JP2003200063A - Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification system - Google Patents
Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification systemInfo
- Publication number
- JP2003200063A JP2003200063A JP2002100803A JP2002100803A JP2003200063A JP 2003200063 A JP2003200063 A JP 2003200063A JP 2002100803 A JP2002100803 A JP 2002100803A JP 2002100803 A JP2002100803 A JP 2002100803A JP 2003200063 A JP2003200063 A JP 2003200063A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst
- layer
- gas purification
- gas purifying
- 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
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コールドHCを効率良く浄化し得る排気ガス
浄化触媒、その製造方法及び排気ガス浄化システムを提
供すること。
【解決手段】 モノリス担体上に、HC吸着材層及び触
媒成分層の積層体を含んで成る触媒コート部を設け、単
セルピッチ当たりの触媒コート部の面積割合が、空間部
の面積割合より大きい排気ガス浄化触媒である。セルの
角部に耐火性無機酸化物を被覆する。耐火性無機酸化物
が、白金、パラジウム及びロジウムなどを触媒成分層に
含まれる総貴金属量の1/5以下の含有量で含む。[PROBLEMS] To provide an exhaust gas purification catalyst capable of efficiently purifying cold HC, a method for producing the same, and an exhaust gas purification system. SOLUTION: A catalyst coat portion including a stacked body of an HC adsorbent layer and a catalyst component layer is provided on a monolithic carrier, and an area ratio of the catalyst coat portion per unit cell pitch is larger than an area ratio of a space portion. It is a gas purification catalyst. The corners of the cell are coated with a refractory inorganic oxide. The refractory inorganic oxide contains platinum, palladium, rhodium, and the like in a content of 1/5 or less of the total amount of noble metals contained in the catalyst component layer.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化触
媒、その製造方法及び排気ガス浄化システムに係り、更
に詳細には、内燃機関から排出される排気ガスを浄化
し、特にエンジン始動時に排出される高濃度の炭化水素
(HC)を効率良く除去することができる排気ガス浄化
触媒、その製造方法及び排気ガス浄化システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst, a method for manufacturing the same, and an exhaust gas purifying system. More specifically, the present invention purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and in particular, the exhaust gas is discharged when the engine is started. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst capable of efficiently removing high concentration hydrocarbons (HC), a manufacturing method thereof, and an exhaust gas purifying system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、内燃機関のエンジン始動時の低温
域で大量に排出されるHC(コールドHC)の浄化を目
的に、HC吸着材にゼオライトを用いたHC吸着型三元
触媒(HC吸着機能付き三元触媒)が開発されている。
該触媒は、三元触媒が活性化しないエンジン始動時の低
温域において、大量に排出されるHCを一時的に吸着・
保持し、次いで排気ガス温度上昇により三元触媒が活性
化したときに、HCを徐々に脱離し、浄化する。2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of purifying a large amount of HC (cold HC) discharged in a low temperature range at the time of engine startup of an internal combustion engine, an HC adsorption type three-way catalyst (HC adsorption) using zeolite as an HC adsorbent A functional three-way catalyst) has been developed.
The catalyst temporarily adsorbs a large amount of discharged HC in a low temperature range when the engine is started, in which the three-way catalyst is not activated.
Then, the HC is gradually desorbed and purified when the three-way catalyst is activated by the rise in exhaust gas temperature.
【0003】吸着材から脱離するHCを浄化する触媒と
しては、従来からロジウム(Rh)、白金(Pt)及び
パラジウム(Pd)等の貴金属種を同一層に共存させた
仕様や、Rh層とPd層を塗り分けた仕様等が提案され
ている。例えば、特開平2−56247号公報には、ゼ
オライトを主成分とする第一層の上に、Pt、Pd及び
Rh等の貴金属を主成分とする第二層を設けた排気ガス
浄化触媒が提案されている。As a catalyst for purifying HC desorbed from an adsorbent, there has been conventionally used a specification in which noble metal species such as rhodium (Rh), platinum (Pt) and palladium (Pd) coexist in the same layer, or a Rh layer. A specification in which the Pd layer is separately coated has been proposed. For example, JP-A-2-56247 proposes an exhaust gas purifying catalyst in which a second layer containing a precious metal such as Pt, Pd and Rh as a main component is provided on a first layer containing a zeolite as a main component. Has been done.
【0004】また、HC吸着材を用いた発明は、例え
ば、特開平6−74019号公報、特開平7−1441
19号公報、特開平6−142457号公報、特開平5
−59942号公報、特開平7−102957号公報、
特開平7−96183号公報及び特開平11−8199
9号公報等に開示されている。The invention using the HC adsorbent is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-74019 and 7-1441.
19, JP-A-6-142457, JP-A-5
-59942, JP-A-7-102957,
JP-A-7-96183 and JP-A-11-8199.
No. 9 publication and the like.
【0005】特開平6−74019号公報には、排気流
路にバイパスを設け、エンジン始動直後のコールド時に
排出されるHCをバイパス流路に配置したHC吸着材に
一旦吸着させ、その後流路を切換え、下流の三元触媒が
活性化した後、排気ガスの一部をHC吸着触媒に通じ、
脱離したHCを徐々に後段の三元触媒で浄化するシステ
ムが提案されている。また、特開平7−144119号
公報には、コールド時に前段の三元触媒に熱を奪わせ中
段のHC吸着触媒の吸着効率を向上し、前段の三元触媒
活性化後は、タンデム配置した中段のHC吸着触材を介
して後段の三元触媒に反応熱を伝熱し易くし、後段の三
元触媒の浄化を促進するシステムが提案されている。更
に、特開平6−1421457号公報には、低温域で吸
着したHCが脱離する際に、脱離HCを含む排気ガスを
熱交換器で予熱し三元触媒での浄化を促進するコールド
HC吸着除去システムが提案されている。In Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-74019, a bypass is provided in the exhaust passage so that HC discharged during cold immediately after the engine is started is once adsorbed by the HC adsorbent arranged in the bypass passage, and then the passage is opened. After switching and activating the downstream three-way catalyst, some of the exhaust gas is passed to the HC adsorption catalyst,
A system has been proposed in which desorbed HC is gradually purified by a three-way catalyst in the subsequent stage. Further, JP-A-7-144119 discloses that the heat efficiency of a three-way catalyst in the front stage is taken during cold to improve the adsorption efficiency of the HC adsorbing catalyst in the middle stage, and after activation of the three-way catalyst in the front stage, the middle stage is arranged in tandem. A system has been proposed in which the heat of reaction is easily transferred to the three-way catalyst in the latter stage via the HC adsorption catalyst and the purification of the three-way catalyst in the latter stage is promoted. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-142457, cold HC that promotes purification by a three-way catalyst by preheating exhaust gas containing desorbed HC in a heat exchanger when HC adsorbed in a low temperature range is desorbed. Adsorption removal systems have been proposed.
【0006】一方、特開平5−59942号公報には、
触媒配置とバルブによる排気ガスの流路を切換えによっ
て、HC吸着材の昇温を緩慢にし、コールドHCの吸着
効率を向上するシステムが提案されている。また、特開
平7−102957号公報には、後段の酸化・三元触媒
の浄化性能を向上するため、前段の三元触媒と中段のH
C吸着材の間に空気を供給し、後段の酸化・三元触媒の
活性化を促進するシステムが提案されている。更に、特
開平7−96183号公報には、ゼオライトと接触する
触媒層(PdとAl2O3が主成分)の高温下での劣化抑
制の観点から、吸着材層と触媒層との間に多孔質バリヤ
層を設け、しかも、下層吸着材層の吸着能の低下を抑制
するため、Pd担持Al2O3粒子の平均粒子径が15
〜25μm、耐火性無機質粒子の平均粒子径が5〜15
μmのものを用いることが提案されている。更にまた、
特開平11−104462号公報には、触媒層の浄化能
と吸着層のHC吸着能との良好なバランスを得るという
観点から触媒層の膜厚が10〜120μm、触媒層と吸
着層との和を15〜350μmのものを用いることで、
触媒−吸着体全体としてHC浄化能を向上することが提
案されている。また、特開平11−81999号公報に
は、コールド時に吸着材に捕捉されたHCの脱離を緩慢
にするため、HC吸着触媒の温度上昇を十分に遅延させ
るため、上流三元触媒と下流吸着触媒との間の熱容量を
結ぶ排気通路の排気管の肉厚を厚くしたり、担体などを
設置し、排気マニホールドの熱容量より大きくする方法
が提案されている。On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 5-59942 discloses that
A system has been proposed in which the catalyst arrangement and the flow path of exhaust gas by a valve are switched to slow the temperature rise of the HC adsorbent and improve the adsorption efficiency of cold HC. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-102957, in order to improve the purification performance of the latter-stage oxidation / three-way catalyst, the former three-way catalyst and the middle H
A system has been proposed in which air is supplied between C adsorbents to promote the oxidation and activation of the three-way catalyst in the latter stage. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-96183, from the viewpoint of suppressing deterioration of the catalyst layer (mainly composed of Pd and Al 2 O 3 ) in contact with zeolite at high temperature, it is provided between the adsorbent layer and the catalyst layer. The average particle size of the Pd-supported Al 2 O 3 particles is 15 in order to provide the porous barrier layer and to suppress the lowering of the adsorption capacity of the lower adsorbent layer.
-25 μm, the average particle size of the refractory inorganic particles is 5 to 15
It has been proposed to use a μm one. Furthermore,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-104462 discloses a catalyst layer having a thickness of 10 to 120 μm and a sum of the catalyst layer and the adsorption layer from the viewpoint of obtaining a good balance between the purification ability of the catalyst layer and the HC adsorption ability of the adsorption layer. By using the thing of 15-350 μm,
It has been proposed that the catalyst-adsorbent as a whole be improved in HC purification ability. Further, in JP-A-11-81999, in order to slow the desorption of HC captured by the adsorbent at the time of cold, to sufficiently delay the temperature rise of the HC adsorption catalyst, the upstream three-way catalyst and the downstream adsorption A method has been proposed in which the exhaust pipe in the exhaust passage connecting the heat capacity with the catalyst is made thicker or a carrier or the like is installed to make the exhaust pipe larger than the heat capacity of the exhaust manifold.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】吸着材としてゼオライ
トを用いる場合、コールドHC吸着性能は、排ガス中の
HC種組成とゼオライトの有する細孔径との間に相関が
あるので、最適な細孔径と分布、骨格構造を持つゼオラ
イトを使用する必要がある。従来は、MFI型をメイン
に、他の細孔径を有するゼオライト(例えば、USY)
を単独で、又はこれらを混合して細孔径分布を調整して
いた。しかし、耐久後にゼオライト種によって細孔径の
歪みや吸着・脱離特性が異なるため、排ガスHC種の吸
着が不十分であるという問題があった。When zeolite is used as the adsorbent, the cold HC adsorption performance has a correlation between the composition of the HC species in the exhaust gas and the pore size of the zeolite, so the optimum pore size and distribution are , It is necessary to use zeolite with skeletal structure. Conventionally, zeolite mainly having MFI type and having other pore size (for example, USY)
Were used alone or in combination to adjust the pore size distribution. However, since the pore size strain and the adsorption / desorption characteristics differ depending on the zeolite species after the endurance, there is a problem that the adsorption of exhaust gas HC species is insufficient.
