排気ガス浄化用触媒
【課題】ＮＯｘ浄化性能が高い排気ガス浄化用触媒を提供する。
【解決手段】ハニカム担体のセル壁１の上に上層２と下層３とを有する触媒層が形成されている。上層２及び下層３の各々はＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属を含有する。上層２及び下層３の少なくとも一方は、ＺｒイオンとＷイオンとを含むＺｒＷ複合酸化物を含有し、該ＺｒＷ複合酸化物に上記触媒金属が担持されている。
【解決手段】ハニカム担体のセル壁１の上に上層２と下層３とを有する触媒層が形成されている。上層２及び下層３の各々はＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属を含有する。上層２及び下層３の少なくとも一方は、ＺｒイオンとＷイオンとを含むＺｒＷ複合酸化物を含有し、該ＺｒＷ複合酸化物に上記触媒金属が担持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンや希薄燃焼式ガソリンエンジンから排出される排気ガス中には、比較的多くのＮＯｘ（窒素酸化物）が含まれている。このＮＯｘを浄化するために、排気ガスの空燃比がリーンである雰囲気においてＮＯｘを吸蔵し、リッチ（理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチ）雰囲気になったときに吸蔵していたＮＯｘを放出し、排気ガス中のＨＣ（炭化水素）等の還元剤成分によって還元浄化するようにした、所謂リーンＮＯｘトラップ触媒が利用されている。
【０００３】
上記リーンＮＯｘトラップ触媒は、一般には、Ｐｔ、Ｒｈ等の触媒金属と、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属よりなるＮＯｘ吸蔵材と、上記触媒金属を担持するアルミナとを組み合わせて、さらにはＣｅ含有酸化物よりなる酸素吸蔵材も組み合わせて構成されていることが多い。
【０００４】
例えば特許文献１には、ＮＯｘ浄化触媒（リーンＮＯｘトラップ触媒）を、Ｐｔ等の触媒金属と、アルカリ土類金属等のＮＯｘ吸蔵材と、アルミナとを組み合わせて構成することが記載されている。また、同文献には、ＮＯｘ浄化触媒よりも排気ガス流れの上流側に水素富化手段を設けること、その水素富化手段として、一般式［Ｙ］ｄＺｒｅＯｆで表される固体酸性ジルコニウム酸化物を含有する触媒を採用することが記載されている（式中のＹはＴｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｎから成る群より選ばれた少なくとも１種の元素、ｄ及びｅは各元素の原子比率、ｆはＹ及びＺｒの原子価を満足するのに必要な酸素原子数を示し、ｄ＝０．０１〜０．５、ｅ＝０．５〜０．９９、ｄ＋ｅ＝１を満たす。）。
【０００５】
ここに、上記水素富化手段は、水素が富化された燃焼ガスや排気ガスをＮＯｘ浄化触媒に供給するものであり、上記固体酸性ジルコニウム酸化物は、水素の消費を抑制し、水素生成触媒、特にＰｔと併用することにより、Ｈ２成分比率が高くなった組成ガスを効率良くＮＯｘ浄化触媒に供給することができる、とされている。
【０００６】
また、特許文献２には、リーンバーンエンジンのＮＯｘの浄化に、Ｗが０．２〜５．０ｍｏｌ％、Ｃｕが０．２〜５．０ｍｏｌ％、Ｚｒが９０〜９９．６ｍｏｌ％含まれる複合酸化物触媒を用いること、この触媒により、炭化水素の分解をうまく進行させてＮＯｘの分解を図ることが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１３２３５６号公報
【特許文献２】特開平７−２０４５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の如く、酸素過剰雰囲気でのＮＯｘの浄化に、ＺｒとＷ（タングステン）とを含む複合酸化物を用いることは知られているが、その複合酸化物は、要するに炭化水素を完全に燃焼させるのではなく適度に分解して、ＮＯｘの還元剤となる水素を多く含む還元剤を生成するために使用されていると認められる。しかし、これは、ＺｒとＷとを含む複合酸化物を還元剤供給源としているに過ぎない。
【０００８】
すなわち、本発明は、ＺｒとＷとを含む複合酸化物を、ＮＯｘ吸蔵材や触媒金属の助剤として用い、ＮＯｘ吸蔵材へのＮＯｘの吸蔵促進、或いはＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの還元促進を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層の少なくとも二層を備えた触媒層が形成されている排気ガス浄化用触媒であって、
上記上層及び下層のうちの少なくとも一つの層は、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する層状触媒のコンセプトは、リーン雰囲気では主として下層のＮＯｘ吸蔵材にＮＯｘを吸蔵させ、リッチ雰囲気になったときにＮＯｘ吸蔵材から脱離するＮＯｘを上層の触媒金属によって確実に還元浄化するというものである。もちろん、上層のＮＯｘ吸蔵材もＮＯｘを吸蔵し、下層の触媒金属もＮＯｘを還元浄化する。
【００１１】
本発明者の研究によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物は、ＮＯｘ吸蔵材との関係では、リーン雰囲気において排気ガス中のＮＯｘの吸蔵を促進する助剤として働き、触媒金属との関係では、リッチ雰囲気においてＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの還元を促進する助剤として働く。
【００１２】
従って、本発明に係る触媒構成によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物によって、ＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘ吸蔵の促進、ないしは触媒金属によるＮＯｘ還元の促進を図ることができ、特に当該複合酸化物を下層に配置するときはＮＯｘ吸蔵の促進に、上層に配置するときはＮＯｘの還元の促進に有利になる。
【００１３】
また、本発明者の研究によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物は、上記ＮＯｘの吸蔵促進に適する組成比と、ＮＯｘの還元促進に適する組成比とが異なることが判明している。すなわち、当該複合酸化物のＺｒイオン及びＷイオンの含有量を各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算したとき、該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下であるときは、ＮＯｘ吸蔵促進の効果が高くなり、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多いときは、ＮＯｘ還元促進の効果が高くなる。
【００１４】
