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JPH0586259B2 - - Google Patents
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JPH0586259B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0586259B2
JPH0586259B2 JP61114169A JP11416986A JPH0586259B2 JP H0586259 B2 JPH0586259 B2 JP H0586259B2 JP 61114169 A JP61114169 A JP 61114169A JP 11416986 A JP11416986 A JP 11416986A JP H0586259 B2 JPH0586259 B2 JP H0586259B2
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JP
Japan
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catalyst
palladium
composite oxide
activity
sample
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Inventor
Mareo Kimura
Sachiko Yamada
Koji Yokota
Akio Isotani
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は欠陥ペロブスカイト複合酸化物にパラ
ジウムが含まれてなる、排ガス浄化用触媒に関す
るものである。 〔従来の技術〕 自動車等の内燃機関から排出される排ガス中に
含まれる有害物質である炭化水素(HC)、一酸
化炭素(CO)、及び窒化酸化物(NOx)を同時に
浄化処理できる三元触媒として、アルミナ担体に
貴金属に担持したものが実用化されている。 上記触媒成分たる貴金属としては白金(Pt)−
ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)−ロジウム
(Rh)、白金−パラジウム−ロジウムなどを組合
せたものが使用されている。しかしながら、いず
れの触媒においてもNOxの還元には資源的に希
少で高価なRhが必要である。また上記三元触媒
は高活性であるが、900℃以上の高温で長時間使
用すると貴金属のシンタリング及びアルミナ担体
の比表面積の低下に伴つて劣化するという問題が
ある。 一方、希土類元素と遷移金属との組合せによる
ペロブスカイト構造を有する複合酸化物は、熱安
定性に優れていることから自動車の排ガス浄化用
触媒として有望視され研究が進められてきた。そ
の中でもLa1-xSrxCoO3はHC,COの酸化活性に
関してはPt触媒に匹敵するものが得られるよう
になつたが、NOxの浄化能が非常に低いといつ
た欠点があり、自動車用の触媒としては未だ実用
的なものではない。 そこでペロブスカイト構造を有する複合酸化物
におけるNOxの浄化能を向上させる方策として、
ペロブスカイト構造を有する複合酸化物に貴金属
を固溶させる、あるいは酸化セリウムなどの希土
類元素の酸化物を添加し、更に貴金属に担持させ
ようとすることは公知である(例えば特開昭50−
83295号、特開昭50−78567号、特開昭58−156349
号、特開昭59−162948号)。 しかし、前者の貴金属に担持を固溶させる場
合、一般式ABO3のペロブスカイト構造のBサイ
トに貴金属イオンを置換固溶させる際に1000℃近
くの高温で焼成しているため、ペロブスカイト複
合酸化物自体の比表面積が低下することによつて
活性が低下する。更にNOxの高い浄化能を得る
ためには揮発しやすいルテニウム(Ru)あるい
は高価なRhを使用する必要がある。また後者の
希土類元素の酸化物と貴金属とを担持させる場
合、希土類元素の添加により、ペロブスカイトを
構成しているBサイトの遷移金属イオンが還元雰
囲気中で還元され難くなり、高活性を示さなくな
るおそれがある。 以上のように、従来の排ガス浄化用触媒は、要
求される高活性、高温耐久性の面で問題がある。 本発明者らは、前記の問題点に鑑み、ペロブス
カイト構造を有する複合酸化物と貴金属との組合
せに注目し、種々検討した結果、本発明をなすに
至つたのである。 〔発明の目的〕 本発明は、活性及び耐熱性に優れた排ガス浄化
用触媒を提供することを目的とするものである。 〔発明の構成〕 本発明の排ガス浄化用触媒は、10m2/g以上の
比表面積を有する欠陥ペロブスカイト複合酸化物
中にパラジウムが含有されてなる触媒であり、上
記パラジウムの10〜50%が欠陥ペロブスカイト複
合酸化物中に固溶し、残部のパラジウムがPdOあ
るいはPdの状態で欠陥ペロブスカイト複合酸化
物中に担持されてなることを特徴とするものであ
る。 本発明において、欠陥ペロブスカイト複合酸化
物は、担体および触媒成分として働くものであ
り、一般式〔A1-xAx′〕BO2で表わされるもので
ある。より具体的にはLa1-xSrxMO3(0.1<x<
0.3、MはCo,Ni,Mn,Fe,Crなどの遷移金属
のうちの1種または2種以上)で表わされるもの
を用いることができる。ペロブスカイト複合酸化
物の組成は希土類元素と遷移金属を組合せたもの
が活性が高く、これに更にSrを添加すると酸素
欠陥が生じ高活性を示す。なお、上記Mの各元素
のうちCo,Ni,Mnは還元されやすいので好まし
