JP2003047849A - 排ガス浄化用触媒および浄化方法 - Google Patents

排ガス浄化用触媒および浄化方法

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JP2003047849A JP2001241716A JP2001241716A JP2003047849A JP 2003047849 A JP2003047849 A JP 2003047849A JP 2001241716 A JP2001241716 A JP 2001241716A JP 2001241716 A JP2001241716 A JP 2001241716A JP 2003047849 A JP2003047849 A JP 2003047849A
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exhaust gas
ceria
catalyst
powder
alumina
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Hironori Wakamatsu
広憲 若松
Masaki Nakamura
雅紀 中村
Katsuo Suga
克雄 菅
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素を用いた排気ガス浄化システムに用いら
れるＮＯＸ浄化触媒において、排気ガス中のＣＯによる
被毒を緩和して触媒性能の低下を防止することができる
排ガス浄化用触媒と、このような排ガス浄化用触媒を用
いた排ガス浄化方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ線回折による（１１１）面の回折ピー
クの積分強度Ｉ１１１に対する（２００）面の回折ピー
クの積分強度Ｉ２００の比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
を超えるセリアをアルミナに高分散させたセリア‐アル
ミナを触媒貴金属の担持基材として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用内燃機関
（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン）や、ボイラ
ーなどの燃焼器から排出される排気ガスを浄化する排ガ
ス浄化用触媒に係わり、詳しくは、水素を利用して排気
ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化する触媒における
一酸化炭素（ＣＯ）による被毒を緩和して、水素による
ＮＯＸの還元反応を有効に生じさせることができる排ガ
ス浄化用触媒と、このような触媒を用いた排ガスの浄化
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、石油資源の枯渇問題、地球温暖化
問題から、低燃費自動車の要求が高まっており、ガソリ
ン自動車に対しては希薄燃焼自動車の開発が注目されて
いる。希薄燃焼を行うことができる内燃機関において
は、内燃機関より発生するＮＯＸを浄化する手段とし
て、希薄燃焼下、すなわち排気空燃比がリーンのときに
ＮＯ Ｘをトラップし、リッチの時にトラップしたＮＯＸ
を放出する機能を有するＮＯ Ｘトラップ触媒を排気ガス
通路内に配置することが知られている。ところが、空燃
比がリッチの時に行われるＮＯＸの放出は、ＮＯＸトラ
ップ触媒の温度特性から、低温、例えば２５０℃以下の
温度では不完全となる。
【０００３】これに対して、本発明者らは、トラップさ
れたＮＯＸを低温で放出浄化する際に、トラップされた
ＮＯＸを放出浄化するための還元剤としてＨ２（水素ガ
ス）を用いると、放出浄化性能が飛躍的に向上すること
を見出し、これを利用した排気ガス浄化システムについ
て、特願２０００−２９８８３２号（平成１２年９月２
９日出願）において提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素を
用いた上記排気ガス浄化システムにおいては、従来タイ
プのＮＯＸ触媒では、当該ＮＯＸ触媒に供給される排気
ガス中の水素と他の還元剤、特にＨ２／ＣＯ比に影響を
受け易く、この比が小さくなるとＣＯ（一酸化炭素）に
よる被毒が生じ、触媒性能が低下することがあるという
問題点があり、ＣＯによる被毒を緩和して、水素による
ＮＯＸの還元反応を活性化して触媒性能をさらに向上さ
せることがＮＯＸ触媒における課題となっていた。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、水素を用いた排気ガス浄化シ
ステムに用いられる従来のＮＯＸ浄化触媒における上記
課題に鑑みてなされたものであって、排気ガス中のＣＯ
による被毒を緩和して触媒性能の低下を防止することが
できる排ガス浄化用触媒と、このような排ガス浄化用触
媒を用いた排ガス浄化方法を提供することを目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
の達成に向けて鋭意検討を重ねた結果、触媒金属元素の
担持基材として、アルミナに特定の結晶面の比率が高い
セリア粒子を高分散させたものを使用することにより、
ＣＯによる被毒を緩和して水素によるＮＯＸの還元反応
を有効に生じさせることが可能であることを見出すに到
った。
【０００７】本発明はこのような知見に基づくものであ
って、本発明に係わる排ガス浄化用触媒は、アルミナに
セリアを高分散させた担持基材に触媒金属元素を担持さ
せてなる排ガス浄化用触媒であって、Ｘ線回折による
（１１１）面の回折ピークの積分強度Ｉ１１１に対する
（２００）面の回折ピークの積分強度Ｉ２００の比Ｉ２
００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリア、より望ましく
は０．４を超え、０．６未満のセリアを含んでいる構成
としており、排ガス浄化用触媒におけるこのような構成
を上記課題を解決するための手段としたことを特徴とし
ている。
【０００８】本発明に係わる排ガス浄化用触媒の好適形
態としては、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を
超える上記セリアの結晶子径ｄが０．５ｎｍ以下で、二
次粒子の粒子径Ｄが３０ｎｍ以下、より好適には２５ｎ
ｍ以下である構成とし、さらには積分強度比Ｉ２００／
Ｉ１１１が０．４を超えるセリアの比率が全コート層に
含まれるセリアに対して１．０質量％以上、より好適に
は５．０〜８０質量％である構成としたことを特徴とし
ている。
【０００９】また、本発明に係わる排ガス浄化用触媒の
他の好適形態としては、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１
が０．４を超えるセリアを含むアルミナへの触媒金属担
持濃度が０．１〜５質量％、さらに好適には０．５〜
１．５質量％である構成とし、さらには積分強度比Ｉ
２００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリアを含むアルミ
ナへの触媒金属担持量ＰＭ１と全触媒金属担持量ＰＭ２
の比ＰＭ１／ＰＭ２が０．２〜０．８５の範囲である構
成としたことを特徴としている。
【００１０】さらに、本発明に係わる排ガス浄化用触媒
