貴金属の塩を含浸させて焼成し
て得られるものがある。

【０００４】H. Muraki 等, Applied Catalysis, 22, 3
25-335 (1986) には、α−Al₂O₃ ペレットにPd塩、Pd塩
とRh塩、またはPd塩とLa塩を含浸させて焼成した触媒に
ついて、その三元触媒活性を種々の条件で試験した結果
が報告されている。

【０００５】このような三元触媒および空気／燃料比の
制御技術が開発されたことによって、ガソリンやメタノ
ールを燃料とする自動車の排ガスによる大気汚染は大幅
に軽減された。

【０００６】しかしながら、画期的とも思われるこの技
術にもまだ改善が望まれる点がいくつかある。１つは、
エンジン始動時の触媒の温度が低い状態での排ガス浄化
能力が低い (通常、 350〜400 ℃以上で触媒能力を発揮
する) ことである。別の問題点は、Ａ／Ｆが理論Ａ／Ｆ
より低い、すなわち燃料が多い場合、NOx の多くがアン
モニアに転換してしまうこと、およびＡ／Ｆが理論Ａ／
Ｆより高い、すなわち空気が多く、希薄燃焼となった場
合のNOx 還元除去率が低くなることである。これらの問
題点は、現在のＡ／Ｆ制御技術をもってしても解決され
ていない。

【０００７】また、最近の地球温暖化問題から、内燃機
関より排出される総CO₂ 量を減少させるための燃費向上
策の１つとして、希薄燃焼エンジン（リーンバーンエン
ジン）が考えられている。このリーンバーンエンジンで
は、従来のエンジンの場合のＡ／Ｆ＝14.5前後に比べる
と著しく高いＡ／Ｆ＝20〜25となるため排ガス中の酸素
は10 vol％程度と高く、酸化性雰囲気の排ガスとなる。
従って、このような高Ａ／Ｆにおける酸化性排ガス中の
NOx 還元等の働きを持つ排ガス浄化用の触媒の必要性が
増してきている。しかし、従来の三元触媒では、希薄燃
焼となって排ガスの酸化性が高まるとNOx 還元除去率が
急激に低下するため、Ａ／Ｆが上記のように著しく高い
リーンバーンエンジンに適用しても、NOx は全くといっ
ていいほど除去できない。

【０００８】一方、アモルファス合金が表面活性を有
し、触媒として有望であることが知られるようになって
きた。例えば、NiP 、FeP 、NiZr、FeZr等のアモルファ
ス合金が、COの水素化によるC₁〜C₃炭化水素の生成に高
い触媒活性を有することが知られている。

【０００９】また、特開昭58−159850号公報には、Ｐお
よびＢのうちの少なくとも１種とFe、CoおよびNiのうち
の少なくとも１種以上を含有し、および任意添加元素と
して白金族金属を含有していてもよいアモルファス合金
に、脱硝作用があることが開示されている。

【００１０】しかし、アモルファス合金からなる触媒
が、HCやCOの酸化反応に対する作用を示すことはこれま
で知られておらず、従って、三元触媒として使用するこ
とも試みられていなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した従来の排ガス浄化用三元触媒の有する問題点を解決
すべく、触媒温度が低くても非常に効率よくHC、CO、NO
x をH₂O 、CO₂ 、N₂に変換し、無害化することのできる
低温作動型の三元触媒を提供することである。

【００１２】本発明の別の目的は、排ガス中のＡ／Ｆが
理論Ａ／Ｆ (＝14.6) よりリッチ (燃料多) 又はリーン
(燃料少) に変動しても、アンモニアの発生やNOx の還
元除去率低下が少なく、しかもＡ／Ｆ＝20〜25というよ
うな著しく高Ａ／Ｆのリーンバーンエンジンに用いても
NOx を充分除去できる、排ガス浄化用の三元触媒を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討の
結果、Ni−M₁−M₂系 (M₁＝IVＡ族またはバナジウムを除
くＶＡ族の遷移金属、M₂＝貴金属) のアモルファス合金
が、低温時からHC、COの酸化とNOx の還元に高い触媒活
性を示すことを見出した。しかも、このアモルファス合
金は、酸素が過剰に存在してガス雰囲気が酸化性となっ
ている排ガスに対しても、排ガス中に存在するわずかな
還元ガス成分であるHCによってNOx を効率よく還元して
無害化する、即ち、高Ａ／ＦでもNOx 還元除去率の低下
が少ないことも判明した。また、この触媒系にLaやCeを
添加すると、低Ａ／Ｆで起こり易いNOx からNH₃への転
化が有効に抑制されることも見出した。

