DE112011104676T5

DE112011104676T5 - Abgasreinigender Katalysator

Info

Publication number: DE112011104676T5
Application number: DE112011104676T
Authority: DE
Inventors: Keita Ishizaki; Naoki Ohya; Takahiro Naka; Naoki Mitsuda; Hiroshi Ohno; Hiromitsu Takagi; Akiko Sugioka; Susumu Takahashi; Hiromu Watanabe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-12-05
Also published as: CN103429341A; CN103429341B; JPWO2012093599A1; JP5864443B2; WO2012093599A1

Abstract

Abgasreinigenden Katalysator, der einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht, und ein Verbundoxid Y1-xAxMn2-ZBZO5 (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0) auf einem Katalysatorträger geträgert umfasst und wahlweise mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, wobei das Element auf dem Verbundoxid geträgert ist, umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen abgasreinigenden Katalysator, der zum Reinigen von Abgas verwendet wird, das aus einer Verbrennungskraftmaschine beispielsweise eines Motorfahrzeugs, abgegeben wird.
Stand der Technik
Aus einer Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Motorfahrzeugs, abgegebenes Abgas enthält toxische Komponenten, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickstoffoxide. Bisher sind Dreiwegekatalysatoren zum Entfernen derartiger toxischer Komponenten zum Entgiften des Abgases verwendet worden.
Derartige Dreiwegekatalysatoren umfassen irgendeine Kombination eines Edelmetalls (z. B. Pt, Pd oder Rh) mit Aluminiumoxid, Ceroxid, Zirconiumdioxid oder einem Verbundoxid davon und die Metalloxidkomponenten werden auf einem Wabenträger, der beispielsweise aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht, geträgert. Auch ist ein Dreiwegeatalysator, der einen Promotor umfasst, der eine Sauerstoffspeicherkapazität aufweist, in Kombination mit derartigen Katalysatorkomponenten vorgeschlagen worden.
Aus Dieselmotoren abgegebenes Abgas enthält teilchenförmige Substanz und die Freisetzung der Substanz in die Atmosphäre ohne irgendwelche Behandlung ist eine Ursache von Luftverunreinigung. Es ist als wirksame Möglichkeit zum Entfernen teilchenförmiger Substanz ein Dieselabgasabfangsystem vorgeschlagen worden, bei dem ein Dieselpartikelfilter (DPF) zum Abfangen von Ruß verwendet wird. Jedoch muss das DPF durch Entfernen der teilchenförmigen Substanz, die darin aufgefangen ist, durch Oxidation regeneriert werden.
Bisher haben kontinuierliche Regenerierungssysteme, die vorgeschlagen worden sind, ein System umfasst, bei dem ein Katalysator verwendet wird, der einen Träger, der aus einem anorganischen Oxid (z. B. Zirkoniumdioxid, Vanadiumoxid oder Ceroxid) besteht und ein teures Edelmetall (z. B. Pt) enthält, das auf dem Träger geträgert ist (siehe beispielsweise Patentdokument 1, 2 oder 3). Es ist auch das Einarbeiten als Promotor eines Materials, das eine Sauerstoffspeicherkapazität aufweist, in ein derartiges System vorgeschlagen worden.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Offengelegte Japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. H10-047035
Patentdokument 2: Offengelegte Japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2003-334443
Patentdokument 3: Offengelegte Japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2004-058013

