JP2002219361A - 排ガス浄化触媒用担体及びその製造方法と触媒 - Google Patents
排ガス浄化触媒用担体及びその製造方法と触媒Info
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】TiO2におけるTiの一部にTa及びNbの少なくとも
一種を配位させた構造体Ｍ・TiOx（ＭはTa及びNbの少な
くとも一種）の比表面積をさらに増大させ、HC浄化活性
がさらに向上した触媒とする。 【解決手段】 Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なくと
も一種とTiO2前駆体との共沈混合物を形成し、共沈混合
物に酸性質酸化物のゾルを添加混合しそれを 800℃以上
1100℃未満の温度で焼成する。共沈混合物は微粒子状で
あり、かつ酸性質酸化物のゾルの共存下で焼成されるた
め、理由は不明であるが焼成時の粒成長が抑制され、Ｍ
・TiOxよりなる高い比表面積の担体が得られる。したが
って貴金属は高分散担持され、かつメタル状として担持
されるので、活性がきわめて高い。
一種を配位させた構造体Ｍ・TiOx（ＭはTa及びNbの少な
くとも一種）の比表面積をさらに増大させ、HC浄化活性
がさらに向上した触媒とする。 【解決手段】 Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なくと
も一種とTiO2前駆体との共沈混合物を形成し、共沈混合
物に酸性質酸化物のゾルを添加混合しそれを 800℃以上
1100℃未満の温度で焼成する。共沈混合物は微粒子状で
あり、かつ酸性質酸化物のゾルの共存下で焼成されるた
め、理由は不明であるが焼成時の粒成長が抑制され、Ｍ
・TiOxよりなる高い比表面積の担体が得られる。したが
って貴金属は高分散担持され、かつメタル状として担持
されるので、活性がきわめて高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンタルあるいは
ニオブを配位させた酸化チタンからなる担体とその製造
方法及びこの担体を用いた触媒に関する。本発明の触媒
によれば、排ガス中の炭化水素をきわめて効率よく酸化
浄化することができる。
ニオブを配位させた酸化チタンからなる担体とその製造
方法及びこの担体を用いた触媒に関する。本発明の触媒
によれば、排ガス中の炭化水素をきわめて効率よく酸化
浄化することができる。
【０００２】
【従来の技術】排ガス浄化用触媒として、従来、アルミ
ナなどの無機質の多孔質担体に白金などの貴金属を担持
したものが知られている。アルミナなどの無機質の多孔
質担体は比表面積が大きいために、排ガス中の有害成分
を吸着し易く、また固体酸性が強く酸化反応が生じやす
いので、高い浄化活性が得られるという利点がある。
ナなどの無機質の多孔質担体に白金などの貴金属を担持
したものが知られている。アルミナなどの無機質の多孔
質担体は比表面積が大きいために、排ガス中の有害成分
を吸着し易く、また固体酸性が強く酸化反応が生じやす
いので、高い浄化活性が得られるという利点がある。
【０００３】ところが従来の排ガス浄化用触媒では、排
ガス中の炭化水素（HC）の浄化活性が十分ではなく、浄
化活性のさらなる向上が望まれていた。
ガス中の炭化水素（HC）の浄化活性が十分ではなく、浄
化活性のさらなる向上が望まれていた。
【０００４】またディーゼルエンジンからの排ガス中に
は、未燃の軽油及び高沸点のHCが多量に存在する。とこ
ろがディーゼルエンジンからの排ガス温度はガソリンエ
ンジンからの排ガス温度に比べて低いために、ガソリン
エンジン用の排ガス浄化用触媒ではHCの酸化浄化が困難
であり、低温で高いHC浄化能を有する触媒が必要とされ
ている。
は、未燃の軽油及び高沸点のHCが多量に存在する。とこ
ろがディーゼルエンジンからの排ガス温度はガソリンエ
ンジンからの排ガス温度に比べて低いために、ガソリン
エンジン用の排ガス浄化用触媒ではHCの酸化浄化が困難
であり、低温で高いHC浄化能を有する触媒が必要とされ
ている。
【０００５】さらに近年では、ディーゼルエンジンから
の排ガス中のNOx を浄化するために、排ガス中に軽油な
どの還元剤を添加する方法が検討されている。ディーゼ
ルエンジンからの排ガスは酸素過剰雰囲気であるため
に、NOx を浄化するには多量の還元剤の供給が必要とな
る。しかし排ガス温度が低温であるために、添加された
還元剤によって触媒が被覆されて浄化機能が失活すると
いう問題があった。この問題を解決するためには、軽油
を低温域から燃焼させる必要がある。
の排ガス中のNOx を浄化するために、排ガス中に軽油な
どの還元剤を添加する方法が検討されている。ディーゼ
ルエンジンからの排ガスは酸素過剰雰囲気であるため
に、NOx を浄化するには多量の還元剤の供給が必要とな
る。しかし排ガス温度が低温であるために、添加された
還元剤によって触媒が被覆されて浄化機能が失活すると
いう問題があった。この問題を解決するためには、軽油
を低温域から燃焼させる必要がある。
【０００６】そこで特開平8-071418号公報には、Ta又は
Nbを固溶させたTiO2からなる触媒担体が提案されてい
る。この触媒担体に貴金属を担持した排ガス浄化用触媒
では、TiO2の有する半導体特性によって低温域からHCを
高効率で浄化することができる。
Nbを固溶させたTiO2からなる触媒担体が提案されてい
る。この触媒担体に貴金属を担持した排ガス浄化用触媒
では、TiO2の有する半導体特性によって低温域からHCを
高効率で浄化することができる。
【０００７】すなわちTiO2は、Tiの電子価が２価から４
価まで変化することにより酸素量が変化する不定比化合
物である。このため、電子価が５価のTa又はNbをTiの位
置に配位させるとTiO2は不安定な形になり、結晶格子内
の酸素欠陥及び電子の不足が生じる。したがってこのよ
うな担体に貴金属を担持すれば、貴金属の触媒活性が向
上する。
価まで変化することにより酸素量が変化する不定比化合
物である。このため、電子価が５価のTa又はNbをTiの位
置に配位させるとTiO2は不安定な形になり、結晶格子内
の酸素欠陥及び電子の不足が生じる。したがってこのよ
うな担体に貴金属を担持すれば、貴金属の触媒活性が向
上する。
【０００８】また、Ta又はNbを固溶させたTiO2からなる
触媒担体は、特開平8-071418号公報に開示されているよ
うに、TiO2と Ta2O5又は Nb2O5とをボールミルなどを用
いて粉末状態で混合し、それを1200℃以上、好ましくは
1300〜1400℃の温度で熱処理して固相反応を行わせるこ
とで製造することができる。特開平8-071418号公報に
は、熱処理温度が1200℃未満では Ta2O5がTiO2に固溶せ
ず、それぞれ単独酸化物となる、との記載がある。
触媒担体は、特開平8-071418号公報に開示されているよ
うに、TiO2と Ta2O5又は Nb2O5とをボールミルなどを用
いて粉末状態で混合し、それを1200℃以上、好ましくは
1300〜1400℃の温度で熱処理して固相反応を行わせるこ
とで製造することができる。特開平8-071418号公報に
は、熱処理温度が1200℃未満では Ta2O5がTiO2に固溶せ
