JP2002186856A

JP2002186856A - ディーゼル排ガス浄化触媒

Info

Publication number: JP2002186856A
Application number: JP2000404414A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hirasawa; 佳朗平澤
Original assignee: Petroleum Energy Center PEC; Nippon Mitsubishi Oil Corp
Current assignee: Japan Petroleum Energy Center JPEC; Eneos Corp
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、従来の触媒よりも優れた燃
焼活性・耐久性を有する、ディーゼル排ガス浄化触媒を
提供することにある。【解決手段】（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩及び、
（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少
なくとも１つの酸化物を含む混合物が８００℃以下で焼
成されたものであることを特徴とするディーゼル排ガス
浄化触媒、並びに（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩、（Ｂ）
Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少なくと
も１つの酸化物及び（Ｃ）第ＶＩＩＩ族元素の酸化物を
含む混合物が、８００℃以下で焼成されたものであるこ
とを特徴とするディーゼル排ガス浄化触媒。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンから排出される排ガスを浄化する触媒に関し、さらに
詳しくはディーゼルエンジンから排出される排ガス中に
含まれる粒子状物質〔Ｓｏｏｔ（すす）（固体炭素微粒
子、固体炭化水素微粒子）、ＳＯＦ（有機溶剤可溶の炭
化水素微粒子）〕を燃焼除去するための排ガス浄化触媒
で、耐排ガス性能に優れた排ガス浄化触媒に関する。

【０００２】より詳しくは、ディーゼルエンジンから排
出される排ガス中の粒子状物質を、ＤＰＦ（ディーゼル
パティキュレートフィルタ／排ガス浄化装置）で捕集
し、この物質が大気中に放出されるのを防止する際、本
発明による触媒をＤＰＦに担持していれば、捕集した粒
子状物質を低温で燃焼除去できるような排ガス浄化触媒
に関する。

【０００３】

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される排ガ
ス中の粒子状物質は、人体に及ぼす影響が指摘されてい
ることから、早急な前記粒子状物質の低減対策が要望さ
れている。ディーゼルエンジン排ガス中の粒子状物質を
除去する方法としては、耐熱性のセラミックフィルタや
金属繊維フィルタ等のいわゆるＤＰＦを用いて粒子状物
質をＤＰＦに捕集し、電気ヒーター加熱、バーナー加熱
等により、捕集した粒子状物質を燃焼除去して、フィル
タを再生する方法が検討されている。

【０００４】その際、フィルタに燃焼触媒を担持し、低
温で粒子状物質を燃焼させることによって、フィルタ再
生のための電力や燃料消費を抑制する方法が検討されて
いる。

【０００５】また触媒性能をさらに向上させることによ
って、電気ヒーター加熱やバーナー加熱を行なわずに、
排ガスが有する熱のみで粒子状物質を燃焼除去する方法
も検討されている。この場合に触媒に求められる性能と
しては、低温で粒子状物質（Ｓｏｏｔ、ＳＯＦ）を燃焼
できる優れた燃焼活性が第一に挙げられる。

【０００６】この際に重要となるのが触媒の耐久性であ
り、より詳しくは粒子状物質をフィルタで捕集する際、
触媒がディーゼル排ガスに晒されることによる劣化に対
する触媒の耐久性である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の触媒よりも優れた燃焼活性・耐久性を有する、ディー
ゼル排ガス浄化触媒を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、発明者は鋭意研究を重ねた結果、Ｔｉ酸化物及びＣ
ｅ酸化物のうちから選ばれる少なくとも１つの酸化物
を、アルカリ金属炭酸塩と混合または混合焼成すること
により；より好ましくはＴｉ酸化物及びＣｅ酸化物のう
ちから選ばれる少なくとも１つの酸化物を、アルカリ金
属炭酸塩及び第ＶＩＩＩ族元素の酸化物と混合または混
合焼成することにより、得られる触媒の燃焼活性・耐久
性が向上することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００９】すなわち本発明は、（Ａ）アルカリ金属の
炭酸塩及び、（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちか
ら選ばれる少なくとも１つの酸化物を含む混合物が８０
０℃以下で焼成されたものであることを特徴とするディ
ーゼル排ガス浄化触媒を提供する。