従って、上記層状構成の触媒においては、上層に上記複合酸化物を配置するときは、リッチ雰囲気でＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの触媒金属による還元を促進すべく、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物を採用することが好ましい。そのＷＯ３量の割合の上限は１２質量％程度とすればよい。下層に上記複合酸化物を配置するときは、リーン雰囲気でＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘの吸蔵を促進すべく、上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物を採用することが好ましい。そのＷＯ３量の割合の下限は１質量％程度とすればよい。
【００１５】
もちろん、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物と上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物とを、上層に混合して配置することができ、或いは下層に混合して配置することができる。
【００１６】
好ましいのは、上層が、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物を含有し、下層が、上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物を含有することである。
【００１７】
また、好ましいのは、下層が、ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物を含有することである。この複合酸化物は、低温でＮＯｘを吸着する働きがあり、未浄化ＮＯｘの排出を抑制する上で有利になる。また、この複合酸化物は、酸素吸蔵放出能を有し、且つ雰囲気がリーンからリッチに変化するときに酸素を速やかに放出することから、触媒低温時において、その放出する酸素によって排気ガス中のＨＣやＣＯの一部が酸化され、その酸化反応熱によって触媒のＮＯｘ浄化活性が高まることになる。
【００１８】
ここに、上記ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物が、他の酸素吸蔵材からみて特異的である点は、上述の如く酸素放出速度は速いが、酸素放出量自体はそれほど多くないことにある。
【００１９】
すなわち、排気ガス中のＨＣやＣＯはＮＯｘの還元剤になるところ、酸素吸蔵材の酸素放出量が多いと、その放出する酸素により還元剤であるＨＣやＣＯが酸化消費されてしまい、ＮＯｘの還元浄化に不利になる。この点、上記複合酸化物は、酸素放出速度が速いにも拘わらず、酸素放出量自体はそれほど多くないから、触媒の活性促進のために、触媒に比較的多量に配合しても、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＣＯが過度に消費されない。
【００２０】
従って、上記ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物によれば、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＣＯが過剰に浪費されることを避けながら、その速やかな酸素放出能によって触媒の活性を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層のうちの少なくとも一つの層が、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されているから、該複合酸化物を触媒助剤として、ＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘ吸蔵の促進、ないしは触媒金属によるＮＯｘ還元の促進を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２３】
図１はディーゼルエンジンや希薄燃焼式ガソリンエンジンから排出される排気ガスを浄化する、特に排気ガス中のＮＯｘを浄化する排気ガス浄化用触媒の構成を示す。同図において、１はハニカム担体のセル壁であり、このセル壁の上に上層（表層）２と下層（深層）３とを有する触媒層が形成されている。ハニカム担体１はコージェライト等の耐熱性無機材料によって形成することができる。
【００２４】
上層２及び下層３の少なくとも一方は、ＺｒイオンとＷイオンとを含むＺｒＷ複合酸化物を含有し、下層３はＣｅイオン及びＰｒイオンを含むＣｅＰｒ複合酸化物を含有する。上層２及び下層３の各々はさらに活性アルミナを含有する構成とすることができる。上記ＺｒＷ複合酸化物、ＣｅＰｒ複合酸化物及び活性アルミナを、ハニカム担体１にウォッシュコートすることにより、上層２及び下層３を形成することができる。上層２及び下層３の各々はさらにＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属を含有する。
【００２５】
ＮＯｘ吸蔵材としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を採用することができ、特にＢａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属が好ましい。触媒金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ等の貴金属が好ましく、特にＰｔ及びＲｈが好ましい。ＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属は各々の溶液を上層２及び下層３に含浸させて担持することができる。また、上記ＺｒＷ複合酸化物、ＣｅＰｒ複合酸化物又は活性アルミナは、触媒金属を蒸発乾固法等によって予め担持させた状態にしてハニカム担体１にウォッシュコートすることもできる。
【００２６】
＜実施例及び比較例＞
以下、本発明の好ましい触媒の実施例を比較例と共に説明する。
【００２７】
−実施例１−
上層２は、ＺｒＷ複合酸化物に触媒金属としてのＲｈを担持したＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物を含有する。このＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物は、ＺｒＷ複合酸化物に予めＲｈを担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。下層３は、活性アルミナとＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有する。さらに、上層２及び下層３には、ＮＯｘ吸蔵材としてのＢａ及びＳｒ、並びに触媒金属としてのＰｔ及びＲｈが含浸担持されている。従って、これらＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属の少なくとも一部は、上記Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物、活性アルミナ及びＣｅＰｒ複合酸化物に担持された状態になっている。
