JPH10249199A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH10249199A JPH10249199A JP9057611A JP5761197A JPH10249199A JP H10249199 A JPH10249199 A JP H10249199A JP 9057611 A JP9057611 A JP 9057611A JP 5761197 A JP5761197 A JP 5761197A JP H10249199 A JPH10249199 A JP H10249199A
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- prepared
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温域におけるＮＯx 吸蔵元素と担体との間の
反応を防止することにより、過渡燃焼におけるＮＯx 浄
化性能を向上させる。 【解決手段】マグシウム塩とアルミニウムアルコキシド
を出発原料としてゾルゲル法により調製されたＭｇＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる担体にＮＯx
吸蔵元素と貴金属とを担持してなる。ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 からなる担体は耐熱性に優れ、かつＮＯx 吸蔵元素と
の反応性が低いため、耐久後のＮＯx 浄化性能が向上す
る。
反応を防止することにより、過渡燃焼におけるＮＯx 浄
化性能を向上させる。 【解決手段】マグシウム塩とアルミニウムアルコキシド
を出発原料としてゾルゲル法により調製されたＭｇＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる担体にＮＯx
吸蔵元素と貴金属とを担持してなる。ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 からなる担体は耐熱性に優れ、かつＮＯx 吸蔵元素と
の反応性が低いため、耐久後のＮＯx 浄化性能が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの内燃
機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒
に関し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、すなわち
排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2 ）
及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に酸化する
のに必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス中の、窒
素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる排ガス浄
化用触媒に関する。
機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒
に関し、さらに詳しくは、酸素過剰の排ガス、すなわち
排ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、水素（Ｈ2 ）
及び炭化水素（ＨＣ）等の還元性成分を完全に酸化する
のに必要な酸素量より過剰の酸素を含む排ガス中の、窒
素酸化物（ＮＯx ）を効率良く還元浄化できる排ガス浄
化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の排ガス浄化用触媒とし
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。また、酸
素吸蔵能をもつセリア（セリウム酸化物）を併用し、低
温活性を高めた三元触媒も知られている。
て、理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ及
びＨＣの酸化とＮＯx の還元とを同時に行って浄化する
三元触媒が用いられている。このような三元触媒として
は、例えばコーディエライトなどからなる耐熱性基材に
γ−アルミナからなる多孔質担体層を形成し、その多孔
質担体層に白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などの触媒
貴金属を担持させたものが広く知られている。また、酸
素吸蔵能をもつセリア（セリウム酸化物）を併用し、低
温活性を高めた三元触媒も知られている。
【０００３】一方、近年、地球環境保護の観点から、自
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
動車などの内燃機関から排出される排ガス中の二酸化炭
素（ＣＯ2 ）が問題とされ、その解決策として酸素過剰
雰囲気において希薄燃焼させるいわゆるリーンバーンが
有望視されている。このリーンバーンにおいては、燃費
