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JP2002253968A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒

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Publication number
JP2002253968A
JP2002253968A JP2001057994A JP2001057994A JP2002253968A JP 2002253968 A JP2002253968 A JP 2002253968A JP 2001057994 A JP2001057994 A JP 2001057994A JP 2001057994 A JP2001057994 A JP 2001057994A JP 2002253968 A JP2002253968 A JP 2002253968A
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JP
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pore
catalyst
pore diameter
coat layer
pores
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Application number
JP2001057994A
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English (en)
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Motohisa Saiki
基久 斎木
Shinichi Matsunaga
真一 松永
Ryusuke Tsuji
龍介 辻
Akihiko Suda
明彦 須田
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Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Priority to EP02705061A priority patent/EP1364706A4/en
Priority to PCT/JP2002/001891 priority patent/WO2002070127A1/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コート層の内部にまで貴金属を容易に担持でき
るようにすること、さらには、気相の反応ガスをよりコ
ート層内部まで拡散させることによって反応確率を上
げ、リーン時におけるNOx 吸蔵量の増加と、短時間のリ
ッチスパイクによる効率の高い吸蔵NOx 還元浄化の両立
を目的とする。 【解決手段】孔径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径
50μｍ以下の細孔の細孔容積の50％以上を占め、かつ孔
径 0.5〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細
孔の細孔容積の20％以上を占めるコート層を形成する。
孔径が0.01μｍの細孔が大部分を占める従来のコート層
に比べて細孔径が10〜2000倍となり、細孔中をガスが拡
散する速度も10〜2000倍となる。またコート層の内部に
まで細孔に沿った形で貴金属が担持されるので、貴金属
の粒成長を抑制することができ、かつコート層内部にお
けるNOx 吸蔵材の利用効率が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の有害成
分を一層効率よく浄化できる排ガス浄化用触媒に関す
る。本発明の排ガス浄化用触媒は、常時は酸素過剰のリ
ーン雰囲気で燃焼させ間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気
となるように混合気の比率を制御する燃焼システムの排
気系に用いられるNOx 吸蔵還元型触媒としてきわめて有
用である。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気系に装着される排ガス浄化
用触媒には、HC及びCOを選択的に酸化する酸化触媒、ス
トイキ雰囲気の排ガス中のHCとCOを酸化するとともにNO
x を還元する三元触媒などが知られている。これらの触
媒としては、アルミナ、ゼオライトなどの多孔質酸化物
担体に、Ptなどの貴金属を担持させたものが主流であ
る。
