JPH06226107A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用触媒Info
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- JPH06226107A JPH06226107A JP5015278A JP1527893A JPH06226107A JP H06226107 A JPH06226107 A JP H06226107A JP 5015278 A JP5015278 A JP 5015278A JP 1527893 A JP1527893 A JP 1527893A JP H06226107 A JPH06226107 A JP H06226107A
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素過剰雰囲気下でＮＯｘを浄化する触媒に
おいて、ＮＯｘ浄化率を高めると共に耐熱性を向上さ
せ、浄化性能の向上と耐熱性の向上との両立を図る。 【構成】 金属含有シリケートに貴金属が担持されてな
る触媒における、上記金属含有シリケートの固体酸特性
を制御することによって当該金属含有シリケート上に酸
点を形成させる。また、ウオッシュコート時のバインダ
ーの固体酸特性を制御することによって上記金属含有シ
リケート粒子表面及び粒子間に酸点を形成させる。上記
酸点はＨＣをラジカル化し当該ラジカル化されたＨＣは
ＮＯｘを効率的にアタックするのでＮＯｘ浄化性能は向
上し、同時に上記酸点が形成されるような固体酸特性に
制御された触媒は耐熱性が向上する。
おいて、ＮＯｘ浄化率を高めると共に耐熱性を向上さ
せ、浄化性能の向上と耐熱性の向上との両立を図る。 【構成】 金属含有シリケートに貴金属が担持されてな
る触媒における、上記金属含有シリケートの固体酸特性
を制御することによって当該金属含有シリケート上に酸
点を形成させる。また、ウオッシュコート時のバインダ
ーの固体酸特性を制御することによって上記金属含有シ
リケート粒子表面及び粒子間に酸点を形成させる。上記
酸点はＨＣをラジカル化し当該ラジカル化されたＨＣは
ＮＯｘを効率的にアタックするのでＮＯｘ浄化性能は向
上し、同時に上記酸点が形成されるような固体酸特性に
制御された触媒は耐熱性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用触媒に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気ガス浄化用触媒として、
ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化と、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）の還元とを同時に行う三元触媒が知
られている。この三元触媒は、例えばγ−アルミナにＰ
ｔ（白金）やＰｄ（パラジウム）等を担持させてなるも
ので、エンジンの空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比である
１４．７付近である場合に高い浄化効率が得られる。
ＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化と、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）の還元とを同時に行う三元触媒が知
られている。この三元触媒は、例えばγ−アルミナにＰ
ｔ（白金）やＰｄ（パラジウム）等を担持させてなるも
ので、エンジンの空燃比（Ａ／Ｆ）が理論空燃比である
１４．７付近である場合に高い浄化効率が得られる。
【０００３】排気ガスの中でもＮＯｘは、人体及び生態
系に悪影響を及ぼす懸念が大きいため大気中へ排出され
ることは極力防止されなければならない。その排出防止
対策にはいくつかの方法があるが、移動式エンジンの場
合エンジン排気系に設置した触媒によって浄化すること
が現実的である。
系に悪影響を及ぼす懸念が大きいため大気中へ排出され
ることは極力防止されなければならない。その排出防止
対策にはいくつかの方法があるが、移動式エンジンの場
合エンジン排気系に設置した触媒によって浄化すること
が現実的である。
【０００４】一方、自動車の分野ではエンジンに関して
の燃料規制に対応するため、希薄燃焼エンジン、いわゆ
るリーンバーンエンジンが実用化されている。しかし、
上記希薄燃焼エンジンの場合には空燃比が高いことによ
り排気ガスは酸素過剰雰囲気となっているため、上記し
たような三元触媒ではＣＯ及びＨＣは酸化浄化すること
ができても、ＮＯｘの還元浄化性能は低くなっている。
の燃料規制に対応するため、希薄燃焼エンジン、いわゆ
るリーンバーンエンジンが実用化されている。しかし、
上記希薄燃焼エンジンの場合には空燃比が高いことによ
り排気ガスは酸素過剰雰囲気となっているため、上記し
たような三元触媒ではＣＯ及びＨＣは酸化浄化すること
ができても、ＮＯｘの還元浄化性能は低くなっている。
【０００５】そこで、排気ガスの酸素過剰雰囲気下にお
いても、ＮＯｘを直接、或いは還元剤（例えば、ＣＯ，
ＨＣ等）の存在によってＮ2 とＯ2 とに接触分解させる
ことができる触媒として、遷移金属であるＣｕを例えば
イオン交換によって担持させたゼオライトよりなる触媒
が有望視されている。
いても、ＮＯｘを直接、或いは還元剤（例えば、ＣＯ，
ＨＣ等）の存在によってＮ2 とＯ2 とに接触分解させる
ことができる触媒として、遷移金属であるＣｕを例えば
イオン交換によって担持させたゼオライトよりなる触媒
が有望視されている。
【０００６】同時に、上記Ｃｕイオン交換ゼオライト触
媒については、排気ガスの多様な状態に対応した優れた
ＮＯｘ浄化特性を有する触媒とするために、ゼオライト
並びに当該ゼオライトに担持される活性種について種々
の対策が検討されている。
媒については、排気ガスの多様な状態に対応した優れた
ＮＯｘ浄化特性を有する触媒とするために、ゼオライト
並びに当該ゼオライトに担持される活性種について種々
の対策が検討されている。
【０００７】例えば特開平３−８９９４２号公報には、
Ｃｕと共に希土類元素をゼオライトに担持させることに
より、上記ゼオライト中にマイルドな酸点を形成させよ
うとする技術が記載されている。この技術は、上記酸点
の存在によりＨＣ中の反応性の低いパラフィン系の炭化
水素を反応性の高いオレフィン系の炭化水素に転化さ
せ、これによりＮＯｘの分解活性を向上させようとする
ものである。
Ｃｕと共に希土類元素をゼオライトに担持させることに
より、上記ゼオライト中にマイルドな酸点を形成させよ
うとする技術が記載されている。この技術は、上記酸点
の存在によりＨＣ中の反応性の低いパラフィン系の炭化
水素を反応性の高いオレフィン系の炭化水素に転化さ
せ、これによりＮＯｘの分解活性を向上させようとする
ものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＯｘ
を効果的に除去するのに有効とされている上記Ｃｕイオ
ン交換ゼオライト触媒は、実験室レベルでは８０％を越
えるＮＯｘ浄化率を示すが、リーンバーン条件の実機運
転による酸素過剰雰囲気下では、実機排気ガスの性状に
変動があることに起因してＮＯｘ浄化率の低下すること
が避けられない。さらに、実車においては排気ガスが８
００〜９００℃に近い高温になることがある。そのよう
な場合、上記ゼオライト触媒は、活性種としての遷移金
属が高温でシンタリングを起こし、或いは、ゼオライト
中のＡｌが結晶格子から抜ける等の構造変化を生じて活
性が低下し、遂には、失活するに至ることが認められて
いる。
を効果的に除去するのに有効とされている上記Ｃｕイオ
ン交換ゼオライト触媒は、実験室レベルでは８０％を越
えるＮＯｘ浄化率を示すが、リーンバーン条件の実機運
転による酸素過剰雰囲気下では、実機排気ガスの性状に
変動があることに起因してＮＯｘ浄化率の低下すること
が避けられない。さらに、実車においては排気ガスが８
００〜９００℃に近い高温になることがある。そのよう
な場合、上記ゼオライト触媒は、活性種としての遷移金
属が高温でシンタリングを起こし、或いは、ゼオライト
中のＡｌが結晶格子から抜ける等の構造変化を生じて活
性が低下し、遂には、失活するに至ることが認められて
いる。
【０００９】一方、リーンバーンエンジンを搭載した車
であって、発進、停止が繰り返されるような走行条件の
ときには、エンジン排気ガスの触媒入口ガス温度が低く
なることもあって、触媒は耐熱性に富むと共に低温域に
おける浄化活性の向上したものが要望されている。
であって、発進、停止が繰り返されるような走行条件の
ときには、エンジン排気ガスの触媒入口ガス温度が低く
なることもあって、触媒は耐熱性に富むと共に低温域に
おける浄化活性の向上したものが要望されている。
【００１０】そこで、本発明者は、ゼオライトのような
金属含有シリケートに担持される活性種として、Ｐｔ及
びＩｒを包含する貴金属を使用することによって低温域
における高活性を有するＮＯｘ浄化用触媒を開発し、さ
らに、上記貴金属にＲｈを添加することによってＮＯｘ
浄化用触媒の耐熱性を向上させることを可能とした。
金属含有シリケートに担持される活性種として、Ｐｔ及
びＩｒを包含する貴金属を使用することによって低温域
における高活性を有するＮＯｘ浄化用触媒を開発し、さ
らに、上記貴金属にＲｈを添加することによってＮＯｘ
浄化用触媒の耐熱性を向上させることを可能とした。
【００１１】ところで、一般にＮＯｘ浄化用の触媒は、
担持母材が従来用いられているゼオライトのようなもの
であれば、ケイバン比が小さいときは触媒の浄化活性は
高くなるが高温時には格子の崩れなどによって活性は低
下し、浄化活性と触媒入口ガス温度との間には最適条件
が存在する。また、ゼオライトのケイバン比が大きいと
きは、触媒の耐熱性は向上する反面浄化活性は低下する
傾向があり、触媒における浄化性能と耐熱性とは両立し
難いものとなっている。
担持母材が従来用いられているゼオライトのようなもの
であれば、ケイバン比が小さいときは触媒の浄化活性は
高くなるが高温時には格子の崩れなどによって活性は低
下し、浄化活性と触媒入口ガス温度との間には最適条件
が存在する。また、ゼオライトのケイバン比が大きいと
きは、触媒の耐熱性は向上する反面浄化活性は低下する
傾向があり、触媒における浄化性能と耐熱性とは両立し
難いものとなっている。
【００１２】さらに、高温時には触媒の活性及び劣化の
状態は触媒入口ガス温度及び排気ガスの雰囲気に影響さ
れるので、母材としてのゼオライトの劣化と貴金属活性
種の劣化とは温度的に一致しないことが多い。
状態は触媒入口ガス温度及び排気ガスの雰囲気に影響さ
れるので、母材としてのゼオライトの劣化と貴金属活性
種の劣化とは温度的に一致しないことが多い。
【００１３】したがって、触媒において、特に低温域に
おける優れたＮＯｘ浄化特性を有すると共に耐熱性を向
上させ、浄化率と耐熱性との両立を図るためには、上記
ゼオライトのような金属含有シリケートは触媒の初期活
性を高めるような機能と耐熱性が向上するような性状と
を併せ有するものとなされることが望ましい。
おける優れたＮＯｘ浄化特性を有すると共に耐熱性を向
上させ、浄化率と耐熱性との両立を図るためには、上記
ゼオライトのような金属含有シリケートは触媒の初期活
性を高めるような機能と耐熱性が向上するような性状と
を併せ有するものとなされることが望ましい。
【００１４】上記に鑑みて、本発明は、金属含有シリケ
ートに貴金属活性種が担持されてなる触媒において、当
該金属含有シリケートに上記のような機能及び性状を付
与することによって、酸素過剰雰囲気のもとでのＮＯｘ
浄化特性の向上と耐熱性の向上とが両立し得る触媒とす
ることを課題とするものである。
ートに貴金属活性種が担持されてなる触媒において、当
該金属含有シリケートに上記のような機能及び性状を付
与することによって、酸素過剰雰囲気のもとでのＮＯｘ
浄化特性の向上と耐熱性の向上とが両立し得る触媒とす
ることを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段及びその作用】上記課題を
解決するため、本発明者は、金属含有シリケートにおい
て具備すべき性状の強化・向上について鋭意研究に努め
た。
解決するため、本発明者は、金属含有シリケートにおい
て具備すべき性状の強化・向上について鋭意研究に努め
た。
【００１６】先ず、上記したように低温域における高活
性が得られるＰｔ−Ｉｒ系等の貴金属担持金属含有シリ
ケート触媒において、担持母材としての金属含有シリケ
ートと上記Ｐｔ−Ｉｒ系等の活性種とが関連して触媒性
能を発現する挙動について検討した。
性が得られるＰｔ−Ｉｒ系等の貴金属担持金属含有シリ
