JPS59127649A - 排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

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】 本発明は内燃機関の排気ガス浄化用触媒に関するもので
ある。

内燃機関特に自動車等の排気ガス中に含まれる一酸化炭
素（ＣＯ）、炭化尿素（ＨＣ）　、窒素酸化物（ＮＯｘ
）等の有害成分を酸化または還元反応によって分解除去
する排気ガス浄化用触媒には極めて高度な浄化性つまり
反応活性および選択性、耐久性等が要求さλる。？来こ
のような用途には、無機質担体上またはその上に活性ア
ルミナ層を設けた担体に触媒成分として白金（Ｐｔ）、
パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を単
独あるいは組み合わせて担持した触媒が比較的硬れた浄
化性能を有するとされ、広く用いられている。また多く
の場合上記のような触媒の性能を更に向、上させるため
に、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）等の希土類金
属、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）等の卑金属を添加す
ることが行われている。

しかしながら、添加物の効果は貴金属との組み合わせに
よって異なり、添加効果を最大限に発揮させるには最適
な組み合わせを選択する必要がある。例えば白金、パラ
ジウムはセリウム、ランタンの添加により活性が大きく
向上し、ロジウムは鉄、ニッケル、ランタンの添加にょ
シ活性が向上する。しかし、従来は例えば単一のアルミ
ナ層に白金、ロジウム、パラジウムなどの貴金属および
添加物を共存させて均一に担持していたため、添加物の
効果を最大限に発揮させることができなかった。

本発明は上記従来技術における欠点を解決するためのも
のである。

その目的とするところは、添加物の効果を最大限に発揮
する排気ガス浄化用触媒を提供することにある。

５−すなわち、本発明の排気ガス浄化用触媒は、コージ
ライト等の無機質担体基材の表面にセリウム、ランタン
等の希土類金属のうちの少々くとも１種および、白金、
パラジウムのうちの少なくとも１種ケ担持したアルミナ
層を設け、該アルミナ層の表面に鉄、ニッケル等の卑金
属、ランタン等の希土類金属のうちの少なくとも１稲お
よびロジウムを担持したアルミナ層を設けることを特徴
とする。

本発明の触媒に使用する無機質担体基材としては通常は
コージライトを使用する。形状は任意に選択できるが、
ハニカム状などのモノリス型とするのが好ましい。無機
質担体基材上に設けるアルミナ層は通′常２層で充分で
あるが、必要に応じて更に多数設けることもできる。組
成の異なるアルミナ層の形成の順序は、被毒によシ劣化
し易い触媒成分を含むアルミナ層を内部に配置すれは触
媒全体として排気ガス浄化性能の低下が小さくなυ効果
的である。

本発明はその目的から、各アルミナ層に担持させる白金
、パラジウム、ロジウム等の触媒成分とセリウム、ラン
タン、鉄等の添加成分の担持量およびお互いの配合量は
、従来の触媒の場合と同じであってよい。

以下に本発明の排気ガス浄化用ｆ独媒の一実施例および
比較例を図面によシ、また表１および表２管引用しなが
ら説明する。

図は本発明における触媒の構造を示すための拡大断面図
で、図において１はコージライトなどからなるモノリス
担体基材、２は白金またはパラジウムのうちの少なくと
も１種とセリウム、ランタンを担持したアルミナ層、３
はロジウム、鉄、ランタンを担持したアルミナ層を示す
。

次に本発明における排気ガス浄化用触媒の調製方法につ
いて述べる。なお、実施例中チは特記しない限９重量係
を示す。

実施例１： アルミナ含有率１０チの市販のアルミナゾル３５０り中
に４０チ硝酸アルミニウム水溶液７５１、蒸溜水１００
ｆ　＝ｉ攪拌しながら添加してアルミナスラリーＡｉ調
製した。このアルミナスラリー人中に、硝酸セリウムと
硝酸ランタンを含漬して７００℃で焼成し、たアルミナ
粉末（セリウムを１１係、ランタンを１１チ含む。）　
３９７−５ｔを加え攪拌してアルミナゾル＋）−Ｂ−ｑ
得た。このアルミナスラリーＢ中にコージライト質モノ
リス担体基材を１分間浸漬した後引き上げ、空気流で該
担体基材内に残溜するスラリーを吹き飛ばし、呈温で１
時間乾燥し之後１００℃で１時間乾燥し、史に７００℃
で１時間焼成物を冷却後、ジニトロジアミノ白金水溶液
に１時間浸漬した後引き上ケ、２００℃で３時間乾燥し
てセリウム、ランクン、白金を担持し′たアルミナ層（
下層）を形成した。′次にメナルミナ′スラリーＡを再
度調髪踵ヒ　、２．Ｓ このアルミナスラリー人中に、硝酸ランタンと硝酸第二
鉄を含績して７′ＯＯ℃で焼成したアルミナ粉末（鉄を
１１９１＋１．ライタンを１１チ含む。）３９７．５Ｆ
を加え攪拌してアルミナスラリー〇−ｑ得た。この゛ア
ルミナスラリ　Ｃ中に上記のアルミナ層を形成した担体
を同様に浸漬した後乾燥し、焼成した。この焼成物を冷
却後、塩化ロジウム水溶液に１時間浸漬した後引き上げ
、２００℃で３時間乾燥して鉄、ランタン、ロジウムを
担持したアルミナ層（上層）を形成し、本発明の排気ガ
ス浄化用触媒ａを得た。