【００１０】さらに本発明は、（Ａ）アルカリ金属の炭
酸塩、（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ば
れる少なくとも１つの酸化物及び、（Ｃ）第ＶＩＩＩ族
元素の酸化物を含む混合物が８００℃以下で焼成された
ものであることを特徴とするディーゼル排ガス浄化触媒
を提供する。

【００１１】また本発明は、（Ａ）アルカリ金属の炭酸
塩及び、（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選
ばれる少なくとも１つの酸化物を含むことを特徴とする
ディーゼル排ガス浄化触媒を提供する。この触媒は、
（Ｃ）第ＶＩＩＩ族元素の酸化物をさらに含んでいても
よい。

【００１２】前記（Ａ）成分が、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣ
ｓのうちから選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属か
らなる炭酸塩であってもよい。

【００１３】前記（Ｃ）成分が、Ｆｅ酸化物及びＣｏ酸
化物のうちから選ばれる少なくとも１つの酸化物であっ
てもよい。

【００１４】（Ａ）成分のアルカリ金属対（Ｂ）成分の
Ｔｉ及びＣｅの原子比（原子モル比）は、１：９〜９：
１の範囲とすることができる。

【００１５】（Ａ）成分のアルカリ金属対、（Ｂ）成分
のＴｉ及びＣｅと（Ｃ）成分の第ＶＩＩＩ族元素の合計
の原子比は１：９〜９：１の範囲とすることができる。

【００１６】（Ｂ）成分のＴｉ及びＣｅ対（Ｃ）成分の
第ＶＩＩＩ族元素は、原子比で１：９〜１９：１とする
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】触媒に（Ａ）成分として含まれる
化合物としては、アルカリ金属を含む化合物であればど
のようなものでもよいが、好ましくはアルカリ金属の炭
酸塩である。この炭酸塩は、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ及びＲｂの
うちから選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属からな
る炭酸塩であり、それぞれ１種のアルカリ金属を含む炭
酸塩を幾つか組み合わせて得られた炭酸塩混合体でもよ
い。

【００１８】触媒に（Ｂ）成分として含まれるＴｉ酸化
物としては、アナターゼ、ルチル、ブルッカイトなどの
結晶系酸化物が挙げられる。同じく（Ｂ）成分として含
まれるＣｅ酸化物についても同様であり、Ｔｉ酸化物お
よびＣｅ酸化物どちらも非晶質のものであっても良い。

【００１９】また（Ｂ）成分の酸化物を得るために、ア
ルカリ金属炭酸塩とＴｉ元素の塩および／またはＣｅ元
素の塩、必要ならばさらに第ＶＩＩＩ族元素の塩もしく
は酸化物とを混合し、得られた混合物を焼成してもよ
い。この場合のＴｉおよびＣｅ元素の塩としては、焼成
することにより酸化物となりうるものであれば特に限定
されない。たとえば、塩化チタンなどの塩化物、酢酸セ
リウムなどの酢酸塩が挙げられる。（Ｂ）成分を含有し
た触媒は、ＳＯ_２被毒による触媒の活性低下を抑制する
効果に優れる。

【００２０】触媒に（Ｃ）成分として含まれる第ＶＩＩ
Ｉ族元素の酸化物は、１種または２種以上の第ＶＩＩＩ
族元素、あるいは１種または２種以上の第ＶＩＩＩ族元
素の塩を焼成することにより得てもよい。また第ＶＩＩ
Ｉ族元素の酸化物を得るために、アルカリ金属炭酸塩と
１種または２種以上の第ＶＩＩＩ族元素またはこれらの
塩とを混合し、得られた混合物を焼成してもよい。この
場合の第ＶＩＩＩ族元素の塩としては、焼成することに
より酸化物となりうるものであれば特に限定されない。
たとえば、炭酸コバルトなどの炭酸塩、酢酸コバルトな
どの酢酸塩、硝酸コバルトのような硝酸塩が挙げられ
る。

