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JP3496252B2 - Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification catalyst device - Google Patents
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JP3496252B2 - Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification catalyst device - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification catalyst device

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JP3496252B2
JP3496252B2 JP26571793A JP26571793A JP3496252B2 JP 3496252 B2 JP3496252 B2 JP 3496252B2 JP 26571793 A JP26571793 A JP 26571793A JP 26571793 A JP26571793 A JP 26571793A JP 3496252 B2 JP3496252 B2 JP 3496252B2
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exhaust gas
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康人 渡辺
明秀 高見
秀治 岩国
誠 京極
一也 小松
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化用触媒に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの排気ガス浄化用触媒として、
CO(一酸化炭素)及びHC(炭化水素)の酸化と、N
Ox(窒素酸化物)の還元とを同時に行う三元触媒が知
られている。三元触媒は、γ−アルミナにPt(白
金)、Pd(パラジウム)、Rh(ロジウム)を担持さ
せてなるものが知られており、エンジンの空燃比(A/
F)が理論空燃比である14.7付近である場合に高い
浄化効率が得られる。
2. Description of the Related Art As a catalyst for purifying engine exhaust gas,
Oxidation of CO (carbon monoxide) and HC (hydrocarbons), N
A three-way catalyst that simultaneously performs reduction of Ox (nitrogen oxide) is known. A three-way catalyst is known in which Pt (platinum), Pd (palladium), and Rh (rhodium) are supported on γ-alumina, and the air-fuel ratio (A /
A high purification efficiency can be obtained when F) is near the stoichiometric air-fuel ratio of 14.7.

【0003】上記エンジンの排気ガスの中でもNOxは
大気中へ排出されることは極力防止されなければならな
い。その排出防止対策にはいくつかの方法があるが、移
動式エンジンの場合はエンジンの排気管に設けた触媒に
よって浄化することが現実的である。
Of the exhaust gas of the engine, NOx must be prevented from being discharged into the atmosphere as much as possible. There are several methods for preventing the emission, but in the case of a mobile engine, it is realistic to purify by a catalyst provided in the exhaust pipe of the engine.

【0004】一方、自動車の分野ではエンジンに関して
の燃料規制に対応するため、希薄燃焼エンジン、いわゆ
るリーンバーンエンジンが実用化されている。しかし、
上記希薄燃焼エンジンは空燃比が高いことにより排気ガ
スは酸素高濃度雰囲気となっているため、上記したよう
な三元触媒ではCO及びHCは酸化浄化することができ
ても、NOxの還元浄化はできない。
On the other hand, in the field of automobiles, a lean burn engine, a so-called lean burn engine, has been put into practical use in order to comply with fuel regulations concerning the engine. But,
Since the lean-burn engine has a high air-fuel ratio and the exhaust gas has a high oxygen concentration atmosphere, CO and HC can be oxidized and purified by the three-way catalyst as described above, but NOx can be reduced and purified. Can not.

【0005】そこで、排気ガスの酸素高濃度雰囲気下に
おいても、NOxを直接、或いは還元剤(例えば、C
O、HC等)の存在によってN2とO2とに接触分解させ
ることができる触媒として、遷移金属を例えばイオン交
換によって担持させたゼオライトよりなる触媒が有望視
されている。さらに、この遷移金属担持ゼオライト触媒
については、NOx浄化率を高め触媒の活性を向上させ
るために種々の提案が行われている。
Therefore, even in an atmosphere where the exhaust gas has a high oxygen concentration, NOx can be directly supplied or a reducing agent (for example, C
As a catalyst that can be catalytically decomposed into N 2 and O 2 in the presence of (O, HC, etc.), a catalyst composed of a zeolite having a transition metal supported by, for example, ion exchange is considered promising. Further, various proposals have been made for this transition metal-supported zeolite catalyst in order to increase the NOx purification rate and improve the activity of the catalyst.

【0006】例えば、特開平3−202157号公報に
記載されている技術はその例であって、上記公報に開示
されている技術によればゼオライトにCuとアルカリ土
類金属の一種以上と希土類金属の一種以上とを担持させ
ることによって該触媒におけるNOx浄化能力及び耐久
性を向上させようとするものである。
[0006] For example, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-202157 is an example, and according to the technique disclosed in the above-mentioned publication, Cu and one or more alkaline earth metals and a rare earth metal are contained in zeolite. By supporting one or more of these, the NOx purification capacity and durability of the catalyst are improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載されているようなNOxを効果的に除去できる触媒と
されているCuイオン交換ゼオライト触媒は、一般に実
験室レベルでは90%を越えるNOx浄化率を示すにも
拘らず、希薄燃焼エンジンを搭載した実車に装備した場
合にはNOx浄化率の大きく低下することが避けられな
い。
However, the Cu ion exchange zeolite catalyst described in the above publication, which is said to be a catalyst capable of effectively removing NOx, generally purifies NOx in excess of 90% at the laboratory level. Despite showing the rate, when it is installed in an actual vehicle equipped with a lean burn engine, it is unavoidable that the NOx purification rate greatly decreases.

【0008】これは、実験室におけるモデルガスと実車
における排気ガスとの間の種々の条件差も原因となって
いるが、酸素高濃度雰囲気下の200℃以下ではNOx
はNO2として存在する傾向が大であるにも拘らず、当
該触媒は200℃以下の温度ではNOxを浄化する触媒
としての機能を有していないからである。
This is due to various condition differences between the model gas in the laboratory and the exhaust gas in the actual vehicle, but NOx is lower than 200 ° C. in an oxygen-rich atmosphere.
Despite the large tendency to exist as NO 2 , the catalyst does not have a function as a catalyst for purifying NOx at a temperature of 200 ° C. or lower.

【0009】すなわち、上述の如きCuイオン交換ゼオ
ライト触媒ではNOx浄化機能の発現温度が350〜4
50℃と高いため、酸素高濃度雰囲気下におけるNOx
浄化率を評価するとトータルのNOx浄化率が低くなる
ものである。特に、エンジンが低負荷で運転されるとき
には排気ガスの触媒入口ガス温度が低くなってくる。従
って、触媒の活性温度域を低温側に拡大させる必要性が
高い。
That is, in the Cu ion-exchanged zeolite catalyst as described above, the temperature at which the NOx purification function appears is 350 to 4
Since it is as high as 50 ° C, NOx under high oxygen concentration atmosphere
When the purification rate is evaluated, the total NOx purification rate becomes low. In particular, when the engine is operated under a low load, the catalyst inlet gas temperature of the exhaust gas becomes low. Therefore, it is highly necessary to expand the active temperature range of the catalyst to the low temperature side.

【0010】上記に鑑みて本発明は、排気ガスの酸素高
濃度雰囲気下でしかも触媒入口ガス温度が低い場合であ
っても、NOx浄化活性が円滑に発現し、且つ耐熱性に
富んだ活性温度域の広い触媒を得ることを課題とする。
In view of the above, according to the present invention, the NOx purification activity is smoothly exhibited and the activation temperature is rich in heat resistance even in a high oxygen concentration atmosphere of exhaust gas and when the catalyst inlet gas temperature is low. The challenge is to obtain a catalyst with a wide range.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、この
ような課題に対し、例えばゼオライトのような活性種担
持母材に、低温域において優れた浄化活性を有する貴金
属と、該貴金属との間で相互作用を持つ他の金属種とを
組合せて担持させることにより、排気ガス浄化活性を低
温域から円滑に作動せしめて活性温度域を拡大し且つN
Ox浄化率を向上させるものであり、さらに、耐熱性を
も向上させたものである。
Means for Solving the Problems and Actions The present invention addresses the above problems by using a noble metal having an excellent purification activity in a low temperature range in an active species-supporting base material such as zeolite, and the noble metal. By carrying it in combination with other metal species that interact with each other, the exhaust gas purification activity can be smoothly operated from the low temperature range to expand the activation temperature range and N
It improves the Ox purification rate and further improves the heat resistance.

【0012】<第1の手段> すなわち、上記課題を解決する第1の手段(請求項1に
記載の発明)は、金属含有シリケートを活性種担持母材
とし、該担持母材に、活性種としてPtとIrとRhと
が担持され、活性種としてさらにIn、Ce、Sbのう
ちから選ばれる一種以上が上記Rhに対して重量比で5
以下となるように担持されていることを特徴とする
<First Means> That is, the first means for solving the above problems (the invention according to claim 1) is to provide a metal-containing silicate with an active species-supporting base material.
In the supporting base material, Pt, Ir, and Rh are added as active species.
Is supported, and In, Ce, and Sb are added as active species.
One or more selected from the above are 5 by weight ratio to the above Rh.
It is characterized in that it is carried as follows .

【0013】具体的に説明すると、白金族元素(Ru、
Rh、Pd、Os、Ir、Pt)のうちでもPtは活性
種として触媒における低温活性を向上させる。Pt、P
d、Rh、Ir、Ru各々の単独の同一重量当りの触媒
活性としての酸化能力は、表1に示すように、ほぼPt
≧Pd>Rh,Ir≧Ruの順序となっており(Rhと
Irとは略同じ)、上記酸化能力に関する温度特性はR
h及びIrについてはPt及びPdに比較してやや高温
側で発現する傾向がある。
More specifically, platinum group elements (Ru,
Among Rh, Pd, Os, Ir and Pt), Pt improves the low temperature activity of the catalyst as an active species. Pt, P
As shown in Table 1, the oxidation capacities of d, Rh, Ir, and Ru alone as the catalytic activity per the same weight are approximately Pt.
The order is ≧ Pd> Rh, Ir ≧ Ru (Rh and Ir are substantially the same), and the temperature characteristic relating to the oxidation ability is R.
About h and Ir, there is a tendency to appear on a slightly high temperature side as compared with Pt and Pd.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】そして、上記Ptが触媒の低温活性に有効
であるのは、上記酸化能力に関係があると認められる。
この点に着目した本発明者は、上記Ptに加えてIrな
ど他の金属を活性種として母材に担持させることを、当
該Ptと他の金属との相互作用という観点から検討し、
各活性種が示す排気ガス浄化反応における固有の挙動
と、これらの活性種によりもたらされる相乗効果につい
て鋭意研究した。
It is recognized that the effectiveness of Pt for the low temperature activity of the catalyst is related to the oxidizing ability.
Focusing on this point, the present inventor studied supporting other metals such as Ir as an active species on the base material in addition to the above Pt from the viewpoint of interaction between the Pt and other metals,
The specific behavior of each active species in the exhaust gas purification reaction and the synergistic effect produced by these active species were intensively studied.

【0016】その結果、活性サイトの中心を形成するP
tと共にIrを活性種として母材に担持させて触媒を構
成する場合には、Ir自体のNOx浄化能力はPtに比
べて低いにも拘らず、上記PtとIrとの相互作用によ
り酸素高濃度雰囲気下においてNOx浄化活性が低温域
から発現するとの知見を得た。そして、母材に上記Pt
とIrとを近接して担持せしめることによってNOx浄
化用触媒の初期浄化率(フレッシュ状態時でのNOx浄
化率のこと)をより向上させ得ること、さらに触媒の耐
熱性の向上が図れることを確認したものである。
As a result, P which forms the center of the active site
In the case of forming a catalyst by supporting Ir as an active species together with t on the base material, although the NOx purification ability of Ir itself is lower than that of Pt, the high oxygen concentration due to the interaction between Pt and Ir is caused. It was found that the NOx purification activity appears in the low temperature range in the atmosphere. Then, the Pt is used as the base material.
It was confirmed that the initial purification rate of the NOx purification catalyst (the NOx purification rate in the fresh state) can be further improved by supporting and adsorbing Ir and Ir in close proximity, and further the heat resistance of the catalyst can be improved. It was done.

【0017】−PtとIrとの相互作用について− 上記PtとIrとの相互作用について説明すると、Pt
は酸化能力に富みIrはNOx吸着力に富む。従って、
Ptによって酸化され活性を付与されたHCはIrに捕
捉されているNOxを攻撃して該NOxをN2とO2とに
分解することになる。つまり、PtとIrとがNOx浄
化において互いに異なる役割を受け持って当該NOxの
分解を効率よく進めているものと考えられる。
-Regarding Interaction between Pt and Ir- Explaining the interaction between Pt and Ir described above, Pt
Is rich in oxidizing ability, and Ir is rich in NOx adsorbing power. Therefore,
The HC oxidized by Pt and given the activity attacks NOx captured by Ir to decompose the NOx into N 2 and O 2 . That is, it is considered that Pt and Ir have different roles in the NOx purification, and the NOx is efficiently decomposed.

【0018】また、排気ガス中のHC及びCOはPt上
で酸化されることによってNOxの還元剤として働く
が、当該NOxの浄化反応に関与しなかったHC及びC
Oは、当該Ptに近接する上記Irが酸化能力を有する
ため(Ir自体はNOx浄化能力は低いが)、該Irに
よって酸化されることになる。この酸化のために、上記
NOx浄化反応で生じPtに吸着されていたO2が除去
される結果、Ptの活性が維持されることになり、上記
したような低温域での円滑な活性の作動と高活性とが得
られるものと考えられる。
Further, HC and CO in the exhaust gas act as a reducing agent for NOx by being oxidized on Pt, but HC and C that are not involved in the NOx purification reaction.
O is oxidized by the Ir because the Ir near the Pt has an oxidizing ability (Ir itself has a low NOx purification ability). Due to this oxidation, O 2 generated in the NOx purification reaction and adsorbed on Pt is removed, and as a result, the activity of Pt is maintained, and the smooth activation of the activity in the low temperature range as described above. It is considered that high activity is obtained.