ず、それぞれ単独酸化物となる、との記載がある。
【０００９】ところが特開平8-071418号公報に開示され
た製造方法により得られるTiO2に Ta2O5が固溶した触媒
担体は、例えば1400℃で熱処理したものでは比表面積が
0.1m2／ｇ以下となり、ＢＥＴ法による測定が困難なほ
ど小さい。また生成した固溶体が局所的に存在してい
る。そのため、貴金属を高分散に担持することが困難で
あり、担持量も少なくなるため浄化活性に限界があっ
た。また、固溶体の半導体特性による効果が局所的にし
か発現されないという不具合もある。
た製造方法により得られるTiO2に Ta2O5が固溶した触媒
担体は、例えば1400℃で熱処理したものでは比表面積が
0.1m2／ｇ以下となり、ＢＥＴ法による測定が困難なほ
ど小さい。また生成した固溶体が局所的に存在してい
る。そのため、貴金属を高分散に担持することが困難で
あり、担持量も少なくなるため浄化活性に限界があっ
た。また、固溶体の半導体特性による効果が局所的にし
か発現されないという不具合もある。
【００１０】そこで本願出願人は、特開2000−237588号
公報において、 Ta2O5及びTiO2を含む混合ゾル溶液から
ゲル化させて沈殿物を形成し、その沈殿物を焼成するこ
とでTa2O5とTiO2との固溶体を製造する方法を提案して
いる。この製造方法によれば、比表面積を 5.4m2／ｇ程
度にまで増大させることができ、貴金属を高分散担持で
きる。したがって、得られた Ta2O5とTiO2との固溶体
は、排ガス浄化触媒用担体として用いることが可能であ
る。
公報において、 Ta2O5及びTiO2を含む混合ゾル溶液から
ゲル化させて沈殿物を形成し、その沈殿物を焼成するこ
とでTa2O5とTiO2との固溶体を製造する方法を提案して
いる。この製造方法によれば、比表面積を 5.4m2／ｇ程
度にまで増大させることができ、貴金属を高分散担持で
きる。したがって、得られた Ta2O5とTiO2との固溶体
は、排ガス浄化触媒用担体として用いることが可能であ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開2000
−237588号公報に記載された方法であっても、得られる
固溶体の比表面積は 5.4m2／ｇ程度とまだ小さく、触媒
担体としては不十分である。これは、沈殿物を焼成する
固相熱処理温度が1000〜1400℃であるために、焼成中に
固溶体粒子に粒成長が生じるためである。かといって焼
成温度が1000℃未満では、固溶体とならず単に単独酸化
物の混合物の状態であるので、固溶による効果が得られ
ない。
−237588号公報に記載された方法であっても、得られる
固溶体の比表面積は 5.4m2／ｇ程度とまだ小さく、触媒
担体としては不十分である。これは、沈殿物を焼成する
固相熱処理温度が1000〜1400℃であるために、焼成中に
固溶体粒子に粒成長が生じるためである。かといって焼
成温度が1000℃未満では、固溶体とならず単に単独酸化
物の混合物の状態であるので、固溶による効果が得られ
ない。
【００１２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、TiO2におけるTiの一部にTa及びNbの少なく
とも一種を配位させた構造体Ｍ・TiOx（ＭはTa及びNbの
少なくとも一種）の比表面積をさらに増大させ、HC浄化
活性がさらに向上した触媒を得ることを目的とする。
ものであり、TiO2におけるTiの一部にTa及びNbの少なく
とも一種を配位させた構造体Ｍ・TiOx（ＭはTa及びNbの
少なくとも一種）の比表面積をさらに増大させ、HC浄化
活性がさらに向上した触媒を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化触媒用担体の特徴は、TiO2におけるTiの
一部にTa及びNbの少なくとも一種を配位させた構造体Ｍ
・TiOx（ＭはTa及びNbの少なくとも一種）と、微粉末状
の酸性質酸化物と、からなることにある。
明の排ガス浄化触媒用担体の特徴は、TiO2におけるTiの
一部にTa及びNbの少なくとも一種を配位させた構造体Ｍ
・TiOx（ＭはTa及びNbの少なくとも一種）と、微粉末状
の酸性質酸化物と、からなることにある。
【００１４】酸性質酸化物は粒径が50μｍ以下のSiO2及
び Al2O3の少なくとも一種であり、Ｍ・TiOxに対して５
〜20重量％含まれていることが望ましい。そして本発明
の担体は、比表面積を30m2／ｇ以上とすることができ
る。またＭ・TiOxにおいて、Ｍ酸化物はTiO2の１モル当
たり 0.1〜20モル％固溶していることが望ましい。
び Al2O3の少なくとも一種であり、Ｍ・TiOxに対して５
〜20重量％含まれていることが望ましい。そして本発明
の担体は、比表面積を30m2／ｇ以上とすることができ
る。またＭ・TiOxにおいて、Ｍ酸化物はTiO2の１モル当
たり 0.1〜20モル％固溶していることが望ましい。
【００１５】このような担体を製造できる本発明の製造
方法の特徴は、 Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なく
とも一種とTiO2前駆体との共沈混合物を形成する第１工
程と、共沈混合物に酸性質酸化物のゾルを添加混合して
複合混合物とする第２工程と、複合混合物を 800℃以上
1100℃未満の温度で焼成する第３工程と、よりなること
にある。
方法の特徴は、 Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なく
とも一種とTiO2前駆体との共沈混合物を形成する第１工
程と、共沈混合物に酸性質酸化物のゾルを添加混合して
複合混合物とする第２工程と、複合混合物を 800℃以上
1100℃未満の温度で焼成する第３工程と、よりなること
にある。
【００１６】酸性質酸化物のゾルはSiO2ゾル及び Al2O3
ゾルの少なくとも一種であり、共沈混合物に対して固形
分で５〜20重量％添加混合することが望ましい。
ゾルの少なくとも一種であり、共沈混合物に対して固形
分で５〜20重量％添加混合することが望ましい。
【００１７】そして本発明の触媒の特徴は、本発明の担
体に貴金属を担持してなることにある。
体に貴金属を担持してなることにある。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の排ガス浄化触媒用担体で
は、電子価が５価のTa及びNbの少なくとも一種がTiO2の
Tiの一部に配位されているため、不安定な３価のTiが存
在する。そのためTiO2内に電子の不足が生じる。
は、電子価が５価のTa及びNbの少なくとも一種がTiO2の
Tiの一部に配位されているため、不安定な３価のTiが存
在する。そのためTiO2内に電子の不足が生じる。
【００１９】したがってこの担体に貴金属を担持した触
媒では、TiO2に結晶格子内の酸素欠陥及び電子の不足が
生じ、担持している貴金属から電子を引き抜きやすくな
るため、酸素が存在する雰囲気下でもHCによって容易に
還元され、貴金属は活性の高いメタル状となりやすい。
そして本発明の担体は比表面積が30m2／ｇときわめて大
きいので、貴金属を高分散にかつ多量に担持することが