【００２８】
ＺｒＷ複合酸化物は、金属イオンとしてはＺｒイオン及びＷイオンだけを含み、Ｚｒイオン及びＷイオンをＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算したときの、該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合（ＷＯ３／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３））は２質量％である。従って、ＺｒＷ複合酸化物は、ＺｒＯ２成分が大半を占めるから、Ｗを含有するＺｒ系複合酸化物であるということができる。
【００２９】
ＣｅＰｒ複合酸化物は、金属イオンとしてはＣｅイオン及びＰｒイオンだけを含み、Ｃｅイオン及びＰｒイオンをＣｅＯ２量及びＰｒ６Ｏ１１量に換算したときの、該ＣｅＯ２量とＰｒ６Ｏ１１量との総量に占めるＰｒ６Ｏ１１量の割合（Ｐｒ６Ｏ１１／（ＣｅＯ２＋Ｐｒ６Ｏ１１））は１０質量％である。従って、ＣｅＰｒ複合酸化物は、ＣｅＯ２成分が大半を占めるから、Ｐｒを含有するＣｅ系複合酸化物であるということができる。
【００３０】
上記各成分の担体１Ｌ当たりの担持量は、次のとおりである。
【００３１】
[上層]
Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物；５０．４ｇ／Ｌ
（ＺｒＷ複合酸化物；５０ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．４ｇ／Ｌ）
[下層]
活性アルミナ；１３５ｇ／Ｌ，ＣｅＰｒ複合酸化物；１３５ｇ／Ｌ
[含浸成分（上層及び下層の両層合わせた含浸量）]
Ｒｈ；０．１ｇ／Ｌ，Ｐｔ；０．５ｇ／Ｌ，Ｂａ；３０ｇ／Ｌ，Ｓｒ；１０ｇ／Ｌ
【００３２】
−実施例２−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を４．３質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３３】
−実施例３−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を６．５質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３４】
−実施例４−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を１２質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３５】
−実施例５−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物とＲｈ／活性アルミナとを混合して含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。
【００３６】
上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物は、実施例１と同じく、上記ＷＯ３量の割合が２質量％のＺｒＷ複合酸化物にＲｈを担持させたものである。このＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物の担持量は２５．２ｇ／Ｌ（ＺｒＷ複合酸化物；２５ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．２ｇ／Ｌ）とした。Ｒｈ／活性アルミナは、活性アルミナに予めＲｈを担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。このＲｈ／活性アルミナの担持量は２５．２ｇ／Ｌ（活性アルミナ；２５ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．２ｇ／Ｌ）とした。
【００３７】
−実施例６−
下層３が、活性アルミナに代えて、上記ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物と、ＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有するようにし、他は実施例２と同じ触媒構成にした。下層３のＺｒＷ複合酸化物担持量は１３５ｇ／Ｌであり、ＣｅＰｒ複合酸化物担持量も１３５ｇ／Ｌである。
【００３８】
−実施例７−
下層３が、活性アルミナに代えて、上記ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物と、ＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有するようにし、他は実施例４と同じ触媒構成にした。下層３のＺｒＷ複合酸化物担持量は１３５ｇ／Ｌであり、ＣｅＰｒ複合酸化物担持量も１３５ｇ／Ｌである。
【００３９】
−比較例１−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物に代えて、ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物にＲｈを担持させたＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。Ｒｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）は、ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物にＲｈを予め担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。
【００４０】
上記ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物は、ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合（ＷＯ３／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３））を２質量％とした。この混合物の担持量は５０ｇ／Ｌであり、この混合物に対するＲｈ担持量は０．４ｇ／Ｌである。
【００４１】
−比較例２−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物のＷＯ３量の割合を４．３質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４２】
−比較例３−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物のＷＯ３量の割合を６．５質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４３】
−比較例４−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物の上記ＷＯ３量の割合を１２質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４４】
