JPH0549929A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒Info
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- JPH0549929A JPH0549929A JP3213841A JP21384191A JPH0549929A JP H0549929 A JPH0549929 A JP H0549929A JP 3213841 A JP3213841 A JP 3213841A JP 21384191 A JP21384191 A JP 21384191A JP H0549929 A JPH0549929 A JP H0549929A
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- rhodium
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Links
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、耐熱性に優れ、触媒活性成分の熱劣
化を低減し、耐久後の浄化率を向上することを目的とす
る。 【構成】本発明の排ガス浄化用触媒は、主として活性ア
ルミナからなる触媒担持層をもつ一体型構造体の排ガス
が流入する入口側にパラジウム及びロジウムが担持され
排ガスが流出する出口側に白金及びロジウムが担持され
た触媒であって、前記触媒担持層の前記ロジウムの担持
量は、前記入口側より前記出口側が多いことを特徴とす
る。
化を低減し、耐久後の浄化率を向上することを目的とす
る。 【構成】本発明の排ガス浄化用触媒は、主として活性ア
ルミナからなる触媒担持層をもつ一体型構造体の排ガス
が流入する入口側にパラジウム及びロジウムが担持され
排ガスが流出する出口側に白金及びロジウムが担持され
た触媒であって、前記触媒担持層の前記ロジウムの担持
量は、前記入口側より前記出口側が多いことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の排ガス系統に配
置、使用される排ガス浄化用触媒に関する。
置、使用される排ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンより排出された排ガス中の有害
物質であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同時に効率よく無害化
するのに有効な三元触媒が用いられている。また、三元
触媒として特開昭６２ー６８５４２号公報にみられるよ
うに、白金（Ｐｔ）ーパラジウム（Ｐｄ）ーロジウム
（Ｒｈ）の触媒活性性能が、リンや鉛などの被毒により
劣化することを制御するために、一体型構造体の担体の
排ガス入口側にパラジウム及びロジウムを、その後ろ
（排ガス出口側）に白金及びロジウムを担持した触媒が
知られている。
物質であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同時に効率よく無害化
するのに有効な三元触媒が用いられている。また、三元
触媒として特開昭６２ー６８５４２号公報にみられるよ
うに、白金（Ｐｔ）ーパラジウム（Ｐｄ）ーロジウム
（Ｒｈ）の触媒活性性能が、リンや鉛などの被毒により
劣化することを制御するために、一体型構造体の担体の
排ガス入口側にパラジウム及びロジウムを、その後ろ
（排ガス出口側）に白金及びロジウムを担持した触媒が
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭６２ー６８
５４２号公報に開示された排ガス浄化用触媒は、窒素酸
化物を浄化する白金や、パラジウムの活性性能を保持す
るために必要なロジウムの担持量が前記入口側と前記出
口側とでは、触媒温度が異なるのにかかわらず、前記入
口側から前記出口側に均一となっているため、触媒担持
層に担持された触媒活性成分である白金、パラジウム、
ロジウムが熱劣化により粒成長したり、ロジウムがパラ
ジウムに覆われることにより、ロジウムが白金や、パラ
ジウムの活性性能を向上させる影響力が小さくなって、
触媒全体の活性性能が充分に発揮されず、耐久後の浄化
率が低下する。
５４２号公報に開示された排ガス浄化用触媒は、窒素酸
化物を浄化する白金や、パラジウムの活性性能を保持す