できる。これらの相乗効果により、本発明の触媒では高
いHC浄化活性が発現される。
媒では、TiO2に結晶格子内の酸素欠陥及び電子の不足が
生じ、担持している貴金属から電子を引き抜きやすくな
るため、酸素が存在する雰囲気下でもHCによって容易に
還元され、貴金属は活性の高いメタル状となりやすい。
そして本発明の担体は比表面積が30m2／ｇときわめて大
きいので、貴金属を高分散にかつ多量に担持することが
できる。これらの相乗効果により、本発明の触媒では高
いHC浄化活性が発現される。
【００２０】さらに本発明の担体では、微粉末状の酸性
質酸化物を含んでいる。本発明の製造方法によれば、こ
の酸性質酸化物は結晶性をもたず非晶質の形で存在し、
Ｍ・TiOxの結晶中には入っていない。つまり酸性酸化物
を含む３元系の複合酸化物は形成されていないので、Ｍ
・TiOxの上記した特性が十分に発現される。
質酸化物を含んでいる。本発明の製造方法によれば、こ
の酸性質酸化物は結晶性をもたず非晶質の形で存在し、
Ｍ・TiOxの結晶中には入っていない。つまり酸性酸化物
を含む３元系の複合酸化物は形成されていないので、Ｍ
・TiOxの上記した特性が十分に発現される。
【００２１】以下、本発明の製造方法を詳細に説明する
ことで、本発明の担体を同時に説明する。
ことで、本発明の担体を同時に説明する。
【００２２】本発明の製造方法では、先ず第１工程にお
いて、Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なくとも一種
とTiO2前駆体との共沈混合物を形成する。この共沈混合
物を形成する方法としては、Ta及びNbの少なくとも一種
のアルコキシドとTiのアルコキシドをアルコール中に溶
解しておき、加水分解によって沈殿を得るアルコキシド
法が最適である。また、Ta及びNbの少なくとも一種の酸
塩とTiの酸塩を溶解した水溶液をアルカリ性とすること
で沈殿を析出させる共沈法を用いることもできる。
いて、Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なくとも一種
とTiO2前駆体との共沈混合物を形成する。この共沈混合
物を形成する方法としては、Ta及びNbの少なくとも一種
のアルコキシドとTiのアルコキシドをアルコール中に溶
解しておき、加水分解によって沈殿を得るアルコキシド
法が最適である。また、Ta及びNbの少なくとも一種の酸
塩とTiの酸塩を溶解した水溶液をアルカリ性とすること
で沈殿を析出させる共沈法を用いることもできる。
【００２３】このようにして得られた共沈混合物では、
各酸化物前駆体は微粒子状であるため、焼成時に粒成長
が生じたとしても最終的には高い比表面積の酸化物が得
られる。
各酸化物前駆体は微粒子状であるため、焼成時に粒成長
が生じたとしても最終的には高い比表面積の酸化物が得
られる。
【００２４】本発明の担体Ｍ・TiOxにおいて、Ｍ（Ta及
びNbの少なくとも一種）酸化物の固溶量はTiO2の１モル
に対して 0.1〜20モル％の範囲が好ましく、TiO2の１モ
ルに対して 0.5〜５モル％の範囲が特に好ましい。Ｍ酸
化物の固溶量がTiO2の１モルに対して 0.1モル％未満で
は、担持した貴金属をメタル状に還元することが困難と
なり、HC浄化活性が低下する。またＭ酸化物の固溶量が
TiO2の１モルに対して20モル％を超えると、Ｍ酸化物が
単独で存在しやすくなり、Ｍ・TiOxが少なくなってHC浄
化活性が低下する。
びNbの少なくとも一種）酸化物の固溶量はTiO2の１モル
に対して 0.1〜20モル％の範囲が好ましく、TiO2の１モ
ルに対して 0.5〜５モル％の範囲が特に好ましい。Ｍ酸
化物の固溶量がTiO2の１モルに対して 0.1モル％未満で
は、担持した貴金属をメタル状に還元することが困難と
なり、HC浄化活性が低下する。またＭ酸化物の固溶量が
TiO2の１モルに対して20モル％を超えると、Ｍ酸化物が
単独で存在しやすくなり、Ｍ・TiOxが少なくなってHC浄
化活性が低下する。
【００２５】したがって本発明の製造方法においては、
共沈混合物中の Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なく
とも一種の量は、TiO2前駆体の１モルに対して 0.1〜20
モル％、さらには 0.5〜５モル％の範囲とすることが望
ましい。このようにするには、原料であるアルコキシド
あるいは塩の配合比を調整すればよい。
共沈混合物中の Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なく
とも一種の量は、TiO2前駆体の１モルに対して 0.1〜20
モル％、さらには 0.5〜５モル％の範囲とすることが望
ましい。このようにするには、原料であるアルコキシド
あるいは塩の配合比を調整すればよい。
【００２６】なおアルコキシド法で共沈混合物を形成す
る場合には、Ta及びNbの少なくとも一種のアルコキシド
とTiのアルコキシドを混合したアルコール溶液を撹拌し
ながら水を滴下することが望ましい。これによりきわめ
て微細な共沈混合物を得ることができる。
る場合には、Ta及びNbの少なくとも一種のアルコキシド
とTiのアルコキシドを混合したアルコール溶液を撹拌し
ながら水を滴下することが望ましい。これによりきわめ
て微細な共沈混合物を得ることができる。
【００２７】本発明の製造方法では、次の第２工程で共
沈混合物に酸性質酸化物のゾルを添加混合して複合混合
物とし、第３工程でその複合混合物を 800℃以上1100℃
未満の温度で焼成する。
沈混合物に酸性質酸化物のゾルを添加混合して複合混合
物とし、第３工程でその複合混合物を 800℃以上1100℃
未満の温度で焼成する。
【００２８】酸性質酸化物のゾルを添加混合して焼成す
ることによって、理由は不明であるが、 800℃以上1100
℃未満の低温で焼成してもＭ・TiOxを形成でき、しかも
比表面積の大きなＭ・TiOxを製造することができる。共
沈混合物のみを1100℃未満の温度で焼成しても、比表面
積の大きなＭ・TiOxを製造することは困難である。
ることによって、理由は不明であるが、 800℃以上1100
℃未満の低温で焼成してもＭ・TiOxを形成でき、しかも
比表面積の大きなＭ・TiOxを製造することができる。共
沈混合物のみを1100℃未満の温度で焼成しても、比表面
積の大きなＭ・TiOxを製造することは困難である。
【００２９】酸性質酸化物のゾルとしては、SiO2ゾル、
Al2O3ゾル、TiO2ゾルなどを用いることができる。ZrO2
ゾルなどの塩基性酸化物ゾルでは、共沈混合物への混合
時にゲル化が生じる恐れがあるので好ましくない。なお
酸性質酸化物のゾルの粒径は特に制限されず、50μｍ以
下の一般的なものを用いることができる。
Al2O3ゾル、TiO2ゾルなどを用いることができる。ZrO2
ゾルなどの塩基性酸化物ゾルでは、共沈混合物への混合
時にゲル化が生じる恐れがあるので好ましくない。なお
酸性質酸化物のゾルの粒径は特に制限されず、50μｍ以
下の一般的なものを用いることができる。
【００３０】酸性質酸化物のゾルの添加混合量は、共沈
混合物に対して固形分で５〜20重量％の範囲が好まし
く、さらには10〜15重量％の範囲とするのが望ましい。