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen abgasreinigenden Katalysator bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität aufweist und der zum Reinigen von Abgas, das aus einer Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Motorfahrzeugs, abgegeben wird, verwendet wird.
Möglichkeiten zum Lösen der Probleme
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, haben die hier involvierten Erfinder verschiedene Versuche unter Anwendung verschiedener Materialien durchgeführt und haben als Ergebnis gefunden, dass ein Verbundoxid, das durch eine chemische Formel Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ dargestellt ist, eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität aufweist. Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis dieser Entdeckung bewerkstelligt worden.
Dementsprechend bietet die vorliegende Erfindung einen abgasreinigenden Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; ein Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0) auf einem Katalysatorträger geträgert; und mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, wobei das Element auf dem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ geträgert ist.
Die vorliegende Erfindung bietet auch einen abgasreinigenden Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst (1) einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; (2) eine Verbundoxidmischung, die das Verbundoxid YMn₂O₅ in einer Menge von 50 Masse-% oder mehr, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, und mindestens eines von dem Verbundoxid YM_nO₃ und dem Verbundoxid Y₂Mn₂O₇ in einer Menge von weniger als 50 Masse-%, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, enthält, wobei die Verbundoxidmischung auf dem Katalysatorträger geträgert ist; und (3) mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, wobei das Element auf der Verbundoxidmischung geträgert ist.
Die vorliegende Erfindung bietet auch einen abgasreinigenden Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; und ein Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0) auf einem Katalysatorträger geträgert.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen abgasreinigenden Katalysator bereit, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: (1) einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; und (2) eine Verbundoxidmischung, die das Verbundoxid YMn₂O₅ in einer Menge von 50 Masse-% oder mehr, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, und mindestens ein Verbundoxid YMO₃ und ein Verbundoxid Y₂Mn₂O₇ in einer Menge von weniger als 50 Masse-%, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, enthält, wobei die Verbundoxidmischung auf den Katalysatorträger geträgert ist.
In den oben erwähnten abgasreinigenden Katalysatoren, die innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen und die eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität aufweisen, kann der Katalysatorträger in Wabenform oder als DPF vorliegen.
Auswirkungen der Erfindung
Der abgasreinigende Katalysator der vorliegenden Erfindung weist eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität (Sauerstoffspeicher-/-abgabekapazität) auf und ist so zum Reinigen von Abgas, das aus einer Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Motorfahrzeugs, abgegeben wird, wirksam.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine grafische Darstellung, die CO-Entfernungsleistungen von abgasreinigenden Katalysatoren der Partikelfilterform, die in den Beispielen 1 und 2 und dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt werden, zeigt.
2 ist eine grafische Darstellung, die HC-Entfernungsleistungen von abgasreinigenden Katalysatoren der Partikelfilterform, die in den Beispielen 1 und 2 und dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt werden, zeigt.
3 ist eine grafische Darstellung, die CC-Entfernungsleistungen von abgasreinigenden Katalysatoren in Wabenform, die in den Beispielen 3, 4 und 5 hergestellt werden, zeigt.
4 ist eine grafische Darstellung, die HC-Entfernungsleistungen von abgasreinigenden Katalysatoren in Wabenform, die in den Beispielen 3, 4 und 5 hergestellt werden, zeigt.
5 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm eines repräsentativen Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅.
Arten und Weisen zum Durchführen der Erfindung
Als Nächstes wird der abgasreinigende Katalysator der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der abgasreinigende Katalysator der vorliegenden Erfindung arbeitet mit einem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0). Die Kernform des Verbundoxids ist durch eine chemische Formel YMn₂O₅ dargestellt und das Verbundoxid YMn₂O₅. kann beispielsweise durch das unten beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel des Herstellungsverfahrens beschrieben.
Y₂O₃ und MnO₂, die als Rohmaterial dienen, werden so gewogen, dass das Atomverhältnis von Y/Mn auf 1:2 eingestellt ist, und diese Materialien werden zusammen durch beispielsweise eine Kugelmühle drei Stunden lang oder länger gemahlen und zusammengemischt. Daraufhin wird die so gebildete Mischung in einer Luftatmosphäre bei 800 bis 1.100°C (bevorzugt 850 bis 950°C) 1 bis 24 Stunden (bevorzugt 4 bis 10 Stunden) lang gebrannt, um dadurch ein Verbundoxid YMn₂O₅ herzustellen.
Während der Herstellung des oben erwähnten YMn₂O₅ kann eine Mischung von Verbundoxid YMn₂O₅, Verbundoxid YmnO₃ und Verbundoxid Y₂Mn₂O₇ hergestellt werden. Ähnlich wie im Falle des Verbundoxids YMn₂O₅, kann eine derartige Mischung eine ausreichende Abgasreinigungsleistung aufweisen, solange die Mischung das Verbundoxid YMn₂O₅ in einer Menge von 50 Masse-% oder mehr und mindestens eines des Verbundoxids YmnO₃ und des Verbundoxids Y₂Mn₂O₇ in einer Menge von weniger als 50 Masse-% enthält. Der YMn₂O₅-Gehalt der Mischung beträgt bevorzugt 80 Masse-% oder mehr. Es ist unnötig zu erwähnen, dass dies nicht nur auf den Fall zutrifft, in dem die Mischung zufällig während der Herstellung von YMn₂O₅ hergestellt wird, sondern auch auf den Fall, in dem die Mischung absichtlich durch Mischen dieser drei Verbundoxide hergestellt wird.
Bei einem anderen Beispiel des Herstellungsverfahrens kann ein Ausfällungsmittel einer Lösung zugegeben werden, die Y und Mn enthält; um dadurch einen Vorläufer auszufällen, der Y und Mn (Atomverhältnis von Y/Mn = etwa 1/2) enthält und der Vorläufer kann durch Trocknen und Brennen kristallisiert werden, um dadurch das Verbundoxid YMn₂O₅ herzustellen.