が向上するために燃料の使用が低減され、その燃焼排ガ
スであるＣＯ2 の発生を抑制することができる。
【０００４】これに対し、従来の三元触媒は、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し浄化するものであっ
て、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下におい
ては、ＮＯx の還元除去に対して充分な浄化性能を示さ
ない。このため、酸素過剰雰囲気下においてもＮＯx を
浄化しうる触媒及び浄化システムの開発が望まれてい
た。
理論空燃比（ストイキ）において排ガス中のＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯx を同時に酸化・還元し浄化するものであっ
て、リーンバーン時の排ガスの酸素過剰雰囲気下におい
ては、ＮＯx の還元除去に対して充分な浄化性能を示さ
ない。このため、酸素過剰雰囲気下においてもＮＯx を
浄化しうる触媒及び浄化システムの開発が望まれてい
た。
【０００５】そこで本願出願人は、先にＢａなどのアル
カリ土類金属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持
した排ガス浄化用触媒（例えば特開平５−１６８８６０
号公報）を提案している。この排ガス浄化用触媒を用
い、空燃比をリーン側からパルス状にストイキ又はリッ
チ側となるように制御する（以下、過渡燃焼という）こ
とにより、リーン側ではＮＯx がアルカリ土類金属など
のＮＯx 吸蔵元素に吸蔵され、それがストイキ又はリッ
チ側でＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応して浄化され
るため、リーンバーンにおいてもＮＯx を効率良く浄化
することができる。
カリ土類金属とＰｔをアルミナなどの多孔質担体に担持
した排ガス浄化用触媒（例えば特開平５−１６８８６０
号公報）を提案している。この排ガス浄化用触媒を用
い、空燃比をリーン側からパルス状にストイキ又はリッ
チ側となるように制御する（以下、過渡燃焼という）こ
とにより、リーン側ではＮＯx がアルカリ土類金属など
のＮＯx 吸蔵元素に吸蔵され、それがストイキ又はリッ
チ側でＨＣやＣＯなどの還元性成分と反応して浄化され
るため、リーンバーンにおいてもＮＯx を効率良く浄化
することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した特
開平５−１６８８６０号公報に開示されたような排ガス
浄化用触媒においては、６００℃以上、特に７００℃以
上の高温に曝された場合には、過渡燃焼におけるＮＯx
浄化性能が低下するという不具合があることが明らかと
なった。
開平５−１６８８６０号公報に開示されたような排ガス
浄化用触媒においては、６００℃以上、特に７００℃以
上の高温に曝された場合には、過渡燃焼におけるＮＯx
浄化性能が低下するという不具合があることが明らかと
なった。
【０００７】この原因は、高温域においてＮＯx 吸蔵元
素とアルミナとの間に固相反応が生じ、例えばＢａＡｌ
2 Ｏ4 が生成することによって、ＮＯx 吸蔵元素が複合
酸化物として安定化されるためにＮＯx 吸蔵能が低下す
ることに起因すると考えられている。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであり、高温域におけるＮ
Ｏx吸蔵元素と担体との間の反応を防止することによ
り、過渡燃焼におけるＮＯx 浄化性能を向上させること
を目的とする。
素とアルミナとの間に固相反応が生じ、例えばＢａＡｌ
2 Ｏ4 が生成することによって、ＮＯx 吸蔵元素が複合
酸化物として安定化されるためにＮＯx 吸蔵能が低下す
ることに起因すると考えられている。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであり、高温域におけるＮ
Ｏx吸蔵元素と担体との間の反応を防止することによ
り、過渡燃焼におけるＮＯx 浄化性能を向上させること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の排ガス浄化用触媒の特徴は、酸素過剰の雰
囲気下で排ガス中のＮＯx 、ＣＯ及びＨＣを浄化する排
ガス浄化用触媒であって、マグシウム塩とアルミニウム
アルコキシドを出発原料としてゾルゲル法により調製さ
れたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる
担体と、担体に担持されたアルカリ金属、アルカリ土類
金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも一種のＮＯ
x 吸蔵元素及び貴金属と、を含んでなることにある。
項１に記載の排ガス浄化用触媒の特徴は、酸素過剰の雰
囲気下で排ガス中のＮＯx 、ＣＯ及びＨＣを浄化する排
ガス浄化用触媒であって、マグシウム塩とアルミニウム
アルコキシドを出発原料としてゾルゲル法により調製さ
れたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる
担体と、担体に担持されたアルカリ金属、アルカリ土類
金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも一種のＮＯ
x 吸蔵元素及び貴金属と、を含んでなることにある。
【０００９】また請求項２に記載の排ガス浄化用触媒
は、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒において、複合
酸化物の出発原料は酢酸マグネシウムとアルミニウムイ
ソプロポキシドであることにある。そして請求項３に記
載の排ガス浄化用触媒は、請求項１に記載の排ガス浄化
用触媒において、ＮＯx 吸蔵元素はカリウム及び／又は
バリウムであることにある。
は、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒において、複合
酸化物の出発原料は酢酸マグネシウムとアルミニウムイ
ソプロポキシドであることにある。そして請求項３に記
載の排ガス浄化用触媒は、請求項１に記載の排ガス浄化
用触媒において、ＮＯx 吸蔵元素はカリウム及び／又は
バリウムであることにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化用触媒では、
ゾルゲル法により調製されたＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3 で表さ
れる複合酸化物を担体として用いている。この複合酸化
物の結晶構造は、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 で表されるγ−アルミ
ナと同様のスピネル構造となっている。
ゾルゲル法により調製されたＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3 で表さ
れる複合酸化物を担体として用いている。この複合酸化
物の結晶構造は、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 で表されるγ−アルミ
ナと同様のスピネル構造となっている。
【００１１】この複合酸化物は、アルミナに比べてＮＯ
x 吸蔵元素との反応性が低い。したがって本発明の排ガ
ス浄化用触媒では、高温域におけるＮＯx 吸蔵元素と担
体との反応が抑制されるので、ＮＯx 吸蔵能の低下が抑
制され、過渡燃焼においても高いＮＯx 浄化能を有す
る。さらに、この複合酸化物はそれ自体の耐熱性が高
く、高比表面積のものが比較的得やすいため、触媒担体
としての必要条件を備えている。
x 吸蔵元素との反応性が低い。したがって本発明の排ガ
ス浄化用触媒では、高温域におけるＮＯx 吸蔵元素と担
体との反応が抑制されるので、ＮＯx 吸蔵能の低下が抑
制され、過渡燃焼においても高いＮＯx 浄化能を有す
る。さらに、この複合酸化物はそれ自体の耐熱性が高
く、高比表面積のものが比較的得やすいため、触媒担体
としての必要条件を備えている。
【００１２】ＭｇとＡｌの複合酸化物は、ＭｇＯ・ｎＡ
ｌ2 Ｏ3 で表され、ｎの値は各種のものが知られてい
る。しかしｎが１未満のときは、ＭｇのＡｌ2 Ｏ3 への
固溶限界を越えるため、熱履歴を受ければＭｇＯとＭｇ
Ａｌ2 Ｏ4 との２相系になり、この遊離のＭｇＯが存在
すると、耐熱性が低下するため好ましくない。またｎが
１を超えると、ＭｇＯ・ｘＡｌ2 Ｏ3 とｙＡｌ2 Ｏ
3 （１＜ｘ，ｘ＋ｙ＝ｎ）の２相系になる。ｎが大きく
なると、比表面積は大きくなる傾向があるが、Ａｌ2 Ｏ
3 相の割合が増えるにつれてＮＯx 吸蔵元素との反応が
生じやすくなる。したがって、本発明においてはｎ＝１
とした。
ｌ2 Ｏ3 で表され、ｎの値は各種のものが知られてい
る。しかしｎが１未満のときは、ＭｇのＡｌ2 Ｏ3 への
固溶限界を越えるため、熱履歴を受ければＭｇＯとＭｇ
Ａｌ2 Ｏ4 との２相系になり、この遊離のＭｇＯが存在
すると、耐熱性が低下するため好ましくない。またｎが
１を超えると、ＭｇＯ・ｘＡｌ2 Ｏ3 とｙＡｌ2 Ｏ
3 （１＜ｘ，ｘ＋ｙ＝ｎ）の２相系になる。ｎが大きく
なると、比表面積は大きくなる傾向があるが、Ａｌ2 Ｏ
3 相の割合が増えるにつれてＮＯx 吸蔵元素との反応が
生じやすくなる。したがって、本発明においてはｎ＝１
とした。
【００１３】この複合酸化物の製造法としては、アルコ
キシド等を用いるゾルゲル法、硝酸マグネシウムと硝酸
アルミニウム等の混合水溶液とアンモニア水を用いる共
沈法、水酸化アルミニウムに酢酸マグネシウムを含浸し
焼成する焼成法等が例示される。しかし共沈法や焼成法
で製造されたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 は、ゾルゲル法と比較
して得られた担体の比表面積が低くなる不具合があるの
で、本発明ではゾルゲル法で製造されたＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3 を担体として用いている。
キシド等を用いるゾルゲル法、硝酸マグネシウムと硝酸