酸性質酸化物のゾルの混合量が５重量％より少ないとＭ
の酸化物をTiO2に固溶させるための焼成時にＭ・TiOxの
焼結が進行するため、比表面積が30m2／ｇ以上のＭ・Ti
Oxを形成することが困難となる。また酸性酸化物のゾル
の混合量が20重量％を超えると、Ｍ・TiOxの表面が酸性
酸化物で覆われてしまうため、担持した貴金属をメタル
状に還元する特性が低下する。このため触媒としたとき
にHC浄化活性が低いものとなる。
混合物に対して固形分で５〜20重量％の範囲が好まし
く、さらには10〜15重量％の範囲とするのが望ましい。
酸性質酸化物のゾルの混合量が５重量％より少ないとＭ
の酸化物をTiO2に固溶させるための焼成時にＭ・TiOxの
焼結が進行するため、比表面積が30m2／ｇ以上のＭ・Ti
Oxを形成することが困難となる。また酸性酸化物のゾル
の混合量が20重量％を超えると、Ｍ・TiOxの表面が酸性
酸化物で覆われてしまうため、担持した貴金属をメタル
状に還元する特性が低下する。このため触媒としたとき
にHC浄化活性が低いものとなる。
【００３１】第２工程で酸性酸化物のゾルを添加混合す
る前に、共沈混合物を予め乾燥粉砕しておくことが望ま
しい。予め乾燥粉砕しておくことにより、共沈混合物の
二次凝集体の焼結によるＭ・TiOxの粗大化を防止するこ
とができる。この乾燥はできるだけ低温で行い、室温か
ら高くとも 200℃で乾燥することが好ましい。乾燥温度
が高いと共沈混合物が酸化されてＭ・TiOxの形成が困難
となる場合がある。
る前に、共沈混合物を予め乾燥粉砕しておくことが望ま
しい。予め乾燥粉砕しておくことにより、共沈混合物の
二次凝集体の焼結によるＭ・TiOxの粗大化を防止するこ
とができる。この乾燥はできるだけ低温で行い、室温か
ら高くとも 200℃で乾燥することが好ましい。乾燥温度
が高いと共沈混合物が酸化されてＭ・TiOxの形成が困難
となる場合がある。
【００３２】第３工程における焼成温度は1100℃以下と
する。 800〜1000℃程度で焼成するのが特に好ましい。
焼成温度が 800℃未満ではＭ・TiOxが生成しにくくな
り、担持した貴金属をメタル状とする特性が低下する。
また焼成温度が1100℃を超えると、比表面積が30m2／ｇ
以上のＭ・TiOxを形成することが困難となる。なお焼成
雰囲気は酸化性雰囲気であればよく、大気中で焼成すれ
ばよい。
する。 800〜1000℃程度で焼成するのが特に好ましい。
焼成温度が 800℃未満ではＭ・TiOxが生成しにくくな
り、担持した貴金属をメタル状とする特性が低下する。
また焼成温度が1100℃を超えると、比表面積が30m2／ｇ
以上のＭ・TiOxを形成することが困難となる。なお焼成
雰囲気は酸化性雰囲気であればよく、大気中で焼成すれ
ばよい。
【００３３】すなわち本発明の製造方法では、1100℃以
下という低温で焼成しても均一なＭ・TiOx固溶体が得ら
れ、かつ比表面積を30m2／ｇ以上とすることができる。
下という低温で焼成しても均一なＭ・TiOx固溶体が得ら
れ、かつ比表面積を30m2／ｇ以上とすることができる。
【００３４】本発明の担体は、吸着担持法、吸水担持法
（蒸発・乾固法）などを用いて従来と同様に貴金属を担
持することで本発明の触媒とされる。本発明の担体は比
表面積が大きいので、貴金属は高分散に担持することが
できる。
（蒸発・乾固法）などを用いて従来と同様に貴金属を担
持することで本発明の触媒とされる。本発明の担体は比
表面積が大きいので、貴金属は高分散に担持することが
できる。
【００３５】担持される貴金属としては、Pt、Pd、Rh、
Ir、Ruなどを用いることができる。中でもPt及びPdの少
なくとも一方が望ましい。Ptを担持した場合には、Ｍ・
TiOxの高い電子伝導性によりPtが酸化されにくくなり、
価数がゼロのメタルPtとして担持することができる。ま
たPdを担持した場合には、酸素過剰の排ガス雰囲気にお
いて PdO中の酸素がＭ・TiOxに移動するため、活性の高
いメタルの状態となる。また軽油などの高沸点HCの浄化
を対象とするには、Ptが特に好ましい。
Ir、Ruなどを用いることができる。中でもPt及びPdの少
なくとも一方が望ましい。Ptを担持した場合には、Ｍ・
TiOxの高い電子伝導性によりPtが酸化されにくくなり、
価数がゼロのメタルPtとして担持することができる。ま
たPdを担持した場合には、酸素過剰の排ガス雰囲気にお
いて PdO中の酸素がＭ・TiOxに移動するため、活性の高
いメタルの状態となる。また軽油などの高沸点HCの浄化
を対象とするには、Ptが特に好ましい。
【００３６】貴金属の担持量は、Ｍ・TiOxに対して 0.2
〜20重量％の範囲が好ましく、 0.5〜 10重量％の範囲
が特に望ましい。貴金属の担持量が 0.2重量％未満では
十分な浄化活性が得られず、20重量％を超えて担持する
と貴金属が粗大化するため担持量に見合った浄化活性が
得られない。
〜20重量％の範囲が好ましく、 0.5〜 10重量％の範囲
が特に望ましい。貴金属の担持量が 0.2重量％未満では
十分な浄化活性が得られず、20重量％を超えて担持する
と貴金属が粗大化するため担持量に見合った浄化活性が
得られない。
【００３７】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
【００３８】（実施例１）試薬のTiエトキシド及びTaエ
トキシドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 0.1モル％
に相当する量となるように秤量し、 500ccのエチルアル
コール中に混合して希釈した。その後プロペラ撹拌機で
撹拌しながら、Tiエトキシド及びTaエトキシドがそれぞ
れ脱アルコール可能な量の水を滴下し、 Ta2O5前駆体と
TiO2前駆体の共沈混合物を形成した。
トキシドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 0.1モル％
に相当する量となるように秤量し、 500ccのエチルアル
コール中に混合して希釈した。その後プロペラ撹拌機で
撹拌しながら、Tiエトキシド及びTaエトキシドがそれぞ
れ脱アルコール可能な量の水を滴下し、 Ta2O5前駆体と
TiO2前駆体の共沈混合物を形成した。
【００３９】次いで吸引濾過して水とエチルアルコール
を除去し、 110℃で乾燥して共沈混合物粉末を得た。
を除去し、 110℃で乾燥して共沈混合物粉末を得た。
【００４０】次に、共沈混合物粉末を 100ｇ秤量し、Si
O2ゾル（日産化学（株）製）をSiO2固形分として５ｇに
相当する量と水 100ccを混合し、ボールミルでさらに混
合した。次いで 110℃で乾燥後、大気中 800℃で３時間
焼成し、本実施例の担体を調製した。
O2ゾル（日産化学（株）製）をSiO2固形分として５ｇに
相当する量と水 100ccを混合し、ボールミルでさらに混
合した。次いで 110℃で乾燥後、大気中 800℃で３時間
焼成し、本実施例の担体を調製した。
【００４１】得られた担体の構造をＸ線回折で測定し、
ＢＥＴ比表面積をN2吸着法で測定した。結果を表１に示
す。この担体は、TiO2中にTaが配位したTa・TiOx構造で
あった。