−比較例５−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物に代えて、Ｒｈ／活性アルミナを含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。Ｒｈ／活性アルミナの担持量は５０．４ｇ／Ｌ（活性アルミナ；５０ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．４ｇ／Ｌ）とした。
【００４５】
＜排気ガス浄化性能の評価＞
上記実施例１〜７及び比較例１〜５の各触媒について、７５０℃の大気雰囲気に２４時間保持するエージングを行なった後、モデルガス流通反応装置及び排気ガス分析装置を用いてＮＯｘ浄化性能を調べた。まず、表１に示す前処理ガスを６００℃の温度で１０分間流し、次に、リーンのモデル排気ガス（Ａ／Ｆ＝２７．７相当）を６０秒間流し、ガス組成をリッチのモデル排気ガス（Ａ／Ｆ＝１４．３相当）に切り換えてこれを６０秒間流す、というサイクルを数回繰り返した後、ガス組成をリッチからリーンに切り換えた時点から６０秒間のリーンＮＯｘ浄化率、並びにリーンからリッチに切り換えた時点から６０秒間のリッチＮＯｘ浄化率を測定した。リーンモデル排気ガス及びリッチのモデル排気ガスの組成は表１に示すとおりであり、空間速度は２５０００／ｈとした。また、モデル排気ガスの温度は１７５℃、２００℃及び２５０℃の３通りとした。結果を表２、図２及び図３に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
図２はリーンＮＯｘ浄化率を示し、図３はリッチＮＯｘ浄化率を示す。この両図において、「Ａｌ２Ｏ３ at １７５℃」、「Ａｌ２Ｏ３ at ２００℃」及び「Ａｌ２Ｏ３ at ２５０℃」の各ラインは比較例５の１７５℃、２００℃及び２５０℃での各ＮＯｘ浄化率を示している。
【００４９】
図２に示す実施例１〜４のリーンＮＯｘ浄化率を比較例５の浄化率ラインとの関係でみると、１７５℃、２００℃及び２５０℃のいずれにおいても、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合が５質量％以下になると、特に４．３％以下になると、比較例５よりも浄化率が高くなっている。これに対して、上層２にＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を用いた比較例１〜４は、実施例と同じく、ＷＯ３量の割合が小さくなるほど浄化率が高くなる傾向は見られるものの、上記各温度のいずれにおいても、その浄化率は対応する実施例１〜４よりも低く、さらに比較例５よりも低い。
【００５０】
上記結果から、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％以下のＺｒＷ複合酸化物を配置すると、リーンＮＯｘ浄化率が高くなることがわかる。これは、当該ＺｒＷ複合酸化物がＮＯｘ吸蔵材（Ｂａ，Ｓｒ）によるＮＯｘの吸蔵を促進した結果と考えられる。この場合、ＷＯ３量の割合の下限は１質量％程度とすればよい。
【００５１】
一方、図３に示す実施例１〜４のリッチＮＯｘ浄化率を比較例５の浄化率ラインとの関係でみると、１７５℃、２００℃及び２５０℃のいずれにおいても、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合が４質量％を越えると、比較例５よりも浄化率が高くなっている。これに対して、上層２にＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を用いた比較例１〜４は、実施例と同じく、ＷＯ３量の割合が大きくなるほど浄化率が高くなる傾向は見られるものの（但し、ＷＯ３量の割合が１２％を越えても浄化率の向上は見込めない）、上記各温度のいずれにおいても、その浄化率は対応する実施例１〜４よりも低い。
【００５２】
上記結果から、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％を越えるＺｒＷ複合酸化物を配置すると、リッチＮＯｘ浄化率が高くなることがわかる。これは、当該ＺｒＷ複合酸化物が触媒金属（Ｒｈ，Ｐｔ）によるＮＯｘの還元浄化を促進した結果と考えられる。この場合、ＷＯ３量の割合の上限は１２質量％程度とすればよい。
【００５３】
次に他の実施例を表２の結果に基いて検討するに、実施例５は、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物（ＷＯ３量の割合は２質量％）量を実施例１の半量にし、残り半量をＲｈ／活性アルミナで置き換えたものである。そのリーンＮＯｘ浄化率は、実施例１よりも低くなっているが、実施例２〜４よりも高い。従って、ＷＯ３量の割合が２質量％であるＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物を上層２に配置する場合、その量が比較的少ない場合でもリーンＮＯｘ浄化率を高める効果が大きいことがわかる。
【００５４】
実施例６，７は、下層３に、活性アルミナに代えて、ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物を配置したものである。この実施例６，７のリーンＮＯｘ浄化率は対応する実施例２，４よりもそれぞれ高くなっている。先に述べたように、上層・下層二層構造の触媒の場合、下層３のＮＯｘ吸蔵性が良いことが好ましい。実施例６，７では、上記ＺｒＷ複合酸化物が下層３においてＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘの吸蔵を促進した結果、上記高いリーンＮＯｘ浄化率が得られたものと考えられる。
【００５５】
また、実施例６，７のリッチＮＯｘ浄化率は実施例２，４と同様に比較的高くなっている。これから、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％を越えるＺｒＷ複合酸化物を配置し、下層３にＷＯ３量の割合が４質量％以下のＺｒＷ複合酸化物を配置することが、リーンＮＯｘ浄化率及びリッチＮＯｘ浄化率を共に高める上で効果的であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る排気ガス浄化用触媒の断面図である。
【図２】実施例及び比較例のリーンＮＯｘ浄化率を示すグラフ図である。
【図３】実施例及び比較例のリッチＮＯｘ浄化率を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 担体
２ 上層
３ 下層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンや希薄燃焼式ガソリンエンジンから排出される排気ガス中には、比較的多くのＮＯｘ（窒素酸化物）が含まれている。このＮＯｘを浄化するために、排気ガスの空燃比がリーンである雰囲気においてＮＯｘを吸蔵し、リッチ（理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチ）雰囲気になったときに吸蔵していたＮＯｘを放出し、排気ガス中のＨＣ（炭化水素）等の還元剤成分によって還元浄化するようにした、所謂リーンＮＯｘトラップ触媒が利用されている。