の好適形態としては、前記触媒金属がＰｔ，Ｐｄおよび
Ｒｈから選ばれる少なくとも１種である構成、スラリー
の平均粒子径が２．５μｍ以下である構成、さらには積
分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリアが
Ｚｒ，Ｌａ，ＰｒおよびＮｄから選ばれる少なくとも１
種の元素を含んでいる構成としたことを特徴としてお
り、かかる排ガス浄化用触媒の構成をもって上記課題の
解決手段としている。
【００１１】そして、本発明の係わる排ガス浄化用方法
においては、上記排ガス浄化用触媒を内燃機関または燃
焼装置からの排気流路に設け、該排ガス浄化用触媒に流
入する排ガスの温度を２００〜２５０℃の範囲に保持す
る構成としており、当該排ガス浄化用方法の好適形態と
しては、前記触媒に流入する排ガス中の水素濃度と一酸
化炭素濃度の比Ｈ２／ＣＯを１以上とし、且つ前記水素
濃度と全還元剤濃度の比Ｈ２／Ｒｅｄを０．３以上とす
る構成としており、排ガス浄化方法における上記構成を
もって従来の課題を解決するための手段としたことを特
徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係わる排ガス浄化用触媒
は、上記したように、Ｘ線回折による（１１１）面の回
折ピークの積分強度Ｉ１１１に対する（２００）面の回
折ピークの積分強度Ｉ２００の比Ｉ２００／Ｉ１１１が
０．４を超えるセリアをアルミナに高分散させたセリア
‐アルミナを触媒貴金属の担持基材として用いたもので
あり、これによって低排気温度、水素リッチ排気条件下
において、吸着ＮＯＸの脱離・浄化機能が向上するもの
である。
【００１３】このようなセリアによる作用の詳細につい
ては、まだ明らかではないが、このような特徴を有する
セリアが触媒中に存在することによって、酸素ストレー
ジ能向上、貴金属のシンタリング抑制など、従来から知
られているセリアの助触媒効果が向上することのほか
に、低排温域でのＮＯＸ浄化において重要とされている
一酸化炭素による触媒貴金属の被毒が緩和され、還元剤
中の水素と脱離してきたＮＯＸとの反応が促進されるも
のと考えられる。このとき、全セリアの上記積分強度比
Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４以下の場合にはこのような
効果が得られない。また、積分強度比Ｉ２００／Ｉ
１１１が０．４を超えても、０．６以上のセリアが存在
すると、特に低排温域における浄化機能が劣化する傾向
が認められ、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を
超え、０．６未満のセリアを含んだものとなすことが望
ましい
【００１４】本発明の排ガス浄化用触媒において、セリ
アはアルミナに高分散されたものであり、このような観
点から上記セリア粒子のサイズとしては、結晶子径ｄが
０．５ｎｍ以下で、且つ二次粒子の粒子径Ｄが３０ｎｍ
以下、さらには２５ｎｍ以下とすることが望ましい。こ
の結晶子径ｄとは、図１（ａ）に示すように、一次粒子
中において結晶形が同一の方向性を持つ単一結晶の径を
意味し、Ｘ線回折ピークの半値幅とθからシェラーの式
により求められる。また、二次粒子とは、図１（ｂ）に
示すように、単一の結晶子が集合した一次粒子がさらに
集合した状態の粒子のことであり、当該二次粒子の径
は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）像観察によって確認す
ることができる。すなわち、８００℃で焼成してもＸ線
回折線からシェラーの式を用いて得られた平均粒子径が
５ｎｍ以下の状態のセリアが高比表面積を有するアルミ
ナ粉末の表面または内部、あるいはその双方に均一に分
散していることが望ましい。なお、この場合、５ｎｍ以
下の径のセリアは、いわゆる一次粒子の状態を指す。ま
た、一次粒子が集合して形成された二次粒子の状態で、
同様にアルミナ粉末の表面または内部、あるいはその双
方に存在していてもよく、この場合の二次粒子径は３０
ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１５】セリアの担持量としては、ハニカムにコー
トする全コート量のうち、０．０１〜３０．０質量％を
占める。このセリア中には、積分強度比Ｉ２００／Ｉ
１１１が０．４以下であるセリアを含んでもよいが、積
分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリアが
全コート層に含まれるセリアの１．０質量％以上、さら
に好適には５．０質量％以上を占めるようにすることが
望ましい。ただし、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が
０．４を超えるセリアが全コート層に含まれるセリアの
８０質量％を超えても、当該セリアの効果が飽和に達す
るので、これ以上の増加させても意味がない。なお、こ
のときの全コート層とは表層、内層を問わない。
【００１６】このようなセリアを高分散させたアルミナ
からなる担持基材は、例えば、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈの
基材として使用することができ、混ぜ込んでも効果を期
待することができる。本発明に係わる排ガス浄化用触媒
は、これら３種類の触媒貴金属のうち、１種以上を含む
ものとすることが望ましい。本発明においてセリアは、
ＮＯＸの吸着特性改善、ＮＯＸ−Ｈ２反応促進（水素の
吸着状態改善、ＣＯ被毒緩和）などの特徴を有すること
から、例えば、酸化特性に優れたＰｔの基材として使用
することにより、ＮＯＸ吸着特性の向上、Ｒｈの基材と
して使用することにより、ＮＯＸ−Ｈ２反応性の向上、
Ｐｄの基材としてはＰｄへの酸素供給特性の改善から、
低温活性の向上（ＰｄＯ；活性種）や、Ｓ被毒緩和性能
の向上などが可能と考えられる。
【００１７】積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を
超えるセリアを含むアルミナからなる前記基材への触媒
金属の担持濃度としては、０．１〜５質量％とすること
が効果的である。この範囲を外れると触媒金属の性能が
発揮できなくなったり、担持基材としての効果が低減し
たりする傾向がある。さらに好適には、０．５〜１．５
質量％とすることが望ましく、当該領域において上記セ
リアの効果が十分に発揮されることになる。
【００１８】本発明の排ガス浄化用触媒における全コー
ト層中に含まれる触媒貴金属の担持量は、０．１〜３．
０ｇ／Ｌとなる。このとき、積分強度比Ｉ２００／Ｉ
１１１が０．４を超えるセリアを含むアルミナからなる
前記基材への触媒金属の担持量ＰＭ１とコート層中の全
触媒金属担持量ＰＭ２の比ＰＭ１／ＰＭ２について、
０．２〜０．８５、すなわち２０〜８５質量％の範囲と
することが望ましく、これによってセリアの上記効果が
十分に発揮されることになる。この領域を外れると、上
記のようなセリアを含む基材の十分な効果が得られなく
なったり、コスト的に不利なものとなったりする傾向が
ある。
【００１９】このようなセリア‐アルミナを触媒貴金属
と共に、ハニカムにコートするためのスラリーについて
は、その平均粒子径を２．５μｍ以下とすることが望ま
しく、このような粒子径とすることによって、セリアに
よる上記効果がさらに促進されることになる。なお、こ