ケート触媒において、担持母材としての金属含有シリケ
ートと上記Ｐｔ−Ｉｒ系等の活性種とが関連して触媒性
能を発現する挙動について検討した。
【００１７】そして、上記したような触媒におけるＮＯ
ｘ浄化活性は、主として上記金属含有シリケートにおけ
る活性サイトによりＨＣが賦活されることによって生じ
ていること、並びに、それには金属含有シリケートの固
体酸特性が関連しており、当該固体酸特性の制御によっ
て上記ＨＣの賦活を促進することが可能となることを確
認した。さらに、上記固体酸特性は所要の酸度関数領域
の酸量によって律せられ、このような酸量は酸点の数及
び各酸点の強度を支配していることを確認した。
ｘ浄化活性は、主として上記金属含有シリケートにおけ
る活性サイトによりＨＣが賦活されることによって生じ
ていること、並びに、それには金属含有シリケートの固
体酸特性が関連しており、当該固体酸特性の制御によっ
て上記ＨＣの賦活を促進することが可能となることを確
認した。さらに、上記固体酸特性は所要の酸度関数領域
の酸量によって律せられ、このような酸量は酸点の数及
び各酸点の強度を支配していることを確認した。
【００１８】すなわち、金属含有シリケートの固体酸特
性を制御することによって、所要酸度関数領域の酸量の
確保が可能となり、これによって形成される酸点により
排気ガス中のＨＣのラジカル化は促進されるため、ＨＣ
は一層有効な攻撃種となってＮＯｘをアタックするので
ＮＯｘ浄化率は向上すること、また、固体酸特性の制御
によって、金属含有シリケートを耐熱性の点でも有利な
性状のものとなし、浄化性能と耐熱性とを両立させるこ
とができるとの知見を得た。
性を制御することによって、所要酸度関数領域の酸量の
確保が可能となり、これによって形成される酸点により
排気ガス中のＨＣのラジカル化は促進されるため、ＨＣ
は一層有効な攻撃種となってＮＯｘをアタックするので
ＮＯｘ浄化率は向上すること、また、固体酸特性の制御
によって、金属含有シリケートを耐熱性の点でも有利な
性状のものとなし、浄化性能と耐熱性とを両立させるこ
とができるとの知見を得た。
【００１９】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
ものであって、請求項１の発明は、金属含有シリケート
の固体酸特性を制御することによってＨＣの部分酸化の
行われ易い酸点を形成し、この酸点によりラジカル化さ
れ、さらに活性種により賦活されたＨＣのアタックによ
って酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを効率よく分解し
ようとするものである。
ものであって、請求項１の発明は、金属含有シリケート
の固体酸特性を制御することによってＨＣの部分酸化の
行われ易い酸点を形成し、この酸点によりラジカル化さ
れ、さらに活性種により賦活されたＨＣのアタックによ
って酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを効率よく分解し
ようとするものである。
【００２０】具体的に請求項１の発明の講じた解決手段
は、酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が０．０
４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有する金
属含有シリケートに、ＨＣを燃焼させてＮＯｘを分解す
る貴金属活性種が担持されてなる構成とするものであ
る。
は、酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が０．０
４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有する金
属含有シリケートに、ＨＣを燃焼させてＮＯｘを分解す
る貴金属活性種が担持されてなる構成とするものであ
る。
【００２１】また、請求項２の発明は、金属含有シリケ
ートの酸量に影響を与えるＡｌ量を一定のレベルに保持
することにより触媒におけるＮＯｘ浄化活性の低下を抑
止すると共に、Ｎａの存在過剰によって酸点個々の酸点
強度が低下するのを防止するためにＮａ量を規制し、併
せてＨＣの活性化が促進されるような金属含有シリケー
トを使用するものであって、具体的には、請求項１の構
成において、上記金属含有シリケートは、Ａｌが０．４
〜１．８重量％、Ｎａが０．０１〜０．０５重量％それ
ぞれ含有されると共に０．０５〜０．４３ｍｍｏｌ／ｇ
の酸量を有するアルミノシリケートであるという構成と
するものである。
ートの酸量に影響を与えるＡｌ量を一定のレベルに保持
することにより触媒におけるＮＯｘ浄化活性の低下を抑
止すると共に、Ｎａの存在過剰によって酸点個々の酸点
強度が低下するのを防止するためにＮａ量を規制し、併
せてＨＣの活性化が促進されるような金属含有シリケー
トを使用するものであって、具体的には、請求項１の構
成において、上記金属含有シリケートは、Ａｌが０．４
〜１．８重量％、Ｎａが０．０１〜０．０５重量％それ
ぞれ含有されると共に０．０５〜０．４３ｍｍｏｌ／ｇ
の酸量を有するアルミノシリケートであるという構成と
するものである。
【００２２】また、請求項３の発明は、金属含有シリケ
ートにおける酸点で励起されるＨＣのラジカル化をさら
に賦活しようとするものであって、具体的には請求項１
の構成において、上記貴金属活性種は、Ｐｔであるとい
う構成とするものである。また、請求項４の発明は、金
属含有シリケートにおける酸点で励起されるＨＣのラジ
カル化を、Ｐｔにおいてさらに賦活し、Ｉｒに吸着され
たＮＯｘを上記賦活されたラジカル化ＨＣのアタックに
よって効率よく分解しようとするものであって、具体的
には、請求項１の構成において、上記貴金属活性種は、
Ｐｔ及びＩｒを包含する貴金属であるという構成とする
ものである。
ートにおける酸点で励起されるＨＣのラジカル化をさら
に賦活しようとするものであって、具体的には請求項１
の構成において、上記貴金属活性種は、Ｐｔであるとい
う構成とするものである。また、請求項４の発明は、金
属含有シリケートにおける酸点で励起されるＨＣのラジ
カル化を、Ｐｔにおいてさらに賦活し、Ｉｒに吸着され
たＮＯｘを上記賦活されたラジカル化ＨＣのアタックに
よって効率よく分解しようとするものであって、具体的
には、請求項１の構成において、上記貴金属活性種は、
Ｐｔ及びＩｒを包含する貴金属であるという構成とする
ものである。
【００２３】請求項５の発明は、金属含有シリケートに
貴金属活性種が担持されてなる触媒に添加するバインダ
ーの酸特性を制御することによって、上記金属含有シリ
ケートの粒子間及び粒子表面を所要の固体酸特性に制御
されたものとし、これにより、ＨＣが励起される酸点を
形成しようとするものである。
貴金属活性種が担持されてなる触媒に添加するバインダ
ーの酸特性を制御することによって、上記金属含有シリ
ケートの粒子間及び粒子表面を所要の固体酸特性に制御
されたものとし、これにより、ＨＣが励起される酸点を
形成しようとするものである。
【００２４】具体的に請求項５の発明の講じた解決手段
は、金属含有シリケートに貴金属活性種が担持されてな
る触媒が、酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が
０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有
するバインダーによって触媒担体に担持されてなる構成
とするものである。
は、金属含有シリケートに貴金属活性種が担持されてな
る触媒が、酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が
０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有
するバインダーによって触媒担体に担持されてなる構成
とするものである。
【００２５】また、請求項６の発明は、予めＨＣのラジ
カル化が賦活されるような固体酸特性に制御された金属
含有シリケートに貴金属活性種が担持されてなる触媒に
対し、ＨＣのラジカル化が賦活されるような固体酸特性
に制御されたバインダーが添加されることによって、上
記金属含有シリケート粒子の細孔内はもとより粒子表面
及び粒子間に至るまでＨＣが励起される酸点を形成しよ
うとするものであって、具体的には、請求項５の構成に
おいて、上記金属含有シリケートに貴金属活性種が担持
されてなる触媒における金属含有シリケートは、酸度関
数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が０．０４〜０．５
５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有するものであると
いう構成とするものである。
カル化が賦活されるような固体酸特性に制御された金属
含有シリケートに貴金属活性種が担持されてなる触媒に
対し、ＨＣのラジカル化が賦活されるような固体酸特性
に制御されたバインダーが添加されることによって、上
記金属含有シリケート粒子の細孔内はもとより粒子表面
及び粒子間に至るまでＨＣが励起される酸点を形成しよ
うとするものであって、具体的には、請求項５の構成に
おいて、上記金属含有シリケートに貴金属活性種が担持
されてなる触媒における金属含有シリケートは、酸度関
数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が０．０４〜０．５
５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有するものであると
いう構成とするものである。
【００２６】−各々の好適な範囲の策定について− 上記請求項１〜６の発明に係る排気ガス浄化用触媒にお
ける金属含有シリケート及びバインダーの固体酸特性に
おいて、酸度関数Ｈｏが−３．０より弱い（プラス側に
移る）ときは、ＨＣを充分に励起させることができない
ため、触媒において優れたＮＯｘ浄化特性が得られず耐
熱性も低下する。
ける金属含有シリケート及びバインダーの固体酸特性に
おいて、酸度関数Ｈｏが−３．０より弱い（プラス側に
移る）ときは、ＨＣを充分に励起させることができない
ため、触媒において優れたＮＯｘ浄化特性が得られず耐
熱性も低下する。
【００２７】また、Ｈｏ≦−３．０領域の酸量が０．０
４ｍｍｏｌ／ｇ未満のときはＨＣの賦活量が不足してＮ
Ｏｘ浄化特性は低下する。また、０．５５ｍｍｏｌ／ｇ
を超えるときは触媒が加熱されたときに酸特性の変化が
激しくなり過ぎるため耐熱性が低下する傾向がある。し
たがって、上記酸量は０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇ
の範囲が好ましく、触媒における一層優れたＮＯｘ浄化
特性と耐熱性とを得るためには０．０５〜０．４３ｍｍ
ｏｌ／ｇの範囲が好適である。
４ｍｍｏｌ／ｇ未満のときはＨＣの賦活量が不足してＮ
Ｏｘ浄化特性は低下する。また、０．５５ｍｍｏｌ／ｇ
を超えるときは触媒が加熱されたときに酸特性の変化が
激しくなり過ぎるため耐熱性が低下する傾向がある。し
たがって、上記酸量は０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇ
の範囲が好ましく、触媒における一層優れたＮＯｘ浄化
特性と耐熱性とを得るためには０．０５〜０．４３ｍｍ
ｏｌ／ｇの範囲が好適である。
【００２８】また、Ａｌを含まないか或いはＡｌ量がき
わめて少い金属含有シリケートではＮＯｘ浄化率が低く
なり、逆にＡｌが多過ぎるときはＡｌにより発生する酸
によって酸量は増加するが、それによって個々の酸点の
強度は弱くなる。したがって、Ａｌ量は０〜２．０重量
％が望ましく、０．４〜１．８重量％が特に好適であ
る。
わめて少い金属含有シリケートではＮＯｘ浄化率が低く
なり、逆にＡｌが多過ぎるときはＡｌにより発生する酸
によって酸量は増加するが、それによって個々の酸点の
強度は弱くなる。したがって、Ａｌ量は０〜２．０重量
％が望ましく、０．４〜１．８重量％が特に好適であ
る。
【００２９】また、Ｎａの含有量が多いときは酸点個々
の酸点強度が低下する傾向のあることと、カチオン種が
Ｎａ型の金属含有シリケートが用いられるときのことと
を考え合わせれば、Ｎａの含有量は０〜０．３重量％と
なされるのが望ましく、特に好ましい範囲は０．０１〜
０．０５重量％である。
の酸点強度が低下する傾向のあることと、カチオン種が
Ｎａ型の金属含有シリケートが用いられるときのことと
を考え合わせれば、Ｎａの含有量は０〜０．３重量％と
なされるのが望ましく、特に好ましい範囲は０．０１〜
０．０５重量％である。
【００３０】−金属含有シリケートについて− 本発明に係る排気ガス浄化用触媒における担持母材とし
ての金属含有シリケートにおいて、貴金属活性種が担持