アルミニウム等の混合水溶液とアンモニア水を用いる共
沈法、水酸化アルミニウムに酢酸マグネシウムを含浸し
焼成する焼成法等が例示される。しかし共沈法や焼成法
で製造されたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 は、ゾルゲル法と比較
して得られた担体の比表面積が低くなる不具合があるの
で、本発明ではゾルゲル法で製造されたＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3 を担体として用いている。
【００１４】ゾルゲル法でＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を調製す
る場合、出発原料としては酢酸マグネシウム、硝酸マグ
ネシウムなどのマグネシウム塩と、アルミニウムイソプ
ロポキシドなどのアルミニウムアルコキシドが用いられ
る。このとき酢酸マグネシウムとアルミニウムイソプロ
ポキシドから調製されたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を担体とし
て用いると、特に高いＮＯx 浄化活性をもつ触媒が得ら
れる。この理由は明らかではないが、酢酸マグネシウム
を用いた方が比表面積が高い担体が得られるためと推察
される。
る場合、出発原料としては酢酸マグネシウム、硝酸マグ
ネシウムなどのマグネシウム塩と、アルミニウムイソプ
ロポキシドなどのアルミニウムアルコキシドが用いられ
る。このとき酢酸マグネシウムとアルミニウムイソプロ
ポキシドから調製されたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を担体とし
て用いると、特に高いＮＯx 浄化活性をもつ触媒が得ら
れる。この理由は明らかではないが、酢酸マグネシウム
を用いた方が比表面積が高い担体が得られるためと推察
される。
【００１５】この複合酸化物は、それ自体で担体を構成
してもよいし、アルミナ粉末などの表面に被覆したもの
を担体とすることもできる。また担体の形状は、ペレッ
ト、ハニカム形状など従来と同様に構成することがで
き、コーディエライト担体基材又はメタル担体基材など
にコートして用いることができる。ＮＯx 吸蔵元素とし
てはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素を
使用することができる。中でもバリウムとカリウムが好
ましい。バリウムよりも塩基性が低いと、十分なＮＯx
吸蔵能を示さない。またカリウムよりも塩基性が高い
と、初期のＮＯx 吸蔵能は高いものの、熱劣化による活
性低下が大きくあまり好ましくない。
してもよいし、アルミナ粉末などの表面に被覆したもの
を担体とすることもできる。また担体の形状は、ペレッ
ト、ハニカム形状など従来と同様に構成することがで
き、コーディエライト担体基材又はメタル担体基材など
にコートして用いることができる。ＮＯx 吸蔵元素とし
てはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素を
使用することができる。中でもバリウムとカリウムが好
ましい。バリウムよりも塩基性が低いと、十分なＮＯx
吸蔵能を示さない。またカリウムよりも塩基性が高い
と、初期のＮＯx 吸蔵能は高いものの、熱劣化による活
性低下が大きくあまり好ましくない。
【００１６】ＮＯx 吸蔵元素の含有量は、担体１００ｇ
に対して０．０１〜１．０モルの範囲が望ましい。含有
量が０．０１モルより少ないとＮＯx 吸蔵能力が小さく
ＮＯ x 浄化性能が低下し、１．０モルを超えて含有して
も、ＮＯx 吸蔵能力が飽和すると同時に三元活性が低下
するなどの不具合が生じる。貴金属としては、白金（Ｐ
ｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）などの１種又は複数
種を用いることができ、Ｐｔが特に望ましい。その担持
量は、いずれの貴金属でも、担体１００ｇ（触媒全体の
体積１リットル相当）に０．１〜２０ｇが好ましく、
０．５〜１０ｇが特に好ましい。貴金属の担持量をこれ
以上増加させても活性は向上せず、その有効利用が図れ
ない。また貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上
十分な活性が得られない。
に対して０．０１〜１．０モルの範囲が望ましい。含有
量が０．０１モルより少ないとＮＯx 吸蔵能力が小さく
ＮＯ x 浄化性能が低下し、１．０モルを超えて含有して
も、ＮＯx 吸蔵能力が飽和すると同時に三元活性が低下
するなどの不具合が生じる。貴金属としては、白金（Ｐ
ｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）などの１種又は複数
種を用いることができ、Ｐｔが特に望ましい。その担持
量は、いずれの貴金属でも、担体１００ｇ（触媒全体の
体積１リットル相当）に０．１〜２０ｇが好ましく、
０．５〜１０ｇが特に好ましい。貴金属の担持量をこれ
以上増加させても活性は向上せず、その有効利用が図れ