るために必要なロジウムの担持量が前記入口側と前記出
口側とでは、触媒温度が異なるのにかかわらず、前記入
口側から前記出口側に均一となっているため、触媒担持
層に担持された触媒活性成分である白金、パラジウム、
ロジウムが熱劣化により粒成長したり、ロジウムがパラ
ジウムに覆われることにより、ロジウムが白金や、パラ
ジウムの活性性能を向上させる影響力が小さくなって、
触媒全体の活性性能が充分に発揮されず、耐久後の浄化
率が低下する。
【０００４】本発明は、耐熱性に優れ、触媒活性成分の
熱劣化を低減し、耐久後の浄化率を向上することを目的
とする。
熱劣化を低減し、耐久後の浄化率を向上することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の排ガス浄化用触
媒は、主として活性アルミナからなる触媒担持層をもつ
一体型構造体の排ガスが流入する入口側にパラジウム及
びロジウムが担持され排ガスが流出する出口側に白金及
びロジウムが担持された触媒であって、前記触媒担持層
の前記ロジウムの担持量は、前記入口側より前記出口側
が多いことを特徴とする。
媒は、主として活性アルミナからなる触媒担持層をもつ
一体型構造体の排ガスが流入する入口側にパラジウム及
びロジウムが担持され排ガスが流出する出口側に白金及
びロジウムが担持された触媒であって、前記触媒担持層
の前記ロジウムの担持量は、前記入口側より前記出口側
が多いことを特徴とする。
【０００６】一体型構造体としては、主として活性アル
ミナからなる触媒担持層をもつものであればよく、例え
ば、市販のコージェライト製モノリス担体や、メタル担
体等を用いることができる。触媒担持層に担持されるロ
ジウムの担持量を、前記入口側より前記出口側が多いと
は、例えば、ロジウムの担持量が入口側領域より出口側
領域に向けて漸増する分布勾配としたり、ロジウムの担
持量が入口側領域より出口側領域に向けて段階的に増加
させたり、ロジウムの担持量が入口側領域より出口側領
域に多くさせ、更に入口側領域と出口側領域とを両者の
中間で部分的にだぶらせたりすることができる。
ミナからなる触媒担持層をもつものであればよく、例え
ば、市販のコージェライト製モノリス担体や、メタル担
体等を用いることができる。触媒担持層に担持されるロ
ジウムの担持量を、前記入口側より前記出口側が多いと
は、例えば、ロジウムの担持量が入口側領域より出口側
領域に向けて漸増する分布勾配としたり、ロジウムの担
持量が入口側領域より出口側領域に向けて段階的に増加
させたり、ロジウムの担持量が入口側領域より出口側領
域に多くさせ、更に入口側領域と出口側領域とを両者の
中間で部分的にだぶらせたりすることができる。
【０００７】前記一体型構造体のガス入口側の触媒担持
層に担持されるパラジウムの担持領域は、ガス流れ方向
の長さが、ガス出口側に担持される白金の担持領域の長
さの０．５〜２倍とすることが好ましい。ロジウムの担
持量をガス入口側よりガス出口側に向けて漸増する分布
勾配とするには、例えば、ガス入口側の担持密度を
Ｄ1 、ガス出口側の担持密度をＤ2 とすると、 Ｄ1 ／
Ｄ2 ＝０．９５〜０．０１５の範囲で漸増する分布勾配
とすることが好ましい。
層に担持されるパラジウムの担持領域は、ガス流れ方向
の長さが、ガス出口側に担持される白金の担持領域の長
さの０．５〜２倍とすることが好ましい。ロジウムの担
持量をガス入口側よりガス出口側に向けて漸増する分布
勾配とするには、例えば、ガス入口側の担持密度を
Ｄ1 、ガス出口側の担持密度をＤ2 とすると、 Ｄ1 ／
Ｄ2 ＝０．９５〜０．０１５の範囲で漸増する分布勾配
とすることが好ましい。
【０００８】
【作用および効果】本発明の排ガス浄化用触媒は、主と
して活性アルミナからなる触媒担持層をもつ一体型構造
体の排ガスが流入する入口側にパラジウム及びロジウム
が担持され排ガスが流出する出口側に白金及びロジウム
が担持された触媒であって、前記触媒担持層の前記ロジ
ウムの担持量は、前記入口側より前記出口側が多いこと
を特徴とする。
して活性アルミナからなる触媒担持層をもつ一体型構造
体の排ガスが流入する入口側にパラジウム及びロジウム
が担持され排ガスが流出する出口側に白金及びロジウム
が担持された触媒であって、前記触媒担持層の前記ロジ
ウムの担持量は、前記入口側より前記出口側が多いこと
を特徴とする。
【０００９】このため、一体型構造体の触媒担持層に