【００１４】さらに、上記アモルファス合金をフッ化水
素酸(HF)中に浸漬すると、貴金属であるM₂成分はHFに溶
けないため、アモルファス相中のM₁成分 (遷移金属成
分) のみが溶出して触媒の表面積が増加すると同時に、
触媒表面に貴金属のM₂成分が濃化し、その結果、触媒の
作動温度がさらに下がることも判明した。

【００１５】本発明は以上の知見に基づいて完成された
ものであり、その要旨は、Ni−ｘM₁−ｙM₂ (M₁＝Ti、Z
r、Hf、Ta、及びNbのうちの少なくとも１種、M₂＝Pd、P
t、Rh、Ru、及びIrのうちの少なくとも１種、ｘ＝10〜9
0原子％、ｙ＝0.01〜15原子％、残部Ni) の化学組成で
表わされ、アモルファス相を含むことを特徴とする、排
ガス浄化用の三元触媒である。

【００１６】本発明の三元触媒は、さらにLaとCeの少な
くとも１種を 0.1〜３原子％含んでいてもよい。その場
合の触媒の組成は、Ni−ｘM₁−ｙM₂−ｚM₃ (M₁、M₂、ｘ
およびｙは前記と同じ、M₃＝LaおよびCeのうちの少なく
とも１種、ｚ＝ 0.1〜３原子％) で表される。

【００１７】さらに、本発明によれば、上記三元触媒を
フッ化水素酸中においてM₁金属の溶出処理を行うことに
より得た、表面積が増加し、M₂金属が表面に濃化した、
排ガス浄化用の高効率三元触媒も提供される。

【００１８】本発明でいう排ガス浄化用の三元触媒と
は、ガソリン、メタノール等を燃料とする内燃機関の燃
焼排ガスのようにNO_x、HCおよびCOを含有する排ガスに
対して、NO_xの還元、HC、COの酸化という３つの反応を
促進するための触媒のことである。

【００１９】

【作用】本発明の三元触媒は、アモルファス相をベース
とするものであり、これによって本発明触媒が低温から
作動するという性能をもつ。低温作動効果を得るために
は、容積比率で40％以上、特に60％以上のアモルファス
相を含むのが望ましい。

【００２０】アモルファス相により低温作動効果が得ら
れる理由は次のように考えられる。即ち、排ガス浄化の
触媒反応は、反応ガスが金属触媒表面に吸着して解離す
ることにより実現できるが、反応ガスの吸着・解離は触
媒金属の電子状態に大きく影響される。電子状態の制御
は、通常は合金化によって実現可能であるが、結晶質状
態の合金では固溶限を超えて合金元素を添加できず、電
子状態の制御範囲は限られたものとなる。これに対し
て、本発明の触媒では、アモルファス化により固溶限を
超えて合金元素が添加された組成を得ることができるた
め、触媒金属の電子状態が非常に活性となり、ガスの吸
着・解離が促進される結果、従来の三元触媒に比べて低
温からの作動が可能となるものと推定される。

【００２１】本発明の触媒組成において、M₁はTi、Zr、
Hf、Nb、Taの中の少なくとも１種であり、これらの元素
はNiとの合金の組成において比較的容易にアモルファス
合金相を形成する。また、これらの金属元素はHFによる
溶出処理の際に、HF中に比較的容易に溶出して、表面積
を増加させるとともに、触媒活性の高いM₂成分を表面に
濃化させる。特に好ましいM₁成分は、Nb、Taである。

