JPH0398644A - 排気ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は排ガス浄化用触媒の製造方法に係り、特に金属
触媒自体の耐熱性を向上させた排ガス浄化用触媒の製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

自動車の排ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素、酸
化窒素などの有害物質を浄化する触媒として、白金、パ
ラジウム、ロジウムなどの貴金属をアル嵩ナ、コージエ
ライトなどの無機質触媒担体に担持した触媒が用いられ
ている。これは、白金、パラジウム、ロジウムなどの貴
金属は高価ではあるが、触媒性能及び耐久性能に優れて
いるからである。そして、白金、パラジウム、ロジウム
のうち１種を主触媒或分とし、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウムのうち１種以上を
助触媒成分として担持した触媒が低温活性に優れるとし
て開示されている（特開昭４８−１０３４８４号公報）
。

また、一無機質担体は、通常、ペレント型又はモノリス
型のコージエライト等の担体基材表面にアルξナ等の多
孔賞無機酸化物をコーティングした触媒担持層で構或さ
れるが、この触媒担持層のアルξナに希土類元素や遷移
金属を添加してこれを安定化させ、耐熱性を向上させる
技術が開示されている（特開昭５７−８７８３９号、同
４Ｂ−１８１８０号、同６１−３５３１号公報、特公昭
６０　−　７５３７号公報、米国特許第３００３０２０
号、同３９５１８６０号、同４１７０５７３号明細書等
参照〉。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記の貴金属は耐久性能に優れるとはいえ、自動車触媒
の使用条件は極めて厳しく、高速走行時には１０００゜
Ｃ近くに達し、このような高温条件下ではそれらの貴金
属でも粒戊長を起こし、熱劣化を起こす。そこで、現在
でもなお、触媒の耐熱性の向上が求められている。

上記の触媒担持層に希土類金属や遷移金属を添加する技
術はこのような要求に応じて触媒の耐熱性を向上させる
目的で提案されたものである。しかしながら、これらは
触媒担体を安定化するものであって直接貴金属に作用す
るものではないため、貴金属の粒成長を十分に抑制でき
ず、耐熱性向上の効果も十分ではない。

そこで、本発明は貴金属に直接作用して安定化させて耐
熱性を向上させた排ガス浄化用触媒の製造方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達或するために、無機質触媒担体を
、白金及び／又はロジウムと、イリジウム及び／又はル
テニウムと、クエン酸との混合溶液に浸漬し、乾燥後、
仮焼及び還元することを特徴とする排ガス浄化用触媒の
製造方法を提供する。

用いる無機質触媒担体は特に制約はなく、従来より用い
られている担体のいずれでもよいが、ペレット型、ある
いはハニカム状またはフォーム状のモノリス型などが代
表的であり、またこのような形状のコーディエライトな
どの無Ｎ￥ｔ担体基材表面に活性アルξナなどの多孔質
無機物からなる触媒担持層を形成したものが好ましい。

触媒金属としては、Ｐｔ，Ｒｈの１方又は双方と、Ｒｕ
，Ｉｒの１方又は双方を組合せ、Ｐｔ，Ｒｈの担持量に
対するＲｕ，Ｉｒの担持量の比は原子数比で０．０１〜
０．５とする。本発明では、これらの金属を触媒担体上
に担持するに当って、Ｒｔ及び／又はＲｈと、Ｒｕ及び
／又はＩｒと、クエン酸との混合溶液を用いる。クエン
酸との混合溶液を用いることによって、担持されるＰＬ
，ＲｈとＲｕ，Ｉｒとの間の固溶が促進される効果があ
る。クエン酸の濃度は用いるＰ　ｔ，　Ｒｈ．　Ｒｕ，
　ｒ　ｒの濃度と当量で用いることが好ましい。クエン
酸はｐｔ等を錯体化していると考えられるから、用いる
金属を錯化しうるに適した量のクエン酸を用いるためで
ある。

Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒの溶液はこれらの金属の硝酸塩
等公知のものを用いる。

無機質触媒担体を上記混合溶液に浸漬及び乾燥した後は
、仮焼及び還元処理を行なう。仮焼は大気中２００〜５
００゜Ｃで１〜５時間程度行ない、還元は、例えば、１
００％水素ガス雰囲気中３００〜８００゜Ｃ、１〜５時
間程度処理して行なうことができる。

〔作　用〕

Ｒｕ，Ｉｒの融点（゜Ｃ）は下記の如＜Ｐｔ，Ｒｈの融
点（゛Ｃ）より高く、これらの間では固溶体を生成する
。

Ｐｔ　　　Ｒｈ　　　Ｒｕ　　　　ｒｒ１７６９　　　
１９６０　　　２２５０　　　２２４３ＰＬ，ＲｈはＲ
ｕ，Ｌｒと固溶体を形成することによって融点が高くな
り、粒成長が抑制される効果がある。また、Ｉｒ，Ｒｕ
はＮＯ．還元反応、ＨＣ改質反応などに優れる触媒金属
であることが知られているが、酸化物（ＲｕＯｚ，　Ｉ
ｒＯ３など）が揮発しやすく、自動車用には難しい元素
であったが、本発明では酸化物となっても安定なＰｔ，
Ｒｈと固溶体を形成したことによって酸化条件下でも揮
発しないようになり、その結果これまで困難であったＩ
ｒ，Ｒｕの使用が可能となる。従って、これらの元素の
触媒性能も期待できる。