は、排ガスが流入する入口側領域よりも、触媒反応熱が
高温となる出口側領域にロジウムが多く存在する。そし
てこのロジウムにより耐熱性を保持することができる。
またロジウムが増加した分、白金の活性が熱劣化するこ
とや、凝集劣化することを低減でき、白金の熱的安定性
が増加すると考えられる。このため、白金の優れた高温
活性を充分に発揮し得る。
は、排ガスが流入する入口側領域よりも、触媒反応熱が
高温となる出口側領域にロジウムが多く存在する。そし
てこのロジウムにより耐熱性を保持することができる。
またロジウムが増加した分、白金の活性が熱劣化するこ
とや、凝集劣化することを低減でき、白金の熱的安定性
が増加すると考えられる。このため、白金の優れた高温
活性を充分に発揮し得る。
【００１０】また、前記入口側領域では、前記出口側領
域よりも触媒反応熱が低く、分布するロジウム量が少な
いため、ロジウムがパラジウムに覆われて活性を失なう
ことを低減することができる。そして、ロジウムの活性
が保持されることでパラジウムの優れた低温活性を充分
に発揮し得る。従って本発明の排ガス浄化用触媒は、従
来触媒に対し、耐熱性が向上し、三元触媒としてＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘの浄化性能を向上することができる。
域よりも触媒反応熱が低く、分布するロジウム量が少な
いため、ロジウムがパラジウムに覆われて活性を失なう
ことを低減することができる。そして、ロジウムの活性
が保持されることでパラジウムの優れた低温活性を充分
に発揮し得る。従って本発明の排ガス浄化用触媒は、従
来触媒に対し、耐熱性が向上し、三元触媒としてＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘの浄化性能を向上することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の排ガス浄化用触媒の実施例を以下に
説明する。本実施例では、予め、一体型構造体として、
市販の短径９５ｍｍ、長径１４７、長さ１５０ｍｍのコ
ージェライト製モノリス担体が準備された。このモノリ
ス担体は、活性アルミナ粉末、水、バインダ−を混合攪
拌して調整されたスラリ−中に約６０秒間浸漬させる。
そしてスラリ−中より取り出され、余分なスラリ−を吹
き払い。３００度で１時間乾燥した後、７００度で１時
間焼成し、モノリス担体の多数の細い貫通孔内周面に主
として活性アルミナからなる触媒担持層形成される。こ
の触媒担持層中には、希土類元素が含まれていてもよ
い。
説明する。本実施例では、予め、一体型構造体として、
市販の短径９５ｍｍ、長径１４７、長さ１５０ｍｍのコ
ージェライト製モノリス担体が準備された。このモノリ
ス担体は、活性アルミナ粉末、水、バインダ−を混合攪
拌して調整されたスラリ−中に約６０秒間浸漬させる。
そしてスラリ−中より取り出され、余分なスラリ−を吹
き払い。３００度で１時間乾燥した後、７００度で１時
間焼成し、モノリス担体の多数の細い貫通孔内周面に主
として活性アルミナからなる触媒担持層形成される。こ
の触媒担持層中には、希土類元素が含まれていてもよ
い。
【００１２】次いで、触媒担持層を形成したモノリス担
体は、排ガスが流入する入口側領域と、排ガスが流出す
る出口側領域が別々に、以下に示す溶液に順次浸漬され
る。すなわち、モノリス担体は、まず、前記入口側領域
が別途用意された硝酸パラジウム水溶液および塩化ロジ
ウム水溶液に浸漬され、前記出口側領域がジニトロジア
ンミン白金酸水溶液および塩化ロジウム水溶液に浸漬さ
れる。
体は、排ガスが流入する入口側領域と、排ガスが流出す
る出口側領域が別々に、以下に示す溶液に順次浸漬され
る。すなわち、モノリス担体は、まず、前記入口側領域
が別途用意された硝酸パラジウム水溶液および塩化ロジ
ウム水溶液に浸漬され、前記出口側領域がジニトロジア
ンミン白金酸水溶液および塩化ロジウム水溶液に浸漬さ
れる。
【００１３】これによって、モノリス担体の触媒担持層
には、排気ガス入り口側端面から排ガス出口側に向う長
さＬ７５までの入口側領域にパラジウムが２ｇ，ロジウ
ムが０．１５ｇ担持される。また、排ガス出口側から排
ガス入口側に向う長さＬ７５の出口側領域に白金が１．
５ｇ，ロジウムが０．３５ｇ担持される。そして、触媒
担持層の入口側領域にパラジウムおよびロジウムが担持
され、前記出口側領域に白金およびロジウムが担持さ
