JP2825420B2 - ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒 - Google Patents
ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
ガス浄化用触媒に関するものである。詳しく述べると、
ディーゼルエンジン排ガス中の炭素系微粒子、未燃焼炭
化水素、一酸化炭素等のような有害成分を低温から燃焼
除去し、しかも二酸化硫黄からのサルフェートの生成を
抑制することができるディーゼルエンジン排ガス浄化用
触媒に関するものである。
の微粒子物質(主として、固体状炭素微粒子、硫酸塩な
どの硫黄系微粒子、液状ないし固体状の高分子炭化水素
微粒子などからなるものであり、以下、これらを「微粒
子物質」と総称する)が、環境衛生上問題となってい
る。その理由は、これら微粒子物質は、その粒子系がほ
とんど1μm以下であるため、大気中に浮遊しやすく、
呼吸により人体内に取り込まれやすいためである。した
がって、これら微粒子物質のディーゼルエンジンからの
排出に関する規制を厳しくしていく方向で検討が進めら
れている。
圧化、燃料噴射タイミングの制御などの改良にともな
い、ディーゼルエンジンから排出される微粒子物質の量
はある程度低減された。しかしながら、その低減化はま
だ十分とはいえず、また微粒子物質に含まれる、主とし
て液体状の高分子量炭化水素からなる有機溶媒に可溶な
成分(SOF)は、上記のようなエンジンの改良によっ
ては除去できず、微粒子物質中のSOF割合は増加する
結果となっている。このSOFは発ガン性物質などの有
害成分を含有することから、微粒子物質とともにSOF
の除去が重要な問題となっている。
クフォーム、ワイヤーメッシュ、金属発泡体、目封じタ
イプのセラミックハニカム、オープンフロータイプのセ
ラミックハニカム、メタルハニカム等の耐火性三次元構
造体に炭素系微粒子を燃焼させうる触媒物質を担持させ
た触媒を使用し、ディーゼルエンジン排ガス中の微粒子
物質を捕捉するとともに通常のディーゼルエンジンの走
行条件下で得られる排ガスの排出条件(ガス組成および
温度)下に、あるいは電気ヒータ等の加熱手段を用いて
炭素系微粒子を除去する触媒方式が検討されている。
用触媒としては、(イ)炭素系微粒子のほか未燃焼炭化
水素、一酸化炭素などの有害成分の低温からの燃焼除去
効率が高い、(ロ)燃料として用いる軽油中に多量に含
まれる硫黄成分から発生する二酸化硫黄(SO2 )の三
酸化硫黄(SO3 )への酸化能が低く、サルフェート
(二酸化硫黄が酸化されて三酸化硫黄や硫黄ミストにな
ったもの)の生成を抑制できる。また(ハ)高負荷での
連続混転下でも耐える、いわゆる高温耐久性が高いとい
う性能を有する触媒が望まれている。
61−149222号および同61−146314号公
報には、パラジウムとロジウムとを主な活性成分とし、
さらにアルカリ金属、アルカリ土類金属、銅、ランタ
ン、亜鉛およびマンガン等を添加した触媒組成物が、ま
た特開昭59−82944号公報には、銅、アルカリ金
属、モリブデンおよびバナジウムから選ばれる少なくと
も1種と白金、ロジウムおよびバラジウムから選ばれる
少なくとも1種とを組み合わせた触媒組成物が開示され
ている。
OFを除去する触媒として、ガス流れに対し平行に貫通
孔を有するオープン式のハニカム状貴金属系酸化触媒が
報告されている(SAE Paper、81026
3)。
来の触媒は、いずれも炭素系微粒子の燃焼除去またはS
OFの除去にはある程度効率的であるが、白金族金属を
含有する触媒系では、高温での排ガス条件において、二
酸化硫黄の酸化能が高いため、サルフェートの生成量が
増加し、このサルフェートが新たな環境問題を生じると
いう欠点があった。
ーゼルエンジン排ガス浄化用の触媒に要求される性能、
さらにSOFの除去性能を十分備えた触媒は未だ見出さ
れていない。
ーゼルエンジン排ガス中の微粒子物質を効率よく除去で
きるディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒を提供するこ
とである。
排ガス中の炭素系微粒子のほか未燃炭化水素、一酸化炭
素などの有害成分も低温から燃焼除去できる性能を有
し、しかも二酸化硫黄の酸化能が低くサルフェートの生
成を抑制したディーゼルエンジン浄化用触媒を提供する
ことである。
排ガス中のSOFを効率よく除去できるディーゼルエン
ジン排ガス浄化用触媒を提供することである。