ＢＥＴ比表面積をN2吸着法で測定した。結果を表１に示
す。この担体は、TiO2中にTaが配位したTa・TiOx構造で
あった。
【００４２】（実施例２）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 0.5モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として８ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 900℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示
す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 0.5モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として８ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 900℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示
す。
【００４３】（実施例３）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 1.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 1.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
【００４４】（実施例４）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として15ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として15ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
【００４５】（実施例５）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が12モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として20ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
850℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が12モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として20ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
850℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
【００４６】（実施例６）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が20モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として12ｇに相当する量としたこと以外は実施例
１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造と
比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が20モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として12ｇに相当する量としたこと以外は実施例
１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造と
比表面積を表１に示す。
【００４７】（実施例７）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を10
00℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製
した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を10
00℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製
した。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
【００４８】（実施例８）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として１ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として１ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
【００４９】（実施例９）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 3.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として３ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 3.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として３ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
【００５０】（比較例１）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として25ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として25ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。得られた担体の構造
と比表面積を表１に示す。
【００５１】（比較例２）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を 600
℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製し
た。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を 600
℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製し
た。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
【００５２】（比較例３）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を1200
℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製し
た。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そして焼成温度を1200
℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調製し
た。得られた担体の構造と比表面積を表１に示す。
【００５３】＜評価＞
【００５４】
【表１】
【００５５】表１より、SiO2ゾルが固形分の外割で５重
量％未満では、担体の比表面積がきわめて小さいことが
わかる。またSiO2ゾルが固形分の外割で25重量％以上で
あったり、焼成温度が 800℃未満では、TiO2中にTaが配
位しにくくなり、Ta・TiOxとともにTiO2と Ta2O5のそれ
ぞれ単独酸化物が生成している。さらに、焼成温度が11
00℃を超えると比表面積を30m2／ｇ以上とすることが困
難となる。したがってSiO2ゾルの添加量は、固形分の外
割で５〜20重量％の範囲が望ましく、焼成温度は、 800
〜1000℃の範囲が特に望ましいことがわかる。
量％未満では、担体の比表面積がきわめて小さいことが
わかる。またSiO2ゾルが固形分の外割で25重量％以上で
あったり、焼成温度が 800℃未満では、TiO2中にTaが配
位しにくくなり、Ta・TiOxとともにTiO2と Ta2O5のそれ
ぞれ単独酸化物が生成している。さらに、焼成温度が11
00℃を超えると比表面積を30m2／ｇ以上とすることが困
難となる。したがってSiO2ゾルの添加量は、固形分の外
割で５〜20重量％の範囲が望ましく、焼成温度は、 800
〜1000℃の範囲が特に望ましいことがわかる。
【００５６】（実施例10）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 3.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 3.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。
【００５７】この担体粉末 100ｇと、TiO2ゾル（日産化
学（株）製、固形分20重量％）10ｇとを混合し、アトラ
イタで混合粉砕してスラリーを調製した。そしてこのス
ラリーを用い、コージェライト製のハニカム基材（セル
数 200、容量35cc）に担体粉末として４ｇをコートし
た。
学（株）製、固形分20重量％）10ｇとを混合し、アトラ
イタで混合粉砕してスラリーを調製した。そしてこのス
ラリーを用い、コージェライト製のハニカム基材（セル
数 200、容量35cc）に担体粉末として４ｇをコートし
た。
【００５８】次いで所定濃度のジニトロ白金硝酸水溶液
の所定量をコート層に含浸させ、乾燥・焼成して担体粉
末 100ｇ当たり 2.0ｇのPtを担持して、本実施例の触媒
を調製した。
の所定量をコート層に含浸させ、乾燥・焼成して担体粉
末 100ｇ当たり 2.0ｇのPtを担持して、本実施例の触媒
を調製した。
【００５９】（実施例11）SiO2ゾルをSiO2固形分として
10ｇに相当する量としたこと以外は実施例１と同様にし
て担体を調製した。この担体粉末を用いたこと、及びPt
の担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外
は実施例10と同様にして触媒を調製した。
10ｇに相当する量としたこと以外は実施例１と同様にし
て担体を調製した。この担体粉末を用いたこと、及びPt
の担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外
は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００６０】（実施例12）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 8.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 8.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００６１】（実施例13）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００６２】（実施例14）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として 0.2ｇに相当する量としたこと以外は実
施例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用
いたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0
ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として 0.2ｇに相当する量としたこと以外は実
施例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用
いたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0
ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００６３】（実施例15）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として12ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として12ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００６４】（実施例16）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として20ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として20ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００６５】（実施例17）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００６６】（実施例18）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 850℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 850℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
【００６７】（実施例19）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 900℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を 900℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
【００６８】（実施例20）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を1000℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度