【０００３】ところで、酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼
させるリーンバーンにおいては、排ガスが酸素過剰雰囲
気であるため、通常の三元触媒ではNOx の還元浄化が困
難である。そこで常時は酸素過剰のリーン条件で燃焼さ
せ、その際にエンジンより排出されるNOx をNOx 吸蔵材
に保持し、間欠的にストイキ〜リッチ条件とすることに
より排ガスを還元雰囲気として触媒に保持されたNOx を
還元浄化するシステムが開発された。そしてこのシステ
ムに最適な触媒として、リーン雰囲気でNOx を吸蔵し、
ストイキ〜リッチ雰囲気で吸蔵されたNOx を放出するNO
x 吸蔵材を用いたNOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒が
開発されている。
【０００４】このNOx の吸蔵・放出作用をもつNOx 吸蔵
材としては、アルカリ土類金属、アルカリ金属及び希土
類元素が知られ、例えば特開平5-317652号公報には、Ba
などのアルカリ土類金属とPtをアルミナなどの多孔質担
体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。ま
た特開平 6-31139号公報には、Ｋなどのアルカリ金属と
Ptをアルミナなどの多孔質担体に担持したNOx 吸蔵還元
型触媒が提案されている。さらに特開平5-168860号公報
には、Laなどの希土類元素とPtをアルミナなどの多孔質
担体に担持したNOx 吸蔵還元型触媒が提案されている。
【０００５】これらのNOx 吸蔵還元型触媒を用いれば、
空燃比をリーン側からパルス状にストイキ〜リッチ側と
なるように制御することにより、排ガスもリーン雰囲気
からパルス状にストイキ〜リッチ雰囲気となる。したが
って、リーン側ではNOx がNO x 吸蔵材に吸蔵され、それ
がストイキ又はリッチ側で放出されてHCやCOなどの還元
性成分と反応して浄化されるため、リーンバーンエンジ
ンからの排ガスであってもNOx を効率良く浄化すること
ができる。また排ガス中のHC及びCOは、貴金属により酸
化されるとともにNOx の還元にも消費されるので、HC及
びCOも効率よく浄化される。
【０００６】なお、排ガスをパルス状にストイキ〜リッ
チ条件とするには、空燃比をパルス状にストイキ〜リッ
チ雰囲気とすることで行われ、空燃比をパルス状にスト
イキ〜リッチ雰囲気とすることは「リッチスパイクを打
つ」と称されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の排ガス浄化用触
媒においては、γ-Al2O3などの多孔質酸化物が担体とし
て用いられ、それにPtなどの貴金属が担持されている。
また触媒の形態としては、ハニカム形状のモノリス基材
に多孔質酸化物からコート層を形成し、貴金属薬液を用
いてコート層に貴金属を吸着担持又は含浸担持したもの
が主流である。
【０００８】ところでγ-Al2O3などの多孔質酸化物の細
孔は、孔径が0.01μｍ程度と小さいものが大部分を占め
ている。したがって貴金属薬液を含浸しても細孔には浸
入しにくいため、貴金属薬液がコート層の内部まで浸入
しにくく、また貴金属は吸着性が高いということもあっ
て、貴金属はコート層の表面に多く担持されてしまう。
そのため貴金属の担持量を多くすると、貴金属どうしが
近接して担持されるため高温耐久時に粒成長が生じると
いう不具合があった。
【０００９】一方、NOx 吸蔵還元型触媒におけるNOx 吸
蔵材は、酢酸塩、硝酸塩の溶液を用いて担持され、コー
ト層に表面から内部まで均一に担持されるという特性が
ある。しかし貴金属はコート層の表面に多く担持されて
いるために、コート層内部ではNOx 吸蔵材の近傍に貴金
属が存在せず、コート層内部のNOx 吸蔵材をNOx 吸蔵に
利用することが困難となるという問題があった。
【００１０】そこで、γ-Al2O3などの多孔質酸化物粉末
に貴金属を予め担持させた触媒粉末からコート層を形成
し、これにNOx 吸蔵材を担持する方法がある。このよう
な方法で製造すれば、コート層内部のNOx 吸蔵材を有効
利用することが可能となる。
【００１１】しかし貴金属は多孔質酸化物粉末の表面に
多く担持されるために、コート層全体として均一であっ
ても、微視的には均一とはいえない。したがって粒成長
の問題は依然として残る。さらにこの方法により担持さ
れた貴金属はコート層内に一様に分布しているため、拡
散による反応ガスの到達が起こりにくい深部の貴金属
は、有効に利用できないという問題点がある。
【００１２】また従来のNOx 吸蔵還元のエンジン制御シ
ステムにおいては、リッチスパイクの時間は数秒程度で
ある。これは、リッチスパイクの時間が長いとその分CO
