JP3296848B2 - Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same - Google Patents
Exhaust gas purification catalyst and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、優れた初期浄化率と安
定した耐熱性とを有する排気ガス浄化用触媒及びその製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst having an excellent initial purification rate and stable heat resistance, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】エンジンの排気ガス浄化用触媒としてC
O及びHCの酸化とNOxの還元とを同時に行う三元触
媒が用いられており、この三元触媒はエンジンの空燃比
が理論空燃比である14.7付近で高い浄化効率となる
ことが知られている。2. Description of the Related Art C as an exhaust gas purifying catalyst for an engine
A three-way catalyst that simultaneously oxidizes O and HC and reduces NOx is used. It is known that this three-way catalyst has high purification efficiency when the air-fuel ratio of the engine is around 14.7, which is the stoichiometric air-fuel ratio. Have been.
【0003】一方、エンジンに関しての燃料規制に対応
するためリーンバーンエンジンが実用化されているが、
このような希薄燃焼方式における排気ガスは酸素が高濃
度であるため、上記三元触媒ではNOxを効果的に除去
することができない。On the other hand, lean burn engines have been put into practical use in order to comply with fuel regulations for engines.
Since the exhaust gas in such a lean burn system has a high concentration of oxygen, the three-way catalyst cannot effectively remove NOx.
【0004】そこで、酸素高濃度雰囲気のもとで排気ガ
ス中のNOxをN2 とO2 とに分解し浄化することがで
きる触媒としてCu等の活性種を金属含有シリケートに
担持させてなる、いわゆるゼオライト触媒が有望視され
ている。さらに、上記ゼオライト触媒については、排気
ガスの多様な状態に対応して常にNOx除去能力の優れ
た排気ガス浄化用触媒とするために、活性種の選択を始
め種々の対策が検討されている。Therefore, an active species such as Cu is supported on a metal-containing silicate as a catalyst capable of decomposing and purifying NOx in exhaust gas into N 2 and O 2 under an oxygen-rich atmosphere. So-called zeolite catalysts hold promise. Further, with respect to the above-mentioned zeolite catalyst, various measures such as selection of active species have been studied in order to always provide an exhaust gas purifying catalyst having excellent NOx removing ability in response to various states of exhaust gas.
【0005】例えば、特開平3−202157号公報に
は、酸素高濃度雰囲気下においてNOxを効率よく除去
しようとする技術が提案されている。上記公報に開示さ
れている技術は、ゼオライトにCuとアルカリ土類金属
の一種以上と、希土類元素の金属の一種以上を担持させ
た触媒とすることによって、800℃以下の温度域にお
ける優れたNOx浄化能と長時間の使用が可能な耐久性
とを有する触媒を得ようとするものである。For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-202157 proposes a technique for efficiently removing NOx in an oxygen-rich atmosphere. The technology disclosed in the above-mentioned publication is to provide a catalyst in which zeolite supports Cu and at least one kind of alkaline earth metal and one or more kinds of rare earth metals, thereby obtaining excellent NOx in a temperature range of 800 ° C. or less. An object of the present invention is to obtain a catalyst having a purifying ability and durability that can be used for a long time.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、NOx
を効果的に除去するのに有用な触媒とされているCuイ
オン交換ゼオライト触媒は、一般に実験室レベルでは9
0%を越えるNOx浄化率を示すにも拘らず希薄燃焼エ
ンジンを搭載した実車に装備して酸素高濃度雰囲気下に
おいてNOxを浄化させるときは、実験室におけるモデ
ルガスと実車の排気ガスとの間の種々の条件差によって
NOx浄化率は低下することが避けられない。SUMMARY OF THE INVENTION However, NOx
Cu ion-exchanged zeolite catalysts, which are considered to be useful catalysts for effective removal of
When NOx is purified in a high-oxygen atmosphere by installing it in an actual vehicle equipped with a lean-burn engine despite exhibiting a NOx purification rate exceeding 0%, the amount of NOx between the model gas in the laboratory and the exhaust gas of the actual vehicle is high. It is inevitable that the NOx purification rate decreases due to the various condition differences.