を1000℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を
調製した。この担体粉末を用いたこと以外は実施例10と
同様にして触媒を調製した。
【００６９】（実施例21）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 0.2ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 0.2ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００７０】（実施例22）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり20ｇと
したこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり20ｇと
したこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００７１】（実施例23）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が0.05モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が0.05モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００７２】（実施例24）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が15モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施例
１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用いた
こと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が15モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施例
１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用いた
こと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００７３】（比較例４）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
700℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。この担体粉末を用いたこと、及びPtの担持量を
担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10
と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
700℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。この担体粉末を用いたこと、及びPtの担持量を
担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10
と同様にして触媒を調製した。
【００７４】（比較例５）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
1100℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。この担体粉末を用いたこと、及びPtの担持量を
担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10
と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が10モル％に相当す
る量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様に
して共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSiO2
固形分として10ｇに相当する量としたこと、焼成温度を
1100℃としたこと以外は実施例１と同様にして担体を調
製した。この担体粉末を用いたこと、及びPtの担持量を
担体粉末 100ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10
と同様にして触媒を調製した。
【００７５】（比較例６）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 0.1ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり 0.1ｇ
としたこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製し
た。
【００７６】（比較例７）Tiエトキシド及びTaエトキシ
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり25ｇと
したこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
ドを、TiO2の１モルに対して Ta2O5が 5.0モル％に相当
する量となるように秤量したこと以外は実施例１と同様
にして共沈混合物粉末を調製した。そしてSiO2ゾルをSi
O2固形分として10ｇに相当する量としたこと以外は実施
例１と同様にして担体を調製した。この担体粉末を用い
たこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当たり25ｇと
したこと以外は実施例10と同様にして触媒を調製した。
【００７７】（比較例８）担体粉末として、試薬のTiO2
粉末を用いたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当
たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして触媒
を調製した。
粉末を用いたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100ｇ当
たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして触媒
を調製した。
【００７８】（比較例９）担体粉末として試薬の Al2O3
粉末を用い、アルミナバインダ（日産化学（株）製）を
用いてコートしたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100
ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして
触媒を調製した。
粉末を用い、アルミナバインダ（日産化学（株）製）を
用いてコートしたこと、及びPtの担持量を担体粉末 100
ｇ当たり 5.0ｇとしたこと以外は実施例10と同様にして
触媒を調製した。
【００７９】＜試験・評価＞各実施例及び比較例の触媒
を固定床ガス流通式反応装置にそれぞれ配置し、 100℃
