JPH11267504A - 排ガス浄化用触媒体とそれを用いた排ガス浄化システム - Google Patents
排ガス浄化用触媒体とそれを用いた排ガス浄化システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コールドスタート時における炭化水素の浄化
能を向上させたＰｄオンリー触媒を提供する。 【解決手段】 アルミナをパラジウムの溶液に浸した
後、焼成して得られたパラジウム担持アルミナを、触媒
層としてモノリス担体に被覆担持してなる排ガス浄化用
の触媒体であって、前記モノリス担体の隔壁上に被覆さ
れた触媒層の膜厚ｔが５〜１００μｍで、触媒層中のパ
ラジウムとアルミナとの重量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が
０．０３〜０．３０である排ガス浄化用触媒体。
能を向上させたＰｄオンリー触媒を提供する。 【解決手段】 アルミナをパラジウムの溶液に浸した
後、焼成して得られたパラジウム担持アルミナを、触媒
層としてモノリス担体に被覆担持してなる排ガス浄化用
の触媒体であって、前記モノリス担体の隔壁上に被覆さ
れた触媒層の膜厚ｔが５〜１００μｍで、触媒層中のパ
ラジウムとアルミナとの重量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が
０．０３〜０．３０である排ガス浄化用触媒体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、排ガス中の有害
物質、特にコールドスタート時に多量に発生する炭化水
素を効果的に浄化できる排ガス浄化用触媒体とそれを用
いた排ガス浄化システムに関する。
物質、特にコールドスタート時に多量に発生する炭化水
素を効果的に浄化できる排ガス浄化用触媒体とそれを用
いた排ガス浄化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、自動車排ガス中の窒素酸化物
（ＮＯx）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等
の有害物質を浄化するための排ガス浄化用触媒につい
て、活発に研究開発が行われているが、特に近年におい
ては、排ガス規制の強化とともにエンジン始動時（コー
ルドスタート時）におけるＨＣの浄化が重要な技術課題
となっている。
（ＮＯx）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等
の有害物質を浄化するための排ガス浄化用触媒につい
て、活発に研究開発が行われているが、特に近年におい
ては、排ガス規制の強化とともにエンジン始動時（コー
ルドスタート時）におけるＨＣの浄化が重要な技術課題
となっている。
【０００３】 すなわち、コールドスタート時のように
排ガスの温度が低いときは、触媒がその着火温度に到達
しないので浄化能が低く、その上、この時期は連続運転
しているときに比べ、エンジンから多量のＨＣが放出さ
れているため、自動車排ガスによる有害物質の全排出量
のうち、コールドスタート時のＨＣの排出量が大きな割
合を占めているのである。
排ガスの温度が低いときは、触媒がその着火温度に到達
しないので浄化能が低く、その上、この時期は連続運転
しているときに比べ、エンジンから多量のＨＣが放出さ
れているため、自動車排ガスによる有害物質の全排出量
のうち、コールドスタート時のＨＣの排出量が大きな割
合を占めているのである。
【０００４】 そして、前記技術課題を解決するための
手段の１つとして、低温着火特性に優れたパラジウム
（Ｐｄ）を触媒成分に用いたＰｄオンリー触媒が知られ
ている。通常、Ｐｄオンリー触媒は、Ｐｄとそれを分散
担持させるためのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の耐熱性無機
酸化物とからなる触媒層を、モノリス担体上に被覆形成
することにより作製される。
手段の１つとして、低温着火特性に優れたパラジウム
（Ｐｄ）を触媒成分に用いたＰｄオンリー触媒が知られ
ている。通常、Ｐｄオンリー触媒は、Ｐｄとそれを分散
担持させるためのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の耐熱性無機
酸化物とからなる触媒層を、モノリス担体上に被覆形成
することにより作製される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、コールド
スタート時におけるＨＣの浄化には、触媒を早期に活性
化状態にさせることが重要であり、そのための有効な手
段として、触媒の熱容量を小さくすることが挙げられ
る。触媒の熱容量を決定する因子の１つに、モノリス担
体上に被覆担持される触媒層の膜厚があるが、従来のＰ
ｄオンリー触媒において、このような観点から触媒層の
膜厚を最適化したものは知られていない。
スタート時におけるＨＣの浄化には、触媒を早期に活性
化状態にさせることが重要であり、そのための有効な手
段として、触媒の熱容量を小さくすることが挙げられ
る。触媒の熱容量を決定する因子の１つに、モノリス担
体上に被覆担持される触媒層の膜厚があるが、従来のＰ
ｄオンリー触媒において、このような観点から触媒層の
膜厚を最適化したものは知られていない。
【０００６】 なお、特開平５−２９３３７６号公報、
特開平５−２９３３８４号公報及び特開平６−２３３９
１８号公報には、排ガス浄化用触媒の触媒層の膜厚につ
いて記載があるが、これらはＰｄオンリー触媒について
のものではない。
特開平５−２９３３８４号公報及び特開平６−２３３９
１８号公報には、排ガス浄化用触媒の触媒層の膜厚につ
いて記載があるが、これらはＰｄオンリー触媒について
のものではない。
【０００７】 本発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、触媒を早期
活性化するための熱容量の低減という観点から触媒層の
膜厚を最適化し、コールドスタート時におけるＨＣ浄化
能を向上させたＰｄオンリー触媒を提供することにあ
る。
れたものであり、その目的とするところは、触媒を早期
活性化するための熱容量の低減という観点から触媒層の
膜厚を最適化し、コールドスタート時におけるＨＣ浄化
能を向上させたＰｄオンリー触媒を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、アル
ミナをパラジウムの溶液に浸した後、焼成して得られた
パラジウム担持アルミナを、触媒層としてモノリス担体
に被覆担持してなる排ガス浄化用の触媒体であって、前
記モノリス担体の隔壁上に被覆された触媒層の膜厚が５
〜１００μｍで、触媒層中のパラジウムとアルミナとの
重量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が０．０３〜０．３０であ
ることを特徴とする排ガス浄化用触媒体、が提供され
る。
ミナをパラジウムの溶液に浸した後、焼成して得られた
パラジウム担持アルミナを、触媒層としてモノリス担体
に被覆担持してなる排ガス浄化用の触媒体であって、前
記モノリス担体の隔壁上に被覆された触媒層の膜厚が５
〜１００μｍで、触媒層中のパラジウムとアルミナとの
重量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が０．０３〜０．３０であ
ることを特徴とする排ガス浄化用触媒体、が提供され
る。
【０００９】 また、本発明によれば、内燃機関の排気
管内に、前記排ガス浄化用触媒体を配置し、当該触媒体
の排ガス流れ方向上流側に、炭化水素吸着能を有する吸
着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着体を配置し
たことを特徴とする排ガス浄化システム、が提供され
る。
管内に、前記排ガス浄化用触媒体を配置し、当該触媒体