い。またxの値は0.2に近づくのでほどの比表面
積が増加する傾向にある。 また上記欠陥ペロブスカイト複合酸化物の比表
面積は10m2/g以上とする必要がある。これは、
COおよびHCの酸化活性を向上させるとともにパ
ラジウムを担持させるためである。 また上記欠陥ペロブスカイト複合酸化物に含有
されるパラジウムは、触媒成分として働くもので
あり、その含有量は、上記欠陥ペロブスカイト複
合酸化物に対して0.06〜0.185重量%(以下、wt
%とする)の範囲内とするのが望ましい。0.06wt
%未満では、NOxの浄化能が低く、0.185wt%を
超える場合には、含有量に見合うだけの活性の向
上が得られない。 本発明において最も重要なことは、パラジウム
の欠陥ペロブスカイト複合酸化物への含有状態で
ある。すなわちパラジウムの10〜50%がペロブス
カイト構造の中に置換固溶し、残部のパラジウム
がPdOもしくはPdの形態で欠陥ペロブスカイト
複合酸化物上に担持されてなる状態である。この
パラジウムの含有状態により本発明の活性及び耐
熱性における優れた効果が得られるのである。な
お、上記の担持されてなるパラジウムは、欠陥ペ
ロブスカイト複合酸化物の比表面積が大きいため
に、高分散で担持されていると考えられる。 本触媒におけるパラジウムの作用に関しては必
ずしも明らかではないが次のような現象が生じて
いると考えられる。 欠陥ペロブスカイト複合酸化物La1-xSrxMO3
においてMをCoとした場合を例にとると、該欠
陥ペロブスカイト複合酸化物はLa3+ 1−xSr2+ x
Co3+O3-〓(〓は酸素欠陥量)であり、この3価
のCoサイトに2価のPd(Pdは2価が安定であ
る。)が固溶することにより、下記式〔a〕に示
すように酸素欠陥あるいはCo4+生成量が多くな
る。 〔La1-xSrx〕〔Co3+,Co4+,Pd3+
O3-〓′(〓′>〓)〔a〕 従つて、活性酸素が生成され易い状態となり、
活性が向上する。 一方、NOxの浄化活性向上については固溶し
ているPd2+と単独で存在するPdとの混在が重要
である。NOxの浄化活性の序列は(固着Pdと単
独Pdの混在状態)>(単独のPdの状態)>(固溶の
Pdの状態)の順となり、本発明のように固溶Pd
と単独Pdとが混在したものは著しい活性の向上
が得られる(実施例参照)。なお、還元雰囲気下
においてPdOは容易にPdに還元されるが、固溶
したPd2+は難還元性であり、PdとPdn+の共存状
態をとることにより活性向上が得られる。 また、900℃近傍の高温下では、酸化・還元の
くり返し雰囲気下において固溶したPdの析出
再固溶現象によりPdのシンタリングが抑制され、
高温耐久性が向上する。 更に、欠陥ペロブスカイト複合酸化物と貴金属
の作用に関してはパラジウムのみが著しい相乗作
用によりNOxの浄化活性が向上し、RhやPtでは
活性が低い。これはPdは2価、Rhは3価、Ptは
4価で安定しており、RhはCo3+などのMイオン
と価数及びイオン半径が同等であるため非常に固
溶しやすく、またPt4+は600℃近傍でPtに解離す
るため、ほとんど固溶しない状態で存在する。従
つて、Rh,Ptとも前記のPdのような作用を呈さ
ない。 本発明において、パラジウムのうちペロブスカ
イト構造の中に置換固溶する量を10〜50%とした
のは、高温使用条件下において、PdとPdn+の混
在状態量をPd>Pdn+とするためである。担持さ
れたパラジウム(Pd)が固溶したパラジウム
(Pdn+)より多いと触媒活性が向上すると考えら
れる。 本発明の触媒を製造する方法としては、以下の
ような例がある。 前記欠陥ペロブスカイト複合酸化物の各々の硝
酸塩を所定の化学量論比で混合し、その0.1mo
/の水溶液を作り、この水溶液に炭酸アンモ
ニウムとアンモニア水の混合水溶液をPHが9〜10
になるまで滴下し、共沈物を作る。その後この沈
澱物を凍結乾燥させた後、Pd含有量の10〜50%
に相当する硝酸パラジウムを含浸させ、110℃,
12hr大気中で乾燥し、その後800℃、5〜10hr大
気中で焼成することによりPdが固溶した単一相
の欠陥ペロブスカイト複合酸化物が得られる。こ
の粉末は粒径が1μm以下と非常に細かく、10m2
g以上の比表面積を有するものである。更に、こ
の粉末に残部の硝酸パラジウム水溶液を含浸担持
し、600℃、3hr大気中で焼成することにより本発
明の触媒が得られる。 すなわち、欠陥ペロブスカイト複合酸化物を製
造する際に、その原料中にパラジウムを添加する
ことによつて、上記複合酸化物中にパラジウムを
固溶させることができ、更にこれに通常の担持方
法によりパラジウムを担持することにより上記複
合酸化物にパラジウムを担持させることができ
る。 〔発明の効果〕 本発明の触媒は、排ガス中のCO,HC及び
NOxの浄化活性に優れたものである。また従来
パラジウム触媒の欠点とされていたA/F(空燃
比)変動条件下におけるリツチ雰囲気でのNOx
浄化率の低下がない。 また、本発明の触媒は、900℃以上で長時間使
用しても比表面積の低下あるいは浄化活性の低下
がなく、高温耐久性に優れたものである。 更に、本発明の触媒は、使用中にアンモニアの
生成が抑制されるので、触媒容器への高温アルカ
リ腐食がない。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 1 まず、炭酸アンモニウム9.12gを100c.c.の蒸留
水に溶解し、更にこの水溶液に38c.c.のアンモニア
水を加えて共沈中和剤を用意した。次に、硝酸ラ
ンタン0.04mol(17.32g)、硝酸ストロンチウム
