JP2002210369A - 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 - Google Patents

排気ガス浄化用触媒及びその製造方法

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JP2002210369A
JP2002210369A JP2001012388A JP2001012388A JP2002210369A JP 2002210369 A JP2002210369 A JP 2002210369A JP 2001012388 A JP2001012388 A JP 2001012388A JP 2001012388 A JP2001012388 A JP 2001012388A JP 2002210369 A JP2002210369 A JP 2002210369A
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JP2001012388A
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Hiroto Hirata
裕人 平田
Shinji Tsuji
慎二 辻
Masahiko Takeuchi
雅彦 竹内
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 還元性ガスが少ない酸化性雰囲気下でもNO
xを効果的に浄化することができる排気ガス浄化用触媒
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 金元素とイリジウム元素が、両元素の少
なくとも一部が互いに接触した状態で担持されたことを
特徴とする排気ガス浄化用触媒であり、メソポーラスシ
リカの細孔内部に両元素が担持される、金の金属多孔体
の細孔内部にイリジウム元素が担持される、イリジウム
の金属多孔体の細孔内部に金元素が担持される、金元素
とイリジウム元素がペロブスカイト型複合酸化物上に担
持される等の各種の態様が可能である。こうした排気ガ
ス浄化用触媒は、例えば、超臨界流体に溶解させた金化
合物の溶液を、多孔質の消失性基体に含浸させた後、そ
の基体を消失させて得られた金の金属多孔体の細孔内部
に、イリジウム元素を担持する等により製造することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化用触
媒に関し、より詳しくは、酸化性の排気ガス雰囲気下で
NOxを浄化することができる排気ガス浄化用触媒及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球保護の観点より、自動車用エ
ンジン等の内燃機関から排出される二酸化炭素(C
2)の総量を抑えること、及び窒素酸化物(NOx)の
発生量を抑えることが世界的な課題となっている。この
対応策として、燃費向上の目的でリーンバーンエンジン
が開発され、その排気ガスを浄化する目的で、従来の三
元触媒にリーン雰囲気でNOxを吸蔵する機能を付加さ
せた吸蔵還元型NOx浄化用触媒が開発され、上記課題
に対して一定の成功を収めている。
【0003】このリーンバーンエンジンは、燃料を、常
時は空燃比(A/F)がリーン(空気過剰)の条件下で
燃焼させ、一時的にストイキ(理論空燃比)〜リッチ
(燃料過剰)の条件下で燃焼させる。排気ガス中の炭化
水素(HC)や一酸化炭素(CO)は、リーン側で酸化
性雰囲気と触媒の作用により効率的に燃焼除去され、一
方、NOxはリーン側では吸蔵材に捕捉され、それが一
時的なストイキ〜リッチ条件下において放出され、その
一時的還元性雰囲気と触媒の作用により還元浄化され
る。
【0004】この吸蔵還元型NOx浄化用触媒には、一
般に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属がNOx吸蔵
材として使用され、白金等の触媒成分とNOx吸蔵材を
γ−アルミナ等の担体に担持して排気ガス浄化用触媒が
構成される。
【0005】しかるに、かかる吸蔵還元によってNOx
を浄化する方式では、触媒に導入するNOxを還元する
ためのH2、HC、CO等の還元性ガスを増す必要があ
るが、このような還元性ガスは、燃料の一部を使用し、
燃費を一部犠牲にすることで発生させることができる。
このため、さらに燃費を向上させるために、還元性ガス
を必要とせずに、リーン条件下の酸化性雰囲気でもNO
xを浄化することができる排気ガス浄化用触媒の開発が
望まれている。
【0006】なお、特開平11−156193号公報、
特開平11−347424号公報において、2種の金属
を積相させることにより、リーン条件下でのNOx浄化
性能を向上させた排気ガス浄化用触媒が開示されてい
る。しかしながら、より還元性ガスが少ない酸化性雰囲
気下でもNOx浄化性能を向上させることが必要であっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、さらに還元性ガスが少ない酸化性雰囲気下でもNO
xを効果的に浄化することができる排気ガス浄化用触媒
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、特定の貴
金属元素の金元素(Au)とイリジウム元素(Ir)が
互いに接触してなる排気ガス浄化用触媒よって達成され
る。こうした互いに接触した状態のAuとIrが、より
還元性ガスが少ない酸化性雰囲気下でもNOxを効果的
に浄化することができる理由は、本発明者は次のように
推測する。
【0009】触媒がNOxを酸化性雰囲気下でN2分子と
2分子に分解するのは、触媒がNOxを吸着し、触媒表
面でNOxがN原子とO原子に解離し、N原子とO原子
がそれぞれN2分子とO2分子に再結合して触媒表面から
離脱する機構によるものと考えられる。かかる機構によ
る反応が効率的に進行するには、触媒表面にNOxが吸
着され易いことに加え、N原子が結合してN2分子に、
O原子が結合してO2分子になって触媒表面から離脱し
易いことが必要であるが、N原子が結合してN2分子に
変化することは、N2分子の解離エネルギーが極めて大
きいため(N2分子をN原子の解離する反応が高い吸熱
反応)、容易であると考えられる。
【0010】したがって、触媒表面にNOxが吸着され
易く、かつO2分子が脱離し易くすることが上記の反応
を促進するものと考えられるが、Auは、貴金属の中で
もO2分子の解離吸着エネルギーが比較的高く(O2分子
をO原子に解離して吸着したときの放出エネルギーが小