2 の生成量が増大し、かつ燃費が悪化するからである。
【００１３】ところが従来のNOx 吸蔵還元型触媒におい
ては、リッチスパイクの時間が短い場合には吸蔵されて
いるNOx を十分に還元浄化することが困難であるため
に、リッチスパイクの時間を短縮するには限界があっ
た。つまりCO2 の生成の面ではリッチスパイクの時間は
短いほど好ましいのに対し、NOx の還元浄化の面ではリ
ッチスパイクの時間は長いほど好ましく、両者は背反事
象の関係にある。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、コート層の内部にまで貴金属を容易に担持
できるようにすること、さらには、気相の反応ガスをよ
りコート層内部まで拡散させることによって反応確率を
上げ、リーン時におけるNOx吸蔵量の増加と、短時間の
リッチスパイクによる効率の高い吸蔵NOx 還元浄化の両
立を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、基材と、基材に形成さ
れた多孔質担体よりなるコート層と、コート層に担持さ
れた貴金属とを含む排ガス浄化用触媒において、コート
層は、孔径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ
以下の細孔の細孔容積の50％以上を占め、かつ孔径 0.5
〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細孔の細
孔容積の20％以上を占めることにある。
【００１６】上記触媒において、コート層にはアルカリ
金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれたNO
x 吸蔵材を含み、常時は酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼
させ間欠的にストイキ〜リッチ雰囲気となるように混合
気の比率を制御する燃焼システムの排気系に用いられる
NOx 吸蔵還元型の触媒であることも好ましい。
【００１７】また上記触媒において、孔径 0.1〜20μｍ
の細孔は、コート層を形成するのに用いられるスラリー
中に界面活性剤を混合して空気を巻き込んだスラリーと
し、それを基材にコートして焼成することで形成された
ものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】従来のNOx 吸蔵還元型触媒に用い
られている多孔質担体の細孔の孔径は、約0.01μｍ程度
ときわめて微細である。またコート層は担体粉末が緻密
に充填して構成されている。そのためコート層内のガス
拡散性が低く、リッチスパイク時に排ガスがコート層内
部まで十分に拡散できていないと考えられる。
【００１９】そこで本発明の排ガス浄化用触媒では、孔
径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細
孔の細孔容積の50％以上を占め、かつ孔径 0.5〜10μｍ
の細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細孔の細孔容積の
20％以上を占めるコート層としている。
【００２０】細孔の孔径が0.01〜20μｍの領域では、ガ
ス拡散速度係数が連続的に変化し、その変化量は細孔径
に比例する。したがって本発明におけるコート層では、
孔径が 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下
の細孔の細孔容積の50％以上を占めているので、孔径が
0.01μｍの細孔が大部分を占める従来のコート層に比べ
て細孔径が10〜2000倍となり、細孔中をガスが拡散する
速度も10〜2000倍となる。したがって短時間のリッチス
パイクでも、排ガスがコート層の内部まで到達可能とな
り、コート層内部のNOx 吸蔵材に吸蔵されているNOx を
還元浄化することが可能となる。
【００２１】また孔径10〜20μｍの細孔には、毛細管現
象によって貴金属薬液の溶液が十分に浸透する。すなわ
ちコート層の内部にまで細孔に沿った形で貴金属が担持
される。したがって貴金属はコート層の表面から内部ま
で均一に担持されるので、粒成長を抑制することがで
き、排ガスとの接触面積の減少が抑制されるため、耐久
後の浄化活性が向上する。さらにNOx 吸蔵還元型触媒で
は、コート層内部においてもNOx 吸蔵材と貴金属とが近
接している。したがってコート層内部におけるNO x 吸蔵
材の利用効率が高まるとともに、コート層内部のNOx 吸
蔵材に吸蔵されたNOx の還元効率がさらに向上する。
【００２２】つまり孔径10〜20μｍの細孔は、ガスの拡