【００２１】本発明において、第ＶＩＩＩ族元素の酸化
物を構成する第ＶＩＩＩ族元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉから選ばれる少なくとも１つが挙げられる。第ＶＩ
ＩＩ族元素の酸化物としては、Ｆｅ酸化物、Ｃｏ酸化物
が特に好ましい。（Ｂ）成分に加えて（Ｃ）成分を含有
した触媒は、触媒の活性が向上し、好ましい。

【００２２】（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩と、（Ｂ）Ｔ
ｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少なくとも
１つの酸化物、更にはこれらと（Ｃ）第ＶＩＩＩ族元素
の酸化物との組み合わせについては特に限定されるもの
ではなく、これらの組み合わせを満たした触媒は、粒子
状物質の優れた燃焼促進作用を示す。

【００２３】実際にディーゼル排ガスに含まれる粒子状
物質のＳＯＦ割合、Ｓｏｏｔ割合、あるいはそれら成分
自体の性質は、エンジンの型式・使用条件などにより大
きく変化し、さらには燃料の諸性状（セタン価、芳香族
分割合、添加剤の種類など）によっても変化する。した
がって実際に排出される粒子状物質の性質は、車両の実
走行で変化していくものと考えられ、その変化が大きい
場合に、より良好に触媒を作用させることができるよう
にするために、適宜、触媒中の各成分の混合比は変更す
ることができる。

【００２４】本発明では、アルカリ金属炭酸塩に、得ら
れる触媒の排ガス耐性向上のためにＴｉ酸化物およびＣ
ｅ酸化物のうちの少なくとも１つを組み合わせて、触媒
を生成する。

【００２５】二成分系の場合の（Ａ）、（Ｂ）成分の組
成比は、通常、（Ａ）成分のアルカリ金属対（Ｂ）成分
のＴｉおよびＣｅの合計が、原子比で１：９〜９：１、
さらに好適には３：７〜７：３であることができる。ア
ルカリ金属に対し、ＴｉおよびＣｅの原子比が１：９よ
り大きいと、触媒の優れた低温燃焼活性が得られないお
それがあり、一方、９：１より小さいと、ＳＯ_２に対す
る触媒の耐性が十分に得られないおそれがあり好ましく
ない。

【００２６】本発明では、第ＶＩＩＩ族元素の酸化物が
触媒に含まれていなくても良いが、第ＶＩＩＩ族元素の
酸化物を含む触媒の方が、第ＶＩＩＩ族元素の酸化物を
含まない触媒よりも、初期燃焼活性、排ガス処理後燃焼
活性においてともにより良好となるため、より好まし
い。

【００２７】この場合、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の組成
比は、Ｔｉ及びＣｅ対第ＶＩＩＩ族元素の原子比で１：
９〜１９：１、さらに好適には１：１〜９：１であるこ
とができる。Ｔｉ及びＣｅに対し、第ＶＩＩＩ族元素の
原子比が、１：９より大きいと、ＳＯ_２に対する触媒の
耐性が十分に得られない場合がある。一方、１９：１よ
り小さいと、触媒の低温燃焼活性が十分に得られないお
それがある。

【００２８】三成分系の場合は（Ａ）〜（Ｃ）各成分の
組成比は、通常、（Ａ）成分のアルカリ金属対、（Ｂ）
成分のＴｉおよびＣｅと（Ｃ）成分の第ＶＩＩＩ族元素
との合計が、原子比で１：９〜９：１、さらに好適には
３：７〜７：３であることができる。（Ａ）成分のアル
カリ金属に対し、（Ｂ）成分のＴｉおよびＣｅと（Ｃ）
成分の第ＶＩＩＩ族元素との合計が、原子比で１：９よ
り大きいと、触媒の優れた低温燃焼活性が得られないお
それがある。一方、９：１より小さいと、ＳＯ_２に対す
る触媒の耐性が十分に得られないおそれがあり好ましく
ない。

【００２９】調製された触媒パウダー中の各成分間の原
子比は、けい光Ｘ線分析法を用いて測定することがで
き、一方、フィルタや担体に担持された触媒中の各成分
間の原子比は、この触媒を溶液にしてこの溶液を誘導結
合プラズマ（ＩＣＰ）測定にかけることで測定できる。