0.01mol(2.12g)及び硝酸コバルト0.05mol(20.2
g)を1の蒸留水に溶解し、この水溶液に上記
共沈中和剤を滴下し、最終PHを9.0に調整して共
沈物を得た。この共沈物を一昼夜熟成し、その後
ろ紙上に吸収ろ過したものを凍結乾燥して各成分
(ランタン、ストロンチウム、コバルト)の水酸
化物を得た。これにパラジウム含有量の30%に相
当する硝酸パラジウム水溶液(Pdにして0.054wt
%)を含浸させ、110℃、12hr大気中で乾燥させ、
更に800℃、5hr大気中で焼成した。これにより、
パラジウムが固溶したLa0.8Sr0.2(Co,Pd)O3
ペロブスカイト構造の複合酸化物の単一相を得
た。 その後、この複合酸化物にパラジウム含有量の
70%に相当する硝酸パラジウム水溶液(Pdにし
て0.126wt%)を含浸させ、110℃、12hr大気中で
乾燥させ、更に600℃,3hr大気中で焼成した。こ
れにより0.054wt%のパラジウムをペロブスカイ
ト構造に固溶させ、0.126wt%のパラジウムを
PdO微粒子として担持させた触媒(試料No.1)を
得た。 実施例 2 Pdの含有量(固溶したPdと担持されたPdの合
計量)を0、0.0063、0.0125、0.0375、
0.0630.12530.185wt%とした以外は、実施例1と
同様にしてPdを含有させた触媒(それぞれ試料
No.C1、2〜7)を調製した。 実施例 3 実施例1における硝酸コバルトの代りに硝酸ニ
ツケル、硝酸鉄、または硝酸クロムを用い、その
他は実施例1と同様にして第1表に示す試料No.8
〜10の触媒を調製した。 実施例 4 実施例1における共沈中和剤としてアンモニア
水と炭酸アンモニウムに過酸化水素を加えたもの
を使用し、更に硝酸コバルトの代りに硝酸マンガ
ンを使用し、その他は実施例1と同様にして第1
表に示す試料No.11の触媒を調製した。 比較例 1 実施例1と同様にして共沈物を調整し、その後
該共沈物に硝酸パラジウム水溶液を含浸させるこ
となく、110℃,12hr大気中で乾燥させ、更に800
℃、5hr大気中で焼成成した。これによりPdが固
溶していないLa0.8Sr0.2CoO3の欠陥ペロブスカイ
ト複合酸化物を形成した。 その後、この複合酸化物に、Pdにして含有量
が0.18wt%に相当する硝酸パラジウム水溶液を含
浸させ、110℃、12hr大気中で乾燥させ、更に600
℃、3hr大気中で焼成した。これにより、すべて
のパラジウムがPdOの状態で担持された触媒(試
料No.C2)を調製した。 比較例 2 実施例1と同様にして共沈物を調製し、凍結乾
燥して水酸化物を調製した。その後この水酸化物
にPdの含有量が0.18wt%に相当する硝酸パラジ
ウム水溶液を含浸させ、110℃、12hr大気中で乾
燥させ、更に800℃、5hr大気中で焼成した。これ
により、すべてのPdが固溶した触媒(試料No.C3)
を調製した。 比較例 3 実施例1における硝酸パラジウムに代えて硝酸
ロジウムまたは塩化白金酸を使用し、その他は、
実施例1と同様にして第1表に示す試料No.C4、
C5の触媒を調製した。なお、試料No.C4、C5で
は、含有金属(Rh,Pt)の含有状態は不明であ
つた。 比較例 4 比較例1と同様にしてLa0.8Sr0.2CoO3を調製し
た。その後、これに、La0.8Sr0.2CoO3と酸化セリ
ウムの重量比が1:1となるように硝酸セリウム
水溶液を含浸担持させ、110℃、12hr大気中で乾
燥し、更に600℃、3hr大気中で焼成した。これに
より、酸化セリウム(CeO2)とLa0.8Sr0.2CoO3
欠陥ペロブスカイト複合酸化物との2相混合物を
形成した。 その後、この複合酸化物に、Pdにして含有量
が0.18wt%に相当する硝酸パラジウム水溶液を含
浸させ、110℃、12hr大気中で乾燥し、更に600
℃、3hr大気中で焼成した。これにより、上記2
相混合物にPdが担持された触媒(試料No.C3)を
調製した。 以上の実施例1ないし3及び比較例1ないし3
において調製した触媒を第1表に示す。なお、実
用化されている自動車用三元触媒であるPt−
Rh/アルミナ触媒(Pt−Rhの含有量0.2wt%)
を試料No.C7、またはPd/アルミナ触媒(Pdの含
有量0.2wt%)を試料No.C8として示す。なお、試
料No.C7、C8とも含有金属の含有状態は不明であ
つた。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst comprising palladium contained in a defective perovskite composite oxide. [Prior art] Three types of technology that can simultaneously purify hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitride oxides (NO x ), which are harmful substances contained in exhaust gas emitted from internal combustion engines such as automobiles. As a base catalyst, a noble metal supported on an alumina carrier has been put into practical use. The noble metal that is the catalyst component is platinum (Pt).