散通路となるとともに貴金属及びNO x 吸蔵材の担持場で
もあるので、排ガスと触媒成分との接触確率が著しく高
まる。したがって本発明の排ガス浄化用触媒によれば、
浄化活性が向上する。
【００２３】またNOx 吸蔵還元触媒においては、短時間
のリッチスパイクで高いNOx 浄化効率が得られる。した
がって本発明の排ガス浄化用触媒によれば、リッチスパ
イクの時間をさらに短縮することが可能となり、燃費が
向上するとともにCO2 の排出を一層抑制することができ
る。
【００２４】孔径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径
50μｍ以下の細孔の細孔容積の50％未満であったり、孔
径 0.5〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細
孔の細孔容積の20％未満であると、ガス拡散性が低下し
てリッチスパイク時のNOx 浄化能が低下する。なお細孔
の孔径が20μｍを超えると、コート層の物理的強度が低
下して耐久性が低下してしまう。
【００２５】また孔径10〜20μｍの細孔の細孔容積が全
体の細孔容積の20％未満では、コート層内部の貴金属担
持量が低下するため、NOx 吸蔵材の利用効率が低下しNO
x 浄化能が低下する。したがって孔径10〜20μｍの細孔
の細孔容積は、全体の細孔容積の20％以上とすることが
望ましい。
【００２６】多孔質担体としては、アルミナ、シリカ、
ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライト
などが例示され、このうちの一種でもよいし複数種類を
混合あるいは複合化して用いることもできる。中でも活
性の高いγ-Al2O3を用いるのが好ましい。
【００２７】コート層に担持される貴金属としては、白
金（Pt）、ロジウム（Rh）、パラジウム（Pd）、イリジ
ウム（Ir）などが例示される。中でも活性の高いPtが特
に好ましい。またこの貴金属の担持量は、触媒１リット
ル当たり 0.1〜10ｇとすることが好ましい。これより少
ないと浄化活性が不足し、これより多く担持しても効果
が飽和するとともに高価となる。
【００２８】コート層に担持されるNOx 吸蔵材は、アル
カリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれ
る少なくとも一種である。アルカリ金属としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
フランシウムが例示される。アルカリ土類金属として
は、バリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウムなどが例示される。また希土類元素
としては、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セ
リウム、プラセオジム、ネオジム、ジスプロシウム、イ
ッテルビウムなどが例示される。
【００２９】このNOx 吸蔵材の担持量は、触媒１リット
ル当たり0.01〜１モルの範囲とすることが望ましい。担
持量がこの範囲より少ないとNOx 吸蔵量が低下するため
NOx浄化能が低下し、この範囲より多くなると貴金属がN
Ox 吸蔵材に覆われて活性が低下するようになる。
【００３０】コート層の厚さには特に制限がないが、一
般には基材１リットル当たり 120〜300ｇの付着量とさ
れる。またコート層が形成される基材としては、コージ
ェライトなどの耐熱性セラミックスあるいはメタルなど
が用いられ、その形状はハニカム形状ばかりでなく粒状
とすることも可能である。
【００３１】孔径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔径
50μｍ以下の細孔の細孔容積の50％以上を占め、かつ孔
径 0.5〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細
孔の細孔容積の20％以上を占めるようにコート層を形成
するには、コート層を形成するのに用いられるスラリー
中に界面活性剤を混合後撹拌することによって空気を巻
き込んだ気泡を有するスラリーとし、それを基材にコー
トして焼成することで形成することが望ましい。
【００３２】界面活性剤としては、スラリー中に気泡を
形成でき、かつ焼成時までその気泡を維持できるもので
あれば特に制限されず、アニオン系、カチオン系、ノニ
オン系の界面活性剤のいずれも用いることができる。
【００３３】界面活性剤の添加量は、スラリーの組成あ
るいは粘度などに応じて適宜決定されるが、一般にはス
ラリー中に１〜10重量％の範囲とするのが好ましい。界
面活性剤の添加量が１重量％より少ないと気泡の形成が