【0007】さらに、このようなCuイオン交換ゼオラ
イト触媒ではNOx浄化活性の発現温度が350〜40
0℃と高いため、酸素高濃度雰囲気のもとではNOxの
浄化積算値が低下するという問題点がある。Further, in such a Cu ion exchanged zeolite catalyst, the temperature at which the NOx purifying activity is exhibited is 350 to 40.
Since the temperature is as high as 0 ° C., there is a problem that the integrated NOx purification value is reduced in an atmosphere having a high oxygen concentration.
【0008】また、エンジンが低負荷で運転されるとき
には排気ガスの触媒入口ガス温度が低くなることにより
低温域でのNOx浄化活性の向上が要請されていること
もあって、触媒は低温域における浄化率の優れたものが
必要となっている。Further, when the engine is operated at a low load, the catalyst temperature in the low-temperature region is required to be improved due to a decrease in the temperature of the catalyst inlet gas of the exhaust gas. What has an excellent purification rate is needed.
【0009】また、上記特開平3−202157号公報
に記載されているような、例えばCuと希土類元素の金
属とが金属含有シリケートに担持されてなる触媒は、耐
熱性が向上することは認められているがNOx浄化時に
300℃以下のような低温域における浄化率が劣ると問
題点がある。Further, it has been recognized that a catalyst in which Cu and a metal of a rare earth element are supported on a metal-containing silicate, for example, as described in JP-A-3-202157, has improved heat resistance. However, there is a problem when the purification rate in a low-temperature region such as 300 ° C. or lower during the purification of NOx is poor.
【0010】上記に鑑みて本発明は、排気ガスの酸素高
濃度雰囲気下においてNOxを浄化するに際し優れた初
期活性を有すると共に熱安定性の高い排気ガス浄化用触
媒とすることを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying catalyst having excellent initial activity and high thermal stability when purifying NOx in an atmosphere containing high concentration of oxygen in exhaust gas.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段及び作用】白金族元素(R
u,Rh,Pd,Os,Ir,Pt)は活性種として排
気ガス浄化用触媒における低温活性を向上させることが
知られており、本発明者はこのような白金族元素が活性
種として種々の態様にて金属含有シリケートに担持され
る場合について各触媒におけるNOx浄化特性の向上に
貢献する白金族元素の活性種各々の挙動について鋭意研
究を進めた。Means and Action for Solving the Problems A platinum group element (R
u, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt) are known as active species to improve the low-temperature activity in the exhaust gas purifying catalyst. In the case where the catalyst is supported on the metal-containing silicate in the embodiment, the earnest research on the behavior of each active species of the platinum group element contributing to the improvement of the NOx purification characteristics of each catalyst has been advanced.
【0012】その結果、PtとIrとが例えば乾固によ
って金属含有シリケートに担持されてなる触媒は、酸素
高濃度雰囲気下におけるNOx浄化反応においては、上
記担持されたPtとIrとの相乗効果が大きく寄与し高
いNOx浄化率が得られることを確認した。一方、Pt
は含浸法によって金属含有シリケートに担持された場合
には、初期活性は余り高くないが熱的に安定していて比
較的優れた耐熱性を発現することも確認した。As a result, the catalyst in which Pt and Ir are supported on the metal-containing silicate by dryness, for example, has a synergistic effect between the supported Pt and Ir in the NOx purification reaction in an oxygen-rich atmosphere. It was confirmed that a large contribution was made and a high NOx purification rate was obtained. On the other hand, Pt
It was also confirmed that, when supported on a metal-containing silicate by the impregnation method, the initial activity was not so high, but was thermally stable and exhibited relatively excellent heat resistance.
【0013】また、Rhはそれ自体耐熱性が余りよくな
いので触媒の表面に出るような状態で金属含有シリケー
トに担持されることは好ましくないことも確認した。[0013] It has also been confirmed that it is not preferable that Rh is supported on the metal-containing silicate in a state in which it appears on the surface of the catalyst, since Rh itself has not very good heat resistance.