される前に予め当該金属含有シリケートの固体酸特性を
上記した所要の酸度関数領域の酸量となるように制御す
るには種々の手段によることができる。中でも有利な手
段は複数の金属含有シリケートのブレンドによって所要
の固体酸特性を有する担持母材としての金属含有シリケ
ートを得るというものである。
ての金属含有シリケートにおいて、貴金属活性種が担持
される前に予め当該金属含有シリケートの固体酸特性を
上記した所要の酸度関数領域の酸量となるように制御す
るには種々の手段によることができる。中でも有利な手
段は複数の金属含有シリケートのブレンドによって所要
の固体酸特性を有する担持母材としての金属含有シリケ
ートを得るというものである。
【００３１】金属含有シリケートは、例えば耐熱性の点
で有利とされるケイバン比の大きいものも、それが過大
となると酸点数（総酸量）は少くなりＨＣの燃焼状態を
悪化させるので、ＮＯｘ浄化率は低下する傾向がある。
で有利とされるケイバン比の大きいものも、それが過大
となると酸点数（総酸量）は少くなりＨＣの燃焼状態を
悪化させるので、ＮＯｘ浄化率は低下する傾向がある。
【００３２】また、カチオン種がＮａのみであると弱い
酸であるルイス酸の形で酸が存在するが、カチオン種が
プロトンとなされたＨ型のものでは上記ルイス酸に加え
て強い酸であるブレンステッド酸を生ずるので、上記Ｈ
型金属含有シリケートは酸度関数を強化できる利点があ
る。さらに、金属含有シリケート中のＡｌ量を余り多く
しないで酸量を維持することができる利点もある。
酸であるルイス酸の形で酸が存在するが、カチオン種が
プロトンとなされたＨ型のものでは上記ルイス酸に加え
て強い酸であるブレンステッド酸を生ずるので、上記Ｈ
型金属含有シリケートは酸度関数を強化できる利点があ
る。さらに、金属含有シリケート中のＡｌ量を余り多く
しないで酸量を維持することができる利点もある。
【００３３】そこで、触媒におけるＮＯｘ浄化特性及び
耐熱性に貢献する面で、互いに異なる性状を有する複数
の金属含有シリケート、すなわち、ケイバン比或いはカ
チオン種（Ｎａ型及びＨ型）が適宜選択された複数の金
属含有シリケート（例えばＺＳＭ−５）をブレンドする
ことによって所要の機能を集約し、これにより、所要の
固体酸特性となされた金属含有シリケートを得ることは
有利である。
耐熱性に貢献する面で、互いに異なる性状を有する複数
の金属含有シリケート、すなわち、ケイバン比或いはカ
チオン種（Ｎａ型及びＨ型）が適宜選択された複数の金
属含有シリケート（例えばＺＳＭ−５）をブレンドする
ことによって所要の機能を集約し、これにより、所要の
固体酸特性となされた金属含有シリケートを得ることは
有利である。
【００３４】このような、複数の金属含有シリケートの
ブレンドによって所要の固体酸特性を有する金属含有シ
リケートを調製する手段では、固体酸特性の策定と同時
に当該金属含有シリケートのＡｌ含有量及びＮａ含有量
の制御が容易となることも有利な点である。
ブレンドによって所要の固体酸特性を有する金属含有シ
リケートを調製する手段では、固体酸特性の策定と同時
に当該金属含有シリケートのＡｌ含有量及びＮａ含有量
の制御が容易となることも有利な点である。
【００３５】尚、上記以外の脱Ａｌ化法、酸処理法及び
部分イオン交換法等によって、所要の固体酸特性を有す
る金属含有シリケートを得ることが可能であるし、さら
に単独の金属含有シリケートであっても上記所要の固体
酸特性を有するものとなし得るときは、当該金属含有シ
リケートを単独にて担持母材として使用できることはい
うまでもない。
部分イオン交換法等によって、所要の固体酸特性を有す
る金属含有シリケートを得ることが可能であるし、さら
に単独の金属含有シリケートであっても上記所要の固体
酸特性を有するものとなし得るときは、当該金属含有シ
リケートを単独にて担持母材として使用できることはい
うまでもない。
【００３６】−作用の詳細− 請求項１〜４の発明の構成により、排気ガス浄化用触媒
における金属含有シリケートは、酸度関数がＨｏ≦−
３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇと
なるように制御されているため、排気ガス中のＨＣの励
起を促す機能を有する酸点が当該金属含有シリケート上
に多数形成される。このような酸点の存在によってＨＣ
が励起されてラジカル化反応を生じ、さらに貴金属活性
種によって上記ＨＣのラジカル化が賦活されるので、当
該ＨＣはＮＯｘを強くアタックする。これにより、酸素
過剰雰囲気下においてＮＯｘは効率よくＮ2 とＯ2 とに
分解される。
における金属含有シリケートは、酸度関数がＨｏ≦−
３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇと
なるように制御されているため、排気ガス中のＨＣの励
起を促す機能を有する酸点が当該金属含有シリケート上
に多数形成される。このような酸点の存在によってＨＣ
が励起されてラジカル化反応を生じ、さらに貴金属活性
種によって上記ＨＣのラジカル化が賦活されるので、当
該ＨＣはＮＯｘを強くアタックする。これにより、酸素
過剰雰囲気下においてＮＯｘは効率よくＮ2 とＯ2 とに
分解される。
【００３７】また、活性種としてＰｔが担持されている
ときは、上記酸点において励起されて生ずるＨＣのラジ
カル化は上記Ｐｔによって強く賦活されるので、当該Ｈ
ＣはＮＯｘに対する強い攻撃種となる。
ときは、上記酸点において励起されて生ずるＨＣのラジ
カル化は上記Ｐｔによって強く賦活されるので、当該Ｈ
ＣはＮＯｘに対する強い攻撃種となる。
【００３８】特に、活性種として上記Ｐｔと共にＩｒ
が、例えばアルミノシリケートに担持されて触媒が構成
されている場合には、図１に模型的に示されるように、
アルミノシリケート１上にＰｔ２及びＩｒ３がそれぞれ
メタルの形で担持される状態となっている。そして、上
記アルミノシリケート１は、上記したような固体酸特性
に制御されていることによりアルミノシリケート上には
酸点４が形成されるようになっている。
が、例えばアルミノシリケートに担持されて触媒が構成
されている場合には、図１に模型的に示されるように、
アルミノシリケート１上にＰｔ２及びＩｒ３がそれぞれ
メタルの形で担持される状態となっている。そして、上
記アルミノシリケート１は、上記したような固体酸特性
に制御されていることによりアルミノシリケート上には
酸点４が形成されるようになっている。
【００３９】触媒に流入する排気ガス中のＨＣは先ず酸
点４と接触し、酸点４においてＨＣが励起されることに
よってラジカル化される。このステップでのＨＣのラジ
カル化は、Ｐｔ上でＨＣがＯ2 と反応し部分酸化されて
ラジカル化するのと同様の機構によるものと推定され
る。
点４と接触し、酸点４においてＨＣが励起されることに
よってラジカル化される。このステップでのＨＣのラジ
カル化は、Ｐｔ上でＨＣがＯ2 と反応し部分酸化されて
ラジカル化するのと同様の機構によるものと推定され
る。
【００４０】ＨＣは上記のように酸点４上でラジカル化
された後、さらにＰｔ２上で部分酸化が行われてラジカ
ル化が進むので、ＨＣは強い攻撃種に賦活される。
された後、さらにＰｔ２上で部分酸化が行われてラジカ
ル化が進むので、ＨＣは強い攻撃種に賦活される。
【００４１】一方、メタルの形のＩｒ３の表面にはＮＯ
ｘが吸着されており、この状態のＮＯｘに対し上記強い
攻撃種となったＨＣがアタックすることになるので、酸
素過剰雰囲気下においてＮＯｘはＮ2 とＯ2 とに効率よ
く分解される。
ｘが吸着されており、この状態のＮＯｘに対し上記強い
攻撃種となったＨＣがアタックすることになるので、酸
素過剰雰囲気下においてＮＯｘはＮ2 とＯ2 とに効率よ
く分解される。
【００４２】また、アルミノシリケートはＡｌが一定レ
ベルで含有されているので、Ａｌにおいて発生する酸も
一定の量が確保され、当該酸は上記ＨＣのラジカル化を
支援している。
ベルで含有されているので、Ａｌにおいて発生する酸も
一定の量が確保され、当該酸は上記ＨＣのラジカル化を
支援している。
【００４３】また、カチオン種がＮａ型である金属含有
シリケートが含まれるときであっても、Ｎａの含有量が
規制されることにより、上記担持母材としての金属含有
シリケート上に形成された個々の酸点における各酸点強
度の低下は防止され、結果的にＮＯｘ浄化特性が低下す
るようなことはない。
シリケートが含まれるときであっても、Ｎａの含有量が
規制されることにより、上記担持母材としての金属含有
シリケート上に形成された個々の酸点における各酸点強
度の低下は防止され、結果的にＮＯｘ浄化特性が低下す
るようなことはない。
【００４４】さらに、上記金属含有シリケートにおける
固体酸特性の制御は、同時に金属含有シリケート構造の
熱的安定性を向上させるので触媒の耐熱性は向上する。
固体酸特性の制御は、同時に金属含有シリケート構造の
熱的安定性を向上させるので触媒の耐熱性は向上する。
【００４５】請求項５及び６の発明の構成により、金属
含有シリケートに貴金属活性種が担持されてなる触媒に
対して添加されるバインダーの酸特性は、酸度関数Ｈｏ
≦−３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／
ｇとなるように制御されているため、上記金属含有シリ
ケートの粒子間及び粒子表面は所要の固体酸特性に保持
されるようになる。これにより、当該所要の固体酸特性
を有する部分には酸点が形成され、その酸点においてＨ
Ｃは励起されてラジカル化反応を生じ、さらに貴金属活
性種によって上記ＨＣのラジカル化が賦活されるので、
当該ＨＣはＮＯｘを強くアタックする。したがって、酸
素過剰雰囲気下においてＮＯｘはＮ2 とＯ2 とに効率よ
く分解される。
含有シリケートに貴金属活性種が担持されてなる触媒に
対して添加されるバインダーの酸特性は、酸度関数Ｈｏ
≦−３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／
ｇとなるように制御されているため、上記金属含有シリ
ケートの粒子間及び粒子表面は所要の固体酸特性に保持
されるようになる。これにより、当該所要の固体酸特性
を有する部分には酸点が形成され、その酸点においてＨ
Ｃは励起されてラジカル化反応を生じ、さらに貴金属活
性種によって上記ＨＣのラジカル化が賦活されるので、
当該ＨＣはＮＯｘを強くアタックする。したがって、酸
素過剰雰囲気下においてＮＯｘはＮ2 とＯ2 とに効率よ
く分解される。
【００４６】特に、予め酸度関数Ｈｏ≦−３．０領域の
酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇとなるような固
体酸度関数に制御された金属含有シリケートに貴金属活
性種が担持されてなる触媒に対し、酸度関数Ｈｏ≦−
３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇと
なるような固体酸度関数に制御されたバインダーが添加
されるときは、上記金属含有シリケート粒子の表面及び
細孔内はもとより各粒子間に至るまで所要の固体酸特性
に保持されるので、当該固体酸特性を有する範囲は拡大
され酸点はより多く形成されるようになる。これらの酸
点によってＨＣは強く励起されて活発なラジカル化反応
を生じさらに貴金属活性種によって上記ＨＣのラジカル
化が賦活されるので、当該ＨＣは強力な攻撃種となって
ＮＯｘをアタックする。これにより、酸素過剰雰囲気下
における優れたＮＯｘ分解特性が得られる。
酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇとなるような固
体酸度関数に制御された金属含有シリケートに貴金属活
性種が担持されてなる触媒に対し、酸度関数Ｈｏ≦−
３．０領域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇと
なるような固体酸度関数に制御されたバインダーが添加
されるときは、上記金属含有シリケート粒子の表面及び
細孔内はもとより各粒子間に至るまで所要の固体酸特性
に保持されるので、当該固体酸特性を有する範囲は拡大
され酸点はより多く形成されるようになる。これらの酸
点によってＨＣは強く励起されて活発なラジカル化反応
を生じさらに貴金属活性種によって上記ＨＣのラジカル
化が賦活されるので、当該ＨＣは強力な攻撃種となって
ＮＯｘをアタックする。これにより、酸素過剰雰囲気下
における優れたＮＯｘ分解特性が得られる。
【００４７】
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。
【００４８】 第１の実施例 この第１の実施例は、ケイバン比又はカチオン種（Ｎａ
型及びＨ型）が互いに異なる複数の金属含有シリケート