【００２２】M₂は、Pd、Pt、Rh、RuおよびIrの中の少な
くとも１種である。これらの貴金属元素は、メタノール
やガソリンを燃料とする内燃機関の排ガスに含まれるH
C、COの酸化とNOx の還元に対して効果的な触媒作用を
示す。特に好ましいM₂成分は、Pd、Pt、Rhである。

【００２３】本発明の触媒におけるNi、M₁成分およびM₂
成分の割合は、M₁成分が10〜90原子％、好ましくは30〜
65原子％であり、M₂成分が0.01〜15原子％、好ましくは
0.5〜５原子％であり、残部がNiである。

【００２４】M₁成分を10〜90原子％とするのは、アモル
ファス相を低温作動効果の獲得に必要な割合、望ましく
は40％ (容積率) 以上形成させるためである。この範囲
外では、NiまたはM₁成分が不足して、アモルファス相を
十分に形成することができない。

【００２５】M₂成分を上記割合とするのは、0.01原子％
以下ではこれらの元素のHC、COの酸化触媒作用が十分に
得られず、15原子％以上では触媒能力が飽和状態とな
り、効果はさほど向上しないためである。また、これら
は貴金属であって高価であるため、経済面からも15原子
％以下がよい。

【００２６】本発明の触媒においては、上記Ni、M₁、M₂
以外にさらに、LaとCeの一方または両方を含有させるこ
とにより、NOx からNH₃への望ましくない転化を抑制で
きる。LaとCeを添加する場合の添加量は、合計で 0.1〜
３原子％、好ましくは 0.5〜1.5 原子％である。0.1 原
子％以下では、この成分の添加による効果が十分でな
い。３原子％以上を添加すると、触媒の初期活性は高く
なるものの、排ガス中でLaおよび／またはCeの酸化物が
次第に生成して、触媒活性を担うM₂成分の活性触媒サイ
トを覆うため、触媒活性が次第に下がり、初期の優れた
低温作動型の性能を維持しにくくなる。

【００２７】本発明の触媒は、各合金元素の粉末を上記
組成範囲内で含む金属混合物を、単ロール溶湯急冷法、
メカニカル・アロイング法、アトマイズ法等のアモルフ
ァス合金の公知の製造方法によりアモルファス相を含む
合金とする方法、或いはステンレス鋼等でできたハニカ
ムの表面にスパッタリングやＣＶＤでアモルファス合金
相を形成させる方法といった、公知のアモルファス合金
の製造方法を利用して製造することができる。触媒は、
薄片、粉粒体等の形状でよいが、さらに必要があれば、
粉末状の触媒を金属製の容器に詰め、結晶化温度以下で
パック圧延する等の成形を施して板状体を得た後、曲げ
加工を施してハニカム状とするなど、自動車の排気系統
への装着に適した適宜の形態にしてもよい。

【００２８】また、本発明のNi−M₁−M₂系またはNi−M₁
−M₂−M₃系のアモルファス合金をHF中に浸漬すると、M₁
成分が比較的容易に溶出する結果、触媒の表面積が増加
し、同時に触媒表面に触媒活性を持つM₂成分が濃化する
ことになる。表面積の増加およびM₂成分の濃化により、
触媒の活性はさらに高まり、作動温度をより低くするこ
とができる。

【００２９】本発明の触媒は、ガソリン、メタノール等
を燃料とする内燃機関の排ガス、特にガソリン自動車排
ガスに含まれるHC、CO、NOx を、比較的低温時より無害
化する性能を有する。例えば350 ℃以下の低温でも、H
C、CO、NOx のすべてを80％以上無害化することができ
るという、従来の三元触媒には見られなかった効果を発
揮する。しかも、Ａ／Ｆが大きく、排ガスが酸化性雰囲
気となっても、NOx の還元能力の低下が少なく、従来の
触媒では達成できなかった高いNOx 還元除去率を維持す
ることができる。従って、本発明触媒を自動車等の排ガ
ス浄化に用いれば、エンジン始動時の低温排ガス浄化を
行うことができ、また空気過剰状態あるいはリーンバー
ンエンジンのように高Ａ／Ｆで排ガスの酸化性が強くな
っても、排ガス中の脱硝が有効に行われる。