ない。また貴金属の担持量がこれより少ないと、実用上
十分な活性が得られない。
【００１７】なお、ＮＯx 吸蔵元素及び貴金属を担体に
担持させるには、その塩化物や硝酸塩等を用いて、含浸
法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同様
に担持させることができる。また本発明の排ガス浄化用
触媒には、セリウム酸化物又はジルコニアで安定化され
たセリウム酸化物を含有することもできる。このように
すればセリウム酸化物による酸素吸蔵・放出作用によ
り、過渡燃焼におけるＮＯx 浄化性能を一層向上させる
ことができる。
担持させるには、その塩化物や硝酸塩等を用いて、含浸
法、噴霧法、スラリー混合法などを利用して従来と同様
に担持させることができる。また本発明の排ガス浄化用
触媒には、セリウム酸化物又はジルコニアで安定化され
たセリウム酸化物を含有することもできる。このように
すればセリウム酸化物による酸素吸蔵・放出作用によ
り、過渡燃焼におけるＮＯx 浄化性能を一層向上させる
ことができる。
【００１８】本発明の排ガス浄化用触媒に酸素過剰の雰
囲気下の排ガスを接触させることにより、ＨＣ及びＣＯ
は貴金属の触媒作用によって酸化浄化される。またＮＯ
x はＮＯx 吸蔵元素に吸蔵される。そして過渡燃焼によ
り一時的にストイキ又はリッチ雰囲気の排ガスが供給さ
れると、排ガス中のＮＯx 及び吸蔵されていたＮＯ
xは、貴金属の触媒作用により排ガス中のＨＣ及びＣＯ
などの還元成分と反応して還元浄化される。
囲気下の排ガスを接触させることにより、ＨＣ及びＣＯ
は貴金属の触媒作用によって酸化浄化される。またＮＯ
x はＮＯx 吸蔵元素に吸蔵される。そして過渡燃焼によ
り一時的にストイキ又はリッチ雰囲気の排ガスが供給さ
れると、排ガス中のＮＯx 及び吸蔵されていたＮＯ
xは、貴金属の触媒作用により排ガス中のＨＣ及びＣＯ
などの還元成分と反応して還元浄化される。
【００１９】そして担体はＮＯx 吸蔵元素との反応性が
きわめて低いため、高温域においてもＮＯx 吸蔵元素と
の反応が生じにくい。したがって本発明の排ガス浄化用
触媒では、ＮＯx 吸蔵元素本来のＮＯx 吸蔵能が損なわ
れることがなく、過渡燃焼においても高いＮＯx 浄化性
能が維持される。また担体は耐熱性に優れ比表面積の低
下もほとんどないため、この面からも排ガス浄化用触媒
としての耐熱性に優れている。
きわめて低いため、高温域においてもＮＯx 吸蔵元素と
の反応が生じにくい。したがって本発明の排ガス浄化用
触媒では、ＮＯx 吸蔵元素本来のＮＯx 吸蔵能が損なわ
れることがなく、過渡燃焼においても高いＮＯx 浄化性
能が維持される。また担体は耐熱性に優れ比表面積の低
下もほとんどないため、この面からも排ガス浄化用触媒
としての耐熱性に優れている。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の請求項は実施例により何ら制限を受ける
ものではない。 （実施例１） ＜複合酸化物担体の合成・ゾルゲル法＞酢酸マグネシウ
ム４水和物３８重量部と、アルミニウムイソプロポキシ
ド（Ａｌ［ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ］3 ）７２重量部及びイ
ソプロピルアルコール４００重量部を混合（モル比でＭ
ｇ：Ａｌ＝１：２）し、攪拌しながら８０℃で約２時間
還流した。そこへ６０重量部のイオン交換水を滴下して
加水分解を完結させ、さらに８０℃で２時間還流を続
け、その後放冷した。
るが、本発明の請求項は実施例により何ら制限を受ける
ものではない。 （実施例１） ＜複合酸化物担体の合成・ゾルゲル法＞酢酸マグネシウ
ム４水和物３８重量部と、アルミニウムイソプロポキシ
ド（Ａｌ［ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ］3 ）７２重量部及びイ
ソプロピルアルコール４００重量部を混合（モル比でＭ
ｇ：Ａｌ＝１：２）し、攪拌しながら８０℃で約２時間
還流した。そこへ６０重量部のイオン交換水を滴下して
加水分解を完結させ、さらに８０℃で２時間還流を続
け、その後放冷した。
【００２１】次にロータリーエバポレータを用いてウォ
ーターバス上で溶媒を除去し、さらに室温で２４時間自
然乾燥させた後、大気中８５０℃で５時間焼成し、Ｍｇ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複合酸化物担体粉末を得た。 ＜触媒の調製＞この担体粉末の所定量を、所定濃度のジ
ニトロジアミノ白金硝酸溶液中に浸漬し、５時間攪拌し
た後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成
してＰｔを担持させた。Ｐｔの担持量は、担体１００ｇ
（１Ｌ相当）に対してＰｔが２ｇである。
ーターバス上で溶媒を除去し、さらに室温で２４時間自
然乾燥させた後、大気中８５０℃で５時間焼成し、Ｍｇ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複合酸化物担体粉末を得た。 ＜触媒の調製＞この担体粉末の所定量を、所定濃度のジ
