JP5661989B2 - 高耐熱性触媒及びその製造方法 - Google Patents
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Description
貴金属担持濃度が0.4wt%となるようにジニトロジアミンPt溶液をCeO2に含浸担持し、乾燥、焼成し、参考例1の貴金属担持第1の化合物を得た。
参考例1における第1の化合物を、CeO2の代わりに、Ce0.8Zr0.2Oxを用い、αアルミナの代わりに、所定量のカオリン、タルクを投入し、コーディエライト原料とした以外は同様にして、実施例2の触媒体を得た。
実施例2におけるセルロースを、2倍量投入した以外は同様にして、実施例3の触媒体を得た。
貴金属担持濃度が0.4wt%となるように硝酸Pd溶液をZr0.7Ce0.3Oxに含浸担持し、乾燥、焼成し、実施例4の貴金属担持第1の化合物を得た。
貴金属担持濃度が0.4wt%となるように硝酸Rh溶液をZr0.7Ce0.3Oxに含浸担持し、乾燥、焼成し、実施例5の貴金属担持第1の化合物を得た。
コーディエライト構造体を一旦調製した後、硝酸Pdを含浸担持し、400℃にて焼成することで、比較例1の触媒構造体を得た。
αアルミナ構造体を一旦調製した後、硝酸Rhを担持し、比較例1と同様に、比較例2の触媒構造体を得た。
上述した参考例1、実施例2〜5並びに比較例1及び2の触媒体を空気気流中で、1100℃で5時間焼成後、CO吸着法による貴金属露出表面積を算出した。その結果を表1に併記する。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウム(Pd)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Aとする)。
平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L(リットル))に上記第1層用のスラリ a-1をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、上記第2層用のスラリ b-1をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを参考例6の試料とした。得られた参考例6の試料は、第1層にPd: 0.571g/L、第2層にRh:0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウム(Pd)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Aとする)。
平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ a-2をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ b-2をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを参考例7の試料とした。得られた参考例7の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウム(Pd)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Aとする)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814% 担持した粒子Bを調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ a-3をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ b-3をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを実施例8の試料とした。得られた実施例8の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウム(Pd)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Aとする)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814% 担持した粒子Bを調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ a-4をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ b-4をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを実施例9の試料とした。得られた実施例9の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウム(Pd)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Aとする)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa-5をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ b-5をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを実施例10の試料とした。得られた実施例10の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
第1の化合物として平均粒径30nmのジルコニウムセリウム複合酸化物(ZrO2:CeO2=80:20)粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、白金(Pt)を0.85%担持したジルコニウムセリウム複合酸化物粒子とした(これをジルコニウムセリウム複合酸化物粒子Cとする)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン(ZrO2:La2O3=97:3)複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。直方体状のベーマイト(20nm×20nm×60 nm)112.5g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ、硝酸ランタンを酸化ランタンとして4.5gとなるよう加え、分散させた。前に調製した粒子B: 90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナランタン複合酸化物で隔てた粉末b-1を調製した。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ a-6をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ b-1をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを参考例11の試料とした。得られた参考例11の試料は、Pt: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
コーディエライト粉末に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウムが0.425%担持されたコーディエライト粉末x-1を調製した。この粉末x-1を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末x-1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリ x-1)。
コーディエライト粉末に硝酸ロジウムを含浸して、ロジウムが0.407%担持されたコーディエライト粉末y-1を調製した。この粉末y-1を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末y-1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした。(スラリ y-1)。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ x-1をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ y-1をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを比較例3の試料とした。得られた比較例3の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
αアルミナ粉末に硝酸パラジウムを含浸して、パラジウムが0.425%担持されたαアルミナ粉末x-2を調製した。この粉末x-2を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末x-2を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリ x-2)。
αアルミナ粉末に硝酸ロジウムを含浸して、ロジウムが0.407%担持されたαアルミナ粉末y-2を調製した。この粉末y-2を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末y-2を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリ y-2)。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ x-2をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ y-2をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを比較例4の試料とした。得られた比較例4の試料は、Pd: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
(第1層用の触媒の調製)
チタン酸アルミニウム粉末にジニトロジアミンPtを含浸して、白金が0.425%担持されたチタン酸アルミニウム粉末x-3を調製した。この粉末x-3を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末x-3を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリ x-3)。
チタン酸アルミニウム粉末に硝酸ロジウムを含浸して、ロジウムが0.407%担持されたチタン酸アルミニウム粉末y-3を調製した。この粉末y-3を168gとベーマイトアルミナ7gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末y-3を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした。
直径36mmφ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリ x-3をコーティングし、乾燥、焼成して、140g/Lコーティングした触媒層とした(第1層)。この後、スラリ y-3をコーティングして、乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした(第2層)。これを比較例5の試料とした。得られた比較例5の試料は、Pt: 0.571g/L、Rh: 0.234g/Lを各々担持した触媒である。
上記参考例6、参考例7、実施例8〜実施例10、参考例11及び比較例3〜比較例5により調製した触媒を、空気気流中で1100℃で5時間焼成して熱履歴を施した。
11 貴金属粒子
12 第1の化合物
13 第2の化合物
Claims (3)
- 貴金属粒子と、
前記貴金属粒子と接触し、当該貴金属粒子の移動を抑制する第1の化合物と、
前記貴金属粒子と前記第1の化合物を内包し、貴金属粒子の移動を抑制すると共に第1の化合物同士の接触に伴う第1の化合物の凝集を抑制し、さらにコーディエライト、ムライト、SiC及びジルコンからなる群より選ばれる少なくとも一つを含有する第2の化合物と
からなり、
前記第1の化合物は、前記貴金属粒子を担持し、かつ、この貴金属粒子を担持した第1の化合物の単体又は集合体を、前記第2の化合物により隔てられた区画内に含み、
前記第2の化合物の線熱膨張率が1.2×10-5 [K-1]以下であり、
前記第2の化合物が、気孔率が30%以上であることを特徴とする排気ガス浄化用の高耐熱性触媒。 - 前記第2の化合物は、1000℃での熱処理後のBET比表面積が5 [m2/g]以上であることを特徴とする請求項1に記載の高耐熱性触媒。
- 前記第2の化合物の線熱膨張率が2.0×10-6 [K-1]以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高耐熱性触媒。
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