あって、実用上問題を生じることなくディーゼル車に搭
載できるディーゼルエンジン浄化用触媒を提供すること
である。
およびマンガンの両元素および耐火性無機酸化物を含有
する第1の触媒成分と(B)パラジウム、白金およびロ
ジウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属
および耐火性無機酸化物とを含有する第2の触媒成分が
耐火性三次元構造体に単一層に担持されてなることを特
徴とするディーゼルエンジン排ガスの浄化用触媒により
達成される。
両元素、耐火性無機酸化物およびアルカリ土類元素およ
び/または希土類元素を含有する第2の触媒成分と
(B)パラジウム、白金およびロジウムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の貴金属および耐火性無機酸化
物を含有する第3の触媒成分とが耐火性三次元構造体に
単一層に担持されてなることを特徴とするディーゼルエ
ンジン排ガスの浄化用触媒により達成される。
両元素および耐火性無機酸化物を含有する第1の触媒成
分と(B)パラジウム、白金およびロジウムよりなる群
から選ばれた少なくとも1種の貴金属、銅元素および耐
火性無機酸化物を含有する第3の触媒成分とが耐火性三
次元構造体に単一層に担持されてなることを特徴とする
ディーゼルエンジン排ガスの浄化用触媒によっても達成
される。
両元素、および耐火性無機酸化物およびアルカリ土類元
素および/または希土類元素を含有する第2の触媒成分
と(B)パラジウム、白金およびロジウムよりなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の貴金属、銅および耐火性無
機酸化物を含有する第4の触媒成分とが耐火性三次元構
造体に単一層に担持されてなることを特徴とするディー
ゼルエンジン排ガスの浄化用触媒によっても達成され
る。
ては、活性アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、
シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−
チタニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チ
タニア−ジルコニア、ゼオライト等が用いられる。その
平均粒径は0.1〜5μmであり、好ましくは0.5〜
2μmである。また、該耐火性無機酸化物のBET(Br
unaer-Emmett-Teller)表面積は1〜200m2 /g、
好ましくは10〜150m2 /gである。
1リットル当りの担持量は、0.5〜50g,好ましく
は、2〜20gである。すなわち、該担持量が0.5g
未満である場合は、活性が不充分であり、一方、50g
を越える場合には添加量に見合う活性の向上が得られな
いからである。また、鉄とマンガンのモル比(Fe:M
n)は、10:1〜1:10、好ましくは4:1〜1:
4であり、特に約3:2であることが最も好ましい。
に拘束されることはないが、通常当該技術分野で用いる
ことができる、例えば、金属、酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、水酸化物、塩酸塩、酢酸塩等が使用される。
ンガンの合計量は、前記耐火性無機酸化物に対して0.
1〜98重量%、好ましくは2〜60重量%配合されて
第1の触媒成分を形成する。
素あるいは希土類元素を配合することもでき、これによ
り第3の触媒成分が形成される。アルカリ土類元素は、
アルカリ土類族に含まれるすべての元素のことであり、
希土類元素は、ランタノイド系列に含まれるすべての元
素のことをいう。アルカリ土類金属の担持量は、耐火性
三次元構造体1リットル当り0〜20g,好ましくは、
0.1〜10gである。すなわち、アルカリ土類元素の
量が20gを越える場合は添加量に見合う活性の向上が
得られない。
構造体1リットル当り、0〜30g,好ましくは0.1
〜10gである。すなわち、希土類の量が30gを越え
る場合は添加量に見合う活性の向上が得られない。
原料としては、特に拘束されないが、通常、当該技術分
野で使用されるものを用いることができ、例えば、金
属、酸化物・炭酸塩・硝酸塩・硫酸塩・水酸化物・ハロ
ゲン化物・酢酸塩等が使用される。 パラジウム、白金
およびロジウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種
の貴金属の三次元構造体1リットル当りの担持量は0.