のブレンドによって所要の固体酸特性となるように制御
された金属含有シリケート、及び単独で所要の固体酸特
性を有する金属含有シリケートのうちのいずれかに、貴
金属活性種を担持させることによって得られる触媒につ
いてのものである。
型及びＨ型）が互いに異なる複数の金属含有シリケート
のブレンドによって所要の固体酸特性となるように制御
された金属含有シリケート、及び単独で所要の固体酸特
性を有する金属含有シリケートのうちのいずれかに、貴
金属活性種を担持させることによって得られる触媒につ
いてのものである。
【００４９】 −ＰｔとＩｒとが活性種として担持されてなる触媒− ＜実施例１＞ケイバン比３０のＨ型金属含有シリケート
（Ｈ／ＺＳＭ−５）とケイバン比２００のＨ型金属含有
シリケート（Ｈ／ＺＳＭ−５）とを重量比で０．１５：
０．８５となるようにそれぞれ秤量し、両者をエタノー
ル中で１時間撹拌し混合した後、１６０℃で乾燥し、ブ
レンドされてなる金属含有シリケートを調製した。
（Ｈ／ＺＳＭ−５）とケイバン比２００のＨ型金属含有
シリケート（Ｈ／ＺＳＭ−５）とを重量比で０．１５：
０．８５となるようにそれぞれ秤量し、両者をエタノー
ル中で１時間撹拌し混合した後、１６０℃で乾燥し、ブ
レンドされてなる金属含有シリケートを調製した。
【００５０】次に、二価白金アンミン結晶及び三塩化イ
リジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒとの担持
合計量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるようにそれ
ぞれ秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエタノール
とからなる溶液に加え充分に分散させた。この分散溶液
を上記ブレンドされてなる金属含有シリケートに加え、
室温で充分撹拌した後蒸発乾固させた。そして、１５０
〜２００℃で充分乾燥させ、Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シ
リケート触媒を調製した。
リジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒとの担持
合計量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるようにそれ
ぞれ秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエタノール
とからなる溶液に加え充分に分散させた。この分散溶液
を上記ブレンドされてなる金属含有シリケートに加え、
室温で充分撹拌した後蒸発乾固させた。そして、１５０
〜２００℃で充分乾燥させ、Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シ
リケート触媒を調製した。
【００５１】このＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触
媒に、バインダーとしての水和アルミナを２０重量％添
加した後、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリ
ーを作成した。このスラリーにコージェライト製ハニカ
ム担体（１平方インチ当り４００セル）を浸漬し、余分
なスラリーをエアブローで吹き飛ばし、乾燥後、大気中
で５００℃×２時間焼成し排気ガス浄化用触媒装置を得
た。尚、上記ハニカム担体への触媒担持量は担体重量の
３０重量％となるようにウオッシュコートした。
媒に、バインダーとしての水和アルミナを２０重量％添
加した後、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリ
ーを作成した。このスラリーにコージェライト製ハニカ
ム担体（１平方インチ当り４００セル）を浸漬し、余分
なスラリーをエアブローで吹き飛ばし、乾燥後、大気中
で５００℃×２時間焼成し排気ガス浄化用触媒装置を得
た。尚、上記ハニカム担体への触媒担持量は担体重量の
３０重量％となるようにウオッシュコートした。
【００５２】＜実施例２＞上記実施例１におけるケイバ
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比１４４
のＨ／ＺＳＭ−５を用い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ
−５とケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５とを重量比で
０．３５：０．６５となるようにそれぞれ秤量し、両者
をエタノール中で１時間撹拌し混合した後１６０℃で乾
燥し、ブレンドされてなる金属含有シリケートを調製し
た。当該金属含有シリケートの調製以外は上記実施例１
と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比１４４
のＨ／ＺＳＭ−５を用い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ
−５とケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５とを重量比で
０．３５：０．６５となるようにそれぞれ秤量し、両者
をエタノール中で１時間撹拌し混合した後１６０℃で乾
燥し、ブレンドされてなる金属含有シリケートを調製し
た。当該金属含有シリケートの調製以外は上記実施例１
と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５３】＜実施例３＞上記実施例１におけるケイバ
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比２００
のＮａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を用
い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５とケイバン比２０
０のＮａ／ＺＳＭ−５とを重量比で０．２５：０．７５
となるように秤量し、両者をエタノール中で１時間撹拌
し混合した後１６０℃で乾燥し、ブレンドされてなる金
属含有シリケートを調製した。当該金属含有シリケート
の調製以外は上記実施例１と同様にして排気ガス浄化用
触媒装置を得た。
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比２００
のＮａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を用
い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５とケイバン比２０
０のＮａ／ＺＳＭ−５とを重量比で０．２５：０．７５
となるように秤量し、両者をエタノール中で１時間撹拌
し混合した後１６０℃で乾燥し、ブレンドされてなる金
属含有シリケートを調製した。当該金属含有シリケート
の調製以外は上記実施例１と同様にして排気ガス浄化用
触媒装置を得た。
【００５４】＜実施例４＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
３０のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実施
例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
３０のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実施
例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５５】＜実施例５＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
１４４のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
１４４のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５６】＜実施例６＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
２００のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
２００のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５７】＜比較例１＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
３０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
３０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５８】＜比較例２＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
７０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
７０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記実
施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００５９】＜比較例３＞上記実施例１におけるブレン
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
２００のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記
実施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ドされてなる金属含有シリケートに代えて、ケイバン比
２００のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外は上記
実施例１と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００６０】 −Ｐｔのみが活性種として担持されてなる触媒− ＜実施例７＞上記実施例１におけるものと同様のブレン
ドされてなる金属含有シリケートを調製した。
ドされてなる金属含有シリケートを調製した。
【００６１】次に、二価白金アンミン結晶を、Ｐｔ担持
量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるように秤量し
た。この秤量体をイオン交換水に溶かした後この水溶液
を上記ブレンドされてなる金属含有シリケートに加え、
室温で充分撹拌した後蒸発乾固させた。そして、１５０
〜２００℃で充分乾燥させＰｔ担持金属含有シリケート
触媒を調製した。
量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるように秤量し
た。この秤量体をイオン交換水に溶かした後この水溶液
を上記ブレンドされてなる金属含有シリケートに加え、
室温で充分撹拌した後蒸発乾固させた。そして、１５０
〜２００℃で充分乾燥させＰｔ担持金属含有シリケート
触媒を調製した。
【００６２】このＰｔ担持金属含有シリケート触媒に、
バインダーとしての水和アルミナを２０重量％添加した
後、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリーを作
成した。このスラリーを使用し、以後は上記実施例１と
同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
バインダーとしての水和アルミナを２０重量％添加した
後、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリーを作
成した。このスラリーを使用し、以後は上記実施例１と
同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００６３】＜実施例８＞上記実施例１におけるケイバ
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比１４４
のＨ／ＺＳＭ−５を用い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ
−５とケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５とを重量比で
０．３５：０．６５となるようにそれぞれ秤量し、両者
をエタノール中で１時間撹拌し混合した後１６０℃で乾