【0014】本発明は上記したようなPt,Ir及びR
hに関する種々の知見に基づいてなされたものであっ
て、上記したような目的を達成するため、請求項1の発
明は、金属含有シリケートに活性種が担持されてなる触
媒において低温域の排気ガス浄化率を向上させ且つ熱安
定性を向上させるために、上記活性種を貴金属のうちか
ら選択すると共に該貴金属の上記金属含有シリケートへ
の担持形態によって貴金属に特有の低温域での高浄化率
と熱安定性とを両立させようとするものである。The present invention relates to Pt, Ir and R as described above.
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a catalyst in which active species are supported on a metal-containing silicate in a low temperature range exhaust gas. In order to improve the purification rate and improve the thermal stability, a high purification rate in a low-temperature region specific to the noble metal by selecting the active species from the noble metals and supporting the noble metal on the metal-containing silicate. The purpose is to achieve both thermal stability.
【0015】具体的に、請求項1の発明の講じた解決手
段は、金属含有シリケートに活性種が層状に担持されて
なる排気ガス浄化用触媒を対象とし、下層にRh活性種
が設けられ上層にPt活性種及びRh活性種が設けられ
ている構成とするものである。Specifically, a solution taken by the invention of claim 1 is directed to an exhaust gas purification catalyst in which active species are supported on a metal-containing silicate in a layered manner. Are provided with Pt active species and Rh active species.
【0016】また、請求項2の発明は、金属含有シリケ
ートに対してRhが層状の活性種における下層に担持さ
れると共に上記活性種の上層にはPtとIrとが互いに
近接して担持されてなる排気ガス浄化用触媒を効率よく
製造しようとするものである。Further, according to the present invention, Rh is supported on the metal-containing silicate in the lower layer of the layered active species, and Pt and Ir are supported on the upper layer of the active species in close proximity to each other. It is intended to produce an exhaust gas purifying catalyst efficiently.
【0017】具体的に、請求項2の発明の講じた解決手
段は、金属含有シリケートにRhを担持させるRh担持
工程と、上記Rh担持工程において得られるRh担持金
属含有シリケートを触媒担体にウォッシュコートし、そ
の後乾燥及び焼成を行うウォッシュコート工程と、上記
ウォッシュコート工程において得られるRh担持金属含
有シリケートからなる触媒中間体にPtとIrとを同時
に含浸担持させ、その後乾燥及び焼成を行うPt及びI
r担持工程とを有する構成とするものである。More specifically, a solution taken by the invention of claim 2 is a Rh supporting step of supporting Rh on the metal-containing silicate, and wash-coating the Rh-supporting metal-containing silicate obtained in the Rh supporting step on a catalyst carrier. Thereafter, Pt and Ir are simultaneously impregnated and supported on a catalyst intermediate made of the Rh-supported metal-containing silicate obtained in the wash coating step, and Pt and I are dried and fired.
r supporting step.
【0018】また、請求項3の発明は、活性種としてP
t及びIrに比べて耐熱性の低いRhを上記層状の下層
に良好な分散状態で担持させようとするものであって、
具体的には、請求項2の発明において、上記Rh担持工
程は、金属含有シリケートの粉末とRhを含有する溶液
との混合体を乾固せしめることによって金属含有シリケ
ートにRhを担持させる構成とするものである。The invention according to claim 3 is characterized in that the active species is P
It is intended to carry Rh having a lower heat resistance than t and Ir in a good dispersion state on the lower layer of the layer,
Specifically, in the invention of claim 2, the Rh supporting step is configured such that Rh is supported on the metal-containing silicate by drying a mixture of the metal-containing silicate powder and the Rh-containing solution. Things.