【００３０】

【実施例】本発明触媒の効果を示すために以下に実施例
を示す。

【００３１】実施例１ (触媒作動温度の調査) 次に示す自動車エンジン排ガスを模擬した組成のモデル
ガスを、石英製反応器に詰めた種々の温度の触媒床を通
過させ、触媒床を通過したガス中の成分濃度を測定する
ことにより、本発明、比較例および従来の触媒の作動温
度を調べた。使用した試験装置を図１に示す。

【００３２】試験条件：試験ガス組成 CO H₂ HC(CH₄) CO₂ NO O₂ H₂O 残部 0.8％ 3000ppm 300ppm 12％ 1000ppm 0.35 ％ 13 ％ N₂ 触媒量：0.05リットル、触媒反応空間速度：40000 hr
^-1。ガス濃度測定装置：NOx −島津製作所製 NOA-305A
(化学発光法分析器) CO、CH(CH₄) −島津製作所製ガスクロマトグラフ CR-14
A 使用した触媒の組成、アモルファス容積率、HF処理 (30
％HF中での浸漬) の有無、表面積、および製造方法を表
１に示す。触媒のアモルファス容積率は、Ｘ線回折によ
る強度測定結果に基づいて算出し、表面積はKrを用いた
ＢＥＴ法により測定した値である。

【００３３】表２に、触媒によってNOx 、CO、HCのそれ
ぞれが80％以上変換される温度と、NOx が80％以上分解
される温度におけるNOx のNH₃転換率とを、従来法によ
る結果と共に示す。

【００３４】表２に示すように、従来法であるPt／Rhを
含有するモノリス型三元触媒では、NOx 、HC、COの全て
を80％以上無害化するには、420 ℃以上とする必要があ
る。これに対して、本発明例である試験No.1〜24は、い
ずれも350 ℃以下で、NOx 、HC、COの全てが80％以上分
解されて無害化されている。なかでも、アモルファスの
容積率が高く、HF処理等で表面積が多いものでは、300
℃以下でNOx 、HC、COが80％以上分解・無害化されてい
る。比較例である試験No. 25〜27においては、HC、NOx
、COの各成分を80％以上無害化するには350 ℃以上の
温度が必要であり、本発明の組成範囲からはずれた場合
には、低温作動型ではなくなることがわかる。さらに、
本発明の触媒は、従来の三元触媒よりもNOx からNH₃へ
の転化率が小さく、特にLaまたはCeを添加した場合にそ
の効果が著しい (試験No.15 、16、22〜24) 。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】実施例１ではHCとしてCH₄ を用いて試験を
行ったが、本発明の触媒は低温時からCH₄を除去するこ
とができた。CH₄は自動車排ガス中で最も除去が困難な
炭化水素であるので、実際の排ガスではさらに一層低い
温度からHCの除去が可能であると推定される。そこで、
次の実施例２においては、実際の自動車排ガスに含まれ
るHCにより近いC₃H₆を用いて、低温でのHC分解能力を調
べた。

【００３８】実施例２ (低温でのHC分解能力の調査) 次に示すガス組成の自動車排ガスのモデルガスを用い、
表３に示した本発明および従来の２種類の触媒により、
80000 hr^-1の空間速度で各種の触媒床温度においてガス
を浄化した。触媒床を通過したガスのC₃H₆濃度を実施例
１と同様のガス分析装置で測定して、HCの浄化率を求め
た。図２に、触媒床の温度と炭化水素の浄化率の関係を
示す。

【００３９】試験ガス組成 O₂ CO HC(C₃H₆) H₂ NO H₂O CO₂ 残部 0.8％ 0.8％ 800ppm 2700ppm 2000ppm 約10％ 10.0％ N₂

【００４０】

【表３】従来法の触媒では、触媒床の温度が350 ℃を超えてか
ら触媒活性が高まり、HC除去効率が上がるが、本発明法
では225 ℃という低温でも90％のHC除去が可能であり、
本発明触媒の優位性が明らかである。

【００４１】自動車の床下にある触媒が触媒床温度350
℃以上になるのは、エンジン始動後約２分と言われてい
る。従来の触媒ではこの間はHC除去効率が極めて低い状
態にとどまるが、本発明の触媒を用いることで、エンジ
ン始動から触媒が作動するまでの時間を大幅に短縮する
ことが可能となることがわかる。