【0008】このような耐熱性の観点から、自動車触媒
用の吸着材としては、Si/2Al比の高いゼオライト
を用いるのが一般的である。しかし、粒子表面に比較的
親水性が高い耐火性無機酸化物(アルミナなど)を含有
する触媒層と、粒子表面に疎水性の高いゼオライトを含
有する吸着材層との間では、直接接触する粒界面間の接
合力が弱い。このため、吸着材層と触媒層とが剥離し易
く、長時間高温に曝されると、吸着材層の上部に積層し
た触媒層が剥離し欠落し、触媒層の浄化機能が著しく低
下するという問題点があった。From the viewpoint of heat resistance, zeolite having a high Si / 2Al ratio is generally used as an adsorbent for automobile catalysts. However, between the catalyst layer containing a relatively hydrophilic refractory inorganic oxide (such as alumina) on the particle surface and the adsorbent layer containing a highly hydrophobic zeolite on the particle surface, the particles that are in direct contact Weak bonding between interfaces. For this reason, the adsorbent layer and the catalyst layer are easily separated, and when exposed to high temperature for a long time, the catalyst layer laminated on the upper part of the adsorbent layer is separated and missing, and the purification function of the catalyst layer is significantly reduced. There was a problem.
【0009】また、浄化触媒として三元触媒を用いる場
合、吸着材から脱離するHCの浄化性能は、浄化触媒が
十分に活性化していない時に脱離するHC種の組成と浄
化触媒成分種(貴金属種)、脱離HCと浄化触媒との接
触状態、及び浄化触媒層の温度と浄化反応が起こる雰囲
気、に相関があるので、最適な貴金属種と助触媒組成、
逐次積層構造を持つHC吸着触媒を使用することがよ
い。しかし、従来の吸着材層と触媒層とを逐次積層した
触媒構造においては、積層する各層の膜厚のうち吸着材
の吸着能を阻害することなく脱離HCの浄化能を得るた
め、特に、浄化触媒層の膜厚について検討されている
が、多種のHC成分が含まれる実際の排ガスでは、吸着
HCの脱離抑制あるいは脱離遅延化が不十分で、吸着H
Cの浄化能が低いという問題点があった。When a three-way catalyst is used as the purification catalyst, the purification performance of HC desorbed from the adsorbent depends on the composition of the HC species desorbed when the purification catalyst is not sufficiently activated and the purification catalyst component species ( Noble metal species), the state of contact between the desorbed HC and the purification catalyst, and the temperature of the purification catalyst layer and the atmosphere in which the purification reaction takes place.
It is preferable to use an HC adsorption catalyst having a sequentially laminated structure. However, in the conventional catalyst structure in which the adsorbent layer and the catalyst layer are sequentially laminated, in order to obtain the ability to purify desorbed HC without impairing the adsorption ability of the adsorbent in the film thickness of each laminated layer, Although the film thickness of the purification catalyst layer has been studied, in the actual exhaust gas containing various HC components, the desorption suppression or desorption delay of the adsorbed HC is insufficient and the adsorbed H
There was a problem that the purification ability of C was low.
【0010】更に、従来のHC吸着材層と浄化触媒層を
設けた排気ガス浄化触媒では、内燃機関の始動直後の排
気ガス低温域においてHC吸着材に吸着されたコールド
HCが、排気ガス温度の上昇する前に脱離されてしまう
ため浄化できず、また、吸着HCが脱離する際、浄化触
媒層の雰囲気は酸素不足状態になるため、理論空燃比域
での浄化に有効な三元触媒では、HC、CO及びNOx
のバランスの良い浄化ができず、吸着HCの浄化が十分
にできないという問題点もあった。Further, in the conventional exhaust gas purifying catalyst provided with the HC adsorbent layer and the purifying catalyst layer, the cold HC adsorbed on the HC adsorbent in the exhaust gas low temperature region immediately after the start of the internal combustion engine has a higher exhaust gas temperature. It cannot be purified because it is desorbed before it rises, and when the adsorbed HC is desorbed, the atmosphere of the purification catalyst layer becomes an oxygen deficient state, so it is a three-way catalyst effective for purification in the theoretical air-fuel ratio range. Then, HC, CO and NOx
There was also a problem that the purification of the adsorbed HC could not be sufficiently performed because the purification could not be performed in a well-balanced manner.
【0011】一方、従来の吸着触媒を用いた排気ガス浄
化装置として、ゼオライトなどの吸着材に捕捉された吸
着HCの脱離を抑制するため、排気流路の切換えによっ
て、三元触媒が十分に活性化した後、吸着HCを脱離さ
せ三元触媒で浄化する方法、電熱ヒーターによって三元
触媒の早期活性化を図る方法、外部から空気を導入して
三元触媒の活性化開始を速める方法、及び吸着触媒の前
の排気管などの熱容量を増大する方法などが検討されて
いる。しかし、実際には、吸着HCの脱離は、温度上昇
だけでなく、吸着材層を通過しゼオライト構造内に拡散
する排ガス量や排ガス流速の影響を大きく受けるため、
従来の方法では、システム構成が煩雑化し、しかも十分
なコールドHCの低減効果が得られない、コストが高
い、長期間の使用に耐えられない、三元触媒の活性化開
始が遅れ過ぎて脱離HCが十分に浄化できないなどの問
題点があった。On the other hand, as an exhaust gas purifying apparatus using a conventional adsorption catalyst, in order to suppress desorption of adsorbed HC trapped by an adsorbent such as zeolite, the three-way catalyst can be sufficiently operated by switching the exhaust passage. After activation, the adsorbed HC is desorbed and purified with a three-way catalyst, a method for early activation of the three-way catalyst by an electric heater, a method for introducing air from the outside to accelerate the start of activation of the three-way catalyst , And a method of increasing the heat capacity of the exhaust pipe in front of the adsorption catalyst. However, in reality, desorption of adsorbed HC is greatly affected by not only the temperature rise but also the amount of exhaust gas passing through the adsorbent layer and diffusing into the zeolite structure, and the exhaust gas flow velocity.
In the conventional method, the system configuration becomes complicated, and the sufficient effect of reducing cold HC cannot be obtained, the cost is high, the long-term use cannot be endured, and the activation start of the three-way catalyst is too late to be desorbed. There was a problem that HC could not be sufficiently purified.
【0012】他方、ハニカム担体上に吸着材層と触媒層
とを逐次積層した触媒構造の製造においては、スラリー
をセルに塗布する際に、スラリーの表面張力の影響を受
け、吸着材層はセル角部に厚くセル平端部に薄く塗布さ
れる。このため、セル角部に比べてセル平端部では吸着
したHCが早く脱離するため、十分な脱離HCの浄化能
を得ることが難しい。そこで、吸着したHCの脱離をで
きるだけ遅延化し脱離HCの浄化を向上するため、アン
ダーコート層を用いて吸着材層の厚みの均一化が提案さ
れている。しかし、吸着材層の厚みの均一化に多量のア
ンダーコート層を塗布した場合は、触媒全体の熱容量が
増加し、吸着HCの脱離浄化が悪化するという問題点が
あった。On the other hand, in the production of a catalyst structure in which an adsorbent layer and a catalyst layer are successively laminated on a honeycomb carrier, when the slurry is applied to the cells, the adsorbent layer is affected by the surface tension of the slurry, It is thickly applied to the corners and thinly applied to the flat ends of the cells. For this reason, the adsorbed HC is desorbed earlier in the flat end portion of the cell than in the cell corner portion, and thus it is difficult to obtain sufficient purification performance of desorbed HC. Therefore, in order to delay desorption of adsorbed HC as much as possible and improve purification of desorbed HC, it has been proposed to make the thickness of the adsorbent layer uniform by using an undercoat layer. However, when a large amount of the undercoat layer is applied to make the thickness of the adsorbent layer uniform, there is a problem that the heat capacity of the entire catalyst increases and desorption purification of adsorbed HC deteriorates.
【0013】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、コールドHCを効率良く浄化し得る排気ガス浄化触
媒、その製造方法及び排気ガス浄化システムを提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide an exhaust gas purifying catalyst capable of efficiently purifying cold HC, a method for producing the same, and an exhaust gas. To provide a purification system.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、触媒コート層を所望
の面積割合で設けることにより、上記課題が解決される
ことを見出し、本発明を完成するに至った。As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by providing a catalyst coating layer in a desired area ratio. The present invention has been completed.
【0015】即ち、本発明の排気ガス浄化触媒は、モノ
リス担体上に触媒コート部を設けて成る排気ガス浄化触
媒であって、上記触媒コート部はHC吸着材層及び触媒
成分層を順次積層した積層体を含んで成り、単セルピッ
チ当たりの上記触媒コート部の面積割合が、空間部の面
積割合より大きいことを特徴とする。That is, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is an exhaust gas purifying catalyst in which a catalyst coat portion is provided on a monolith carrier, and the catalyst coat portion is formed by sequentially stacking an HC adsorbent layer and a catalyst component layer. It is characterized in that it comprises a laminated body, and the area ratio of the catalyst coat part per unit cell pitch is larger than the area ratio of the space part.