の平均粒子径とは、ある分布を持つ粒子系の５０％値
（メディアン径）を意味し、例えばレーザ回折式粒度分
布測定装置によって測定することができる。
【００２０】また、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が
０．４を超える上記セリアは、Ｚｒ，Ｌａ，Ｐｒおよび
Ｎｄから選ばれる少なくとも１種の元素を含んでいても
よく、これら元素によって、セリアによる上記効果が一
層促進されることになる。
【００２１】本発明に係わる排ガス浄化用触媒は、例え
ばリーンとリッチおよびストイキオメトリーで運転され
るエンジンの排ガス浄化に使用することができる。すな
わち、このような内燃機関、あるいは燃焼装置からの排
気流路内に水素富化手段と共に、その下流側に当該排ガ
ス浄化用触媒を設け、触媒入口における排ガス温度を２
００〜２５０℃、さらに望ましくは、当該触媒に流入す
る排ガス中の水素濃度と一酸化炭素濃度の比Ｈ２／ＣＯ
を１以上、水素濃度と全還元剤濃度の比Ｈ２／Ｒｅｄを
０．３以上とすることにより、上記セリアの効果が発揮
され、ＮＯＸ−Ｈ２反応が効果的に促進されることにな
る。なお、このような排気条件は、エンジン制御や、触
媒による排ガスの改質、あるいはこれらの組み合わせに
よって水素含有量を増加させたり、水素以外の還元成分
を相対的に減少させたり、さらには触媒の上流側に外部
から水素を供給したりすることによって調整することが
できる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【００２３】〈粉末調整〉 （１）粉末Ａ５．０ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ａに、白
金の担持濃度が５．０質量％になるように、ジニトロジ
アミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この粉
末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００２４】
【表１】
【００２５】なお、表１に示したセリア‐アルミナ粉末
のＸ線回折データの測定条件は下記のとおりである。 ＜Ｘ線回折分析条件＞ ・試料調整：分析サンプルをめのう乳鉢を用いて数百μ
ｍ以下になるように粉砕したのち、ガラス板試料板（深
さ：０．５ｍｍ）に詰め込み、測定面を平面化する。 ・測定装置：マックサイエンス製広角Ｘ線回折装置ＭＸ
Ｐ１８ＶＡＨＦ型 ・測定温度：６００℃ ・Ｘ線源：Ｃｕ ・波長：１．５４０５６Å ・ゴニオメータ：縦型ゴニオメータ ・モノクロメータ：使用 ・管電圧：４０ｋＶ ・管電流：３００ｍＡ ・データ範囲：２θ＝５〜９０Ｄｅｇ ・スキャン軸：２θ／θ ・サンプリング間隔：０．０２Ｄｅｇ ・スキャン速度：４Ｄｅｇ／ｍｉｎ． ・発散スリット：１．０Ｄｅｇ ・散乱スリット：１．０Ｄｅｇ ・発光スリット：０．３ｍｍ
【００２６】（２）粉末Ａ１．５ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ａに、白
金の担持濃度が１．５質量％になるように、ジニトロジ
アミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この粉
末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００２７】（３）粉末Ａ０．５４ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ａに、白
金の担持濃度が０．５４質量％になるように、ジニトロ
ジアミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この
粉末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、
空気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００２８】（４）粉末Ｂ１．５ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ｂに、白
金の担持濃度が１．５質量％になるように、ジニトロジ
アミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この粉
末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００２９】（５）粉末Ｂ０．５４ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ｂに、白
金の担持濃度が０．５４質量％になるように、ジニトロ
ジアミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この
粉末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００３０】（６）粉末Ｃ１．５ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ｃに、白
金の担持濃度が１．５質量％になるように、ジニトロジ
アミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この粉
末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００３１】（７）粉末Ｃ０．５４ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ｃに、白
金の担持濃度が０．５４質量％になるように、ジニトロ
ジアミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この
粉末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、
空気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００３２】（８）粉末Ｄ０．５４ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ａに、パ
ラジウムの担持濃度が０．５４質量％になるように、硝
酸パラジウム水溶液を分取して担持した。この粉末を空
気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空気気流
中において４００℃で１時間焼成した。
【００３３】（９）粉末Ｆ１．５ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ｆに、白
金の担持濃度が１．５質量％になるように、ジニトロジ
アミン硝酸酸性白金水溶液を分取して担持した。この粉
末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空
気気流中において４００℃で１時間焼成した。
【００３４】（１０）粉末Ｇ１．０ 表１に示す構造を有するセリア‐アルミナ粉末ａに、ロ
ジウムの担持濃度が１．０質量％になるように、硝酸ロ
ジウム水溶液を分取して担持した。この粉末を空気雰囲
気中１２０℃で２４時間乾燥したのち、空気気流中にお
いて４００℃で１時間焼成した。
【００３５】（１１）粉末Ｈ１．０ ジルコニアを含有するアルミナに対し、１質量％に相当
するロジウムを含む硝酸ロジウム水溶液を分取して担持
