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JPS5969150A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒

Info

Publication number
JPS5969150A
JPS5969150A JP57178781A JP17878182A JPS5969150A JP S5969150 A JPS5969150 A JP S5969150A JP 57178781 A JP57178781 A JP 57178781A JP 17878182 A JP17878182 A JP 17878182A JP S5969150 A JPS5969150 A JP S5969150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
layer
noble metals
lead
capturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57178781A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenori Sakurai
桜井 茂徳
Shinichi Matsumoto
伸一 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP57178781A priority Critical patent/JPS5969150A/ja
Publication of JPS5969150A publication Critical patent/JPS5969150A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉛被前耐久性の向上した排ガス浄化用触媒に関
するものである。
従来より、自動車等の内燃機関心ら排出される排ガス中
に含有される有害物質を無害化するために、ベレット型
またはへ二カム状もしくけ7オーム状モノリス型の触媒
が使用されている。
これら触媒は、ベレット型またはへ二カム状もしくけ7
オーム状のモノリス型触媒担体に、場合によっては活性
アルミナ等の活性セラミック層を形成したのち、触媒活
性成分である白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジ
ウム(Pd)等の貴金属を担持させてなるもので、これ
ら触媒を充てんしたコンバータ内へ排ガスヲd6過させ
、排ガス中に含有される有害物質である炭化水素(HO
)、−酸化炭素((1))、及び窒素酸化物(NOx)
を酸化または還元反応により効率良く浄化するものであ
る。
ところで、h記構成の触媒は、ガソリン中に鉛が含まれ
る場合には過度の劣化を示し、十分な浄化性能を示さな
いという欠点を有している0これは、排ガス中の鉛化合
物、なかでも特にハロゲン化鉛(PbG12、PbBr
2等)は容易に気化するので、触媒担体柚孔内に深く侵
入し、Q媒担体に担持されている貴金属を全面的に覆っ
てしまうことが原因と考えられる。
本発明は、鉛による劣化を抑制し、加鉛ガソリン使用時
でも長期間高冷化性能を保つことができる排ガス浄化用
触媒を提供することを目的とするものである。
本発明の排ガス浄化用触媒は、触媒活性晰金属担持層の
表Iri′iを、鉛を捕捉してペロプスカイト型化合物
を生成する酸化物層で被覆してなることを特徴とするも
のである。。
本発明排ガス浄化用触媒の例を第1図に示す0第1図は
本発明モノリス@媒を示すもので、(イ)はその全体1
 視11、(ロ)は(イ)の1部分拡大正面図、(ハ)
は(ロ)の■部分拡大断面図である。図中、1けモノリ
ス触媒で、軸方向に多数の貫通孔(セル)2.2.・−
・を有しており、これらセル2,2.・・・の表面は、
モノリス担体を構成するセラミック基材3の表1Tii
に触媒活性は金属を含有した活性アルミナからなる活性
層4が設けられ、さらにその表1頚に酬、鉛を捕捉して
ペロプスカイト型化合物を生成する酸化物からなる被覆
層5が形成された[1I7fly、となっている。
被覆ツタ5の1草厚は特に限定されないが、例えば]O
〜200μm、特に加〜個μmであることが好ましい。
本発明で使用する触媒担体としては、上記/1ニカム状
モノリス担体のほかに、フオーム状モノリス担体−1だ
(1ペレット型押体でも良い。モノリス担体の基材は、
一般に使用されるコージェライト、ムラづト、アルミナ
等であり、この場合に妓触媒活性成分であるけ金属の担
持量を確保するなめに、活性アルミナ等の活性層を担体
光ifnに+tq成する。ペレット型担体の基材は、一
般に活性アルミナが使用されるので、この場合には直接
酸化物11覆層を相体表面に形成するようにしても良い
本発明で使用するペロプスカイト系化合物を生成する酸
化物とは、下記(0〜■から選択される。これら酸化物
は1種類単独または複数の種類を併用することができる