【0016】また、本発明の排気ガス浄化触媒の好適形
態は、上記HC吸着材層の積層量と上記触媒成分層の積
層量とが、重量比で1:0.01〜0.5を満たすこと
を特徴とする。In a preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the weight ratio of the HC adsorbent layer and the catalyst component layer is 1: 0.01 to 0.5. It is characterized by
【0017】更に、本発明の排気ガス浄化触媒の他の好
適形態は、上記HC吸着材層の層厚と上記触媒成分層の
層厚とが、層厚比で1:0.01〜0.5を満たすこと
を特徴とする。Further, according to another preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the layer thickness of the HC adsorbent layer and the layer thickness of the catalyst component layer are 1: 0.01-0. 5 is satisfied.
【0018】また、本発明の排気ガス浄化触媒の更に他
の好適形態は、セルの角部に耐火性無機酸化物を被覆す
ることを特徴とする。Still another preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is characterized in that a corner of the cell is coated with a refractory inorganic oxide.
【0019】更に、本発明の排気ガス浄化触媒の他の好
適形態は、上記触媒成分層が、貴金属、アルミナ、セリ
ウム酸化物及びジルコニウム酸化物と、アルカリ金属化
合物及び/又はアルカリ土類金属化合物とを含んで成
り、上記アルミナが、白金、パラジウム及びロジウムか
ら成る群より選ばれた少なくとも2種の元素と、セリウ
ム、ジルコニウム及びランタンから成る群より選ばれた
少なくとも2種の元素と、を含み、上記セリウム化合物
が、プラセオジム、ネオジム及びジルコニウムから成る
群より選ばれた少なくとも2種の元素を含み、上記ジル
コニウム酸化物が、プラセオジム、ネオジム及びセリウ
ムから成る群より選ばれた少なくとも2種の元素を含
む、ことを特徴とする。Further, in another preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the catalyst component layer comprises a noble metal, alumina, cerium oxide and zirconium oxide, an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound. Wherein the alumina contains at least two elements selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium, and at least two elements selected from the group consisting of cerium, zirconium and lanthanum, The cerium compound contains at least two elements selected from the group consisting of praseodymium, neodymium and zirconium, and the zirconium oxide contains at least two elements selected from the group consisting of praseodymium, neodymium and cerium. , Is characterized.
【0020】更に、本発明の排気ガス浄化触媒の製造方
法は、上記排気ガス浄化触媒を製造するに当たり、上記
耐火性無機酸化物に消失処理で消失され得る化合物を含
むスラリーをセルの角部に被覆し、その後に焼成、乾
燥、溶解、加圧・減圧及び凍結から成る群より選ばれた
少なくとも1種の処理方法を用いて当該化合物を消失さ
せ、内径が2μm以上且つ当該アンダーコート層の被覆
厚さの半分以下である空孔をアンダーコート層に設ける
ことを特徴とする。Furthermore, in the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, in producing the exhaust gas purifying catalyst, a slurry containing a compound that can be eliminated by the elimination treatment in the refractory inorganic oxide is applied to the corners of the cells. Coating, and then the compound is eliminated by using at least one treatment method selected from the group consisting of baking, drying, dissolving, pressurizing / depressurizing, and freezing, and an inner diameter of 2 μm or more and coating of the undercoat layer. It is characterized in that the undercoat layer is provided with pores having a thickness of half or less.
【0021】更にまた、本発明の排気ガス浄化システム
は、上記排気ガス浄化触媒を2個以上直列に配設して成
ることを特徴とする。Furthermore, the exhaust gas purifying system of the present invention is characterized in that two or more of the above exhaust gas purifying catalysts are arranged in series.
【0022】また、本発明の排気ガス浄化システムの好
適形態は、排気ガス浄化触媒間に熱容量体として三元触
媒を配設し、該三元触媒のセル数/幾何学的表面積(G
SA)が上流側及び下流側の排気ガス浄化触媒より大き
いことを特徴とする。In a preferred embodiment of the exhaust gas purification system of the present invention, a three-way catalyst is disposed as a heat capacity body between the exhaust gas purification catalysts, and the number of cells / geometrical surface area (G
SA) is larger than the exhaust gas purification catalysts on the upstream side and the downstream side.
【0023】[0023]
【作用】本発明の排気ガス浄化触媒がコールドリーン域
において排出される高濃度HC(以下、「コールドH
C」という)に対して優れた浄化性能を発揮することの
詳細は、必ずしも明らかではないが、現時点では以下の
ように推察される。即ち、エンジン始動直後の低温時な
どに、O2、HC及びNOxを含む排気ガスが2層構造
の本触媒に流入すると、下層のHC吸着材層でHCが吸
着され、排気ガス中のO2分圧が増大する。ここで、N
Ox吸着性はこのO2分圧に比例するので、この際、上
層の触媒成分層には多量のNOxが吸着されることにな
る。よって、コールドHCと未浄化NOxが本触媒に同
時に吸着される。その後、排気ガスが高温になり、三元
浄化機能を有する上層の触媒成分層が活性化したとき
に、下層のHC吸着材層からHCが脱離し、触媒成分層
に吸着されていたNOxと反応して相殺されるので、効
率の良い排気ガス浄化が実現される。The function of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is high concentration HC (hereinafter referred to as "cold H
The details of exerting an excellent purification performance with respect to (C)) are not necessarily clear, but at the present time, it is presumed as follows. That is, when the exhaust gas containing O 2 , HC and NOx flows into the two-layer structure main catalyst at a low temperature immediately after the engine is started, HC is adsorbed in the lower HC adsorbent layer, and O 2 in the exhaust gas is exhausted. The partial pressure increases. Where N
Since the Ox adsorption property is proportional to the O 2 partial pressure, a large amount of NOx is adsorbed in the upper catalyst component layer at this time. Therefore, cold HC and unpurified NOx are simultaneously adsorbed on the catalyst. After that, when the exhaust gas becomes high temperature and the upper catalyst component layer having the three-way purification function is activated, HC is desorbed from the lower HC adsorbent layer and reacts with NOx adsorbed in the catalyst component layer. As a result, the exhaust gas can be efficiently purified.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化触媒
について詳細に説明する。なお、本明細書において
「%」は、特記しない限り質量百分率を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described in detail below. In addition, in this specification, "%" shows a mass percentage unless otherwise specified.
【0025】上述のように、本発明の排気ガス浄化触媒
(HC吸着型三元触媒)は、モノリス担体上に触媒コー
ト部を設けて成り、この触媒コート部はHC吸着材層及
び触媒成分層を順次積層した積層体を含んで成る。上記
HC吸着材層としては、例えばβ−ゼオライト、モルデ
ナイト、USY及びMFIなどを挙げることができ、上
記触媒成分層としては、例えばPdとアルカリ金属及び
/又はアルカリ土類金属とを含むものなどを挙げること
ができる。このようなHC吸着材層及び触媒成分層を備
えることにより、吸着HCの脱離開始と触媒成分層の活
性化開始との温度或いは/及び時間との一致が図れ、コ
ールドHCを効率良く浄化できることとなる。As described above, the exhaust gas purifying catalyst (HC adsorption type three-way catalyst) of the present invention comprises a monolithic carrier provided with a catalyst coating portion, and the catalyst coating portion comprises the HC adsorption material layer and the catalyst component layer. And a laminated body in which the layers are sequentially laminated. Examples of the HC adsorbent layer include β-zeolite, mordenite, USY, and MFI, and examples of the catalyst component layer include those containing Pd and an alkali metal and / or an alkaline earth metal. Can be mentioned. By providing such an HC adsorbent layer and a catalyst component layer, it is possible to match the temperature and / or the time at which the start of desorption of adsorbed HC and the start of activation of the catalyst component layer are matched, and cold HC can be efficiently purified. Becomes
【0026】また、上記排気ガス浄化触媒においては、
単セルピッチ当たりの上記触媒コート部の面積割合を、
空間部の面積割合より大きくする。これより、モノリス
担体におけるセル形状、言い換えればセル数やGSA
(Geometrical Surface Are
a:幾何学的表面積)などが異なっていても、HC吸着
材層を通過しないで透過する排気ガス流速を増大し、H
C吸着材層へ拡散する排気ガス量及び流速を低減し、吸
着HCの脱離を遅延化する触媒となる。また、触媒成分
層が排気ガスの熱を授受し易くなり、触媒が早期活性化
する。例えば、ゼオライト層(HC吸着材層)から吸着
HCが脱離する脱離開始温度と触媒成分層の活性化開始
温度とを一致させたり、該脱離開始温度より該活性化開
始温度を低くすることにより、コールドHCを効率良く
浄化できる。これらの効果を効率良く発揮させるために
は、上記空間部の面積割合を、セル全体面積に対して1
0%以上50%未満とすることが好適である。10%未
満では排気ガスの通過抵抗が大きいため、エンジンの運
転性を悪化させ易く、50%超では吸着材層を通過し拡
散する排ガス量及び流速を十分に低減できないため、コ
ールドHCを効率良く浄化できないことがある。また、
上記排気ガス浄化触媒の下流側につれて、上記空間部の
面積割合を増大することが好適である。このときは、排
気ガスとの接触効率を調整し、三元触媒成分層の活性化
開始を速めることができる。なお、図1に示すように、
上記「単セルピッチ」とは、ハニカム担体の各セル1つ
1つのことを示し、上記「空間部」とは、コート層を塗
布していない部分を示す。また、上記「GSA」は、単
位ボリュームあたりの表面積を表し、単位はcm2/c
m3である。Further, in the above exhaust gas purifying catalyst,
The area ratio of the catalyst coat portion per unit cell pitch,
It should be larger than the area ratio of the space. From this, the cell shape in the monolith carrier, in other words, the number of cells and GSA
(Geometric Surface Area Are
a: Geometrical surface area), the flow velocity of exhaust gas that passes through the HC adsorbent layer without increasing, and H
It serves as a catalyst that reduces the amount and flow rate of exhaust gas that diffuses into the C adsorbent layer and delays the desorption of adsorbed HC. Further, the catalyst component layer easily exchanges heat of the exhaust gas, and the catalyst is activated early. For example, the desorption start temperature at which the adsorbed HC desorbs from the zeolite layer (HC adsorbent layer) is made to coincide with the activation start temperature of the catalyst component layer, or the activation start temperature is made lower than the desorption start temperature. As a result, cold HC can be efficiently purified. In order to exert these effects efficiently, the area ratio of the above-mentioned space portion is 1 with respect to the entire cell area.