Combinations of rhodium (Rh), palladium (Pd)-rhodium (Rh), platinum-palladium-rhodium, etc. are used. However, in any of the catalysts, Rh, which is a rare and expensive resource, is required to reduce NO x . Further, although the three-way catalyst has high activity, there is a problem that if it is used for a long time at a high temperature of 900° C. or higher, it deteriorates due to sintering of the noble metal and a decrease in the specific surface area of the alumina support. On the other hand, composite oxides with a perovskite structure made of a combination of rare earth elements and transition metals have excellent thermal stability, and have therefore been viewed as promising as catalysts for purifying automobile exhaust gas, and research has been progressing. Among them, La 1-x Sr x CoO 3 has become comparable to Pt catalysts in terms of HC and CO oxidation activity, but it has the drawback of very low NO x purification ability. It is not yet practical as a catalyst for automobiles. Therefore, as a measure to improve the NO x purification ability of complex oxides with a perovskite structure,
It is known that a noble metal is dissolved in a composite oxide having a perovskite structure, or an oxide of a rare earth element such as cerium oxide is added to support the noble metal (for example, JP-A No. 1989-1999-1).
No. 83295, JP-A-50-78567, JP-A-58-156349
No. 162948 (Japanese Patent Publication No. 162948). However, in the case of forming a support in the former precious metal, the perovskite composite oxide itself is fired at a high temperature of nearly 1000°C when the noble metal ion is substituted into the B site of the perovskite structure with the general formula ABO 3 to form a solid solution. The activity decreases as the specific surface area of the compound decreases. Furthermore, in order to obtain a high NO x purification ability, it is necessary to use easily volatile ruthenium (Ru) or expensive Rh. In addition, when supporting the latter rare earth element oxide and noble metal, the addition of the rare earth element makes it difficult for the transition metal ions at the B site that constitute the perovskite to be reduced in a reducing atmosphere, and there is a risk that it will not exhibit high activity. There is. As described above, conventional exhaust gas purifying catalysts have problems in terms of the required high activity and high temperature durability. In view of the above-mentioned problems, the present inventors focused on the combination of a complex oxide having a perovskite structure and a noble metal, and as a result of various studies, they arrived at the present invention. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst with excellent activity and heat resistance. [Structure of the Invention] The exhaust gas purifying catalyst of the present invention is a catalyst in which palladium is contained in a defective perovskite composite oxide having a specific surface area of 10 m 2 /g or more, and 10 to 50% of the palladium is defective. It is characterized in that palladium is dissolved as a solid solution in the perovskite composite oxide, and the remaining palladium is supported in the defective perovskite composite oxide in the form of PdO or Pd. In the present invention, the defective perovskite composite oxide functions as a carrier and a catalyst component, and is represented by the general formula [A 1-x Ax′]BO 2 . More specifically, La 1-x Sr x MO 3 (0.1<x<
0.3, M can be one or more of transition metals such as Co, Ni, Mn, Fe, and Cr). Perovskite composite oxide compositions that combine rare earth elements and transition metals have high activity, and when Sr is further added to this, oxygen vacancies are created, resulting in high activity. Note that among the above elements M, Co, Ni, and Mn are preferable because they are easily reduced. Furthermore, as the value of x approaches 0.2, the specific surface area tends to increase. Further, the specific surface area of the defective perovskite composite oxide needs to be 10 m 2 /g or more. this is,
This is to improve the oxidation activity of CO and HC and to support palladium. Palladium contained in the defective perovskite composite oxide acts as a catalyst component, and its content is 0.06 to 0.185% by weight (hereinafter referred to as wt) based on the defective perovskite composite oxide.