001〜6g、好ましくは、0.05〜3gである。す
なわち、0.001g未満では活性が不充分であり、一
方、6gを越える場合には、添加量に見合う活性の向上
が得られない。
硝酸塩、塩酸塩等が使用される。前記耐火性無機酸化物
に対する貴金属の量は、0.0003〜80重量%、好
ましくは0.04〜20重量%であり、該貴金属を配合
することにより第2の触媒成分が形成される。
ともでき、これにより第4の触媒成分が形成される。銅
の担持量は、耐火性三次元構造体1リットル当り0〜1
0g、好ましくは0.1〜3gである。すなわち、銅の
量が10gを越える場合には500℃以上でのサルフェ
ートの生成が高くなるからである。
が、通常、当該技術分野で使用されるものを用いること
ができ、例えば、金属、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸
塩、水酸化物、ハロゲン化物、酢酸塩等が使用される。
ル当り1〜300g、好ましくは10〜100gである
ことが好ましい。すなわち、1g未満では、活性への寄
与が少なく、一方、300gを越える場合には、添加量
に見合う活性の向上が少なく、かつ耐火性三次元構造体
触媒として使用したときに背圧が増加する傾向がある。
た状態であってもよく、あるいは、耐火性無機酸化物と
混合された状態であってもよい。
素および場合によっては、アルカリ土類元素あるいは希
土類元素を耐火性無機酸化物に分散担持させた触媒成分
と、パラジウム、白金およびロジウムから選ばれる少な
くとも1種の貴金属および場合によっては銅元素を耐火
性無機酸化物に分散担持させた触媒成分が耐火性三次元
構造体に単一層に担持された構造のものであることがで
きる。
しては、セラミックフォーム、オープンフローのセラミ
ックハニカム、ウォールフロータイプのハニカムモノリ
ス、オープンフローのメタルハニカム、金属発泡体、メ
タルメッシュ等のモノリスタイプの担体を用いることが
できる。特にディーゼルエンジン排ガスが、該排ガス1
m3 当り100mg以下の微粒子物質を含み、また、こ
の微粒子物質のSOF含有率が20%以上である場合、
オープンフロータイプのセラミックハニカム、またはメ
タルハニカムが好適に使用される。
ージェライト、ムライト、α−アルミナ、ジリコニア、
チタニア、リン酸チタン、アルミニウムチタネート、ベ
タライト、スポンジュメン、アルミノシリケート、マグ
ネシウムシリケート等を材料とするものが好ましく、な
かでもコージェライト質のものが特に好ましい。また、
メタルハニカム担体としては、ステンレス鋼、Fe−C
r−Al合金等のごとき酸化低抗性の耐熱金属を用いて
一体構造体としたものが好適に使用される。なお、本明
細書においては、元素なる語は、金属および酸化物を包
含する広い定義を有するものとして使用される。
く、例えば下記のような方法によって調製することがで
きる。
によってはアルカリ土類元素あるいは希土類元素の各化
合物を所定量含有する水溶液中に耐火性無機酸化物を投
入して含浸せしめ、80〜250℃好ましくは100〜
150℃の温度で乾燥し、次いで300〜850℃好ま
しくは400〜600℃の温度で焼成して、各金属の酸
化物が耐火性無機酸化物上に分散担持された粉体をつく
る。また、パラジウム、白金およびロジウムよりなる群
から選ばれた少なくとも1種の貴金属、そして場合によ
っては銅の各化合物を所定量含有する水溶液中に耐火性
無機酸化物を投入して含浸せしめ、同様な方法で粉体を
つくる。
し、このスラリーに耐火性三次元構造体を浸漬し、余分
なスラリーを取り除いた後、80〜250℃好ましくは
100〜150℃の温度で乾燥し、次いで300〜85
0℃好ましくは400〜600℃の温度で焼成して、目
的とする触媒を得る。
に説明する。
径2.0μm)1kgを硝酸鉄1012gと酢酸マンガ
ン406gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投
入し、十分かきまぜた後、150℃で1時間乾燥し、さ
らに500℃で1時間焼成して、酸化鉄(Fe2 O 3)
と酸化マンガン(MnO)を分散担持させたジルコニア
粉体(平均粒径15μm)を得た。また、パラジウム8
0g含有する硝酸パラジウムと硝酸銅155gを脱イオ
ン水に溶解した以外は、上記と同様の操作で別のジルコ
ニア粉体(平均粒径1.5μm)を得た。これらのジル
コニア粉体を混合して、湿式粉砕しスラリー化した。
1平方インチ当り約400個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥
し、次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
パラジウムおよび酸化銅の担持量は、構造体1リットル
当り各々5g、3.6g、2gおよび1gであり、ジル
コニアの担持量は、構造体1リットル当り各々25gで
あった 実施例2 比表面積が118m2 /gのアルミナ粉末(平均粒径
1.0μm)1.2kgならびに酸化鉄120gおよび
酸化マンガン40gを脱イオン水に投入し、十分かきま
ぜた後、200℃で1時間乾燥し、さらに600℃で2
時間焼成し、アルミナ粉体を得た。また、比表面積機8
0m2 /gのジルコニア粉末(平均粒径1.2μm)8
00kgをパラジウム240gを含有する硝酸パラジウ
ムを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投入し、十
分かきまぜた後、150℃で1時間乾燥し、さらに70
0℃で1時間焼成して、パラジウムを分散担持させたジ
ルコニア粉体を得た。このアルミナ粉末およびジルコニ
ア粉末を十分混合し、湿式粉砕してスラリー化した。
1で使用したと同じコージェライト製ハニカム担体を浸
漬し、余分なスラリーを取り除いた後、150℃で1時
間乾燥し、次いで700℃で1時間焼成して触媒を得
た。
パラジウム、アルミナおよびジルコニアの担持量は、構
造体1リットル当り各々3g、1g、6g、30g、お
よび20gであった。
μm)1kgを、硫酸第2鉄167gと硝酸マンガン3
25gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投入
し、十分かきまぜた後、150℃で1時間乾燥し、さら
に、550℃で2時間焼成して、酸化鉄と酸化マンガン
を分散担持させたシリカ粉末を得た。また比表面積10
0m 2/gのチタニア粉末(平均粒径1.2μm)1k
gをロジウム20gを含有する硝酸ロジウムを脱イオン
水に溶解して調製した水溶液に投入した以外は、上記と
同様の操作でチタニア粉末を得た。このシリカおよびチ
タニア粉末を十分混合し、湿式粉砕してスラリー化し
た。
1平方インチ当り約300個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のステンレス製ハニカム担体を浸漬し、余分な
スラリーを取り除いた後、150℃で1時間乾燥し、次
いで400℃で1時間焼成して触媒を得た。
ロジウム、シリカおよびチタニアの担持量は、構造体1
リットル当り各々、2g、3g、1g、50gおよび5
0gであった。
粉末(平均粒径1.0μm)(TiO2 /ZrO2 モル
比3/1)1kgを、硝酸鉄506gと硝酸マンガン1
083gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投入
し、十分かきまぜた後、150℃で2時間乾燥し、さら
に600℃で1時間焼成して、酸化鉄と酸化マンガンを
分散担持させたチタニア−ジルコニア粉体を得た。ま
た、比表面積116m2 /gのシリカ−アルミナ(Si
O2 /Al2 O3 モル比2/1)700gを白金20g
含有する塩化白金酸を脱イオン水に溶解して調製した水
溶液に投入した以外は上記と同様の操作でシリカ−アル
ミナ粉体を得た。このチタニア−ジルコニアおよびシリ
カ−アルミナ粉末を十分混合し、湿式粉砕してスラリー
化した。
1で使用したと同じコージェライト製ハニカム担体を浸
漬し、余分なスラリーを取り除いた後、150℃で1時
間乾燥して触媒を得た。
白金、チタニア−ジルコニアおよびシリカ−アルミナの
担持量は、構造体1リットル当り各々、10g、20
g、2g、3g、100gおよび70gであった。
2μm)1kgならびに酸化鉄50gおよび酸化マンガ
ン100gを脱イオン水に投入し、十分かきまぜた後、
180℃で1時間乾燥し、さらに500℃で2時間焼成
して、アルミナ粉体を得た。また、比表面積100m2
/gのジルコニア粉末(平均1.2μm)1kgを、ロ
ジウム5g含有する硝酸ロジウム溶液と硝酸銅19gを
脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投入し、十分か
きまぜた後、150℃で2時間乾燥し、650℃で1時
間焼成してロジウムと酸化銅を分散担持させたジルコニ
ア粉体を得た。このアルミナおよびジルコニア粉末を混
合し、湿式粉砕してスラリー化した。
1で使用したと同じコージェライト製ハニカム担体を浸
漬し、余分なスラリーを取り除いた後、150℃で1時
間乾燥して触媒を得た。