燥し、ブレンドされてなる金属含有シリケートを調製し
た。当該金属含有シリケートを使用すること以外は、上
記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得
た。
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比１４４
のＨ／ＺＳＭ−５を用い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ
−５とケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５とを重量比で
０．３５：０．６５となるようにそれぞれ秤量し、両者
をエタノール中で１時間撹拌し混合した後１６０℃で乾
燥し、ブレンドされてなる金属含有シリケートを調製し
た。当該金属含有シリケートを使用すること以外は、上
記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得
た。
【００６４】＜実施例９＞上記実施例１におけるケイバ
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比２００
のＮａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を用
い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５とケイバン比２０
０のＮａ／ＺＳＭ−５とを重量比で０．２５：０．７５
となるように秤量し、両者をエタノール中で１時間撹拌
し混合した後１６０℃で乾燥し、ブレンドされてなる金
属含有シリケートを調製した。当該金属含有シリケート
を使用すること以外は、上記実施例７と同様にして排気
ガス浄化用触媒装置を得た。
ン比２００のＨ／ＺＳＭ−５に代えてケイバン比２００
のＮａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を用
い、ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５とケイバン比２０
０のＮａ／ＺＳＭ−５とを重量比で０．２５：０．７５
となるように秤量し、両者をエタノール中で１時間撹拌
し混合した後１６０℃で乾燥し、ブレンドされてなる金
属含有シリケートを調製した。当該金属含有シリケート
を使用すること以外は、上記実施例７と同様にして排気
ガス浄化用触媒装置を得た。
【００６５】＜実施例１０＞金属含有シリケートとして
ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外
は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒装置
を得た。
ケイバン比３０のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用する以外
は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒装置
を得た。
【００６６】＜実施例１１＞金属含有シリケートとして
ケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
ケイバン比１４４のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
【００６７】＜実施例１２＞金属含有シリケートとして
ケイバン比２００のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
ケイバン比２００のＨ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
【００６８】＜比較例４＞金属含有シリケートとしてケ
イバン比３０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用すること
以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒
装置を得た。
イバン比３０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用すること
以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒
装置を得た。
【００６９】＜比較例５＞金属含有シリケートとしてケ
イバン比７０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用すること
以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒
装置を得た。
イバン比７０のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用すること
以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触媒
装置を得た。
【００７０】＜比較例６＞金属含有シリケートとしてケ
イバン比２００のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
イバン比２００のＮａ／ＺＳＭ−５を単独に使用するこ
と以外は、上記実施例７と同様にして排気ガス浄化用触
媒装置を得た。
【００７１】−ゼオライト以外の金属含有シリケート母
材からなる触媒− ＜実施例１３＞活性種担持母材として、Ｓｉ／Ａｌ＝５
０，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイオン交換Ｍｎ含
有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／（Ａｌ＋Ｍｎ））
を使用した。
材からなる触媒− ＜実施例１３＞活性種担持母材として、Ｓｉ／Ａｌ＝５
０，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイオン交換Ｍｎ含
有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／（Ａｌ＋Ｍｎ））
を使用した。
【００７２】当該金属含有シリケートにＰｔ−Ｉｒを担
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００７３】＜実施例１４＞活性種担持母材として、Ｓ
ｉ／Ａｌ＝７０，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイオ
ン交換Ｍｎ含有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／（Ａ
ｌ＋Ｍｎ））を使用した。
ｉ／Ａｌ＝７０，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイオ
ン交換Ｍｎ含有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／（Ａ
ｌ＋Ｍｎ））を使用した。
【００７４】当該金属含有シリケートにＰｔ−Ｉｒを担
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００７５】＜実施例１５＞活性種担持母材として、Ｓ
ｉ／Ａｌ＝１００，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイ
オン交換Ｍｎ含有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／
（Ａｌ＋Ｍｎ））を使用した。
ｉ／Ａｌ＝１００，Ｓｉ／Ｍｎ＝９０００のプロトンイ
オン交換Ｍｎ含有アルミノシリケート（Ｈ+ −Ｓｉ／
（Ａｌ＋Ｍｎ））を使用した。
【００７６】当該金属含有シリケートにＰｔ−Ｉｒを担
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
持させる操作以後は上記実施例１と同様にして、Ｐｔ−
Ｉｒ担持Ｈ型Ｍｎ含有アルミノシリケート触媒を調製
し、当該触媒をハニカム担体にウオッシュコートするこ
とによって、排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００７７】 −各触媒における母材の固体酸特性等の測定− 上記実施例１〜６（実施例７〜１２も同じ）及び比較例
１〜３（比較例４〜６も同じ）においてそれぞれ使用さ
れているブレンドされてなる金属含有シリケート及び単
独の金属含有シリケートについて、酸度関数と酸量とに
よって示される各固体酸特性と各Ａｌ含有量及びＮａ含
有量とをそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
１〜３（比較例４〜６も同じ）においてそれぞれ使用さ
れているブレンドされてなる金属含有シリケート及び単
独の金属含有シリケートについて、酸度関数と酸量とに
よって示される各固体酸特性と各Ａｌ含有量及びＮａ含
有量とをそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００７８】また、上記実施例１３〜１５において使用
されているＨ型Ｍｎ含有アルミノシリケートの各固体酸
特性と各Ａｌ含有量及びＮａ含有量とをそれぞれ測定
し、その結果を表２に示した。
されているＨ型Ｍｎ含有アルミノシリケートの各固体酸
特性と各Ａｌ含有量及びＮａ含有量とをそれぞれ測定
し、その結果を表２に示した。
【００７９】尚、固体酸特性の測定は、ハメット指示薬
を用いる酸度関数と酸量との測定法、いわゆるＪｏｈｎ
ｓｏｎ法により測定し、また、Ａｌ及びＮａの各含有量
は組成分析によって測定したものである。
を用いる酸度関数と酸量との測定法、いわゆるＪｏｈｎ
ｓｏｎ法により測定し、また、Ａｌ及びＮａの各含有量
は組成分析によって測定したものである。
【００８０】
【表１】
【００８１】
【表２】
【００８２】 −各触媒装置におけるＮＯｘ浄化率の測定− 次に、上記実施例１〜１５及び比較例１〜６の各触媒装
置におけるフレッシュ状態及び大気下での加熱後の各最
高ＮＯｘ浄化率とフレッシュ状態時に対する加熱後の最
高ＮＯｘ浄化率の劣化率とをそれぞれ測定した。
置におけるフレッシュ状態及び大気下での加熱後の各最
高ＮＯｘ浄化率とフレッシュ状態時に対する加熱後の最
高ＮＯｘ浄化率の劣化率とをそれぞれ測定した。
【００８３】上記測定は、常圧固定床流通式反応装置に
より、Ａ／Ｆ＝２２のリーンバーン条件の排気ガスにほ
ぼ相当するモデルガスを使用して行った。尚、上記モデ
ルガスの組成はＮＯｘ：２０００ｐｐｍ，ＨＣ：５５０
０ｐｐｍＣ，Ｏ2 ：８％，Ｈ2 ：６５０ｐｐｍ，ＣＯ：
０．２％，ＣＯ2 ：１０％，Ｎ2 ：バランスとし、また
ＳＶ＝５５０００ｈ-1とした。
より、Ａ／Ｆ＝２２のリーンバーン条件の排気ガスにほ
ぼ相当するモデルガスを使用して行った。尚、上記モデ
ルガスの組成はＮＯｘ：２０００ｐｐｍ，ＨＣ：５５０
０ｐｐｍＣ，Ｏ2 ：８％，Ｈ2 ：６５０ｐｐｍ，ＣＯ：
０．２％，ＣＯ2 ：１０％，Ｎ2 ：バランスとし、また
ＳＶ＝５５０００ｈ-1とした。
【００８４】先ず、フレッシュ状態時のＮＯｘ浄化率を
上記方法により測定し、当該測定後の触媒を大気下で８
００℃×８時間加熱し、加熱後のものについても上記方
法によりＮＯｘ浄化率を測定した。
上記方法により測定し、当該測定後の触媒を大気下で８
００℃×８時間加熱し、加熱後のものについても上記方
法によりＮＯｘ浄化率を測定した。
【００８５】上記実施例１〜１５及び比較例１〜６の各
触媒における各測定結果を表３に示した。
触媒における各測定結果を表３に示した。
【００８６】
【表３】
【００８７】−ＮＯｘ浄化活性の評価− 上記表１及び２に示される各固体酸特性と各Ａｌ含有量
及びＮａ含有量との測定結果並びに表３に示される各Ｎ
Ｏｘ浄化率及び加熱後のＮＯｘ浄化率の劣化率の測定結
果に基づいて、上記実施例１〜１５及び比較例１〜６の
各触媒装置のＮＯｘ浄化特性及び耐熱性を評価すると、
実施例１〜１５の各触媒装置のほとんどのものはフレッ
シュ状態時の活性が高く、加熱後も有効なＮＯｘ浄化特
性が確保されていることが分かる。
及びＮａ含有量との測定結果並びに表３に示される各Ｎ
Ｏｘ浄化率及び加熱後のＮＯｘ浄化率の劣化率の測定結
果に基づいて、上記実施例１〜１５及び比較例１〜６の
各触媒装置のＮＯｘ浄化特性及び耐熱性を評価すると、
実施例１〜１５の各触媒装置のほとんどのものはフレッ
シュ状態時の活性が高く、加熱後も有効なＮＯｘ浄化特
性が確保されていることが分かる。
【００８８】これら各実施例の触媒装置のなかでも、互
いに異なる性状を有する複数の金属含有シリケートが適
切にブレンドされることによって上記固体酸特性となる
ように制御された金属含有シリケート、及び金属含有シ