%) is desirable. 0.06wt
If it is less than 0.185wt%, the NO x purification ability is low, and if it exceeds 0.185wt%, the activity cannot be improved commensurate with the content. The most important thing in the present invention is the state of inclusion of palladium in the defective perovskite composite oxide. That is, 10 to 50% of palladium is substituted as a solid solution in the perovskite structure, and the remaining palladium is supported on the defective perovskite composite oxide in the form of PdO or Pd. This state of palladium content provides the excellent effects of the present invention in terms of activity and heat resistance. Note that the supported palladium is considered to be supported in a highly dispersed manner because the defective perovskite composite oxide has a large specific surface area. The action of palladium in this catalyst is not necessarily clear, but it is thought that the following phenomenon occurs. Defect perovskite composite oxide La 1-x Sr x MO 3
Taking the case where M is Co as an example, the defective perovskite composite oxide is La3+ 1-xSr2+ x
Co 3+ O 3- 〓 (〓 is the amount of oxygen vacancies), and by dissolving divalent Pd (Pd is stable in its divalent state) in this trivalent Co site, the following formula [a ], the amount of oxygen vacancies or Co 4+ produced increases. [La 1-x Sr x ] [Co 3+ , Co 4+ , Pd 3+ ]
O 3- 〓′(〓′>〓) [a] Therefore, active oxygen is easily generated,
Activity improves. On the other hand, in order to improve NO x purification activity, it is important that Pd 2+ in solid solution coexist with Pd existing alone. The order of NO x purification activity is (mixed state of fixed Pd and single Pd) > (state of single Pd) > (state of solid solution)
Pd state), and as in the present invention, solid solution Pd
When Pd is mixed with Pd alone, a significant improvement in activity can be obtained (see Examples). Note that although PdO is easily reduced to Pd in a reducing atmosphere, Pd 2+ dissolved in solid solution is difficult to reduce, and the activity can be improved by coexisting Pd and Pd n+ . In addition, at high temperatures around 900°C, sintering of Pd is suppressed due to the precipitation and re-solid solution phenomenon of Pd dissolved in solid solution in an atmosphere of repeated oxidation and reduction.
High temperature durability is improved. Furthermore, regarding the effects of the defective perovskite composite oxide and noble metals, only palladium improves NOx purification activity due to a significant synergistic effect, while Rh and Pt have low activity. This is because Pd is divalent, Rh is trivalent, and Pt is quadrivalent and stable, and Rh has the same valence and ionic radius as M ions such as Co 3+ , so it is very easy to form a solid solution. Since Pt 4+ dissociates into Pt at around 600°C, it exists in a state with almost no solid solution. Therefore, neither Rh nor Pt exhibits the same effect as Pd described above. In the present invention, the amount of palladium substituted as a solid solution in the perovskite structure is set to 10 to 50% in order to maintain the mixed state amount of Pd and Pd n+ as Pd>Pd n+ under high-temperature usage conditions. be. It is considered that the catalytic activity is improved when the amount of supported palladium (Pd) is greater than the solid solution palladium (Pd n+ ). Examples of methods for producing the catalyst of the present invention include the following. The nitrates of each of the defective perovskite composite oxides were mixed in a predetermined stoichiometric ratio, and 0.1 mo.
Make an aqueous solution of
to form a coprecipitate. After this precipitate is then freeze-dried, 10-50% of the Pd content is
Impregnated with palladium nitrate equivalent to 110℃,
By drying in the atmosphere for 12 hours and then firing in the atmosphere at 800° C. for 5 to 10 hours, a single-phase defective perovskite composite oxide containing Pd as a solid solution is obtained. This powder is extremely fine with a particle size of less than 1μm, and has a particle size of 10m 2 /
It has a specific surface area of g or more. Furthermore, the catalyst of the present invention is obtained by impregnating and supporting this powder with the remaining palladium nitrate aqueous solution and calcining it in the atmosphere at 600° C. for 3 hours. That is, when producing a defective perovskite composite oxide, by adding palladium to the raw material, it is possible to make palladium a solid solution in the composite oxide, and furthermore, palladium can be added to this by a normal supporting method. Palladium can be supported on the above composite oxide by supporting palladium. [Effect of the invention] The catalyst of the present invention reduces CO, HC and
It has excellent NO x purification activity. In addition, NO
There is no decrease in purification rate. Further, the catalyst of the present invention does not decrease in specific surface area or purification activity even when used for a long time at 900° C. or higher, and has excellent high-temperature durability. Furthermore, since the catalyst of the present invention suppresses the production of ammonia during use, there is no high-temperature alkali corrosion to the catalyst container. [Examples] Examples of the present invention will be described below. Example 1 First, 9.12 g of ammonium carbonate was dissolved in 100 c.c. of distilled water, and 38 c.c. of aqueous ammonia was further added to this aqueous solution to prepare a coprecipitation neutralizer. Next, 0.04 mol (17.32 g) of lanthanum nitrate, strontium nitrate
0.01mol (2.12g) and cobalt nitrate 0.05mol (20.2
g) was dissolved in distilled water of step 1, and the coprecipitation neutralizer was added dropwise to this aqueous solution to adjust the final pH to 9.0 to obtain a coprecipitate. This coprecipitate was aged for a day and night, then absorbed and filtered on paper and freeze-dried to obtain hydroxides of each component (lanthanum, strontium, cobalt). Add to this an aqueous palladium nitrate solution (0.054wt Pd) equivalent to 30% of the palladium content.