【0019】さらに今一つの相互作用としては、Ptと
該Ptよりも劣る酸化能力を持つIrとの共存により、
Pt自体の有する強い酸化能力が抑制され、換言すれば
希釈されることにより、NOx浄化に際して活性的なH
C燃焼中間体(HCが部分酸化されたもの)を生じ易い
好適な酸化能力となることが挙げられる。その結果、こ
れらの理由が総合されて上記したような低温域での円滑
な活性の作動と高活性とが得られるものと推定される。
Further, as another interaction, the coexistence of Pt and Ir having an oxidation ability lower than Pt causes
By suppressing the strong oxidizing ability of Pt itself, in other words, by diluting it, H that is active during NOx purification is obtained.
It has a suitable oxidation ability that easily produces C combustion intermediates (HC partially oxidized). As a result, it is presumed that all of these reasons are combined to obtain smooth activation and high activity in the low temperature range as described above.

【0020】さらに、上記Irは高温下でのPtのシン
タリング(結晶成長)を抑制する働きがあり、このた
め、当該触媒は例えば800℃程度の高温で使用した後
であっても、高いNOx浄化率を維持する。
Further, Ir has a function of suppressing sintering (crystal growth) of Pt at a high temperature, and therefore the catalyst has a high NOx even after being used at a high temperature of about 800 ° C., for example. Maintain the purification rate.

【0021】ここに、NOxの浄化に効果的な最高浄化
率34%以上が得られるPt/Irの比率(重量比)は
実験によればPt/Ir≧1/3であり、50%を超す
ような浄化率が得られる同比率は6/1≧Pt/Ir≧
1/1であった。よって、Pt/Irの比率に関して
は、上記範囲に基づいて設定すればよい。
According to experiments, the ratio (weight ratio) of Pt / Ir at which the maximum purification rate of 34% or more effective for NOx purification is obtained is Pt / Ir ≧ 1/3, which exceeds 50%. The same ratio at which such a purification rate is obtained is 6/1 ≧ Pt / Ir ≧
It was 1/1. Therefore, the Pt / Ir ratio may be set based on the above range .

【0022】PtとIrとは両者間の相互作用によって
初期浄化率を向上させ得ることは上記したとおりである
が、Rhは当該NOx浄化触媒における耐熱性の向上に
寄与している。
As described above, Pt and Ir can improve the initial purification rate by the interaction between them, but Rh contributes to the improvement in heat resistance of the NOx purification catalyst.

【0023】すなわち、上記PtのシンタリングはIr
によって抑制されるが、そうであっても触媒が高熱にさ
らされると、NOxとの選択反応性がHC、COに対す
る場合に比べて著しく低下する一方、HCの燃焼形態も
異なったものになってくる。従って、Pt−Ir系活性
種を担持した触媒は、フレッシュ状態時と高熱にさらさ
れた後とでは、得られるHC燃焼中間体も異なるものと
なり、NOx浄化が効率良く進行しなくなる。これに対
し、Rhは触媒の熱劣化を防止し、その触媒活性を高温
でも維持する。
That is, the sintering of Pt is Ir
However, when the catalyst is exposed to high heat, the selective reactivity with NOx is significantly lower than that for HC and CO, but the combustion mode of HC is also different. come. Therefore, in the catalyst supporting the Pt-Ir active species, the obtained HC combustion intermediate is different between the fresh state and the high-temperature exposed state, and NOx purification does not proceed efficiently. On the other hand, Rh prevents thermal deterioration of the catalyst and maintains its catalytic activity even at high temperatures.

【0024】さらに、上記PtとIrとが近接担持され
ることによって形成され且つ触媒反応が行われる活性サ
イトに対し、上記Rhは当該活性サイトの酸化能力を抑
制ないし希釈する機能を示し、これにより、排気ガス中
のHCからNOxの浄化に好適なHC燃焼中間体が多く
生成する、と考えられる。
Further, Rh has a function of suppressing or diluting the oxidizing ability of the active site with respect to the active site which is formed by closely supporting Pt and Ir and in which a catalytic reaction is carried out. It is considered that a large amount of HC combustion intermediate suitable for purification of NOx is produced from HC in the exhaust gas.

【0025】また、上述の如くPt、Ir及びRhを組
み合わせてなる触媒においては、排気ガス中のNO、C
O、HCに対する吸着特性がPtとRhとを組み合わせ
てなる触媒よりも格段と向上し、排気ガスの浄化に有利
なる。
Further, in the catalyst formed by combining Pt, Ir and Rh as described above, NO and C in the exhaust gas are
The adsorption characteristics for O and HC are remarkably improved as compared with the catalyst formed by combining Pt and Rh, which is advantageous for purification of exhaust gas .

【0026】また、本発明においては、活性種として、
さらにIn、Ce、Sbのうちから選ばれる一種以上が
上記Rhに対して重量比で5以下となるように含まれて
いる点に特徴がある。
Further , in the present invention, as the active species,
Another feature is that one or more selected from In, Ce, and Sb are contained in a weight ratio of 5 or less with respect to Rh.

【0027】一般に、NOx浄化率には温度依存性が認
められており、450℃以上となるような高温域に達す
る過程の適当な温度、例えば250℃付近においてHC
の燃焼が始まりHC燃焼中間体が生成するときにNOx
浄化反応が行われている。しかし、高温域に近付いて上
記HCの燃焼が旺盛になると、HCはNOxと反応する
よりもむしろO2と反応するようになるので、高温域で
はNOx浄化率は低下する傾向がある。
Generally, it is recognized that the NOx purification rate has a temperature dependence, and HC at an appropriate temperature in the process of reaching a high temperature range of 450 ° C. or higher, for example, around 250 ° C.
NOx when the combustion of HC starts and HC combustion intermediates are produced
Purification reaction is taking place. However, when the combustion of HC becomes vigorous as the temperature approaches the high temperature range, the HC reacts with O 2 rather than reacts with NOx, so that the NOx purification rate tends to decrease in the high temperature range.

【0028】そこで、上記Pt、Ir及びRhの三元系
活性種が母材に担持されてなる排気ガス浄化用触媒のN
Ox浄化率をさらに改善するため実験を重ねた結果、 I
IIB族元素In、希土類元素Ce及び VB族元素Sbの
うちから選ばれる一種以上を上記三元系活性種と併用す
ることによって排気ガスの高温域でのNOx浄化率の低
下を防止することができるとの知見を得たものである。
Therefore, N of the exhaust gas purifying catalyst in which the ternary active species of Pt, Ir and Rh are supported on the base material.
As a result of repeated experiments to further improve the Ox purification rate, I
By using one or more selected from the group IIB element In, the rare earth element Ce and the group VB element Sb in combination with the above ternary active species, it is possible to prevent the reduction of the NOx purification rate in the high temperature range of the exhaust gas. We have obtained the knowledge that.

【0029】この場合、上記In、Ce又はSbは、上
記高温域において排気ガス中のHCがNOx以外の酸素
と反応し易くなるのを抑止する。つまり、HCが単独で
完全に燃焼してしまうことが抑制されてHC燃焼中間体
が生成し易くなり、NOxの分解が効率良く進行するよ
うになる。また、上記In、Ce又はSbは、貴金属活
性種のシンタリングを防止することによっても耐熱性の
向上に寄与する。
In this case, the In, Ce or Sb suppresses HC in the exhaust gas from easily reacting with oxygen other than NOx in the high temperature range. That is, complete combustion of HC alone is suppressed, HC combustion intermediates are easily generated, and NOx decomposition proceeds efficiently. In addition, In, Ce or Sb also contributes to the improvement of heat resistance by preventing sintering of the noble metal active species.

【0030】これにより、実施例において後に詳細に説
明するように高温域でのNOx浄化率の著しい低下は回
避され、上記In、Ce、Sb等を添加しないときに比
べて10%程度上まわるNOx浄化率が得られるのであ
る。つまり、上記In、Ce及びSbは自ら活性サイト
となり難いが、Ptの酸化能力を希釈し、Pt及びIr
の活性を高めることに寄与するので活性温度域を高温域
側に拡げる作用を果たす。
As a result, as will be described later in detail in the examples, a significant decrease in the NOx purification rate in the high temperature range is avoided, and the NOx is increased by about 10% compared with the case where In, Ce, Sb, etc. are not added. The purification rate can be obtained. That is, although it is difficult for In, Ce and Sb to become active sites by themselves, Pt and Ir are diluted by diluting the oxidizing ability of Pt.
Since it contributes to the enhancement of the activity of, the active temperature range is expanded to the high temperature side.

【0031】尚、In、Ce及びSbは、当該触媒のフ
レッシュ状態時における最高NOx浄化率の向上には寄
与せず稀には若干の低下が見られることがあるが、その
ような低下幅も上記In、Ce、Sbの最適な添加量の
設定によって最少限のものとすることができる。さら
に、このような最高浄化率に若干の低下が見られる場合
も、Pt−Ir系活性種により得られる優れた最高浄化
率にあっては問題となることはなく、むしろ、上記I
n、Ce、Sbの添加によって高温域においてNOx浄
化率の低下が防止される作用の方が高く評価される。
It should be noted that In, Ce and Sb do not contribute to the improvement of the maximum NOx purification rate in the fresh state of the catalyst and a slight decrease may be rarely seen, but the range of such decrease is also small. It can be minimized by setting the optimum addition amounts of In, Ce, and Sb. Further, even when such a slight decrease in the maximum purification rate is observed, there is no problem with the excellent maximum purification rate obtained by the Pt-Ir active species, but rather the above I
The effect of preventing the reduction of the NOx purification rate in the high temperature range by adding n, Ce, and Sb is highly evaluated.

【0032】好ましいのは、上記In、Ce、Sbのう
ちから選ばれる一種以上が上記Rhに対して重量比で
1.5以下となるように含まれていることである(請求
項2に記載の発明)。
It is preferable that one or more selected from the above In, Ce, and Sb be contained in a weight ratio of 1.5 or less with respect to Rh (claim).
(Invention according to Item 2).

【0033】このようにした場合には、触媒のフレッシ
ュ状態時及び高熱に晒された後における各NOx最高浄
化率を高くする上で有利になる。
In this case, it is advantageous in increasing the maximum NOx purification rate in the fresh state of the catalyst and after being exposed to high heat .

【0034】上記金属含有シリケートとしては、結晶の
骨格を形成する金属としてAlを用いたアルミノシリケ
ート(ゼオライト)が好適であり、必要に応じて上記A
lに代えて或いはAlと共にGa、Ce、Mn、Tb等
の金属を骨格形成材料として用いた金属含有シリケート
も適用することができる。金属含有シリケートとしては
A型、X型、Y型、モルデナイト、ZSM−5等が好適
である。
As the metal-containing silicate, an aluminosilicate (zeolite) using Al as a metal forming a crystal skeleton is suitable, and if necessary, the above A
A metal-containing silicate in which a metal such as Ga, Ce, Mn, or Tb is used as a skeleton-forming material instead of 1 or together with Al can also be applied. As the metal-containing silicate, A-type, X-type, Y-type, mordenite, ZSM-5 and the like are suitable.

【0035】さらに、上記金属含有シリケートとして
は、カチオン種がNaとされたNa型ZSM−5や、カ
チオン種がH+とされたH型ZSM−5を好ましく用い
ることができる。
Further, as the metal-containing silicate, Na-type ZSM-5 whose cation species is Na or H-type ZSM-5 whose cation species is H + can be preferably used.

【0036】また、当該触媒にバインダーとして約20
重量%の水和アルミナ又はシリカゾル等の無機バインダ
を添加し、コージェライト製ハニカム等の適当な担体に
ウォッシュコートすることによってモノリスタイプの触
媒装置を調製することもできる。
Further , about 20 as a binder is added to the catalyst.
Inorganic binder such as wt% hydrated alumina or silica sol
Is added to a suitable carrier such as cordierite honeycomb.
The washcoat makes it feel like a monolith
A media device can also be prepared.

【0037】尚、上記母材に各活性種を担持させるに
は、イオン交換法、含浸法、共沈法、蒸発乾固法、スプ
レードライ法等のいずれの方法によることもできるが、
担持母材の単位量当りの担持量に限度のあるイオン交換
法よりも、含浸法、共沈法、蒸発乾固法、スプレードラ
イ法による方が多量の活性種を担持させ得る点で有利で
ある。また、母材として金属含有シリケート粒子を用い
る場合、その粒径については、SEM(走査電子顕微
鏡)による観察で平均粒子径が0.5〜1.5μmであ
って、粒度分布が0.1〜5μmが好ましく、より好ま
しいのは平均粒子径0.5〜1.0μm、粒度分布が
0.1〜2.5μmである。このような粒径にすると、
λ=1(理論空燃比)でエンジンを稼動させた際の排気
ガス(HC、CO、NOx)の浄化活性温度を低温側に
ずらすことができるからである。
In order to support each active species on the above base material,
Is the ion exchange method, impregnation method, coprecipitation method, evaporation to dryness method, sp
Although it is possible to use any method such as a ray dry method,
Ion exchange with a limited amount of supported base material per unit amount
Method, impregnation method, coprecipitation method, evaporation to dryness method, spray drier
Method a is advantageous in that it can support a large amount of active species.
is there. Also, using metal-containing silicate particles as the base material
If the particle size is
The average particle size is 0.5 to 1.5 μm when observed with a mirror).
Therefore, the particle size distribution is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably
The average particle size is 0.5-1.0 μm, and the particle size distribution is
It is 0.1 to 2.5 μm. With such a particle size,
Exhaust when the engine is operated at λ = 1 (theoretical air-fuel ratio)
Gas (HC, CO, NOx) purification activation temperature on the low temperature side
This is because it can be shifted.

【0038】好ましいのは上記活性種Pt、Ir及びR
hの割合を、これら3成分の総量に対しそれぞれPtが
45〜92重量%、Irが50重量%以下、Rhが15
重量%以下となるようにすることである。
Preferred are the above-mentioned active species Pt, Ir and R.
The ratio of h is Pt with respect to the total amount of these three components.
45-92 wt%, Ir 50 wt% or less, Rh 15
It is to be below the weight%.