困難となり、細孔量が少なくなって上記作用の発現が困
難となる。また10重量％より多く添加すると、スラリー
性状が大きく変化し、コートが困難になるとともに、コ
ート後のコート層強度が低下してしまう。
【００３４】スラリー中に気泡を形成するには、界面活
性剤を添加した後に大気中で撹拌すればよい。撹拌時間
が長いほど気泡量が多くなるが、気泡量はスラリーの組
成や粘度及び撹拌効率によって異なるので、最適な範囲
は実験によって決定するのが望ましい。
【００３５】コート層に貴金属を担持するには、貴金属
の錯体あるいは硝酸塩などの薬液の水溶液あるいはアル
コール等の有機溶液を用い、コート層に所定量含浸させ
た後乾燥・焼成することが望ましい。貴金属はコート層
の表面に吸着して担持するとともに、コート層表面に開
口する孔径 0.1〜20μｍの細孔内にも溶液が含浸するた
め、その細孔に沿う形で細孔内にも貴金属を担持するこ
とができる。
【００３６】またコート層にNOx 吸蔵材を担持するに
は、NOx 吸蔵材の酢酸塩、塩酸塩あるいは硝酸塩などの
水溶液あるいはアルコール等の有機溶液を用い、貴金属
と同様にして担持することができる。NOx 吸蔵材は担体
に対する吸着性が低いので、どのようにして担持しても
コート層の表面から内部までほぼ均一に担持することが
できる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
【００３８】（実施例１）γ-Al2O3粉末50重量部、TiO2
粉末50重量部、ZrO2粉末25重量部及びCeO2粉末10重量部
を混合した混合粉末 100重量部と、アルミナゾル（アル
ミナ40重量％）65重量部と、水 190重量部を混合し、界
面活性剤としてイミダゾリニウムベタインナトリウムを
固形分が全体の３重量％になるようにさらに混合した。
そしてプロペラ撹拌器によって、大気中で１分間撹拌
し、スラリー中に気泡を形成した。
【００３９】次にコージェライト製のハニカム基材（容
量35cc）を用意し、上記スラリー中に浸漬し引き上げて
余分なスラリーを吹き払った後、大気中にて 500℃で１
時間焼成してコート層を形成した。コート層はハニカム
基材１Ｌあたり 270ｇ形成された。
【００４０】このコート層の中心細孔径と、細孔容積を
水銀ポロシメータにて測定し、孔径0.1〜20μｍの細孔
の細孔容積が孔径50μｍ以下の細孔の細孔容積に占める
割合と、孔径 0.5〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μ
ｍ以下の細孔の細孔容積に占める割合を算出した。結果
を表１に示す。
【００４１】得られたコート層をもつハニカム基材を所
定濃度の硝酸白金水溶液に浸漬し、引き上げて余分な液
滴を吹き払った後、 300℃で15分間乾燥し 500℃で30分
間焼成してPtを担持した。さらに所定濃度の硝酸ロジウ
ム水溶液に浸漬し、引き上げて余分な液滴を吹き払った
後、 300℃で15分間乾燥し 500℃で30分間焼成してRhを
担持した。Pt及びRhの担持量は、ハニカム基材１Ｌあた
りPtが２ｇ、Rhが 0.5ｇである。
【００４２】続いて所定濃度の酢酸バリウム水溶液に浸
漬して吸水させ、 250℃で15分間乾燥し 500℃で30分間
焼成してBaを担持した。さらに濃度15ｇ／Ｌの重炭酸ア
ンモニウム水溶液に15分間浸漬し、250℃で15分間乾燥
してBaを炭酸バリウムとした。Baの担持量は、ハニカム
基材１Ｌあたり 0.2モルである。
【００４３】さらに硝酸カリウム水溶液と硝酸リチウム
水溶液を用い、同様にしてＫとLiをそれぞれハニカム基
材１Ｌあたり 0.1モル担持した。
【００４４】（実施例２）界面活性剤の添加量を固形分
で 1.5重量％としたこと以外は実施例１と同様にしてコ
ート層を形成し、同様に中心細孔径と細孔分布を測定し
た。結果を表１に示す。そして実施例１と同様に各触媒
成分を担持した。
【００４５】（実施例３）Ptのみを担持し、Rh，Ba，Li
及びＫを担持しなかったこと以外は実施例１と同様の構
成である。
【００４６】（実施例４）Ptのみを担持し、Rh，Ba，Li
及びＫを担持しなかったこと以外は実施例２と同様の構
成である。
【００４７】（比較例１）界面活性剤を添加しなかった
こと以外は実施例１と同様にしてコート層を形成し、同
様に細孔分布を測定した。結果を表１に示す。そして実
施例１と同様に各触媒成分を担持した。なお、コート層
中には0.01μｍ程度の微細な細孔が多数存在した。
【００４８】（比較例２）Ptのみを担持し、Rh，Ba，Li
及びＫを担持しなかったこと以外は比較例１と同様の構
成である。
【００４９】＜試験・評価＞
【００５０】
【表１】
【００５１】表１より、界面活性剤を添加することで中