の排ガス流れ方向上流側に、炭化水素吸着能を有する吸
着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着体を配置し
たことを特徴とする排ガス浄化システム、が提供され
る。
【００１０】 なお、モノリス担体に被覆担持された触
媒層の膜厚は、隔壁上の全ての部位において均一なわけ
ではなく、通常の製法では、貫通孔（セル）の角部付近
の隔壁（リブ）上に被覆される触媒層の膜厚が厚くな
る。そこで、本発明において「触媒層の膜厚」というと
きは、図１(ａ)に示す例のような断面形状が多角形の貫
通孔２２を有するモノリス担体については、貫通孔２２
を形成している隔壁２４の近接する交点Ａ、Ｂの中間位
置における隔壁上の触媒層２６の膜厚ｔをいうものと
し、また、図１(ｂ)に示すような金属の平板３０と波状
板３２とを重ねて貫通孔２８を形成したモノリス担体に
ついては、平板３０と波板３２との近接する接点Ｃ、Ｄ
の中間位置における隔壁上の触媒層３４の膜厚ｔをいう
ものとする。
媒層の膜厚は、隔壁上の全ての部位において均一なわけ
ではなく、通常の製法では、貫通孔（セル）の角部付近
の隔壁（リブ）上に被覆される触媒層の膜厚が厚くな
る。そこで、本発明において「触媒層の膜厚」というと
きは、図１(ａ)に示す例のような断面形状が多角形の貫
通孔２２を有するモノリス担体については、貫通孔２２
を形成している隔壁２４の近接する交点Ａ、Ｂの中間位
置における隔壁上の触媒層２６の膜厚ｔをいうものと
し、また、図１(ｂ)に示すような金属の平板３０と波状
板３２とを重ねて貫通孔２８を形成したモノリス担体に
ついては、平板３０と波板３２との近接する接点Ｃ、Ｄ
の中間位置における隔壁上の触媒層３４の膜厚ｔをいう
ものとする。
【００１１】
【発明の実施の形態】 本発明の触媒体は、Ｐｄを担持
したＡｌ2Ｏ3を触媒層としてモノリス担体に被覆担持し
たものであって、その触媒層の膜厚を５〜１００μｍ、
好ましくは５〜５０μｍという従来の一般的なＰｄオン
リー触媒における触媒層の膜厚に比して薄くしたもので
ある。このように触媒層の膜厚を薄くすることによっ
て、触媒層の熱容量が小さくなり、コールドスタート時
でも早期に触媒が昇温して活性化状態となる。触媒層の
膜厚が５μｍ未満では耐久性に問題があり、１００μｍ
を超えると熱容量が大きくなって、早期の活性化が困難
となる。
したＡｌ2Ｏ3を触媒層としてモノリス担体に被覆担持し
たものであって、その触媒層の膜厚を５〜１００μｍ、
好ましくは５〜５０μｍという従来の一般的なＰｄオン
リー触媒における触媒層の膜厚に比して薄くしたもので
ある。このように触媒層の膜厚を薄くすることによっ
て、触媒層の熱容量が小さくなり、コールドスタート時
でも早期に触媒が昇温して活性化状態となる。触媒層の
膜厚が５μｍ未満では耐久性に問題があり、１００μｍ
を超えると熱容量が大きくなって、早期の活性化が困難
となる。
【００１２】 また、本発明の触媒体では、触媒層の被
覆形成に、いわゆるプレドープ法を採用しており、これ
によって触媒層を薄膜化しても耐久後でも十分な浄化能
を持たせることが可能となった。一般に、モノリス担体
に触媒層を被覆形成する方法としては、含浸法と呼ばれ
る方法と、プレドープ法と呼ばれる方法が知られてい
る。含浸法は、まずＡｌ2Ｏ3をモノリス担体に被覆担持
してＡｌ2Ｏ3付きのモノリス担体を得、これをＰｄ等の
貴金属の溶液に浸して、Ａｌ2Ｏ3に貴金属を付着させる
方法である。一方、プレドープ法は、まずＡｌ2Ｏ3をＰ
ｄ等の貴金属の溶液に浸した後、焼成することによっ
て、Ａｌ2Ｏ3に貴金属が焼き付けられた貴金属担持Ａｌ
2Ｏ3を得、これをモノリス担体に被覆担持する方法であ
る。
覆形成に、いわゆるプレドープ法を採用しており、これ
によって触媒層を薄膜化しても耐久後でも十分な浄化能
を持たせることが可能となった。一般に、モノリス担体
に触媒層を被覆形成する方法としては、含浸法と呼ばれ
る方法と、プレドープ法と呼ばれる方法が知られてい
る。含浸法は、まずＡｌ2Ｏ3をモノリス担体に被覆担持
してＡｌ2Ｏ3付きのモノリス担体を得、これをＰｄ等の
貴金属の溶液に浸して、Ａｌ2Ｏ3に貴金属を付着させる
方法である。一方、プレドープ法は、まずＡｌ2Ｏ3をＰ
ｄ等の貴金属の溶液に浸した後、焼成することによっ
て、Ａｌ2Ｏ3に貴金属が焼き付けられた貴金属担持Ａｌ
2Ｏ3を得、これをモノリス担体に被覆担持する方法であ
る。
【００１３】 これらの２つの方法の内、含浸法では貴
金属が触媒層の表面には多く担持されるが、深層部に行
くほど貴金属量が少なくなる。これに対し、プレドープ
法では触媒層中の貴金属濃度が一定となる。したがっ
て、プレドープ法で触媒層が被覆形成された本発明の触
媒体では、触媒層の表層部だけでなく深層部にも十分な
量のＰｄが存在するので、前記のように触媒層が薄くて
も高い浄化能を発揮し、また、触媒層が薄いことによ
り、排ガスが触媒層の深層部まで拡散して深層部のＰｄ
が有効に使われる。
金属が触媒層の表面には多く担持されるが、深層部に行
くほど貴金属量が少なくなる。これに対し、プレドープ
法では触媒層中の貴金属濃度が一定となる。したがっ
て、プレドープ法で触媒層が被覆形成された本発明の触
媒体では、触媒層の表層部だけでなく深層部にも十分な
量のＰｄが存在するので、前記のように触媒層が薄くて
も高い浄化能を発揮し、また、触媒層が薄いことによ
り、排ガスが触媒層の深層部まで拡散して深層部のＰｄ
が有効に使われる。
【００１４】 本発明の触媒体は、貴金属としてはＰｄ
のみを含むＰｄオンリー触媒である。ＰｄはＨＣ酸化能
が高く、比較的低温でも触媒活性を示す貴金属であり、
これを触媒成分に用いることにより低温着火特性に優れ
た触媒体が得られる。Ｐｄは前記のようにプレドープ法
によりＡｌ2Ｏ3に焼き付けられ、触媒層中にほぼ均一に
分散担持される。Ｐｄを担持するＡｌ2Ｏ3としては、１
００ｍ2／ｇ以上の比表面積を有するものを用いるとＰ
ｄが高分散に担持されて低温着火特性と耐熱性が向上し
好ましい。
のみを含むＰｄオンリー触媒である。ＰｄはＨＣ酸化能
が高く、比較的低温でも触媒活性を示す貴金属であり、
これを触媒成分に用いることにより低温着火特性に優れ
た触媒体が得られる。Ｐｄは前記のようにプレドープ法
によりＡｌ2Ｏ3に焼き付けられ、触媒層中にほぼ均一に
分散担持される。Ｐｄを担持するＡｌ2Ｏ3としては、１
００ｍ2／ｇ以上の比表面積を有するものを用いるとＰ
ｄが高分散に担持されて低温着火特性と耐熱性が向上し
好ましい。
【００１５】 触媒層中のＰｄとＡｌ2Ｏ3との重量比
（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）は０．０３〜０．３０、好ましく
は０．０６〜０．１８とする。Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．
０３未満では、触媒層のＰｄが処理するＨＣに比べ排ガ
スの拡散阻害が大きくなり、全体的な浄化能力が悪くな
る。また、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．３０を超えると、Ｐ
ｄのシンタリングが起こりやすくなり、耐久性が悪くな
る。
（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）は０．０３〜０．３０、好ましく
は０．０６〜０．１８とする。Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．
０３未満では、触媒層のＰｄが処理するＨＣに比べ排ガ
スの拡散阻害が大きくなり、全体的な浄化能力が悪くな
る。また、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．３０を超えると、Ｐ
ｄのシンタリングが起こりやすくなり、耐久性が悪くな
る。