%) and dried in air at 110℃ for 12hr.
It was further fired in the air at 800°C for 5 hours. This results in
A single-phase composite oxide with a perovskite structure of La 0.8 Sr 0.2 (Co, Pd) O 3 containing palladium in solid solution was obtained. Then, the palladium content is added to this composite oxide.
It was impregnated with an aqueous solution of palladium nitrate equivalent to 70% (0.126 wt% as Pd), dried in the air at 110°C for 12 hours, and then fired in the air at 600°C for 3 hours. As a result, 0.054wt% of palladium is dissolved in the perovskite structure, and 0.126wt% of palladium is dissolved in the perovskite structure.
A catalyst (sample No. 1) supported as PdO fine particles was obtained. Example 2 Pd content (total amount of solid-dissolved Pd and supported Pd) was set to 0, 0.0063, 0.0125, 0.0375,
Catalyst containing Pd (each sample
No. C1, 2 to 7) were prepared. Example 3 Sample No. 8 shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that nickel nitrate, iron nitrate, or chromium nitrate was used instead of cobalt nitrate in Example 1.
~10 catalysts were prepared. Example 4 A mixture of ammonia water and ammonium carbonate with hydrogen peroxide added thereto was used as the coprecipitation neutralizing agent in Example 1, and manganese nitrate was used in place of cobalt nitrate, but the rest was the same as in Example 1. First
A catalyst of sample No. 11 shown in the table was prepared. Comparative Example 1 A coprecipitate was prepared in the same manner as in Example 1, and then dried in the atmosphere at 110°C for 12 hours without impregnating the coprecipitate with an aqueous palladium nitrate solution.
It was fired in the atmosphere at ℃ for 5 hours. As a result, a defective perovskite composite oxide of La 0.8 Sr 0.2 CoO 3 in which Pd was not dissolved was formed. After that, this composite oxide was impregnated with an aqueous palladium nitrate solution having a Pd content of 0.18 wt%, dried in the air at 110°C for 12 hours, and then dried for 600 hrs.
℃, 3 hours in the atmosphere. As a result, a catalyst (sample No. C2) in which all palladium was supported in the form of PdO was prepared. Comparative Example 2 A coprecipitate was prepared in the same manner as in Example 1, and lyophilized to prepare a hydroxide. Thereafter, this hydroxide was impregnated with an aqueous palladium nitrate solution having a Pd content of 0.18 wt%, dried in the air at 110°C for 12 hours, and further calcined in the air at 800°C for 5 hours. As a result, all of the Pd was dissolved in the catalyst (sample No. C3).
was prepared. Comparative Example 3 Rhodium nitrate or chloroplatinic acid was used in place of palladium nitrate in Example 1, and the others were as follows:
Sample No. C4 shown in Table 1 in the same manner as Example 1,
A C5 catalyst was prepared. In addition, in sample Nos. C4 and C5, the content state of the contained metals (Rh, Pt) was unknown. Comparative Example 4 La 0.8 Sr 0.2 CoO 3 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. Thereafter, this was impregnated with an aqueous solution of cerium nitrate so that the weight ratio of La 0.8 Sr 0.2 CoO 3 and cerium oxide was 1:1, dried in the air at 110°C for 12 hours, and further dried in the air at 600°C for 3 hours. It was fired in As a result, a two-phase mixture of cerium oxide (CeO 2 ) and a defective perovskite composite oxide of La 0.8 Sr 0.2 CoO 3 was formed. After that, this composite oxide was impregnated with a palladium nitrate aqueous solution having a Pd content of 0.18 wt%, dried in the atmosphere at 110°C for 12 hours, and then dried for 600 hrs.
℃, 3 hours in the atmosphere. As a result, the above 2
A catalyst (sample No. C3) in which Pd was supported on the phase mixture was prepared. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 above
Table 1 shows the catalysts prepared in . In addition, Pt-
Rh/Alumina catalyst (Pt-Rh content 0.2wt%)
is shown as sample No.C7, or Pd/alumina catalyst (Pd content 0.2wt%) is shown as sample No.C8. In addition, the state of the contained metals in both sample Nos. C7 and C8 was unknown.