リケートの骨格を形成する金属としてＡｌと共に他の金
属が含有されることによって上記固体酸特性となってい
る金属含有シリケートに、貴金属活性種がそれぞれ担持
されてなる態様のものは、優れたＮＯｘ浄化特性を有す
ると共に耐熱性が向上しており、浄化性能と耐熱性とが
両立していることは明らかである。
いに異なる性状を有する複数の金属含有シリケートが適
切にブレンドされることによって上記固体酸特性となる
ように制御された金属含有シリケート、及び金属含有シ
リケートの骨格を形成する金属としてＡｌと共に他の金
属が含有されることによって上記固体酸特性となってい
る金属含有シリケートに、貴金属活性種がそれぞれ担持
されてなる態様のものは、優れたＮＯｘ浄化特性を有す
ると共に耐熱性が向上しており、浄化性能と耐熱性とが
両立していることは明らかである。
【００８９】特に、上記固体酸特性を有すると共にＡｌ
含有量が０．４〜１．８重量％、Ｎａ含有量が０．０１
〜０．０５重量％の範囲に規定された金属含有シリケー
トが用いられている場合及び上記固体酸特性を有する金
属含有シリケートに貴金属活性種としてＰｔ−Ｉｒ系貴
金属が担持されている場合には、上記浄化性能と耐熱性
との両立は一層顕著になっている。
含有量が０．４〜１．８重量％、Ｎａ含有量が０．０１
〜０．０５重量％の範囲に規定された金属含有シリケー
トが用いられている場合及び上記固体酸特性を有する金
属含有シリケートに貴金属活性種としてＰｔ−Ｉｒ系貴
金属が担持されている場合には、上記浄化性能と耐熱性
との両立は一層顕著になっている。
【００９０】 第２の実施例 この第２の実施例は、金属含有シリケートに貴金属活性
種が担持されてなる触媒を、バインダーの添加によって
触媒担体にウオッシュコートするに際し、上記バインダ
ーの酸特性を制御することによって、触媒上にＨＣが励
起される酸点が形成されるようにし、これにより、ＮＯ
ｘ浄化率の向上を図るものである。
種が担持されてなる触媒を、バインダーの添加によって
触媒担体にウオッシュコートするに際し、上記バインダ
ーの酸特性を制御することによって、触媒上にＨＣが励
起される酸点が形成されるようにし、これにより、ＮＯ
ｘ浄化率の向上を図るものである。
【００９１】−Ｐｔ及びＩｒを包含する貴金属が担持さ
れてなる触媒− ＜実施例１６＞二価白金アンミン結晶及び三塩化イリジ
ウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒとの担持合計
量が触媒容量１リットル当り６ｇとなるようにそれぞれ
秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエタノールとか
らなる溶液に加え充分に分散させた後、活性種担持母材
としてのケイバン比１４４のＨ型金属含有シリケート
（Ｈ／ＺＳＭ−５）を加え、蒸発乾固させてＰｔ−Ｉｒ
担持金属含有シリケート触媒を調製した。
れてなる触媒− ＜実施例１６＞二価白金アンミン結晶及び三塩化イリジ
ウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒとの担持合計
量が触媒容量１リットル当り６ｇとなるようにそれぞれ
秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエタノールとか
らなる溶液に加え充分に分散させた後、活性種担持母材
としてのケイバン比１４４のＨ型金属含有シリケート
（Ｈ／ＺＳＭ−５）を加え、蒸発乾固させてＰｔ−Ｉｒ
担持金属含有シリケート触媒を調製した。
【００９２】このＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触
媒に、水和アルミナとシリカゾルとを下記のような比率
で混合してなるバインダーを２０重量％添加した後、適
量の水を加えてウオッシュコート用スラリーを作成し、
このスラリーをコージェライト製ハニカム担体にウオッ
シュコートすることによって排気ガス浄化用触媒装置を
得た。
媒に、水和アルミナとシリカゾルとを下記のような比率
で混合してなるバインダーを２０重量％添加した後、適
量の水を加えてウオッシュコート用スラリーを作成し、
このスラリーをコージェライト製ハニカム担体にウオッ
シュコートすることによって排気ガス浄化用触媒装置を
得た。
【００９３】上記ウオッシュコート用スラリーを作成す
るための、触媒に対するバインダーの添加において、ア
ルミナ系バインダー（水和アルミナ）を添加すると混合
後のスラリーのｐＨは酸側に移り、シリカ系バインダー
（シリカゾル）を添加するとスラリーのｐＨはアルカリ
側に移ることが確認されている。
るための、触媒に対するバインダーの添加において、ア
ルミナ系バインダー（水和アルミナ）を添加すると混合
後のスラリーのｐＨは酸側に移り、シリカ系バインダー
（シリカゾル）を添加するとスラリーのｐＨはアルカリ
側に移ることが確認されている。
【００９４】そこで、この実施例１６では上記バインダ
ーの組成を、アルミナ系バインダーとシリカ系バインダ
ーとが重量比で２：１となるようにし、このバインダー
を用いてウオッシュコート用スラリーを作成した。
ーの組成を、アルミナ系バインダーとシリカ系バインダ
ーとが重量比で２：１となるようにし、このバインダー
を用いてウオッシュコート用スラリーを作成した。
【００９５】これにより、この実施例１６におけるＰｔ
−Ｉｒ担持金属含有シリケートにバインダーが添加され
た、いわゆるウオッシュコート用スラリーのｐＨは、上
記触媒自体のｐＨ（バインダー添加前の触媒をイオン交
換水に加えたときの溶液のｐＨで、その値は５．２であ
った）にほぼ等しい５．３であった。
−Ｉｒ担持金属含有シリケートにバインダーが添加され
た、いわゆるウオッシュコート用スラリーのｐＨは、上
記触媒自体のｐＨ（バインダー添加前の触媒をイオン交
換水に加えたときの溶液のｐＨで、その値は５．２であ
った）にほぼ等しい５．３であった。
【００９６】＜実施例１７＞二価白金アンミン結晶及び
三塩化イリジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒ
との担持合計量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるよ
うにそれぞれ秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエ
タノールとからなる溶液中にて充分に分散させた後、当
該分散溶液に活性種担持母材としてのケイバン比３０の
Ｎａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を加
え、蒸発乾固させてＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート
触媒を調製した。
三塩化イリジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ＝３：１でＰｔとＩｒ
との担持合計量が触媒容量１リットル当り３ｇとなるよ
うにそれぞれ秤量した。各秤量体を、イオン交換水とエ
タノールとからなる溶液中にて充分に分散させた後、当
該分散溶液に活性種担持母材としてのケイバン比３０の
Ｎａ型金属含有シリケート（Ｎａ／ＺＳＭ−５）を加
え、蒸発乾固させてＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート
触媒を調製した。
【００９７】一方、アルミナ系バインダーとシリカ系バ
インダとが、重量比で５：３となる組成のバインダーを
作成した。
インダとが、重量比で５：３となる組成のバインダーを
作成した。
【００９８】このバインダーと上記Ｐｔ−Ｉｒ担持金属
含有シリケート触媒とを混合し、適量の水を加えてウオ
ッシュコート用スラリーとなし、以後は上記実施例１６
と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
含有シリケート触媒とを混合し、適量の水を加えてウオ
ッシュコート用スラリーとなし、以後は上記実施例１６
と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【００９９】この実施例１７における、上記ウオッシュ
コート用スラリーのｐＨは、上記触媒自体のｐＨにほぼ
等しい５．８であった。
コート用スラリーのｐＨは、上記触媒自体のｐＨにほぼ
等しい５．８であった。
【０１００】＜実施例１８＞二価白金アンミン結晶，三
塩化イリジウム及び硝酸ロジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ：Ｒｈ
＝３０：１０：１でＰｔとＩｒとＲｈとの担持合計量が
触媒容量１リットル当り６ｇとなるようにそれぞれ秤量
した。各秤量体をイオン交換水とエタノールとからなる
溶液中にて充分に分散させた後、当該分散溶液に活性種
担持母材としてのケイバン比１４４のＨ型金属含有シリ
ケート（Ｈ／ＺＳＭ−５）を加え、蒸発乾固させてＰｔ
−Ｉｒ−Ｒｈ担持金属含有シリケート触媒を調製した。
塩化イリジウム及び硝酸ロジウムを、Ｐｔ：Ｉｒ：Ｒｈ
＝３０：１０：１でＰｔとＩｒとＲｈとの担持合計量が
触媒容量１リットル当り６ｇとなるようにそれぞれ秤量
した。各秤量体をイオン交換水とエタノールとからなる
溶液中にて充分に分散させた後、当該分散溶液に活性種
担持母材としてのケイバン比１４４のＨ型金属含有シリ
ケート（Ｈ／ＺＳＭ−５）を加え、蒸発乾固させてＰｔ
−Ｉｒ−Ｒｈ担持金属含有シリケート触媒を調製した。
【０１０１】一方、アルミナ系バインダーとシリカ系バ
インダーとが重量比で１：１となる組成のバインダーを
作成した。
インダーとが重量比で１：１となる組成のバインダーを
作成した。
【０１０２】このバインダーと上記Ｐｔ−Ｉｒ−Ｒｈ担
持金属含有シリケート触媒とを混合し、適量の水を加え
てウオッシュコート用スラリーとなし、以後は上記実施
例１６と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
持金属含有シリケート触媒とを混合し、適量の水を加え
てウオッシュコート用スラリーとなし、以後は上記実施
例１６と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１０３】この実施例１８における、上記ウオッシュ
コート用スラリーのｐＨは、上記触媒自体のｐＨにほぼ
等しい４．６であった。
コート用スラリーのｐＨは、上記触媒自体のｐＨにほぼ
等しい４．６であった。
【０１０４】＜比較例７＞上記実施例１６におけるバイ
ンダーとして、アルミナ系バインダー（水和アルミナ）
のみからなるものを使用すること以外は、上記実施例１
６と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ンダーとして、アルミナ系バインダー（水和アルミナ）
のみからなるものを使用すること以外は、上記実施例１
６と同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１０５】尚、この比較例７におけるウオッシュコー
ト用スラリーのｐＨは４．０であった。
ト用スラリーのｐＨは４．０であった。
【０１０６】＜比較例８＞上記実施例１６におけるバイ
ンダーとして、シリカ系バインダー（シリカゾル）のみ
からなるものを使用すること以外は、上記実施例１６と
同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
ンダーとして、シリカ系バインダー（シリカゾル）のみ
からなるものを使用すること以外は、上記実施例１６と
同様にして排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１０７】尚、この比較例８におけるウオッシュコー
ト用スラリーのｐＨは６．４であった。
ト用スラリーのｐＨは６．４であった。
【０１０８】＜比較例９＞上記実施例１７におけるバイ
ンダーとして、アルミナ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１７と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
ンダーとして、アルミナ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１７と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１０９】尚、この比較例９におけるウオッシュコー
ト用スラリーのｐＨは４．２であった。
ト用スラリーのｐＨは４．２であった。
【０１１０】＜比較例１０＞上記実施例１７におけるバ