【0039】このような設定によれば、初期浄化率が高
くなるとともに、触媒が高熱にさらされた後(大気中に
おいて800℃×8時間)においても所定値以上のNO
x浄化率(20%以上)が得られる。
According to such a setting, the initial purification rate is high.
After the catalyst has been exposed to high heat (in the atmosphere
Even at 800 ° C x 8 hours) NO above the specified value
x Purification rate (20% or more) is obtained.

【0040】好ましいのは、上記Pt、Ir及びRhの
割合を、これら3成分の総量に対しそれぞれPtが70
〜90重量%、Irが6〜25重量%、Rhが8重量%
以下となるようにすることである。
Preference is given to Pt, Ir and Rh.
The ratio of Pt to the total amount of these three components is 70
~ 90 wt%, Ir 6-25 wt%, Rh 8 wt%
It is to be as follows.

【0041】このような設定によれば、初期浄化率が高
くなるとともに、触媒が高熱にさらされた後でもNOx
浄化率を高い値に維持する上で有利になる。
With this setting, the initial purification rate is high.
And NOx even after the catalyst is exposed to high heat.
This is advantageous in maintaining a high purification rate.

【0042】上記Pt、Ir及びRhが活性種担持母材
に蒸発乾固法によって担持される場合の当該Pt、Ir
及びRhの割合は、これら3成分の総量に対しそれぞれ
Ptが80〜90重量%、Irが7〜15重量%、Rh
が8重量%以下となるようにすることが好ましい。
The above Pt, Ir and Rh are base materials carrying active species.
When Pt and Ir are supported on the substrate by evaporation to dryness
The proportions of Rh and Rh are based on the total amount of these three components, respectively.
80 to 90 wt% Pt, 7 to 15 wt% Ir, Rh
Is preferably 8% by weight or less.

【0043】このような設定であれば、初期浄化率を高
くしながら(例えば55%以上)、触媒が高熱にさらさ
れた後(大気中において800℃×8時間)においても
高いNOx浄化率(例えば25%以上)を得ることがで
きる。
With this setting, the initial purification rate is high.
The catalyst is exposed to high heat while being squeezed (eg above 55%)
After being exposed (800 ° C x 8 hours in air)
It is possible to obtain a high NOx purification rate (for example, 25% or more).
Wear.

【0044】上記Pt、Ir及びRhが活性種担持母材
にスプレードライ法によって担持される場合の当該P
t、Ir及びRhの割合は、これら3成分の総量に対し
それぞれPtが70〜90重量%、Irが6〜25重量
%、Rhが8重量%以下となるようにすることが好まし
い。
The above Pt, Ir and Rh are base materials carrying active species.
P when it is carried by the spray dry method on
The ratio of t, Ir, and Rh is based on the total amount of these three components.
70 to 90% by weight of Pt and 6 to 25% by weight of Ir, respectively
%, Rh is preferably 8% by weight or less
Yes.

【0045】このような設定であれば、初期浄化率を高
くしながら(例えば55%以上)、触媒が高熱にさらさ
れた後(大気中において800℃×8時間)においても
高いNOx浄化率(例えば25%以上)を得ることがで
きる。
With such a setting, the initial purification rate is high.
The catalyst is exposed to high heat while being squeezed (eg above 55%)
After being exposed (800 ° C x 8 hours in air)
It is possible to obtain a high NOx purification rate (for example, 25% or more).
Wear.

【0046】<第2の手段> 上記課題を解決する第2の手段(請求項3に記載の発
明)は、上記第1の手段請求項1又は請求項2に記載
の発明)の排気ガス浄化用触媒がバインダーによって触
媒担体に担持されているとともに、上記バインダー中に
活性種としてのPt及びIrが含まれている点に特徴が
ある。
< Second Means> A second means (an invention according to claim 3) for solving the above-mentioned problems is the first means ( claim 1 or 2).
The invention is characterized in that the exhaust gas purifying catalyst is supported on a catalyst carrier by a binder and that the binder contains Pt and Ir as active species.

【0047】本手段においては、Pt及びIrがバイン
ダー中に含まれているから、上記排気ガス浄化用触媒装
置における活性種の総量を所定値に保ちながら活性種の
分散性を向上させることが可能となり、これにより、結
果的に活性種と排気ガスとの接触効果、つまりはSV
(排気ガスの空間速度)に対する依存性を改善すること
ができる。
In this means, since Pt and Ir are contained in the binder, it is possible to improve the dispersibility of active species while maintaining the total amount of active species in the exhaust gas purifying catalyst device at a predetermined value. As a result, the contact effect between the active species and the exhaust gas, that is, the SV
The dependence on (space velocity of exhaust gas) can be improved.

【0048】すなわち、排気ガス浄化用触媒が触媒担体
に担持される際のバインダーの使用量は当該触媒におけ
る母材、例えば金属含有シリケートの20重量%程度と
なされていることが多い。従って、このような量のバイ
ンダー中に予め設定された量の活性種のうちの一部を分
配して担持させることによって、一定量の活性種に対す
る分散領域は拡大されたものとなるので上記活性種の分
散性の向上は容易となる。
That is, the amount of the binder used when the exhaust gas purifying catalyst is carried on the catalyst carrier is often about 20% by weight of the base material of the catalyst, for example, the metal-containing silicate. Therefore, by dispersing and supporting a part of the preset amount of the active species in such an amount of the binder, the dispersion area for a fixed amount of the active species is expanded, and thus the above-mentioned activity is increased. It is easy to improve the dispersibility of the seed.

【0049】一方、排気ガス浄化用触媒装置におけるN
Ox浄化率はSV値の大小にも支配されることが知られ
ており、排気ガスと活性種との接触性は上記SVが大き
い程低くなりNOx浄化率の低下につながっている。つ
まりNOx浄化率にはSV依存性がある。
On the other hand, N in the exhaust gas purifying catalyst device
It is known that the Ox purification rate is also controlled by the magnitude of the SV value, and the contact property between exhaust gas and active species decreases as the SV increases, leading to a reduction in the NOx purification rate. That is, the NOx purification rate has SV dependency.

【0050】これに対して、当該手段では活性種の分散
性が上述の如く向上しているので、排気ガスの流通時の
活性種との接触性はよくなっている。これにより、排気
ガスの特に高SV領域でのNOx浄化率は向上しNOx
浄化率のSV依存性は改善されている。
On the other hand, in this means, the dispersibility of the active species is improved as described above, so that the contact with the active species during the circulation of the exhaust gas is improved. As a result, the NOx purification rate of exhaust gas particularly in the high SV range is improved, and NOx is improved.
The SV dependence of the purification rate is improved.

【0051】しかし、活性種の総量中のバインダー中へ
の分配量が多くなり過ぎると、バインダーは金属含有シ
リケートに比べて気孔率が低いため触媒における初期浄
化率が低下する。また、活性種はバインダーのような酸
化物に担持させると金属含有シリケートに担持させると
きよりも活性の発現性が低下する。
However, if the distribution amount of the active species into the binder is too large, the binder has a lower porosity than that of the metal-containing silicate, so that the initial purification rate of the catalyst decreases. In addition, when the active species are supported on an oxide such as a binder, the activity developability is lower than when they are supported on a metal-containing silicate.

【0052】したがって、上記金属含有シリケートは酸
点を有すること及び金属含有シリケートにおいてPt−
Ir等の活性種は活性サイトを形成すること等の特性を
勘案すれば、触媒に担持されるべき活性種の設定量の2
〜20重量%の範囲でバインダー中に分配されるのがよ
く、望ましい分配量は5〜10重量%である。
Therefore, the above-mentioned metal-containing silicate has an acid site, and in the metal-containing silicate, Pt-
In consideration of characteristics such as formation of active sites, the active species such as Ir have a set amount of 2 of the active species to be supported on the catalyst.
It may be distributed in the binder in the range of ˜20% by weight, the preferred distribution being 5-10% by weight.

【0053】上記課題を解決する第3の手段(請求項4
に記載の発明)は、金属含有シリケートを活性種担持母
材とし、該担持母材に、活性種として、PtとIrとが
担持され、又はPtとIrとRhとが担持されている排
気ガス浄化用触媒を備え、該排気ガス浄化用触媒がバイ
ンダーによって触媒担体に担持されていると共に上記バ
インダー中にPt及びIrが含まれていることを特徴と
する。
A third means for solving the above problems (claim 4)
The invention described in 1) is a mother containing an active species containing a metal-containing silicate.
As a material, Pt and Ir as active species are added to the supported base material.
Exhaust which is supported or carries Pt, Ir and Rh
It is equipped with a catalyst for purifying air and gas, and the catalyst for purifying exhaust gas is
It is supported on the catalyst carrier by a binder and
Characterized in that the inder contains Pt and Ir
To do.

【0054】従って、当該手段によれば、触媒の低温活
性が向上し且つNOx浄化率が向上するとともに、Pt
及びIrがバインダー中に含まれているから、上記排気
ガス浄化用触媒装置における活性種の総量を所定値に保
ちながら活性種の分散性を向上させることが可能とな
り、これにより、結果的に活性種と排気ガスとの接触効
果、つまりはSV(排気ガスの空間速度)に対する依存
性を改善することができる。
Therefore, according to the means, the low temperature activity of the catalyst is
Property and the NOx purification rate are improved, and Pt
And since Ir is contained in the binder,
Keep the total amount of active species in the catalytic converter for gas purification at a specified value.
However, it is possible to improve the dispersibility of the active species.
This results in a contact effect between the active species and the exhaust gas.
The result, that is, the dependence on SV (space velocity of exhaust gas)
The sex can be improved.

【0055】[0055]

【発明の効果】第1の手段(請求項1,2の発明)によ
れば、活性種担持母材としての金属含有シリケートにP
t、Ir及びRhが担持されているため、当該触媒の低
温活性が向上し且つNOx浄化率が向上するとともに、
触媒の耐熱性が向上する。さらに、活性種としてのPt
−Ir−Rh成分系に加えてIn、Ce、Sbのうちか
ら選ばれる一種以上が母材に担持されているため、当該
触媒の活性温度域を高温側に拡大させることができ、ま
た、その耐熱性を高めることもできる。
According to the first means (the inventions of claims 1 and 2) , P is added to the metal-containing silicate as the active species supporting base material.
Since t, Ir and Rh are carried, the low temperature activity of the catalyst is improved and the NOx purification rate is improved , and
The heat resistance of the catalyst is improved. Furthermore, Pt as an active species
In addition to the -Ir-Rh component system, one or more selected from In, Ce, and Sb are supported on the base material, so that the active temperature range of the catalyst can be expanded to the high temperature side. The heat resistance can also be increased.

【0056】第2及び第3の各手段(請求項3,4の発
明)によると、予め設定された担持量の活性種中のPt
及びIrの一部が排気ガス浄化用触媒装置を構成するバ
インダー中に分配されているため、上記排気ガス浄化用
触媒装置における活性種の分散性が良くなるため、SV
値が高い場合でも初期のNOx浄化率を得ることが容易
になり、排気ガス浄化用触媒装置の実用性が高まる。
According to the second and third means (the inventions of claims 3 and 4 ), Pt in the active species having a preset loading amount is used.
And Ir are partly distributed in the binder constituting the exhaust gas purifying catalyst device, the dispersibility of the active species in the exhaust gas purifying catalyst device is improved, and thus SV
Even if the value is high, it becomes easy to obtain the initial NOx purification rate, and the practicality of the exhaust gas purification catalyst device is enhanced.

【0057】[0057]

【実施例】以下、本発明の参考例及び実施例につき説明
する。
EXAMPLES Reference examples and examples of the present invention will be described below.

【0058】<参考例1この参考例1 はPt及びIrにRhが加えられたPt−
Ir−Rhが活性種として担持母材に蒸発乾固法によっ
て担持される例である。
Reference Example 1 In Reference Example 1 , Pt-containing Rh added to Pt and Ir.
This is an example in which Ir-Rh is carried as an active species on the carrying base material by the evaporation-drying method.

【0059】上記Pt−Ir−Rhの担持重量比率が1
0/1/0.33となるようなPt−Ir−Rh系触媒
を基準に排気ガス浄化用触媒における好ましいPt−I
r−Rh比率を策定した。
The supported weight ratio of Pt-Ir-Rh is 1
Pt-Ir-Rh-based catalyst having a ratio of 0/1 / 0.33 is a preferable Pt-I in the exhaust gas purification catalyst.
The r-Rh ratio was formulated.

【0060】−触媒の調製− 先ず、Pt−Ir−Rh比率が10/1/0.33とな
る触媒を以下のようにして調製した。活性種担持母材と
して金属含有シリケートであるNa型ZSM−5(Si
2 /Al 2 3 =30、以下、ことわりがない限り同
じ)を15g秤量した。Pt材料として二価白金アンミ
ン結晶(Pt濃度57.7%)の0.5511g、Ir
材料としてIrCl3の0.04941g及びRh材料
として硝酸ロジウム水溶液の0.2107mLをそれぞ
れ秤量し、二価白金アンミン結晶及び硝酸ロジウム水溶
液については水(イオン交換水)に溶解し、IrCl3
については、エタノールに分散させた。これらを上記N
a型ZSM−5の15gに加え約60℃に加熱しながら
撹拌した。乾固後、150℃にて2時間大気中で乾燥し
てPt−Ir−Rh担持Na型ZSM−5触媒を調製し
た。
-Preparation of catalyst-First, a catalyst having a Pt-Ir-Rh ratio of 10/1 / 0.33 was prepared as follows. Na-type ZSM-5 (Si which is a metal-containing silicate as a base material for supporting active species)
O 2 / Al 2 O 3 = 30, the same below unless otherwise specified
15 g ) was weighed. As a Pt material, 0.5511 g of divalent platinum ammine crystal (Pt concentration 57.7%), Ir
0.04941 g of IrCl 3 as a material and 0.2107 mL of a rhodium nitrate aqueous solution as a Rh material were weighed, and the divalent platinum ammine crystal and the rhodium nitrate aqueous solution were dissolved in water (ion-exchanged water), and IrCl 3 was added.
For, was dispersed in ethanol. These are the above N
In addition to 15 g of a-type ZSM-5, the mixture was stirred while being heated to about 60 ° C. After drying to dryness, it was dried in air at 150 ° C. for 2 hours to prepare a Pt-Ir-Rh-supported Na-type ZSM-5 catalyst.