It is suitable to be 0% or more and less than 50%. If it is less than 10%, the exhaust gas passage resistance is large, so the drivability of the engine is likely to deteriorate, and if it exceeds 50%, the amount of exhaust gas that diffuses through the adsorbent layer and the flow velocity cannot be sufficiently reduced, so cold HC can be efficiently produced. Sometimes it cannot be purified. Also,
It is preferable to increase the area ratio of the space portion along the downstream side of the exhaust gas purification catalyst. At this time, the contact efficiency with the exhaust gas can be adjusted to accelerate the activation start of the three-way catalyst component layer. In addition, as shown in FIG.
The “single cell pitch” means each cell of the honeycomb carrier, and the “space portion” means a portion where the coat layer is not applied. In addition, the above-mentioned “GSA” represents the surface area per unit volume, and the unit is cm 2 / c.
m 3 .
【0027】また、上記HC吸着材層の積層量と上記触
媒成分層の積層量とは、重量比で1:0.01〜0.5
を満たすことが好適である。これより、触媒成分層の拡
散抵抗が低減され、コールドHCがHC吸着材層内で十
分に拡散し、効率良く吸着され得る。また、この重量比
であれば、触媒成分層の活性化開始温度を更に低くする
ことができる。なお、0.01未満では、脱離した吸着
HCが浄化触媒成分層と十分に接触できず、コールドH
Cを効率良く浄化できない。0.5超では、コールドH
Cが触媒成分層を通過する際の拡散抵抗が大きく、コー
ルドHCの吸着効率が悪化することがある。The weight ratio of the HC adsorbent layer and the catalyst component layer is 1: 0.01 to 0.5.
It is preferable to satisfy. As a result, the diffusion resistance of the catalyst component layer is reduced, and cold HC is sufficiently diffused in the HC adsorbent layer and can be efficiently adsorbed. Further, with this weight ratio, the activation start temperature of the catalyst component layer can be further lowered. If it is less than 0.01, the desorbed adsorbed HC cannot sufficiently contact the purification catalyst component layer, and cold H
C cannot be purified efficiently. Cold H above 0.5
The diffusion resistance of C when it passes through the catalyst component layer is large, and the adsorption efficiency of cold HC may deteriorate.
【0028】更に、上記HC吸着材層の層厚と上記触媒
成分層の層厚とは、層厚比で1:0.01〜0.5を満
たすことが好適である。これより、触媒成分層の拡散抵
抗が低減され、コールドHCがHC吸着材層内で十分に
拡散し、効率良く吸着され得る。また、この膜厚であれ
ば、触媒成分層の活性化開始温度を更に低くすることが
できる。なお、0.01未満では、脱離した吸着HCが
浄化触媒成分層と十分に接触できず、コールドHCを効
率良く浄化できない。0.5超では、コールドHCが浄
化触媒成分層を通過する際の拡散抵抗が大きく、コール
ドHCの吸着効率が悪化することがある。Further, it is preferable that the layer thickness of the HC adsorbent layer and the layer thickness of the catalyst component layer satisfy a layer thickness ratio of 1: 0.01 to 0.5. As a result, the diffusion resistance of the catalyst component layer is reduced, and cold HC is sufficiently diffused in the HC adsorbent layer and can be efficiently adsorbed. Further, with this film thickness, the activation start temperature of the catalyst component layer can be further lowered. If it is less than 0.01, the desorbed adsorbed HC cannot sufficiently contact the purification catalyst component layer, and cold HC cannot be efficiently purified. If it exceeds 0.5, the diffusion resistance of cold HC when passing through the purification catalyst component layer is large, and the adsorption efficiency of cold HC may deteriorate.
【0029】更にまた、上記触媒コート層は、セル平坦
部が100〜300μm、セル角部が300〜700μ
mであることが望ましい。これより、更に熱耐久劣化後
の触媒活性を向上できる。即ち、触媒コート層の層厚比
が上記範囲内であると、担体の熱容量と触媒活性のバラ
ンスが良好となり易い。また、触媒コート層の厚さが上
記範囲内であると、セル平坦部に配置された触媒成分が
充分な活性を発現し易い。一方、触媒コート層の層厚比
及び層厚が上記範囲でないときは、触媒成分の偏在によ
る浄化活性の増減が縮小してしまうことがある。なお、
上記セル角の最厚部及び平坦部の最薄部とは、例えば、
図1に示すような部分をいう。Furthermore, in the catalyst coating layer, the cell flat portion is 100 to 300 μm, and the cell corner portion is 300 to 700 μm.
It is desirable that it is m. As a result, the catalyst activity after deterioration in thermal durability can be further improved. That is, when the layer thickness ratio of the catalyst coat layer is within the above range, the balance between the heat capacity of the carrier and the catalyst activity tends to be good. Further, when the thickness of the catalyst coat layer is within the above range, the catalyst component arranged in the cell flat portion is likely to exhibit sufficient activity. On the other hand, when the layer thickness ratio and the layer thickness of the catalyst coat layer are not within the above ranges, the increase or decrease in the purification activity due to uneven distribution of the catalyst component may be reduced. In addition,
The thickest part of the cell angle and the thinnest part of the flat part, for example,
Refers to a portion as shown in FIG.
【0030】また、少なくともセルの角部に耐火性無機
酸化物を被覆してアンダーコート層を設けることがで
き、この場合は、HC吸着材層や触媒成分層を上述の膜
厚に調整し易いので有効である。また、空間部を任意形
状とすることができる。例えば、図2に示すように、耐
火性無機酸化物を被覆して所望の層厚比でHC吸着材層
及び触媒成分層を積層することができる。なお、触媒コ
ート層の厚みを均一化でき、空間部が所望の大きさであ
る限り、上記アンダーコート層はセルの角部のみならず
セル平端部に被覆してもよい。Further, at least the corners of the cells can be coated with a refractory inorganic oxide to form an undercoat layer. In this case, the HC adsorbent layer and the catalyst component layer can be easily adjusted to the above-mentioned thickness. So effective. Further, the space portion can have an arbitrary shape. For example, as shown in FIG. 2, it is possible to coat the refractory inorganic oxide and laminate the HC adsorbent layer and the catalyst component layer in a desired layer thickness ratio. As long as the thickness of the catalyst coat layer can be made uniform and the space has a desired size, the undercoat layer may be coated not only on the corners of the cell but also on the flat end of the cell.
【0031】上記アンダーコート層は、アルミナを含
み、一部又は全体には空孔を複数有することが好適であ
る。また、この空孔の大きさは、内径が2μm以上であ
り且つ当該アンダーコート層の被覆厚さの半分以下(2
〜6μm程度)であることが好ましい。この場合は、H
C吸着材層(ゼオライトコート層など)の均一化及び塗
布部の開口率を容易に調整することができる。また、排
気ガスが吸着材層を通過する際に、アンダーコート層内
にも通過し易いため、吸着HCの脱離遅延化が図られ、
脱離HC浄化能の向上が図られる。なお、空孔の大きさ
が上記範囲以外では吸着HCの脱離遅延化が充分に図れ
ないことがある。また、上記アンダーコート層におい
て、空孔を設けた部分のコート重量当たりの嵩は、空孔
を設けない場合に対して1.5〜3.0倍であることが
好適であり、この場合は、排気ガスが圧損を受けて通過
するコート層塗布部の面積を容易に調整することができ
る。また、使用するアンダーコート層の重量が低減する
ため、熱容量の低減が図られ、脱離HC浄化能の向上が
図られる。嵩高さの倍率が上記範囲以外ではコート層塗
布部の面積の調整効果が充分に得られないことがある。
なお、上記「嵩」とは、一定体積当たりのアンダーコー
ト層の厚さを示す。更に、上記空孔(内径が2μm以上
且つ当該耐火性無機酸化物の被覆厚さの半分以下)は、
アンダーコート層に存在する空孔の全体積に対して、5
〜20%の割合で含まれることが好適である。この場合
は、更にアンダーコート層内へガスが容易に拡散され易
く、吸着HCの脱離遅延化が図られ、脱離HC浄化能の
向上が図られる。なお、上記空孔率でないときは、アン
ダーコート層内へのガスの拡散が起こりにくいことがあ
る。It is preferable that the undercoat layer contains alumina and has a plurality of pores partially or entirely. The size of the holes is such that the inner diameter is 2 μm or more and half or less of the coating thickness of the undercoat layer (2
It is preferably about 6 μm). In this case, H
It is possible to make the C adsorbent layer (such as the zeolite coat layer) uniform and easily adjust the aperture ratio of the coating portion. Further, when the exhaust gas passes through the adsorbent layer, it easily passes through the undercoat layer, so that desorption of the adsorbed HC is delayed.
The desorption HC purification capacity is improved. If the size of the holes is outside the above range, the desorption of the adsorbed HC may not be delayed sufficiently. Further, in the above undercoat layer, the volume per coat weight of the portion provided with pores is preferably 1.5 to 3.0 times that in the case where no pore is provided. In this case, It is possible to easily adjust the area of the coat layer coating portion through which the exhaust gas undergoes pressure loss and passes through. Further, since the weight of the undercoat layer used is reduced, the heat capacity can be reduced and the desorption HC purification ability can be improved. If the bulkiness ratio is out of the above range, the effect of adjusting the area of the coated portion of the coat layer may not be sufficiently obtained.
The above "bulk" refers to the thickness of the undercoat layer per constant volume. Further, the pores (inner diameter of 2 μm or more and half or less of the coating thickness of the refractory inorganic oxide) are
5 for the total volume of holes present in the undercoat layer
It is suitable to be contained in a ratio of ˜20%. In this case, the gas is more easily diffused into the undercoat layer, the desorption of the adsorbed HC is delayed, and the desorbed HC purification performance is improved. When the porosity is not the above, gas diffusion into the undercoat layer may be difficult to occur.
【0032】また、上記アンダーコート層を構成する耐
火性無機酸化物としては、白金(Pt)、パラジウム
(Pd)又はロジウム(Rh)、及びこれらの任意の組
合せに係る貴金属を含むことが好適である。これより、
排気ガスから授受した熱を効率良く利用し、触媒成分層
の活性化開始温度を更に低減できる。また、これら貴金
属の含有量は、上記触媒成分層に含まれる総貴金属量の
1/5以下であることが好適である。このときは、脱離
した吸着HCが触媒成分層と十分に接触するので、コー
ルドHCを効率良く浄化できる。なお、1/5超ではコ
ールドHCの浄化効率が悪化することがある。Further, the refractory inorganic oxide forming the undercoat layer preferably contains platinum (Pt), palladium (Pd) or rhodium (Rh), and a noble metal according to any combination thereof. is there. Than this,
The heat transferred from the exhaust gas can be efficiently used to further reduce the activation start temperature of the catalyst component layer. The content of these noble metals is preferably 1/5 or less of the total amount of noble metals contained in the catalyst component layer. At this time, since the desorbed adsorbed HC sufficiently contacts the catalyst component layer, the cold HC can be efficiently purified. If it exceeds 1/5, the purification efficiency of cold HC may deteriorate.