Das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; 0,5 ≥ X > 0) kann durch irgendeines der oben erwähnten Herstellungsverfahren durch Substituieren der oben erwähnten Y-Verbindung durch eine oder mehrere Verbindungen hergestellt werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer La-Verbindung, einer Sr-Verbindung, einer Ce-Verbindung, einer Ba-Verbindung, einer Ca-Verbindung, einer Sc-Verbindung, einer Ho-Verbindung, einer Er-Verbindung, einer Tm-Verbindung, einer Yb-Verbindung, einer Lu-Verbindung und einer Bi-Verbindung, derart, dass das Atomverhältnis des Elements A der Substitutionsverbindung(en) zu Y auf 0,5 oder weniger in dem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ eingestellt ist.
Das Verbundoxid YMn_2-ZB_ZO₅ (wobei B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Ru oder Cu darstellt und 1 ≥ Z > 0) kann durch irgendeines der oben erwähnten Herstellungsverfahren durch Substituieren der oben erwähnten Mn-Verbindung durch irgendeine oder mehrere Verbindungen hergestellt werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Co-Verbindung, einer Fe-Verbindung, einer Ni-Verbindung, einer Cr-Verbindung, einer Mg-Verbindung, einer Ti-Verbindung, einer Nb-Verbindung, einer Ta-Verbindung, einer Ru-Verbindung und einer Cu-Verbindung, derart, dass das Atomverhältnis des Elements B der Substitutionsverbindung(en) zu Mn auf 0,5 oder weniger in dem Verbundoxid YMn_2-ZB_ZO₅ eingestellt ist.
Das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X > 0 und 1 ≥ Z > 0) kann durch irgendeines der oben erwähnten Herstellungsverfahren hergestellt werden durch Substituieren der oben erwähnten Y-Verbindung durch irgendeine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer La-Verbindung, einer Sr-Verbindung, einer Ce-Verbindung, einer Ba-Verbindung, einer Ca-Verbindung, einer Sc-Verbindung, einer Ho-Verbindung, einer Er-Verbindung, einer Tm-Verbindung, einer Yb-Verbindung, einer Lu-Verbindung und einer Bi-Verbindung, derart, dass das Atomverhältnis des Elements A der Substitutionsverbindung(en) zu Y auf 0,5 oder weniger in dem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ eingestellt ist; und durch Substituieren der oben erwähnten Mn-Verbindung durch eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Co-Verbindung, einer Fe-Verbindung, einer Ni-Verbindung, einer Cr-Verbindung, einer Mg-Verbindung, einer Ti-Verbindung, einer Nb-Verbindung, einer Ta-Verbindung, einer Ru-Verbindung und einer Cu-Verbindung, derart, dass das Atomverhältnis des Elements B der Substitutionsverbindung(en) zu Mn auf 0,5 oder weniger in dem Verbundoxid YMn_2-ZB_ZO₅ eingestellt ist.
Jedes der oben erwähnten Elemente der Stelle A, die für Y substituieren, d. h. La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und Bi, weist einen derartigen ionischen Radius auf, dass es für Y substituiert werden kann. Unter diesen Elementen wird La, Ce, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi, das einen ionischen Radius innerhalb ±10% mit Bezug auf den ionischen, Radius von Y aufweist, besonders bevorzugt verwendet, da es verlässlich für Y substituiert werden kann.
Jedes der oben erwähnten Elemente der Stelle B, die für Mn substituieren, d. h. Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu und Ru, weist einen derartigen ionischen Radius auf, dass es für Mn substituiert werden kann. Unter diesen, Elementen wird Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti oder Cu, das einen ionischen Radius innerhalb von ±10%, mit Bezug auf den ionischen Radius von Mn aufweist, besonders bevorzugt verwendet, da es verlässlich für Mn substituiert werden kann.
Verbundoxide, die durch die Formel Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ dargestellt werden (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Ru oder Cu darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0), umfasst alle die oben erwähnten Verbundoxide.
Verbundoxide, die durch die Formel Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ dargestellt sind, wurden durch ihr Röntgenbeugungsdiagramm dahingehend identifiziert, dass sie eine Dysprosiummanganat-Kristallstruktur (DyMn₂O₅-Struktur, siehe ICSD (Anorganische Kristallstruktur-Datenbase), die Raumgruppe Pbam) aufweisen. Ein durch die Formel Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ dargestelltes Verbundoxid, bei dem die kompositionellen Verhältnisse der Konstituentenelemente etwas von den stöchiometrischen Verhältnissen davon abweichen (d. h. das kompositionelle Verhältnis irgendeines der Elemente ist übermäßig hoch oder niedrig) kann in den abgasreinigenden Katalysator der vorliegenden Erfindung eingearbeitet werden, solange das Verbundoxid eine Dysprosiummanganat-Kristallstruktur (DyMn₂O₅-Struktur) aufweist, um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen.
Das heißt, wenn der abgasreinigende Katalysator der vorliegenden Erfindung ein Verbundoxid enthält, das eine Dysprosiummanganat-Kristallstruktur (DyMn₂O₅-Struktur) aufweist, und Y in einer Menge von 50% oder mehr an Stelle A und Mn in einer Menge von 50% oder mehr an Stelle B enthält, Auswirkungen ähnlich denjenigen, die oben beschrieben sind, erreicht werden können.
5 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm eines typischen Verbundoxids, Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (das dem unten beschriebenen Beispiel 6 entspricht). Peaks mit gestrichelten Linien werden einer Dysprosiummanganat-Kristallstruktur (DyMn₂O₅-Struktur) zugeschrieben. In diesem Fall werden diese Peaks YMn₂O₅ zugeschrieben.
Alle die oben erwähnten Verbundoxide weisen eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität (Sauerstoffspeicher-/-abgabekapazität) auf. Wenn mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn auf irgendeinem der Verbundoxide geträgert ist, wird eine weitere Verbesserung der Sauerstoffspeicherkapazität bei einer niederen Temperatur erreicht. Wenn die Menge des geträgerten Metalls auf 1 bis 10 Masse-%, auf die Gesamtmasse des Metalls und des Trägers bezogen, eingestellt wird, wird eine Verbesserung der Abgasreinigungsleistung erreicht.
Bei dem abgasreinigenden Katalysator der vorliegenden Erfindung wird keine besondere Einschränkung auf die Form des Katalysatorträgers, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht, auferlegt, und der Träger liegt im Allgemeinen in Form einer Wabe, Platte, von Kügelchen, DPF usw., bevorzugt in Form einer Wabe oder DPF vor. Beispiele des Materials des Katalysatorträgers umfassen Keramikmaterialien wie Aluminiumoxid (Al₂O₃), Mullit (3Al₂O₃-2SiO₂), Cordierit (2MgO-2Al₂O₃-5SiO₂) und. Siliciumcarbid (SiC); und Metallmaterialien wie Edelstahl.