した。この粉末を空気雰囲気中１２０℃で２４時間乾燥
したのち空気気流中において４００℃で１時間焼成し
た。
【００３６】（１２）粉末Ｅ０．５４ 表１に示す構造を有するセリア−アルミナ粉末ｃに、パ
ラジウムの担持濃度が０．５４質量％になるように、硝
酸パラジウム水溶液を分取して担持した。この粉末を空
気気流中、１２０℃で２４時間焼成した後、空気気流中
において４００℃で１時間焼成し、粉末Ｅ０．５４を得
た。
【００３７】（１３）粉末ＡＺＰ１．５（ＺｒおよびＰ
ｒ含有粉末） 表１に示す構造を有するセリア−アルミナ粉末ａに、硝
酸ジルコニルおよび硝酸プラセオジムを各々の酸化物換
算で、各々セリア−アルミナに対して、０．０５ｍｏｌ
％、０．１５ｍｏｌ％になるように秤量し、水溶液と
し、噴霧、含浸後、１２０℃で乾燥した後、４００℃で
１時間空気気流中で焼成し、粉末ＡＺＰを得た。この粉
末ＡＺＰにＰｔの担持濃度が１．５質量％になるよう
に、ジニトロジアミン白金硝酸酸性水溶液を分取して担
持した。この粉末を空気気流中、１２０℃で２４時間焼
成した後、空気気流中において４００℃で１時間焼成す
ることにより、粉末ＡＺＰ１．５を得た。
【００３８】（１４）粉末ＡＺＬ１．５（ＺｒおよびＬ
ａ含有粉末） 表1に示す構造を有するセリア−アルミナ粉末ａに、硝
酸ジルコニルおよび硝酸ランタンを各々の酸化物換算
で、各々セリア−アルミナに対して、０．０５ｍｏｌ
％、０．１５ｍｏｌ％になるように秤量し、水溶液と
し、噴霧、含浸後、１２０℃で乾燥した後、４００℃で
１時間空気気流中で焼成し、粉末ＡＺＬを得た。この粉
末ＡＺＬにＰｔの担持濃度が１．５質量％になるよう
に、ジニトロジアミン白金硝酸酸性水溶液を分取して担
持した。この粉末を空気気流中、１２０℃で２４時間焼
成した後、空気気流中において４００℃で１時間焼成す
ることにより、粉末ＡＺＬ１．５を得た。
【００３９】（１５）粉末ＡＰＬＮ１．５（Ｐｒ，Ｌａ
およびＮｄ含有粉末） 表1に示す構造を有するセリア−アルミナ粉末ａaに、硝
酸プラセオジム、硝酸ランタンおよび硝酸ネオジムを各
々の酸化物換算で、各々セリア−アルミナに対して、
０．１０ｍｏｌ％、０．０５ｍｏｌ％、０．０５ｍｏｌ
％になるように秤量し、水溶液とし、噴霧、含浸後、１
２０℃で乾燥した後、４００℃で１時間空気気流中で焼
成し、粉末ＡＰＬＮを得た。この粉末ＡＰＮにＰｔの担
持濃度が１．５質量%になるように、ジニトロジアミン
白金硝酸酸性水溶液を分取して担持した。この粉末を空
気気流中、１２０℃で２４時間焼成した後、空気気流中
において４００℃で１時間焼成することにより、粉末Ａ
ＰＬＮ１．５を得た。
【００４０】〈触媒作製および車両評価試験〉 （実施例１）上記粉末Ａ１．５を２２５．７ｇ、粉末Ｂ
１．５5を２２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０を１３４．３
ｇ、表１に示したセリアーアルミナ粉末ａを４００g、
および１０．７gのアルミナを含むアルミナゾル１５０
０gを用いてスラリーを得た後、コージェライト製ハニ
カムの排気ガス接触面に塗布し、１５０℃の空気気流に
て乾燥後、４００℃で１時間空気気流中にて焼成した。
このときの触媒コート量は、触媒１．０Ｌ当たり３５０
g、貴金属担持量が担体１Ｌ当たり２．８g（Ｐｔ／Ｒｈ
＝５／１）の触媒を得た。その後、このコート後の触媒
にＢａＯとＭｇＯの含浸量が２０gおよび５gになるよう
にＢａとＭｇを含む水溶液を含浸、焼成することによ
り、触媒１を得た。この触媒１を、所定の耐久条件によ
り、耐久劣化した後、車両評価を実施した。車両評価の
際、その条件は触媒1の排気ガス入口付近の平均排温が
２００℃、排気ガスが還元雰囲気の際の水素とＣＯの比
（Ｈ２／ＣＯ）が１．１、および、水素と全還元剤の比
（Ｈ２／Ｒｅｄ）が０．３の条件下、１０−１５Ｍ走行
テストを実施し、触媒のＮＯＸ浄化性能を評価した。な
お、これらの比は、モード走行中における排ガスをテド
ラーバッグにサンプリングし、この中に含まれる水素と
一酸化炭素の濃度をガスクロマトグラフにより定量分析
することによって確認した。
【００４１】このときの耐久条件および車両評価試験条
件は、下記のとおりである。 ＜耐久条件＞ ・エンジン排気量 ：３０００ｃｃ ・燃料 ：日石ダッシュガソリン （Ｐｂ＝０ｍｇ／ｕｓｇ，Ｓ＝３００ｐｐｍ以下） ・触媒入口ガス温度 ：７００℃ ・耐久時間 ：５０時間 ＜車両評価試験条件＞ ・触媒ハニカムサイズ：１．７Ｌ（４００セル×６ミル） ・評価 ：日産自動車株式会社製 直噴１．８Ｌガソリン車 ・燃料 ：日石ダッシュガソリン （Ｐｂ＝０ｍｇ／ｕｓｇ，Ｓ＝３００ｐｐｍ以下）
【００４２】（実施例２）上記粉末Ａ１．５を２２５．
７ｇ、粉末Ｃ１．５を２２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０を１
３４．３ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ａを４
００ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミナゾ
ル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上記実
施例と同様の要領によって、貴金属担持量が担体１Ｌあ
たり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得た。そ
の後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含浸量が
２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水溶液を
含浸、焼成することにより、触媒２を得た。そして、同
様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価し
た。
【００４３】（実施例３）上記粉末粉末Ｂ１．５を２２
５．７ｇ、粉末Ｃ１．５を２２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０
を１３４．３ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ｃ
を４００ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミ
ナゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上
記実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体
１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得
た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含
浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水
溶液を含浸、焼成することにより、触媒３を得た。そし
て、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を
評価した。
【００４４】（実施例４）上記粉末Ａ１．５を２２５．
７ｇ、粉末Ａ０．５４を６２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０を