【表】 (試験例1:浄化活性) 上記第1表の触媒について、未処理の状態及び
自動車排気モデルガス(当量点組成)雰囲気中で
900℃、5hr電気炉耐久試験後の状態について以下
のように触媒活性を測定した。 触媒活性の測定は、第2表に示すような組成の
ガスを空間速度(SV)30000hr-1で触媒を充填し
た触媒層に導入して昇温特性及び空燃比(A/
F)特性を測定することにより行なつた。
[Table] (Test Example 1: Purification activity) Regarding the catalysts shown in Table 1 above, in the untreated state and in the atmosphere of automobile exhaust model gas (equivalence point composition)
Catalytic activity was measured as follows after the 900°C, 5-hour electric furnace durability test. To measure the catalytic activity, a gas having the composition shown in Table 2 is introduced into a catalyst bed filled with a catalyst at a space velocity (SV) of 30,000 hr -1 , and the temperature rise characteristics and air-fuel ratio (A/
F) By measuring the characteristics.

【表】 上記昇温特性の昇温は、、A/Fの当量点組成
(A/F=14.6、これを下記式〔b〕において化
学当量比S=1.0とする)雰囲気化で導入ガス温
度を一定速度を昇温させ、NO、C3H6及びCOの
浄化率を連続的に求めた。 S=〔NO〕+2〔O2〕/〔CO〕+〔H2〕+9・〔C3H6
〕〔b〕 (上記式中〔 〕は触媒層から流出されたガス中
の組成割合を示す。) また上記A/F特性性の測定は、触媒層温度を
400℃一定にし、第2表に示すガス組成のO2量を
変動させて、雰囲気をリツチからリーンに変化さ
せた時のNO,CO及びC3H6の浄化率を求めた。 上記試験の結果を第3表に示すような形で第1
図ないし第12図に示す。
[Table] The temperature rise of the above temperature rise characteristic is determined by the temperature of the introduced gas at the equivalent point composition of A/F (A/F = 14.6, which is assumed to be the chemical equivalent ratio S = 1.0 in the following formula [b]). was heated at a constant rate, and the purification rates of NO, C 3 H 6 and CO were continuously determined. S = [NO] + 2 [O 2 ] / [CO] + [H 2 ] + 9・[C 3 H 6
] [b] (In the above formula, [ ] indicates the composition ratio in the gas flowing out from the catalyst layer.) In addition, the measurement of the A/F characteristics described above is performed by changing the catalyst layer temperature.
The purification rates of NO, CO, and C 3 H 6 were determined when the atmosphere was changed from rich to lean by keeping the temperature constant at 400°C and varying the amount of O 2 in the gas composition shown in Table 2. The results of the above tests are summarized in the form shown in Table 3.
This is shown in Figures 1 to 12.

【表】 第1図より、NO浄化能に関しては、本実施例
の触媒試料No.1が比較例の触媒試料No.C2、C3、
C6、C7より優れていることがわかる。 第2図より、耐久試験後においてもNO浄化能
に関して、本実施例の触媒試料No.1が比較例の触
媒試料No.C6、C7より優れていることがわかる。 第3図及び第4図より、COとC3H6の浄化能に
関して本実施例の触媒試料No.1は、比較例の触媒
試料No.C6、C7より優れていることがわかる。 第5図及び第6図より、耐久試験後においても
COとC3H6の浄化能に関して本実施例の触媒試料
No.1は、比較例の触媒試料No.C6、C7より優れて
いることがわかる。 第7図より、本実施例の触媒試料No.2、3、
4、5、6、7は、NO浄化能に関して比較例の
触媒試料No.C1より優れていることがわかる。更
に、試料No.5、6、7のPdの含有量が0.06〜
0.185wt%の範囲のものがより優れたNO浄化能
を有することがわかる。 第8図より、本実施例の触媒試料No.1、8、
9、10、11は優れたNO浄化能を有しており、特
に〔A1-xAx′〕BO3のBサイト金属としてCO,
Ni,Mnのものがより優れたNO浄化能を有する
ことがわかる。 第9図より、Pdを含有させた触媒試料No.1は、
RhあるいはPtを含有させた触媒試料No.C4、C5よ
り優れたNO浄化能を有することがわかる。 第10図ないし第12図より、本実施例の触媒
試料No.1は、Pt−Rh/アルミナ触媒(No.C7)と
同様な浄化能を有し、またPd/アルミナ触媒
(No.C8)よりリツチ領域でのNO浄化能が高いこ
とがわかる。 (試験例2:アンモニア生成量) 第1表に示す試料No.1、No.C7、No.C8の3種類
の触媒について、未処理状態のまま、試験例1と
同様な状態でA/F特性の測定を行ない、副生す
るアンモニア(NH3)の生成量を求めた。その
結果を第13図に示す。なお図中のNH3生成量
は、導入したNO量に対するNH3の生成量の割合
(%)を示している。 第13図より本実施例の触媒試料No.1は、比較
例の触媒試料No.C7、C8よりNH3の生成量が少な
いことがわかる。 〔試験例3:比表面積) 欠陥ペロブスカイト複合酸化物La1-xSrxCoO3
のSr添加量xを0.02、0.5と変えて、実施例1と
同様にしてPdを担持した触媒を調製し、該触媒
の比表面積をBET法で測定した。その結果を第
14図に示す。 第14図よりSr添加量xが0.2に近づくほど、
触媒の比表面積が増加することがわかる。
[Table] From Figure 1, regarding the NO purification ability, catalyst sample No. 1 of this example is compared to catalyst samples No. C2 and C3 of the comparative example,
It can be seen that it is superior to C6 and C7. From FIG. 2, it can be seen that even after the durability test, catalyst sample No. 1 of this example is superior to catalyst samples No. C6 and C7 of the comparative example in terms of NO purification ability. From FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that catalyst sample No. 1 of this example is superior to catalyst samples No. C6 and C7 of the comparative example in terms of CO and C 3 H 6 purifying ability. From Figures 5 and 6, even after the durability test