【0061】そして、上記Pt−Ir−Rh担持Na型
ZSM−5触媒を、バインダーとして水和アルミナを用
いる周知の方法でコージェライト製触媒担体上にウォッ
シュコートした後、150℃で2時間の乾燥及び500
℃で2時間の焼成を経て参考例Aの触媒を調整した。
The Pt-Ir-Rh-supported Na-type ZSM-5 catalyst was wash-coated on a cordierite catalyst carrier by a known method using hydrated alumina as a binder, and then dried at 150 ° C. for 2 hours. And 500
The catalyst of Reference Example A was prepared through calcination at 2 ° C. for 2 hours.

【0062】この場合、上記参考例Aの触媒における活
性種は、触媒1リットル中にPtとIrとRhとの総量
で3g担持させた。また、Pt−Ir−Rhの比率は1
0/1/0.33である。
In this case, the active species in the catalyst of Reference Example A was carried in a total amount of Pt, Ir and Rh of 3 g in 1 liter of the catalyst. The ratio of Pt-Ir-Rh is 1
It is 0/1 / 0.33.

【0063】次に、活性種としてのPtとIrとRhと
について、Pt−Ir−Rh比率を上記参考例AのPt
−Ir−Rh比率と共に表2に示されるような、種々の
Pt−Ir−Rh比率に策定して参考例B、C、D、
E、F、G、H、I、Jの各触媒を調製した。また、同
じく表2に示されるような種々のPt−Ir−Rh比率
となされた比較例1〜9の触媒を調製した。
Next, regarding Pt, Ir, and Rh as active species, the Pt-Ir-Rh ratio is set to Pt of Reference Example A above.
The various Pt-Ir-Rh ratios as shown in Table 2 together with the -Ir-Rh ratio were prepared and the reference examples B, C, D, and
E, F, G, H, I, and J catalysts were prepared. Also, the catalysts of Comparative Examples 1 to 9 having various Pt-Ir-Rh ratios as shown in Table 2 were prepared.

【0064】上記参考例B、C、D、E、F、G、H、
I、Jの各触媒の調製方法は、Pt材料、Ir材料及び
Rh材料の使用量を表2に示されるように変えるのみ
で、その他の処理操作は上記参考例Aの場合と同様に行
った。また、上記比較例1〜9の各触媒の調製方法は、
Pt材料、Ir材料及びRh材料の使用量を表2に示さ
れるように代えると共にIr材料及び/又はRh材料を
使用しない他は上記参考例Aの場合と同様の処理操作を
行った。
Reference examples B, C, D, E, F, G, H,
The preparation method of each of the catalysts I and J was different only in the amounts of Pt material, Ir material and Rh material used as shown in Table 2 , and the other treatment operations were performed in the same manner as in Reference Example A above. . In addition, the preparation method of each catalyst of Comparative Examples 1 to 9 above,
The same treatment operation as in Reference Example A was performed except that the amounts of Pt material, Ir material and Rh material used were changed as shown in Table 2 and Ir material and / or Rh material were not used.

【0065】そして、これらの参考例及び比較例の触媒
各々の調製に際して担持母材としてのNa型ZSM−5
の15gに対して使用されるPt材料(g)、Ir材料
(g)、Rh材料(mL)の各使用量を表2に併せ示し
た。
Then, in preparing each of the catalysts of these Reference Example and Comparative Example, Na-type ZSM-5 as a supporting base material was prepared.
Table 2 also shows the amounts of each of the Pt material (g), Ir material (g), and Rh material ( mL ) used for 15 g of the above.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】上記表2に示される各参考例並びに各比較
例における活性種としてのPt、Ir及びRhの担持総
量は、触媒1リットル当たり3gである。
The total supported amount of Pt, Ir and Rh as active species in each of the reference examples and the comparative examples shown in Table 2 above was 3 g per liter of the catalyst.

【0068】−浄化テスト−この参考例1における上記
参考例A、B、C、D、E、F、G、H、I、Jの各触
媒及び上記比較例1〜9の各触媒をそれぞれ試料とし
て、フレッシュ状態時におけるNOx最高浄化率とその
発現温度及び大気中で800℃×8時間エージングした
いわゆる耐熱後のNOx最高浄化率とその発現温度を測
定しその結果を表3に示した。また、上記それぞれ測定
した両NOx最高浄化率間における浄化率の差をフレッ
シュ状態時のNOx最高浄化率に対する百分率で表した
劣化率を表3に併せ示した。尚、上記NOx最高浄化率
の測定方法は、A/F=22に相当する酸素高濃度雰囲
気のモデルガスを用いてSV=55000h-1で上記各
触媒試料に流通させ、同時に触媒入口ガス温度が450
℃に達するまで30℃/分の割合で上記モデルガスを昇
温させながらNOx浄化率を測定する方法によったもの
である。
-Purification test-The above in Reference Example 1
Using the catalysts of Reference Examples A, B, C, D, E, F, G, H, I, and J and the catalysts of Comparative Examples 1 to 9 as samples, the maximum NOx purification rate in the fresh state and its expression were obtained. The maximum NOx purification rate after so-called heat resistance aged at 800 ° C. for 8 hours in the air and the expression temperature thereof were measured, and the results are shown in Table 3 . In addition, Table 3 also shows the deterioration rate, which is the difference in the purification rate between the NOx maximum purification rates measured above, expressed as a percentage of the NOx maximum purification rate in the fresh state. The above NOx maximum purification rate was measured by using a model gas in an oxygen-rich atmosphere corresponding to A / F = 22 and passing it through each of the above catalyst samples at SV = 55000 h −1 , while the catalyst inlet gas temperature was 450
This is based on the method of measuring the NOx purification rate while raising the temperature of the model gas at a rate of 30 ° C./minute until the temperature reaches 0 ° C.

【0069】−テスト結果−-Test results-

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】表3に示される結果によれば、上記参考例
A、B、C、D、E、F、G、H、I、Jの各触媒は、
他の比較例の各触媒に比べて初期活性において優れたN
Ox浄化率を示すと共に、耐久後の活性においても実用
可能なNOx浄化率が保たれている傾向が顕著である。
これにより、当該触媒はNOx浄化活性が低温域から円
滑に作動し且つ活性温度域が拡大されていることが明ら
かである。
According to the results shown in Table 3 , the above reference example
The catalysts A, B, C, D, E, F, G, H, I and J are
N excellent in initial activity compared with other catalysts of other comparative examples
There is a remarkable tendency that the practical NOx purification rate is maintained in the activity after endurance as well as the Ox purification rate.
As a result, it is clear that the NOx purification activity of the catalyst operates smoothly from the low temperature range and the active temperature range is expanded.

【0072】尚、上記参考例A、B、C、D、E、F、
G、H、I、Jの各触媒及び比較例1〜9の各触媒にお
ける活性種担持母材であるNa型ZSM−5は、いずれ
もケイバン比(=SiO2/Al23)=30のものが
使用されているが、これに代えてケイバン比=22.8
のNa型ZSM−5を使用しても上記表3に示されるよ
うな最高活性には変化が認められなかった。
The above reference examples A, B, C, D, E, F,
The Na-type ZSM-5, which is the active species-supporting base material in each of the G, H, I, and J catalysts and each of the catalysts of Comparative Examples 1 to 9 , all had a Cavan ratio (= SiO 2 / Al 2 O 3 ) = 30. The Cayvan ratio = 22.8 is used instead of this.
No change was observed in the maximum activity as shown in Table 3 above even when Na-type ZSM-5 was used.

【0073】次に、Pt−Ir−Rh成分比の好ましい
条件(上記表3に示されるようなフレッシュ状態時及び
耐熱後のNOx最高浄化率並びに劣化率が触媒活性の向
上のために好適な値となり得る条件)について検討すべ
く、図1、図5及び図6に示すように、上記参考例A、
B、C、D、E、F、G、H、I、Jの各触媒及び比較
1〜9の各触媒をPt−Ir−Rh組成の三角座標に
プロットし、各々のフレッシュ状態時におけるNOx最
高浄化率、耐熱後のNOx最高浄化率及び劣化率を記入
した。
Next, preferable conditions for the Pt-Ir-Rh component ratio (NOx maximum purification rate and deterioration rate in the fresh state and after heat resistance as shown in Table 3 above are values suitable for improving catalyst activity. in order to examine the result obtained condition), as shown in FIGS. 1, 5 and 6, reference example a,
The catalysts of B, C, D, E, F, G, H, I, and J and the catalysts of Comparative Examples 1 to 9 were plotted on the triangular coordinates of the Pt-Ir-Rh composition, and NOx in each fresh state. The highest purification rate, the highest NOx purification rate after heat resistance, and the deterioration rate were entered.

【0074】先ず、図1に示されるフレッシュ状態時の
NOx最高浄化率分布によれば、上記NOx最高浄化率
が40%未満である成分比の試料が分布する成分比領域
と、上記NOx最高浄化率が40%以上で且つ50%未
満である成分比の試料が分布する成分比領域と、上記N
Ox最高浄化率が50%以上で且つ55%未満である成
分比の試料が分布する成分比領域とが存在し、さらに上
記NOx最高浄化率が55%以上となる成分比の試料が
分布する高活性の成分比領域が存在する。本発明者の行
った研究において、活性種としてのPtとIrとRhと
が担持されてなる触媒にあって初期浄化率の向上と耐熱
性の向上とをもたらす機能が顕著に認められていたPt
−Ir−Rh比率が10/1/0.33となる活性種の
成分比を有する上記参考例Aの触媒試料を始め、これに
近似する活性種の成分比を有する参考例Bの触媒試料が
上記高活性の成分比領域に含まれている。
First, according to the NOx maximum purification rate distribution in the fresh state shown in FIG. 1 , the component ratio region in which the sample having the component ratio with the NOx maximum purification rate of less than 40% is distributed, and the NOx maximum purification rate are A ratio of 40% or more and less than 50%, in which a sample having a component ratio is distributed,
There is a component ratio region in which a sample having a component ratio having an Ox maximum purification rate of 50% or more and less than 55% is distributed, and a sample having a component ratio having the NOx maximum purification rate of 55% or more is distributed. There is a region of active ingredient ratio. In the research conducted by the present inventor, Pt, which is a catalyst in which Pt as an active species, Ir, and Rh are supported, has been remarkably recognized as having a function of improving the initial purification rate and the heat resistance.
Starting with the catalyst sample of Reference Example A having the component ratio of the active species such that the -Ir-Rh ratio is 10/1 / 0.33, the catalyst sample of Reference Example B having the component ratio of the active species approximate to this is It is contained in the high activity component ratio region.

【0075】また、図1に示されるPt−Ir−Rh成
分系のフレッシュ状態時におけるNOx最高浄化率の成
分比領域の分布において、Pt/Irが10/1の比率
となるA−A線上のNOx浄化率、Pt/Irが5/1
の比率となるB−B線上のNOx浄化率、Pt/Irが
3/1の比率となるC−C線上のNOx浄化率各々がR
h量によって変化する状態を検討すべく、上記Rhの含
有量によるA−A線上のNOx浄化率の変化状態を図2
に、上記Rhの含有量によるB−B線上のNOx浄化率
の変化状態を図3に、上記Rhの含有量によるC−C線
上のNOx浄化率の変化状態を図4にそれぞれ示した。
Further, in the distribution of the component ratio region of the NOx maximum purification rate in the fresh state of the Pt-Ir-Rh component system shown in FIG. 1 , Pt / Ir is on the AA line where the ratio is 10/1. NOx purification rate, Pt / Ir is 5/1
The NOx purification rate on the B-B line and the NOx purification rate on the C-C line having a Pt / Ir ratio of 3/1 are R, respectively.
In order to study the state that changes depending on the amount of h, the state of change of the NOx purification rate on the line AA depending on the content of Rh is shown in FIG.
FIG. 3 shows the change state of the NOx purification rate on the BB line depending on the Rh content, and FIG. 4 shows the change state of the NOx purification rate on the CC line depending on the Rh content.

【0076】図2、図3及び図4によれば、上記高活性
の得られる成分比領域においては、フレッシュ状態時の
NOx浄化率はPt−Ir−Rh成分系におけるRhの
含有量によって非常に敏感に支配されるものであること
が明らかである。従って、優れた初期浄化率が得られる
のはPt−Ir−Rh比率が図1のPt−Ir辺に沿っ
た薄い成分比領域であることが分かる。
According to FIG . 2, FIG. 3 and FIG. 4 , in the component ratio region in which the above high activity is obtained, the NOx purification rate in the fresh state is very high depending on the content of Rh in the Pt-Ir-Rh component system. It is clear that it is sensitive. Therefore, it is understood that the excellent initial purification rate is obtained in the region where the Pt-Ir-Rh ratio is the thin component ratio region along the Pt-Ir side in FIG .

