1.1 SCR I(セッションNo.94)
本セッションではSCR(選択的触媒還元)に関連する報告が5件なされた.ここではディーゼル車から排出されるNOxの低減に向け,炭化水素を還元剤として使用したHC-SCR触媒の性能改善の取り組みについて紹介する.
岡崎ら(1-1)はディーゼルエンジンから排出されるNOxの低減に向け,炭化水素(HC:Hydro-Carbon)を添加することで,酸素共存下でNOxを還元するHC-SCR触媒の検討を行った.図1-1に反応のメカニズムを示す.
HC-SCRの主反応はNOの酸化反応と炭化水素の部分酸化反応(含酸素炭化水素の生成)が進み,NOxを還元するものである.HC-SCRにおいては,炭化水素の酸化によりCO2と水を生成する副反応を抑制することが性能向上のカギである.
HC-SCR触媒として単体試験により,活性金属としてAg(銀)を使用したAg-アルミナ触媒を選定した.銀アルミナ触媒のNOx低減性能の高いものと低いものを比較するため,電子顕微鏡で観察を行った.図1-2に電子顕微鏡写真を示す.
NOx低減において低性能触媒に対し高性能触媒はAg粒子が微細であることを示した.更にアルミナの酸強度を高めることによりNOx低減性能が高まることから,Agから電子が固体酸性の高いアルミナ担体に移動することで銀粒子がアイオニックの状態であると推定した.推定された触媒材料のコンセプトを図1-3に示す.これらの知見をもとに触媒を改良し,エンジン実機でNOx低減性能を評価した結果,改善を確認した.
今後は推定されたメカニズムをベースに,HC-SCR触媒の更なる性能向上に期待する.(細谷)