れ、かつロジウムの担持量が入口側領域より出口側領域
に向けて多くした排ガス浄化用触媒が得られた。
には、排気ガス入り口側端面から排ガス出口側に向う長
さＬ７５までの入口側領域にパラジウムが２ｇ，ロジウ
ムが０．１５ｇ担持される。また、排ガス出口側から排
ガス入口側に向う長さＬ７５の出口側領域に白金が１．
５ｇ，ロジウムが０．３５ｇ担持される。そして、触媒
担持層の入口側領域にパラジウムおよびロジウムが担持
され、前記出口側領域に白金およびロジウムが担持さ
れ、かつロジウムの担持量が入口側領域より出口側領域
に向けて多くした排ガス浄化用触媒が得られた。
【００１４】（比較例）前記実施例の排ガス浄化用触媒
の効果を確認するため比較例１、２、３の排ガス浄化用
触媒が形成された。 （比較例１）比較例１の排ガス浄化用触媒は、実施例と
同じ触媒担持層を形成したモノリス担体に、その入口側
領域にパラジウムが２ｇ，ロジウムが０．２５ｇ担持さ
れ、出口側領域に白金が１．５ｇ，ロジウムが０．２５
ｇ担持され、かつ入口側領域と出口側領域とのロジウム
の担持量が同じ分布であること以外は、前記実施例と同
じである。
の効果を確認するため比較例１、２、３の排ガス浄化用
触媒が形成された。 （比較例１）比較例１の排ガス浄化用触媒は、実施例と
同じ触媒担持層を形成したモノリス担体に、その入口側
領域にパラジウムが２ｇ，ロジウムが０．２５ｇ担持さ
れ、出口側領域に白金が１．５ｇ，ロジウムが０．２５
ｇ担持され、かつ入口側領域と出口側領域とのロジウム
の担持量が同じ分布であること以外は、前記実施例と同
じである。
【００１５】（比較例２）比較例２の排ガス浄化用触媒
は、実施例と同じ触媒担持層を形成したモノリス担体
に、その入口側領域にパラジウムが２ｇ，ロジウムが
０．３５ｇ担持され、出口側領域に白金が１．５ｇ，ロ
ジウムが０．１５ｇ担持され、かつ入口側領域より出口
側領域に向かってロジウムの担持量が少なくなった分布
勾配となっていること以外は、前記実施例と同じであ
る。
は、実施例と同じ触媒担持層を形成したモノリス担体
に、その入口側領域にパラジウムが２ｇ，ロジウムが
０．３５ｇ担持され、出口側領域に白金が１．５ｇ，ロ
ジウムが０．１５ｇ担持され、かつ入口側領域より出口
側領域に向かってロジウムの担持量が少なくなった分布
勾配となっていること以外は、前記実施例と同じであ
る。
【００１６】（比較例３）比較例３の排ガス浄化用触媒
は、実施例と同じ触媒担持層を形成したモノリス担体
に、その入口側領域にパラジウムが２ｇ担持され、出口
側領域に白金が１．５ｇ，ロジウムが０．５ｇ担持さ
れ、かつ入口側領域にロジウムが担持されていないこと
以外は、前記実施例と同じである。 （耐久試験）市販のＶ型排気量３０００ｃｃのエンジン
の左右バンクに、前記実施例および比較例１、２、３の
排ガス浄化用触媒がそれぞれ別途に装着され耐久試験が
実施された。
は、実施例と同じ触媒担持層を形成したモノリス担体
に、その入口側領域にパラジウムが２ｇ担持され、出口
側領域に白金が１．５ｇ，ロジウムが０．５ｇ担持さ
れ、かつ入口側領域にロジウムが担持されていないこと
以外は、前記実施例と同じである。 （耐久試験）市販のＶ型排気量３０００ｃｃのエンジン
の左右バンクに、前記実施例および比較例１、２、３の
排ガス浄化用触媒がそれぞれ別途に装着され耐久試験が
実施された。
【００１７】耐久試験条件は、触媒入りガス温度８５０
℃，排気ガス雰囲気ストイキ、耐久時間１００ｈであっ
た。 （触媒活性性能比較評価）また、市販の排気量２０００
ｃｃのエンジンを用いて、前記実施例および比較例１、
２、３の排ガス浄化用触媒の触媒入りガス温度と排ガス
の浄化率との関係を評価した。
℃，排気ガス雰囲気ストイキ、耐久時間１００ｈであっ
た。 （触媒活性性能比較評価）また、市販の排気量２０００
ｃｃのエンジンを用いて、前記実施例および比較例１、
２、３の排ガス浄化用触媒の触媒入りガス温度と排ガス
の浄化率との関係を評価した。
【００１８】この結果を表１に温度数値として示す。な
お、温度数値は、排ガス浄化率が５０％に達する触媒入
りガス温度である。（前記温度数値が低いほど触媒性能
は良好である。）上記実施例、比較例１、２、３につい
て耐久後の性能を表１に示す。
お、温度数値は、排ガス浄化率が５０％に達する触媒入
りガス温度である。（前記温度数値が低いほど触媒性能
は良好である。）上記実施例、比較例１、２、３につい