ロジウム、酸化銅、アルミナおよびジルコニアの担持量
は、構造体1リットル当り各々、5g、10g、0.5
g、0.5g、100gおよび100gであった。
粉末(平均表面積1.0μm)(Al2 O3 /ZrO2
モル数1/1)1kgを塩化鉄747gと塩化マンガン
456gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に投入
し、十分かきまぜた後、180℃で2時間乾燥し、60
0℃で1時間焼成して酸化鉄と酸化マンガンを分散担持
させたアルミナ−ジルコニア粉末を得た。また、比表面
積80m2 /gのアルミナ粉末(平均粒径1.0μm)
1kgを、白金20g含有する塩化白金酸と塩化銅3.
4gを脱イオン水に溶解した以外は上記と同様の操作で
アルミナ粉体を得た。このアルミナ−ジルコニアおよび
アルミナ粉体を混合し十分に湿式粉砕してスラリー化し
た。
1平方インチ当り約200個のオーブンフローのガス流
通セルを有する5.65インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のステンレス製ハニカム担体を浸漬し、余分な
スラリーを取り除いた後、150℃で1時間乾燥し、次
いで400℃で1時間焼成して完成触媒を得た。
白金、酸化銅、アルミナ−ジルコニアおよびアルミナの
担持量は、構造体1リットル当り各々、30g、10
g、1g、0.1g、50gおよび50gであった。
径1.0μm)1kgを硝酸鉄506gと酢酸マンガン
203gと硝酸セリウム50gを脱イオン水に溶解して
調製した水溶液に投入し、十分かきまぜた後、200℃
で2時間乾燥し、さらに500℃で1時間焼成して酸化
鉄と酸化マンガンと酸化セリウムを分散担持させたアル
ミナ粉体を得た。また、パラジウム40g含有する硝酸
パラジウムと硝酸銅77gを脱イオン水に溶解して調製
した水溶液を比表面積が80m2/gであるジルコニア
粉末(平均粒径1.0μm)600gに投入した以外は
上記と同様の操作でジルコニア粉体を得た。このアルミ
ナ粉体とジルコニア粉体を混合して、湿式粉砕してスラ
リー化した。
1平方インチ当り約400個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥
し、次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
酸化セリウム、パラジウム、酸化銅、アルミナおよびジ
ルコニアの担持量は、構造体1リットル当り各々、5
g、3.6g、1g、2g、1g、50gおよび30g
であった。
径1.0μm)800gならびに酸化鉄50g、酸化マ
ンガン36g、酸化ランタン50gを脱イオン水に投入
し、十分かきまぜた後、150℃で2時間乾燥し、さら
に600℃で1時間焼成しチタニア粉体を得た。また、
比表面積150m2 /gであるシリカ粉末(平均粒径
0.8μm)700gをパラジウム20gを含有する硝
酸パラジウムと硝酸銅39gを脱イオン水に溶解して調
製した水溶液に投入した以外は上記と同様の操作でシリ
カ粉体を得た。このチタニア粉体とシリカ粉体とを混合
して湿式粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約300個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状コージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余分
なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥し、
次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
酸化ランタン、パラジウム、酸化銅、チタニアおよびシ
リカの担持量は、構造体1リットル当り、各々5g、
3.6g、5g、2g、1g、80gおよび70gであ
った。
径1.0μm)1kgを硝酸鉄1012gと酢酸マンガ
ン406gと硝酸マグネシウム254gを脱イオン水に
溶解して調製した水溶液に投入し、十分かきまぜた後、
180℃で2時間乾燥し、さらに500℃で1時間焼成
して酸化鉄と酸化マンガン、酸化マグネシウムを分散担
持させたジルコニア粉体を得た。また、比表面積が80
m2 /gであるジルコニア粉末(平均粒径1.0μm)
1kgにパラジウム80g含有する硝酸パラジウムと硝
酸銅113gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に