(DTi02、ZrO2、HfO2 ■ 5c203、Y2O3、La2O3]中から選択さ
れる成分1種以北と V2O51Nb205 、 i、
’a205の中から選択される成分1朴以上とからなる
化合物 ■ BeOXMgOlOaO、SrO、)3aO、Cu
O、ZnO5OdO、Fe01NiO1C00ノ中から
選択される成分1 % Dl、 ):と、MoO3、W
O5の中から選択される成分1種以上とからなる化合物
これら酸化物の好ましい例は、’1’ +02 、Zr
O2,5c203   Nb2O5、Cd0−VV)3
、Ni0−MoO3,0a205−Ta205.0aO
−WO3、Sr0−MoO3等でちる。
L起重化物からなる被覆層は、例えば粒径5〜加μm 
の粉末状のものをスラリーに調製し、このスラリー・巾
に、活性1煙を設けたモノリス担体を浸漬し、引き上げ
後、余分なスジ1外吹き飛ばして焼成することにより、
モノリス担体に形成される。。
L記借霞1のモノリス触媒に1.:l−いては、セルの
最外表面が前記■〜(、l)に示した・■化物からなる
被覆層で被覆されているため、排ガス中のpbがこの被
覆層にペロプスカイト型化合物〔例えば、PbTiO3
、Pb(SCQ 5 Nbq5 ) 03等’3として
捕捉され、担体ちるlAは活性アルミナ層の44n孔に
担持されている1、t@用が保護され、1嬌期間安さに
触媒活性を維持することができ乙。また、被覆層で生成
しなペロプスカイト型化合物は助触媒作用すなわち一般
に」られている0e02と同様の作用を有しており、融
媒活性をより一層高性能に維持することができる0 以下、本発明触媒について実職例及び比較例によりさら
に詳しく説明する。
比較例1 市販のコージェライト製/\ニカム状モノリス担体を以
下の工程で触媒化する。
■ 活性アルミナ粉末(比表面積Inn m2/FZz
粒径10μmのr〜アルミナ)100重量部、アルミナ
ゾル60@量部、水45部さらに硝酸アルミニウムを加
えて調製したスラリー中に、予め吸水させた担体を浸漬
し、これを収り出した後、余分なスラリーを吹き払い、
乾燥・焼成する0■ 前記■で得られた活性アルミナ層
形成モノリス担体を十分吸水させ、塩化白金酸溶液及び
塩化ロジウム溶液にそれぞれ1時間浸漬し、活性アルミ
ナ層に白金とロジウムを吸着させる。これを乾燥・焼成
して鍼媒化する。担持量岐、担体11当り白金1g、ロ
ジウム0.1gである。得られたモノリス触媒を比較例
aとする。
実施例1 比較例1のモノリス触媒aと同様の方法で活性アルミナ
コート及び触媒活性虚金属担持分行なって得られるモノ
リス触媒に、次の工程にしたがって被覆層を形成する。
■ TiO2粉末(平均粒径1oltm)をアルミナ粉
末の代りに用いて、前記比較例1の■と同様にしてスラ
リーを調製する。
(2)  このス之り一中に、モノリス触媒を浸漬して
引き」二げ後、余分なスラリーを吹き払い、乾燥し、6
00°Cで焼成する。膜厚40μmの被覆層を有する本
発明モノリス例(媒Aが!JFられる。
実施例2 比較例1(+)%/IJス触媒aを、5c203 &N
b2O5とを1対10モル比で混合した粉末(平均粒径
15μm)を用いをスラリーに浸漬し、実施例1と同様
の方法で被覆層厚さ加μmの本発明モノリス触θtBを
得る。
比較例2 市販のツージェライト製7オーム状担体を用いて、比較
例1と同様の工程にて比較触媒すを得る。
実施例3 比較例3と同様の工程で触媒化した比較触媒すを、Cd
OとWO3とをモル比1:1の割合で混合した粉末(平
均粒径10μm)を用いて調製したスラリーに浸漬し、
実施例1と同様の工程で被覆層厚さ30μmの本発明触
媒Cを得る。
実施例4 NiOとTa205とを当量比1:2の割合で混合した
粉末(平均粒径10μm)を用いたスラリーに、Jt較
触触1gaを浸漬し、実1幀例1と同様の工程で被覆層
厚さ40μmの本発明触媒りを得る。
比較例3 比較触媒aに、比較例1■と同様の工程でさらに活性ア
ルミナからなる40μmのnN層を設ける。得られる触
媒を比較軸Ml cとするり試験例 り記で得られた本発明触媒A−Dと比較触媒a −Cに
ついて、それぞれ次の試験を行ない、触媒性能を比較す
る。
(D 耐久試験 実1・市例及び比較例の触媒を、金属製容器に充てんし
て自動車のエンジン排気系に取付け、Φ Pb f:0.2/l含むガソリンを用いて、市街地走
行に似せたパターンで5万km走行を行なった0 ■ 活性評価 耐久試験後の各触媒を21のエンジン排気系に取り付け
、大ガス温度が380°Cの条件のもとて炭化水素(H
C)、−酸化炭素(OO+、窒素m化物(NOx)の浄
化率を測定する0結果を第1表に示す。
第1表から明らかなように、木登り月醜媒A〜Dは比較
触媒3− Cに比較していずれも高い浄化性能を示す。
これは、木登11月触媒A〜Dがほとんど鉛被前の影響
を受けないためである。
■ 被毒状態調査 各触媒A 、l) 、 a −cについて被毒物分布を
gPMAにより分析する。結果を第2図(イ)、(ロ)
、(ハ)に示す。第2図中、実線はPt、RhのgPM