て耐久後の性能を表１に示す。
【００１９】
【表１】 この結果、本実施例の場合、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘいずれ
かの排ガスの浄化率が５０％に達する温度数値は、比較
例１、２、３の温度数値よりも低く耐久性に優れている
ことが判明した。また、これにより、三元触媒としてＨ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化性能を向上することができる。
かの排ガスの浄化率が５０％に達する温度数値は、比較
例１、２、３の温度数値よりも低く耐久性に優れている
ことが判明した。また、これにより、三元触媒としてＨ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘの浄化性能を向上することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】主として活性アルミナからなる触媒担持層
をもつ一体型構造体の排ガスが流入する入口側にパラジ
ウム及びロジウムが担持され排ガスが流出する出口側に
白金及びロジウムが担持された触媒であって、 前記触媒担持層の前記ロジウムの担持量は、前記入口側
より前記出口側が多いことを特徴とする排ガス浄化用触
媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213841A JPH0549929A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213841A JPH0549929A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549929A true JPH0549929A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16645913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213841A Pending JPH0549929A (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0549929A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6634168B1 (en) | 1998-10-19 | 2003-10-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification system |
| JP2009101252A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2012096201A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Toyota Motor Corp | 自動車排ガス浄化用触媒 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213841A patent/JPH0549929A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6634168B1 (en) | 1998-10-19 | 2003-10-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification system |
| JP2009101252A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2012096201A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Toyota Motor Corp | 自動車排ガス浄化用触媒 |
| US8603940B2 (en) | 2010-11-05 | 2013-12-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Automobile exhaust gas catalytic converter |
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