さい)、酸素を比較的離脱し易い性質を有する一方で、
NOxの解離吸着エネルギーも比較的高く、NOxを比較
的吸着し難い性質を有すると考えられる。
【0011】ここで、AuにIrを組み合わせることに
より、IrがAuに特異な量子力学的作用を及ぼし、両
元素を互いに接触させて存在させることで、Auの量子
力学的電子状態が、高いO2分子の解離吸着エネルギー
を維持しながら、NOxの解離吸着エネルギーが低くな
る状態に変化することができ、それによって、触媒表面
におけるNOxの吸着とO2分子の脱離の交換が容易とな
り、NOxの浄化機構が促進されるものと考えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】特定の貴金属元素の金元素(A
u)とイリジウム元素(Ir)が互いに接触してなる本
発明の排気ガス浄化用触媒は、下記に示すような各種の
態様が可能である。1つの態様として、AuとIrが、
メソポーラスシリカ(FMS−16型ゼオライト)を担
体としてその細孔内部に、AuとIrの少なくとも一部
が互いに接触した状態で担持されて排気ガス浄化用触媒
が構成される。
【0013】この態様は、図1〜2に模式的に例示して
おり、図1(a)は、細孔内部にIrコート層が担持さ
れ、そのIrコート層の上にAu粒子が担持されたメソ
ポーラスシリカの斜視図、図1(b)は、細孔に平行な断
面図を示す。
【0014】この態様において、AuとIrは種々の状
態で存在することができ、図2(a)は、メソポーラスシ
リカを担体としてその上のIrコート層の上にAu粒子
が担持された状態、図2(b)は、メソポーラスシリカ上
のAuコート層の上にIr粒子が担持された状態、図2
(c)は、メソポーラスシリカ上にAuとIrが混在した
状態で担持された状態を模式的に示す。この態様では、
直径約5nm(ナノメートル)の微細な細孔を有するメ
ソポーラスシリカの内部にAuとIrが担持されるた
め、高い貴金属表面積を排気ガスに提供することができ
る。
【0015】こうした本発明の排気ガス浄化用触媒の製
造は、超臨界流体を使用して行うのが好ましい態様であ
る。超臨界流体の高い溶解性と拡散性を利用すれば、A
uとIrの前駆体化合物をメソポーラスシリカの細孔内
部まで搬送することができ、次いで加熱して前駆体化合
物の有機成分を逃散させることで、AuとIrを細孔内
部に担持(固定)することができる。
【0016】具体的には、二酸化炭素、エタン、トルエ
ン、アンモニア、フレオン13等から選択された物質
を、それぞれ固有の臨界温度と臨界圧力を超えた条件に
することで超臨界流体にし、この超臨界流体に、金(II
I)アセチルアセトナート(CH3COCHCOCH3)3
u、イリジウム(III)アセチルアセトナート(CH3CO
CHCOCH3)3Irのような前駆体化合物を溶解さ
せ、その溶液をメソポーラスシリカに接触・含浸させ
る。
【0017】次いで、その含浸されたメソポーラスシリ
カを焼成することで、Au又はIrが担持されたメソポ
ーラスシリカを得ることができ、比較的多量のIrを担
持した後に比較的少量のAuを担持する、比較的多量の
Arを担持した後に比較的少量のIrを担持する、及び
IrとAuを一緒に担持することで、それぞれ図2
(a)、(b)、及び(c)に示した状態を形成することができ
る。
【0018】別な態様として、本発明の排気ガス浄化用
触媒は、Auの金属多孔体の細孔内部にIrが担持され
て構成される。別な態様として、本発明の排気ガス浄化
用触媒は、Irの金属多孔体の細孔内部にAuが担持さ
れて構成される。別な態様として、本発明の排気ガス浄
化用触媒は、AuとIrの複合金属多孔体によって構成
される。
【0019】これらの態様では、Au等の金属多孔体の
全表面積により排気ガスに高い表面積を提供することが
できる。好ましくは、上記のAu等の金属多孔体の表面
積は、30m2/g以上、より好ましくは、50m2/g
以上である。
【0020】こうした本発明の排気ガス浄化用触媒の製
造は、超臨界流体と、燃焼等により除去させることがで
きる消失性の活性炭等の多孔質基体を使用して行うのが
好ましい態様である。上記の態様と同様に、超臨界流体
の高い溶解性と拡散性を利用すれば、Au等の前駆体化
合物を多孔質基体の細孔内部まで搬送し、細孔壁を前駆
体化合物でコート(被覆)することができる。次いで活
性炭と前駆体化合物の有機成分を燃焼除去することで、
多孔質基体の細孔形状を転写したAu等の多孔体を得る
ことができる。
【0021】このような方法において、Auの前駆体化
合物を用いてAu多孔体を作成し、次いでIrの前駆体
化合物を、超臨界流体を利用してAu多孔体の細孔内部
まで搬送し、加熱して有機成分を逃散させることで、A
u多孔体の細孔内部にIrを担持することができる。こ
こで、比較的多量のIrを担持すれば、Au多孔体の内
壁にIrコート層を形成することができ、比較的少量の
Irを担持すれば、Au多孔体の内壁に点在する粒子状
Irを形成することができる。
【0022】同様にして、先にIr多孔体を作成し、そ
のIr多孔体に内壁にコート層又は粒子状のAuを担持
することができる。また、Auの前駆体化合物とIrの
前駆体化合物を一緒に超臨界流体に溶解させ、同様にし
て、多孔質基体に含浸させ、次いで多孔質基体を除去す
ることで、と多孔質基体の細孔形状を転写したAuとI
rの複合金属多孔体を得ることができる。
【0023】図3は、多孔質の消失性基体として活性炭
を用い、Ir多孔体の内壁に粒子状Irが担持された本
発明の排気ガス浄化用触媒を製造する工程を模式的に示
す。図4は、上記の金属多孔体を形成する本発明の態様
における、AuとIrの種々の起こり得る存在状態を模
式的に示す。
【0024】別な態様として、本発明の排気ガス浄化用
触媒は、ArとIrが、1つの粒子内で実質的に均一に
分布したコロイド粒子の形態で、担体上に担持されて構
成される。このコロイド粒子は、好ましくは、直径10
0nm以下の粒子径を有して水等の媒体に分散され、図
5(a)に模式的に示したような、AuとIrが1つの粒
子内で実質的に均一に分布したコロイド粒子である。こ
の態様では、微細な粒子径を有するコロイド粒子によっ
て、高い貴金属表面積を排気ガスに提供することができ
る。
【0025】ここで、ArとIrが1つの粒子内で「実
質的に均一に分布」とは、コロイド粒子の半径をRとし
たとき、中心から半径1/2Rの中央領域のAuとIr
の組成CAuとCIr、及びその外側の周辺領域のAuとI
rの組成TAuとTIrの関係として、CAu/TAuとCIr
Irがいずれも0.75〜1.25、好ましくは、0.