ニトロジアミノ白金硝酸溶液中に浸漬し、５時間攪拌し
た後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成
してＰｔを担持させた。Ｐｔの担持量は、担体１００ｇ
（１Ｌ相当）に対してＰｔが２ｇである。
【００２２】次に、Ｐｔが担持された担体粉末を、所定
濃度の酢酸カリウム水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した
後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成し
てＮＯx 吸蔵元素としてのカリウム（Ｋ）を担持させ
た。Ｋの担持量は、担体１００ｇ（１Ｌ相当）に対して
Ｋが０．２ｍｏｌである。最後に、ＰｔとＫが担持され
た担体粉末を水素気流中にて５００℃で３時間処理し、
実施例１の触媒粉末を調製した。
濃度の酢酸カリウム水溶液中に浸漬し、５時間攪拌した
後に蒸発乾固させ、大気中にて３００℃で３時間焼成し
てＮＯx 吸蔵元素としてのカリウム（Ｋ）を担持させ
た。Ｋの担持量は、担体１００ｇ（１Ｌ相当）に対して
Ｋが０．２ｍｏｌである。最後に、ＰｔとＫが担持され
た担体粉末を水素気流中にて５００℃で３時間処理し、
実施例１の触媒粉末を調製した。
【００２３】（実施例２）酢酸マグネシウム４水和物に
代えて硝酸マグネシウムを４５重量部用いたこと以外は
実施例１と同様にして、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複
合酸化物担体粉末を調製した。そして実施例１と同様に
してＰｔとＫを担持し、同様に水素気流中で処理して実
施例２の触媒粉末を調製した。
代えて硝酸マグネシウムを４５重量部用いたこと以外は
実施例１と同様にして、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複
合酸化物担体粉末を調製した。そして実施例１と同様に
してＰｔとＫを担持し、同様に水素気流中で処理して実
施例２の触媒粉末を調製した。
【００２４】（実施例３）酢酸カリウムに代えて酢酸バ
リウムを用い、Ｋに代えて担体１００ｇに対して０．２
ｍｏｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例３の触媒粉末を調製した。 （実施例４）カリウムの担持量を、担体１００ｇに対し
て０．１ｍｏｌとしたこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例４の触媒粉末を調製した。
リウムを用い、Ｋに代えて担体１００ｇに対して０．２
ｍｏｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例３の触媒粉末を調製した。 （実施例４）カリウムの担持量を、担体１００ｇに対し
て０．１ｍｏｌとしたこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例４の触媒粉末を調製した。
【００２５】（実施例５）酢酸マグネシウム４水和物に
代えて硝酸マグネシウムを４５重量部用いたこと以外は
実施例１と同様にして、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複
合酸化物担体粉末を調製した。そしてカリウムの担持量
を、担体１００ｇに対して０．１ｍｏｌとしたこと以外
は実施例１と同様にして、実施例５の触媒粉末を調製し
た。
代えて硝酸マグネシウムを４５重量部用いたこと以外は
実施例１と同様にして、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の組成の複
合酸化物担体粉末を調製した。そしてカリウムの担持量
を、担体１００ｇに対して０．１ｍｏｌとしたこと以外
は実施例１と同様にして、実施例５の触媒粉末を調製し
た。
【００２６】（実施例６）酢酸カリウムに代えて酢酸バ
リウムを用い、Ｋに代えて担体１００ｇに対して０．１
ｍｏｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例６の触媒粉末を調製した。 （比較例１）酢酸マグネシウムを用いずアルミニウムイ
ソプロポキシドのみから担体粉末を調製したこと以外は
実施例１と同様にして、比較例１の触媒粉末を調製し
た。
リウムを用い、Ｋに代えて担体１００ｇに対して０．１
ｍｏｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にし
て、実施例６の触媒粉末を調製した。 （比較例１）酢酸マグネシウムを用いずアルミニウムイ
ソプロポキシドのみから担体粉末を調製したこと以外は
実施例１と同様にして、比較例１の触媒粉末を調製し
た。
【００２７】（比較例２）酢酸マグネシウムを用いずア
ルミニウムイソプロポキシドのみから担体粉末を調製し
たこと、及びカリウムの担持量を担体１００ｇに対して
０．１ｍｏｌとしたこと以外は実施例１と同様にして、
比較例２の触媒粉末を調製した。 （比較例３）酢酸バリウムを用いず、アルミニウムイソ
プロポキシドのみから担体粉末を調製したこと、及びＫ