【0019】このような構成とすることにより、上記R
hは上記層状の下層に担持されることによって、単独で
は比較的熱に弱いRhは触媒表面におけるHCの燃焼等
による高熱に直接曝されることが防止されるので、NO
x浄化反応の温度依存性を改善し熱安定性の向上が可能
となっている。また、PtとIrとは上記層状の上層に
互いに近接して担持されることによって、触媒表面にお
いて高濃度となり且つ単独では比較的NOx浄化能力の
少いIrがPtに対して相乗効果を及ぼすので上記Pt
とIrとが近接して担持される部分に活性サイトが形成
される。その結果、PtとIrとが近接担持されること
によって低温域における初期浄化率の向上が可能となる
のである。With such a configuration, the above R
Since h is supported on the layered lower layer, Rh, which is relatively weak to heat alone, is prevented from being directly exposed to high heat due to HC combustion or the like on the catalyst surface.
x It is possible to improve the temperature dependency of the purification reaction and improve the thermal stability. Further, since Pt and Ir are supported in close proximity to each other on the layered upper layer, the concentration on the catalyst surface becomes high, and Ir alone having a relatively small NOx purifying ability has a synergistic effect on Pt. The above Pt
An active site is formed in a portion where Ir and Ir are carried in close proximity. As a result, Pt and Ir are carried close to each other, so that the initial purification rate in a low temperature range can be improved.
【0020】また、本発明に係る製造方法においては、
先ず、Rhは金属含有シリケートに望ましくは乾固によ
って担持されしかる後触媒担体にウォッシュコートされ
て触媒中間体となされ、次いでこの触媒中間体に対しP
tとIrとが共存する混合溶液によってPtとIrとが
同時に含浸担持せしめられるので、上記Rhは下層に設
けられると共に上記PtとIrとは上層に設けられる。Further, in the manufacturing method according to the present invention,
First, Rh is supported on a metal-containing silicate, preferably by drying, and then wash-coated on a catalyst support to form a catalyst intermediate.
Since Pt and Ir are simultaneously impregnated and supported by the mixed solution in which t and Ir coexist, Rh is provided in the lower layer and Pt and Ir are provided in the upper layer.
【0021】さらに、PtとIrとは互いに共存する混
合溶液によって同時に上記触媒中間体に含浸担持せしめ
られているため、PtとIrとは近接した状態で担持さ
れることができるのである。Further, since Pt and Ir are simultaneously impregnated and supported on the above-mentioned catalyst intermediate by a mixed solution coexisting with each other, Pt and Ir can be supported in close proximity.
【0022】上記活性種が担持される金属含有シリケー
トは、結晶の骨格を形成する金属としてAlを用いたア
ルミノシリケート(ゼオライト)が好適であり、必要に
応じて上記Alに代えて或いはAlと共にGa,Ce,
Mn,Tb等の金属を骨格形成材料として用いた金属含
有シリケートも適用することができる。金属含有シリケ
ートとしてはA型,X型,Y型,モルデナイト,ZSM
−5等が好適である。The metal-containing silicate on which the active species is supported is preferably an aluminosilicate (zeolite) using Al as the metal forming the skeleton of the crystal. If necessary, Ga may be used instead of Al or together with Al. , Ce,
A metal-containing silicate using a metal such as Mn or Tb as a skeleton forming material can also be applied. A-type, X-type, Y-type, mordenite, ZSM
-5 is preferred.
【0023】また、上記金属含有シリケートとしてはカ
チオン種がNaとなされたNa型ZSM−5が好ましく
用いられ、この他にもカチオン種がH+ となされたH型
金属含有シリケートも用いることができる。As the metal-containing silicate, Na-type ZSM-5 in which the cationic species is Na is preferably used, and in addition, an H-type metal-containing silicate in which the cationic species is H + can also be used. .