9〜1.1であることを言う。
【0026】このようなAuとIrが1つの粒子内で実
質的に均一に分布したコロイド粒子は、例えば、塩化金
(III)酸HAuCl4と塩化イリジウム(III)IrCl3
混合水溶液に、還元剤としてのエタノール等、及び錯体
形成剤と安定剤の役割をするポリビニルピロリドン等を
加え、AuとIrを還元析出させ、次いで、得られたコ
ロイド溶液にレーザー光線を照射し、AuとIrを1つ
の粒子内で再配列させることにより得ることができる。
【0027】そして、得られたコロイド液中のコロイド
粒子を、γ−アルミナ、シリカ、ジルコニア、炭化ケイ
素のような微細な無機粉末に、含浸・焼成等の通常の方
法により担持することで、本発明の排気ガス浄化用触媒
を得ることができる。
【0028】別な態様として、本発明の排気ガス浄化用
触媒は、AuとIrがペロブスカイト型複合酸化物を担
体としてその上に、AuとIrの少なくとも一部が接触
した状態で担持されて構成される。この態様では、Au
とIrによるNOx浄化性能に、ペロブスカイト型複合
酸化物のNOx浄化性能が加わることで、より高いNOx
浄化性能を提供することができる。
【0029】好ましくは、このペロブスカイト型複合酸
化物は、化学式:A1-xxy3(Aは、La、Ce、
Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、及びYの少なくとも1
種、Bは、Mn、Co、Fe、及びNiの少なくとも1
種、0.1<x<1、0.1<y<1)、化学式:A
1-xx1-yTiy3(Aは、La、Ce、Pr、N
d、Sm、Eu、Gd、及びYの少なくとも1種、B
は、Mn、Co、Fe、及びNiの少なくとも1種、0
≦x<1、0≦y<1)、又は 化学式:ACe1-x-y-zB’xZryB”z3(Aは、B
aとSrの少なくとも1種、B’は、Nd、Sm、及び
Gdの少なくとも1種、B”は、PtとPdの少なくと
も1種、0<x<0.5、0<y<0.5、0<z≦
0.5、x+y+z<1)、等で表されるペロブスカイ
ト型複合酸化物のような、酸素イオン伝導性を有するペ
ロブスカイト型複合酸化物である。
【0030】こうした酸素イオン伝導性を有するペロブ
スカイト型複合酸化物は、触媒表面で解離した酸素原子
の移動を促進し、それによって、触媒表面から酸素が離
脱することを容易にすると考えられる。ペロブスカイト
型複合酸化物を担体としてその上にAuとIrを担持す
るのは、担体上に金属を担持することができる任意の方
法から選択された、例えば、蒸発乾固法、沈殿法、吸着
法、イオン交換法、還元析出法等により行うことがで
き、また、AuとIrが担持された状態は、特に限定す
る必要はなく、図2(a)〜(c)にメソポーラスシリカにつ
いて示したような任意の状態であることができる。
【0031】好ましい態様において、AuとIrは、こ
れらの元素を1つの粒子の中に含むコロイド粒子として
ペロブスカイト型複合酸化物の上に担持される。この態
様においては、コロイド粒子は、好ましくは、直径10
0nm以下の粒子径を有し、1つのコロイド粒子内での
AuとIrの存在状態は、図5(a)に模式的に示したよ
うな、AuとIrが実質的に均一に分布した状態、図5
(b)に模式的に示したような、中央領域にIrが存在し
て周囲領域にAuが存在する状態、図5(c)に模式的に
示したような、中央領域にAuが存在して周囲領域にI
rが存在する状態等の任意の状態であることができる。
【0032】中央領域にIrが存在して周囲領域にAu
が存在する状態のコロイド粒子は、例えば、塩化イリジ
ウム(III)IrCl3の水溶液に、エタノール、及びポリ
ビニルピロリドンを加えてIrを還元析出させ、次いで
塩化金(III)酸HAuCl4の水溶液を加えてAuを還元
析出させることにより得ることができ、中央領域にAu
が存在して周囲領域にIrが存在する状態のコロイド粒
子は、同様にして、Auを還元析出させた後にIrを還
元析出させることによって得ることができる。
【0033】そして、得られたAuとIrを1つの粒子
内含むコロイド粒子が分散したコロイド液を、上記のペ
ロブスカイト型複合酸化物に含浸し、乾燥・焼成する等
の通常の方法により、本発明の排気ガス浄化用触媒を得
ることができる。好ましい態様において、AuとIrの
少なくとも一方を、より好ましくは、AuとIrの双方
を、超臨界流体に溶解された溶液を介してペロブスカイ
ト型複合酸化物の上に担持する。具体的には、二酸化炭
素等の超臨界流体に、金(III)アセチルアセトナート(C
3COCHCOCH3)3Au、イリジウム(III)アセチ
ルアセトナート(CH3COCHCOCH3)3Irのよう
な前駆体化合物を溶解させ、その溶液をペロブスカイト
型複合酸化物の粉末に接触・含浸させる。
【0034】次いで、その含浸されたペロブスカイト型
複合酸化物の粉末を焼成することで、Au又はIrが担
持されたペロブスカイト型複合酸化物を得ることができ
る。このような超臨界流体を利用した方法において、金
化合物とイリジウム化合物の混合溶液を使用すれば、図
6(a)のようなAuとIrが混在した状態、Auを先に
担持すれば、図6(b)のようなAu層をIr層でコート
した状態、Irを先に担持すれば、図6(c)のようなI
r層をAu層でコートした状態を形成することができ
る。
【0035】AuとIrがペロブスカイト型複合酸化物
上に、AuとIrの少なくとも一部が接触した状態は、
AuとIrを任意の仕方でペロブスカイト型複合酸化物
の上に担持した後、酸化性雰囲気下での加熱と還元性雰
囲気下での加熱を繰り返す方法により形成することもで
きる。
【0036】この方法は、例えば、N2ガス中にO2のよ
うなガスを0.5〜10体積%で含む酸化性ガスと、N
2ガス中にH2、NH3のようなガスを0.5〜10体積
%で含む還元性ガスを交互に流通させながら、350〜
800℃に加熱する。この操作により、AuとIrは、
ペロブスカイト型複合酸化物粒子の表面上を移動するこ
とができ、AuとIrがペロブスカイト型複合酸化物上
で接触した状態を形成することができる。こうした状態
が形成される過程を図7に模式的に示す。
【0037】
【実施例】以下に示す実施例は、上記の金元素(Au)
とイリジウム元素(Ir)が接触する各種の態様を具体
的に例証するものである。実施例1〜6は、メソポーラ
スシリカ又はSiC粉末の上に、超臨界流体を介してA
u元素とIr元素が担持される態様を示す。実施例7〜
9は、活性炭と超臨界流体を利用して、AuとIrが接
触する金属多孔体を作成する態様を示す。実施例10〜
15は、AuとIrを含むコロイド粒子がAl23粉末
又はSiC粉末の上に担持される態様を示す。
【0038】実施例16〜23は、AuとIrを含むコ
ロイド粒子がペロブスカイト型複合酸化物粉末の上に担
持される態様を示す。実施例24〜26は、超臨界流体
を利用してAuとIrがペロブスカイト型複合酸化物粉
末の上に担持される態様を示す。実施例27〜28は、
蒸発乾固によりAuとIrがペロブスカイト型複合酸化
物粉末の上に担持される態様、及びこの担持の後に酸化
還元処理を施す態様を示す。
【0039】実施例1 内容積約300ccの耐圧容器の中に、金(III)アセチ
ルアセトナート(CH3COCHCOCH3)3Auを1.