投入した以外は上記と同様な方法でジルコニア粉体を得
た。これらのジルコニア粉体を混合して湿式粉砕してス
ラリー化した。
1平方インチ当り約200個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のステンレス製のハニカム担体を浸漬し余分な
スラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥し、次
いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
酸化マグネシウム、パラジウムおよび酸化銅の担持量
は、構造体1リットル当り、5g、3.6g、1g、2
gおよび1gであり、ジルコニアの担持量は構造体1リ
ットル当り各々25gであった。
粒径1.0μm)1kgを酸化鉄50g、酸化マンガン
36g、硝酸カルシウム211gを脱イオン水に投入
し、十分かきまぜた後、200℃で2時間乾燥し、さら
に600℃で1時間焼成しジルコニア粉体を得た。ま
た、比表面積150m2 /gであるチタニア粉末(平均
粒径0.8μm)500gにパラジウム20g含有する
硝酸パラジウムと硝酸銅39gを脱イオン水に溶解して
調製した水溶液に投入した以外は上記と同様の操作でチ
タニア粉体を得た。このジルコニア粉体とチタニア粉体
を混合して湿式粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約300個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥
し、次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
酸化カルシウム、パラジウム、酸化銅、ジルコニアおよ
びチタニアの担持量は、構造体1リットル当り各々、5
g、3.6g、5g、2g、1g、100gおよび50
gであった。
1.0μm)1kgを硝酸鉄1012g、酢酸マンガン
406g、硝酸マグネシウム254g、硝酸セリウム1
01gを脱イオン水に投入し、十分かきまぜた後、15
0℃で2時間乾燥し、さらに500℃で1時間焼成して
酸化鉄、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化セリウ
ムを分散担持させたアルミナ粉体を得た。また、比表面
積が80m2 /gのジルコニア粉末(平均粒径1.0μ
m)1kgをパラジウム80gを含有する硝酸パラジウ
ムと硝酸銅155gを脱イオン水に溶解して調製した水
溶液に投入した以外は上記と同様の操作でジルコニア粉
体を得た。このアルミナ粉体とジルコニア粉体を混合し
て湿式粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約400個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のステンレス製のハニカム担体を浸漬し、余分
なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥し、
次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
酸化マグネシウム、酸化セリウム、パラジウム、酸化
銅、アルミナおよびジルコニアの担持量は、構造体1リ
ットル当り各々、5g、3.6g、1g、1g、2g、
1g、25gおよび25gであった。
1.2μm)1kgを、パラジウム30gを含有する硝
酸パラジウム、硫酸銅31.3g、硝酸鉄253gおよ
び硝酸マンガン195gを脱イオン水に溶解して調製し
た水溶液に投入し、十分かきまぜた後、150℃で2時
間乾燥し、さらに550℃で2時間焼成して、パラジウ
ム、酸化銅、酸化鉄および酸化マンガンを分散担持させ
たチタニア粉体を得た。このチタニア粉体を十分に湿式
粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約300個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で1時間乾燥
し、次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
化鉄、酸化マンガンおよびチタニアの担持量は、構造体
1リットル当り各々、3g、1g、5g、3.6gおよ
び100gであった。
2.0μm)1kgを、パラジウム1gを含有する硝酸
パラジウムと硫酸銅3.2gを脱イオン水に溶解して調
製した水溶液に投入し、十分かきまぜた後、180℃で