１３４．３ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアル
ミナゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、
上記実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担
体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を
得た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの
含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む
水溶液を含浸、焼成することにより、触媒４を得た。そ
して、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。
【００４５】（実施例５）上記粉末Ｂ１．５を２２５．
７ｇ、粉末Ｂ０．５４を６２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０を
１３４．３ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアル
ミナゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、
上記実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担
体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を
得た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの
含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む
水溶液を含浸、焼成することにより、触媒５を得た。そ
して、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。
【００４６】（実施例６）上記粉末Ａ１．５を２８２．
９ｇ、粉末Ｂ１．５を１７１．４ｇ、粉末Ｇ１．０を１
３４．３ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ｂを２
００ｇ、粉末ｃを１９７．１ｇ、および１０．７ｇのア
ルミナを含むアルミナゾル１５００ｇを用いて同様にス
ラリーを得た後、上記実施例１と同様の要領によって、
貴金属担持量が担体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝
５／１）の触媒を得た。その後、このコート後の触媒に
ＢａＯとＭｇＯの含浸量が２０gおよび５gになるように
ＢａとＭｇを含む水溶液を含浸、焼成することにより、
触媒６を得た。そして、同様の車両評価試験を実施し
て、ＮＯＸ浄化性能を評価した。
【００４７】（実施例７）上記粉末Ａ１．５を４５１．
４ｇ、粉末Ｇ１．０を１３４．３ｇ、表１に示したセリ
ア‐アルミナ粉末ｃを４００ｇ、および１０．７ｇのア
ルミナを含むアルミナゾル１５００ｇを用いて同様にス
ラリーを得た後、上記実施例１と同様の要領によって、
貴金属担持量が担体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝
５／１）の触媒を得た。その後、このコート後の触媒に
ＢａＯとＭｇＯの含浸量が２０gおよび５gになるように
ＢａとＭｇを含む水溶液を含浸、焼成することにより、
触媒７を得た。そして、同様の車両評価試験を実施し
て、ＮＯＸ浄化性能を評価した。
【００４８】（実施例８）上記粉末Ａ５．０を１１４．
３ｇ、粉末Ｃ１．５を７１．４ｇ、粉末Ｇ１．０を１３
４．３ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ａを６６
５．７ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミナ
ゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上記
実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体１
Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得
た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含
浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水
溶液を含浸、焼成することにより、触媒８を得た。そし
て、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を
評価した。
【００４９】（実施例９）上記粉末Ａ１．５を２２５．
７ｇ、粉末Ｃ０．５４を６２５．７ｇ、粉末Ｇ１．０を
１３４．３ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアル
ミナゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、
上記実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担
体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を
得た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの
含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む
水溶液を含浸、焼成することにより、触媒９を得た。そ
して、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。そして、同様の車両評価試験を実施してＮ
ＯＸ浄化性能を評価した。
【００５０】（実施例１０）上記粉末Ａ１．５を３６０
ｇ、粉末Ｄ０．５４を２５７．１ｇ、粉末Ｅ０．５４を
１６０ｇ、粉末Ｇ１．０を４４．９ｇ、表１に示したセ
リア‐アルミナ粉末ａを１６３．７ｇ、および１０．７
ｇのアルミナを含むアルミナゾル１５００ｇを用いて同
様にスラリーを得た後、上記実施例１と同様の要領によ
って、貴金属担持量が担体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／
Ｐｄ／Ｒｈ＝８／３／１）の触媒を得た。その後、この
コート後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含浸量が２０gおよ
び５gになるようにＢａとＭｇを含む水溶液を含浸、焼
成することにより、触媒１０を得た。そして、同様の車
両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価した。
【００５１】（実施例１１）上記粉末Ａ１．５を３６０
ｇ、粉末Ｅ０．５４を４１７．１ｇ、粉末Ｇ１．０を４
４．９ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ａを１６