【0077】また、図5に示されるエージングによる耐
熱後のNOx最高浄化率分布の評価結果によれば、上記
NOx最高浄化率が10%未満である成分比の試料が分
布する成分比領域と、上記NOx最高浄化率が10%以
上で且つ20%未満である成分比の試料が分布する成分
比領域と、上記NOx最高浄化率が20%以上で且つ2
5%未満である成分比の試料が分布する成分比領域と、
上記NOx最高浄化率が25%以上となる成分比の試料
が分布する成分比領域とが存在する。上記したPt−I
r−Rh比率が10/1/0.33となる活性種の成分
比を有する上記参考例Aの触媒試料は、耐熱後もNOx
最高浄化率が25%を上まわる優れたNOx浄化率を保
っており、また、これに近似する活性種の成分比を有す
参考例Eの触媒試料も耐久後のNOx最高浄化率が高
い。
Further, according to the evaluation result of the NOx maximum purification rate distribution after heat resistance by aging shown in FIG. 5 , the component ratio region in which the sample of the component ratio having the NOx maximum purification rate of less than 10% is distributed, The component ratio region in which the sample having the component ratio of the NOx maximum purification rate of 10% or more and less than 20% is distributed, and the NOx maximum purification rate of 20% or more and 2
A component ratio region in which a sample having a component ratio of less than 5% is distributed,
There is a component ratio region in which a sample having a component ratio having the maximum NOx purification rate of 25% or more is distributed. Pt-I described above
The catalyst sample of Reference Example A having an active species component ratio of r / Rh ratio of 10/1 / 0.33 is NOx even after heat resistance.
The maximum NOx purification rate is higher than 25%, and the catalyst sample of Reference Example E having a similar active species component ratio has a maximum NOx purification rate after endurance.

【0078】従って、耐熱後におけるNOx最高浄化率
がNOx浄化に有用な20%以上を保持するためには、
Pt−Ir−Rh成分系よりなる活性種の成分比におい
てPtが45〜92重量%、Irが50重量%以下、R
hが15重量%以下の範囲とすることが好ましいことが
分かる。また、耐熱後のNOx最高浄化率が25%以上
となるようなPt−Ir−Rh成分系よりなる活性種に
おけるより好ましい成分比は、Ptが80〜90重量
%、Irが7〜15重量%、Rhが3〜8重量%の範囲
であることが分かる。
Therefore, in order to maintain the maximum NOx purification rate after heat resistance of 20% or more, which is useful for NOx purification,
In the component ratio of the active species composed of the Pt-Ir-Rh component system, Pt is 45 to 92% by weight, Ir is 50% by weight or less, R
It is understood that it is preferable that h is in the range of 15% by weight or less. Further, a more preferable component ratio in the active species composed of the Pt-Ir-Rh component system such that the maximum purification rate of NOx after heat resistance is 25% or more is 80 to 90% by weight of Pt and 7 to 15% by weight of Ir. , Rh is in the range of 3 to 8% by weight.

【0079】また、図6に示されるエージングによるN
Ox最高浄化率の劣化率分布によれば、上記劣化率が6
0%以上で且つ70%未満となるような成分比の試料が
分布する成分比領域と、上記劣化率が60%未満となる
ような成分比の試料が分布する成分比領域とが形成され
ている。そして、上記耐熱後のNOx最高浄化率がNO
x浄化に有用な20%以上を保持しているような各触媒
試料の成分比は上記両成分比領域に集約されている。
Further, N by aging shown in FIG.
According to the deterioration rate distribution of the maximum Ox purification rate, the deterioration rate is 6
A component ratio region in which a sample having a component ratio of 0% or more and less than 70% is distributed and a component ratio region in which a sample having a component ratio of the deterioration rate of less than 60% is distributed are formed. There is. The maximum NOx purification rate after the heat resistance is NO
The component ratio of each catalyst sample that holds 20% or more, which is useful for x purification, is summarized in the above both component ratio regions.

【0080】そこで、耐熱後のNOx最高浄化率分布を
示す図5と、劣化率分布を示す図6とを観察すれば、排
気ガス浄化用触媒の耐熱性は、活性種としてのPt−I
r−Rh成分系におけるRhの添加量に一層敏感な状態
となっていることが分かる。
Therefore, observing FIG . 5 showing the NOx maximum purification rate distribution after heat resistance and FIG. 6 showing the deterioration rate distribution, the heat resistance of the exhaust gas purification catalyst shows that Pt-I as an active species.
It can be seen that the amount of Rh in the r-Rh component system is more sensitive.

【0081】すなわち、図5及び図6におけるPt/I
rが10/1の比率となるA−A線各々、Pt/Irが
5/1の比率となるB−B線各々、Pt/Irが3/1
の比率となるC−C線各々における耐熱後のNOx最高
浄化率及び劣化率は、いずれも図5及び図6におけるP
t−Ir辺に沿った非常に薄い層状の成分比領域におい
て、高い耐熱性が得られることを示している。これによ
り、Pt−Ir−Rh成分系の活性種が担持されてなる
触媒の耐熱性はRhの含有量に非常に敏感に支配される
ものであり、Rhの適量添加が触媒の耐熱性の向上に大
きな貢献をしていることが分かる。
That is, Pt / I in FIGS. 5 and 6
Pt / Ir is 3/1 for each AA line with r of 10/1 ratio and each of BB line with Pt / Ir ratio of 5/1.
The NOx maximum purification rate and deterioration rate after heat resistance in each of the C-C lines having the ratio of P are P in FIG. 5 and FIG.
It shows that high heat resistance is obtained in a very thin layered component ratio region along the t-Ir side. As a result, the heat resistance of the catalyst supporting the active species of the Pt-Ir-Rh component system is very sensitively controlled by the content of Rh, and the addition of an appropriate amount of Rh improves the heat resistance of the catalyst. You can see that it has made a great contribution to.

【0082】−Pt−Ir−Rh系とPt−Rh系との
耐熱性の比較−表4 に示す触媒サンプルα,βを蒸発乾固法によって調
製した。母材としてはSiO2/Al23=30のNa
型ZSM−5(MFI型)を用いた。次に、当該サンプ
ルα,βについて、フレッシュ時、エージングA後、エ
ージングA→エージングB後の各NOx浄化率を、A/
F=18相当のモデルガスを用いてSV=90000h
-1の条件で測定した。エージングAは600℃×5時間
の熱処理であり、エージングBは800℃×8時間の熱
処理である。結果は同表に示されている。
-Comparison of heat resistance between Pt-Ir-Rh system and Pt-Rh system-Catalyst samples α and β shown in Table 4 were prepared by evaporation to dryness. As base material, SiO 2 / Al 2 O 3 = 30 Na
Type ZSM-5 (MFI type) was used. Next, regarding the samples α and β, each NOx purification rate after freshening, after aging A, and after aging A → aging B was calculated as A /
SV = 90000h using model gas equivalent to F = 18
It was measured under the condition of -1 . Aging A is heat treatment at 600 ° C. × 5 hours, and aging B is heat treatment at 800 ° C. × 8 hours. The results are shown in the table.

【0083】[0083]

【表4】 [Table 4]

【0084】また、母材としてH型ZSM−5(MFI
型であり、SiO2/Al23=30)を用い、表5
示す活性種組成で触媒サンプルγ〜εを調製し、H2
共存下で600℃×5時間のエージング処理を施した後
に、A/F=18相当のモデルガスを用い、SV=90
000h-1の条件でNOx浄化率を測定した。結果は同
表に示されている。
As a base material, H-type ZSM-5 (MFI
Type catalyst, SiO 2 / Al 2 O 3 = 30) was used to prepare catalyst samples γ to ε with the active species composition shown in Table 5 , and H 2 O
After aging treatment at 600 ° C. for 5 hours in the coexistence, using a model gas corresponding to A / F = 18, SV = 90
The NOx purification rate was measured under the condition of 000 h -1 . The results are shown in the table.

【0085】[0085]

【表5】 [Table 5]

【0086】上記表4及び表5から、Pt−Ir−Rh
系触媒はPt−Rh系触媒に比べて耐熱性に優れている
ことがわかる。表4のサンプルβに関して、そのエージ
ングB後のNOx浄化率がフレッシュ時やエージングA
後のそれよりも高くなっている原因としては、エージン
グBによって当該触媒の活性発現温度が高温側にシフト
したこと、及びエージングBによって当該触媒が活性化
されたことが考えられる。
From Tables 4 and 5 above, Pt-Ir-Rh
It can be seen that the system catalyst is superior in heat resistance to the Pt-Rh system catalyst. For sample β in Table 4, the NOx purification rate after aging B was at a fresh or aging A
It is considered that the reason why the temperature is higher than that after that is that the activity expression temperature of the catalyst is shifted to a high temperature side by the aging B and that the catalyst is activated by the aging B.

【0087】−Pt系、Pt−Ir系、Pt−Ir−R
h系及びPt−Rh系の各触媒における貴金属の状態に
ついて−表6 に示す活性種組成の触媒サンプル1〜4を蒸発乾固
法によって調製した。母材としてはSiO2/Al23
=70のH型ZSM−5(MFI型)を用いた。そし
て、各サンプルにつき、大気中において所定の温度条件
で2時間の加熱処理を施したものの貴金属状態をXRD
(X線回折)及びTEM(透過型電子顕微鏡)によって
調べた。XRDの結果は図7〜10に示されている。T
EMは500℃×2時間の熱処理を施した後のものであ
り、結果は図11〜13に示されている。
-Pt type, Pt-Ir type, Pt-Ir-R
Regarding Noble Metal State in h-Based and Pt-Rh-Based Catalysts-Catalyst samples 1 to 4 having active species compositions shown in Table 6 were prepared by the evaporation-drying method. As the base material, SiO 2 / Al 2 O 3
= 70 H-type ZSM-5 (MFI type) was used. Then, for each sample, the noble metal state of the sample that had been subjected to heat treatment for 2 hours in the atmosphere at a predetermined temperature condition was XRD.
(X-ray diffraction) and TEM (transmission electron microscope). The XRD results are shown in Figures 7-10 . T
EM is of after heat-treated at 500 ° C. × 2 hours and the results are shown in Figure 11-13.

【0088】[0088]

【表6】 [Table 6]

【0089】まず、Pt系触媒のXRD結果を示す図7
をみると、250℃付近からPt金属粒子によるピーク
が現れている。このことから、母材上の化合物塩が分解
してPt金属を生成するのはこの250℃付近であるこ
とがわかる。
First, FIG. 7 showing the XRD result of the Pt-based catalyst .
A peak due to Pt metal particles appears from around 250 ° C. From this, it is understood that the compound salt on the base material decomposes to produce Pt metal at around 250 ° C.

【0090】これに対して、Pt−Rh系触媒のXRD
結果を示す図8をみると、400〜500℃付近からP
t金属粒子によるピークが現れている。従って、Pt系
触媒の方がPt金属粒子の発現温度が低いということに
なるが、この発現温度は母材に担持されている活性種の
組成によって変わるものであり、発現温度が低いことが
直ちにPt金属粒子の粗大化(シンタリング)につなが
るということではない。処理温度の上昇に伴う当該ピー
クの半値幅の変化は、Pt−Rh系触媒の方が大であり
Pt金属粒子の粗大化が認められる。そして、Pt−R
h系触媒のTEM写真(図11)をみると、Pt金属の
キュービック形状の粗大結晶を観察することができ、P
t金属粒子の粗大化を確認することできる。
On the other hand, the XRD of the Pt-Rh type catalyst
Looking at FIG. 8 showing the results , P from around 400 to 500 ° C.
A peak due to t metal particles appears. Therefore, the Pt-based catalyst has a lower expression temperature of Pt metal particles. However, this expression temperature changes depending on the composition of the active species supported on the base material, and it is immediately understood that the expression temperature is low. It does not mean that the Pt metal particles become coarse (sintering). The change in the full width at half maximum of the peak with an increase in the treatment temperature was larger in the Pt-Rh-based catalyst, and coarsening of the Pt metal particles was observed. And Pt-R
Looking at the TEM photograph ( FIG. 11 ) of the h-based catalyst, it is possible to observe a cubic-shaped coarse crystal of Pt metal.
The coarsening of the t metal particles can be confirmed.

【0091】次に、Pt−Ir系触媒のXRD結果を示
図9をみると、Pt金属粒子の発現温度がPt系触媒
の場合と同様に250℃付近にあり、そのピークの半値
幅についてもPt系触媒と大差がないようであるが、P
t−Ir系触媒のTEM写真(図12)をみると、キュ
ービック形状その他の粗大結晶は見当たらず、当該触媒
の金属粒子が小さいこと、すなわち、粗大化をあまり生
じていないことがわかる。このことから、IrにはPt
を主成分とする貴金属結晶の粒成長を抑制する働きがあ
る、ということができる。
Next, referring to FIG. 9 showing the XRD result of the Pt-Ir type catalyst, the expression temperature of the Pt metal particles is around 250 ° C. as in the case of the Pt type catalyst, and the half width of the peak is also found. It does not seem to be much different from Pt-based catalysts, but P
A TEM photograph ( FIG. 12 ) of the t-Ir-based catalyst shows that no cubic shape or other coarse crystals are found, and that the metal particles of the catalyst are small, that is, coarsening does not occur much. From this, Pt for Ir
It can be said that it has a function of suppressing the grain growth of noble metal crystals containing as a main component.

【0092】次に、Pt−Ir−Rh系触媒のXRD
図10)及びTEM写真(図13)をみると、Pt
−Ir系触媒と同様の結果を示している。このPt−I
r−Rh系触媒においてもRhについてはPt−Rh系
触媒と略同量を添加しているが、それにも拘らず、キュ
ービック形状の結晶粒子が現れていないということは、
Irによる粒成長の抑制効果がRhによって阻害されな
いことを意味する。
Next, the XRD binding of the Pt-Ir-Rh type catalyst was conducted.
Results Looking at (10) and TEM image (FIG. 13), Pt
The results are similar to those of the -Ir catalyst. This Pt-I
In the r-Rh-based catalyst as well, about the same amount of Rh as the Pt-Rh-based catalyst was added, in spite of this, the fact that cubic-shaped crystal particles did not appear was
It means that the inhibitory effect of Ir on grain growth is not inhibited by Rh.