【０００３】
上記リーンＮＯｘトラップ触媒は、一般には、Ｐｔ、Ｒｈ等の触媒金属と、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属よりなるＮＯｘ吸蔵材と、上記触媒金属を担持するアルミナとを組み合わせて、さらにはＣｅ含有酸化物よりなる酸素吸蔵材も組み合わせて構成されていることが多い。
【０００４】
例えば特許文献１には、ＮＯｘ浄化触媒（リーンＮＯｘトラップ触媒）を、Ｐｔ等の触媒金属と、アルカリ土類金属等のＮＯｘ吸蔵材と、アルミナとを組み合わせて構成することが記載されている。また、同文献には、ＮＯｘ浄化触媒よりも排気ガス流れの上流側に水素富化手段を設けること、その水素富化手段として、一般式［Ｙ］ｄＺｒｅＯｆで表される固体酸性ジルコニウム酸化物を含有する触媒を採用することが記載されている（式中のＹはＴｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ及びＺｎから成る群より選ばれた少なくとも１種の元素、ｄ及びｅは各元素の原子比率、ｆはＹ及びＺｒの原子価を満足するのに必要な酸素原子数を示し、ｄ＝０．０１〜０．５、ｅ＝０．５〜０．９９、ｄ＋ｅ＝１を満たす。）。
【０００５】
ここに、上記水素富化手段は、水素が富化された燃焼ガスや排気ガスをＮＯｘ浄化触媒に供給するものであり、上記固体酸性ジルコニウム酸化物は、水素の消費を抑制し、水素生成触媒、特にＰｔと併用することにより、Ｈ２成分比率が高くなった組成ガスを効率良くＮＯｘ浄化触媒に供給することができる、とされている。
【０００６】
また、特許文献２には、リーンバーンエンジンのＮＯｘの浄化に、Ｗが０．２〜５．０ｍｏｌ％、Ｃｕが０．２〜５．０ｍｏｌ％、Ｚｒが９０〜９９．６ｍｏｌ％含まれる複合酸化物触媒を用いること、この触媒により、炭化水素の分解をうまく進行させてＮＯｘの分解を図ることが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１３２３５６号公報
【特許文献２】特開平７−２０４５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の如く、酸素過剰雰囲気でのＮＯｘの浄化に、ＺｒとＷ（タングステン）とを含む複合酸化物を用いることは知られているが、その複合酸化物は、要するに炭化水素を完全に燃焼させるのではなく適度に分解して、ＮＯｘの還元剤となる水素を多く含む還元剤を生成するために使用されていると認められる。しかし、これは、ＺｒとＷとを含む複合酸化物を還元剤供給源としているに過ぎない。
【０００８】
すなわち、本発明は、ＺｒとＷとを含む複合酸化物を、ＮＯｘ吸蔵材や触媒金属の助剤として用い、ＮＯｘ吸蔵材へのＮＯｘの吸蔵促進、或いはＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの還元促進を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層の少なくとも二層を備えた触媒層が形成されている排気ガス浄化用触媒であって、
上記上層及び下層のうちの少なくとも一つの層は、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する層状触媒のコンセプトは、リーン雰囲気では主として下層のＮＯｘ吸蔵材にＮＯｘを吸蔵させ、リッチ雰囲気になったときにＮＯｘ吸蔵材から脱離するＮＯｘを上層の触媒金属によって確実に還元浄化するというものである。もちろん、上層のＮＯｘ吸蔵材もＮＯｘを吸蔵し、下層の触媒金属もＮＯｘを還元浄化する。
【００１１】
本発明者の研究によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物は、ＮＯｘ吸蔵材との関係では、リーン雰囲気において排気ガス中のＮＯｘの吸蔵を促進する助剤として働き、触媒金属との関係では、リッチ雰囲気においてＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの還元を促進する助剤として働く。
【００１２】
従って、本発明に係る触媒構成によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物によって、ＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘ吸蔵の促進、ないしは触媒金属によるＮＯｘ還元の促進を図ることができ、特に当該複合酸化物を下層に配置するときはＮＯｘ吸蔵の促進に、上層に配置するときはＮＯｘの還元の促進に有利になる。
【００１３】
また、本発明者の研究によれば、上記ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物は、上記ＮＯｘの吸蔵促進に適する組成比と、ＮＯｘの還元促進に適する組成比とが異なることが判明している。すなわち、当該複合酸化物のＺｒイオン及びＷイオンの含有量を各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算したとき、該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下であるときは、ＮＯｘ吸蔵促進の効果が高くなり、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多いときは、ＮＯｘ還元促進の効果が高くなる。
【００１４】
従って、上記層状構成の触媒においては、上層に上記複合酸化物を配置するときは、リッチ雰囲気でＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘの触媒金属による還元を促進すべく、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物を採用することが好ましい。そのＷＯ３量の割合の上限は１２質量％程度とすればよい。下層に上記複合酸化物を配置するときは、リーン雰囲気でＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘの吸蔵を促進すべく、上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物を採用することが好ましい。そのＷＯ３量の割合の下限は１質量％程度とすればよい。
【００１５】
もちろん、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物と上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物とを、上層に混合して配置することができ、或いは下層に混合して配置することができる。
【００１６】
好ましいのは、上層が、上記ＷＯ３量の割合が４質量％よりも多い複合酸化物を含有し、下層が、上記ＷＯ３量の割合が４質量％以下である複合酸化物を含有することである。
【００１７】