インダーとして、シリカ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１７と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
インダーとして、シリカ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１７と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１１１】尚、この比較例１０におけるウオッシュコ
ート用スラリーのｐＨは６．７であった。
ート用スラリーのｐＨは６．７であった。
【０１１２】＜比較例１１＞上記実施例１８におけるバ
インダーとして、アルミナ系バインダーのみからなるも
のを使用すること以外は、上記実施例１８と同様にして
排気ガス浄化用触媒装置を得た。
インダーとして、アルミナ系バインダーのみからなるも
のを使用すること以外は、上記実施例１８と同様にして
排気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１１３】尚、この比較例１１におけるウオッシュコ
ート用スラリーのｐＨは４．０であった。
ート用スラリーのｐＨは４．０であった。
【０１１４】＜比較例１２＞上記実施例１８におけるバ
インダーとして、シリカ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１８と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
インダーとして、シリカ系バインダーのみからなるもの
を使用すること以外は、上記実施例１８と同様にして排
気ガス浄化用触媒装置を得た。
【０１１５】尚、この比較例１２におけるウオッシュコ
ート用スラリーのｐＨは５．１であった。
ート用スラリーのｐＨは５．１であった。
【０１１６】 −各触媒装置におけるバインダーの固体酸特性の評価− 上記実施例１６〜１８及び比較例７〜１２の各触媒装置
における、活性種担持母材としての金属含有シリケート
の粒子間及び粒子表面に存在するバインダーの固体酸特
性を評価した。これらの評価は、ハメット指示薬を用い
る酸度関数及び当該酸度関数領域の酸量の測定方法、い
わゆるＪｏｈｏｎｓｏｎ法により測定し、その測定結果
を基準とした。
における、活性種担持母材としての金属含有シリケート
の粒子間及び粒子表面に存在するバインダーの固体酸特
性を評価した。これらの評価は、ハメット指示薬を用い
る酸度関数及び当該酸度関数領域の酸量の測定方法、い
わゆるＪｏｈｏｎｓｏｎ法により測定し、その測定結果
を基準とした。
【０１１７】上記評価によれば、上記実施例１６〜１８
の各触媒装置においては、各Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シ
リケート及びＰｔ−Ｉｒ−Ｒｈ担持金属含有シリケート
にそれぞれ添加されるバインダーの固体酸特性は、いず
れも酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量は０．０
４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇの範囲内にあるものであっ
た。
の各触媒装置においては、各Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シ
リケート及びＰｔ−Ｉｒ−Ｒｈ担持金属含有シリケート
にそれぞれ添加されるバインダーの固体酸特性は、いず
れも酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量は０．０
４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇの範囲内にあるものであっ
た。
【０１１８】また、上記実施例１６，１７及び１８にそ
れぞれ対応し、これらのバインダーのｐＨより低いｐＨ
を示す比較例７，９及び１１の触媒装置各々のバインダ
ーは、上記Ｈｏ≦−３．０領域の酸量は０．５５ｍｍｏ
ｌ／ｇを上まわっており、上記各実施例１６，１７及び
１８におけるバインダーのｐＨよりも高いｐＨを示す比
較例８，１０及び１２の触媒装置各々のバインダーは、
酸度関数Ｈｏが−３．０より弱い（プラス側に移る）か
或いは上記Ｈｏ≦−３．０領域の酸量が０．０４ｍｍｏ
ｌ／ｇに満たないものであった。
れぞれ対応し、これらのバインダーのｐＨより低いｐＨ
を示す比較例７，９及び１１の触媒装置各々のバインダ
ーは、上記Ｈｏ≦−３．０領域の酸量は０．５５ｍｍｏ
ｌ／ｇを上まわっており、上記各実施例１６，１７及び
１８におけるバインダーのｐＨよりも高いｐＨを示す比
較例８，１０及び１２の触媒装置各々のバインダーは、
酸度関数Ｈｏが−３．０より弱い（プラス側に移る）か
或いは上記Ｈｏ≦−３．０領域の酸量が０．０４ｍｍｏ
ｌ／ｇに満たないものであった。
【０１１９】 −各触媒装置におけるＮＯｘ浄化率の測定− 次に、上記実施例１６〜１８及び比較例７〜１２の各触
媒装置におけるフレッシュ状態時及び大気下での加熱後
の各最高ＮＯｘ浄化率と、一部についてはその発現温度
とを測定した。
媒装置におけるフレッシュ状態時及び大気下での加熱後
の各最高ＮＯｘ浄化率と、一部についてはその発現温度
とを測定した。
【０１２０】この測定は、上記実施例１〜１５及び比較
例１〜６の各触媒装置について行ったＮＯｘ浄化率の測
定と同様の方法により行った。
例１〜６の各触媒装置について行ったＮＯｘ浄化率の測
定と同様の方法により行った。
【０１２１】上記実施例１６〜１８及び比較例７〜１２
の各触媒装置における各測定結果を表４に示した。
の各触媒装置における各測定結果を表４に示した。
【０１２２】
【表４】
【０１２３】上記表４に示される各ＮＯｘ浄化率の測定
結果に基づいて各触媒装置のＮＯｘ浄化特性を評価する
と、実施例１６〜１８の各触媒装置は、優れたＮＯｘ浄
化性能を有しフレッシュ状態時の活性が高く、加熱後も
実用的な活性が確保されていて耐熱性が向上しているこ
とが明らかである。
結果に基づいて各触媒装置のＮＯｘ浄化特性を評価する
と、実施例１６〜１８の各触媒装置は、優れたＮＯｘ浄
化性能を有しフレッシュ状態時の活性が高く、加熱後も
実用的な活性が確保されていて耐熱性が向上しているこ
とが明らかである。
【０１２４】 第３の実施例 この第３の実施例は、先ず、固体酸特性を所要の値とな
るように制御した金属含有シリケートを得て、これに貴
金属活性種を担持させて触媒を調製し、さらに、このよ
うな触媒が触媒担体にウオッシュコートされるときに用
いられるバインダーの固体酸特性の制御によって、上記
触媒からなる触媒装置におけるＮＯｘ浄化特性の向上と
耐熱性の向上との両立を確保しようとするものである。
るように制御した金属含有シリケートを得て、これに貴
金属活性種を担持させて触媒を調製し、さらに、このよ
うな触媒が触媒担体にウオッシュコートされるときに用
いられるバインダーの固体酸特性の制御によって、上記
触媒からなる触媒装置におけるＮＯｘ浄化特性の向上と
耐熱性の向上との両立を確保しようとするものである。
【０１２５】＜実施例１９＞上記実施例１と同様にし
て、ブレンドされてなる金属含有シリケートに活性種が
担持されたＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触媒を調
製した。
て、ブレンドされてなる金属含有シリケートに活性種が
担持されたＰｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触媒を調
製した。
【０１２６】一方、アルミナ系バインダーとしての水和
アルミナとシリカ系バインダーとしてのシリカゾルとが
重量比で２：１となる組成のバインダーを作成した。こ
のバインダーが２０重量％となるように、当該バインダ
ーと上記Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触媒とを混
合し、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリーと
した。
アルミナとシリカ系バインダーとしてのシリカゾルとが
重量比で２：１となる組成のバインダーを作成した。こ
のバインダーが２０重量％となるように、当該バインダ
ーと上記Ｐｔ−Ｉｒ担持金属含有シリケート触媒とを混
合し、適量の水を加えてウオッシュコート用スラリーと
した。
【０１２７】このスラリーをコージェライト製ハニカム
担体にウオッシュコートすることによって排気ガス浄化
用触媒装置を得た。
担体にウオッシュコートすることによって排気ガス浄化
用触媒装置を得た。
【０１２８】次に、この実施例１９の触媒装置について
フレッシュ状態時及び加熱後のＮＯｘ浄化率を評価し
た。尚、評価は上記実施例１〜１５について行ったとき
と同じ手段で行った。
フレッシュ状態時及び加熱後のＮＯｘ浄化率を評価し
た。尚、評価は上記実施例１〜１５について行ったとき
と同じ手段で行った。
【０１２９】その結果、フレッシュ時の最高ＮＯｘ浄化
率が７０．２％、加熱後の最高ＮＯｘ浄化率が４５．３
％であった。すなわち、金属含有シリケートの固体酸特
性及びバインダーの固体酸特性が共に所定の範囲に制御
されてなる実施例１９の触媒装置は、フレッシュ時及び
加熱後の最高ＮＯｘ浄化率が共に実施例１の触媒装置よ
りも高くなっており、ＮＯｘ浄化率の向上と耐熱性の向
上とが両立した優れたＮＯｘ浄化特性が得られることが
わかる。
率が７０．２％、加熱後の最高ＮＯｘ浄化率が４５．３
％であった。すなわち、金属含有シリケートの固体酸特
性及びバインダーの固体酸特性が共に所定の範囲に制御
されてなる実施例１９の触媒装置は、フレッシュ時及び
加熱後の最高ＮＯｘ浄化率が共に実施例１の触媒装置よ
りも高くなっており、ＮＯｘ浄化率の向上と耐熱性の向
上とが両立した優れたＮＯｘ浄化特性が得られることが
わかる。
【０１３０】また、この実施例１９の変形例として、触
媒を実施例１に示されるようなものに代えて、例えば上
記実施例２〜１５に例示されるような種々の金属含有シ
リケートとなし、且つこのような母材に活性種としてＰ
ｔを包含する貴金属が担持されてなる多様な触媒が使用
されてなる排気ガス浄化用触媒装置とすることも可能な
ことはいうまでもない。
媒を実施例１に示されるようなものに代えて、例えば上
記実施例２〜１５に例示されるような種々の金属含有シ
リケートとなし、且つこのような母材に活性種としてＰ
ｔを包含する貴金属が担持されてなる多様な触媒が使用
されてなる排気ガス浄化用触媒装置とすることも可能な
ことはいうまでもない。
【０１３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４の発
明に係る排気ガス浄化用触媒によれば、金属含有シリケ
ートが適切な固体酸特性となるように制御されているた
め、排気ガス中のＨＣのラジカル化が旺盛に行われるの
で、優れたＮＯｘ浄化性能が得られ且つ耐熱性は高ま
り、浄化性能の向上と耐熱性の向上との両立が図れる。
明に係る排気ガス浄化用触媒によれば、金属含有シリケ
ートが適切な固体酸特性となるように制御されているた
め、排気ガス中のＨＣのラジカル化が旺盛に行われるの
で、優れたＮＯｘ浄化性能が得られ且つ耐熱性は高ま
り、浄化性能の向上と耐熱性の向上との両立が図れる。
【０１３２】特に、アルミノシリケートが用いられると
共に当該アルミノシリケート中のＡｌ含有量及びＮａ含
有量が規制される（請求項２の発明）ときは、初期活性
が向上し易くなり且つＮＯｘ浄化特性の低下が抑止され
るので、上記ＮＯｘ浄化性能の向上と耐熱性の向上との
両立が達成できる。
共に当該アルミノシリケート中のＡｌ含有量及びＮａ含
有量が規制される（請求項２の発明）ときは、初期活性
が向上し易くなり且つＮＯｘ浄化特性の低下が抑止され
るので、上記ＮＯｘ浄化性能の向上と耐熱性の向上との
両立が達成できる。
【０１３３】さらに、活性種がＰｔを包含する貴金属
（請求項３の発明）であるときは、上記ＨＣはＰｔによ
って強い攻撃種となるようにラジカル化され、また、上
記貴金属にＰｔ及びＩｒが包含される（請求項４の発
明）ときは、上記強い攻撃種となるようにラジカル化さ
れたＨＣは上記Ｉｒに吸着されたＮＯｘを効率よくアタ
ックするので、ＮＯｘ浄化性能は確実に向上する。
（請求項３の発明）であるときは、上記ＨＣはＰｔによ
って強い攻撃種となるようにラジカル化され、また、上
記貴金属にＰｔ及びＩｒが包含される（請求項４の発
明）ときは、上記強い攻撃種となるようにラジカル化さ
れたＨＣは上記Ｉｒに吸着されたＮＯｘを効率よくアタ
ックするので、ＮＯｘ浄化性能は確実に向上する。
【０１３４】また、請求項５の発明に係る排気ガス浄化
用触媒によると、添加されるバインダーの固体酸特性の
制御によって排気ガス中のＨＣが励起される酸点が形成