0g、イリジウム(III)アセチルアセトナート(CH3
OCHCOCH3)3Irを1.0g入れ(Au:Ir=
1:1のモル比)、これにアセトンを10g添加した。
この耐圧容器内の上部のアセトンが接触しない位置に、
ステンレス製メッシュで作成した開孔容器を設置し、こ
の開孔容器の中にメソポーラスシリカ(FMS−16型
ゼオライト)を10g入れた。
【0040】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
AuとIrがコート(担持)されたメソポーラスシリカ
を取り出し、200ml/分の流量で空気が流通する6
00℃の炉の中で5時間加熱して有機物を焼失させ、本
発明の触媒を得た。
【0041】実施例2 内容積約300ccの耐圧容器の中に、金(III)アセチ
ルアセトナートを1.0g入れ、これにアセトンを10
g添加した。この耐圧容器内の上部のアセトンが接触し
ない位置に、ステンレス製メッシュで作成した開孔容器
を設置し、この開孔容器の中にメソポーラスシリカ(F
MS−16型ゼオライト)を10g入れた。
【0042】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
Auがコートされたメソポーラスシリカを取り出し、2
00ml/分の流量で空気が流通する600℃の炉の中
で5時間加熱して有機物を焼失させ、Auコートメソポ
ーラスシリカを調製した。
【0043】上記の内容積約300ccの耐圧容器の中
に、イリジウム(III)アセチルアセトナートを0.5g
入れ、これにアセトンを5g添加した。この耐圧容器内
の上部のアセトンが接触しない位置に、ステンレス製メ
ッシュで作成した開孔容器を設置し、先に調製したAu
コートメソポーラスシリカを5.0g入れた。
【0044】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで150
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
IrがコートされたAuコートメソポーラスシリカを取
り出し、200ml/分の流量で空気が流通する600
℃の炉の中で5時間加熱して有機物を焼失させ、本発明
の触媒を得た。
【0045】実施例3 内容積約300ccの耐圧容器に、イリジウム(III)ア
セチルアセトナートを1.0g入れ、これにアセトンを
10g添加した。この耐圧容器内の上部のアセトンが接
触しない位置に、ステンレス製メッシュで作成した開孔
容器を設置し、この開孔容器の中にメソポーラスシリカ
(FMS−16型ゼオライト)を10g入れた。
【0046】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
Irがコートされたメソポーラスシリカを取り出し、2
00ml/分の流量で空気が流通する600℃の炉の中
で5時間加熱して有機物を焼失させ、Irコートメソポ
ーラスシリカを調製した。
【0047】上記の内容積約300ccの耐圧容器の中
に、金(III)アセチルアセトナートを0.5g入れ、こ
れにアセトンを5g添加した。この耐圧容器内の上部の
アセトンが接触しない位置に、ステンレス製メッシュで
作成した開孔容器を設置し、先に調製したAuコートメ
ソポーラスシリカを5.0g入れた。
【0048】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで150
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
AuがコートされたIrコートメソポーラスシリカを取
り出し、200ml/分の流量で空気が流通する600
℃の炉の中で5時間加熱して有機物を焼失させ、本発明
の触媒を得た。
【0049】実施例4 実施例1におけるメソポーラスシリカに代えてSiC粉
末(比表面積約16m2/g)を用いた以外は実施例1
と同様にして本発明の触媒を得た。 実施例5 実施例2におけるメソポーラスシリカに代えてSiC粉
末を用いた以外は実施例2と同様にして本発明の触媒を
得た。 実施例6 実施例3におけるメソポーラスシリカに代えてSiC粉
末を用いた以外は実施例3と同様にして本発明の触媒を
得た。
【0050】比較例1 実施例2において調製したAuコートメソポーラスシリ
カを比較用の触媒とした。 比較例2 実施例3において調製したIrコートメソポーラスシリ
カを比較用の触媒とした。 比較例3 実施例5において調製したAuコートSiC粉末を比較
用の触媒とした。 比較例4 実施例6において調製したIrコートSiCを比較用の
触媒とした。
【0051】実施例7 内容積約300ccの耐圧容器の中に、金(III)アセチ
ルアセトナートを5.09g、イリジウム(III)アセチ
ルアセトナートを5.02g入れ(Au:Ir=1:1
のモル比)、これにアセトンを20g添加した。この耐
圧容器内の上部のアセトンが接触しない位置に、ステン
レス製メッシュで作成した開孔容器を設置し、この開孔
容器の中に活性炭(比表面積約2500m2/g)を1
0g入れた。
【0052】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
AuとIrがコートされた活性炭を取り出し、200m
l/分の流量で空気が流通する600℃の加熱炉の中で
5時間焼成して活性炭を焼失させ、AuとIrの多孔体
からなる本発明の触媒を得た。この多孔体の比表面積は
69m2/gであった。
【0053】実施例8 内容積約300ccの耐圧容器の中に、金(III)アセチ
ルアセトナートを10.18g入れ、これにアセトンを
10g添加した。この耐圧容器内の上部のアセトンが接
触しない位置に、ステンレス製メッシュで作成した開孔
容器を設置し、この開孔容器の中に活性炭を10g入れ
た。
【0054】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
Auがコートされた活性炭を取り出し、200ml/分
の流量で空気が流通する600℃の炉の中で5時間加熱
して活性炭を焼失させ、Au多孔体を調製した。この多
孔体の比表面積は61m2/gであった。
【0055】上記の内容積約300ccの耐圧容器の中
に、イリジウム(III)アセチルアセトナートを0.5g
入れ、これにアセトンを5g添加した。この耐圧容器内
の上部のアセトンが接触しない位置に、ステンレス製メ
ッシュで作成した開孔容器を設置し、先に調製したAu
多孔体を2.0g入れた。