３．７ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミナ
ゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上記
実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体１
Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ／Ｒｈ＝８／３／１）の
触媒を得た。その後、このコート後の触媒にＢａＯとＭ
ｇＯの含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇ
を含む水溶液を含浸、焼成することにより、触媒１１を
得た。そして、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ
浄化性能を評価した。
【００５２】（実施例１２）上記粉末ＡＺＰ１．５を２
２５．７ｇ、粉末Ｂ１．５を２２５．７g、粉末Ｇ１．
０を１３４．３ｇ、表1に示したセリアーアルミナ粉末
ａを４００gおよび１０．７gのアルミナを含むアルミナ
ゾル１５００gを用いて同様にスラリーを得た後、上記
実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体１
Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得
た。その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含
浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水
溶液を含浸、焼成することにより、触媒１２を得た。そ
して、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。
【００５３】（実施例１３）上記粉末ＡＺＬ１．５を２
２５．７ｇ、粉末Ｂ１．５を２２５．７g、粉末Ｇ１．
０を１３４．３ｇ、表1に示したセリアーアルミナ粉末
ａを４００gおよび１０．７7gのアルミナを含むアルミ
ナゾル１５００gを用いて同様にスラリーを得た後、上
記実施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体
１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得
た。その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含
浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水
溶液を含浸、焼成することにより、触媒１３を得た。そ
して、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。
【００５４】（実施例１４）上記粉末ＡＰＬＮ１．５を
２５．７ｇ、粉末Ｂ１．５を２２５．７g、粉末Ｇ１０
を１３４．３ｇ、表1に示したセリアーアルミナ粉末ａ
を４００gおよび１０．７gのアルミナを含むアルミナゾ
ル１５００gを用いて同様にスラリーを得た後、上記実
施例１と同様の要領によって、貴金属担持量が担体１Ｌ
あたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得た。
その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含浸量
が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水溶液
を含浸、焼成することにより、触媒１４を得た。そし
て、同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を
評価した。
【００５５】（実施例１５）実施例１に用いた触媒１を
用いて、排ガスが還元雰囲気における水素とＣＯの比
（Ｈ２／ＣＯ）を０．２、水素と全還元剤の比（Ｈ２／
Ｒｅｄ）を０．０５とした以外は実施例１と同様の条件
で車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価し
た。
【００５２】（実施例１６）実施例１に用いた触媒１を
用いて、触媒入口の平均排気温度を３００℃とし、排ガ
スが還元雰囲気におけるＨ２／ＣＯを０．２、Ｈ２／Ｒ
ｅｄを０．０５とした以外は実施例１とと同様の条件で
車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価した。
【００５７】（実施例１７）実施例１に用いた触媒１を
用いて、触媒入口の平均排気温度を３００℃とした以外
は実施例１と同様の条件で車両評価試験を実施して、Ｎ
ＯＸ浄化性能を評価した。
【００５８】（比較例１）上記粉末Ｃ１．５を４５１．
４ｇ、粉末Ｇ１．０を１３４．３ｇ、表1に示したセリ
アーアルミナ粉末ｃを４００gおよび１０．７gのアルミ
ナを含むアルミナゾル１５００gを用いて同様にスラリ
ーを得た後、上記実施例１と同様の要領によって、コー
ト量は触媒１．−Ｌ当たり３５０g、貴金属担持量が担
体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を
得た。その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの
含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む
水溶液を含浸、焼成することにより、触媒１’を得た。
そして、実施例１５と同様（触媒入口の平均排気温度：
２００℃、Ｈ２／ＣＯ：０．２、Ｈ２／Ｒｅｄ：０．０
５）の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価
した。
【００５９】（比較例２）比較例1に用いた触媒１’を
用いて、実施例１６と同様（触媒入口の平均排気温度：
３００℃、Ｈ２／ＣＯ：０．２、Ｈ２／Ｒｅｄ：０．０
５）の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を評価
した。
【００６０】（比較例３）比較例１に用いた触媒１’を
用いて、実施例１とと同様の条件（触媒入口の平均排気
温度：２００℃、Ｈ２／ＣＯ：１．１、Ｈ２／Ｒｅｄ：
０．３０）で車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能
を評価した。
【００６１】（比較例４）上記粉末Ｃ１．５を３６０
ｇ、粉末Ｅ０．５４を４１７．１ｇ、粉末Ｇ１．０を４
４．９ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ｃを１６
３．７ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミナ
ゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上記
実施例１と同様の要領によって、コート量は触媒１．０
Ｌ当たり３５０g、貴金属担持量が担体１Ｌあたり２．
８ｇ（Ｐｔ／Ｐｄ／Ｒｈ＝８／３／１）の触媒を得た。
その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含浸量