【００３０】（Ｂ）成分として選定しているＴｉ酸化物
やＣｅ酸化物に含まれるＴｉやＣｅの硫酸塩は、分解温
度が非常に低い。換言すれば、ＴｉやＣｅは排ガス中の
ＳＯ_２による硫酸塩化が起こりにくい物質である。この
ような物質を触媒に添加することにより、触媒の耐排ガ
ス性能をより一層強化できる。

【００３１】次に、本発明に係る触媒の製造方法につい
て述べる。各成分の混合方法は、特に限定されないが、
通常、メタノール、エタノールなどの極性溶媒に、アル
カリ金属炭酸塩と、Ｔｉ酸化物およびＣｅ酸化物の少な
くとも１つ、さらには必要に応じて第ＶＩＩＩ族元素酸
化物を所定量加えてスラリー状とし、スラリー中のこれ
ら化合物をボールミルなどにより混合する方法がある。
また溶媒を用いずに乾式で、ボールミルや乳鉢などで前
記炭酸塩や前記酸化物をすりつぶして混合する方法があ
る。混合時間は両化合物が十分混合される範囲内でよ
く、通常、２〜２０時間でよく、混合温度は５〜３０℃
でよい。

【００３２】このようにして得られた混合物から極性溶
媒を加熱や減圧等により除去し、空気中で通常、８００
℃以下、好ましくは４００〜６００℃、通常、２〜１０
時間、溶媒を除去した混合物を焼成することによって
も、本発明のディーゼル排ガス浄化触媒を得ることがで
きる。

【００３３】本発明においては、各成分を混合後に、得
られた混合物を焼成しなくとも排ガスを浄化する十分な
効果が得られるが、焼成処理により触媒がより一層活性
化し、排ガスの浄化効果が安定になるので、焼成処理を
施す方が好ましい。

【００３４】焼成後の本発明の触媒の構成成分は、混合
した成分により異なるが、前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成
分を混合した触媒で有れば、（Ａ）アルカリ金属の炭酸
塩、（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物から選ばれる少な
くとも１つの酸化物を含有する触媒である。

【００３５】また、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び
（Ｃ）成分を混合した触媒で有れば、（Ａ）アルカリ金
属の炭酸塩、（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物から選ば
れる少なくとも１つの酸化物、並びに（Ｃ）第ＶＩＩＩ
族元素の酸化物を含有する触媒である。

【００３６】単に各構成成分を混合して得られた触媒よ
りも、混合してさらに焼成処理を施した触媒の方が、燃
焼活性が高い。焼成処理により触媒構成成分に何らかの
化学的な変化があるとも考えられるが現在のところ詳細
は分かっていない。

【００３７】ただし、混合焼成を行なうことにより、熱
による触媒の微細構造変化を行なっておくことで、触媒
に排ガスを流通したときに安定な活性が得られると考え
られる。微細構造変化として考えられるものは、（Ａ）
成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分間の接触率が密になる
ことが挙げられる。各成分間の固溶の可能性も否定でき
ないが、Ｘ線回折では固溶状態を確認していない。

【００３８】得られる触媒中の粒子の平均粒径は、０．
１〜５０μｍ、好ましくは１〜５０μｍである。触媒中
の（Ａ）〜（Ｃ）成分は１つの粒子に含まれていてもよ
く、若しくは各成分がそれぞれ別の粒子として触媒中に
存在していてもよい。

【００３９】（Ａ）成分と（Ｂ）成分を混合焼成して得
られた触媒の電子顕微鏡写真〔日本電子社製走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）使用、２０ｋｅＶ、倍率１０００倍の
写真をさらに拡大したもの〕の一例を、図１および図２
に示す。図１は２次電子像写真、図２は反射電子像写真
であり、どちらも同一視野で撮った写真である。これら
の写真から、１つの粒子が２つの成分で構成されている
ことが判る（成分の違いが明暗の違いとなって表されて
いる）が、本発明の触媒はこのような粒子形態に限定さ
れるものではない。