【0093】なお、以上の結果は、Rhの添加が触媒に
とって粒成長の面で有害であることを示しているが、R
hの微量添加が触媒の熱劣化防止に有効であることには
変わりがない。
The above results show that the addition of Rh is harmful to the catalyst in terms of grain growth.
The addition of a small amount of h is still effective in preventing the thermal deterioration of the catalyst.

【0094】−Pt−Ir−Rh系触媒及びPt−Rh
系触媒のガス吸脱着特性について− 上述のサンプルα及びサンプルβにつき、NO、CO及
びC36の各ガスの吸脱着特性をTPD装置によって調
べた。すなわち、各サンプルをHe気流中で600℃ま
で昇温させて吸着物質を脱離させた(サンプル表面の清
浄化を行なった)後に、室温においてNO、CO及びC
36の各ガスを1%の濃度でサンプルに導入して飽和吸
着させ、しかる後にサンプルへの導入ガスをHeのみに
切換えてから、サンプルを20℃/分の速度で室温から
600℃まで昇温させ、脱離するガスの温度分布を測定
した。その結果、上記各サンプルα,βにおける各ガス
の吸着量は表7に示すものになった。
-Pt-Ir-Rh catalyst and Pt-Rh
Regarding Gas Adsorption / Desorption Characteristics of System Catalysts-The adsorption and desorption characteristics of NO, CO and C 3 H 6 gases were examined by the TPD device for the above-mentioned sample α and sample β. That is, each sample was heated to 600 ° C. in a He air flow to desorb the adsorbed material (cleaning the sample surface), and then NO, CO and C at room temperature.
Each gas of 3 H 6 was introduced into the sample at a concentration of 1% to be saturated and adsorbed, and then only He was introduced into the sample, and then the sample was heated from room temperature to 600 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature was raised and the temperature distribution of the desorbed gas was measured. As a result, the adsorbed amount of each gas in each of the samples α and β is shown in Table 7 .

【0095】[0095]

【表7】 [Table 7]

【0096】上記表7によれば、Irの添加によって、
NOの場合は吸着量が4倍に増え、COの場合は3.7
倍に増え、C36の場合は1.8倍に増えている。この
ことから、Pt−Ir−Rh系触媒の場合は、Pt−R
h系触媒よりも活性種が微細であること、そして、排気
ガスの浄化に有利であることがわかる。
According to Table 7 above, by adding Ir,
In the case of NO, the adsorption amount increases four times, and in the case of CO, it increases to 3.7.
It doubled, and in the case of C 3 H 6 , it increased 1.8 times. From this, in the case of the Pt-Ir-Rh-based catalyst, Pt-R
It can be seen that the active species are finer than the h-based catalyst, and that it is advantageous for purification of exhaust gas.

【0097】−貴金属量と粒成長との関係について− Pt−Ir−Rh系触媒において、Pt:Ir:Rh=
30:6:1の組成比とし貴金属の総担持量を異なるも
のにした各触媒をスプレードライ法によって調製し、そ
の際の焼成条件を500℃×2時間、エージング条件を
800℃×8時間(大気中)として、粒成長率を次式に
よって求めた。
-Relationship between Noble Metal Content and Grain Growth- In the Pt-Ir-Rh catalyst, Pt: Ir: Rh =
Each catalyst having a composition ratio of 30: 6: 1 and a different total supported amount of noble metal was prepared by a spray drying method, and the firing conditions at that time were 500 ° C. × 2 hours, and the aging conditions were 800 ° C. × 8 hours ( In air), the grain growth rate was calculated by the following formula.

【0098】 粒成長率=(エージング後粒径−焼成後粒径)÷焼成後粒径×100 結果は表8に示されている。Grain growth rate = (particle size after aging−particle size after firing) ÷ particle size after firing × 100 The results are shown in Table 8 .

【0099】[0099]

【表8】 [Table 8]

【0100】表8から、貴金属の総担持量が増加するに
つれて粒成長率が低下することがわかる。
From Table 8 , it can be seen that the grain growth rate decreases as the total amount of precious metal supported increases.

【0101】<参考例2> 本例は、Pt、Ir及びRhが母材にスプレードライ法
によって担持される例である。
Reference Example 2 This example is an example in which Pt, Ir and Rh are supported on the base material by the spray dry method.

【0102】−スプレードライ装置について−図14 に並流式のスプレードライ装置の全体構成が示さ
れている。同図において、1はスラリータンク、2はチ
ューブポンプ、3は乾燥室、4は電気ヒータ、5は一次
サイクロン、6は二次サイクロン、7は排気ファンであ
る。
-Spray Drying Device- FIG . 14 shows the overall structure of a co-current type spray drying device. In the figure, 1 is a slurry tank, 2 is a tube pump, 3 is a drying chamber, 4 is an electric heater, 5 is a primary cyclone, 6 is a secondary cyclone, and 7 is an exhaust fan.

【0103】スラリータンク1は、活性種溶液と粉末担
体よりなるスラリーを蓄えるタンクであり、スラリーは
乾燥室3の頂部のアトマイザー8へチューブポンプ2に
よって送られる。乾燥室3の天井部には熱風室9が形成
されていて、該熱風室9に電気ヒータ4から加熱エアが
供給される。アトマイザー8の周囲に熱風室9から乾燥
室3に上記加熱エア、すなわち、熱風を供給する送風孔
が開口している。電気ヒータ4はその下部からフィルタ
ー11を介して外気を取り入れ、上部から熱風を供給す
る。
The slurry tank 1 is a tank for storing a slurry consisting of an active species solution and a powder carrier, and the slurry is sent to the atomizer 8 at the top of the drying chamber 3 by the tube pump 2. A hot air chamber 9 is formed on the ceiling of the drying chamber 3, and heated air is supplied from the electric heater 4 to the hot air chamber 9. The blower holes for supplying the above-mentioned heated air, that is, hot air, from the hot air chamber 9 to the drying chamber 3 are opened around the atomizer 8. The electric heater 4 takes in outside air from its lower part through a filter 11 and supplies hot air from its upper part.

【0104】上記乾燥室3は、その内部の中央に排気装
置12を備え、該排気装置12の下方に第1触媒粉受け
13が設けられている。排気装置12は第1排気管14
の上方に開口した排気孔を傘部材によって覆ってなるも
のである。第1排気管14は一次サイクロン5の上部の
側面に接続され、また、該一次サイクロン5の頂部と二
次サイクロン6の側面とが風量調節ダンパ15を有する
第2排気管16によって接続されている。一次サイクロ
ン5の下端部には第2触媒粉受け17が設けられ、二次
サイクロン6の下端部には第3触媒粉受け18が設けら
れている。排気ファン7は二次サイクロン6の上部より
延設した第3排気管19に設けられている。
The drying chamber 3 is provided with an exhaust device 12 at the center of the inside thereof, and a first catalyst powder receiver 13 is provided below the exhaust device 12. The exhaust device 12 is the first exhaust pipe 14
The exhaust hole opened above is covered with an umbrella member. The first exhaust pipe 14 is connected to the upper side surface of the primary cyclone 5, and the top of the primary cyclone 5 and the side surface of the secondary cyclone 6 are connected to each other by a second exhaust pipe 16 having an air volume adjusting damper 15. . A second catalyst powder receiver 17 is provided at the lower end of the primary cyclone 5, and a third catalyst powder receiver 18 is provided at the lower end of the secondary cyclone 6. The exhaust fan 7 is provided in a third exhaust pipe 19 extending from the upper part of the secondary cyclone 6.

【0105】−触媒の調製− Pt、Ir及びRhが重量比率で30:3:1(10:
1:0.33)となるように、2価白金アンミン結晶と
三塩化イリジウムと硝酸ロジウムとを秤量した。2価白
金アンミン結晶と硝酸ロジウムとについては水(イオン
交換水)に溶解し、三塩化イリジウムについてはエタノ
ールに分散させ、しかる後に両者を混合し、さらにその
中にケイバン比70のH型ZSM−5粉末を加え、室温
で2時間撹拌した。
-Preparation of catalyst-Pt, Ir and Rh in a weight ratio of 30: 3: 1 (10:
The divalent platinum ammine crystal, iridium trichloride, and rhodium nitrate were weighed so that the ratio was 1: 0.33). The divalent platinum ammine crystal and rhodium nitrate are dissolved in water (ion-exchanged water), iridium trichloride is dispersed in ethanol, and then both are mixed, and further, H-type ZSM- with a Keiban ratio of 70 is added therein. 5 powders were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

【0106】電気ヒーター4からの加熱エアを乾燥室3
に熱風として導いて乾燥室3の雰囲気温度を160℃に
保ち、その状態で、上記スラリーをタンク1からチュー
ブポンプ2によってアトマイザー8へ送り、乾燥室3に
噴霧した。アトマイザー8のノズル回転数は8000rp
m とした。
The heating air from the electric heater 4 is fed to the drying chamber 3
To the atomizer 8 by the tube pump 2 from the tank 1 and sprayed into the drying chamber 3. Nozzle rotation speed of atomizer 8 is 8000rp
m.

【0107】上記スラリーの微小液滴は熱風との接触に
よって急速に乾燥し(5秒程度)その一部は乾燥室3の
壁面を伝って第1触媒粉受け13に集められる。乾燥室
3の浮游触媒粉は熱風と共に第1排気管14を通って一
次サイクロン5へ導かれ、その一部は第2触媒粉受け1
7に集められる。さらに、一次サイクロン5の浮游触媒
粉は第2排気管16を通って二次サイクロン6に導か
れ、第3触媒粉受け18に集められる。
The minute droplets of the slurry are rapidly dried by contact with hot air (for about 5 seconds), and a part of them is collected on the first catalyst powder receiver 13 along the wall surface of the drying chamber 3. The floating catalyst powder in the drying chamber 3 is guided to the primary cyclone 5 through the first exhaust pipe 14 together with hot air, and a part of the floating catalyst powder is received in the second catalyst powder receiver 1
Collected in 7. Further, the floating catalyst powder of the primary cyclone 5 is guided to the secondary cyclone 6 through the second exhaust pipe 16 and collected in the third catalyst powder receiver 18.

【0108】得られた触媒粉に大気中で200℃×14
時間の熱処理(活性化処理)を施した後、これをコーデ
ィエライト製ハニカム担体にバインダ(水和アルミナ)
と共に、Pt、Ir及びRhの総量が触媒1リットル当
たり4.5gとなるようにウォッシュコートし、乾燥及
び焼成を行なって参考例aの触媒を得た。
The obtained catalyst powder was heated to 200 ° C. × 14 in air.
After heat treatment for a long time (activation treatment), this is applied to a cordierite honeycomb carrier as a binder (hydrated alumina)
At the same time, wash coating was performed so that the total amount of Pt, Ir, and Rh was 4.5 g per 1 liter of the catalyst, followed by drying and calcination to obtain the catalyst of Reference Example a.

【0109】また、上記Pt、Ir及びRhの重量比率
表9に示すように種々に変えて、上記参考例aと同様
の手段で参考例b〜o及び比較例pの各触媒を調製し
た。
[0109] Moreover, the Pt, the weight ratio of Ir and Rh in place of the various as shown in Table 9, were prepared each catalyst of Example b~o and Comparative Example p in Reference Example a similar means .

【0110】−Pt、Ir及びRhの比率について− 上記a〜pの各触媒につき、A/F=22相当のモデル
ガスを用い、このガスをSV55000hr-1となるよ
うに上記各触媒の上流側から下流側へ流し、フレッシュ
状態でのNOx最高浄化率を測定した。結果は表9に併
せて記載されている。
-Regarding the ratio of Pt, Ir and Rh-A model gas corresponding to A / F = 22 was used for each of the catalysts a to p described above, and this gas was provided on the upstream side of each of the catalysts so as to have an SV of 55000 hr -1. Was passed to the downstream side, and the NOx maximum purification rate in a fresh state was measured. The results are also shown in Table 9 .

【0111】[0111]

【表9】 [Table 9]

【0112】上記表9から、スプレードライ法を採用す
る場合には、Pt、Ir及びRhの比率については、蒸
発乾固法とは若干異なる最適な範囲があるであろうこと
がわかる。そこで、図15に示すように、上記参考例
〜c、g〜j、m〜oの各触媒をPt−Ir−Rh組成
の三角座標にプロットし、各々のフレッシュ状態時にお
けるNOx最高浄化率を記入した。
From Table 9 above, it is understood that when the spray dry method is adopted, the ratio of Pt, Ir and Rh may have an optimum range which is slightly different from that in the evaporation dry solidification method. Therefore, as shown in FIG. 15, the reference example a
.About.c, g to j, and m to o catalysts were plotted on triangular coordinates of the Pt-Ir-Rh composition, and the NOx maximum purification rate in each fresh state was entered.

【0113】図15によれば、斜線を付した領域では高
いNOx浄化率が得られることがわかる。この領域は、
Pt、Ir及びRhの総量に対しそれぞれPtが70〜
90重量%、Irが6〜25重量%、Rhが0〜8重量
%の成分比に相当する部分である。
According to FIG . 15 , it can be seen that a high NOx purification rate can be obtained in the shaded region. This area is
Pt is 70 to 70 with respect to the total amount of Pt, Ir and Rh.
This is a portion corresponding to a component ratio of 90% by weight, Ir of 6 to 25% by weight, and Rh of 0 to 8% by weight.