【0056】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで150
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
IrがコートされたAu多孔体を取り出し、200ml
/分の流量で空気が流通する600℃の炉の中で5時間
加熱して有機物を焼失させ、本発明の触媒を得た。
【0057】実施例9 内容積約300ccの耐圧容器の中に、イリジウム(II
I)アセチルアセトナートを10.04g入れ、これにア
セトンを20g添加した。この耐圧容器内の上部のアセ
トンが接触しない位置に、ステンレス製メッシュで作成
した開孔容器を設置し、この開孔容器の中に活性炭を1
0g入れた。
【0058】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで120
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
Irがコートされた活性炭を取り出し、200ml/分
の流量で空気が流通する600℃の炉の中で5時間加熱
して活性炭を焼失させ、Ir多孔体を調製した。この多
孔体の比表面積は73m2/gであった。
【0059】上記の内容積約300ccの耐圧容器の中
に、金(III)アセチルアセトナートを0.5g入れ、こ
れにアセトンを5g添加した。この耐圧容器内の上部の
アセトンが接触しない位置に、ステンレス製メッシュで
作成した開孔容器を設置し、先に調製したIr多孔体を
2.0g入れた。
【0060】次いで、耐圧容器に蓋をして、耐圧容器内
に二酸化炭素を導入して加熱し、約30MPaで150
℃の超臨界状態にし、この容器の内部を攪拌しながら超
臨界状態を24時間維持した。次いで、耐圧容器から、
AuがコートされたIr多孔体を取り出し、200ml
/分の流量で空気が流通する600℃の炉の中で5時間
加熱して有機物を焼失させ、本発明の触媒を得た。
【0061】比較例5 実施例8において調製したAu多孔体を比較用の触媒と
した。 比較例6 実施例9において調製したIr多孔体を比較用の触媒と
した。
【0062】実施例10 塩化金(III)酸HAuCl4水溶液(Au換算で0.50
2gを含む)と塩化イリジウム(III)IrCl3水溶液
(Ir換算で0.490gを含む)を混合し、さらに水
を加えて全量を200gとした。次いで、ポリビニルピ
ロリドン11.7g(モノマーユニット換算で0.10
25モル、AuとIrの総モルの20倍)を水200g
とエタノール100gの混合溶媒に溶かし、均一な溶液
を調製した後、上記の溶液を混合し、25℃で24時間
にわたって攪拌した。
【0063】次いで、この混合溶液を95℃で6時間に
わたって加熱還流した後、ロータリーエバポレーターで
濃縮し、貴金属濃度2.30質量%(Au1.16質量
%、Ir1.14質量%、Ar:Ir=1:1のモル
比)のコロイド液を得た。次いで、このコロイド液10
mlをビーカーに入れ、磁気スターラーで攪拌しながら
波長532mnのレーザー光線を1時間照射し、コロイ
ド粒子に含まれるArとIrを均質化させ、Ar−Ir
均質コロイド液を得た。
【0064】この均質化させたコロイド粒子に含まれる
ArとIrを透過型電子顕微鏡(TEM)とエネルギー
分散型X線分析装置(EDX)によって観察したとこ
ろ、コロイド粒子は約4〜6nm(ナノメートル)の平
均粒子径を有し、1つの粒子内に1ナノメートル未満の
直径のArとIrが均質に共存し、図5(a)に示したよ
うな状態を呈していることが確認された。
【0065】次いで、Al23粉末20gをイオン交換
水200mlに分散させ、貴金属を担持したAl23
末に含まれる貴金属総量が4.0質量%になる量で上記
のAr−Ir均質コロイド液を添加し、2時間攪拌した
後、溶媒の水を実質的に完全に蒸発させてAl23粉末
にコロイド粒子を担持した。次いで、この粉末を110
℃で2時間乾燥させた後、450℃の大気雰囲気中で2
時間焼成し、本発明の触媒を得た。
【0066】実施例11 塩化イリジウム(III)水溶液(Ir換算で0.882g
を含む)をイオン交換水に溶解させて全量を200gと
した。次いで、ポリビニルピロリドン11.7g(モノ
マーユニット換算で0.1025モル、AuとIrの総
モルの20倍)を水200gとエタノール100gの混
合溶媒に溶かし、均一な溶液を調製した後、上記の溶液
を混合し、25℃で24時間にわたって攪拌した。
【0067】次いで、この混合溶液を95℃で6時間に
わたって加熱還流した後、ロータリーエバポレーターで
濃縮し、Ir濃度2.05質量%のコロイド液を得た。
次いで、この溶液にイオン交換水を加えて全量を200
gにし、さらに、塩化金(III)酸水溶液(Au換算で
0.10gを含む)を加え、室温で24時間攪拌し、A
uとIrをコロイド粒子として含む(Au:Ir=1:
9のモル比)コロイド液を得た。
【0068】このコロイド粒子に含まれるArとIrを
TEMとEDXによって観察したところ、コロイド粒子
は約4〜6nmの平均粒子径を有し、1つの粒子内の中
央領域(コア)にIrが存在し、その周辺領域(シェ
ル)にAuが存在するといった、図5(b)に示したよう
なIrコア−Auシェル構造を呈していることが確認さ
れた。次いで、このコロイド液に含まれるコロイド粒子
を、実施例10と同様にしてAl23粉末に担持し、本
発明の触媒を得た。
【0069】実施例12 塩化金(III)酸水溶液(Au換算で0.904gを含
む)をイオン交換水に溶解させて全量を200gとし
た。次いで、ポリビニルピロリドン11.7g(モノマ
ーユニット換算で0.1025モル、AuとIrの総モ
ルの20倍)を水200gとエタノール100gの混合
溶媒に溶かし、均一な溶液を調製した後、上記の溶液を
混合し、25℃で24時間にわたって攪拌した。
【0070】次いで、この混合溶液を95℃で6時間に
わたって加熱還流した後、ロータリーエバポレーターで
濃縮し、Au濃度2.10質量%のコロイド液を得た。
次いで、この溶液にイオン交換水を加えて全量を200
gにし、さらに、塩化イリジウム(III)水溶液(Ir換
算で0.098gを含む)を加え、室温で24時間攪拌
し、AuとIrをコロイド粒子として含む(Au:Ir
=9:1のモル比)コロイド液を得た。
【0071】このコロイド粒子に含まれるArとIrを
TEMとEDXによって観察したところ、コロイド粒子
は約4〜6nmの平均粒子径を有し、1つの粒子内の中
