(57)【要約】【課題】  触媒金属のシンタリングを抑制した排ガス浄化用触媒を提供する。【解決手段】  （１）基体10と、基体10上に形成された触媒担持層12と、触媒担持層12上に担持された強磁性粒子14と、強磁性粒子14に磁力で吸引固定された状態で触媒担持層12上に担持された触媒金属16と、基体10内にあって強磁性粒子14より体積の大きい強磁性ブロック18とを備え、強磁性粒子14と強磁性ブロック18とが触媒担持層12を介して個々に対面しているか、または、（２）基体10と、基体10上の連続層であって下記強磁性粒子14より体積の大きい強磁性層20と、強磁性層20上に形成された触媒担持層12と、触媒担持層12上に担持された強磁性粒子14と、強磁性粒子14に磁力で吸引固定された状態で触媒担持層12上に担持された触媒金属16とを備え、個々の強磁性粒子14が触媒担持層12を介して強磁性層20と対面していること。【選択図】      図１
2006026480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体上に形成された触媒担持層と、該触媒担持層上に担持された強磁性粒子と、該強磁性粒子に磁力で吸引固定された状態で該触媒担持層上に担持された触媒金属と、該基体内にあって該強磁性粒子より体積の大きい強磁性ブロックとを備え、該強磁性粒子と該強磁性ブロックとが該触媒担持層を介して個々に対面していることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【請求項２】
基体と、該基体上の連続層であって下記強磁性粒子より体積の大きい強磁性層と、該強磁性層上に形成された触媒担持層と、該触媒担持層上に担持された強磁性粒子と、該強磁性粒子に磁力で吸引固定された状態で該触媒担持層上に担持された触媒金属とを備え、個々の該強磁性粒子が該触媒担持層を介して該強磁性層と対面していることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内燃機関から排出される排ガス中のＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯを分解除去して排ガスを浄化するための触媒は、基体と、該基体上の触媒担体層と、該触媒担体層上の触媒金属とから基本的に構成される。触媒作用の主体である触媒金属としては一般にＰｔ、Ｒｈ等の貴金属が用いられる。高い触媒活性を確保するために触媒金属は表面積の大きい微細な粒子の状態で担持される。
【０００３】
しかし、排ガスとの接触により高温に曝された触媒金属の粒子はシンタリング（焼結）により相互に合体して粗大化し、表面積が減少して触媒活性が低下し、所定の浄化性能が得られなくなるという問題があった。
【０００４】
これに対してシンタリングを抑制するために種々の対策が講じられている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、磁性体粉末を触媒担体中に混入させ、または、触媒貴金属粒子と混在させた触媒装置が提案されている。この装置は、磁性体粉末粒子の個々に触媒貴金属粒子を磁力で吸引固定することにより拘束して、触媒貴金属粒子の移動を抑止してシンタリングを抑制する。
【０００６】
しかし、磁性体が微小な粉末粒子であるため磁力の作用する有効範囲が狭く、磁力の作用が及ばない貴金属粒子はシンタリングが発生してしまう、という問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０１７１５号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、触媒金属のシンタリングを抑制した排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、第１発明によれば、基体と、該基体上に形成された触媒担持層と、該触媒担持層上に担持された強磁性粒子と、該強磁性粒子に磁力で吸引固定された状態で該触媒担持層上に担持された触媒金属と、該基体内にあって該強磁性粒子より体積の大きい強磁性ブロックとを備え、該強磁性粒子と該強磁性ブロックとが該触媒担持層を介して個々に対面していることを特徴とする排気ガス浄化用触媒が提供される。
【００１０】
更に、第２発明によれば、基体と、該基体上の連続層であって下記強磁性粒子より体積の大きい強磁性層と、該強磁性層上に形成された触媒担持層と、該触媒担持層上に担持された強磁性粒子と、該強磁性粒子に磁力で吸引固定された状態で該触媒担持層上に担持された触媒金属とを備え、個々の該強磁性粒子が該触媒担持層を介して該強磁性層と対面していることを特徴とする排気ガス浄化用触媒が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
触媒担体層上で触媒金属に直接に磁力を及ぼす強磁性粒子は、触媒金属を微細に分散した状態で拘束できるように、強磁性粒子自体も微細に分散していることが望ましい。微細な強磁性粒子は体積が小さいためそれ自体の磁力は小さくて、作用する範囲も小さい。
【００１２】
そこで本発明においては、強磁性粒子より大きな体積を持つ強磁性ブロックまたは強磁性層を基体内または基体と触媒担持層との間に配置し、強磁性ブロックまたは強磁性層から発する大きな磁力を、強磁性ブロックまたは強磁性層と触媒担持層を介して対面している強磁性粒子に集中させ、結果的に強磁性粒子から触媒金属へ作用する磁力を増大させて、触媒金属の移動に対する拘束力を増大させ、シンタリング抑制効果を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔実施形態１〕