に保温した。この状態で、 700℃で気化させた軽油（デ
ィーゼル車用市販軽油）をN2ガスとともに触媒に流し、
触媒上に軽油を吸着させた。
を固定床ガス流通式反応装置にそれぞれ配置し、 100℃
に保温した。この状態で、 700℃で気化させた軽油（デ
ィーゼル車用市販軽油）をN2ガスとともに触媒に流し、
触媒上に軽油を吸着させた。
【００８０】その後軽油の流通を停止し、O2：10％，
N2：90％の混合ガスを流し、 500℃までの昇温時におけ
る軽油分解に伴う CO2生成量を測定した。 500℃までの
昇温時に、 CO2は初期に少し生成した後、ある温度から
急激に生成量が増大する。この急激に CO2が生成する温
度を軽油燃焼開始温度として記録し、結果を表２に示
す。
N2：90％の混合ガスを流し、 500℃までの昇温時におけ
る軽油分解に伴う CO2生成量を測定した。 500℃までの
昇温時に、 CO2は初期に少し生成した後、ある温度から
急激に生成量が増大する。この急激に CO2が生成する温
度を軽油燃焼開始温度として記録し、結果を表２に示
す。
【００８１】
【表２】
【００８２】表２より、 Ta2O5の組成が 0.1〜20モル％
（TiO2の１モルに対して）かつSiO2ゾルを10〜20重量％
（外割）添加して 800〜1000℃で焼成した担体を用い、
さらにPtを 0.2〜20重量％担持した各実施例の触媒で
は、触媒上に吸着した軽油を約220℃未満の低温から燃
焼させることができることが明らかである。
（TiO2の１モルに対して）かつSiO2ゾルを10〜20重量％
（外割）添加して 800〜1000℃で焼成した担体を用い、
さらにPtを 0.2〜20重量％担持した各実施例の触媒で
は、触媒上に吸着した軽油を約220℃未満の低温から燃
焼させることができることが明らかである。
【００８３】
【発明の効果】すなわち本発明の担体に貴金属を担持し
た触媒によれば、担体の比表面積が大きいため貴金属が
高分散状態で担持され、かつ貴金属がメタル状となる。
したがって、きわめて活性が高く、ディーゼルエンジン
からの排ガスのような低温の排ガス中のHCを効率よく酸
化浄化することができる。
た触媒によれば、担体の比表面積が大きいため貴金属が
高分散状態で担持され、かつ貴金属がメタル状となる。
したがって、きわめて活性が高く、ディーゼルエンジン
からの排ガスのような低温の排ガス中のHCを効率よく酸
化浄化することができる。
【００８４】さらに軽油などの還元剤が添加された排ガ
ス中で用いられ、液状の軽油が触媒に吸着したとして
も、その軽油を速やかに酸化除去することができる。し
たがって失活が防止され、高いHC浄化能が発現される。
ス中で用いられ、液状の軽油が触媒に吸着したとして
も、その軽油を速やかに酸化除去することができる。し
たがって失活が防止され、高いHC浄化能が発現される。
【００８５】そして本発明の製造方法によれば、本発明
の担体を容易にかつ安定して製造することができる。
の担体を容易にかつ安定して製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 37/02 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ Ｃ０１Ｇ 33/00 １０４Ｚ 35/00 Ｂ０１Ｊ 23/64 １０２Ａ Ｆターム(参考） 4D048 AA18 BA03Y BA06X BA07X BA24X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA41X BA42X BB02 EA04 4G048 AA03 AB02 AC08 AD03 AE05 4G069 AA01 AA03 AA08 BA01A BA02A BA02B BA04A BA04B BA37 BB04A BB04C BB06A BC32A BC33A BC50A BC50B BC55A BC55C BC56A BC56B BC56C BC69A BC75B BE06C CA03 CA15 DA06 EA01Y EA19 EB18X EC02X EC03X EC04X EC05X FA01 FA02 FA03 FB06 FB09 FB14 FB23 FB30 FC02 FC07 FC08
Claims (7)
- 【請求項１】 TiO2におけるTiの一部にTa及びNbの少な
くとも一種を配位させた構造体Ｍ・TiOx（ＭはTa及びNb
の少なくとも一種）と、微粉末状の酸性質酸化物と、か
らなることを特徴とする排ガス浄化触媒用担体。 - 【請求項２】 前記酸性質酸化物は粒径が50μｍ以下の
SiO2及び Al2O3の少なくとも一種であり、前記Ｍ・TiOx
に対して５〜20重量％含まれていることを特徴とする請
求項１に記載の排ガス浄化触媒用担体。 - 【請求項３】 比表面積が30m2／ｇ以上であることを特
徴とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒用担体。 - 【請求項４】 前記Ｍ・TiOxにおいて、Ｍ酸化物はTiO2
の１モル当たり 0.1〜20モル％固溶していることを特徴
とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒用担体。 - 【請求項５】 Ta2O5前駆体及び Nb2O5前駆体の少なく
とも一種とTiO2前駆体との共沈混合物を形成する第１工
程と、 該共沈混合物に酸性質酸化物のゾルを添加混合して複合
混合物とする第２工程と、 該複合混合物を 800℃以上1100℃未満の温度で焼成する
第３工程と、よりなることを特徴とする排ガス浄化触媒
用担体の製造方法。 - 【請求項６】 前記酸性質酸化物のゾルはSiO2ゾル及び
Al2O3ゾルの少なくとも一種であり、前記共沈混合物に
対して固形分で５〜20重量％添加混合することを特徴と
する請求項５に記載の排ガス浄化触媒用担体の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の担体に
貴金属を担持してなることを特徴とする触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019929A JP4552098B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 排ガス浄化触媒用担体及びその製造方法と触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019929A JP4552098B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 排ガス浄化触媒用担体及びその製造方法と触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002219361A true JP2002219361A (ja) | 2002-08-06 |
| JP4552098B2 JP4552098B2 (ja) | 2010-09-29 |
Family
ID=18885717
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