【００４２】実施例３ (Ａ／Ｆ変動に伴う三元触媒能力
の調査) 本発明のアモルファス系触媒は、エンジンのＡ／Ｆが変
動しても、大きな脱硝能力を維持するという利点を有す
る。このことを示すために、Ａ／Ｆを変化させた際の脱
硝を含めた三元触媒能力を、実施例１で用いた数種類の
本発明の触媒と従来の触媒について調べた。

【００４３】Ａ／Ｆを変化させた際の自動車排ガスのモ
デルガス組成として、表４に示すドライガス成分 (CHは
C₃H₈) に H₂Oを約13％混合した試験ガスを用いた (自動
車技術 Vol. 35, No. 4, 1981, p. 444-450 参照) 。

【００４４】

【表４】

【００４５】触媒床の容量は 0.1リットルであり、ガス
の空間速度は40000 hr^-1、触媒温度は420 ℃として、実
施例１と同様に触媒通過後のガス成分濃度を測定した。
表１に示した試験No. ３、10および16の本発明の触媒と
従来の触媒について、Ａ／Ｆを変化させた場合の三元触
媒能力を調査比較した結果を、図３〜図６にそれぞれ示
す。本発明の触媒はいずれも、Ａ／Ｆが大きい領域、即
ち、理論Ａ／Ｆより空気が過剰で排ガスが酸化性ガス雰
囲気となっても、NOx の分解能力の低下が少なく、NOx
除去効率が従来の触媒より高く保持されることがわか
る。

【００４６】実施例４ (寿命に関する調査) 本発明は、アモルファス系材料を用いた触媒であること
から、経時変化が心配される。そこで表１に示した本発
明の触媒および従来触媒について、実施例１と同様の反
応条件で420 ℃×1000 hr の排ガス浄化に供した後、実
施例１と同様にしてHC、NOx 、COが全て80％以上分解・
無害化される温度を測定した。得られた結果を表５に示
す。

【００４７】

【表５】

【００４８】本発明例、従来法ともに1000 hr 寿命試験
後には触媒能力の劣化が認められるが、本発明例はいず
れも大きな劣化は認められず、劣化後でも350 ℃以下で
NOx、HC、COを80％以上無害化する能力を有しているこ
とがわかる。従って、本発明触媒は経時後も優れた三元
触媒能力を有するものである。

【００４９】実施例５ (高酸素濃度域での脱硝能力) リーンバーンエンジンで生ずるような極めて高い酸素濃
度域での本発明の触媒の効果を示す。使用した触媒は表
６に示す組成および表面特性のものであった。即ち、組
成は実施例１で用いた表１に示したものと同様である
が、表面積を大きくした。表６中、表面積とアモルファ
ス容積率の測定方法は実施例１と同じであった。一方、
試験ガスは、表７に示したドライガス成分 (CHはC₃H₆)
に H₂Oを使用時に約13％混合したものである。各触媒に
ついて、実施例１と同様に各試験ガスを通過させ、触媒
通過後のガス成分濃度を分析した。反応条件は次の通り
であった。触媒量：0.05リットル、反応空間速度: 80000 hr^-1、触
媒床温度：375 ℃。

【００５０】測定結果を脱硝率 (即ち、触媒反応による
NOx の低減率) として、表８に示す。また、本発明例で
ある触媒No.2での高酸素域での三元触媒能力を、従来の
触媒と対比させて図７に示す。

【００５１】図７に示したように、従来法、すなわち現
在使用されている三元触媒は、4.5を超えるような高Ａ
／Ｆ領域でも、COおよびHCの酸化による無害化能力は十
分に発揮できる。しかし、かかる領域ではNOx を脱硝す
る能力はほとんど有していない。これに対し、本発明例
である触媒No. ２は、酸素が10 vol％を超えるような酸
化性の高Ａ／Ｆ領域でもNOx を70％以上無害化する能力
を有し、リーンバーンエンジンの排ガス浄化に有効であ
ることがわかる。表８に示したように、その他の本発明
の触媒も、いずれも高Ａ／Ｆ領域でNOx を70％以上無害
化することができ、酸化性雰囲気においても効果的に脱
硝できるという新しい性能を共通して持つことがわか
る。触媒No.21 、22は本発明範囲よりはずれた比較例で
ある。いずれも脱硝能力は認められるが、高Ａ／Ｆの酸
化性雰囲気ではその脱硝効率が低いため、リーンバーン
エンジンのような高酸素域においてはは実用的であると
はいえない。