心細孔径が 0.1〜20μｍの範囲となり、孔径 0.1〜20μ
ｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細孔の細孔容積
に占める割合が50％以上であり、かつ孔径 0.5〜10μｍ
の細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の細孔の細孔容積に
占める割合が20％以上となっていることがわかる。
【００５２】次に、実施例１〜２及び比較例１の触媒を
評価装置にそれぞれ配置し、表２に示すリッチガスとリ
ーンガスをそれぞれ入りガス温度 600℃で、 2.5分毎に
交互に流すのを５時間行う熱処理を行った。
【００５３】
【表２】
【００５４】熱処理後の各触媒について、表３に示すリ
ッチガスを10分間流した後、リーンガスに切り換え、吸
蔵されるNOx 量が飽和するまでリーンガスを流した。そ
の後リッチスパイクガスを３秒間打ち、再びリーンガス
に切り換えてから60秒間のNO x 吸蔵量と、飽和NOx 吸蔵
量を測定した。入りガス温度が 300℃、 400℃及び 500
℃の場合についてそれぞれ測定した。飽和NOx 吸蔵量の
結果を図１に、60秒間のNOx 吸蔵量の結果を図２にそれ
ぞれ示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】また実施例１の触媒と比較例１の触媒につ
いて、リッチスパイク後にリーンガスに切り換えてか
ら、出ガス中のNOx 濃度を時間の経過とともに連続的に
測定して、NOx 吸蔵曲線を作成した。測定条件は、入り
ガス温度が 500℃であり、ガス流量は50Ｌ／分（SV＝8
6,000hr-1）である。結果を図３に示す。
【００５７】図１及び図２より、比較例１の触媒に比べ
て各実施例の触媒は 400〜 500℃で比較例より高い飽和
NOx 吸蔵量を示し、特に 500℃における60秒間のNOx 吸
蔵量が多くなっている。各実施例の触媒と比較例１の触
媒とは同じだけNOx を吸蔵できる容量があるにも関わら
ず、このような差が生じたのは、実施例の触媒では吸蔵
されていたNOx がリッチスパイク時に十分還元されたの
に対し、比較例１の触媒においては短時間のリッチスパ
イクでは吸蔵されているNOx を還元しきれなかったため
と考えられる。
【００５８】また図３より、実施例１の触媒では、リー
ンガスに切り換えてから約40秒間はNOx の放出がなく、
NOx は完全に触媒に吸蔵されている。一方比較例１の触
媒では、リーンガスに切り換えた直後からNOx 濃度が高
くなっている。
【００５９】実施例１の触媒と比較例１の触媒とは同じ
だけNOx を吸蔵できる容量があるにも関わらず、このよ
うな差が生じたのは、比較例１の触媒ではNOx の吸蔵速
度が遅いために触媒に流入するNOx を吸蔵しきれないの
に対し、実施例１の触媒ではNOx が速やかに吸蔵された
からと考えられる。つまり実施例１の触媒では、孔径の
大きな細孔を十分に有しているために、ガス拡散性に優
れている。
【００６０】なお図３から初期のNOx 吸蔵速度を算出し
た結果、実施例１の触媒では 0.006mmol／秒、比較例１
の触媒が 0.003mmol／秒であって、実施例１の触媒は比
較例１の触媒に比べて２倍の速度でNOx を吸蔵してい
る。
【００６１】次に、実施例３，４及び比較例２の触媒に
ついて、コート層の断面のPtの分布状態をEPMA分析によ
り解析した。結果を図４〜図６に示す。
【００６２】図４〜図６で白く観察できる部位がPtの存
在部位である。比較例２の触媒ではコート層の表面のみ
にPtが担持されているのに対し、各実施例の触媒ではコ
ート層の内部にまでPtが担持されていることが観察され
る。つまり各実施例の触媒では、コート層に細孔径が
0.1〜20μｍの細孔を多く有しているため、硝酸白金水
溶液がその細孔内にも含浸されたことによって、細孔に
沿うようにコート層内部までPtが担持されたと考えられ
る。
【００６３】したがって各実施例の触媒では、コート層
の内部でもPtによる触媒反応が生じ、またガス拡散性の
向上も相まって、図１及び図２に示されたようにリッチ
スパイク後に高いNOx 吸蔵量を示し、大きなNOx 吸蔵速
度が発現されると考えられる。
【００６４】
【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、コート層の内部まで貴金属を担持することがで
き、かつガス拡散性が向上するので、内部に担持された
貴金属とガスとの接触確率が高まり浄化活性が向上す
る。またNOx 吸蔵還元型触媒では、高いNOx 吸蔵能を示
すとともにリッチスパイク時のNOx の還元効率が向上す
る。そして従来と同等のNOx 浄化能とすれば、リッチス