【００１６】 また、モノリス担体の単位体積当たりの
Ｐｄ担持量は５０〜５００ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０
-3〜１．７６×１０-2ｇ／ｃｃｇ／ｃｃ）が好ましく、
６０〜３００ｇ／ｆｔ3（２．１１×１０-3〜１．０６
×１０-2ｇ／ｃｃ）が更に好ましい。モノリス担体の単
位体積当たりのＰｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着
火特性及び耐久性に問題があり、５００ｇ／ｆｔ3を超
えるとコスト的に好ましくない。
Ｐｄ担持量は５０〜５００ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０
-3〜１．７６×１０-2ｇ／ｃｃｇ／ｃｃ）が好ましく、
６０〜３００ｇ／ｆｔ3（２．１１×１０-3〜１．０６
×１０-2ｇ／ｃｃ）が更に好ましい。モノリス担体の単
位体積当たりのＰｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着
火特性及び耐久性に問題があり、５００ｇ／ｆｔ3を超
えるとコスト的に好ましくない。
【００１７】 本発明の触媒体においては、触媒層中に
触媒性能を改善したり、モノリス担体への触媒層の担持
をより強固にするような各種の添加物を加えてもよい。
例えば、触媒層中にＣｅＯ2やＬａ2Ｏ3等の酸素貯蔵能
（ＯＳＣ）を有する希土類酸化物を添加すると、定常運
転時の活性が向上する。これら希土類酸化物の添加量
は、Ａｌ2Ｏ3に対して２〜３０重量％程度とすることが
好ましい。
触媒性能を改善したり、モノリス担体への触媒層の担持
をより強固にするような各種の添加物を加えてもよい。
例えば、触媒層中にＣｅＯ2やＬａ2Ｏ3等の酸素貯蔵能
（ＯＳＣ）を有する希土類酸化物を添加すると、定常運
転時の活性が向上する。これら希土類酸化物の添加量
は、Ａｌ2Ｏ3に対して２〜３０重量％程度とすることが
好ましい。
【００１８】 触媒層を被覆担持するモノリス担体は、
一般にハニカム構造体といわれ、実質的に均一な隔壁で
囲まれた貫通孔（セル）を有する構造体を意味する。モ
ノリス担体の材料としては、コーディエライト、ムライ
ト等のセラミック質のもの、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等の
耐熱性ステンレス鋼よりなるフォイル型のメタル質のも
の、粉末冶金を利用してハニカム構造体に成形したメタ
ル質のものが好適に用いられる。
一般にハニカム構造体といわれ、実質的に均一な隔壁で
囲まれた貫通孔（セル）を有する構造体を意味する。モ
ノリス担体の材料としては、コーディエライト、ムライ
ト等のセラミック質のもの、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金等の
耐熱性ステンレス鋼よりなるフォイル型のメタル質のも
の、粉末冶金を利用してハニカム構造体に成形したメタ
ル質のものが好適に用いられる。
【００１９】 なお、触媒体の早期活性化には、前述の
ような触媒層の膜厚だけでなく、モノリス担体の熱容量
も大きく影響する。本発明の触媒体に用いるモノリス担
体としては、熱容量の小さいものが好ましく、具体的に
はセル密度が４００セル／平方インチ（ｃｐｉ2）以上
で、隔壁（リブ）の厚みが７ｍｉｌ以下であることが好
ましい。
ような触媒層の膜厚だけでなく、モノリス担体の熱容量
も大きく影響する。本発明の触媒体に用いるモノリス担
体としては、熱容量の小さいものが好ましく、具体的に
はセル密度が４００セル／平方インチ（ｃｐｉ2）以上
で、隔壁（リブ）の厚みが７ｍｉｌ以下であることが好
ましい。
【００２０】 次に、本発明の排ガス浄化システムにつ
いて説明する。本発明の排ガス浄化システムは、内燃機
関の排気管内に、前記の本発明に係る触媒体を配置し、
当該触媒体の排ガス流れ方向上流側に、炭化水素吸着能
を有する吸着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着
体を配置してなるものである。
いて説明する。本発明の排ガス浄化システムは、内燃機
関の排気管内に、前記の本発明に係る触媒体を配置し、
当該触媒体の排ガス流れ方向上流側に、炭化水素吸着能
を有する吸着材をモノリス担体に被覆担持してなる吸着
体を配置してなるものである。
【００２１】 前記のように本発明に係る触媒体は、コ
ールドスタート時でも早期に活性化状態となるが、活性
化状態となるまではコールドスタート時に内燃機関から
多量に放出されるＨＣを浄化することができない。そこ
で、このように上流側にＨＣ吸着能を有する吸着体を設
け、触媒体が活性化状態になるまでの間、一時的にＨＣ
を吸着しておくことにより、コールドスタート時におけ
るＨＣ浄化率を向上させることができる。
ールドスタート時でも早期に活性化状態となるが、活性
化状態となるまではコールドスタート時に内燃機関から
多量に放出されるＨＣを浄化することができない。そこ
で、このように上流側にＨＣ吸着能を有する吸着体を設
け、触媒体が活性化状態になるまでの間、一時的にＨＣ
を吸着しておくことにより、コールドスタート時におけ
るＨＣ浄化率を向上させることができる。
【００２２】 吸着体に用いられる吸着材としては、ゼ
オライト、活性炭等があるが、排気系に配設するには、
少なくとも５００℃以上の耐熱性が必要であり、ゼオラ
イトを主成分とするものが好ましい。ゼオライトは、天
然品、合成品のいずれでも良く、また種類は特に限定さ
れないが、耐熱性、耐久性、疎水性の点でＳｉ／Ａｌモ
ル比が４０以上のものが好適に用いられる。具体的には
ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β−ゼオライト、シリカライト、
メタロシリケート等が好適に使用できる。
オライト、活性炭等があるが、排気系に配設するには、
少なくとも５００℃以上の耐熱性が必要であり、ゼオラ
イトを主成分とするものが好ましい。ゼオライトは、天
然品、合成品のいずれでも良く、また種類は特に限定さ
れないが、耐熱性、耐久性、疎水性の点でＳｉ／Ａｌモ
ル比が４０以上のものが好適に用いられる。具体的には
ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、β−ゼオライト、シリカライト、
メタロシリケート等が好適に使用できる。
【００２３】 また、ゼオライトは、１種だけでなく複
数種を組み合わせて用いることもできる。例えば、ゼオ
ライトのミクロ孔の大きさが約０．５５ｎｍと比較的小
さな細孔をもつＺＳＭ−５は、プロペン等の小分子の吸
着に有利であり、逆にトルエンやキシレンのような大分
子の吸着には不向きである。これに対し、ミクロ孔の大
きさが約０．７４ｎｍの比較的大きな細孔をもつＵＳＹ
は、プロペン等の小分子の吸着は不利であり、トルエン
やキシレン等の大分子の吸着に有利である。
数種を組み合わせて用いることもできる。例えば、ゼオ
ライトのミクロ孔の大きさが約０．５５ｎｍと比較的小
さな細孔をもつＺＳＭ−５は、プロペン等の小分子の吸
着に有利であり、逆にトルエンやキシレンのような大分
子の吸着には不向きである。これに対し、ミクロ孔の大
きさが約０．７４ｎｍの比較的大きな細孔をもつＵＳＹ
は、プロペン等の小分子の吸着は不利であり、トルエン
やキシレン等の大分子の吸着に有利である。
【００２４】 したがって、ＺＳＭ−５とＵＳＹを混在
させてモノリス担体に被覆担持するのも好適な手法の１
つである。更に、ガス流れ方向に対してＺＳＭ−５とＵ
ＳＹを区分して担持するようにしてもよく、この場合、
ＺＳＭ−５は１５０℃の比較的高い温度まで吸着保持で
きるので上流側に担持することが好ましい。また、β−
ゼオライトは細孔径が約０．５５ｎｍと約０．７０ｎｍ
のバイモーダルな細孔を有しているので、小分子、大分
子とも比較的良好に吸着することができ好ましい。