Eine Schicht, die das oben erwähnte Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ enthält, wird auf der Oberfläche eines derartigen Katalysatorträgers bereitgestellt. Da die Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅-enthaltende Schicht eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität selbst in Abwesenheit eines Edelmetalls aufzeigt, zeigt ein abgasreinigender Katalysator, der eine Struktur aufweist, die den Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht, und das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅, das auf dem Katalysatorträger geträgert ist, umfasst, eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität auf.
An der Oberfläche des oben erwähnten Katalysatorträgers kann eine Schicht bereitgestellt werden, die Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ enthält, auf der mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn geträgert ist. Spezifisch kann ein abgasreinigender Katalysator bereitgestellt werden, der einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; ein Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅, auf dem Katalysatorträger geträgert, und mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, auf dem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ geträgert, umfasst, und der eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität aufweist. Der abgasreinigende Katalysator, der ein geträgertes Edelmetall usw. umfasst, weist eine Sauerstoffspeicherkapazität bei einer. höheren Temperatur auf, die mit derjenigen des oben erwähnten abgasreinigenden Katalysators, der kein geträgertes Edelmetall usw. umfasst, vergleichbar ist. Wenn der abgasreinigende Katalysator, der ein geträgertes Edelmetall usw. umfasst, angewendet wird, sind die Zündungstemperatur und die Höchsttemperatur reduziert.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird als nächstes in Einzelheiten durch die Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.
Beispiel 1
Wasser (37,5 g) wurde Silbernitrat (0,124 g) zugegeben und die Mischung wurde gerührt, um dadurch eine wässrige Silbernitratlösung herzustellen. YMn₂O₅-Pulver (1,5 g), das als Träger dient, wurde der wässrigen Lösung zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt. Die so gebildete Aufschlämmung wurde auf ein Cordierit-Partikelfilter(Durchmesser: 25,4 mm × Länge: 76,2 mm) aufgebracht. Das mit Aufschlämmung beschichtete Partikelfilter wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei 600°C gebrannt. Der so gebildete abgasreinigende Katalysator in Partikelfilterform erwies sich als einen Ag-Gehalt von 5 Masse-%, auf die Gesamtmasse des Metall-Ag und des Trägers bezogen, aufweisend.
Beispiel 2
YMn₂O₅-Pulver (1,5 g) wurde Wasser (30 g) zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt. Die so gebildete Aufschlämmung wurde auf ein Cordierit-Partikelfilter (Durchmesser: 25,4 mm × Länge: 76,2 mm) aufgebracht, um dadurch das Filter mit YMn₂O₅ zu beschichten. Das mit YMn₂O₅ beschichtete Partikelfilter wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei. 600°C gebrannt, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator in Partikelfilterform herzustellen.
Beispiel 3
Mangan(II)nitrathexahydrat wurde in Wasser (5 Mal der Masse an Mangan(II)nitrathexahydrat) gelöst und YMn₂O₅ wurde in der Lösung dispergiert. Die so gebildete Dispersion wurde unter Rühren bei 200°C erhitzt, gefolgt von Trocknen. Daraufhin wurde das Brennen in Luft zwei Stunden lang bei 600°C durchgeführt, um Mn-geträgertes YMn₂O₅-Pulver herzustellen. In diesem Fall wurde die Menge an geträgertem Mn auf 5,57 Masse-%, auf die Gesamtmasse des Metall-Mn und des Trägers bezogen, eingestellt. Wasser (30 g) wurde dem Mn-geträgerten YMn₂O₅-Pulver (6,08 g) zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, um dadurch eine Aufschlämmung zuzubereiten. Die so zubereitete Aufschlämmung wurde auf eine Cordieritwabe (Durchmesser: 25,4 mm × Länge: 60 mm) aufgebracht. Die mit Aufschlämmung beschichtete Wabe wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei 500°C gebrannt. Die Menge an Mn-geträgertem YMn₂O₅, das auf der Cordieritwabe geträgert war, erwies sich als 200 g, auf 1 1 der Wabe bezogen.
Beispiel 4
Wasser (30 g) wurde YMn₂O₅-Pulver (6,08 g) zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, um dadurch eine Aufschlämmung zuzubereiten. Die so zubereitete Aufschlämmung wurde auf eine Cordieritwabe (Durchmesser: 25,4 mm x Länge: 60 mm) aufgebracht. Die mit Aufschlämmung beschichtete Wabe wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei 500°C gebrannt. Die Menge an YMn₂O₅, das auf der Cordieritwabe geträgert war, erwies sich als 200 g, auf 1 1 der Wabe bezogen.
Beispiel 5
Silbernitrat wurde in Wasser (30 g) gelöst und YMn₂O₅ wurde in der Lösung dispergiert. Die so gebildete Dispersion wurde unter Rühren bei 200°C erhitzt, gefolgt vom Trocknen. Daraufhin wurde Brennen in Luft zwei Stunden lang bei 600°C durchgeführt, um dadurch ein Ag-geträgertes YMn₂O₅-Pulver herzustellen. In diesem Fall wurde die Menge an geträgertem Ag auf 5,57 Masse-%, auf die gesamte Masse von metallischem Ag und Träger bezogen, eingestellt. Wasser (30 g) wurde dem Ag-geträgerten YMn₂O₅-Pulver (6,08 g) zugegeben und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt, um dadurch eine Aufschlämmung zuzubereiten. Die so zubereitete Aufschlämmung wurde auf eine Cordierit-Wabe (Durchmesser: 25,4 mm × Länge: 60 mm) aufgebracht. Die mit Aufschlämmung beschichtete Wabe wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei 500°C gebrannt. Die Menge an Ag-geträgertem YMn₂O₅, das auf der Cordieritwabe geträgert war, erwies sich als 200 g, auf 1 1 der Wabe bezogen.
Vergleichsbeispiel 1
Die Vorgehensweise von Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass YMn₂O₅ durch CeO₂ (30 Masse-%)-ZrO₂ (70 Masse-%) ersetzt wurde, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator in Partikelfilterform herzustellen.
Vergleichsbeispiel 2
Die Vorgehensweise von Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass YMn₂O₅ durch Al₂O₃ ersetzt wurde, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator in Partikelfilterform herzustellen.
<Beurteilung der Sauerstoffspeicherkapazität>