が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを含む水溶液
を含浸、焼成することにより、触媒２’を得た。そし
て、実施例１と同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ
浄化性能を評価した。
【００６２】（比較例５）上記粉末Ａ７．５を６２．６
ｇ、粉末Ｃ０．５４を３８０ｇ、粉末Ｇ１．０を１３
４．３ｇ、表１に示したセリア‐アルミナ粉末ｃを４０
８．９ｇ、および１０．７ｇのアルミナを含むアルミナ
ゾル１５００ｇを用いて同様にスラリーを得た後、上記
実施例１と同様の要領によって、コート量は触媒１．０
Ｌ当たり３５０g、貴金属担持量が担体１Ｌあたり２．
８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触媒を得た。その後、こ
のコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇＯの含浸量が２０gお
よび５gになるようにＢａとＭｇを含む水溶液を含浸、
焼成することにより、触媒３’を得た。そして、実施例
１と同様の車両評価試験を実施して、ＮＯＸ浄化性能を
評価した。
【００６３】（比較例６）上記粉末Ｆ１．５を４５１．
４ｇ、粉末Ｇ１．０を１３４．３ｇ、表１に示したセリ
ア‐アルミナ粉末ｆを４００ｇ、および１０．７ｇのア
ルミナを含むアルミナゾル１５００ｇを用いて同様にス
ラリーを得た後、上記実施例１と同様の要領によって、
コート量は触媒１．０Ｌ当たり３５０g、貴金属担持量
が担体１Ｌあたり２．８ｇ（Ｐｔ／Ｒｈ＝５／１）の触
媒を得た。その後、このコ−ト後の触媒にＢａＯとＭｇ
Ｏの含浸量が２０gおよび５gになるようにＢａとＭｇを
含む水溶液を含浸、焼成することにより、触媒４’を得
た。そして、実施例１と同様の車両評価試験を実施し
て、ＮＯＸ浄化性能を評価した。
【００６４】これら実施例および比較例における車両評
価試験の結果を各触媒の仕様と共に、表２ないし表４に
併せて示す。なお、表中のスラリーの平均粒子径につい
ては、レーザ回折式粒度分布測定装置（島津製作所製
ＳＡＬＤ‐２０００Ａ）により、レーザ光源として波長
６８０ｎｍ、出力３ｍＷの半導体レーザを使用して測定
した。また、セリア粒子の二次粒子径については、電解
放出形透過型電子顕微鏡（ＨＦ‐２０００）により、サ
イドエントリー試料ホルダー（一軸ホルダー）を用い
て、加速電圧：２００ｋＶ、試料傾斜なしで測定した。
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【００６７】
【表４】
【００６８】上記の結果から明らかなように、Ｘ線回折
による（１１１）面の回折ピークの積分強度Ｉ１１１に
対する（２００）面の回折ピークの積分強度Ｉ２００の
比Ｉ ２００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリアをアルミ
ナに高分散させたセリア‐アルミナを触媒貴金属の担持
基材として用いた本発明の排ガス浄化用触媒において
は、低排気温度、水素リッチ排気条件下において、水素
によるＮＯＸの還元反応が促進され、吸着ＮＯＸの脱離
・浄化機能が向上することが確認された。
【００６９】すなわち、セリア（ＣｅＯ２）が高分散し
た状態では、ＣｅＯ２（１１１）面方向の成長が起こり
にくく、Ｘ線回折によって確認されるＣｅＯ２（２０
０）面の回折線の積分強度Ｉ２００とＣｅＯ２（１１
１）面の回折線の積分強度Ｉ１１ １との比Ｉ２００／Ｉ
１１１が０．４を超えるＣｅＯ２は、（２００）面方向
に成長したＣｅＯ２の割合が多くなっている（すなわ
ち、従来の結晶成長の配向性、構造が変わっている）こ
とになる。
【００７０】このようなＣｅＯ２が触媒上に存在し、か
つその末端がこの端面を残して途切れて、各々の面が露
出した場合、ＣｅＯ２は面心立方構造を有しているの
で、（１１１）面ではＣｅ原子が６個、（２００）面で
は５個露出し、その上に酸素が存在することになる。し
たがって、積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４以下
の従来のＣｅＯ２では、表面に露出する酸素の密度が異
なり、異なる触媒作用を有するものと思われる。触媒表
面上のＣｅＯ２が反応にどのように作用しているかは不
明であるが、以下のような、Ｈ２＋ＮＯＸ反応の促進作
用、ＣＯ被毒緩和作用などが考えられる。
【００７１】（１）本発明に用いられるセリア、すなわ
ち積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を超えるセリ
アは、その耐熱性が高いため、高温耐久後もセリアが高
分散状態を維持し易く、水蒸気とＣＯのシフト反応（Ｃ
Ｏ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２）が進行し易くなる。この反
応は、低排温域（〜２５０℃）では、生成ガスである水
素および一酸化炭素ガスは見られないものの、これらの
前駆体のような吸着種が生じやすくなる。そのため、触
媒表面近傍のＣＯが少なくなり、還元ガス中の水素と脱
離してきたＮＯＸの反応が進行し易くなる（図２参
照）。
【００７２】（２）高分散したセリア上に触媒貴金属が
存在すると、リッチ雰囲気において、特に低温域で酸素
が放出し易くなることが知られている。Ｒ／Ｓ（リッチ
／ストイキ）時に、触媒表面上に還元剤である炭化水
素、一酸化炭素、および水素が接近するが、触媒貴金属
を介した酸素（ＰＭ−Ｏ）の放出速度が向上し、還元剤
を消費するため。還元剤が水素を含めて消費されてしま
う。しかし、元来の水素利用効率が低いため、少なくと
も吸着していたＮＯＸ量を浄化できる水素量よりも、Ｒ
／Ｓ時に到達する水素量のほうが多く、被毒物質である
ＣＯの絶対量を減少させることにより、水素の利用効率
が向上すると考えられる（図３参照）。
【００７３】（３）セリアが高分散することにより、上
に担持される触媒貴金属とセリアの接触面積が多くな
る。また、触媒貴金属に解離吸着した水素が触媒貴金属
上を移動（スピルオーバー）し、セリア表面に移動し、
活性水素（Ｃｅ‐Ｏ‐Ｈ＋）が生じ、吸着しているＮＯ
Ｘとの反応が促進される。セリアが高分散することによ
り、触媒表面に活性な水素（水素イオン，水素ラジカル
等）が生じて、Ｃｅ‐Ｏ‐Ｈ＊のような形態の活性水素
量が増大する。そのため、触媒上に吸着しているＮＯＸ
との反応確立が高まり、Ｒ／Ｓガスの水素利用効率が向
上する（図４参照）。
【００７４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係わ
る排ガス浄化用触媒は、アルミナにセリアを高分散させ
た担持基材に触媒金属元素を担持させてなる排ガス浄化
用触媒であって、Ｘ線回折による（１１１）面の回折ピ
ークの積分強度Ｉ１１１に対する（２００）面の回折ピ
ークの積分強度Ｉ２００の比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．
４を超えるセリアを含んだものであり、本発明に係わる
排ガス浄化方法においては、当該排ガス浄化用触媒を排
気流路に設置し、当該触媒に流入する排ガス温度などの
条件を所定の範囲に制御するようにしているので、ＣＯ
による被毒を緩和すると共に、水素によるＮＯＸの還元
反応を活性化して、触媒性能を向上させることができ、
内燃機関などの排ガスを効率的な浄化が可能になるとい