図１を参照して、本願第１発明の一実施形態による排気ガス浄化用触媒を説明する。
【００１４】
図示した第１発明の排気ガス浄化用触媒１００は、基体１００と、基体１００上に形成された触媒担持層１２と、触媒担持層１２上に担持された強磁性粒子１４と、強磁性粒子１４に磁力で吸引固定された状態で触媒担持層１２上に担持された触媒金属１６と、基体１０内にあって強磁性粒子１４より体積の大きい強磁性ブロック１８とを備え、強磁性粒子１４と強磁性ブロック１８とが触媒担持層１２を介して個々に対面している。強磁性ブロック１８は、例えば基体１０内に設けた細孔内に形成されている。
【００１５】
強磁性粒子１４は、望ましくは２〜１０ｎｍの微粒子であって触媒担持層１２上に高分散に担持されており、それ自体は体積が微小であるため磁力は弱い。一方、強磁性ブロック１８は基体１０内に装入可能な範囲内で体積をかなり大きくできるため、それに対応して強い磁力を具備できる。図示の例では、強磁性ブロック１８は、基体１０の全厚を貫通して延在する棒状の磁石であり、その両端の磁極が基体１０の両面の触媒担持層１２の内面に密接している。
【００１６】
触媒担持層１２上に担持されている強磁性粒子１４には、触媒担持層１２を介して対面している強磁性ブロック１８から発する強い磁力Ｍが集中する。その結果、微細な強磁性粒子１６から大きな強磁性ブロック１８の強い磁力が触媒金属１６に作用して、強力な吸引力Ａで触媒金属１６を拘束してその運動を抑止し、シンタリングの発生を防止する。
【００１７】
基体１０としては、典型的には多孔質のコーディライト（ＤＰＦ）を用いるが、セラミックでも良いし、金属でも良い。
【００１８】
触媒担持層１２としては、触媒金属あるいは強磁性粒子を担持できる多孔質な表面を有するアルミナ、チタニア、ジルコニア等のセラミックを用いることができる。
【００１９】
排気ガス浄化用触媒１００は例えば下記の手順で製造する。
【００２０】
多孔質コーディライト（ＤＰＦ）等から成る基体１０の細孔に強磁性体粉末のスラリーをコートすることにより強磁性ブロック１８用を形成する。
【００２１】
更に、基体１０の両面にアルミナ等のスラリーをコートすることにより触媒担持層１２を形成する。
【００２２】
磁場を印加することにより基体１０内の強磁性ブロック１８を着磁する。
【００２３】
触媒担持層１２上に強磁性粒子１４を高分散に担持させた後に、触媒金属１６を担持させる。
【００２４】
〔実施形態２〕
図２を参照して、本願第２発明の一実施形態による排気ガス浄化用触媒を説明する。
【００２５】
図示した第２発明の排気ガス浄化用触媒２００は、基体１０と、基体１０上の連続層であって下記強磁性粒子１６より体積の大きい強磁性層２０と、強磁性層２０上に形成された触媒担持層１２と、触媒担持層１２上に担持された強磁性粒子１４と、強磁性粒子１４に磁力で吸引固定された状態で触媒担持層１２上に担持された触媒金属１６とを備え、個々の強磁性粒子１４が触媒担持層１２を介して強磁性層２０と対面している。
【００２６】
強磁性粒子１６は、望ましくは２〜１０ｎｍの微粒子であって触媒担持層１２上に高分散に担持されており、それ自体は体積が小さいため磁力は小さい。一方、強磁性層２０は基体１０表面の連続層として形成できるので実施形態１よりも更に体積を大きくできるため、実施形態１よりも更に強い磁力を具備できる。図示の例では、強磁性層２０は基体１０上の連続層であってその上下面に磁極を備えており、上面側の磁極が触媒担持層１２の内面に密接している。
【００２７】
触媒担持層１２上に担持されている強磁性粒子１４には、触媒担持層１２を介して対面している強磁性層２０から発する強い磁力Ｍが集中する。その結果、微細な強磁性粒子１４から大きな強磁性層２０の強い磁力が触媒金属１６に作用して、強力な吸引力Ａで触媒金属１６を拘束してその運動を抑止し、シンタリングの発生を防止する。
【００２８】
基体１０としては、典型的にはコーディライトを用いるが、セラミックでも良いし、金属でも良い。
【００２９】
触媒担持層１２としては、触媒金属あるいは強磁性粒子を担持できる多孔質な表面を有するアルミナ、チタニア、ジルコニア等のセラミックを用いることができる。
【００３０】
排気ガス浄化用触媒２００は例えば下記の手順で製造する。
【００３１】
コーディライト等から成る基体１０の表面に強磁性体粉末のスラリーをコートすることにより、基体１０の表面全体に延在する連続層としての強磁性層２０を形成する。
【００３２】
更に、強磁性層２０の表面にアルミナ等のスラリーをコートすることにより触媒担持層１２を形成する。
【００３３】
磁場を印加することにより、基体１０と触媒担持層１２との間にある強磁性層２０を着磁する。
【００３４】
触媒担持層１２上に強磁性粒子１４を高分散に担持させた後に、触媒金属１６を担持させる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、触媒金属のシンタリングを抑制した排ガス浄化用触媒が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、第１発明による排気ガス浄化用触媒の構造例を示す断面図である。
【図２】図２、第２発明による排気ガス浄化用触媒の構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００、２００    排気ガス浄化用触媒
１０    基体
１２    触媒担持層
１４    強磁性粒子
１６    触媒金属
１８    強磁性ブロック
２０    強磁性層
【図１】
2006026480.tif 000003
【図２】
2006026480.tif 000004