Jede der Pulverproben, die in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 (25 mg) hergestellt worden waren, wurden in einen Reaktor eingegeben und dann in einer Sauerstoffatmosphäre 10 Minuten lang bei 600°C behandelt, um dadurch die Oberfläche der Proben zu reinigen. Daraufhin wurde die Sauerstoffspeicherkapazität (SSK) der Probe bei einer Temperatur von 200 bis 600°C durch Verwenden von 50 O₂/He-Gas und H₂-Gas bestimmt. Zur Beurteilung der SSK wurde die Menge an in 1 g Pulverprobe gespeichertem Sauerstoff, d. h. die O₂-Speichermenge (μMol/g) bestimmt. Tabelle 1 zeigt den Zusammenhang zwischen der O₂-Speichermenge (μMol/g) und der Temperatur. Tabelle 1

Temperatur	Beispiel 1	Beispiel 2	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
	Ag/YMn₂O₅	YMn₂O₅	CeO₂-ZrO₂	Al₂O₃
200°C	7,4	7,3	5,5	0,0
400°C	45,0	35,1	10,1	0,0
500°C	94,2	85,5	23,0	0,0
600°C	306,6	371,8	77,2	0,9

Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Daten klar hervorgeht, zeigten die Pulverproben der Beispiele 1 und 2 der vorliegenden Erfindung gemäß eine ausgezeichnete Sauerstoffspeicherkapazität im Vergleich mit den Pulverproben der Vergleichsbeispiele 1 und 2 auf.
<Beurteilung, durch temperaturprogrammiertes Reaktions(TPR-)Verfahren>
Jede der in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Pulverproben (200 mg) wurde mit Kohlenstoff (Printex-V, Tonerkohlenstoff, Produkt von Degussa) (20 mg) mit Hilfe eines Agatmörsers 10 Minuten lang gemischt. Aus der so gebildeten Mischung wurde ein aliquoter Teil (20 mg) als Probe genommen und dann durch Quarzwolle im mittleren Teil einer Quarzreaktionsröhre fixiert. Während ein Umlaufgas, das die unten beschriebene Zusammensetzung aufweist, dazu gebracht wurde, durch die Quarzreaktionsröhre mit der unten beschriebenen Strömungsgeschwindigkeit zu strömen, wurde die Temperatur der Reaktionsröhre mit der unten beschriebenen Temperaturerhöhungsrate durch einen elektrischen Ofen erhöht und die CO und CO₂-Konzentrationen wurden am Auslass der Reaktionsröhre durch einen Infrarotanalysator gemessen. Die Temperatur, wie sie am Einlass der katalysatorhaltigen Reaktionsröhre gemessen wurde, als die Summe von CO- und CO₂-Konzentrationen 30 ppm (d. h. die Regeltemperatur des elektrischen Ofens) erreichte, wurde als Tig (Zündungstemperatur) betrachtet.
Gaszusammensetzung: O₂: 10%, N₂: Rest
Strömungsrate: 400 cm³/min
Temperaturerhöhungsrate: 10°C/min
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung (durch das Tor-Verfahren) der Pulverproben der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2. Tabelle 2

Beispiel 1 Beispiel 2

Ag Geträgert Nicht geträgert

Zündungstemperatur, °C 364 392

Höchsttemperatur, °C 436 446
Wie aus den in Tabelle 2 gezeigten Daten klar hervorgeht, zeigte die Pulverprobe des Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung gemäß (d. h. die Ag-geträgerte Probe) ausgezeichnete Beurteilungsergebnisse (durch das TPR Verfahren) im Vergleich der Pulverprobe des Beispiels 2 der vorliegenden Erfindung gemäß (d. h. der nicht auf Ag geträgerten Probe) auf.
<Test der Abgasreinigungsleistung>
Die abgasreinigenden Katalysatoren, die in den Beispielen 1, 2, 3, 4 und 5 und dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurden, wurden in Luft 30 Stunden lang bei 700°C behandelt. Daraufhin wurde jeder abgasreinigende Katalysator in einen Modellgastestapparat (MEXA-7500D, Produkt von Horiba, Ltd.), eingegeben. Während ein Modellabgas, das die unten in Tabelle 3 gezeigte Zusammensetzung aufwies, dazu gebracht wurde, durch den Apparat mit einer Raumgeschwindigkeit von 29.000/h hindurchzugehen, wurde die Temperatur des Apparats von 600°C mit einer Rate von 17°C/min reduziert und der Prozentsatz der Entfernung von CO und der Prozentsatz der Entfernung von HC wurden kontinuierlich bestimmt. Die Daten des Prozentsatzes der Entfernung von CO sind in 1 und 3 gezeigt und die Daten des Prozentsatzes der Entfernung von HC sind in 2 und 4 gezeigt. Tabelle 3 ... Modellabgas