され、これによりＨＣのラジカル化が旺盛に行われるの
で、触媒におけるＮＯｘ浄化性能の向上と耐熱性の向上
との両立を得ることができる。また、バインダーの固体
酸特性の制御によってＮＯｘ浄化性能を高めるものであ
るから、活性種を担持する金属含有シリケートの異なる
特性を利用することが可能となる。
用触媒によると、添加されるバインダーの固体酸特性の
制御によって排気ガス中のＨＣが励起される酸点が形成
され、これによりＨＣのラジカル化が旺盛に行われるの
で、触媒におけるＮＯｘ浄化性能の向上と耐熱性の向上
との両立を得ることができる。また、バインダーの固体
酸特性の制御によってＮＯｘ浄化性能を高めるものであ
るから、活性種を担持する金属含有シリケートの異なる
特性を利用することが可能となる。
【０１３５】また、請求項６の発明によると、固体酸特
性が制御された金属含有シリケートに活性種が担持され
てなる触媒に対し、固体酸特性が制御されたバインダー
が添加されて触媒担体にウオッシュコートされることに
よって触媒装置が調製されるため、所要の固体酸特性を
保持する部域は拡大され酸点はより多く形成されるの
で、ＮＯｘ浄化性能と耐熱性とを確実に向上させること
ができる。
性が制御された金属含有シリケートに活性種が担持され
てなる触媒に対し、固体酸特性が制御されたバインダー
が添加されて触媒担体にウオッシュコートされることに
よって触媒装置が調製されるため、所要の固体酸特性を
保持する部域は拡大され酸点はより多く形成されるの
で、ＮＯｘ浄化性能と耐熱性とを確実に向上させること
ができる。
【図１】本発明における作用を説明する要部断面図であ
る。
る。
フロントページの続き (72)発明者 磯辺 正 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 渡辺 康人 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸
量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性
を有する金属含有シリケートに、ＨＣを燃焼させてＮＯ
ｘを分解する貴金属活性種が担持されてなることを特徴
とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 上記金属含有シリケートは、Ａｌが０．
４〜１．８重量％、Ｎａが０．０１〜０．０５重量％そ
れぞれ含有されると共に０．０５〜０．４３ｍｍｏｌ／
ｇの酸量を有するアルミノシリケートである請求項１に
記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 上記貴金属活性種は、Ｐｔである請求項
１に記載の排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項４】 上記貴金属活性種は、Ｐｔ及びＩｒを包
含する貴金属である請求項１に記載の排気ガス浄化用触
媒。 - 【請求項５】 金属含有シリケートに貴金属活性種が担
持されてなる触媒が、酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領
域の酸量が０．０４〜０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体
酸特性を有するバインダーによって触媒担体に担持され
てなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。 - 【請求項６】 上記金属含有シリケートに貴金属活性種
が担持されてなる触媒における金属含有シリケートは、
酸度関数ＨｏがＨｏ≦−３．０領域の酸量が０．０４〜
０．５５ｍｍｏｌ／ｇである固体酸特性を有するもので
ある請求項５に記載の排気ガス浄化用触媒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015278A JPH06226107A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 排気ガス浄化用触媒 |
| US08/186,928 US5489561A (en) | 1993-02-02 | 1994-01-27 | Catalyst for exhaust gas purification |
| DE4403004A DE4403004A1 (de) | 1993-02-02 | 1994-02-01 | Katalysator zur Abgasreinigung |
| KR1019940001891A KR100303732B1 (ko) | 1993-02-02 | 1994-02-02 | 배기가스정화용촉매 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015278A JPH06226107A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 排気ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226107A true JPH06226107A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11884397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015278A Pending JPH06226107A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 排気ガス浄化用触媒 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5489561A (ja) |
| JP (1) | JPH06226107A (ja) |
| KR (1) | KR100303732B1 (ja) |
| DE (1) | DE4403004A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047605A1 (fr) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procede de purification des gaz d'echappement et catalyseur de purification de gaz d'echappement |
| JP2007313474A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガス処理用触媒及び排ガス処理方法 |
| JP2008516748A (ja) * | 2004-10-18 | 2008-05-22 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭化水素の分解触媒及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69409891T2 (de) * | 1993-02-16 | 1998-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Katalysator zur abgasreinigung |
| JP3498357B2 (ja) * | 1993-05-28 | 2004-02-16 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
| JP3129377B2 (ja) * | 1994-08-12 | 2001-01-29 | 三菱重工業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| JP3956437B2 (ja) * | 1996-09-26 | 2007-08-08 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
| KR19980085499A (ko) * | 1997-05-29 | 1998-12-05 | 김영귀 | 희박연소용 제올라이트 계통 자동차촉매 zsm-5 내열성 증진방법 |
| KR100392943B1 (ko) * | 2001-05-16 | 2003-07-28 | (주)케이에이치 케미컬 | 디젤엔진 배기가스의 정화용 촉매 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640964B2 (ja) * | 1987-11-19 | 1994-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 |
| US5120695A (en) * | 1989-07-28 | 1992-06-09 | Degusaa Aktiengesellschaft (Degussa Ag) | Catalyst for purifying exhaust gases from internal combustion engines and gas turbines operated at above the stoichiometric ratio |
| JP3044622B2 (ja) * | 1989-08-31 | 2000-05-22 | 東ソー株式会社 | 排ガス浄化法 |
| JP2804967B2 (ja) * | 1989-12-27 | 1998-09-30 | 出光石油化学株式会社 | ゴム変性芳香族モノビニル系樹脂の製造方法 |
| JP2771321B2 (ja) * | 1990-11-09 | 1998-07-02 | 日本碍子株式会社 | 排気ガス浄化用触媒組成物、排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015278A patent/JPH06226107A/ja active Pending
-
1994
- 1994-01-27 US US08/186,928 patent/US5489561A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-01 DE DE4403004A patent/DE4403004A1/de not_active Withdrawn
- 1994-02-02 KR KR1019940001891A patent/KR100303732B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047605A1 (fr) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Procede de purification des gaz d'echappement et catalyseur de purification de gaz d'echappement |
| US6191061B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-02-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of purifying exhaust gas and catalyst for purifying exhaust gas |
| JP2008516748A (ja) * | 2004-10-18 | 2008-05-22 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭化水素の分解触媒及びその製造方法 |
| JP4773451B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2011-09-14 | エルジー・ケム・リミテッド | 炭化水素の分解触媒及びその製造方法 |
| JP2007313474A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 排ガス処理用触媒及び排ガス処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940019352A (ko) | 1994-09-14 |
| DE4403004A1 (de) | 1994-08-04 |
| KR100303732B1 (ko) | 2001-11-30 |
| US5489561A (en) | 1996-02-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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