1時間乾燥し、700℃で1時間焼成して、パラジウム
と酸化銅を分散担持させたジルコニア粉体を得た。この
ジルコニア粉末を十分湿式粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約200個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥
し、次いで500℃で1時間焼成して触媒を得た。
粉末(平均粒径1.0μm)1kgを、塩化鉄249g
と塩化マンガン228gを脱イオン水に溶解して調製し
た水溶液に投入し、十分かきまぜた後、170℃で1時
間乾燥し、650℃で2時間焼成して、酸化鉄と酸化マ
ンガンを分散担持させたアルミナ粉体を得た。このアル
ミナ粉末を十分湿式粉砕してスラリー化した。
ハニカム担体を浸漬し、同様の方法でジルコニア粉体の
上にアルミナ粉体を担持させて触媒を得た。
化鉄、酸化マンガン、ジルコニアおよびアルミナの担持
量は、構造体1リットル当り各々、0.1g、0.1
g、20g、10g、100gおよび100gであっ
た。
2.0μm)1.5kgを、硝酸鉄253gと硝酸マン
ガン271gを脱イオン水に溶解して調製した水溶液に
投入し、十分かきまぜた後、160℃で1時間乾燥し、
500℃で2時間焼成して、酸化鉄と酸化マンガンを分
散担持させたアルミナ粉体を得た。このアルミナ粉末を
湿式粉砕してスラリー化した。
1平方インチ当り約100個のオープンフローのガス流
通セルを有する5.66インチ径×6.00インチ長さ
の円筒状のコージェライト製ハニカム担体を浸漬し、余
分なスラリーを取り除いた後、150℃で2時間乾燥し
て触媒を得た。
ア粉末(平均粒径1.0μm)500gを、パラジウム
10gを含有する硝酸パラジウムと硝酸銅7.7gを脱
イオン水に溶解して調製した水溶液に投入し、十分かき
まぜた後、150℃で1時間乾燥し、600℃で1時間
焼成して、パラジウムと酸化銅を分散担持させたチタニ
ア粉末を得た。このチタニア粉末を湿式粉砕してスラリ
ー化した。
ハニカム担体を浸漬し、同様の方法でアルミナ粉体の上
にチタニア粉体を担持させて触媒を得た。
パラジウム、酸化銅、アルミナおよびチタニアの担持量
は、構造体1リットル当り各々、5g、5g、1g、
0.2g、150gおよび50gであった。
1と全く同様にして触媒を得た。この触媒におけるアル
ミナおよび酸化銅の担持量は、構造体1リットル当り各
々50gおよび3.0gであった。
較例1と全く同様にして触媒を得た。この触媒における
アルミナおよび酸化クロムの担持量は、構造体1リット
ル当り各々50gおよび3.0gであった。
水に溶解した以外は、比較例1と全く同様にして触媒を
得た。この触媒におけるアルミナおよびパラジウムの担
持量は、構造体1リットル当り各々50gおよび0.1
gであった。
た以外は、比較例1と全く同様にして触媒を得た。この
触媒におけるアルミナおよび白金の担持量は、構造体1
リットル当り各々50gおよび1.0gであった。
溶解した以外は、比較例1と全く同様にして触媒を得
た。この触媒におけるアルミナおよびロジウムの担持量
は、構造体1リットル当り各々50gおよび1.0gで
あった。
オン水に溶解した以外は、比較例1と全く同様にして触
媒を得た。この触媒におけるアルミナ、酸化ニッケルお
よび酸化銅の担持量は、構造体1リットル当り各々50
gおよび3.0gおよび1.5gであった。
イオン水に溶解した以外は、比較例1と全く同様にして
触媒を得た。この触媒におけるアルミナ、酸化コバルト
および酸化銅の担持量は、構造体1リットル当り各々5
0gおよび1.0gおよび1.0gであった。
で得られた触媒における各成分の担持量をそれぞれ表1
および表2に示す。
ン排ガス浄化性能を下記方法により評価した。
ィーゼルエンジン(4気筒、2800cc)および燃料
として硫黄含有量0.38重量%である軽油を用いた。
り付け、エンジン回転数を250rpmの全負荷および
触媒入口温度600℃の条件下で、300時間の耐久試
験を実施した。
ける触媒入口温度300℃および500℃に安定した条
件下で、触媒床に入る前(入口)および触媒床を出た後
(出口)での排ガス中の微粒子物質の含有量を、通常の
ダイリュウ−ショントンネル法により測定し、微粒子物
質の浄化率(%)を求めた。
いて捕捉された微粒子物質をジクロロメタン溶液で抽出
して、抽出前後の微粒子物質の重量変化からSOFの排
出量を測定し、SOFの浄化率を求めた。
床を通過後の排ガス中の二酸化硫黄およびガス状炭化水
素の分析も同時に行い、その添加率(%)を求めた。結