【0114】次に上記a〜oの各触媒につき、800℃
×8時間のエージング処理を施し、先の場合と同様にし
てNOx最高浄化率を測定した。結果は上記表9にフレ
ッシュ時のものと併せて示されている。また、参考例
〜c、g〜j、m〜oの各触媒については図16にも示
されている。参考例の場合、Rhが0重量%の参考例
i,oを除いてエージング後でも比較的高いNOx浄化
率を示している。このことから、Pt及びIrに加えて
Rhを微量でも用いることが耐熱性の向上に効を奏する
ことがわかる。
Next, for each of the above a to o catalysts, 800 ° C.
× 8 hours aging treatment, same as above
The maximum NOx purification rate was measured. The result is aboveTable 9To
It is shown together with the one at the time of rush. Also,Reference examplea
~ C, g ~ j, m ~ o for each catalystFIG.Also shown
Has been done.Reference exampleIn the case of, Rh is 0% by weightReference example
Relatively high NOx purification even after aging except i and o
Shows the rate. From this, in addition to Pt and Ir
Use of a small amount of Rh is effective in improving heat resistance
I understand.

【0115】また、Rh量を0.33重量%とした参考
a、g、mはいずれも活性化処理を施してなるもので
あるが、該活性化処理を施さなかったことを除いてはこ
れらの参考例と同じ条件で調製した参考例a´、g´、
m´についても、フレッシュ状態のNOx最高浄化率と
上記エージング処理後のNOx最高浄化率とを測定し
た。結果は図17に示されている。
Also, the Rh amount was set to 0.33% by weight for reference.
Examples a, g, and m are all subjected to activation treatment, but Reference Examples a ′ and g prepared under the same conditions as those of Reference Examples , except that the activation treatment was not performed. ´ 、
Also for m ′, the NOx maximum purification rate in the fresh state and the NOx maximum purification rate after the aging treatment were measured. The results are shown in Figure 17.

【0116】参考例a、g、mの場合、耐熱後(エージ
ング後)においても40%前後のNOx浄化率が得られ
ており、参考例a´、g´、m´についても耐熱後のデ
ータは先の蒸発乾固法のものよりも良い結果を示してい
る。
In the case of Reference Examples a, g, and m, the NOx purification rate of about 40% was obtained even after heat resistance (after aging), and also in Reference Examples a ′, g ′, and m ′, the data after heat resistance was obtained. Shows better results than the previous one.

【0117】このことから、スプレードライ法によれ
ば、フレッシュ状態及び耐熱後のいずれにおいても、高
いNOx浄化率が得られること、さらに、触媒粉に活性
化処理を施すとさらに好結果が得られることがわかる。
これは、スプレードライ法によって活性種が金属含有シ
リケートに均一に担持された結果であると認められ、ま
た、活性化処理を施したものでは、それによって触媒粉
の吸着水等が脱離し、それがNOx浄化活性の向上及び
耐熱性の向上に効を奏したものと認められ、さらに、ウ
オッシュコート時における活性種の脱離も防止されてい
るものと考えられる。
From the above, the spray dry method can obtain a high NOx purification rate both in the fresh state and after the heat resistance, and further, the catalyst powder is subjected to the activation treatment to obtain further favorable results. I understand.
It is recognized that this is a result of the active species being uniformly supported on the metal-containing silicate by the spray drying method, and in the case of the activated treatment, the adsorbed water of the catalyst powder and the like is desorbed by it. Is considered to have been effective in improving NOx purification activity and heat resistance, and it is considered that desorption of active species during washcoating is also prevented.

【0118】−Pt、Ir及びRhの総量について− また、上記参考例a〜fのうちで最も良い結果を示した
参考例c(Pt:Ir:Rh=30:6:1)につき、
触媒容量1リットル当たりの最適な触媒担持量(総量)
を調べた。すなわち、Pt、Ir及びRhをその比率に
ついては上記数値のままとして、その総量を変えて触媒
を調製し、フレッシュ状態及び耐熱後のNOx最高浄化
率を先の場合と同じ条件で測定した。また、活性化処理
をほどこしていない参考例c´についても、同様に総量
を変えてNOx最高浄化率を測定した。これらの結果は
図18に示されている。
-Regarding the total amount of Pt, Ir and Rh- In addition, the best result was shown among the above reference examples a to f.
For reference example c (Pt: Ir: Rh = 30: 6: 1),
Optimum amount of catalyst supported per liter of catalyst volume (total amount)
I checked. That is, the ratios of Pt, Ir and Rh were kept at the above values, and the total amount was changed to prepare catalysts, and the NOx maximum purification rate in the fresh state and after heat resistance was measured under the same conditions as above. In addition, for the reference example c ′ that had not been subjected to the activation treatment, the total amount was similarly changed and the NOx maximum purification rate was measured. These results are
It is shown in Figure 18.

【0119】図18によれば、Pt、Ir及びRhの総
量が2〜6g/リットルにおいては好結果が得られてい
る。
According to FIG . 18 , good results are obtained when the total amount of Pt, Ir and Rh is 2 to 6 g / liter.

【0120】しかし、フレッシュ状態におけるNOx最
高浄化率につき、Pt、Ir及びRhの比率と総量との
関係を調べたところ、図19に示す結果が得られた。N
Ox最高浄化率の測定条件は先の場合と同じである。同
図によれば、斜線で示す範囲がNOx浄化特性が良い領
域であるが、Pt、Ir及びRhの比率によって総量の
好適な範囲が異なることがわかる。Pt:Ir:Rh=
70〜90:6〜25:2〜8の範囲では、総量2〜6
g/リットルで好結果が得られることがわかる。また、
800℃×8時間の熱処理を行なった後のNOx最高浄
化率について同様の測定条件で求めたところ、図20
示す結果が得られた。
However, when the relationship between the ratio of Pt, Ir and Rh and the total amount of the NOx maximum purification rate in the fresh state was examined, the results shown in FIG. 19 were obtained. N
The measurement conditions for the maximum Ox purification rate are the same as in the previous case. According to the figure, the shaded area is the area where the NOx purification characteristics are good, but it is clear that the suitable range of the total amount differs depending on the ratio of Pt, Ir, and Rh. Pt: Ir: Rh =
In the range of 70-90: 6-25: 2-8, the total amount is 2-6.
It can be seen that good results are obtained at g / liter. Also,
When the NOx maximum purification rate after heat treatment at 800 ° C. for 8 hours was obtained under the same measurement conditions, the results shown in FIG. 20 were obtained.

【0121】<実施例I> この実施例Iは、活性種としてのPt−Ir−Rh成分
系にさらにIn、Ce、Sbのうちから選ばれる一種以
上が加えられて母材に担持される例である。
Example I In this Example I , an example in which one or more selected from In, Ce and Sb is further added to the Pt-Ir-Rh component system as the active species, and is carried on the base material. Is.

【0122】上記Pt−Ir−Rh成分系において、触
媒1リットル当たりのPt、Ir及びRhを合わせた担
持総量が3gとなり、しかもPt−Ir−Rh比率が1
0:1:0.33となるように母材に担持される場合を
基準とし、この基準となるPt−Ir−Rh成分系にI
n、Ce、Sbを適宜添加し、添加によるNOx浄化率
を評価した。
In the Pt-Ir-Rh component system, the total supported amount of Pt, Ir and Rh is 3 g per liter of the catalyst, and the Pt-Ir-Rh ratio is 1.
Based on the case where the base material is supported so as to have a ratio of 0: 1: 0.33, the Pt-Ir-Rh component system serving as the reference has an I content.
n, Ce, and Sb were appropriately added, and the NOx purification rate by the addition was evaluated.

【0123】先ず、活性種担持母材としてH型金属含有
シリケート(ケイバン比=70)を使用し、該H型金属
含有シリケート15gに対して上記参考例1におけると
同様のPt、Ir、Rh各々の材料をそれぞれ同量用い
ると共に同様の処理操作を行なうことにより、上記参考
例Aの触媒における担持母材であるNa型ZSM−5に
代わってH型金属含有シリケートが母材として用いられ
ている実施例1の触媒を調製した。この実施例1の触媒
は上記基準となるPt/Ir/Rh比率=10/1/
0.33のものである。
First, an H-type metal-containing silicate (Cayvan ratio = 70) was used as the active-species-supporting base material, and 15 g of the H-type metal-containing silicate was used for each of the same Pt, Ir, and Rh as in Reference Example 1 above. by carrying out the same processing operations with using the same amount of material, respectively, the reference
A catalyst of Example 1 was prepared in which an H-type metal-containing silicate was used as a base material instead of the supported base material Na-type ZSM-5 in the catalyst of Example A. The catalyst of Example 1 has the above-mentioned standard Pt / Ir / Rh ratio = 10/1 /.
0.33.

【0124】また、In、Ce、Sb各々の給源物質を
用いることによって、実施例1の触媒における活性種と
してのPt−Ir−Rh成分系に、表10に示されるよ
うにIn、Ce、Sbをそれぞれ添加し実施例2、3、
4、5、6、7の各触媒をそれぞれ調製した。尚、上記
実施例1の触媒は基準となるものであるから表10に併
せ示した。
Further, by using In, Ce and Sb as the respective source materials, the Pt-Ir-Rh component system as the active species in the catalyst of Example 1 was added with In, Ce and Sb as shown in Table 10. Respectively added in Examples 2 and 3,
Each of 4 , 5 , 6 and 7 catalysts was prepared. The above
Since the catalyst of Example 1 is a standard, it is also shown in Table 10 .

【0125】表10に示される各実施例の触媒において
は、実施例1のPt−Ir−Rh成分系にIn、Ce、
Sbが添加されており、したがって、実施例2、3、
4、5、6、7の各触媒の活性種の担持総量は触媒1リ
ットル中の担持量に換算したときは上記添加量に相当す
る重さだけ3gを上まわっている。
In the catalysts of the respective examples shown in Table 10 , In, Ce and the Pt-Ir-Rh component system of Example 1 were added.
Sb has been added, and thus Examples 2, 3,
The total amount of the active species supported by each of the catalysts 4 , 5 , 6 , and 7 exceeds the weight of 3 g by the amount equivalent to the above-mentioned addition amount when converted into the supported amount in 1 liter of the catalyst.

【0126】[0126]

【表10】 [Table 10]

【0127】そして、上記実施例1、2、3、4、5、
6、7の各触媒につき、フレッシュ状態時のNOx最高
浄化率及び大気中で800℃×8時間エージングした耐
熱後のNOx最高浄化率を測定し、その結果を表11
示した。さらに、上記両NOx最高浄化率間における劣
化率を表11に併せ示した。尚、各NOx最高浄化率の
測定は上記参考例1におけると同じ方法で行った。
Then, in the above-mentioned Examples 1, 2, 3, 4, 5,
For each of the catalysts 6 and 7, the maximum purification rate of NOx in the fresh state and the maximum purification rate of NOx after heat resistance aged in the air at 800 ° C. for 8 hours were measured, and the results are shown in Table 11 . Furthermore, Table 11 also shows the deterioration rates between the above two NOx maximum purification rates. The measurement of each NOx maximum purification rate was performed by the same method as in Reference Example 1 above.

【0128】[0128]

【表11】 [Table 11]

【0129】Pt−Ir−Rh成分系にIn、Ce、S
bから選ばれる一種以上が併用されるときには、表11
から以下のことが明らかである。
In, Ce, S are added to the Pt-Ir-Rh component system.
When at least one selected from b is used together, Table 11
It is clear from the following.

【0130】(1)上記In、Ce、Sbは耐久後のN
Ox浄化率を向上させる点に関してほぼ同様の効果を有
していること。
(1) In, Ce and Sb are N after endurance
It has almost the same effect in terms of improving the Ox purification rate.

【0131】(2)上記In、Ce、Sbについては複
数種を併用してもほぼ同様の効果を発現すること。
(2) Regarding In, Ce, and Sb, almost the same effect can be exhibited even if a plurality of kinds of In, Ce, and Sb are used together.

【0132】(3)上記In、Ce、Sbには適切な添
加量となる限界があり、過量の添加はNOx浄化率に悪
影響を及ぼすこと。
(3) The above In, Ce, and Sb have a limit of an appropriate addition amount, and addition of an excessive amount adversely affects the NOx purification rate.

【0133】また、Pt−Ir−Rh成分系に対するI
n、Ce、Sbの適切な添加量を明確にするため、基準
となるPt−Ir−Rh成分系におけるRhに対するI
nの重量比率を変化させ、各比率のもとでのフレッシュ
状態時及び耐熱後の各NOx最高浄化率を測定し、その
結果を図21に示した。
I for the Pt-Ir-Rh component system
In order to clarify the appropriate addition amount of n, Ce, and Sb, I with respect to Rh in the standard Pt-Ir-Rh component system
The weight ratio of n was changed, and the maximum NOx purification rates under the fresh state and after heat resistance were measured under the respective ratios, and the results are shown in FIG .

【0134】図21に示される結果によれば、Pt−I
r−Rh成分系においてInが耐熱後のNOx最高浄化
率の低下防止に貢献する範囲は、上記Pt−Ir−Rh
成分系中のRhに対する重量比で、0<In/Rh≦2
の範囲である。
According to the results shown in FIG . 21 , Pt-I
In the r-Rh component system, the range in which In contributes to preventing the reduction of the NOx maximum purification rate after heat resistance is within the above Pt-Ir-Rh
The weight ratio to Rh in the component system is 0 <In / Rh ≦ 2
Is the range.

【0135】さらに、In、Ce、Sbは併用しても単
一種の添加時とほぼ同様の効果を有すること及びIn、
Ce、Sbの使用によってフレッシュ状態時のNOx最
高浄化率が低下することがあること等を勘案すれば、I
n、Ce、Sb(単独もしくは併用)と上記Rhとの重
量比は0〜5が望ましく、さらに0.5〜1.5の範囲
であることがより望ましい。
In addition, In, Ce, and Sb have almost the same effect as the addition of a single kind, even if they are used in combination.
Considering that the maximum NOx purification rate in the fresh state may decrease due to the use of Ce and Sb, I
The weight ratio of n, Ce, Sb (alone or in combination) to the above Rh is preferably 0 to 5, and more preferably 0.5 to 1.5.