【００４０】本発明に係る触媒の性能を損なわない範囲
でその他の物質を触媒に混合することができる。この物
質は、例えば、アルミナ、ジルコニア、シリカ−アルミ
ナなどである。

【００４１】本発明のディーゼル排ガス浄化触媒を担持
するフィルタ（担体）は、セラミック製フィルタ、金属
製フィルタ等如何なるものでも適用でき、該フィルタは
ＤＰＦとして好適に用いられているものが好ましく、例
えば、ＳｉＣ繊維フィルタ、セラミックフォーム、オー
プンフローのセラミックハニカム、ウォールフロータイ
プのハニカムモノリス、オープンフロータイプのメタル
ハニカム、金属発泡体、メタルメッシュ等が挙げられ
る。

【００４２】フィルタへの触媒担持量は、用途や要求性
能により適宜選択することができるが、通常、５〜１０
０ｇ／Ｌであり、平面状フィルタであれば、５〜２０ｍ
ｇ／ｃｍ^２である。

【００４３】また、ディーゼル排ガス浄化触媒を、ＤＰ
Ｆやその他の担体に担持する方法としては、触媒をスラ
リー状にして担持するスラリーコート法；スラリー状の
触媒をフィルタ等に吹きかけそして乾燥して担持するス
プレーコート法；触媒を分散させた溶媒に、フィルタを
浸せきさせそして乾燥することで担持するウォッシュコ
ート法等如何なる方法でも適用できる。

【００４４】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではないことはいうまでもない。

【００４５】（実施例１）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）と、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ_２）を所定量、エタノール３００ｍｌ中に加えてスラ
リーとし、スラリー中のこれら化合物をボールミルによ
り１２時間混合した後、エタノールを加熱蒸発させ、５
００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃｏ：Ｔｉ＝２：１．５：
０．５（原子比）となる触媒を得た。

【００４６】（実施例２）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）と、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ_２）を所定量、エタノール３００ｍｌ中に加えてスラ
リーとし、スラリー中のこれら化合物をボールミルによ
り１２時間混合した後、エタノールを加熱蒸発させ、５
００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃｏ：Ｔｉ＝２：１：１
（原子比）となる触媒を得た。

【００４７】（実施例３）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）と、酸化セリウム（Ｃ
ｅＯ_２）を所定量、エタノール３００ｍｌ中に加えてス
ラリーとし、スラリー中のこれら化合物をボールミルに
より１２時間混合した後、エタノールを加熱蒸発させ、
５００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃｏ：Ｃｅ＝２：１．
５：０．５（原子比）となる触媒を得た。

【００４８】（実施例４）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と、酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）と、酸化セリウム（Ｃ
ｅＯ_２）を所定量、エタノール３００ｍｌ中に加えてス
ラリーとし、スラリー中のこれら化合物をボールミルに
より１２時間混合した後、エタノールを加熱蒸発させ、
５００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃｏ：Ｃｅ＝２：１：１
（原子比）となる触媒を得た。

【００４９】（実施例５）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と酸化セリウム（ＣｅＯ_２）を所定量、エタノール３０
０ｍｌ中に加えてスラリーとし、スラリー中のこれら化
合物をボールミルにより１２時間混合した後、エタノー
ルを加熱蒸発させ、５００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃｅ
＝１：１（原子比）となる触媒を得た。

【００５０】（実施例６）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）と酸化セリウム（ＣｅＯ
_２）をＫ：Ｃｏ：Ｃｅ＝２：１：１（原子比）となるよ
う秤量し、これら化合物を乳鉢ですりつぶし、これらを
混合して触媒を得た。

【００５１】（比較例１）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）を所定量、エタノール３００ｍ
ｌ中に加えてスラリーとし、スラリー中のこれら化合物
をボールミルにより１２時間混合した後、エタノールを
加熱蒸発させ、５００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｆｅ＝
１：１（原子比）となる触媒を得た。

【００５２】（比較例２）炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）
と酸化コバルト（Ｃｏ_２Ｏ_３）を所定量、エタノール３
００ｍｌ中に加えてスラリーとし、スラリー中のこれら
化合物をボールミルにより１２時間混合した後、エタノ
ールを加熱蒸発させ、５００℃で５時間焼成し、Ｋ：Ｃ
ｏ＝１：１（原子比）となる触媒を得た。