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0025】金属含有シリケートはNa型ZSM−5
(ケイバン比=30)を使用した。この金属含有シリケ
ートに、換算上触媒1リットル中に0.75g担持され
る量となるようにRhを乾固によって担持させた後、触
媒担体にウォッシュコートした。そして、このRh担持
金属含有シリケートが触媒担体にウォッシュコートされ
てなる触媒中間体に対して換算上触媒1リットル中にP
tが2.25g担持されると共にIrが0.75g担持
される量となるようにPtとIrとを同時に含浸担持さ
せることによって本発明に係る排気ガス浄化用触媒の実
施例触媒を得た。The metal-containing silicate is Na-type ZSM-5.
(Caban ratio = 30) was used. Rh was dried and solidified on the metal-containing silicate so as to be 0.75 g in equivalent in 1 liter of the catalyst, and then wash-coated on the catalyst carrier. Then, the Rh-supported metal-containing silicate was wash-coated on the catalyst carrier and the catalyst intermediate was converted to P in 1 liter of the catalyst in terms of conversion.
Pt and Ir were simultaneously impregnated and supported such that t was 2.25 g and Ir was 0.75 g, thereby obtaining an example catalyst of the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention.
【0026】具体的には、15gのNa型ZSM−5粉
末に0.09gのRhに相当する硝酸ロジウム水溶液を
加え、約60℃にて加熱撹拌を行って上記Na型ZSM
−5粉末にRhを乾固担持させた。このRh乾固担持N
a型ZSM−5にバインダーとしての水和アルミナを加
えてスラリーとなし、触媒担体(コージェライト製ハニ
カム担体(平方インチ当り400セル))上にウォッシ
ュコートした後、大気中で150℃×2時間の乾燥を行
いさらに大気中で500℃×2時間の焼成を行って触媒
中間体とした。Specifically, an aqueous solution of rhodium nitrate corresponding to 0.09 g of Rh was added to 15 g of Na-type ZSM-5 powder, and the mixture was heated and stirred at about 60 ° C.
Rh was dried and supported on the -5 powder. This Rh dry solid supported N
A-type ZSM-5 was added with hydrated alumina as a binder to form a slurry, and was wash-coated on a catalyst carrier (cordrite honeycomb carrier (400 cells per square inch)), and then 150 ° C. × 2 hours in the atmosphere. And dried at 500 ° C. for 2 hours in the atmosphere to obtain a catalyst intermediate.
【0027】一方、0.05625gのPtに相当する
0.0973gの二価白金アンミン結晶(Pt濃度=5
7.79%)及び0.01875gのIrに相当する
0.029gの三塩化イリジウムを水とエタノールとの
混合溶液中に溶解してPt成分とIr成分との混合溶液
を得ると共に該混合溶液の全量が3.5ccとなるよう
にした。On the other hand, 0.0973 g of divalent platinum ammine crystals (Pt concentration = 5) corresponding to 0.05625 g of Pt
7.79%) and 0.0875 g of iridium trichloride, equivalent to 0.01875 g of Ir, are dissolved in a mixed solution of water and ethanol to obtain a mixed solution of a Pt component and an Ir component. The total volume was adjusted to 3.5 cc.
【0028】上記Rh乾固担持Na型ZSM−5のウォ
ッシュコートされてなる触媒中間体に上記3.5ccの
Pt成分とIr成分との混合溶液を含浸させ、該混合溶
液が上記触媒素材に充分に吸収含浸された後、大気中で
150℃×2時間の乾燥を行いさらに大気中で500℃
×2時間の焼成を行った。The catalyst intermediate obtained by wash-coating the Rh-dried Na-type ZSM-5 was impregnated with 3.5 cc of a mixed solution of a Pt component and an Ir component, and the mixed solution was sufficiently mixed with the catalyst material. After drying at 150 ° C. for 2 hours in the air, and then 500 ° C. in the air
The firing was performed for 2 hours.
【0029】以上の操作によって、換算上触媒1リット
ル中に0.75gのRhが乾固によって担持され2.2
5gのPtと0.75gのIrとが同時含浸によって担
持される割合になると共に、上記Rhが担持層の下層に
担持され上記PtとIrとが担持層の上層に担持されて
なる本発明の実施例における排気ガス浄化用触媒が調製
される。By the above operation, 0.75 g of Rh is supported by dryness in 1 liter of the catalyst on a reduced basis.