CO O₂ NO C₃H₆ CO₂ H₂O N₂

1000 ppm 6% 200 ppm 500 ppm C 10% 7% Rest
Wie es aus den in 1 und 2 gezeigten grafischen Darstellungen klar hervorgeht, weist der Katalysator, in den YMn₂O₅ eingearbeitet worden ist, eine Abgasreinigungsleistung auf, die derjenigen des Katalysators, in den CeO2-ZrO2 eingearbeitet worden ist, überlegen ist und der Katalysator, in den Ag/YMn₂O₅ eingearbeitet worden ist, weist eine Abgasreinigungsleistung auf, die derjenigen des Katalysators, in den YMn₂O₅ eingearbeitet ist, überlegen ist. Wie es aus den in 3 und 4 gezeigten grafischen Darstellung klar hervorgeht, wies der Katalysator, in den Ag- oder Mn-geträgertes YMn₂O₅ eingearbeitet worden ist, eine verbesserte Abgasreinigungsleistung im Vergleich mit dem Katalysator, in den YMn₂O₅ eingearbeitet worden ist, auf.
Beispiele 6 bis 10
Eine Salpetersäurelösung, die darin in einer unten in Tabelle 4 gezeigten Konzentration gelöstes Y₂O₃ und Lu₂O₃ enthielt, wurde mit einer unten in Tabelle 4 gezeigten Mangannitratlösung gemischt (Gesamtvolumen: 500 ml). Die so gebildete Lösung wurde mit 2,5% wässriger NH₃-Lösung (359,2 ml) und 30% wässrigem Wasserstoffperoxid (17 ml) gemischt, um dadurch eine Ausfällung herzustellen. Daraufhin wurde der ausgefällte Stoff durch Filtrieren abgeschieden und gewaschen und dann über Nacht bei 120°C getrocknet. Daraufhin wurde Brennen in Luft fünf Stunden lang bei 600°C und dann fünf Stunden lang bei 800°C durchgeführt, um dadurch mit Lu dotiertes YMn₂O₅-Pulver herzustellen (Lu in Beispiel 6 undotiert).
Wasser (37,5 g) wurde Silbernitrat (0,124 g) zugegeben und die Mischung wurde gerührt, um dadurch eine wässrige Silbernitratlösung herzustellen. Jedes mit Lu dotierte YMn₂O₅-Pulver (1,5 g) wurde der wässrigen Lösung zugegeben und dann wurde Wasser durch Erhitzen verdampft. Das so gebildete Pulver wurde zwei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine. Stunde lang bei 600°C gebrannt, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator herzustellen (Beispiele 6 bis 10). Der so gebildete abgasreinigende Katalysator erwies sich als einen Ag-Gehalt von 5,57 Masse-%, auf die Gesamtmasse von metallischem Ag und den Träger bezogen, aufweisend.
<Simuliertes Gas, Festbett-Beurteilungstest 1 der Gasreinigungsleistung>
Die in den Beispielen 6 bis 10 hergestellten abgasreinigenden Katalysatoren wurden in Luft 30 Stunden lang bei 700°C behandelt. Daraufhin wurde die katalytische Aktivität jedes der in den Beispielen 6 bis 10 hergestellten abgasreinigenden Katalysatoren auf folgende Weise beurteilt.
Zuerst wurde Pulver des Katalysators (0,1 g) in eine Reaktionsröhre eines Festbett-Strömungsreaktionsapparats positioniert und ein simuliertes Abgas, das die oben in Tabelle 3 gezeigte, Zusammensetzung aufwies, wurde dazu gebracht, durch die Reaktionsröhre mit 1 l/min zu strömen. Zur Vorbehandlung wurde die Reaktionsröhre auf 500°C erhitzt und 10 Minuten lang bei der Temperatur gehalten. Daraufhin wurde die Reaktionsröhre vorübergehend gekühlt und dann von 100°C auf 500°C mit 10°C/min erhitzt und die Zusammensetzung des Auslassgases wurde in einem Temperaturbereich von 100 bis 500°C durch einen CO/HC/NO-Analysator gemessen. Auf der Basis der so gemessenen Light-off-Leistung des Katalysators, wurde die Temperatur, bei der 50% CO oder HC entfernt wurden (T50), bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4 zeigt auch den spezifischen Oberflächenbereich (wie durch die BET-Methode gemessen) des thermisch behandelten Katalysators.
Die so erhaltenen Daten zeigten an, dass in den Fällen der abgasreinigenden Katalysatoren der Beispiele 7 bis 10, wobei ein Teil von Y durch Lu ersetzt ist, T50 mit steigender Menge dotiertem Lu reduziert wird und dass der abgasreinigende Katalysator des Beispiels 9, bei dem die Menge an dotiertem Lu 0,2 beträgt (d. h. Y:Lu = 8:2), die besten Ergebnisse aufzeigt. Tabelle 4
Beispiele 11 bis 16
Eine Salpetersäurelösung, die Y₂O₃ enthielt, das darin in einer unten in Tabelle 5 gezeigten Konzentration gelöst war, wurde mit einer Salpetersäurelösung, die Calciumhydroxid in einer unten in Tabelle 5 gezeigten Konzentration enthielt, und einer unten in Tabelle 5 gezeigten Mangannitratlösung gemischt (Gesamtvolumen: 500 ml). Die so gebildete Lösung wurde mit 2,5% wässriger NH₃-Lösung (350,4 ml) und 30% wässrigem Wasserstoffperoxid (17 ml) gemischt, um dadurch eine Ausfällung zu erzeugen. Daraufhin wurde die ausgefällte Substanz durch Filtrieren abgeschieden und gewaschen und dann über Nacht bei 120°C getrocknet. Daraufhin wurde Brennen in Luft fünf Stunden lang bei 600°C und dann fünf Stunden lang bei 800°C durchgeführt, um dadurch mit Ca dotiertes YMn₂O₅-Pulver herzustellen (in Beispiel 11 nicht mit Ca dotiert)
Wasser (37,5 g) wurde Silbernitrat (0,124 g) zugegeben und die Mischung wurde gerührt, um dadurch eine wässrige Silbernitratlösung zuzubereiten. Jedes YMn₂O₅-Pulver (1,5 g) wurde der wässrigen Lösung zugegeben und dann wurde Wasser durch Erhitzen. verdampft. Das so gebildete Pulver wurde drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft eine Stunde lang bei 600°C gebrannt, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator herzustellen (Beispiele 11 bis 16). Der so gebildete abgasreinigende Katalysator erwies sich als einen Ag-Gehalt von 5,57 Masse-%, auf die Gesamtmasse von metallischem Ag und den Träger bezogen, aufweisend.
<Simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 2 der Gasreinigungsleistung>
Die in den Beispielen 11 bis 16 hergestellten abgasreinigenden Katalysatoren wurden auf dieselbe Weise wie bei dem simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 1 der Gasreinigungsleistung getestet und die katalytische Aktivität jedes abgasreinigenden Katalysators wurde auf folgende Weise beurteilt. Auf der Basis der so bestimmten Light-Off-Leistung des Katalysators wurde die Temperatur, bei der 50 CO und HC entfernt wurden (T50) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5 zeigt auch den spezifischen Oberflächenbereich (wie durch die BET-Methode gemessen) des thermisch behandelten Katalysators.
Die so erhaltenen Daten zeigten an, dass in den Fällen der abgasreinigenden Katalysatoren der Beispiele 11 bis 16, wobei ein Teil von Y durch Ca ersetzt ist, T50 mit steigender Menge dotiertem Ca reduziert wird und dass der abgasreinigende Katalysator des Beispiels 15, bei dem die Menge an dotiertem Ca 0,1 beträgt (d. h. Y:Ca = 9:1), die besten Ergebnisse aufzeigt. Tabelle 5
Beispiele 17 bis 20
Spezifische Mengen Yttriumnitrat, Wismutnitrat und Mangannitrat wurden so gewogen, dass x von Y_(1-x)Bi_xMn₂O₅ auf 0, 0,1, 0,2 oder 0,3 eingestellt wurde und jedes der Materialien wurde Ionenaustauschwasser (der 16-fachen Menge des Materials, auf die Molmenge bezogen) zugegeben und darin gelöst. Jede der so zubereiteten Lösungen wurde mit Zitronensäure (dem 16-fachen der Menge des entsprechenden Materials, auf die Molmenge bezogen) gemischt. Die so gebildete Mischung wurde gerührt und auf 80°C erhitzt, um dadurch die Zitronensäure vollständig darin zu lösen. Daraufhin wurde jede der so gebildeten Lösungen der Verdampfung bis zur Trocknung in einem Ofen bei 150°C unterworfen. Daraufhin wurde primäres Brennen zwei Stunden lang bei 350°C durchgeführt und dann wurde sekundäres Brennen zwei Stunden lang bei 800°C durchgeführt, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator herzustellen (Beispiele 17 bis 20). Jeder der abgasreinigenden Katalysatoren der Beispiele 18 bis 20 enthält mit Bi dotiertes YMn₂O₅.
<Beurteilung durch temperaturprogrammiertes Desorptionsverfahren>
Jeder der abgasreinigenden Katalysatoren der Beispiele 17 bis 20 wurde gewogen (100 mg) und dann einer Vorbehandlung unterworfen. Spezifisch wurde der Katalysator von der Raumtemperatur auf 700°C mit 10°C/min in einer Atmosphäre erhitzt, in die Luft mit 100 ml/min eingespeist wurde, und dann ließ man den Katalysator sich in derselben Atmosphäre auf 50°C abkühlen.
Die Sauerstofffreisetzungs-Höchsttemperatur jeder Probe wurde durch das temperaturprogrammierte Desorptions-(TPD-)Verfahren bestimmt. Zum Bestimmen der Sauerstofffreisetzungs-Höchsttemperatur (°C) wurde die Probe von 50°C auf 700°C mit 10°C/min in einer Atmosphäre erhitzt, in die 2% H₂ enthaltendes He mit 50 ml/min eingespeist wurde und dann wurde die Masse an freigesetztem Gas gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.