させてモノリス担体に被覆担持するのも好適な手法の１
つである。更に、ガス流れ方向に対してＺＳＭ−５とＵ
ＳＹを区分して担持するようにしてもよく、この場合、
ＺＳＭ−５は１５０℃の比較的高い温度まで吸着保持で
きるので上流側に担持することが好ましい。また、β−
ゼオライトは細孔径が約０．５５ｎｍと約０．７０ｎｍ
のバイモーダルな細孔を有しているので、小分子、大分
子とも比較的良好に吸着することができ好ましい。
【００２５】 なお、ゼオライトは単独でも吸着材とし
て使用できるが、ＨＣの吸着時に並発するコーキングを
制御するためにＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも
１種の貴金属を担持するのが好ましく、これによりゼオ
ライトの吸着能が低下することなく再生できる。
て使用できるが、ＨＣの吸着時に並発するコーキングを
制御するためにＰｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくとも
１種の貴金属を担持するのが好ましく、これによりゼオ
ライトの吸着能が低下することなく再生できる。
【００２６】 ゼオライトに担持される貴金属として
は、Ｐｄが最も安価で再生能が高く好ましい。また、貴
金属の担持方法は、熱的安定性の点でイオン交換法によ
るのが好ましい。更に、貴金属の担持量は、モノリス担
体の単位体積当たり５〜４０ｇ／ｆｔ3が、コスト及び
再生能の点で好ましい。ゼオライトをモノリス担体に担
持する場合、必要に応じて５〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3や
ＳｉＯ2の無機バインダーを含ませてもよく、これによ
りＨＣの吸着能を損なうことなく強固に担持される。
は、Ｐｄが最も安価で再生能が高く好ましい。また、貴
金属の担持方法は、熱的安定性の点でイオン交換法によ
るのが好ましい。更に、貴金属の担持量は、モノリス担
体の単位体積当たり５〜４０ｇ／ｆｔ3が、コスト及び
再生能の点で好ましい。ゼオライトをモノリス担体に担
持する場合、必要に応じて５〜２０重量％のＡｌ2Ｏ3や
ＳｉＯ2の無機バインダーを含ませてもよく、これによ
りＨＣの吸着能を損なうことなく強固に担持される。
【００２７】 モノリス担体の単位体積当たりの吸着材
の担持量は、０．０５〜２．０ｇ／ｃｃであることが好
ましい。吸着材の担持量が０．０５ｇ／ｃｃ未満では十
分なＨＣ吸着能が得難く、また２．０ｇ／ｃｃを超える
と吸着体の下流側に配置した触媒体の暖機が遅れる。
の担持量は、０．０５〜２．０ｇ／ｃｃであることが好
ましい。吸着材の担持量が０．０５ｇ／ｃｃ未満では十
分なＨＣ吸着能が得難く、また２．０ｇ／ｃｃを超える
と吸着体の下流側に配置した触媒体の暖機が遅れる。
【００２８】 また、本発明の排ガス浄化システムに用
いる吸着体は、前述のようなゼオライトを主成分とする
吸着材に加えて、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくと
も１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸
化物とからなる触媒材をモノリス担体に被覆担持してな
るものであってもよい。
いる吸着体は、前述のようなゼオライトを主成分とする
吸着材に加えて、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうちの少なくと
も１種の貴金属と、当該貴金属を担持する耐熱性無機酸
化物とからなる触媒材をモノリス担体に被覆担持してな
るものであってもよい。
【００２９】 このように、吸着材に加えて触媒材をも
被覆担持させると、吸着材から脱離したＨＣを、下流側
の触媒体とともに、この触媒材でも浄化することができ
る。この触媒材は特に低温着火性に優れるＰｄを含むこ
とが好ましく、また、この場合、モノリス担体の単位体
積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．
７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）であること
が好ましい。Ｐｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着火
特性及び耐久性に問題があり、２５０ｇ／ｆｔ3を超え
るとコスト的に好ましくない。
被覆担持させると、吸着材から脱離したＨＣを、下流側
の触媒体とともに、この触媒材でも浄化することができ
る。この触媒材は特に低温着火性に優れるＰｄを含むこ
とが好ましく、また、この場合、モノリス担体の単位体
積当たりのＰｄ担持量が５０〜２５０ｇ／ｆｔ3（１．
７６×１０-3〜８．８３×１０-3ｇ／ｃｃ）であること
が好ましい。Ｐｄ担持量が５０ｇ／ｆｔ3未満では着火
特性及び耐久性に問題があり、２５０ｇ／ｆｔ3を超え
るとコスト的に好ましくない。
【００３０】 なお、前述のように、イオン交換法等に
よってゼオライトに貴金属を直接担持させた場合も、結
果として、その貴金属は触媒作用を示すが、ゼオライト
中の貴金属は凝集しやすく、触媒としては耐久性が不十
分であるので、吸着体に触媒作用も持たせたい場合に
は、前記のように耐熱性無機酸化物に貴金属を担持させ
た触媒材を被覆して用いることが好ましい。
よってゼオライトに貴金属を直接担持させた場合も、結
果として、その貴金属は触媒作用を示すが、ゼオライト
中の貴金属は凝集しやすく、触媒としては耐久性が不十
分であるので、吸着体に触媒作用も持たせたい場合に
は、前記のように耐熱性無機酸化物に貴金属を担持させ
た触媒材を被覆して用いることが好ましい。
【００３１】 吸着体には、そのモノリス担体の貫通孔
（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け孔を設け
てもよい。このような吹き抜け孔を設けて、排ガスの一
部を吹き抜けさせることにより、吸着体の下流側に存在
する触媒体の暖機を促進すると、脱離したＨＣの浄化効
率が向上する。
（セル）の径よりも大きな径を有する吹き抜け孔を設け
てもよい。このような吹き抜け孔を設けて、排ガスの一
部を吹き抜けさせることにより、吸着体の下流側に存在
する触媒体の暖機を促進すると、脱離したＨＣの浄化効
率が向上する。
【００３２】 上記吹き抜け孔の径は担体強度の点から
５０ｍｍφ以下が好ましく、また、排ガスの過剰な吹き
抜けによるＨＣ吸着量の低下を抑制するために、４０ｍ
ｍφ以下とすることが更に好ましい。逆に径が小さ過ぎ
ると下流側に配置した触媒体を暖機する効果が不足する
ので、１０ｍｍφ以上が好ましい。吹き抜け孔の位置に
は特に制限はなく、必ずしも断面中心部に設ける必要は
ない。
５０ｍｍφ以下が好ましく、また、排ガスの過剰な吹き
抜けによるＨＣ吸着量の低下を抑制するために、４０ｍ
ｍφ以下とすることが更に好ましい。逆に径が小さ過ぎ
ると下流側に配置した触媒体を暖機する効果が不足する
ので、１０ｍｍφ以上が好ましい。吹き抜け孔の位置に
は特に制限はなく、必ずしも断面中心部に設ける必要は
ない。
【００３３】 本発明の排ガス浄化システムにおいて
は、システム全体が暖機された後の定常運転時の浄化特
性を向上させるために、吸着体の上流側や、吸着体の下
流側に配置された前記触媒体の更に下流側に別個の触媒
体を配置してもよい。この別個の触媒体は、自動車排ガ
ス用三元触媒として実績の高いＰｔ／Ｒｈ系の触媒体で
あることが好ましい。なお、前記のように触媒体の上流
側に吸着体を配置せずに排ガス浄化システムを構成する
場合においても、前記本発明の触媒体の下流側には、同
様に別個の触媒体を配置することが好ましい。
は、システム全体が暖機された後の定常運転時の浄化特
性を向上させるために、吸着体の上流側や、吸着体の下
流側に配置された前記触媒体の更に下流側に別個の触媒
体を配置してもよい。この別個の触媒体は、自動車排ガ