【0033】更に、上記HC吸着材層としては、β−ゼ
オライトを主成分とし、且つUSY、Y型、MFI又は
モルデナイト、及びこれらの任意の組合せに係るゼオラ
イトを含み、SiO2/Al2O3比が15〜100で
あるものを好適に使用できる。この場合は、初期から耐
久後まで、優れた吸着能と吸着HCの保持力及び耐熱性
が得られるので有効である。なお、SiO2/Al2O
3比が15未満では耐熱性が不十分となり易く、100
超では吸着HCの保持力が徐々に低下することがある。Further, the HC adsorbent layer contains β-zeolite as a main component and contains USY, Y-type, MFI or mordenite, and a zeolite according to any combination thereof. SiO 2 / Al 2 O 3 Those having a ratio of 15 to 100 can be preferably used. In this case, it is effective from the initial stage to the endurance period, since excellent adsorbing ability, adsorbing HC holding force and heat resistance can be obtained. In addition, SiO 2 / Al 2 O
If the 3 ratio is less than 15, the heat resistance tends to be insufficient, and 100
If it exceeds, the holding power of the adsorbed HC may gradually decrease.
【0034】更にまた、上記触媒成分層としては、貴金
属、アルミナ、セリウム酸化物及びジルコニウム酸化物
と、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化
合物とを含むものを好適に使用できる。具体的には、上
記アルミナは、白金(Pt)、パラジウム(Pd)及び
ロジウム(Rh)、又はこれらから任意に選択した2種
の元素と、セリウム(Ce)、ジルコニウム(Zr)及
びランタン(La)、又はこれらから任意に選択した2
種の元素と、を含むことが好ましい。また、上記セリウ
ム化合物は、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)
及びジルコニウム(Zr)、又はこれらから任意に選択
した2種の元素を含むことが好ましい。更に、上記ジル
コニウム酸化物は、Pr、Nd及びCe、又はこれらか
ら任意に選択した2種の元素を含むことが好ましい。こ
の場合は、触媒成分層の耐久性が著しく改善され、初期
から耐久後まで、吸着材から脱離する吸着HCの高い浄
化効率を得ることができる。本発明において、上記HC
吸着材層はHCトラッパーとして機能し、上記触媒成分
層はNOx吸着・三元浄化機能を有する。よって、本発
明の排気ガス浄化触媒は、三元触媒としても十分に機能
し、コールド域のみならずホット域のエミッション低減
を図ることもできる。Furthermore, as the catalyst component layer, a layer containing a noble metal, alumina, cerium oxide and zirconium oxide and an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound can be preferably used. Specifically, the alumina includes platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh), or two elements arbitrarily selected from these, cerium (Ce), zirconium (Zr) and lanthanum (La). ), Or 2 arbitrarily selected from these
And a seed element. The cerium compound is praseodymium (Pr), neodymium (Nd).
And zirconium (Zr), or two elements arbitrarily selected from these are preferably contained. Furthermore, the zirconium oxide preferably contains Pr, Nd, and Ce, or two kinds of elements arbitrarily selected from them. In this case, the durability of the catalyst component layer is remarkably improved, and high purification efficiency of adsorbed HC desorbed from the adsorbent can be obtained from the initial stage to the end stage. In the present invention, the above HC
The adsorbent layer functions as an HC trapper, and the catalyst component layer has a NOx adsorption / three-way purification function. Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention sufficiently functions as a three-way catalyst, and can reduce emissions not only in the cold region but also in the hot region.
【0035】なお、本発明の排気ガス浄化触媒は、モノ
リス担体(一体構造型担体)に上記触媒コート層を設け
て成るが、かかるモノリス担体としては、耐熱性材料か
ら成るハニカム状担体やメタル担体を使用することが望
ましい。特に、自動車の排気ガス中を浄化するに当たっ
ては、ハニカム状担体を用いることにより、触媒成分と
排気ガスとの接触面積を大きくなり、圧力損失が抑制し
易く、振動・摩擦にも強くなるため、より有効である。
なお、このハニカム状担体としては、一般にセラミック
ス等のコーディエライト質のものが多く用いられるが、
フェライト系ステンレス等の金属材料から成るハニカム
状担体を用いることも可能であり、更には触媒材料粉末
自体をハニカム状に成形してもよい。The exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises a monolith carrier (integral structure type carrier) provided with the above catalyst coating layer. The monolith carrier may be a honeycomb carrier or a metal carrier made of a heat resistant material. Is preferred. In particular, in purifying the exhaust gas of automobiles, by using a honeycomb-shaped carrier, the contact area between the catalyst component and the exhaust gas is increased, pressure loss is easily suppressed, and vibration and friction are strong. More effective.
As this honeycomb-shaped carrier, generally, a cordierite-based material such as ceramics is often used.
It is also possible to use a honeycomb carrier made of a metal material such as ferritic stainless steel, and further, the catalyst material powder itself may be formed into a honeycomb shape.
【0036】次に、本発明の排気ガス浄化触媒の製造方
法について詳細に説明する。かかる製造方法では、スラ
リーをセルの角部に被覆し、その後に消失処理を行うこ
とで、内径が2μm以上且つ当該アンダーコート層の被
覆厚さの半分以下である空孔をアンダーコート層に設け
る。更に、HC吸着材層及び触媒成分層を順次積層する
ことで、排気ガス浄化触媒が得られる。ここで、上記ス
ラリーは、上記耐火性無機酸化物に消失処理で消失され
得る化合物を含み、当該化合物が消失することで空孔が
形成される。このような化合物としては、例えば、活性
炭、樹脂ビーズ及びでんぷんなどがある。また、消失処
理としては、焼成、乾燥、溶解、加圧・減圧又は凍結、
及びこれらを任意に組合わせた処理を行う。これより、
アンダーコート層内へ容易に所望の大きさの空孔を形成
でき、吸着HCの脱離遅延化が図られ、脱離HC浄化能
が向上する。Next, the method for producing the exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described in detail. In such a manufacturing method, by coating the corners of the cell with the slurry and then performing the disappearance treatment, pores having an inner diameter of 2 μm or more and half or less of the coating thickness of the undercoat layer are provided in the undercoat layer. . Further, an exhaust gas purifying catalyst is obtained by sequentially stacking the HC adsorbent layer and the catalyst component layer. Here, the slurry contains a compound that can be eliminated by the elimination treatment in the refractory inorganic oxide, and voids are formed when the compound disappears. Examples of such compounds include activated carbon, resin beads, and starch. Further, as the disappearance treatment, baking, drying, dissolving, pressurizing / depressurizing or freezing,
And the processing which combined these arbitrarily is performed. Than this,
Voids of a desired size can be easily formed in the undercoat layer, the desorption of adsorbed HC can be delayed, and the desorbed HC purification performance is improved.
【0037】次に、本発明の排気ガス浄化システムにつ
いて詳細に説明する。かかる排気ガス浄化システムは、
上述の排気ガス浄化触媒を2個以上直列に配設して成
る。具体的には、図3に示すような構成が例示できる。
このような構成とすることで、1個のHC吸着型三元触
媒(本排気ガス浄化触媒)で起こるコールドHCの吸着
−保持−脱離の一連の過程を、複数回繰返すことができ
るため、コールドHCの浄化効率が更に向上する。Next, the exhaust gas purification system of the present invention will be described in detail. Such an exhaust gas purification system
Two or more of the above exhaust gas purifying catalysts are arranged in series. Specifically, a configuration as shown in FIG. 3 can be exemplified.
With such a configuration, a series of cold HC adsorption-holding-desorption processes that occur in one HC adsorption type three-way catalyst (main exhaust gas purification catalyst) can be repeated multiple times. The purification efficiency of cold HC is further improved.
【0038】また、上記排気ガス浄化システムで用いる
排気ガス浄化触媒は、設置位置が下流側であるほど、上
記空間部の面積割合を大きくすることが好適である。言
い換えれば、空間部(開口部)の面積割合を変えて、排
気ガスを上流側及び下流側に配設する全てのHC吸着型
三元触媒(本排気ガス浄化触媒)に圧損(抵抗)なく通
過させることにより、下流側に設置した排気ガス浄化触
媒のコールドHCの浄化効率が向上し得る。Further, it is preferable that the exhaust gas purifying catalyst used in the exhaust gas purifying system has a larger area ratio of the space as the installation position is on the downstream side. In other words, by changing the area ratio of the space (opening), the exhaust gas passes through all the HC adsorption type three-way catalysts (main exhaust gas purification catalyst) arranged upstream and downstream without pressure loss (resistance). By doing so, the purification efficiency of cold HC of the exhaust gas purification catalyst installed on the downstream side can be improved.
【0039】更に、排気ガス浄化触媒間に熱容量体とし
て三元触媒を配設することができ、該三元触媒のセル数
/幾何学的表面積(GSA)は上流側及び下流側の排気
ガス浄化触媒より大きいことが好適である。これより、
下流側に設置した排気ガス浄化触媒のコールドHCの浄
化効率が向上し得る。上記三元触媒としては、代表的に
アルミナ、セリウム、ジルコニウム及びPt、Pd、R
hを含む触媒などを用いることができる。なお、三元触
媒は排気ガス浄化触媒間に限定されず、最上流や最下流
に設置することもできる。Further, a three-way catalyst can be arranged as a heat capacity body between the exhaust gas purification catalysts, and the number of cells / geometrical surface area (GSA) of the three-way catalyst is upstream and downstream exhaust gas purification. It is preferably larger than the catalyst. Than this,
The purification efficiency of cold HC of the exhaust gas purification catalyst installed on the downstream side can be improved. Typical three-way catalysts are alumina, cerium, zirconium and Pt, Pd, R.
A catalyst containing h or the like can be used. The three-way catalyst is not limited to being between the exhaust gas purifying catalysts, and may be installed in the most upstream or the most downstream.