In the present invention, 5 g of Pt and 0.75 g of Ir are supported by simultaneous impregnation, and the Rh is supported on a lower layer of the support layer, and the Pt and Ir are supported on an upper layer of the support layer. Exhaust gas purifying catalysts in Examples are prepared.
【0030】また、本発明に係る排気ガス浄化用触媒
と、共通する活性種が担持されてなる種々の触媒を調製
し比較例1〜10とした。Further, various catalysts carrying the same active species as the exhaust gas purifying catalyst according to the present invention were prepared, and Comparative Examples 1 to 10 were prepared.
【0031】すなわち、金属含有シリケートはNa型Z
SM−5(ケイバン比=30)を使用し、該金属含有シ
リケートに換算上触媒1リットル中にRhが0.75g
となる割合で乾固によって担持させた後触媒担体にウォ
ッシュコートし、しかる後、Pt及び/又はIrを担持
させないもの或いはPt及びIrを遂次含浸によって上
記ウォッシュコートされてなる触媒中間体に含浸担持さ
せるものとすることによって比較例1〜5の触媒を調製
した。これらの比較例1〜5における触媒1リットルと
したときのPt及びIrの担持量並びに上記触媒中間体
への担持方法は表1に示すとおりである。That is, the metal-containing silicate is Na-type Z
Using SM-5 (Caban ratio = 30), the metal-containing silicate was converted to 0.75 g of Rh per liter of catalyst.
And then wash-coated on the catalyst carrier, followed by impregnating the wash-coated catalyst intermediate by impregnation with Pt and / or Ir or Pt and / or Ir. The catalysts of Comparative Examples 1 to 5 were prepared by supporting them. The supported amounts of Pt and Ir when these catalysts were 1 liter in Comparative Examples 1 to 5 and the method of supporting Pt and Ir on the catalyst intermediate were as shown in Table 1.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】また、金属含有シリケートはNa型ZSM
−5(ケイバン比=30)を使用し、該金属含有シリケ
ートに、換算上触媒1リットルに実施例と同量の活性種
各々が種々の状態で担持されるようにし、これを触媒担
体にウォッシュコートするのみで比較例6〜10の触媒
を調製した。これらの比較例6〜10における触媒1リ
ットルとしたときのPt,Ir,Rhの担持量及び金属
含有シリケートへの担持方法は表2に示すとおりであ
る。The metal-containing silicate is Na-type ZSM.
-5 (Cyban ratio = 30), the same amount of each active species as in the examples was supported in various amounts on one liter of the catalyst in terms of the metal-containing silicate, and this was washed onto the catalyst carrier. The catalysts of Comparative Examples 6 to 10 were prepared only by coating. The supported amounts of Pt, Ir, and Rh when the catalyst was 1 liter and the method of supporting the metal-containing silicate in Comparative Examples 6 to 10 are as shown in Table 2.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】上記実施例において調製された本発明の触
媒と上記比較例1〜10の各触媒とを試料とし、NOx
浄化率を測定し、その結果を表3に示した。The catalysts of the present invention prepared in the above Examples and the catalysts of Comparative Examples 1 to 10 were used as samples, and NOx
The purification rate was measured, and the results are shown in Table 3.
【0036】上記NOx浄化率は各触媒試料における、
フレッシュ時に発現される初期活性と800℃×8時間
経過させた耐久後の活性とについて最高NOx浄化率並
びに該最高NOx浄化率発現時の触媒入口ガス温度を測
定したものである。尚、測定方法は、A/F=22のリ
ーンバーンに相当する酸素高濃度雰囲気のモデルガスを
用いてSV=55000h-1で触媒試料に流通させ、同
時に触媒入口ガス温度が450℃に達するまで30℃/
分の割合で昇温させながら測定する方法によったもので
ある。The above NOx purification rate was determined for each catalyst sample.