に代えて担体１００ｇに対して０．２ｍｏｌのＢａを担
持したこと以外は実施例１と同様にして、比較例３の触
媒粉末を調製した。
ルミニウムイソプロポキシドのみから担体粉末を調製し
たこと、及びカリウムの担持量を担体１００ｇに対して
０．１ｍｏｌとしたこと以外は実施例１と同様にして、
比較例２の触媒粉末を調製した。 （比較例３）酢酸バリウムを用いず、アルミニウムイソ
プロポキシドのみから担体粉末を調製したこと、及びＫ
に代えて担体１００ｇに対して０．２ｍｏｌのＢａを担
持したこと以外は実施例１と同様にして、比較例３の触
媒粉末を調製した。
【００２８】（比較例４）酢酸バリウムを用いず、アル
ミニウムイソプロポキシドのみから担体粉末を調製した
こと、及びＫに代えて担体１００ｇに対して０．１ｍｏ
ｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にして、
比較例４の触媒粉末を調製した。 （試験・評価）上記したそれぞれの触媒粉末をそれぞれ
ペレット化して耐久試験装置に充填し、表１に示すリー
ン側のモデル排ガスとリッチ側のモデル排ガスを、入り
ガス温度が７００℃と８００℃の２水準で、リーン…リ
ッチを１分…４分で交互に切り替えながらそれぞれ５時
間流した。
ミニウムイソプロポキシドのみから担体粉末を調製した
こと、及びＫに代えて担体１００ｇに対して０．１ｍｏ
ｌのＢａを担持したこと以外は実施例１と同様にして、
比較例４の触媒粉末を調製した。 （試験・評価）上記したそれぞれの触媒粉末をそれぞれ
ペレット化して耐久試験装置に充填し、表１に示すリー
ン側のモデル排ガスとリッチ側のモデル排ガスを、入り
ガス温度が７００℃と８００℃の２水準で、リーン…リ
ッチを１分…４分で交互に切り替えながらそれぞれ５時
間流した。
【００２９】
【表１】 そして上記耐久試験後のそれぞれのペレット触媒につい
て、常圧固定床流通反応装置を用い、表２に示すリーン
側のモデル排ガスとリッチ側のモデル排ガスをそれぞれ
２分毎に交互に繰り返して流速２Ｌ／ｍｉｎで流すこと
により、ＮＯx浄化率を測定した。入りガス温度は３０
０℃、４００℃及び５００℃の３水準である。耐久試験
温度が７００℃の場合の結果を表３、図１及び図２に、
耐久試験温度が８００℃の場合の結果を表４、図３及び
図４に示す。なお、ＮＯx 浄化率は次式で定義される。
て、常圧固定床流通反応装置を用い、表２に示すリーン
側のモデル排ガスとリッチ側のモデル排ガスをそれぞれ
２分毎に交互に繰り返して流速２Ｌ／ｍｉｎで流すこと
により、ＮＯx浄化率を測定した。入りガス温度は３０
０℃、４００℃及び５００℃の３水準である。耐久試験
温度が７００℃の場合の結果を表３、図１及び図２に、
耐久試験温度が８００℃の場合の結果を表４、図３及び
図４に示す。なお、ＮＯx 浄化率は次式で定義される。
【００３０】ＮＯx 浄化率（％）＝１００×（１−４分
間の出口ガス中のＮＯx 量／４分間の入りガス中のＮＯ
x 量）
間の出口ガス中のＮＯx 量／４分間の入りガス中のＮＯ
x 量）
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】 （耐久試験温度７００℃）
【００３３】
【表４】 （耐久試験温度８００℃） 表３〜表４及び図１〜図４より、実施例１、実施例２は
比較例１に比べてＮＯ x 浄化率が高く、実施例３は比較
例３に比べてＮＯx 浄化率が高い。また実施例４、実施
例５は比較例２に比べてＮＯx 浄化率が高く、実施例６
は比較例４に比べてＮＯx 浄化率が高い。
比較例１に比べてＮＯ x 浄化率が高く、実施例３は比較
例３に比べてＮＯx 浄化率が高い。また実施例４、実施
例５は比較例２に比べてＮＯx 浄化率が高く、実施例６
は比較例４に比べてＮＯx 浄化率が高い。
【００３４】すなわち、ゾルゲル法により調製されたＭ
ｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる担体を
用いることにより、耐久後のＮＯx 浄化性能が格段に向
上していることが明らかである。さらに実施例１の方が
実施例２よりもＮＯx 浄化率が高く、実施例４の方が実
施例５よりＮＯx 浄化率が高いことから、出発原料とし
て硝酸マグネシウムを用いるより酢酸マグネシウムを用
いることが好ましいことが明らかである。
ｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 で表される複合酸化物からなる担体を
用いることにより、耐久後のＮＯx 浄化性能が格段に向
上していることが明らかである。さらに実施例１の方が
実施例２よりもＮＯx 浄化率が高く、実施例４の方が実
施例５よりＮＯx 浄化率が高いことから、出発原料とし
て硝酸マグネシウムを用いるより酢酸マグネシウムを用
いることが好ましいことが明らかである。
【００３５】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、酸素過剰の雰囲気下における排ガス中のＮＯx 、
ＣＯ及びＨＣを効率良く浄化できる。また８００℃程度
の高温に曝されたとしても、過渡燃焼において高いＮＯ