また、好ましいのは、下層が、ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物を含有することである。この複合酸化物は、低温でＮＯｘを吸着する働きがあり、未浄化ＮＯｘの排出を抑制する上で有利になる。また、この複合酸化物は、酸素吸蔵放出能を有し、且つ雰囲気がリーンからリッチに変化するときに酸素を速やかに放出することから、触媒低温時において、その放出する酸素によって排気ガス中のＨＣやＣＯの一部が酸化され、その酸化反応熱によって触媒のＮＯｘ浄化活性が高まることになる。
【００１８】
ここに、上記ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物が、他の酸素吸蔵材からみて特異的である点は、上述の如く酸素放出速度は速いが、酸素放出量自体はそれほど多くないことにある。
【００１９】
すなわち、排気ガス中のＨＣやＣＯはＮＯｘの還元剤になるところ、酸素吸蔵材の酸素放出量が多いと、その放出する酸素により還元剤であるＨＣやＣＯが酸化消費されてしまい、ＮＯｘの還元浄化に不利になる。この点、上記複合酸化物は、酸素放出速度が速いにも拘わらず、酸素放出量自体はそれほど多くないから、触媒の活性促進のために、触媒に比較的多量に配合しても、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＣＯが過度に消費されない。
【００２０】
従って、上記ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物によれば、ＮＯｘの還元剤であるＨＣやＣＯが過剰に浪費されることを避けながら、その速やかな酸素放出能によって触媒の活性を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層のうちの少なくとも一つの層が、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されているから、該複合酸化物を触媒助剤として、ＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘ吸蔵の促進、ないしは触媒金属によるＮＯｘ還元の促進を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２３】
図１はディーゼルエンジンや希薄燃焼式ガソリンエンジンから排出される排気ガスを浄化する、特に排気ガス中のＮＯｘを浄化する排気ガス浄化用触媒の構成を示す。同図において、１はハニカム担体のセル壁であり、このセル壁の上に上層（表層）２と下層（深層）３とを有する触媒層が形成されている。ハニカム担体１はコージェライト等の耐熱性無機材料によって形成することができる。
【００２４】
上層２及び下層３の少なくとも一方は、ＺｒイオンとＷイオンとを含むＺｒＷ複合酸化物を含有し、下層３はＣｅイオン及びＰｒイオンを含むＣｅＰｒ複合酸化物を含有する。上層２及び下層３の各々はさらに活性アルミナを含有する構成とすることができる。上記ＺｒＷ複合酸化物、ＣｅＰｒ複合酸化物及び活性アルミナを、ハニカム担体１にウォッシュコートすることにより、上層２及び下層３を形成することができる。上層２及び下層３の各々はさらにＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属を含有する。
【００２５】
ＮＯｘ吸蔵材としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を採用することができ、特にＢａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属が好ましい。触媒金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ等の貴金属が好ましく、特にＰｔ及びＲｈが好ましい。ＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属は各々の溶液を上層２及び下層３に含浸させて担持することができる。また、上記ＺｒＷ複合酸化物、ＣｅＰｒ複合酸化物又は活性アルミナは、触媒金属を蒸発乾固法等によって予め担持させた状態にしてハニカム担体１にウォッシュコートすることもできる。
【００２６】
＜実施例及び比較例＞
以下、本発明の好ましい触媒の実施例を比較例と共に説明する。
【００２７】
−実施例１−
上層２は、ＺｒＷ複合酸化物に触媒金属としてのＲｈを担持したＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物を含有する。このＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物は、ＺｒＷ複合酸化物に予めＲｈを担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。下層３は、活性アルミナとＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有する。さらに、上層２及び下層３には、ＮＯｘ吸蔵材としてのＢａ及びＳｒ、並びに触媒金属としてのＰｔ及びＲｈが含浸担持されている。従って、これらＮＯｘ吸蔵材及び触媒金属の少なくとも一部は、上記Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物、活性アルミナ及びＣｅＰｒ複合酸化物に担持された状態になっている。
【００２８】
ＺｒＷ複合酸化物は、金属イオンとしてはＺｒイオン及びＷイオンだけを含み、Ｚｒイオン及びＷイオンをＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算したときの、該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合（ＷＯ３／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３））は２質量％である。従って、ＺｒＷ複合酸化物は、ＺｒＯ２成分が大半を占めるから、Ｗを含有するＺｒ系複合酸化物であるということができる。
【００２９】
ＣｅＰｒ複合酸化物は、金属イオンとしてはＣｅイオン及びＰｒイオンだけを含み、Ｃｅイオン及びＰｒイオンをＣｅＯ２量及びＰｒ６Ｏ１１量に換算したときの、該ＣｅＯ２量とＰｒ６Ｏ１１量との総量に占めるＰｒ６Ｏ１１量の割合（Ｐｒ６Ｏ１１／（ＣｅＯ２＋Ｐｒ６Ｏ１１））は１０質量％である。従って、ＣｅＰｒ複合酸化物は、ＣｅＯ２成分が大半を占めるから、Ｐｒを含有するＣｅ系複合酸化物であるということができる。
【００３０】
上記各成分の担体１Ｌ当たりの担持量は、次のとおりである。
【００３１】
[上層]
Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物；５０．４ｇ／Ｌ
（ＺｒＷ複合酸化物；５０ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．４ｇ／Ｌ）
[下層]
活性アルミナ；１３５ｇ／Ｌ，ＣｅＰｒ複合酸化物；１３５ｇ／Ｌ
[含浸成分（上層及び下層の両層合わせた含浸量）]