【0136】<実施例 II> この実施例 IIは、触媒における活性種の分散性を良くす
ることによって排気ガス浄化時の排気ガスの空間速度の
影響、換言すれば排気ガス浄化のSV依存性が改善され
た排気ガス浄化用触媒装置についてのものである。
< Example II > In this Example II , by improving the dispersibility of the active species in the catalyst, the influence of the space velocity of the exhaust gas at the time of exhaust gas purification, in other words, the SV dependence of the exhaust gas purification The present invention relates to an improved exhaust gas purifying catalyst device.

【0137】Na型ZSM−5の5gに対してPt担持
のために添加する二価白金アンミン結晶が0.1617
g必要であり、Ir担持のために添加するIrCl3
0.0466g必要である場合に、本実施例において
は、Na型ZSM−5の5gに対して二価白金アンミン
結晶の0.14553gとIrCl3の0.04194
gとが添加されていると共に、バインダーとしての水和
アルミナ(Na型ZSM−5の5gに対するバインダー
の使用量である1gの水和アルミナ)に対して二価白金
アンミン結晶の0.01617gとIrCl3の0.0
0466gとが添加されており、上記活性種としてのP
t及びIrの各々の約10重量%がバインダーに分配さ
れたものとなっている。
The amount of divalent platinum ammine crystal added for supporting Pt was 0.1617 with respect to 5 g of Na-type ZSM-5.
In the present example, when the amount of IrCl 3 added for supporting Ir is 0.0466 g, the divalent platinum ammine crystal of 0.14553 g is added to 5 g of Na-type ZSM-5. IrCl 3 0.04194
In addition to 0.01 g of divalent platinum ammine crystal and IrCl 2 with respect to hydrated alumina as a binder (1 g of hydrated alumina which is the amount of the binder used for 5 g of Na-type ZSM-5). 0.0 of 3
0466g and P are added as the active species.
About 10% by weight of each of t and Ir is distributed in the binder.

【0138】このように活性種としてのPt−Ir成分
系をNa型ZSM−5とバインダーとに分配して担持さ
せた排気ガス浄化用触媒装置におけるNOx浄化時のS
V依存性を評価した。
As described above, the Pt—Ir component system as the active species is distributed in the Na-type ZSM-5 and the binder and carried on the exhaust gas purifying catalyst device for NOx purification.
V dependence was evaluated.

【0139】評価方法は、上記排気ガス浄化用触媒装置
にA/F=22に相当するモデルガスを触媒入口ガス温
度が250℃になるように流通させると共にモデルガス
の空間速度をSV値=25000h-1、55000
-1、89000h-1、144000h-1の4段階に変
化させて各SVごとにNOx浄化率をそれぞれ測定し
た。また、上記排気ガス浄化用触媒に担持される活性種
がバインダーに分配されることなくすべてNa型ZSM
−5に担持されている比較例のものについても上記と同
様にして4段階のSVにおけるNOx浄化率をそれぞれ
測定した。結果を図22に示す。
In the evaluation method, a model gas corresponding to A / F = 22 was circulated in the exhaust gas purifying catalyst device so that the catalyst inlet gas temperature was 250 ° C., and the space velocity of the model gas was SV value = 25,000 h. -1 , 55,000
h -1, 89000h -1, the NOx purification rate were measured for each SV is varied in four stages of 144000h -1. In addition, the active species carried on the exhaust gas purifying catalyst are all distributed over the Na-type ZSM without being distributed to the binder.
The NOx purification rate in four stages of SV was also measured for the comparative example of No. -5 carried out in the same manner as above. The results are shown in Fig. 22 .

【0140】図22によれば、排気ガスが同じようなS
Vで触媒装置内を流通するときは、実施例 IIの触媒装置
は比較例の触媒装置に比べてNOx浄化率は10〜20
%程度向上している。また、実施例 IIの触媒装置は比較
例の触媒装置に比べてSVが50〜60%程度増大して
も、同じレベルのNOx浄化率を得ることが可能であ
る。
According to FIG . 22 , the same exhaust gas S
When flowing through the catalyst device at V, the catalyst device of Example II has a NOx purification rate of 10 to 20 as compared with the catalyst device of the comparative example.
% Has improved. Further, the catalyst device of Example II can obtain the same level of NOx purification rate even when the SV is increased by about 50 to 60% as compared with the catalyst device of the comparative example.

【0141】従って、実施例 IIの触媒装置は比較例に比
べて排気ガス浄化時のSV依存性が大幅に改善されてい
ることが分かる。そして、この改善の効果は高SV領域
となる程顕著であることが分かる。
Therefore, it can be seen that the catalytic converter of Example II has a significantly improved SV dependency during exhaust gas purification, as compared with the comparative example. Then, it can be seen that the effect of this improvement becomes more remarkable in the higher SV region.

【0142】尚、本例のように活性種の一部がバインダ
ー中に分配されて担持される際の活性種としては、少な
くともPtとIrとが含まれているPt−Ir成分系で
あることが上記した効果の上で有利である。もちろん、
Pt−Ir−Rh成分系の活性種の一部がバインダー中
に分配されて担持されるときも同様の効果を奏すること
はいうまでもない。
The active species when a part of the active species is distributed and carried in the binder as in this example, is a Pt-Ir component system containing at least Pt and Ir. Is advantageous in the above effects. of course,
It goes without saying that the same effect can be obtained when part of the active species of the Pt-Ir-Rh component system is distributed and carried in the binder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】蒸発乾固法でのPt−Ir−Rhの成分比とフ
レッシュ状態時のNOx最高浄化率との関係を示す三角
座標図
FIG. 1 is a triangular coordinate diagram showing the relationship between the Pt-Ir-Rh component ratio in the dry evaporation method and the NOx maximum purification rate in the fresh state.

【図2】図1のA−A線でのNOx最高浄化率分布を示
すグラフ図
Figure 2 is a graph showing the NOx maximum purification rate distribution in the A-A line in FIG. 1

【図3】図1のB−B線でのNOx最高浄化率分布を示
すグラフ図
Figure 3 is a graph showing the NOx maximum purification rate distribution in the line B-B of FIG. 1

【図4】図1のC−C線でのNOx最高浄化率分布を示
すグラフ図
FIG. 4 is a graph showing the NOx maximum purification rate distribution along the line C-C in FIG . 1 .

【図5】蒸発乾固法でのPt−Ir−Rhの成分比と耐
熱後のNOx最高浄化率との関係を示す三角座標図
FIG. 5 is a triangular coordinate diagram showing the relationship between the component ratio of Pt-Ir-Rh in the evaporation dryness method and the NOx maximum purification rate after heat resistance.

【図6】蒸発乾固法でのPt−Ir−Rhの成分比とN
Ox最高浄化率の劣化率との関係を示す三角座標図
FIG. 6 shows the Pt-Ir-Rh component ratio and N in the evaporation dryness method.
Triangle coordinate diagram showing the relationship between the maximum Ox purification rate and the deterioration rate

【図7】Pt系触媒のXRD(X線回折)特性図FIG. 7: XRD (X-ray diffraction) characteristic diagram of Pt-based catalyst

【図8】Pt−Rh系触媒のXRD特性図FIG. 8 is an XRD characteristic diagram of Pt-Rh catalyst.

【図9】Pt−Ir系触媒のXRD特性図FIG. 9 is an XRD characteristic diagram of a Pt-Ir catalyst.

【図10】Pt−Ir−Rh系触媒のXRD特性図FIG. 10 is an XRD characteristic diagram of a Pt-Ir-Rh-based catalyst.

【図11】Pt−Rh系触媒の活性種の粒子構造を示す
TEM(透過型電子顕微鏡)写真((a) から(d) へいく
に従って倍率が段階的に大きくなっている)
FIG. 11 is a TEM (transmission electron microscope) photograph showing the particle structure of the active species of the Pt-Rh-based catalyst (magnification increases stepwise from (a) to (d)).

【図12】Pt−Ir系触媒の金属粒子構造を示すTE
M写真((a) から(d) へいくに従って倍率が段階的に大
きくなっている)
FIG. 12: TE showing the metal particle structure of a Pt-Ir-based catalyst
M photo (magnification increases step by step from (a) to (d))

【図13】Pt−Ir−Rh系触媒の金属粒子構造を示
すTEM写真((a) から(d) へいくに従って倍率が段階
的に大きくなっている)
FIG. 13 is a TEM photograph showing the metal particle structure of a Pt-Ir-Rh-based catalyst (magnification increases stepwise from (a) to (d)).

【図14】スプレードライ装置の構成図FIG. 14 is a configuration diagram of a spray drying device.

【図15】スプレードライ法でのPt−Ir−Rhの成
分比とフレッシュ状態時のNOx最高浄化率との関係を
示す三角座標図
FIG. 15 is a triangular coordinate diagram showing the relationship between the Pt-Ir-Rh component ratio in the spray dry method and the NOx maximum purification rate in the fresh state.

【図16】スプレードライ法でのPt−Ir−Rhの成
分比と熱処理後のNOx最高浄化率との関係を示す三角
座標図
FIG. 16 is a triangular coordinate diagram showing the relationship between the component ratio of Pt—Ir—Rh in the spray dry method and the NOx maximum purification rate after heat treatment.

【図17】Pt−Ir−Rh成分系におけるIr量とN
Ox浄化率との関係を示すグラフ図
FIG. 17 is an Ir amount and N in a Pt-Ir-Rh component system.
The graph figure which shows the relationship with Ox purification rate

【図18】活性種担持総量とNOx浄化率との関係を示
すグラフ図
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the total amount of active species carried and the NOx purification rate.

【図19】フレッシュ状態時のNOx浄化率に関する活
性種担持総量とPt−Ir−Rh成分系におけるIr量
との関係を示すグラフ図
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the total amount of active species supported and the Ir amount in the Pt-Ir-Rh component system regarding the NOx purification rate in the fresh state.

【図20】熱処理後のNOx浄化率に関する活性種担持
総量とPt−Ir−Rh成分系におけるIr量との関係
を示すグラフ図
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the total amount of active species carried and the Ir amount in the Pt-Ir-Rh component system regarding the NOx purification rate after heat treatment.

【図21】Pt−Ir−Rh−In成分系におけるIn
/Rh比とNOx最高浄化率との関係を示すグラフ図
FIG. 21 shows In in a Pt-Ir-Rh-In component system.
Graph showing the relationship between the / Rh ratio and the NOx maximum purification rate

【図22】実施例 II及び比較例につき、SV値とNOx
浄化率との関係を示すグラフ図
22] SV value and NOx for Example II and Comparative Example
Graph showing the relationship with the purification rate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩国 秀治 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 京極 誠 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 小松 一也 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−7591(JP,A) 特開 昭62−106843(JP,A) 特開 昭51−105993(JP,A) 特開 昭63−185453(JP,A) 特開 平3−98644(JP,A) 特開 平6−99068(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 B01D 53/00 - 53/96 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Iwakuni No. 3 Shinchi Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Makoto Kyogoku No. 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Incorporated (72) Inventor Kazuya Komatsu 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Ltd. (56) Reference JP-A-53-7591 (JP, A) JP-A-62-106843 ( JP, A 51-105993 (JP, A) JP 63-185453 (JP, A) JP 3-98644 (JP, A) JP 6-99068 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 B01D 53/00-53/96

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属含有シリケートを活性種担持母材と
し、該担持母材に、活性種としてPtとIrとRhとが
担持され、活性種としてさらにIn、Ce、Sbのうち
から選ばれる一種以上が上記Rhに対して重量比で5以
下となるように担持されていることを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒。
1. A metal-containing silicate as a base material carrying active species.
Then, Pt, Ir and Rh as active species are added to the supporting base material.
Of In, Ce, and Sb supported as active species,
One or more selected from Rh is 5 or more by weight ratio to the above Rh.
An exhaust gas purifying catalyst, which is carried so as to be below .
【請求項2】 金属含有シリケートを活性種担持母材と
し、該担持母材に、活性種としてPtとIrとRhとが
担持され、活性種としてさらにIn、Ce、Sbのうち
から選ばれる一種以上が上記Rhに対して重量比で1.
5以下となるように担持されていることを特徴とする
気ガス浄化用触媒。
2. A metal-containing silicate as a base material carrying active species.
Then, Pt, Ir and Rh as active species are added to the supporting base material.
Of In, Ce, and Sb supported as active species,
At least one selected from Rh is 1.
A catalyst for purifying exhaust gas, wherein the catalyst is supported so as to be 5 or less .
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の排気ガス
浄化用触媒がバインダーによって触媒担体に担持されて
いると共に上記バインダー中にPt及びIrが含まれて
いることを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。
3. An exhaust gas, wherein the exhaust gas purifying catalyst according to claim 1 or 2 is supported on a catalyst carrier by a binder, and Pt and Ir are contained in the binder. Purification catalyst device.
【請求項4】 金属含有シリケートを活性種担持母材と
し、該担持母材に、活性種として、PtとIrとが担持
され、又はPtとIrとRhとが担持されている排気ガ
ス浄化用触媒を備え、該排気ガス浄化用触媒がバインダ
ーによって触媒担体に担持されていると共に上記バイン
ダー中にPt及びIrが含まれていることを特徴とする
排気ガス浄化用触媒装置。
4. A metal-containing silicate as a base material carrying active species.
Then, Pt and Ir are supported on the supporting base material as active species.
Or an exhaust gas carrying Pt, Ir and Rh
A catalyst for purifying exhaust gas, and the catalyst for purifying exhaust gas is a binder.
Supported on a catalyst carrier by the
Characterized in that it contains Pt and Ir
Exhaust gas purification catalyst device.
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