【００５２】

【表６】

【００５３】

【表７】

【００５４】

【表８】

【００５５】実施例６ (本発明触媒の高酸素域での寿
命) 高酸素域での経時劣化試験を行った。この試験で用いた
触媒、反応条件、ガス分析装置は、触媒床温度を420 ℃
とした以外は、実施例５に記載したのと同様である。一
方、使用した試験ガスは、酸素濃度の高い表７のNo.8の
ガス成分であり、このガスを触媒床に2000時間通した際
の脱硝能力の経時変化を調査することで、各触媒の高酸
素域での寿命を評価した。結果を表９に示す。本発明の
触媒は、2000時間を超えても70％以上の脱硝効率を示し
ており、耐久性についても本発明触媒は実用レベルの性
能を有していることがわかる。

【００５６】実施例５および６の結果から、本発明の触
媒は、Ａ／Ｆが高く、酸素含有量の多い酸化性排ガス雰
囲気において、初期から経時後まで優れた脱硝能力を保
持するものであり、リーンバーンエンジンへの適用も可
能と考えられる。

【００５７】

【表９】

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば低温においても効率的に
HC、CO、NOx を無害化することができる三元触媒が提供
される。この触媒は、Ａ／Ｆが大きくなっても、従来の
ものに比べNOｘの還元効率の低下が少ないという利点も
有する。また、Laおよび／またはCeの添加によりアンモ
ニアの発生を非常に低く抑えられる。

【００５９】従って、本発明の低温作動型触媒を自動車
等の内燃機関の排ガス浄化用触媒に用いることで、エン
ジン始動時の低温排ガスの浄化が可能となると共に、酸
化雰囲気での排ガスの脱硝が可能となったことで、リー
ンバーンエンジンの実用化を促進し、CO₂排出削減を通
じて地球環境浄化に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた触媒能力の試験装置を示す説明
図である。

【図２】本発明および従来の各触媒について、温度と処
理後のガス中の炭化水素濃度との関係を示すグラフであ
る。

【図３】従来触媒の三元触媒能力を示すグラフである。

【図４】本発明の触媒の三元触媒能力を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の触媒の三元触媒能力を示すグラフであ
る。

【図６】本発明の触媒の三元触媒能力を示すグラフであ
る。

【図７】本発明および従来の触媒の高酸素域での三元触
媒能力を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 Ni−ｘM₁−ｙM₂ (M₁＝Ti、Zr、Hf、Ta、
及びNbのうちの少なくとも１種、M₂＝Pd、Pt、Rh、Ru、
及びIrのうちの少なくとも１種、ｘ＝10〜90原子％、ｙ
＝0.01〜15原子％、残部Ni) の化学組成で表わされ、ア
モルファス相を含むことを特徴とする、排ガス浄化用の
三元触媒。
【請求項２】 Ni−ｘM₁−ｙM₂−ｚM₃ (M₁＝Ti、Zr、H
f、Ta、及びNbのうちの少なくとも１種、M₂＝Pd、Pt、R
h、Ru、及びIrのうちの少なくとも１種、M₃＝LaおよびC
eのうちの少なくとも１種、ｘ＝10〜90原子％、ｙ＝0.0
1〜15原子％、ｚ＝ 0.1〜３原子％、残部Ni) の化学組
成で表わされ、アモルファス相を含むことを特徴とす
る、排ガス浄化用の三元触媒。
【請求項３】請求項１または２記載の三元触媒を、フ
ッ化水素酸中においてM₁金属の溶出処理を行うことによ
り得た、表面積が増加し、M₂金属が表面に濃化した、排
ガス浄化用の高効率三元触媒。