A強度を示し、一点鎖線はPbのgPMA強度を表わす
曲線である。
第2図(イ)から明らかなように、本発1男触媒A−D
は触媒最外層の被覆層にpbの大部分が存在し、活性層
にはほとんど存在せず、したがって活性層に分布するl
)j、Rhけ11とんどPbに影響されないが、比較軸
αia、bけ・第2図(ロ)に示すように、活性層にて
Pt、RhとPbとが共存しており、Pb25;Pi、
lもhの浄化活性性能に悪影響を与えていること25ζ
IIJ1らかである。また、比較触媒Cけ、Pt、 a
h ;3蒼担持・されている活性層の表面CC活住アル
ミナからなる被覆層を設けた構成としたため、第2図(
ハ)から明らかなように、被覆層にpbの多くが分布し
ており、比較触媒a、bに比較してPbの触媒活″姓I
R金纜への悪影響防止にけ多少効混がもるものの、被摺
層で捕捉されるPb1I4が少な(Pbが活性層にまで
侵入しており、したがって木登四軸hlj A〜Dに比
較してpb波毒性が大である〇 以上の記載から明らかなように、本発明排ガス浄化用軸
Q#け、触媒活性貴金属担持層の表面を、鉛を捕捉して
ペロブスカイト型化合物を生成する酸化物層で被覆した
jfq戊としたため、排ガス中の鉛の大部分が酸化vl
J層で捕捉され、触媒活性四金用の鉛彼毒が防止され2
・。また、捕捉された鉛は酸化物層中でペロブスカイト
型化合物となっていZ・ため安定で、長41jJ間の使
用でも鉛が酸化物層からさらに内部へ侵入することがな
い。したがって、本発明排ガス浄化用触媒は、加鉛ガソ
リン使用時でも長期間高活性能を保つことができるとい
う利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)は本発明の一実1布例であるモノリス触媒
の斜視図、同(ロ)は第1図(イ)の1部分拡大市面図
、同(ハ)は第1図(ロ)の1部分拡大断面図を表わし
、 第2(¥J(イ)、(ロ)、(ハ)は、それぞれ本発明
モノリス帥媒A−D、比較モノリス軸媒a、b及び比較
モノリス触媒Cの耐久後の)、、iPMA線分析図を表
わす。 1・−・モノリス触媒、   2・・・セル3・・・モ
ノリス担体基材、4・・・活性層5・・・被覆層 (ほか1名) 第1図 (イ) (ロ) (ハ) 第2図 (イ)            (ロ)本尭日月触媒A
〜D           比庫交2角負噴幕、a、b
(ハ) 比較角魁医C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 触媒活性貴金属担持層表面を、鉛を捕捉してペロプスカ
    イ)Q化合物を生成する酸化物層で被覆してなる排ガス
    浄化用触媒。
JP57178781A 1982-10-12 1982-10-12 排ガス浄化用触媒 Pending JPS5969150A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57178781A JPS5969150A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 排ガス浄化用触媒

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JP57178781A JPS5969150A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 排ガス浄化用触媒

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JPS5969150A true JPS5969150A (ja) 1984-04-19

Family

ID=16054517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57178781A Pending JPS5969150A (ja) 1982-10-12 1982-10-12 排ガス浄化用触媒

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103263918A (zh) * 2013-04-25 2013-08-28 浙江大学 一种用于CO催化氧化的Pt-PbTiO3 纳米催化剂的制备方法
CN104005821A (zh) * 2013-02-26 2014-08-27 本田技研工业株式会社 废气用催化装置
CN104307517A (zh) * 2014-09-11 2015-01-28 北京振金鑫达环保科技有限公司 三元催化剂
CN108031463A (zh) * 2017-11-13 2018-05-15 哈尔滨理工大学 一种金红石/锐钛矿二氧化钛/钛酸锂铅及制备方法
CN109821536A (zh) * 2019-03-11 2019-05-31 浙江师范大学 一种用于丙烷完全氧化的催化剂及其制备方法

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