パイクの時間を短縮することができ、CO2 の生成が抑制
されるとともに燃費も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜２及び比較例１の触媒のリッチスパ
イク後の飽和NOx 吸蔵量を示すグラフである。
【図２】実施例１及び比較例１の触媒のリッチスパイク
後60秒間のNOx 吸蔵量を示すグラフである。
【図３】実施例１及び比較例１の触媒のNOx 吸蔵能を示
すグラフである。
【図４】実施例３の触媒におけるコート層のPt分布を示
すEPMA写真である。
【図５】実施例４の触媒におけるコート層のPt分布を示
すEPMA写真である。
【図６】比較例２の触媒におけるコート層のPt分布を示
すEPMA写真である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 35/10 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 37/02 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ａ Ｆ０１Ｎ 3/08 53/36 １０４Ａ 3/10 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ 3/28 ３０１ (72)発明者 辻 龍介 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 須田 明彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3G091 AA12 AB06 AB09 BA14 BA19 BA39 GB02Y GB03Y GB04Y GB05W GB06W GB07W GB09X GB17X 4D002 AA12 AC10 BA04 CA07 DA01 DA04 DA11 DA21 DA70 EA13 GA01 GA03 GB02 GB12 4D048 AA06 AB02 AB07 BA01Y BA02Y BA03X BA06Y BA07X BA08X BA11Y BA14X BA15X BA18Y BA19X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42Y BB02 BB17 EA04 4G069 AA03 AA08 AA12 BA01A BA01B BA02A BA03A BA04A BA04B BA05A BA05B BA07A BA13A BA17 BB02A BB02B BB04A BB04B BC01A BC02A BC03A BC03B BC04A BC04B BC05A BC06A BC07A BC08A BC09A BC10A BC11A BC12A BC13A BC13B BC38A BC39A BC40A BC42A BC43A BC43B BC44A BC69A BC71A BC71B BC72A BC74A BC75A BC75B CA02 CA03 CA08 CA13 EA18 EA19 EC06X EC06Y EC18X EC18Y FA03 FB04 FB15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材と、該基材に形成された多孔質担体
    よりなるコート層と、該コート層に担持された貴金属と
    を含む排ガス浄化用触媒において、 該コート層は、孔径 0.1〜20μｍの細孔の細孔容積が孔
    径50μｍ以下の細孔の細孔容積の50％以上を占め、かつ
    孔径 0.5〜10μｍの細孔の細孔容積が孔径50μｍ以下の
    細孔の細孔容積の20％以上を占めることを特徴とする排
    ガス浄化用触媒。
  2. 【請求項２】 前記コート層にはアルカリ金属、アルカ
    リ土類金属及び希土類元素から選ばれたNOx 吸蔵材を含
    み、常時は酸素過剰のリーン雰囲気で燃焼させ間欠的に
    ストイキ〜リッチ雰囲気となるように混合気の比率を制
    御する燃焼システムの排気系に用いられるNOx 吸蔵還元
    型の触媒であることを特徴とする請求項１に記載の排ガ
    ス浄化用触媒。
  3. 【請求項３】 孔径 0.1〜20μｍの前記細孔は、前記コ
    ート層を形成するのに用いられるスラリー中に界面活性
    剤を混合後撹拌することによって空気を巻き込んだ気泡
    を有するスラリーとし、それを基材にコートして焼成す
    ることで形成されたものであることを特徴とする請求項
    １に記載の排ガス浄化用触媒。
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