ス用三元触媒として実績の高いＰｔ／Ｒｈ系の触媒体で
あることが好ましい。なお、前記のように触媒体の上流
側に吸着体を配置せずに排ガス浄化システムを構成する
場合においても、前記本発明の触媒体の下流側には、同
様に別個の触媒体を配置することが好ましい。
【００３４】 以上説明したような排ガス浄化システム
を用いて、コールドスタート時の排ガス浄化を行う場合
には、コールドスタート時のある一定期間、排ガス中に
酸化性ガス（例えば二次空気）を導入したり、燃焼用空
気量と燃料量とを排ガス中の酸素量が増加する方向へ調
節したりすると、触媒の燃焼反応が促進されて、より早
期に着火させることができる。また、一旦吸着体に吸着
されたＨＣが排ガス熱による吸着体の温度上昇に伴って
脱離し始めると、排ガス中のＨＣ濃度が上昇して、ＨＣ
を浄化（燃焼）するための酸素が不足するので、前記の
ように酸化性ガスを導入したり、燃焼用空気量と燃料量
とを調節したりして酸素を補給することが好ましい。
を用いて、コールドスタート時の排ガス浄化を行う場合
には、コールドスタート時のある一定期間、排ガス中に
酸化性ガス（例えば二次空気）を導入したり、燃焼用空
気量と燃料量とを排ガス中の酸素量が増加する方向へ調
節したりすると、触媒の燃焼反応が促進されて、より早
期に着火させることができる。また、一旦吸着体に吸着
されたＨＣが排ガス熱による吸着体の温度上昇に伴って
脱離し始めると、排ガス中のＨＣ濃度が上昇して、ＨＣ
を浄化（燃焼）するための酸素が不足するので、前記の
ように酸化性ガスを導入したり、燃焼用空気量と燃料量
とを調節したりして酸素を補給することが好ましい。
【００３５】
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【００３６】［担持用スラリーの調製］： （スラリーＡ）市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に硝酸パラジウム水
溶液と適量の酢酸とを添加して、ボールミルで１５時間
解砕した。次いで、得られたスラリーを１００℃で１５
時間乾燥した後解砕し、更に５５０℃で３時間焼成して
Ｐｄ担持Ａｌ2Ｏ3粉を得た。こうして得られたＰｄ担持
Ａｌ2Ｏ3粉と適量の水とを混ぜ合わせ、更に適量の酢酸
とアルミナ固形分２．５％のアルミナゾルを添加し、ボ
ールミルで１５時間解砕して、スラリーＡを調製した。
スラリー中のＰｄ／Ａｌ2Ｏ3比は０．０７であった。
溶液と適量の酢酸とを添加して、ボールミルで１５時間
解砕した。次いで、得られたスラリーを１００℃で１５
時間乾燥した後解砕し、更に５５０℃で３時間焼成して
Ｐｄ担持Ａｌ2Ｏ3粉を得た。こうして得られたＰｄ担持
Ａｌ2Ｏ3粉と適量の水とを混ぜ合わせ、更に適量の酢酸
とアルミナ固形分２．５％のアルミナゾルを添加し、ボ
ールミルで１５時間解砕して、スラリーＡを調製した。
スラリー中のＰｄ／Ａｌ2Ｏ3比は０．０７であった。
【００３７】（スラリーＢ）Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．３
５である以外はスラリーＡと同様にしてスラリーＢを調
製した。
５である以外はスラリーＡと同様にしてスラリーＢを調
製した。
【００３８】（スラリーＣ）Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比が０．０
２である以外はスラリーＡと同様にしてスラリーＣを調
製した。
２である以外はスラリーＡと同様にしてスラリーＣを調
製した。
【００３９】（スラリーＤ）市販のγ−Ａｌ2Ｏ3に酢酸
セリウムと酸化セリウム（定常走行時のＯＳＣ（酸素貯
蔵能）向上剤）とを酸化物換算で３０重量％添加して湿
式で解砕し、乾燥後５５０℃で仮焼してＡｌ2Ｏ3・Ｃｅ
Ｏ2複合酸化物を得た。これにＨ2ＰｔＣｌ5水溶液を用
いてＰｔを含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｔ担持
Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉を得た。このＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・
ＣｅＯ2粉に適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢酸
と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加
し、ボールミルで１５時間解砕して、スラリーＤを調製
した。
セリウムと酸化セリウム（定常走行時のＯＳＣ（酸素貯
蔵能）向上剤）とを酸化物換算で３０重量％添加して湿
式で解砕し、乾燥後５５０℃で仮焼してＡｌ2Ｏ3・Ｃｅ
Ｏ2複合酸化物を得た。これにＨ2ＰｔＣｌ5水溶液を用
いてＰｔを含浸し、乾燥後５００℃で焼成してＰｔ担持
Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉を得た。このＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・
ＣｅＯ2粉に適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢酸
と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加
し、ボールミルで１５時間解砕して、スラリーＤを調製
した。
【００４０】（スラリーＥ）Ｈ2ＰｔＣｌ5水溶液の代わ
りにＲｈ(ＮＯ3)3水溶液を用いた以外は前記スラリーＤ
と同様にしてスラリーＥを調製した。
りにＲｈ(ＮＯ3)3水溶液を用いた以外は前記スラリーＤ
と同様にしてスラリーＥを調製した。
【００４１】（スラリーＦ）Ｓｉ／Ａｌモル比１１０の
β−ゼオライトと適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢
酸と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加
し、ボールミルで１５時間粉砕して、スラリーＦを調製
した。
β−ゼオライトと適量の水を混ぜ合わせ、更に適量の酢
酸と、アルミナ固形分２．５％のアルミナゾルとを添加
し、ボールミルで１５時間粉砕して、スラリーＦを調製
した。
【００４２】［触媒体の調製］： （触媒体Ａ）前述のスラリーＡ中にモノリス担体（日本
碍子(株)製のコージェライトハニカム(直径９３ｍｍ、
長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノリス担体の単
位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆｔ3となるよ
うに被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、触媒体Ａを
形成した。触媒体Ａの触媒層の膜厚は１０μｍであっ
た。
碍子(株)製のコージェライトハニカム(直径９３ｍｍ、
長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノリス担体の単
位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆｔ3となるよ
うに被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、触媒体Ａを
形成した。触媒体Ａの触媒層の膜厚は１０μｍであっ
た。
【００４３】（触媒体Ｂ）前述のスラリーＡ中にモノリ
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｂを形成した。触媒体Ｂの触媒層の膜厚は５
０μｍであった。
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｂを形成した。触媒体Ｂの触媒層の膜厚は５