央領域にAuが存在し、その周辺領域にIrが存在する
といった、図5(c)に示したようなAuコア−Irシェ
ル構造を呈していることが確認された。次いで、このコ
ロイド液に含まれるコロイド粒子を、実施例10と同様
にしてAl23粉末に担持し、本発明の触媒を得た。
【0072】実施例13 実施例10で用いたコロイド液を、比表面積約185m
2/gのAl23粉末に代えて比表面積約16m2/gの
SiC粉末に担持した以外は実施例10と同様にして、
本発明の触媒を得た。 実施例14 実施例11で用いたコロイド液を、Al23粉末に代え
てSiC粉末に担持した以外は実施例11と同様にし
て、本発明の触媒を得た。 実施例15 実施例12で用いたコロイド液を、Al23粉末に代え
てSiC粉末に担持した以外は実施例12と同様にし
て、本発明の触媒を得た。
【0073】比較例7 実施例10で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例12で調製したAu濃度2.10質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例10と同様にして、Al
23粉末にAu粒子を担持し、これを比較用の触媒とし
た。 比較例8 実施例10で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例11で調製したIr濃度2.05質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例10と同様にして、Al
23粉末にIr粒子を担持し、これを比較用の触媒とし
た。
【0074】比較例9 実施例13で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例12で調製したAu濃度2.10質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例13と同様にして、Si
C粉末にAu粒子を担持し、これを比較用の触媒とし
た。 比較例8 実施例13で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例11で調製したIr濃度2.05質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例13と同様にして、Si
C粉末にIr粒子を担持し、これを比較用の触媒とし
た。
【0075】実施例16 硝酸ランタンLa(NO33・6H2Oの30.31
g、硝酸カリウムKNO3の3.03g、硝酸コバルト
Co(NO32・6H2Oの29.1gを300ccの
イオン交換水に溶解・攪拌した後、水分を蒸発させ、1
20℃で2時間乾燥した後、480℃で1時間仮焼し、
次いで850℃で10時間焼成してペロブスカイト型複
合酸化物La0.70.3CoO3粉末を得た。
【0076】得られたLa0.70.3CoO3粉末15g
をイオン交換水300ccの中に分散・攪拌し、このス
ラリーに、実施例10で用いたAr−Ir均質コロイド
液(Ar:Ir=1:1のモル比)を、担持貴金属の総
量が4.0質量%になるように添加し、2時間攪拌した
後、分散媒の水を実質的に全て蒸発させて、La0.7
0.3CoO3粉末にコロイド粒子を担持した。次いで、こ
の粉末を110℃で2時間乾燥後、450℃の大気雰囲
気中で2時間焼成して、本発明の触媒を得た。
【0077】実施例17 実施例16で用いたAr−Ir均質コロイド液を、実施
例11で用いたIrコア−Auシェル構造のコロイド粒
子(Au:Ir=1:9のモル比)を含むコロイド液に
代えた以外は実施例16と同様にして、本発明の触媒を
得た。 実施例18 実施例16で用いたAr−Ir均質コロイド液を、実施
例12で用いたAuコア−Irシェル構造のコロイド粒
子(Au:Ir=9:1のモル比)を含むコロイド液に
代えた以外は実施例16と同様にして、本発明の触媒を
得た。
【0078】実施例19 硝酸ランタンの30.31g、硝酸カリウムの3.03
g、硝酸マンガンの28.70gを300ccのイオン
交換水に溶解・攪拌した後、水分を蒸発させ、120℃
で2時間乾燥した後、480℃で1時間仮焼し、次いで
850℃で10時間焼成してペロブスカイト型複合酸化
物La0.70.3MnO3粉末を得た。
【0079】得られたLa0.70.3MnO3粉末15g
をイオン交換水300ccの中に分散・攪拌し、このス
ラリーに、実施例11で用いたIrコア−Auシェル構
造のコロイド粒子(Au:Ir=1:9のモル比)を、
担持貴金属の総量が4.0質量%になるように添加し、
2時間攪拌した後、分散媒の水を実質的に全て蒸発させ
て、La0.70.3MnO3粉末にコロイド粒子を担持し
た。次いで、この粉末を110℃で2時間乾燥後、45
0℃の大気雰囲気中で2時間焼成して、本発明の触媒を
得た。
【0080】実施例20 硝酸ランタンの30.31g、硝酸カリウムの3.03
g、硝酸鉄Fe(NO 32・6H2Oの40.40gを
原料として用いた以外は実施例19と同様にしてペロブ
スカイト型複合酸化物La0.70.3FeO3粉末を得
た。このLa0.70.3FeO3粉末に、実施例19と同
様にして、Irコア−Auシェル構造のコロイド粒子
(Au:Ir=1:9のモル比)を担持し、本発明の触
媒を得た。
【0081】実施例21 硝酸ランタンの30.31g、硝酸カリウムの3.03
g、硝酸ニッケルNi(NO32・6H2Oの29.1
0gを原料として用いた以外は実施例19と同様にして
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3NiO3粉末
を得た。このLa0.70.3NiO3粉末に、実施例19
と同様にして、Irコア−Auシェル構造のコロイド粒
子(Au:Ir=1:9のモル比)を担持し、本発明の
触媒を得た。
【0082】実施例22 硝酸サマリウムSm(NO33・6H2Oの31.07
g、硝酸カリウムの3.03g、硝酸マンガンの28.
70gを原料として用いた以外は実施例19と同様にし
てペロブスカイト型複合酸化物Sm0.70.3MnO3
末を得た。このSm0.70.3MnO3粉末に、実施例1
9と同様にして、Irコア−Auシェル構造のコロイド
粒子(Au:Ir=1:9のモル比)を担持し、本発明
の触媒を得た。
【0083】実施例23 硝酸ネオジムNe(NO33・6H2Oの30.68
g、硝酸カリウムの3.03g、硝酸マンガンの28.