Ｒｈ；０．１ｇ／Ｌ，Ｐｔ；０．５ｇ／Ｌ，Ｂａ；３０ｇ／Ｌ，Ｓｒ；１０ｇ／Ｌ
【００３２】
−実施例２−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を４．３質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３３】
−実施例３−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を６．５質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３４】
−実施例４−
上層２におけるＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合を１２質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００３５】
−実施例５−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物とＲｈ／活性アルミナとを混合して含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。
【００３６】
上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物は、実施例１と同じく、上記ＷＯ３量の割合が２質量％のＺｒＷ複合酸化物にＲｈを担持させたものである。このＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物の担持量は２５．２ｇ／Ｌ（ＺｒＷ複合酸化物；２５ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．２ｇ／Ｌ）とした。Ｒｈ／活性アルミナは、活性アルミナに予めＲｈを担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。このＲｈ／活性アルミナの担持量は２５．２ｇ／Ｌ（活性アルミナ；２５ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．２ｇ／Ｌ）とした。
【００３７】
−実施例６−
下層３が、活性アルミナに代えて、上記ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物と、ＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有するようにし、他は実施例２と同じ触媒構成にした。下層３のＺｒＷ複合酸化物担持量は１３５ｇ／Ｌであり、ＣｅＰｒ複合酸化物担持量も１３５ｇ／Ｌである。
【００３８】
−実施例７−
下層３が、活性アルミナに代えて、上記ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物と、ＣｅＰｒ複合酸化物とを混合して含有するようにし、他は実施例４と同じ触媒構成にした。下層３のＺｒＷ複合酸化物担持量は１３５ｇ／Ｌであり、ＣｅＰｒ複合酸化物担持量も１３５ｇ／Ｌである。
【００３９】
−比較例１−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物に代えて、ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物にＲｈを担持させたＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。Ｒｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）は、ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物にＲｈを予め担持させた状態で担体１にウォッシュコートされた触媒成分である。
【００４０】
上記ＺｒＯ２とＷＯ３との混合物は、ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合（ＷＯ３／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３））を２質量％とした。この混合物の担持量は５０ｇ／Ｌであり、この混合物に対するＲｈ担持量は０．４ｇ／Ｌである。
【００４１】
−比較例２−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物のＷＯ３量の割合を４．３質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４２】
−比較例３−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物のＷＯ３量の割合を６．５質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４３】
−比較例４−
上層２におけるＺｒＯ２とＷＯ３との混合物の上記ＷＯ３量の割合を１２質量％とし、他は実施例１と同じ触媒構成とした。
【００４４】
−比較例５−
上層２が、Ｒｈ／ＺｒＷ複合酸化物に代えて、Ｒｈ／活性アルミナを含有するようにし、他は実施例１と同じ触媒構成にした。Ｒｈ／活性アルミナの担持量は５０．４ｇ／Ｌ（活性アルミナ；５０ｇ／Ｌ，Ｒｈ；０．４ｇ／Ｌ）とした。
【００４５】
＜排気ガス浄化性能の評価＞
上記実施例１〜７及び比較例１〜５の各触媒について、７５０℃の大気雰囲気に２４時間保持するエージングを行なった後、モデルガス流通反応装置及び排気ガス分析装置を用いてＮＯｘ浄化性能を調べた。まず、表１に示す前処理ガスを６００℃の温度で１０分間流し、次に、リーンのモデル排気ガス（Ａ／Ｆ＝２７．７相当）を６０秒間流し、ガス組成をリッチのモデル排気ガス（Ａ／Ｆ＝１４．３相当）に切り換えてこれを６０秒間流す、というサイクルを数回繰り返した後、ガス組成をリッチからリーンに切り換えた時点から６０秒間のリーンＮＯｘ浄化率、並びにリーンからリッチに切り換えた時点から６０秒間のリッチＮＯｘ浄化率を測定した。リーンモデル排気ガス及びリッチのモデル排気ガスの組成は表１に示すとおりであり、空間速度は２５０００／ｈとした。また、モデル排気ガスの温度は１７５℃、２００℃及び２５０℃の３通りとした。結果を表２、図２及び図３に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
図２はリーンＮＯｘ浄化率を示し、図３はリッチＮＯｘ浄化率を示す。この両図において、「Ａｌ２Ｏ３ at １７５℃」、「Ａｌ２Ｏ３ at ２００℃」及び「Ａｌ２Ｏ３ at ２５０℃」の各ラインは比較例５の１７５℃、２００℃及び２５０℃での各ＮＯｘ浄化率を示している。
【００４９】