x 浄化率を維持し、きわめて耐熱性に優れている。
れば、酸素過剰の雰囲気下における排ガス中のＮＯx 、
ＣＯ及びＨＣを効率良く浄化できる。また８００℃程度
の高温に曝されたとしても、過渡燃焼において高いＮＯ
x 浄化率を維持し、きわめて耐熱性に優れている。
【図１】本発明の実施例及び比較例の触媒の耐久後のＮ
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例及び比較例の触媒の耐久後のＮ
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例及び比較例の触媒の耐久後のＮ
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例及び比較例の触媒の耐久後のＮ
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
Ｏx 浄化率を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 酸素過剰の雰囲気下で排ガス中の窒素酸
化物（ＮＯx ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｈ
Ｃ）を浄化する排ガス浄化用触媒であって、マグネシウ
ム塩とアルミニウムアルコキシドを出発原料としてゾル
ゲル法により調製されたＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 で表される
複合酸化物からなる担体と、該担体に担持されたアルカ
リ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる
少なくとも一種のＮＯx 吸蔵元素及び貴金属と、を含ん
でなることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項２】 前記複合酸化物の出発原料は酢酸マグネ
シウムとアルミニウムイソプロポキシドであることを特
徴とする請求項１記載の排ガス浄化用触媒。 - 【請求項３】 前記ＮＯx 吸蔵元素はカリウム及び／又
はバリウムであることを特徴とする請求項１記載の排ガ
ス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05761197A JP3624277B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05761197A JP3624277B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249199A true JPH10249199A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3624277B2 JP3624277B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=13060669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05761197A Expired - Fee Related JP3624277B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624277B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999184A1 (en) * | 1998-11-02 | 2000-05-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Single phase metal-alumina materials including alkali metals made from heterometallic alkoxides |
| JP2001048529A (ja) * | 1999-08-04 | 2001-02-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | スピネル粉末およびスピネルスラリー |
| WO2001029387A1 (fr) * | 1999-10-21 | 2001-04-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Systeme de regulation de gaz d'echappement et procede destine a des moteurs a combustion interne |
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-
1997
- 1997-03-12 JP JP05761197A patent/JP3624277B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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