【0040】[0040]
【実施例】以下、本発明を、図面を参照して実施例及び
比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実
施例に限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to the drawings and examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0041】<触媒例1>Si/2Al比が40のβ−
ゼオライト粉末800g、シリカゾルを1333.3g
(固形分濃度15wt%)と純水1000gをアルミナ
製ボールミルポットに投入し、60分間粉砕してスラリ
ー液を得た。このスラリー液をモノリス担体(300セ
ル/6ミル、触媒容量0.75L)に付着させ、空気流
にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて、50℃の空
気流通下30分間乾燥し、次いで、150℃の空気流通
下15分間乾燥した後、400℃で1時間焼成した。こ
の時の塗布量として、焼成後に400g/Lになるまで
コーティング作業を繰り返し、触媒−aを得た。Ce3
mol%を含むアルミナ粉末(Al97mol%)に、
硝酸パラジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧
し、150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時
間、次いで、600℃で1時間焼成し、Pd担持アルミ
ナ粉末(粉末a)を得た。この粉末aのPd濃度は4.
0%であった。La1mol%とZr32mol%含有
セリウム酸化物粉末(Ce67mol%)に、硝酸パラ
ジウム水溶液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、150
℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次いで、
600℃で1時間焼成し、Pd担持セリウム酸化物粉末
(粉末b)を得た。この粉末bのPd濃度は2.0%で
あった。上記Pd担持アルミナ粉末(粉末a)400
g、Pd担持セリウム酸化物粉末(粉末b)141、硝
酸酸性アルミナゾル240g(ベーマイトアルミナ10
%に10%の硝酸を添加することによって得られたゾル
でAl2O3換算で24g)及び炭酸バリウム100g
(BaOとして67g)を純水2000gを磁性ボール
ミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。このス
ラリー液を上記コート触媒−aに付着させ、空気流にて
セル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃
で1時間焼成し、コート層重量66.5g/Lを塗布
し、触媒−bを得た。Zr3mol%を含むアルミナ粉
末(Al97mol%)に、硝酸ロジウム水溶液を含浸
或いは高速撹拌中で噴霧し、150℃で24時間乾燥し
た後、400℃で1時間、次いで、600℃で1時間焼
成し、Rh担持アルミナ粉末(粉末c)を得た。この粉
末cのRh濃度は2.0%であった。Ce3mol%を
含むアルミナ粉末(Al97mol%)に、ジニトロジ
アンミン白金水溶液を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、
150℃で24時間乾燥した後、400℃で1時間、次
いで、600℃で1時間焼成し、Pt担持アルミナ粉末
(粉末d)を得た。この粉末dのPt濃度は3.0%で
あった。La1モル%とCe20モル%を含有するジル
コニウム酸化物粉末に、ジニトロジアンミン白金水溶液
を含浸或いは高速撹拌中で噴霧し、150℃で24時間
乾燥した後、400℃で1時間、次いで、600℃で1
時間焼成し、Pt担持アルミナ粉末(粉末e)を得た。
この粉末dのPt濃度は3.0%であった。上記Rh担
持アルミナ粉末(粉末c)118g、Pt担持アルミナ
粉末(粉末d)118g、Pt担持ジルコニウム酸化物
粉末(粉末e)118g、硝酸酸性アルミナゾル160
gを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液
を得た。このスラリー液を上記コート触媒−bに付着さ
せ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾
燥し、400℃で1時間焼成し、コート層重量37g/
Lを塗布し、触媒を得た。触媒の貴金属担持量は、Pt
0.71g/L、Pd1.88g/L、Rh0.24g
/Lであった。<Catalyst example 1> β- with Si / 2Al ratio of 40
Zeolite powder 800g, silica sol 1333.3g
(Solid content concentration 15 wt%) and 1000 g of pure water were put into an alumina ball mill pot and pulverized for 60 minutes to obtain a slurry liquid. This slurry liquid was attached to a monolith carrier (300 cells / 6 mils, catalyst capacity 0.75 L), excess slurry in the cells was removed by an air flow, and the mixture was dried for 30 minutes under air flow at 50 ° C., then After drying under air flow at 150 ° C for 15 minutes, it was baked at 400 ° C for 1 hour. At this time, the coating operation was repeated until the coating amount became 400 g / L after firing, to obtain a catalyst-a. Ce3
Alumina powder (Al 97 mol%) containing mol%,
An aqueous palladium nitrate solution was impregnated or sprayed under high-speed stirring, dried at 150 ° C. for 24 hours, and then calcined at 400 ° C. for 1 hour and then at 600 ° C. for 1 hour to obtain a Pd-supported alumina powder (powder a). The Pd concentration of this powder a is 4.
It was 0%. A cerium oxide powder (Ce67 mol%) containing 1 mol% La and 32 mol% Zr was impregnated with an aqueous palladium nitrate solution or sprayed under high-speed stirring to obtain 150
After drying at ℃ for 24 hours, at 400 ℃ for 1 hour, then
It was baked at 600 ° C. for 1 hour to obtain a Pd-supporting cerium oxide powder (powder b). The Pd concentration of this powder b was 2.0%. The Pd-supported alumina powder (powder a) 400
g, Pd-supporting cerium oxide powder (powder b) 141, nitric acid acidic alumina sol 240 g (boehmite alumina 10
% In the sol obtained by adding 10% nitric acid to 24% in terms of Al 2 O 3 ) and barium carbonate 100 g
2000 g of pure water (67 g as BaO) was put into a magnetic ball mill and mixed and pulverized to obtain a slurry liquid. This slurry liquid is attached to the above-mentioned coated catalyst-a, the excess slurry in the cell is removed by an air flow and dried, and the temperature is 400 ° C.
The coated layer was baked for 1 hour at a coating layer weight of 66.5 g / L to obtain a catalyst-b. Alumina powder containing 3 mol% Zr (97 mol% Al) was impregnated with an aqueous rhodium nitrate solution or sprayed under high-speed stirring, dried at 150 ° C. for 24 hours, and then calcined at 400 ° C. for 1 hour and then at 600 ° C. for 1 hour. Rh-supported alumina powder (powder c) was obtained. The Rh concentration of this powder c was 2.0%. Alumina powder (Al 97 mol%) containing 3 mol% Ce was impregnated with an aqueous dinitrodiammine platinum solution or sprayed under high-speed stirring,
After drying at 150 ° C. for 24 hours, it was baked at 400 ° C. for 1 hour and then at 600 ° C. for 1 hour to obtain a Pt-supported alumina powder (powder d). The Pt concentration of this powder d was 3.0%. A zirconium oxide powder containing 1 mol% La and 20 mol% Ce was impregnated with an aqueous dinitrodiammine platinum solution or sprayed under high-speed stirring, dried at 150 ° C. for 24 hours, and then at 400 ° C. for 1 hour, and then at 600 ° C. 1
Firing was carried out for a time to obtain a Pt-supported alumina powder (powder e).
The Pt concentration of this powder d was 3.0%. 118 g of the above Rh-supported alumina powder (powder c), 118 g of Pt-supported alumina powder (powder d), 118 g of Pt-supported zirconium oxide powder (powder e), nitric acid-acidified alumina sol 160
g was put into a magnetic ball mill and mixed and pulverized to obtain a slurry liquid. This slurry liquid was attached to the above coated catalyst-b, the excess slurry in the cell was removed by an air flow, and the mixture was dried and baked at 400 ° C. for 1 hour to give a coat layer weight of 37 g /
L was applied to obtain a catalyst. The amount of precious metal supported on the catalyst is Pt.
0.71 g / L, Pd 1.88 g / L, Rh0.24 g
Was / L.
【0042】<触媒例2>粉末aを530g、粉末bを
118gと硝酸酸性アルミナゾル120g(ベーマイト
アルミナ10%に10%の硝酸を添加することによって
得られたゾルでAl2O3換算で12g)及び炭酸バリ
ウム40g(BaOとして27g)を純水1000gを
磁性ボールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得
た。このスラリー液をモノリス担体(900セル/2ミ
ル、触媒容量0.5L)に付着させ、空気流にてセル内
の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃で1時
間焼成し、コート層重量70g/Lを塗布し、触媒−c
を得た。粉末eを235g、La1モル%とCe20モ
ル%を含有するジルコニウム酸化物粉末を100gと硝
酸酸性アルミナゾル150g(ベーマイトアルミナ10
%に10%の硝酸を添加することによって得られたゾル
でAl2O3換算で15g)を純水1000gを磁性ボ
ールミルに投入し、混合粉砕してスラリー液を得た。こ
のスラリー液を触媒−cに付着させ、空気流にてセル内
の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃で1時
間焼成し、コート層重量35g/Lを塗布した。触媒の
貴金属担持量は、Pd2.35g/L、Rh0.47g
/Lであった。<Catalyst Example 2> 530 g of powder a, 118 g of powder b and 120 g of nitric acid-acidified alumina sol (a sol obtained by adding 10% nitric acid to 10% boehmite alumina, 12 g in terms of Al 2 O 3 ). Then, 40 g of barium carbonate (27 g as BaO) was added to 1000 g of pure water in a magnetic ball mill, and mixed and ground to obtain a slurry liquid. This slurry liquid was attached to a monolith carrier (900 cells / 2 mils, catalyst volume 0.5 L), excess slurry in the cells was removed by an air stream, dried, and calcined at 400 ° C. for 1 hour. 70 g / L was applied, and catalyst-c
Got 235 g of powder e, 100 g of zirconium oxide powder containing 1 mol% of La and 20 mol% of Ce, and 150 g of nitric acid acidic alumina sol (boehmite alumina 10
% In the 15 g) in terms of Al 2 O 3 sol obtained by adding 10% nitric acid were charged pure water 1000g into a magnetic ball mill to obtain a slurry which mixing and grinding. This slurry liquid was adhered to the catalyst-c, excess slurry in the cell was removed by an air stream, dried, and baked at 400 ° C. for 1 hour to apply a coat layer weight of 35 g / L. The amount of noble metal supported on the catalyst is Pd 2.35 g / L, Rh 0.47 g
Was / L.