70gを原料として用いた以外は実施例19と同様にし
てペロブスカイト型複合酸化物Ne0.70.3MnO3
粉末を得た。このNe0.70.3MnO3粉末に、実施例
19と同様にして、Irコア−Auシェル構造のコロイ
ド粒子(Au:Ir=1:9のモル比)を担持し、本発
明の触媒を得た。
【0084】比較例11 実施例16で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例12で調製したAu濃度2.10質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例16と同様にして、La
0.70.3CoO3粉末にAu粒子を担持し、これを比較
用の触媒とした。 比較例12 実施例16で用いたAr−Ir均質コロイド液に代え
て、実施例11で調製したIr濃度2.05質量%のコ
ロイド液を用いた以外は実施例16と同様にして、La
0.70.3CoO3粉末にIr粒子を担持し、これを比較
用の触媒とした。
【0085】実施例24 実施例1で用いたメソポーラスシリカ(FMS−16型
ゼオライト)の10gを、実施例19で用いた10gの
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3MnO3粉末
の10gに代えた以外は実施例1と同様にして、La
0.70.3MnO3粉末の上にAuとIrがコートされた
(Ar:Ir=1:1のモル比)本発明の触媒を得た。
【0086】実施例25 実施例2で用いた10gのメソポーラスシリカ(FMS
−16型ゼオライト)を、実施例19で用いた10gの
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3MnO3粉末
の10gに代え、金(III)アセチルアセトナートを1.
6gとし、イリジウム(III)アセチルアセトナートを
0.4gとした以外は実施例2と同様にして、La0.7
0.3MnO3粉末の上にAuがコートされ、次いでIr
がコートされてなる(Ar:Ir=4:1のモル比)本
発明の触媒を得た。
【0087】実施例26 実施例3で用いた10gのメソポーラスシリカ(FMS
−16型ゼオライト)を、実施例19で用いた10gの
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3MnO3粉末
の10gに代え、イリジウム(III)アセチルアセトナー
トを1.6gとし、金(III)アセチルアセトナートを
0.4gとした以外は実施例3と同様にして、La0.7
0.3MnO3粉末の上にIrがコートされ、次いでAr
がコートされてなる(Ar:Ir=1:4のモル比)本
発明の触媒を得た。
【0088】比較例13 比較例1で用いた10gのメソポーラスシリカ(FMS
−16型ゼオライト)を、実施例19で用いた10gの
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3MnO3粉末
の10gに代え、金(III)アセチルアセトナートを2.
0gとした以外は比較例1と同様にして、La0.70.3
MnO3粉末の上にArがコートされてなる比較用の触
媒を得た。
【0089】比較例14 比較例2で用いた10gのメソポーラスシリカ(FMS
−16型ゼオライト)を、実施例19で用いた10gの
ペロブスカイト型複合酸化物La0.70.3MnO3粉末
の10gに代え、イリジウム(III)アセチルアセトナー
トを2.0gとした以外は比較例2と同様にして、La
0.70.3MnO3粉末の上にIrがコートされてなる比
較用の触媒を得た。
【0090】実施例27 実施例19で用いたペロブスカイト型複合酸化物La
0.70.3MnO3粉末の20gをイオン交換水300c
cの中に分散・攪拌し、このスラリーに塩化金(III)酸
水溶液(Au換算で0.400gを含む)と塩化イリジ
ウム(III)水溶液(Ir換算で0.400gを含む)を
添加し、攪拌・混合した。次いで、分散媒の水を蒸発さ
せ、120℃で2時間乾燥させた後、450℃で1時間
焼成し、本発明の触媒を得た。
【0091】実施例28 実施例27で調製した触媒を5g採取し、これをガス流
通式の実験用管状炉内に配置し、N2の中に1体積%で
2を含む還元性ガスとN2の中に1体積%でO2を含む
酸化性ガスを、10リットル/分の流量で、それぞれ4
00℃で30分間交互に2回導入する酸化還元処理に供
し、本発明の触媒とした。
【0092】比較例15 塩化イリジウム(III)水溶液(Ir換算で0.400g
を含む)を添加しない以外は実施例27と同様にして、
La0.70.3MnO3粉末の上にAuが担持された比較
用の触媒を得た。 比較例16 塩化金(III)酸水溶液(Au換算で0.400gを含
む)を添加しない以外は実施例27と同様にして、La
0.70.3MnO3粉末の上にIrが担持された比較用の
触媒を得た。
【0093】−性能評価− 上記の実施例1〜28と比較例1〜16の触媒をそれぞ
れ直径1〜2mmのペレットに形成し、各触媒1.0g
を、実験室用の排気ガス浄化性能評価装置の反応管内部
に設置し、下記の還元性成分を含まない酸化性のモデル
雰囲気ガスを流通させ、触媒温度400℃におけるNO
の浄化率を測定した。この結果を図8〜12にまとめて
示す。 NO:5000ppm + O2:1.0% (残余:
窒素)
【0094】図8〜12の結果から分かるように、実施
例の触媒はいずれも、HCやCOのような還元性成分を
全く含まないガスであっても、少なくとも一部のNOを
浄化したのに対し、Ar又はIrを含んで双方が接触し
ていない比較例の触媒は、NOの浄化が実質的に全く生
じていない。
【0095】このことは、AuとIrが接触した状態で
共存することが、還元性成分を含まない酸化性の雰囲気
ガス中でNOの分解をもたらすのに有効であることを明
確に示しており、このNO分解の作用は、上述したよう
に、IrがAuに特異な量子力学的作用を及ぼし、Au
の量子力学的電子状態が、NOの吸着とO2分子の脱離
の交換を容易にする状態になるためと考えられる。ま
た、このような作用により、還元性ガスが少ない酸化性
雰囲気下でのNOxの分解が促進されるものと考えられ
る。
【0096】実施例の触媒の間でのNO浄化率の相違を
吟味し、超臨界流体を利用してAuとIrが担持された
担体の相違として、実施例1〜3、実施例4〜6、実施
例24〜26を比較すると、SiC粉末、Al23
末、ペロブスカイト型複合酸化物の順にNO浄化率が向
上することが分かる。
【0097】実施例の中では、ペロブスカイト型複合酸
化物の上にAuとIrを超臨界流体を利用して実施例2
4〜26で最も高いNO浄化率が発現しており、これ
は、蒸発乾固によりAuとIrをペロブスカイト型複合
酸化物の上に担持した実施例27〜28では、NO浄化
率が最も低いことに対比される。但し、酸化還元処理に
より、実施例28では、NO浄化率に向上が見られてい
る。
【0098】活性炭と超臨界流体を利用した金属多孔体
の実施例7〜9、コロイド粒子をAl23粉末又はSi
C粉末の上に担持した実施例10〜15、コロイド粒子
をペロブスカイト型複合酸化物粉末の上に担持した実施