実施例２： 実施例１のジニトロジアミノ白金水溶液の代わシに塩化
パラジウム水溶液を用い、実施例１と同様の方法により
下層としてセリウム、ランタン、パラジウムを担持した
アルミナ層を形成し、上層として鉄、ランタン、ロジウ
ムを担持したアルミナ層を形成した、本発明の排気ガス
浄化用触媒すを得た。

次に本発明の排気ガス浄化用触媒の比較例の触媒の調製
・方法について述べる。

比較例１： 実施例１の下層と同じ組成のスラ＋）Ｂ−ｑ用い、同様
の方法によシコージライ、ト質モノリス担体基材上にセ
リウム、ランタンを担持したアルミナ層を形成した。実
施例と塗布量を同じにするため再度同様の操作を行った
。これを、ジニトロジアミノ白金水溶液、塩化ロジウム
水溶液の順に各々１時間浸した後引き上げ２００℃で３
時間乾燥してアルミナ層にセリウム、ランタン、白金、
ロジウムを担持した触媒Ｃを得た。

比較例２： 実施例１の上層と同じ組成のスラ！Ｊ　−（４−用い、
比較例１と同様の方法によりコージライト質モノリス担
体基材上に形成したアルミナ層に鉄、ランタン、白金、
ロジウムを担持した触媒ｄを得た。

比較例３： 比較例２のジニトロジアミノ白金水溶液の代わｐに塩化
パラジウムを用いてコージライト質モノリス担体基材上
に形成したアルミナ層に鉄、ランタン、パラジウム、ロ
ジウムを担持した触媒ｅを得た。

比較例４： 実施例１と同じアルミナスラリーＡ１ｒ調製し、このス
ラリーＡ中に硝酸セリウムと硝酸ランタンと薄酸第二鉄
を含漬して７００℃で焼成したアルミプ粉末（セリウム
’ｉａ５％、ランタン全１１チ、鉄’に５．５％含む。

）３９７．５５’を加え攪拌してアルミナスラリーＢｋ
’？！＊。このアルミナスラリーＢを用い、実施例１と
１６Ｊ様の方法によりコージライト質モノリス担体基材
上にセリウム、ランタン、鉄を担持したアルミナ層を形
成した。実施例１と塗布量を同じにするため再度同様の
操作を行った。これを、ジニトロジアミノ白金水溶液、
塩化ロジウム水溶液の順に各々１時間浸した後引き上げ
２００’Ｃで３時間乾燥してアルミナ層にセリウム、ラ
ンタン、鉄、白金、ロジウムを担持した触媒ｆを得た。

上記実施例および比較例で調製しｆ（ａからｆの６種類
の触媒中の金属担持量を表１に示す。

表１　触媒１ｔあたシの金属担持量（ｙ７ｔ　）これら
の６種類のｆｉＢ媒については触媒コンバータに装填し
てこｆｌをエンジン排気系に連投し、以下の条件で面１
久試験を行った。

耐久試験条件： 空燃比（空気量／燃料量）１４６ 排気ガス温度　　　　　　　　　３５０Ｃ，４００ｔ：
：空間速度　　　　　　　　　　　６０００Ｑｈｒ−”
ｂＷＥ床温度　　　　　　　　　　　　　　　　　７２
０℃試験時間　　　　　　　　　３００　ｈｒ耐久試験
後の浄化性能を表２に示す。

表２　　浄　化　性　能　　（浄化率：チ）−は従来型
の触媒Ｃ，ｄおよび十に比べて大きく性能が向上してい
る。また触媒ａの白金の代ゎシにパラジウムを使用した
本発明に係る触媒すも従来型の触媒ｅに比べて性能が向
上しておシ、更に排気ガス中に含まれる燐、鉛等の被毒
に弱い′パラジウム担持層を下層にしたため触媒ｅに比
べて被毒による性能劣化を大＠に少なくすることが可能
となった。

上述のように、本発明に係る触媒は従来１層のアルミを
層中に均一に担持していた貴金属およびその活性化剤で
あるランタニド金属、卑金属を層別することにより各層
で最適な組み合わせとなし、浄化性能を向上させると共
に、被毒され易い貴金属を担持した層全下層とすること
によす被毒による性能劣化も少なくすることが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

図は本発明における触媒の構造を示す拡大断面図である
。 図中、 １・・・モノリス担体基材 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コージライト等の無機質担体基材の表面にセリウム、ラ
   ンタン等の希土類金属のうちの少なくとも１種および、
   白金、ノ（ラジウムのうちの少なくとも１稲を担持した
   アルミナ層を設け、該アルミナ層の表面に鉄、ニッケル
   等の卑金属、ランタン等の希土類金属のうちの少なくと
   も１種およびロジウムを担持したアルミナ層を設けるこ
   とを特徴とする排気ガス浄化用触媒。