う極めて優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明に係わる排ガス浄
化用触媒におけるセリアの結晶子径、一次粒子径および
二次粒子径の定義を示す説明図である。
【図２】本発明に係わる排ガス浄化用触媒の作用を説明
する模式図であって、吸着種の生成に基づくＣＯの減少
により水素とＮＯＸの反応が進行する状況を示す図であ
る。
【図３】本発明に係わる排ガス浄化用触媒の作用を説明
する模式図であって、ＣＯ濃度とＮＯＸ浄化速度との関
係を定性的に示すグラフである。
【図４】本発明に係わる排ガス浄化用触媒の作用を説明
する模式図であって、触媒表面に生じた活性水素と吸着
されたＮＯＸとの反応の進行を示す図である。
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） Ｆ０１Ｎ 3/10 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｂ (72)発明者 菅 克雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AB04 AB09 BA14 BA39 GA06 GB04W 4D048 AA06 AB02 AC01 BA01X BA02X BA03X BA08X BA18X BA19X BA30X BA31X BA33X BB02 BC01 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BA05B BA13B BB06A BB06B BC10B BC13B BC42B BC43A BC43B BC44B BC71B BC72B BC75B CA02 CA03 CA08 CA13 DA06 EA19 EC22X EC22Y ED07 FA02 FA03 FB13

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミナにセリアを高分散させた担持基
    材に触媒金属元素を担持させてなる排ガス浄化用触媒で
    あって、Ｘ線回折による（１１１）面の回折ピークの積
    分強度Ｉ１１１に対する（２００）面の回折ピークの積
    分強度Ｉ２０ ０の比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を超え
    るセリアを含んでいることを特徴とする排ガス浄化用触
    媒。
  2. 【請求項２】 アルミナにセリアを高分散させた担持基
    材に触媒金属元素を担持させてなる排ガス浄化用触媒で
    あって、Ｘ線回折による（１１１）面の回折ピークの積
    分強度Ｉ１１１に対する（２００）面の回折ピークの積
    分強度Ｉ２０ ０の比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４を超
    え、０．６未満であるセリアを含んでいることを特徴と
    する排ガス浄化用触媒。
  3. 【請求項３】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアの結晶子径ｄが０．５ｎｍ以下で、二次
    粒子の粒子径Ｄが３０ｎｍ以下であることを特徴とする
    請求項１または２記載の排ガス浄化用触媒。
  4. 【請求項４】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアの結晶子径ｄが０．５ｎｍ以下で、二次
    粒子の粒子径Ｄが２５ｎｍ以下であることを特徴とする
    請求項１または２記載の排ガス浄化用触媒。
  5. 【請求項５】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアの比率が全コート層に含まれるセリアに
    対して１．０質量％以上であることを特徴とする請求項
    １ないし４のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
  6. 【請求項６】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアの比率が全コート層に含まれるセリアに
    対して５．０〜８０質量％の範囲であることを特徴とす
    る請求項１ないし４のいずれかに記載の排ガス浄化用触
    媒。
  7. 【請求項７】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアを含むアルミナへの触媒金属担持濃度が
    ０．１〜５質量％であることを特徴とする請求項１ない
    し６のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
  8. 【請求項８】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアを含むアルミナへの触媒金属担持濃度が
    ０．５〜１．５質量％であることを特徴とする請求項１
    ないし６のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
  9. 【請求項９】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．４
    を超えるセリアを含むアルミナへの触媒金属担持量ＰＭ
    １と全触媒金属担持量ＰＭ２の比ＰＭ１／ＰＭ２が０．
    ２〜０．８５の範囲であることを特徴とする請求項１な
    いし８のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
  10. 【請求項１０】 触媒金属がＰｔ，ＰｄおよびＲｈから
    選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項
    ７ないし９のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒。
  11. 【請求項１１】 スラリーの平均粒子径が２．５μｍ以
    下であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれ
    かに記載の排ガス浄化用触媒。
  12. 【請求項１２】 積分強度比Ｉ２００／Ｉ１１１が０．
    ４を超えるセリアがＺｒ，Ｌａ，ＰｒおよびＮｄから選
    ばれる少なくとも１種の元素を含んでいることを特徴と
    する請求項１ないし１１のいずれかに記載の排ガス浄化
    用触媒。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２のいずれかに記載
    の排ガス浄化用触媒を内燃機関または燃焼装置からの排
    気流路に設け、該排ガス浄化用触媒に流入する排ガスの
    温度を２００〜２５０℃の範囲に保持することを特徴と
    する排ガス浄化用方法。
  14. 【請求項１４】 前記触媒に流入する排ガス中の水素濃
    度と一酸化炭素濃度の比Ｈ２／ＣＯを１以上とし、且つ
    前記水素濃度と全還元剤濃度の比Ｈ２／Ｒｅｄを０．３
    以上とすることを特徴とする請求項１３記載の排ガス浄
    化用方法。
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