Catalyst sample of this example regarding CO and C 3 H 6 purification ability
It can be seen that No. 1 is superior to catalyst samples No. C6 and C7 of the comparative example. From FIG. 7, catalyst samples No. 2, 3, and
It can be seen that samples Nos. 4, 5, 6, and 7 are superior to the comparative catalyst sample No. C1 in terms of NO purification ability. Furthermore, the Pd content of samples No. 5, 6, and 7 is 0.06~
It can be seen that those in the range of 0.185wt% have better NO purification ability. From FIG. 8, catalyst samples No. 1, 8, and
Nos. 9, 10, and 11 have excellent NO purification ability, especially CO, as the B site metal of [A 1-x A x ′]BO 3 .
It can be seen that Ni and Mn have better NO purification ability. From Figure 9, catalyst sample No. 1 containing Pd is
It can be seen that the NO purification ability is superior to that of catalyst samples No. C4 and C5 containing Rh or Pt. From Figures 10 to 12, catalyst sample No. 1 of this example has the same purification ability as the Pt-Rh/alumina catalyst (No. C7), and the Pd/alumina catalyst (No. C8). It can be seen that the NO purification ability is higher in the rich region. (Test Example 2: Ammonia Production Amount) Three types of catalysts, Sample No. 1, No. C7, and No. C8 shown in Table 1, were A/F in the same condition as Test Example 1 without being treated. The characteristics were measured and the amount of by-product ammonia (NH 3 ) produced was determined. The results are shown in FIG. Note that the amount of NH 3 produced in the figure indicates the ratio (%) of the amount of NH 3 produced to the amount of NO introduced. From FIG. 13, it can be seen that the catalyst sample No. 1 of this example produced less NH 3 than the catalyst samples No. C7 and C8 of the comparative example. [Test Example 3: Specific surface area] Defected perovskite composite oxide La 1-x Sr x CoO 3
A catalyst supporting Pd was prepared in the same manner as in Example 1 by changing the Sr addition amount x to 0.02 and 0.5, and the specific surface area of the catalyst was measured by the BET method. The results are shown in FIG. From Figure 14, as the Sr addition amount x approaches 0.2,
It can be seen that the specific surface area of the catalyst increases.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第9図は実施例における触媒の昇
温特性試験の浄化率曲線を示す線図、第10図な
いし第12図は実施例における触媒のA/F特性
試験の浄化率曲線を示す線図、第13図は実施例
における触媒のアンモニア生成量を示す線図、第
14図は実施例における触媒のLa1-xSrxCoO3
Sr添加量に対する触媒の比表面積の変化を示す
線図である。
Figures 1 to 9 are diagrams showing the purification rate curves of the temperature increase characteristic test of the catalyst in the example, and Figures 10 to 12 are diagrams showing the purification rate curve of the A/F characteristic test of the catalyst in the example. 13 is a diagram showing the ammonia production amount of the catalyst in the example, and FIG. 14 is a diagram showing the amount of La 1-x Sr x CoO 3 of the catalyst in the example.
FIG. 3 is a diagram showing changes in the specific surface area of the catalyst with respect to the amount of Sr added.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 10m2/g以上の比表面積を有する欠陥ペロブ
スカイト複合酸化物中にパラジウムが含有されて
なる触媒であり、上記パラジウムの10〜50%が欠
陥ペロブスカイト複合酸化物中に固溶し、残部の
パラジウムがPdOあるいはPdの状態で欠陥ペロ
ブスカイト複合酸化物中に担持されてなることを
特徴とする排ガス浄化用触媒。
It is a catalyst in which palladium is contained in a defective perovskite composite oxide having a specific surface area of 1 10 m 2 /g or more, and 10 to 50% of the palladium is dissolved in the defective perovskite composite oxide, and the remaining palladium An exhaust gas purifying catalyst characterized in that PdO or Pd is supported in a defective perovskite composite oxide.
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