０μｍであった。
【００４４】（触媒体Ｃ）前述のスラリーＡ中にモノリ
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｃを形成した。触媒体Ｃの触媒層の膜厚は１
２０μｍであった。
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が１２０ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｃを形成した。触媒体Ｃの触媒層の膜厚は１
２０μｍであった。
【００４５】（触媒体Ｄ）前述のスラリーＢ中にモノリ
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が６００ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｄを形成した。触媒体Ｄの触媒層の膜厚は１
０μｍであった。
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が６００ｇ／ｆ
ｔ3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、触媒体Ｄを形成した。触媒体Ｄの触媒層の膜厚は１
０μｍであった。
【００４６】（触媒体Ｅ）前述のスラリーＣ中にモノリ
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が３０ｇ／ｆｔ
3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、
触媒体Ｅを形成した。触媒体Ｅの触媒層の膜厚は１０μ
ｍであった。
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径９３ｍｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノ
リス担体の単位体積当たりのＰｄ担持量が３０ｇ／ｆｔ
3となるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経て、
触媒体Ｅを形成した。触媒体Ｅの触媒層の膜厚は１０μ
ｍであった。
【００４７】（触媒体Ｆ）前述のスラリーＤ中にモノリ
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径１４４ｍｍ、長さ１１０ｍｍ)）をディップして、モ
ノリス担体の単位体積当たりのＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・Ｃｅ
Ｏ2粉の担持量が０．１５ｇ／ｃｃとなるように被覆し
た。これを乾燥し、焼成した後、更に前述のスラリーＥ
中にディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＲ
ｈ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉の担持量が０．０５ｇ／ｃ
ｃとなるように被覆し、最終的に５００℃で焼成して、
触媒体Ｆを形成した。なお、触媒体Ｆのモノリス担体の
単位体積当たりの貴金属担持量は４０ｇ／ｆｔ3（Ｐｔ
／Ｒｈ＝５／１）となった。
ス担体（日本碍子(株)製のコージェライトハニカム(直
径１４４ｍｍ、長さ１１０ｍｍ)）をディップして、モ
ノリス担体の単位体積当たりのＰｔ担持Ａｌ2Ｏ3・Ｃｅ
Ｏ2粉の担持量が０．１５ｇ／ｃｃとなるように被覆し
た。これを乾燥し、焼成した後、更に前述のスラリーＥ
中にディップして、モノリス担体の単位体積当たりのＲ
ｈ担持Ａｌ2Ｏ3・ＣｅＯ2粉の担持量が０．０５ｇ／ｃ
ｃとなるように被覆し、最終的に５００℃で焼成して、
触媒体Ｆを形成した。なお、触媒体Ｆのモノリス担体の
単位体積当たりの貴金属担持量は４０ｇ／ｆｔ3（Ｐｔ
／Ｒｈ＝５／１）となった。
【００４８】［吸着体の調製］： （吸着体Ａ）前述のスラリーＦ中にモノリス担体（日本
碍子(株)製のコージェライトハニカム(直径１１８ｍ
ｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノリス担体
の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／
ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、吸着体Ａを形成した。
碍子(株)製のコージェライトハニカム(直径１１８ｍ
ｍ、長さ１５０ｍｍ)）をディップして、モノリス担体
の単位体積当たりのβ−ゼオライト担持量が０．２ｇ／
ｃｃとなるように被覆し、乾燥工程及び焼成工程を経
て、吸着体Ａを形成した。
【００４９】［排ガス浄化システムの構成］：前記によ
り得られた触媒体及び吸着体を用いて以下に示すような
排ガス浄化システムを構成した。なお、触媒体及び吸着
体の種類を示す記号と図中の参照符号との区別を明確に
するため、以下のシステムの説明において、図中の参照
符号は括弧( )を付して記述した。
り得られた触媒体及び吸着体を用いて以下に示すような
排ガス浄化システムを構成した。なお、触媒体及び吸着
体の種類を示す記号と図中の参照符号との区別を明確に
するため、以下のシステムの説明において、図中の参照
符号は括弧( )を付して記述した。
【００５０】（システムＡ）図２に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ａ(８)を配置
した。また、エンジン(２)と触媒体Ａ(８)との間には、
上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下
流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エ
ンジンマニホールド出口より触媒体Ａ(８)までの距離は
６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より
１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ａ(８)を配置
した。また、エンジン(２)と触媒体Ａ(８)との間には、
上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そして下
流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置した。エ
ンジンマニホールド出口より触媒体Ａ(８)までの距離は
６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド出口より
１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
【００５１】（システムＢ）図３に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｂ(１０)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｂ(１０)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｂ(１０)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｂ(１０)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｂ(１０)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｂ(１０)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