そして、本発明では、クエン酸とＰＬ，Ｒｈ　とＲｕ．
Ｉｒの混合溶液を用いることによって、Ｐｔ，ＲｈとＲ
ｕ，Ｉｒとの固溶が促進され、上記の効果が実現される
。クエン酸を用いなくても、Ｐｔ，ＲｈとＲｕ，Ｉｒは
一部分において固溶するかもしれないが、それでは粒成
長抑制、ｒ２ｕ，Ｉｒの揮発防止の効果が十分ではない
。

［実施例〕 尖施史上 硝酸アルξニウムを４０ｗｔ％含有する水溶液３０重量
部と水１００重量部の混合溶液中に撹拌しながら活性ア
ルミナ１００重量部を加え、良く撹拌してスラリーを調
製した。このスラリーにコーディエライト質からなるハ
ニカム形状のモノリス触媒担体基材を１分間浸漬後引き
上げ、空気流により余分のスラリーを吹き飛ばし、２０
０゜Ｃで１時間乾燥後６００゜Ｃで２時間焼成した。

次にこのモノリス担体にジニトロジアンミン白金、硝酸
ルテニウム、それらと当量のクエン酸を含む水溶液を浸
漬して吸わせ、引き上げて余分な液を吹き飛ばし、７０
゜Ｃでロータリーエバボレーターによりｌ２時間真空乾
燥し、３００℃で２時間仮焼し、６００゜Ｃで３時間Ｈ
ｚ１００％気流中で還元処理を行い触媒１ａを得た。

又、同様な操作によりルテニウムをイリジウムに替えた
触媒１ｂを得た。

北ム朋土 実施例１のようにして作成した、アルミナをコートシた
担体にジニトロジアンミン白金、硝酸ルテニウムを含む
水溶液を浸漬して吸わせ、引き上げて余分な液を吹き飛
ばし、１００’Ｃで１時間乾燥して、６００゜Ｃで３時
間Ｈ　ｚｌｏｏ％気流中で還元処理を行い触媒ＩＣを得
た． 又、同様な操作によりルテニウムをイリジウムに替えた
触媒１ｄを得た。

裏益班１ 実施例ｌのジニトロジアンミン白金を硝酸ロジウムに替
えて同様な操作を行い。触媒２ａ，２ｂを得た． 比較狙１ 比較例工のジニトロジアンミン白金を硝酸ロジウムに替
えて同様な操作を行い、触媒２ｃ　，　２ｄを得た。

裏旌班主 実施例１の溶液をジニトロジアン≧ン白金、硝酸ロジウ
ムの混合溶液に替えて同様の操作を行い、触媒３ａ，３
’ｂを得た。

北較皿１ 比較例ｌの溶液をジニトロジアンξン白金、硝酸ロジウ
ムの混合溶液に替えて同様の操作を行い、触媒３ｃ　．
３ｄを得た。

裏胤桝土 実施例工のジニトロジアンミン白金、硝酸ルテニウム、
それらと当量のクエン酸を含む水溶液を、ジニトロジア
ンミン白金、硝酸ルテニウム、硝酸イリジウム、それら
と当量のクエン酸を含む水溶液に替えて同様の操作を行
い、触媒４ａを得た。

北較班土 比較例ｌの溶液をジニトロジアンミン白金、硝酸ルテニ
ウム、硝酸イリジウムの混合溶液に替えて同様の操作を
行い、触媒４ｂを得た。

以上の実施例及び比較例で得られたそれぞれの排気ガス
浄化触媒を自動車排気ガスを模したモデルガス中に、９
００’Ｃ　＊　５　ｈさらして、耐久試験を行った。ス
トイキ相当のモデルガスを用いて、Ｎｏ．が５０％に達
した時の温度を測定した。さらに、耐久試験後の触媒を
分解し、触媒担持層をはぎ取り、化学処理によりアルξ
ナを溶かし貴金属を濃縮してＸ＃Ａ回折の測定を行い。

回折ピークの半値幅より貴金属粒径を測定した。又、格
子定数も測定した。結果を表１に示す。

Ｒｈ単独の触媒は実用的でないので耐久試験は行なわな
かった。

表より明らかなように、クエン酸を用いた方は、触媒の
粒径は小さく、粒成長が抑制され、この結果として触媒
性能が優れている。又同時にＸ線回折によりクエン酸を
用いた方が、Ｉｒ，ＲｕとＰｔ，Ｒｂとの固溶が促進さ
れていることも確認した．また粒戒長抑制効果は、この
固溶体生成促進のためと考えることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クエン酸を用いることによってＰｔ，
ＲｈとＲｕ，Ｉｒとの固溶を促進し、それによって触媒
の粒戒長を抑制しかつＲｕ，Ｉｒの揮発を防止し、よっ
て自動車排ガス浄化用触媒の耐久性と性能の向上を図る
ことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、無機質触媒担体を、白金及び／又はロジウムと、イ
   リジウム及び／又はルテニウムと、クエン酸との混合溶
   液に浸漬し、乾燥後、仮焼及び還元することを特徴とす
   る排ガス浄化用触媒の製造方法。