【0043】<触媒例3〜15>表1に示すように、セ
ル数、壁厚及び開口率の少なくとも1つを変更した以外
は、触媒例1と同様の操作を繰り返して、本例の排気ガ
ス浄化触媒を得た。また、触媒例9ではゼオライトを含
有するHC吸着材層を塗布する前にアルミナ層を塗布
し、触媒例10ではHC吸着材層上にアルミナ層から成
る中間層を塗布した。<Catalyst Examples 3 to 15> As shown in Table 1, the same operation as in Catalyst Example 1 was repeated except that at least one of the number of cells, the wall thickness and the opening ratio was changed, and the exhaust gas of this example was exhausted. A gas purification catalyst was obtained. In Catalyst Example 9, the alumina layer was applied before applying the HC adsorbent layer containing zeolite, and in Catalyst Example 10, the intermediate layer composed of the alumina layer was applied on the HC adsorbent layer.
【0044】<触媒例16>γ−アルミナ850g、硝
酸酸性アルミナゾル500g(ベーマイトアルミナ10
%に10%の硝酸を添加することによって得られたゾル
でAl2O3換算で50g)、平均粒子径が2〜3μm
の活性炭100g及び純水1000gを磁性ボールミル
に投入し、60分間粉砕してスラリー液を得た。このス
ラリー液をモノリス担体(300セル/6ミル、触媒容
量0.75L)に付着させ、空気流にてセル内の余剰の
スラリーを取り除いて、50℃の空気流通下30分間乾
燥し、次いで、150℃の空気流通下15分間乾燥した
後、600℃で1時間焼成した。このときの塗布量とし
て、焼成後に70g/Lになるまで作業を繰り返し、触
媒−aaを得た。触媒例1と同様の操作を繰り返して、
触媒−aaにゼオライトを含むスラリー液を付着させ、
空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて、50
℃の空気流通下30分間乾燥し、次いで、150℃の空
気流通下15分間乾燥した後、400℃で1時間焼成し
た。この時の塗布量として、焼成後に350g/Lにな
るまでコーティング作業を繰り返し、触媒−dを得た。
更に、触媒例1と同様の操作を繰り返して、触媒−fに
触媒成分層を塗布し、塗布量として、焼成後に103.
5g/Lになるまでコーティング作業を繰り返し、触媒
−hを得た。この触媒の写真及びヒストグラムを図4及
び図5に示す。<Catalyst example 16> 850 g of γ-alumina, 500 g of nitric acid-acidified alumina sol (boehmite alumina 10
% In a sol obtained by adding 10% nitric acid to 50% in terms of Al 2 O 3 ) and having an average particle diameter of 2 to 3 μm.
100 g of activated carbon and 1000 g of pure water were put into a magnetic ball mill and pulverized for 60 minutes to obtain a slurry liquid. This slurry liquid was attached to a monolith carrier (300 cells / 6 mils, catalyst capacity 0.75 L), excess slurry in the cells was removed by an air flow, and the mixture was dried for 30 minutes under air flow at 50 ° C., then After drying for 15 minutes under air flow at 150 ° C, it was calcined at 600 ° C for 1 hour. The operation was repeated until the coating amount at this time was 70 g / L after firing, and catalyst-aa was obtained. By repeating the same operation as in Catalyst Example 1,
A slurry liquid containing zeolite is attached to the catalyst-aa,
Excess slurry in the cell is removed by air flow,
After being dried for 30 minutes under air circulation at 150 ° C. and then for 15 minutes under air circulation at 150 ° C., it was baked at 400 ° C. for 1 hour. At this time, the coating operation was repeated until the coating amount became 350 g / L after firing to obtain catalyst-d.
Further, the same operation as in Catalyst Example 1 was repeated to apply the catalyst component layer to the catalyst-f, and the applied amount was 103.
The coating operation was repeated until the amount became 5 g / L to obtain catalyst-h. A photograph and a histogram of this catalyst are shown in FIGS. 4 and 5.
【0045】<触媒例17>活性炭の代わりにアクリル
系樹脂粉末を用いた以外は、触媒例16と同様の操作を
繰り返して、触媒を得た。<Catalyst Example 17> A catalyst was obtained by repeating the same operation as in Catalyst Example 16 except that an acrylic resin powder was used instead of the activated carbon.
【0046】<触媒例18>活性炭の代わりにでん粉を
用いた以外は、触媒例16と同様の操作を繰り返して、
触媒を得た。<Catalyst Example 18> The same operation as in Catalyst Example 16 was repeated except that starch was used instead of activated carbon,
A catalyst was obtained.
【0047】<触媒例19>アルミナを含有する第1層
を塗布した後、マイナス40℃以下の温度で急冷し、コ
ート層中に含まれる水分を瞬間的に凍結・膨張させるこ
とによって、不連続な2μm以上の空隙を形成した以外
は、触媒例9と同様の操作を繰り返して、触媒を得た。<Catalyst example 19> After the first layer containing alumina was applied, it was rapidly cooled at a temperature of -40 ° C or lower, and the water contained in the coating layer was instantaneously frozen and expanded to discontinue. A catalyst was obtained by repeating the same operation as in Catalyst Example 9 except that voids of 2 μm or more were formed.
【0048】<触媒例20>活性炭の代わりに、有機物
からなるフィラーを用いた以外は、触媒例16と同様の
操作を繰り返して、触媒を得た。<Catalyst Example 20> A catalyst was obtained by repeating the same operation as in Catalyst Example 16 except that a filler made of an organic material was used instead of the activated carbon.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】[耐久条件]触媒例1〜20で得られた触
媒について、以下のエンジン排気量、燃料、排ガス触媒
入口温度及び耐久時間にて、耐久性試験を行った。
・エンジン排気量 3000cc
・燃料 日石ダッシュガソリン(Pb=
0mg/usg、S=30ppm以下)
・触媒入口ガス温度 650℃
・耐久時間 100時間[Durability Conditions] The catalysts obtained in Catalyst Examples 1 to 20 were subjected to a durability test at the following engine displacement, fuel, exhaust gas catalyst inlet temperature and durability time.・ Engine displacement 3000cc ・ Fuel Nisseki Dash Gasoline (Pb =
0 mg / usg, S = 30 ppm or less) -Catalyst inlet gas temperature 650 ° C-Durability time 100 hours
【0051】(実施例1〜20及び比較例1〜5)上記
触媒例1〜20で得られた触媒を用いて、図3及び表2
に示す構成で、実施例1〜20及び比較例1〜5の排気
ガス浄化システムを得た。(Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 5) Using the catalysts obtained in the above catalyst examples 1 to 20, FIG.
The exhaust gas purification systems of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 5 were obtained with the configuration shown in.
【0052】[0052]
【表2】 [Table 2]
【0053】以下の評価条件でHC浄化特性評価(LA
−4のA−bag)を行った。また、この結果を表2に
示す。Under the following evaluation conditions, HC purification characteristic evaluation (LA
-4 A-bag). The results are shown in Table 2.
【0054】 [0054]
【0055】表1及び表2により、実施例1〜20の排
気ガス浄化システムは、吸着HCの脱離遅延化が図れ、
しかも浄化触媒成分層の活性化が促進されるため、比較
例1〜5の排気ガス浄化システムよりもコールドHCの
吸着率及び脱離浄化率が優れていることがわかる。From Tables 1 and 2, the exhaust gas purification systems of Examples 1 to 20 can delay the desorption of adsorbed HC,
Moreover, since the activation of the purification catalyst component layer is promoted, it can be seen that the adsorption rate and desorption purification rate of cold HC are superior to those of the exhaust gas purification systems of Comparative Examples 1 to 5.
【0056】以上、本発明を実施例及び比較例により詳
細に説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形
が可能である。例えば、HC吸着材層及び触媒成分層は
複数層から成るものであってもよいし、或いは、HC吸
着材及び触媒成分とを混合し用いることもできる。ま
た、ハニカム担体のセル形状は四角形だけでなく三角形
及び六角形などとすることもできる。Although the present invention has been described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, the present invention is not limited to these Examples, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, the HC adsorbent layer and the catalyst component layer may be composed of a plurality of layers, or the HC adsorbent and catalyst component may be mixed and used. Further, the cell shape of the honeycomb carrier can be not only quadrangular but also triangular and hexagonal.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、触媒コート層を所望の面積割合で設けることとした
ため、コールドHCを効率良く浄化し得る排気ガス浄化
触媒、その製造方法及び排気ガス浄化システムを提供す
ることができる。As described above, according to the present invention, since the catalyst coating layer is provided in a desired area ratio, an exhaust gas purifying catalyst capable of efficiently purifying cold HC, a method for producing the same, and an exhaust gas. A gas purification system can be provided.
【図1】単セルピッチの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a single cell pitch.
【図2】触媒コート層の一例を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing an example of a catalyst coat layer.
【図3】排気ガス浄化システム(車両システム)の一例
を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an exhaust gas purification system (vehicle system).
【図4】触媒例16を示す写真である。FIG. 4 is a photograph showing Catalyst Example 16.
【図5】触媒例16おける空孔分布の割合を示すヒスト
グラムである。5 is a histogram showing the ratio of pore distribution in catalyst example 16. FIG.
1、3 三元触媒 2、4 HC吸着型三元触媒 1, 3 way catalyst 2,4 HC adsorption three-way catalyst
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 37/00 F01N 3/10 A F01N 3/08 3/24 E 3/10 3/28 301B 3/24 301P 3/28 301 B01D 53/36 104Z ZAB Fターム(参考) 3G091 AB03 AB10 BA15 BA39 FB02 FC07 GB06W GB09Y GB10W GB17W HA19 4D048 AA18 BA03X BA08X BA11X BA15X BA18X BA19X BA30X BA31X BA33X BA41X BB02 BB16 BB17 CC21 CC36 CC41 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02B BA05A BA05B BA07A BA07B BB04A BB04B BC13B BC32A BC33A BC42A BC42B BC44A BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA03 CA15 DA06 EA19 EB06 EB15X EB15Y EB17X EC28 EC29 FA01 FA03 FB30 FB36 FB37 FB48 FB80 FC08 ZA04A ZA05A ZA06A ZA10A ZA19A ZA19B ZC04 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 37/00 F01N 3/10 A F01N 3/08 3/24 E 3/10 3/28 301B 3/24 301P 3 / 28 301 B01D 53/36 104Z ZAB F term (reference) 3G091 AB03 AB10 BA15 BA39 FB02 FC07 GB06W GB09Y GB10W GB17W HA19 4D048 AA18 BA03X BA08X BA11X BA15X BA18X BA41X BA41X BA41X BA41X BB01XBA41X BA41X BB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBA41XBA41XBB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBB41XBBX BA05A BA05B BA07A BA07B BB04A BB04B BC13B BC32A BC33A BC42A BC42B BC44A BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA03 CA15 DA06 EA19 EB06 EB15X EB15A ZA15 FC05 ZA30 FC08A ZA30 FC08A FB30A FB30A FB30AFB30A
Claims (15)
成る排気ガス浄化触媒であって、 上記触媒コート部はHC吸着材層及び触媒成分層を順次
積層した積層体を含んで成り、単セルピッチ当たりの上
記触媒コート部の面積割合が、空間部の面積割合より大
きいことを特徴とする排気ガス浄化触媒。1. An exhaust gas purifying catalyst comprising a catalyst coating portion provided on a monolithic carrier, wherein the catalyst coating portion comprises a laminate in which an HC adsorbent layer and a catalyst component layer are sequentially laminated, and a single cell pitch. The exhaust gas purifying catalyst is characterized in that the area ratio of the catalyst coating portion per unit is larger than the area ratio of the space portion.