Die so erhaltenen Daten zeigten, dass jeder der abgasreinigenden Katalysatoren der Beispiele 18 bis 20, der mit Bi dotiertes YMn₂O₅ enthielt (d. h. ein Teil von Y ist durch Bi ersetzt), Sauerstoff bei einer niedereren Temperatur im Vergleich mit dem Fall des abgasreinigenden Katalysators des Beispiels 17, der nicht mit Bi dotiertes YMn₂O₅ enthält, freigibt. Tabelle 6

Beispiel	Menge der Bi-Substitution an der Stelle A von YMn₂O₅	Sauerstofffreisetzungs-Höchsttemperatur, wie durch das TPD-Verfahren bestimmt (°C)
17	0	600
18	0,1	560
19	0,2	540
20	0,3	540

Beispiel 21
Eine spezifische Menge Kupfernitrat wurde gewogen und einer geeigneten Menge Ionenaustauschwasser unter Rühren zugegeben und darin gelöst. Nach vollständigem Lösen von Kupfernitrat wurde eine spezifische Menge YMn₂O₅-Pulver hinzugegeben und in der wässrigen Lösung unter Rühren dispergiert. Daraufhin wurde Vakuumentgasen bei 60°C zum Verdampfen bis zur Trockne durchgeführt und dann wurde Brennen zwei Stunden lang bei 600°C durchgeführt, um dadurch 5 Masse auf Cu geträgertem YMn₂O₅-Pulver herzustellen.
<Simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 3 der Gasreinigungsleistung>
Der in Beispiel 21 hergestellte abgasreinigende Katalysator wurde auf dieselbe Weise wie bei dem simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 1 der Gasreinigungsleistung getestet und die katalytische Aktivität des abgasreinigenden Katalysators wurde auf folgende Weise beurteilt. Auf der Basis der so bestimmten Light-Off-Leistung des Katalysators wurde die Temperatur, bei der 50% CO oder HC entfernt wurden (T50) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Die so erhaltenen Daten zeigten an, dass das Cu-geträgerte YMn₂O₅ des Beispiels 21 eine Abgasreinigungsleistung aufweist. Die Katalysatoren des Beispiels 21 können nicht einfach mit den Katalysatoren der anderen Beispiele verglichen werden, da die Messbedingungen für den Katalysator des Beispiels 21 von denjenigen für die anderen Katalysatoren verschieden sind. Tabelle 7

T50 (°C)