【００５３】以上の触媒について以下に基づき活性評価
を行なった。実施例１から５および比較例１、２それぞ
れの触媒について、金属繊維フィルタ（繊維径５０μ
ｍ、目付け重量１４００ｇ／ｍ^２）に触媒を、担持量１
０ｍｇ／ｃｍ^２（ｇ／Ｌ）となるようにスプレーコート
して得た触媒担持粒子状物質捕集フィルタをそれぞれ作
成した。各フィルタを直径１インチ（２．５４ｃｍ）に
切り抜いて得た劣化試験用フィルタに、６００℃にて９
２ｐｐｍＳＯ_２／１０％Ｏ_２／Ｎ_２（モデル排ガス）を
２４時間流通することによる劣化試験を行なった。

【００５４】次に、発電機ディーゼルエンジンにＪＩＳ
２号軽油をチャージし（満たし）、前記劣化試験で得ら
れたモデル排ガス処理済フィルタに一定条件でディーゼ
ル排ガスを流通させることによって、一定量（２．５ｍ
ｇ／ｃｍ^２）の粒子状物質を捕集した。その後、このよ
うにして得た粒子状物質捕集済触媒担持フィルタを、遠
赤外線反応装置（真空理工社製、商品名：ＲＨＬ−Ｅ４
５Ｐ（１４４Ｖ、４．８ｋＷ））にセットした。１０％
Ｏ_２／Ｎ_２流通下、６００℃に３０秒ほどで到達させた
後、同温度保持を行なって、粒子状物質を燃焼させた際
のＣＯ_２発生推移を積算し、その９０％が発生する時
間、すなわち６００℃に到達した時間を０として、計測
ＣＯ_２濃度積算総計の９０％分のＣＯ_２が計測されるま
での時間（Ｔ９０、単位秒）の比較を行なった。評価試
験終了後、粒子状物質がすべて燃え切っていることを確
認した。粒子状物質燃焼性能評価結果を表１に示す。

【００５５】比較例１、２で示す通り、モデル排ガス処
理を行なう前では酸化チタン、酸化セリウムを加えてい
ない触媒でも、Ｔ９０は３００〜４００秒前後の活性を
示す。ただしこれらの触媒に、６００℃にて９２ｐｐｍ
ＳＯ_２／１０％Ｏ_２／Ｎ_２を流通し２４時間処理する
と、Ｔ９０が４〜５倍に大きくなった。比較例１、２に
ついても、評価試験終了後、粒子状物質がすべて燃え切
っていることを確認したが、触媒を担持していないフィ
ルタの粒子状物質は燃え残った。

【００５６】本発明の触媒は実施例１〜５に示している
が、Ｃｏ酸化物の一部あるいは全部をＣｅ酸化物または
Ｔｉ酸化物にて置き換えることにより、Ｔ９０の増加は
２倍程度に抑えることができ、排ガス処理後でも良好に
作用する触媒素材であることが判る。また、実施例５と
他の実施例との比較が示す通り、Ｃｏ酸化物全量を、Ｃ
ｅ酸化物またはＴｉ酸化物で置き換えるよりも、その一
部を置き換えた触媒の方が触媒性能に優れていることが
判る。

【００５７】

【表１】

【００５８】実施例４（焼成あり）、実施例６（焼成な
し）の触媒それぞれについて、以下に基づく粒子状物質
燃焼模擬実験を行なった。模擬粒子状物質として、活性
炭（商品名「カルボラフィン」、武田薬品工業株式会社
製）を用いた。触媒と活性炭が１：１（重量比）になる
よう各々を秤量し、これらを乳鉢ですりつぶして十分に
粉砕混合を行なって試料を得た。

【００５９】これら試料を熱天秤装置（商品名「ＴＧ／
ＤＴＡ６３００」、セイコーインストゥルメンツ社製）
を用い評価した。試料１０ｍｇをこの装置にセットし、
１０％Ｏ_２／Ｎ_２気流中、１０℃／ｍｉｎの速度で連続
昇温しながら、活性炭の重量減少を観察した。比較結果
を表２に示す。