果を表3に示す。
燃焼炭化水素、一酸化炭素などのような有害成分の低温
からの燃焼除去性能に優れ、しかも高温域においても二
酸化硫黄の酸化能が低いことからサルフェートの生成を
抑制することができる。従って、本発明の触媒は、ディ
ーゼルエンジン排ガス中の微粒子物質の低減化に優れ、
本発明の触媒を使用することによりディーゼルエンジン
排ガスを効率よく浄化することができる。
おいても優れていることから、ディーゼルエンジン排ガ
スの浄化にきわめて効果的である。
優れていることから、実用上問題を生じることなくディ
ーゼル車に搭載することができる。
OF,未燃焼炭化水素などの浄化能を有し、かつ500
℃にわたる高温域においても二酸化硫黄の酸化率を4%
以下に抑制する優れた性能を発揮できるものである。
ルエンジン排ガス浄化用触媒としてきわめて有用なもの
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 (A)鉄およびマンガンの両元素および
耐火性無機酸化物を含有する第1の触媒成分と(B)パ
ラジウム、白金およびロジウムよりなる群から選ばれた
少なくとも1種の貴金属および耐火性無機酸化物を含有
する第3の触媒成分とが耐火性三次元構造体に単一層に
担持されてなることを特徴とするディーゼルエンジン排
ガスの浄化用触媒。 - 【請求項2】 (A)鉄およびマンガンの両元素、耐火
性無機酸化物をおよびアルカリ土類元素および/または
希土類元素を含有する第2の触媒成分と(B)パラジウ
ム、白金およびロジウムよりなる群から選ばれた少なく
とも1種の貴金属および耐火性無機酸化物を含有する第
3の触媒成分とが耐火性三次元構造体に単一層に担持さ
れてなることを特徴とするディーゼルエンジン排ガスの
浄化用触媒 - 【請求項3】 (A)鉄およびマンガンの両元素および
耐火性無機酸化物を含有する第1の触媒成分と(B)パ
ラジウム、白金およびロジウムよりなる群から選ばれた
少なくとも1種の貴金属、銅および耐火性無機酸化物を
含有する第4の触媒成分とが耐火性三次元構造体に単一
層に担持されてなることを特徴とするディーゼルエンジ
ン排ガスの浄化用触媒。 - 【請求項4】 (A)鉄およびマンガンの両元素および
耐火性無機酸化物およびアルカリ土類元素および/また
は希土類元素を含有する第1の触媒成分と(B)パラジ
ウム、白金およびロジウムよりなる群から選ばれた少な
くとも1種の貴金属、銅および耐火性無機酸化物を含有
する第4の触媒成分とが耐火性三次元構造体に単一層に
担持されてなることを特徴とするディーゼルエンジン排
ガスの浄化用触媒。
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JP5218793A JP2825420B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒 |
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JP5218793A JP2825420B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒 |
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JP2825420B2 true JP2825420B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=16725460
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5218793A Expired - Lifetime JP2825420B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒 |
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JPH11267503A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
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-
1993
- 1993-09-02 JP JP5218793A patent/JP2825420B2/ja not_active Expired - Lifetime
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