CO HC

Beispiel 21 179 338
Beispiele 22 bis 24
Durch das in Beispiel 6 beschriebene Syntheseverfahren hergestelltes YMn₂O₅ und auf dieselbe Weise hergestelltes YmnO₃, um ein Y/Mn-Verhältnis von 1/1 zu erhalten, wurden in Tabelle 8 gezeigten Verhältnissen gemischt, um dadurch eine Yttriummanganat-Trägermischung herzustellen (YMnO₃ in Beispiel 22 ungemischt).
Daraufhin wurde Wasser (37,5 g) Ag-Nitrat (0,124 g) zugegeben und die Mischung wurde gerührt, um dadurch eine wässrige Ag-Nitratlösung herzustellen. Die oben erwähnte YMn₂O₅-YMnO₃-Mischung (1,5 g) wurde der wässrigen Lösung zugegeben und dann wurde Wasser durch Hitzerühren verdampft. Das so gebildete Pulver wurde dann drei Stunden lang bei 120°C getrocknet und dann in Luft zwei Stunden lang bei 600°C gebrannt, um dadurch einen abgasreinigenden Katalysator herzustellen. Der so gebildete abgasreinigende Katalysator erwies sich als einen Ag-Gehalt von 5,57 Masse-%, auf die Gesamtmasse des metallischen Ag und des Trägers bezogen, aufweisend.
<Simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 4 der Gasreinigungsleistung>
Die in den Beispielen 22 bis 24 hergestellten abgasreinigenden Katalysatoren wurden auf dieselbe Weise wie bei dem simuliertes Gas Festbett-Beurteilungstest 1 der Gasreinigungsleistung getestet und die katalytische Aktivität jedes abgasreinigenden Katalysators wurde auf folgende Weise beurteilt. Auf der Basis der so bestimmten Light-Off-Leistung des Katalysators wurde die Temperatur, bei der 50% CO oder HC entfernt wurden (T50), bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Tabelle 8 zeigt auch den spezifischen Oberflächenbereich (wie durch die BET-Methode gemessen) des thermisch behandelten Katalysators.

Die so erhaltenen Daten zeigten an, dass der Katalysator des Beispiels 22, der nicht mit YMnO₃ gemischtes YMn₂O₅ enthält, eine äußerst günstige Abgasreinigungsleistung aufweist und der Katalysator des Beispiels 23 oder 24, der mit YMnO₃ gemischtes YMn₂O₅ enthält, eine Abgasreinigungsleistung aufzeigt, die allgemein mit derjenigen des Katalysators des Beispiels 22 vergleichbar ist. Denkbarerweise werden diese Ergebnisse der Tatsache zugeschrieben, dass YMn₂O₅ wahrscheinlich einen relativ großen spezifischen Oberflächenbereich erreicht (um die Auswirkungen durch die ausgezeichnete Abgasreinigungsleistung, die YMn₂O₅ intrinsisch ist, unerwähnt zu lassen). Die Katalysatoren der Beispiele 22 bis 24 können nicht einfach mit den Katalysatoren der anderen Beispiele verglichen werden, da die Messbedingungen für die Katalysatoren der Beispiele 22 bis 24 von denjenigen für die anderen Katalysatoren verschieden sind. Tabelle 8

Beispiel	Verhältnis von	T50 (°C)		Spezifischer Oberflächenbereich (m²/g)
	YMnO₃ zur Gesamtmasse von YMn₂O₅ und YMnO₃	HC	CO	Spezifischer Oberflächenbereich (m²/g)
22	0	300,8	244,6	33,0
23	0,02	307,1	248,4	25,7
24	0,1	320,8	251,9	24,6

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10-047035 [0006]
JP 2003-334443 [0006]
JP 2004-058013 [0006]

Claims

Abgasreinigender Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; ein Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0) auf einem Katalysatorträger geträgert; und mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, wobei das mindestens eine Element auf dem Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ geträgert ist.
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 1, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-zB_zO₅ ein Y_1-xA_xMn₂O₅ ist (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt und 0,5 ≥ X > 0).
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 1, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ ein Y_1-xA_xMn₂O₅ ist (wobei B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt und 1 ≥ Z > 0).
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 1, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-zB_zO₅ YMn₂O₅ ist.
Abgasreinigender Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: (1) einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; (2) eine Verbundoxidmischung, die das Verbundoxid YMn₂O₅ in einer Menge von 50 Masse oder mehr, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, und mindestens eines von dem Verbundoxid YM_nO₃ und dem Verbundoxid Y₂Mn₂O₇ in einer Menge von weniger als 50 Masse-%, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, enthält, wobei die Verbundoxidmischung auf dem Katalysatorträger geträgert ist; und (3) mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn, wobei das mindestens eine Element auf der Verbundoxidmischung geträgert ist.
Abgasreinigender Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; und ein Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-ZB_ZO₅ (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt; B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt; 0,5 ≥ X ≥ 0 und 1 ≥ Z ≥ 0) auf einem Katalysatorträger geträgert.
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 6, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-zB_zO₅ ein Y_1-xA_xMn₂O₅ ist (wobei A La, Sr, Ce, Ba, Ca, Sc, Ho, Er, Tm, Yb, Lu oder Bi darstellt und 0,5 ≥ X > 0).
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 6, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-zB_zO₅ ein YMn_2-zB_zO₅ ist (wobei B Co, Fe, Ni, Cr, Mg, Ti, Nb, Ta, Cu oder Ru darstellt und 1 ≥ Z > 0).
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 6, wobei das Verbundoxid Y_1-xA_xMn_2-zB_zO₅ YMn₂O₅ ist.
Abgasreinigender Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht, und ein Verbundoxid, das auf dem Katalysatorträger geträgert ist, wobei das Verbundoxid eine DyMn₂O₅-Kristallstruktur aufweist und Y in einer Menge von 50% oder mehr an der Stelle A und Mn in einer Menge von 50% oder mehr an der Stelle B enthält.
Abgasreinigender Katalysator nach Anspruch 10, wobei mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ag, Pt, Au, Pd, Rh, Cu und Mn auf dem Verbundoxid geträgert ist.
Abgasreinigender Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst: (1) einen Katalysatorträger, der aus einem Keramik- oder Metallmaterial besteht; (2) eine Verbundoxidmischung, die das Verbundoxid YMn₂O₅ in einer Menge von 50 Masse-% oder mehr, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen, und mindestens eines von dem Verbundoxid YM_nO₃ und dem Verbundoxid Y₂Mn₂O₇ in einer Menge von weniger als 50 Masse-%, auf die Gesamtmasse der Mischung bezogen enthält, wobei die Verbundoxidmischung auf dem Katalysatorträger geträgert ist.
Abgasreinigender Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Katalysatorträger in einer Wabenform vorliegt.
Abgasreinigender Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Katalysatorträger ein DPF ist.