【００５２】（システムＣ）図４に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｃ(１２)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｃ(１２)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｃ(１２)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｃ(１２)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｃ(１２)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｃ(１２)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
【００５３】（システムＤ）図５に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｄ(１４)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｄ(１４)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｄ(１４)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｄ(１４)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｄ(１４)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｄ(１４)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
【００５４】（システムＥ）図６に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｅ(１６)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｅ(１６)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｅ(１６)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に触媒体Ｅ(１６)を配
置した。また、エンジン(２)と触媒体Ｅ(１６)との間に
は、上流側にＡ／Ｆ調整用のＯ2センサー(４)を、そし
て下流側に着火促進用の二次空気導入孔(６)を配置し
た。エンジンマニホールド出口より触媒体Ｅ(１６)まで
の距離は６００ｍｍとした。更にエンジンマニホールド
出口より１２００ｍｍの位置に触媒体Ｆ(１８)を配置し
た。
【００５５】（システムＦ）図７に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ａ(２０)を、
その下流側に触媒体Ａ(８)を配置した。また、エンジン
(２)と吸着体Ａ(２０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整
用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の
二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド
出口より吸着体Ａ(２０)までの距離は６００ｍｍとし
た。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの
位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ａ(２０)を、
その下流側に触媒体Ａ(８)を配置した。また、エンジン
(２)と吸着体Ａ(２０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調整
用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用の
二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホールド
出口より吸着体Ａ(２０)までの距離は６００ｍｍとし
た。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの
位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
【００５６】（システムＧ）図８に示すように、エンジ
ン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ａ(２０)を、
その下流側に触媒体Ｃ(１２)を配置した。また、エンジ
ン(２)と吸着体Ａ(２０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調
整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用
の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホール
ド出口より吸着体Ａ(２０)までの距離は６００ｍｍとし
た。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの
位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
ン(２)からの排ガス流路の上流側に吸着体Ａ(２０)を、
その下流側に触媒体Ｃ(１２)を配置した。また、エンジ
ン(２)と吸着体Ａ(２０)との間には、上流側にＡ／Ｆ調
整用のＯ2センサー(４)を、そして下流側に着火促進用
の二次空気導入孔(６)を配置した。エンジンマニホール
ド出口より吸着体Ａ(２０)までの距離は６００ｍｍとし
た。更にエンジンマニホールド出口より１２００ｍｍの
位置に触媒体Ｆ(１８)を配置した。
【００５７】［排ガス浄化システムの性能評価］：排気
量４０００ｃｃ、６気筒エンジン搭載の試験車に前記シ
ステムＡ〜Ｇを設置して、ＦＴＰ試験（ＬＡ−４モー
ド）を実施した。なお、この試験の際、酸素過剰の排ガ
スを得るために、各システムに設けた二次空気導入孔か
らエアポンプにてエンジンクランク後９０秒間、１００
ｌ／ｍｉｎで二次空気を導入した。排ガスはＣＶＳ法に
より採取し、ＨＣエミッション値を算出した。その結果
を表１に示す。
量４０００ｃｃ、６気筒エンジン搭載の試験車に前記シ
ステムＡ〜Ｇを設置して、ＦＴＰ試験（ＬＡ−４モー
ド）を実施した。なお、この試験の際、酸素過剰の排ガ
スを得るために、各システムに設けた二次空気導入孔か
らエアポンプにてエンジンクランク後９０秒間、１００
ｌ／ｍｉｎで二次空気を導入した。排ガスはＣＶＳ法に
より採取し、ＨＣエミッション値を算出した。その結果
を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】 表１に示すように、本発明の範囲に含ま
れる触媒体Ａ、触媒体Ｂをそれぞれ有するシステムＡ、
システムＢを使用した実施例１、実施例２では、触媒層
の膜厚が１００μｍを超える触媒体Ｃを有するシステム
Ｃを使用した比較例１よりも低いエミッション値が得ら
れた。また、触媒体の上流側に吸着体を配置した場合も
同様に、本発明の範囲に含まれる触媒体Ａを有するシス
テムＦを使用した実施例３では、触媒層の膜厚が１００
μｍを超える触媒体Ｃを有するシステムＧを使用した比
較例４よりも低いエミッション値が得られた。更に、触
媒層の膜厚が同一（１０μｍ）で、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比と
Ｐｄ担持量とが異なる触媒体Ａ、触媒体Ｄ、触媒体Ｅを
それぞれ有するシステムＡ、システムＤ、システムＥを
使用した実施例１、比較例２、比較例３の結果より、Ｐ
ｄ／Ａｌ2Ｏ3比やＰｄ担持量についても好適な範囲があ