The maximum NOx purification rate and the catalyst inlet gas temperature when the maximum NOx purification rate was expressed were measured for the initial activity expressed at the time of freshness and the activity after endurance after 800 ° C. × 8 hours. The measurement was conducted by using a model gas in a high oxygen concentration atmosphere corresponding to a lean burn of A / F = 22, flowing the sample through the catalyst at SV = 55000 h −1 , and at the same time until the temperature at the catalyst inlet gas reached 450 ° C. 30 ° C /
This is based on a method of measuring while heating at a rate of minutes.
【0037】[0037]
【表3】 [Table 3]
【0038】表3に示される結果によれば、本発明に係
る実施例の触媒は初期活性及び耐久後の活性において他
の比較例の触媒に比べて優れたNOx浄化率を示し、熱
に対する安定性が向上していることが分かる。According to the results shown in Table 3, the catalysts of the examples according to the present invention showed a superior NOx purification rate in the initial activity and the activity after endurance as compared with the catalysts of the other comparative examples, and showed a stable heat resistance. It can be seen that the property has been improved.
【0039】さらに、本発明に係る実施例の触媒は、初
期活性が比較例9のものに比べて若干低い値となってい
るが、その発現温度は低温であり排気ガスの低温域にお
いて優れた触媒活性を有していることを示している。
尚、上記初期活性が若干低くなっているのは、含浸法に
よって担持されるPtとIrとの貴金属種はやや分散性
に劣るために表面貴金属濃度に過濃度部を生ずることが
あり、これにより、初期活性の発現の弱いところが生じ
たものと推定される。Further, the catalyst of the example according to the present invention has a slightly lower initial activity than that of the catalyst of Comparative Example 9, but its expression temperature is low, and it is excellent in the low temperature range of exhaust gas. It shows that it has catalytic activity.
The reason why the initial activity is slightly lowered is that the noble metal species of Pt and Ir supported by the impregnation method are slightly inferior in dispersibility, so that an overconcentration part may be generated in the surface noble metal concentration. It is presumed that a portion where the expression of the initial activity was weak occurred.
【0040】また、Rh担持金属含有シリケートがウォ
ッシュコートされてなる触媒中間体にPtとIrとが含
浸担持されている場合であっても、比較例4及び5に例
挙されているようにPtとIrとを同時でなく遂次含浸
させたときには、上記PtとIrとが、触媒として望ま
しい機能を十分に発揮するための条件である近接担持状
態になることが困難なために優れた触媒活性が得られな
いことが分かる。Further, even when Pt and Ir are impregnated and supported on the catalyst intermediate obtained by wash-coating the Rh-containing metal-containing silicate, as shown in Comparative Examples 4 and 5, When Ir and Ir are impregnated successively and not simultaneously, the above Pt and Ir have an excellent catalytic activity because it is difficult to be in a close support state, which is a condition for sufficiently exhibiting a desired function as a catalyst. Is not obtained.
【0041】また、比較例1〜3の触媒が示す触媒活性
を観察すると、触媒における活性サイトはPtとIrと
が近接して担持されるか、或いは少くとも共存している
部分に形成されるものであることが明らかである。この
ことはPtとIrとが或いはPtとIrとRhとが担持
されている比較例6及び比較例8〜10の各触媒におい
て、熱的安定性には欠けるものの初期活性の改善がみら
れている点からも妥当性が認められる。When observing the catalytic activities of the catalysts of Comparative Examples 1 to 3, the active sites in the catalyst are formed in a portion where Pt and Ir are supported in close proximity or at least coexist. Obviously. This is because the catalysts of Comparative Examples 6 and 8 to 10 carrying Pt and Ir or Pt, Ir, and Rh are not thermally stable but have improved initial activity. Therefore, its relevance is recognized.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
係る排気ガス浄化用触媒によると、金属含有シリケート
に活性種が担持されるに際し、Rhが下層にPtとIr
とが上層にそれぞれ設けられているため、Rhは触媒表
面における高熱に直接曝されることなく触媒の熱安定性
を向上させ、またPtとIrとは近接担持されることに
よって触媒上層に活性サイトを形成するので、触媒の初
期活性が向上すると共に耐熱性を向上させることができ
る。As described above, according to the exhaust gas purifying catalyst according to the first aspect of the present invention, when the active species is carried on the metal-containing silicate, Rh is contained in the lower layer of Pt and Ir.