例16〜23を比較すると、金属多孔体の実施例7〜9
が、実施例10〜15をやや上回り、コロイド粒子をペ
ロブスカイト型複合酸化物粉末の上に担持した実施例1
6〜23が実施例7〜9をやや上回るNO浄化率を示す
ことが分かる。
【0099】
【発明の効果】さらに還元性ガスの少ない酸化性雰囲気
下でもNOxを効果的に浄化することができる排気ガス
浄化用触媒及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】AuとIrがメソポーラスシリカに担持された
本発明の排気ガス浄化用触媒の態様を例示する模式図で
ある。
【図2】担体上にAuとIrが担持される態様を例示す
る模式図である。
【図3】多孔質の消失性基体として活性炭を用い、本発
明の排気ガス浄化用触媒を製造する工程を例示する模式
図である。
【図4】金属多孔体を形成した本発明の排気ガス浄化用
触媒の態様におけるAuとIrの存在状態を例示する模
式図である。
【図5】AuとIrが1つの粒子の中に存在する状態を
例示する模式図である。
【図6】ペロブスカイト型複合酸化物上でAuとIrが
存在する状態を例示する模式図である。
【図7】酸化還元性法により本発明の排気ガス浄化用触
媒が形成される状態を例示する模式図である。
【図8】各種触媒のNO浄化率を比較したグラフであ
る。
【図9】各種触媒のNO浄化率を比較したグラフであ
る。
【図10】各種触媒のNO浄化率を比較したグラフであ
る。
【図11】各種触媒のNO浄化率を比較したグラフであ
る。
【図12】各種触媒のNO浄化率を比較したグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 27/224 ZAB B01J 37/02 101C 37/02 101 101E 37/12 37/12 37/16 37/16 B01D 53/36 102A 102H (72)発明者 竹内 雅彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 4D048 AA06 AB02 AB07 BA03X BA06X BA07Y BA08Y BA11X BA14X BA15X BA18X BA19Y BA28X BA30X BA31Y BA32Y BA33X BA36X BA37X BA38Y BA41X BA42X BA45X BB17 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA02A BA02B BA07A BB02A BB02B BB06A BB06B BB15A BB15B BC03A BC03B BC12A BC13A BC33A BC33B BC42A BC42B BC43A BC44A BC50A BC51A BC62A BC66A BC67A BC67B BC68A BC72A BC74A BC74B BC75A BD05A BD05B CA02 CA03 CA08 CA13 EC09X EC23 FA01 FA02 FB18 FB20 FB35 FB39 FB43 FB80 ZA35A ZA35B

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金元素とイリジウム元素が、メソポーラ
    スシリカの細孔内部に、金元素とイリジウム元素の少な
    くとも一部が互いに接触した状態で担持されたことを特
    徴とする排気ガス浄化用触媒。
  2. 【請求項2】 金化合物とイリジウム化合物の超臨界流
    体溶液を介して、メソポーラスシリカの細孔内部に、金
    元素とイリジウム元素を担持することを特徴とする請求
    項1に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  3. 【請求項3】 金の金属多孔体の細孔内部にイリジウム
    元素が担持されたことを特徴とする排気ガス浄化用触
    媒。
  4. 【請求項4】 イリジウムの金属多孔体の細孔内部に金
    元素が担持されたことを特徴とする排気ガス浄化用触
    媒。
  5. 【請求項5】 金とイリジウムの複合金属多孔体を含ん
    でなることを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  6. 【請求項6】 超臨界流体に溶解させた金化合物の溶液
    を、多孔質の消失性基体に含浸させた後、前記基体を消
    失させて得られた金の金属多孔体の細孔内部に、イリジ
    ウム元素を担持することを特徴とする請求項3に記載の
    排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  7. 【請求項7】 超臨界流体に溶解させたイリジウム化合
    物の溶液を、多孔質の消失性基体に含浸させた後、前記
    基体を消失させて得られたイリジウムの金属多孔体の細
    孔内部に、金元素を担持することを特徴とする請求項4
    に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  8. 【請求項8】 超臨界流体に溶解させた金化合物とイリ
    ジウム化合物の混合溶液を、多孔質の消失性基体に含浸
    させた後、前記基体を消失させて金とイリジウムを含む
    複合金属多孔体を得ることを特徴とする請求項5に記載
    の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  9. 【請求項9】 金元素とイリジウム元素が1つの粒子内
    で実質的に均一に分布したコロイド粒子が、担体上に担
    持されたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  10. 【請求項10】 金元素とイリジウム元素がペロブスカ
    イト型複合酸化物上に、金元素とイリジウム元素の少な
    くとも一部が接触した状態で担持されたことを特徴とす
    る排気ガス浄化用触媒。
  11. 【請求項11】 金元素とイリジウム元素を1つの粒子
    内に含むコロイド粒子が、ペロブスカイト型複合酸化物
    上に担持されたことを特徴とする排気ガス浄化用触媒。
  12. 【請求項12】 金元素とイリジウム元素の少なくとも
    一方を、超臨界流体に溶解された溶液を介してペロブス
    カイト型複合酸化物上に担持することを特徴とする請求
    項10に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方法。
  13. 【請求項13】 金元素とイリジウム元素をペロブスカ
    イト型複合酸化物上に担持した後、酸化性雰囲気下での
    加熱と還元性雰囲気下での加熱を繰り返すことを特徴と
    する請求項10に記載の排気ガス浄化用触媒の製造方
    法。
  14. 【請求項14】 ペロブスカイト型複合酸化物が酸素イ
    オン伝導性を有する請求項10又は11に記載の排気ガ
    ス浄化用触媒。
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