ることがわかる。
れる触媒体Ａ、触媒体Ｂをそれぞれ有するシステムＡ、
システムＢを使用した実施例１、実施例２では、触媒層
の膜厚が１００μｍを超える触媒体Ｃを有するシステム
Ｃを使用した比較例１よりも低いエミッション値が得ら
れた。また、触媒体の上流側に吸着体を配置した場合も
同様に、本発明の範囲に含まれる触媒体Ａを有するシス
テムＦを使用した実施例３では、触媒層の膜厚が１００
μｍを超える触媒体Ｃを有するシステムＧを使用した比
較例４よりも低いエミッション値が得られた。更に、触
媒層の膜厚が同一（１０μｍ）で、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比と
Ｐｄ担持量とが異なる触媒体Ａ、触媒体Ｄ、触媒体Ｅを
それぞれ有するシステムＡ、システムＤ、システムＥを
使用した実施例１、比較例２、比較例３の結果より、Ｐ
ｄ／Ａｌ2Ｏ3比やＰｄ担持量についても好適な範囲があ
ることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の触媒体
は、コールドスタート時でも早期に活性化状態となり、
排ガス中の有害成分、特にコールドスタート時に多量に
排出されるＨＣを効果的に浄化することができる。ま
た、本発明の排ガス浄化システムは、このような触媒体
の上流側にＨＣ吸着能を有する吸着体を配置することに
よって、コールドスタート時におけるＨＣの浄化率を更
に向上させることができる。
は、コールドスタート時でも早期に活性化状態となり、
排ガス中の有害成分、特にコールドスタート時に多量に
排出されるＨＣを効果的に浄化することができる。ま
た、本発明の排ガス浄化システムは、このような触媒体
の上流側にＨＣ吸着能を有する吸着体を配置することに
よって、コールドスタート時におけるＨＣの浄化率を更
に向上させることができる。
【図１】 本発明に係る触媒体の触媒層の膜厚を示す部
分拡大図で、(ａ)は断面形状が多角形の貫通孔を有する
モノリス担体についての触媒層の膜厚を示し、(ｂ)は金
属の平板と波状板とを重ねて貫通孔を形成したモノリス
担体についての触媒層の膜厚を示す。
分拡大図で、(ａ)は断面形状が多角形の貫通孔を有する
モノリス担体についての触媒層の膜厚を示し、(ｂ)は金
属の平板と波状板とを重ねて貫通孔を形成したモノリス
担体についての触媒層の膜厚を示す。
【図２】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図３】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図４】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図５】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図６】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図７】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
【図８】 実施例において用いられた排ガス浄化システ
ムを示す概要図である。
ムを示す概要図である。
２…エンジン、４…Ｏ2センサー、６…二次空気導入
孔、８…触媒体Ａ、１０…触媒体Ｂ、１２…触媒体Ｃ、
１４…触媒体Ｄ、１６…触媒体Ｅ、１８…触媒体Ｆ、２
０…吸着体Ａ、２２…貫通孔、２４…隔壁、２６…触媒
層、２８…貫通孔、３０…平板、３２…波状板、３４…
触媒層。
孔、８…触媒体Ａ、１０…触媒体Ｂ、１２…触媒体Ｃ、
１４…触媒体Ｄ、１６…触媒体Ｅ、１８…触媒体Ｆ、２
０…吸着体Ａ、２２…貫通孔、２４…隔壁、２６…触媒
層、２８…貫通孔、３０…平板、３２…波状板、３４…
触媒層。
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミナをパラジウムの溶液に浸した
後、焼成して得られたパラジウム担持アルミナを、触媒
層としてモノリス担体に被覆担持してなる排ガス浄化用
の触媒体であって、前記モノリス担体の隔壁上に被覆さ
れた触媒層の膜厚が５〜１００μｍで、触媒層中のパラ
ジウムとアルミナとの重量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が
０．０３〜０．３０であることを特徴とする排ガス浄化
用触媒体。 - 【請求項２】 触媒層の膜厚が５〜５０μｍである請求
項１記載の排ガス浄化用触媒体。 - 【請求項３】 触媒層中のパラジウムとアルミナとの重
量比（Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3比）が０．０６〜０．１８である
請求項１記載の排ガス浄化用触媒体。 - 【請求項４】 モノリス担体の単位体積当たりのパラジ
ウム担持量が５０〜５００ｇ／ｆｔ3（１．７６×１０
-3〜１．７６×１０-2ｇ／ｃｃ）である請求項１記載の
排ガス浄化用触媒体。 - 【請求項５】 モノリス担体の単位体積当たりのパラジ
ウム担持量が６０〜３００ｇ／ｆｔ3（２．１１×１０
-3〜１．０６×１０-2ｇ／ｃｃ）である請求項１記載の
排ガス浄化用触媒体。 - 【請求項６】 触媒層中に希土類酸化物が添加された請
求項１記載の排ガス浄化用触媒体。 - 【請求項７】 内燃機関の排気管内に、請求項１記載の
排ガス浄化用触媒体を配置し、当該触媒体の排ガス流れ
方向上流側に、炭化水素吸着能を有する吸着材をモノリ
ス担体に被覆担持してなる吸着体を配置したことを特徴
とする排ガス浄化システム。 - 【請求項８】 吸着体の排ガス流れ方向上流側に、更に
別個の触媒体を配置した請求項７記載の排ガス浄化シス
テム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10075651A JPH11267504A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 排ガス浄化用触媒体とそれを用いた排ガス浄化システム |
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| EP99302159A EP0945167A3 (en) | 1998-03-24 | 1999-03-19 | Catalyst and system for exhault gas purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10075651A JPH11267504A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 排ガス浄化用触媒体とそれを用いた排ガス浄化システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267504A true JPH11267504A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13582376
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|---|---|---|---|
| JP10075651A Withdrawn JPH11267504A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 排ガス浄化用触媒体とそれを用いた排ガス浄化システム |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0945167A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11267504A (ja) |
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