図２に示す実施例１〜４のリーンＮＯｘ浄化率を比較例５の浄化率ラインとの関係でみると、１７５℃、２００℃及び２５０℃のいずれにおいても、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合が５質量％以下になると、特に４．３％以下になると、比較例５よりも浄化率が高くなっている。これに対して、上層２にＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を用いた比較例１〜４は、実施例と同じく、ＷＯ３量の割合が小さくなるほど浄化率が高くなる傾向は見られるものの、上記各温度のいずれにおいても、その浄化率は対応する実施例１〜４よりも低く、さらに比較例５よりも低い。
【００５０】
上記結果から、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％以下のＺｒＷ複合酸化物を配置すると、リーンＮＯｘ浄化率が高くなることがわかる。これは、当該ＺｒＷ複合酸化物がＮＯｘ吸蔵材（Ｂａ，Ｓｒ）によるＮＯｘの吸蔵を促進した結果と考えられる。この場合、ＷＯ３量の割合の下限は１質量％程度とすればよい。
【００５１】
一方、図３に示す実施例１〜４のリッチＮＯｘ浄化率を比較例５の浄化率ラインとの関係でみると、１７５℃、２００℃及び２５０℃のいずれにおいても、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物のＷＯ３量の割合が４質量％を越えると、比較例５よりも浄化率が高くなっている。これに対して、上層２にＲｈ／（ＺｒＯ２＋ＷＯ３）を用いた比較例１〜４は、実施例と同じく、ＷＯ３量の割合が大きくなるほど浄化率が高くなる傾向は見られるものの（但し、ＷＯ３量の割合が１２％を越えても浄化率の向上は見込めない）、上記各温度のいずれにおいても、その浄化率は対応する実施例１〜４よりも低い。
【００５２】
上記結果から、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％を越えるＺｒＷ複合酸化物を配置すると、リッチＮＯｘ浄化率が高くなることがわかる。これは、当該ＺｒＷ複合酸化物が触媒金属（Ｒｈ，Ｐｔ）によるＮＯｘの還元浄化を促進した結果と考えられる。この場合、ＷＯ３量の割合の上限は１２質量％程度とすればよい。
【００５３】
次に他の実施例を表２の結果に基いて検討するに、実施例５は、上層２のＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物（ＷＯ３量の割合は２質量％）量を実施例１の半量にし、残り半量をＲｈ／活性アルミナで置き換えたものである。そのリーンＮＯｘ浄化率は、実施例１よりも低くなっているが、実施例２〜４よりも高い。従って、ＷＯ３量の割合が２質量％であるＲｈ／ＺｒＷ複合酸化物を上層２に配置する場合、その量が比較的少ない場合でもリーンＮＯｘ浄化率を高める効果が大きいことがわかる。
【００５４】
実施例６，７は、下層３に、活性アルミナに代えて、ＷＯ３量の割合が２質量％であるＺｒＷ複合酸化物を配置したものである。この実施例６，７のリーンＮＯｘ浄化率は対応する実施例２，４よりもそれぞれ高くなっている。先に述べたように、上層・下層二層構造の触媒の場合、下層３のＮＯｘ吸蔵性が良いことが好ましい。実施例６，７では、上記ＺｒＷ複合酸化物が下層３においてＮＯｘ吸蔵材によるＮＯｘの吸蔵を促進した結果、上記高いリーンＮＯｘ浄化率が得られたものと考えられる。
【００５５】
また、実施例６，７のリッチＮＯｘ浄化率は実施例２，４と同様に比較的高くなっている。これから、上層２にＷＯ３量の割合が４質量％を越えるＺｒＷ複合酸化物を配置し、下層３にＷＯ３量の割合が４質量％以下のＺｒＷ複合酸化物を配置することが、リーンＮＯｘ浄化率及びリッチＮＯｘ浄化率を共に高める上で効果的であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る排気ガス浄化用触媒の断面図である。
【図２】実施例及び比較例のリーンＮＯｘ浄化率を示すグラフ図である。
【図３】実施例及び比較例のリッチＮＯｘ浄化率を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 担体
２ 上層
３ 下層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層の少なくとも二層を備えた触媒層が形成されている排気ガス浄化用触媒であって、
上記上層及び下層のうちの少なくとも一つの層は、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項２】
請求項１において、
上記上層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％よりも多くなるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記上層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下となるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記下層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下となるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記下層が、ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項１】
担体上に、各々触媒金属とＮＯｘ吸蔵材とを含有する上層及び下層の少なくとも二層を備えた触媒層が形成されている排気ガス浄化用触媒であって、
上記上層及び下層のうちの少なくとも一つの層は、ＺｒイオンとＷイオンとを含む複合酸化物を含有し、該複合酸化物に上記触媒金属が担持されていることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項２】
請求項１において、
上記上層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％よりも多くなるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記上層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下となるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記下層が、ＺｒイオンとＷイオンとを、各々ＺｒＯ２量及びＷＯ３量に換算して該ＺｒＯ２量とＷＯ３量との総量に占めるＷＯ３量の割合が４質量％以下となるように含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記下層が、ＣｅイオンとＰｒイオンとを含む複合酸化物を含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１８８２２４（Ｐ２０１０−１８８２２４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３２５６８（Ｐ２００９−３２５６８）
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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