【００６０】表２から、実施例４にて生成した焼成触媒
の方が、実施例６にて生成した混合触媒（焼成なし）よ
り、８０℃ほど低温で燃焼していることがわかる。

【００６１】

【表２】

【００６２】以上の結果から、Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化
物のうちから選ばれる少なくとも１つの酸化物を含む本
発明のディーゼル排ガス浄化触媒は、ＤＰＦに捕集され
た粒子状物質の燃焼を助ける燃焼活性および排ガスに対
する耐久性において、従来のディーゼル排ガス浄化触媒
よりも優れていることが判る。

【００６３】また、本発明の触媒の中でも、Ｔｉ酸化物
及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少なくとも１つの酸
化物を含む混合物を焼成して得た触媒の方が、焼成しな
いで得た触媒よりも燃焼活性に優れることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）成分と（Ｂ）成分を混合焼成して得ら
れた触媒の電子顕微鏡写真（２次電子像）である。

【図２】（Ａ）成分と（Ｂ）成分を混合焼成して得ら
れた触媒の電子顕微鏡写真（反射電子像）である。

フロントページの続きＦターム(参考） 3G090 AA01 AA03 3G091 AA18 AB02 AB13 BA01 BA11 GB01W GB01X GB02W GB02X 4D048 AA14 AB01 BA07X BA14X BA19X BA36X BA37X BA41X BA42X BA45X BB01 BB02 BB14 CC38 4G069 AA03 AA08 BA04A BB04A BB04B BB06A BB06B BB16A BB16B BC01A BC02A BC03A BC03B BC05A BC06A BC43A BC43B BC50A BC50B BC65A BC66A BC67A CA02 CA03 CA07 CA18 EA27 FA01 FB30 FC07 FC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩及び、
（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少
なくとも１つの酸化物を含む混合物が８００℃以下で焼
成されたものであることを特徴とするディーゼル排ガス
浄化触媒。
【請求項２】（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩、（Ｂ）Ｔ
ｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少なくとも
１つの酸化物及び、（Ｃ）第ＶＩＩＩ族元素の酸化物を
含む混合物が８００℃以下で焼成されたものであること
を特徴とするディーゼル排ガス浄化触媒。
【請求項３】（Ａ）アルカリ金属の炭酸塩及び、
（Ｂ）Ｔｉ酸化物及びＣｅ酸化物のうちから選ばれる少
なくとも１つの酸化物を含むことを特徴とするディーゼ
ル排ガス浄化触媒。
【請求項４】（Ｃ）第ＶＩＩＩ族元素の酸化物をさら
に含むことを特徴とする請求項３に記載のディーゼル排
ガス浄化触媒。
【請求項５】（Ａ）成分が、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓ
のうちから選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属から
なる炭酸塩であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１つに記載のディーゼル排ガス浄化触媒。
【請求項６】（Ｃ）成分が、Ｆｅ酸化物及びＣｏ酸化
物のうちから選ばれる少なくとも１つの酸化物であるこ
とを特徴とする請求項２、４または５に記載のディーゼ
ル排ガス浄化触媒。
【請求項７】（Ａ）成分のアルカリ金属対（Ｂ）成分
のＴｉ及びＣｅの原子比が、１：９〜９：１の範囲にあ
ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載
のディーゼル排ガス浄化触媒。
【請求項８】（Ａ）成分のアルカリ金属対、（Ｂ）成
分のＴｉ及びＣｅと（Ｃ）成分の第ＶＩＩＩ族元素の合
計の原子比が、１：９〜９：１の範囲にあることを特徴
とする請求項２または４〜７のいずれか１つに記載のデ
ィーゼル排ガス浄化触媒。
【請求項９】（Ｂ）成分のＴｉ及びＣｅ対（Ｃ）成分
の第ＶＩＩＩ族元素が、原子比で１：９〜１９：１であ
ることを特徴とする請求項２または４〜８のいずれか１
つに記載のディーゼル排ガス浄化触媒。