Are provided in the upper layer, respectively, so that Rh improves the thermal stability of the catalyst without being directly exposed to high heat on the surface of the catalyst, and Pt and Ir are supported in close proximity to each other so that active sites are formed on the upper layer of the catalyst. Is formed, so that the initial activity of the catalyst can be improved and the heat resistance can be improved.
【0043】また、請求項2及び3の発明に係る排気ガ
ス浄化用触媒の製造方法によると、必要に応じて乾固に
よってRhが担持された金属含有シリケートが触媒担体
にウォッシュコートされることによって触媒中間体が形
成され、該触媒中間体にPtとIrとが混合溶液によっ
て同時に含浸されるので、上記Rhは触媒における下層
に担持されており、上記PtとIrとが触媒における上
層に近接担持されてなる請求項1の発明に係る排気ガス
浄化用触媒を確実に製造することができる。According to the method for producing an exhaust gas purifying catalyst according to the second and third aspects of the present invention, the metal-containing silicate carrying Rh by dry-drying is optionally coated on the catalyst carrier by drying. Since a catalyst intermediate is formed and the catalyst intermediate is simultaneously impregnated with Pt and Ir by the mixed solution, the Rh is supported on the lower layer of the catalyst, and the Pt and Ir are supported on the upper layer of the catalyst in proximity to the upper layer of the catalyst. The exhaust gas purifying catalyst according to the first aspect of the present invention can be reliably manufactured.
フロントページの続き (72)発明者 岩国 秀治 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−59049(JP,A) 特開 平3−262541(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 37/36 B01D 53/86 Continuation of the front page (72) Inventor Hideharu Iwakuni 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-4-59049 (JP, A) JP-A-3-262541 ( JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-37/36 B01D 53/86
Claims (3)
持されてなる排気ガス浄化用触媒であって、 下層にRh活性種が設けられ上層にPt活性種及びIr
活性種が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化
用触媒。An exhaust gas purifying catalyst comprising an active species supported on a metal-containing silicate in a layered manner, wherein a Rh active species is provided in a lower layer and a Pt active species and Ir are provided in an upper layer.
An exhaust gas purifying catalyst comprising an active species.
Rh担持工程と、 上記Rh担持工程において得られるRh担持金属含有シ
リケートを触媒担体にウォッシュコートし、その後乾燥
及び焼成を行うウォッシュコート工程と、 上記ウォッシュコート工程において得られるRh担持金
属含有シリケートからなる触媒中間体にPtとIrとを
同時に含浸担持させ、その後乾燥及び焼成を行うPt及
びIr担持工程とを有することを特徴とする排気ガス浄
化用触媒の製造方法。2. a Rh-supporting step of supporting Rh on the metal-containing silicate; a wash-coating step of wash-coating the Rh-supported metal-containing silicate obtained in the Rh-supporting step on a catalyst carrier, followed by drying and firing; A Pt and Ir supporting step of simultaneously impregnating and supporting Pt and Ir on a catalyst intermediate made of a Rh-supported metal-containing silicate obtained in a wash coat step, followed by drying and firing. Method for producing catalyst.
トの粉末とRhを含有する溶液との混合体を乾固せしめ
ることによって金属含有シリケートにRhを担持させる
ものである請求項2に記載の排気ガス浄化用触媒の製造
方法。3. The exhaust gas according to claim 2, wherein the Rh supporting step comprises supporting the Rh on the metal-containing silicate by drying a mixture of the metal-containing silicate powder and the Rh-containing solution. A method for producing a gas purification catalyst.
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