に対して10%以上50%未満であることを特徴とする
請求項1に記載の排気ガス浄化触媒。2. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, wherein the area ratio of the space is 10% or more and less than 50% with respect to the entire cell area.
分層の積層量とが、重量比で1:0.01〜0.5を満
たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス
浄化触媒。3. The layered amount of the HC adsorbent layer and the layered amount of the catalyst component layer satisfy a weight ratio of 1: 0.01 to 0.5, wherein the weight ratio is 1: 0.01 to 0.5. Exhaust gas purification catalyst.
層の層厚とが、層厚比で1:0.01〜0.5を満たす
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記
載の排気ガス浄化触媒。4. The layer thickness ratio of the HC adsorbent layer and the catalyst component layer satisfies 1: 0.01 to 0.5 in terms of layer thickness. The exhaust gas purifying catalyst according to any one of the items.
物を被覆して成るアンダーコート層を有することを特徴
とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の排気ガ
ス浄化触媒。5. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 1, further comprising an undercoat layer formed by coating a refractory inorganic oxide on at least a corner of the cell.
ウム及びロジウムから成る群より選ばれた少なくとも1
種の貴金属を含み、その含有量が上記触媒成分層に含ま
れる総貴金属量の1/5以下であることを特徴とする請
求項5に記載の排気ガス浄化触媒。6. The refractory inorganic oxide is at least one selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium.
The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein the exhaust gas purifying catalyst comprises a kind of noble metal, and the content thereof is 1/5 or less of the total amount of the noble metal contained in the catalyst component layer.
主成分とし、且つUSY、Y型、MFI及びモルデナイ
トから成る群より選ばれた少なくとも1種のゼオライト
を含み、SiO2/Al2O3比が15〜100である
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つの項に記
載の排気ガス浄化触媒。7. The HC adsorbent layer contains β-zeolite as a main component and at least one zeolite selected from the group consisting of USY, Y type, MFI and mordenite, and SiO 2 / Al 2 O The exhaust gas purifying catalyst according to any one of claims 1 to 6, wherein the 3 ratio is 15 to 100.
セリウム酸化物及びジルコニウム酸化物と、アルカリ金
属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物とを含んで
成り、 上記アルミナが、白金、パラジウム及びロジウムから成
る群より選ばれた少なくとも2種の元素と、セリウム、
ジルコニウム及びランタンから成る群より選ばれた少な
くとも2種の元素と、を含み、 上記セリウム化合物が、プラセオジム、ネオジム及びジ
ルコニウムから成る群より選ばれた少なくとも2種の元
素を含み、 上記ジルコニウム酸化物が、プラセオジム、ネオジム及
びセリウムから成る群より選ばれた少なくとも2種の元
素を含む、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1
つの項に記載の排気ガス浄化触媒。8. The catalyst component layer comprises a noble metal, alumina,
Cerium oxide and zirconium oxide, and an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound, wherein the alumina is at least two elements selected from the group consisting of platinum, palladium and rhodium, and cerium. ,
At least two elements selected from the group consisting of zirconium and lanthanum, and the cerium compound contains at least two elements selected from the group consisting of praseodymium, neodymium and zirconium, and the zirconium oxide is 8. At least two elements selected from the group consisting of, praseodymium, neodymium, and cerium are included.
Exhaust gas purifying catalyst according to one section.
み、一部又は全体に、内径が2μm以上且つ当該アンダ
ーコート層の被覆厚さの半分以下である空孔を複数有す
ることを特徴とする請求項5に記載の排気ガス浄化触
媒。9. The undercoat layer contains alumina, and a part or the whole thereof has a plurality of pores having an inner diameter of 2 μm or more and half or less of a coating thickness of the undercoat layer. The exhaust gas purifying catalyst according to item 5.
を設けた部分のコート重量当たりの嵩が、空孔を設けな
い場合に対して1.5〜3.0倍であることを特徴とす
る請求項9に記載の排気ガス浄化触媒。10. The undercoat layer, wherein the volume per coat weight of the portion provided with pores is 1.5 to 3.0 times that of the case where no pore is provided. Item 9. An exhaust gas purification catalyst according to item 9.
の全体積に対し、内径が2μm以上且つ当該耐火性無機
酸化物の被覆厚さの半分以下である空孔が5〜20%の
割合で含まれて成ることを特徴とする請求項9又は10
に記載の排気ガス浄化触媒。11. The proportion of pores having an inner diameter of 2 μm or more and half or less of the coating thickness of the refractory inorganic oxide with respect to the total volume of pores existing in the undercoat layer is 5 to 20%. It is included, It is characterized by the above-mentioned.
The exhaust gas purifying catalyst according to 1.
記載の排気ガス浄化触媒を製造するに当たり、 上記耐火性無機酸化物に消失処理で消失され得る化合物
を含むスラリーをセルの角部に被覆し、その後に焼成、
乾燥、溶解、加圧・減圧及び凍結から成る群より選ばれ
た少なくとも1種の処理方法を用いて当該化合物を消失
させ、内径が2μm以上且つ当該アンダーコート層の被
覆厚さの半分以下である空孔をアンダーコート層に設け
ることを特徴とする排気ガス浄化触媒の製造方法。12. In manufacturing the exhaust gas purifying catalyst according to any one of claims 9 to 11, a slurry containing a compound that can be eliminated by the elimination treatment in the refractory inorganic oxide is added to a corner portion of a cell. Coated and then fired,
The compound is eliminated by using at least one treatment method selected from the group consisting of drying, dissolution, pressurization / depressurization and freezing, and the inner diameter is 2 μm or more and half or less of the coating thickness of the undercoat layer. A method for producing an exhaust gas purification catalyst, characterized in that pores are provided in the undercoat layer.
記載の排気ガス浄化触媒を2個以上直列に配設して成る
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。13. An exhaust gas purification system comprising two or more exhaust gas purification catalysts according to any one of claims 1 to 11 arranged in series.
であるほど、上記空間部の面積割合が大きいことを特徴
とする請求項13に記載の排気ガス浄化システム。14. The exhaust gas purification system according to claim 13, wherein the area ratio of the space portion is larger as the installation position of the exhaust gas purification catalyst is on the downstream side.
三元触媒を配設し、該三元触媒のセル数/幾何学的表面
積(GSA)が上流側及び下流側の排気ガス浄化触媒よ
り大きいことを特徴とする請求項13又は14に記載の
排気ガス浄化システム。15. A three-way catalyst as a heat capacity body is disposed between the exhaust gas purification catalysts, and the number of cells / geometrical surface area (GSA) of the three-way catalyst is larger than that of the upstream and downstream exhaust gas purification catalysts. The exhaust gas purification system according to claim 13 or 14, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100803A JP2003200063A (en) | 2001-11-02 | 2002-04-03 | Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338326 | 2001-11-02 | ||
| JP2001-338326 | 2001-11-02 | ||
| JP2002100803A JP2003200063A (en) | 2001-11-02 | 2002-04-03 | Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200063A true JP2003200063A (en) | 2003-07-15 |
Family
ID=27666857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100803A Pending JP2003200063A (en) | 2001-11-02 | 2002-04-03 | Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003200063A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011976A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Denso Corp | Hexagonal cell honeycomb catalyst body and exhaust gas purification apparatus using the same |
| JP2010104897A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust purifying method |
| JP2012200649A (en) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb filter and method of manufacturing the same |
| JP2022524976A (en) * | 2019-03-29 | 2022-05-11 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | Utilization of hydrocarbon traps downstream of GPF |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002100803A patent/JP2003200063A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011976A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Denso Corp | Hexagonal cell honeycomb catalyst body and exhaust gas purification apparatus using the same |
| JP2010104897A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust purifying method |
| US8938953B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-01-27 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying method |
| JP2012200649A (en) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Ngk Insulators Ltd | Honeycomb filter and method of manufacturing the same |
| US9144762B2 (en) | 2011-03-24 | 2015-09-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb filter and manufacturing method of the same |
| US9155987B2 (en) | 2011-03-24 | 2015-10-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb filter and manufacturing method of the same |
| JP2022524976A (en) * | 2019-03-29 | 2022-05-11 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | Utilization of hydrocarbon traps downstream of GPF |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3855266B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| JP3489048B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| JP3859940B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| JP3904802B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| JP3724708B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| KR101621983B1 (en) | Gasoline engine emissions treatment systems having particulate traps | |
| JP2013500857A (en) | Gasoline engine exhaust gas treatment system | |
| JP2001079423A (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| WO2012069405A1 (en) | Three-way catalytic system having an upstream multi - layer catalyst | |
| JP4460844B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method | |
| JP2003201832A (en) | Exhaust gas purification catalyst system | |
| US6171557B1 (en) | System for exhaust gas purification | |
| JP3282344B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
| JP2001149787A (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| JP7504252B1 (en) | Exhaust gas purification catalyst device and exhaust gas purification catalyst system | |
| JP2003200063A (en) | Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification system | |
| JP2003135970A (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| JP3695394B2 (en) | Exhaust gas purification device and manufacturing method | |
| JPH0999217A (en) | Exhaust gas purification system | |
| JP4565424B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| JP2004230241A (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| JP7608525B1 (en) | Exhaust gas purification catalyst device for gasoline engines | |
| JP3871110B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| EP1262642B1 (en) | Exhaust gas purifying system | |
| JP2003320256A (en) | Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification device using the same |