JP2006223949A - Catalyst for cleaning exhaust gas and its production method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control a support distribution of a noble metal when a complex oxide for which a plurality of oxides are mixed at a nanolevel is used as a carrier. <P>SOLUTION: At the time of preparing the complex oxide for which an aluminum-based oxide and other oxides different from the aluminum-based oxide are mixed at a nanolevel, the basicity of the aluminum-based oxide is adjusted and an ionic noble metal compound solution is brought into contact with the compound oxide so as to support the noble metal compound and thereafter performs firing, thereby the support distribution of the noble metal with respect to the aluminum-based oxide and the other oxide is controlled. The support distribution of the noble metal can be freely adjusted according to the difference in the basicity of the aluminum-based oxide and the other oxides. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車の排ガス浄化に有用な排ガス浄化用触媒及びその製造方法に関する。本発明は、NOx 吸蔵還元型の排ガス浄化用触媒と、その製造に利用すると特に好ましい。 The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst useful for exhaust gas purification of automobiles and a method for producing the same. The present invention includes a NO x storage-and-reduction type catalyst for purifying an exhaust gas, when used for its production particularly preferred.

近年、希薄燃焼ガソリンエンジンからの排ガスを浄化する触媒として、NOx 吸蔵還元型触媒が実用化されている。このNOx 吸蔵還元型触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属などのNOx 吸蔵材と貴金属をアルミナ( Al2O3)などの多孔質担体に担持したものである。このNOx 吸蔵還元型触媒では、空燃比を燃料リーン側からパルス状に燃料ストイキ〜リッチ側となるように制御する(リッチスパイクを打つ)ことにより、リーン側ではNOx がNOx 吸蔵材に吸蔵される。そして吸蔵されたNOx はストイキ〜リッチ側で放出され、貴金属の触媒作用によりHCやCOなどの還元性成分と反応して浄化される。したがって、リーン側においてもNOx の排出が抑制されるので、全体として高いNOx 浄化能が発現する。 In recent years, NO x storage reduction type catalysts have been put into practical use as catalysts for purifying exhaust gas from lean burn gasoline engines. This NO x storage-reduction catalyst is a catalyst in which a NO x storage material such as an alkali metal or an alkaline earth metal and a noble metal are supported on a porous carrier such as alumina (Al 2 O 3 ). This NO x storage-and-reduction type catalyst, the air-fuel ratio by controlling so that the fuel stoichiometric-rich side from the fuel-lean side to the pulse-like (beats rich spike), NO x in the lean side to the NO x storage material Occluded. The occluded NO x is released on the stoichiometric to rich side, and is purified by reacting with reducing components such as HC and CO by the catalytic action of noble metals. Therefore, since NO x emission is suppressed even on the lean side, a high NO x purification ability is exhibited as a whole.

ところが排ガス中には、燃料中に含まれる硫黄(S)が燃焼して生成したSO2 が含まれ、それが酸素過剰雰囲気中で貴金属により酸化されてSO3 となる。そしてこれが排ガス中に含まれる水蒸気により容易に硫酸となり、NOx 吸蔵材と反応して硫酸塩が生成し、これによりNOx 吸蔵材が被毒劣化することが明らかとなった。この現象は硫黄被毒と称されている。また、 Al2O3などの多孔質担体はSOx を吸着しやすいという性質があることから、上記硫黄被毒が促進されるという問題があった。そして、このようにNOx 吸蔵材が硫酸塩となると、もはやNOx を吸蔵することができなくなり、その結果上記触媒では、耐久後のNOx 浄化能が低下するという不具合があった。 However, the exhaust gas contains SO 2 produced by combustion of sulfur (S) contained in the fuel, which is oxidized by a noble metal in an oxygen-excess atmosphere to become SO 3 . And it became clear that this was easily converted into sulfuric acid by the water vapor contained in the exhaust gas and reacted with the NO x storage material to produce sulfate, which caused the NO x storage material to be poisoned and deteriorated. This phenomenon is called sulfur poisoning. In addition, since the porous carrier such as Al 2 O 3 has a property of easily adsorbing SOx, there is a problem that the sulfur poisoning is promoted. When the NO x storage material becomes a sulfate as described above, NO x can no longer be stored, and as a result, the above catalyst has a problem that the NO x purification ability after durability is lowered.

そこで特開平08−099034号公報には、TiO2-Al2O3、ZrO2-Al2O3及びSiO2-Al2O3から選ばれる少なくとも1種の複合担体を用いることが提案されている。また特開平09−000926号公報には、 TiO2-Al2O3-ZrO2複合酸化物を担体とする排ガス浄化用触媒が開示されている。TiO2などは Al2O3に比べて酸性度が大きいため、SOx との親和性が低くなる結果、NOx 吸蔵材の硫黄被毒を抑制することが可能となる。またTiO2及びZrO2を Al2O3と複合酸化物とすることにより、硫黄被毒が抑制されるとともに、耐熱性が向上する。 Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 08-099034 proposes to use at least one composite carrier selected from TiO 2 —Al 2 O 3 , ZrO 2 —Al 2 O 3 and SiO 2 —Al 2 O 3. Yes. Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-000926 discloses an exhaust gas purification catalyst using a TiO 2 —Al 2 O 3 —ZrO 2 composite oxide as a carrier. Since TiO 2 and the like have a higher acidity than Al 2 O 3 , the affinity with SO x is lowered, and as a result, sulfur poisoning of the NO x storage material can be suppressed. Further, by using TiO 2 and ZrO 2 as a composite oxide with Al 2 O 3 , sulfur poisoning is suppressed and heat resistance is improved.

このような複合酸化物担体は、アルコキシド法、共沈法などにより複数の金属元素を含む酸化物前駆体を調製し、それを焼成することで製造されている。中でも共沈法は、アルコキシド法などに比べて原料コストが安価であるため、得られる複合酸化物も安価となる利点があり、複合酸化物の製造に広く用いられている。   Such a composite oxide support is manufactured by preparing an oxide precursor containing a plurality of metal elements by an alkoxide method, a coprecipitation method, or the like, and firing it. Among these, the coprecipitation method has an advantage that the raw material cost is lower than that of the alkoxide method and the like, and thus the obtained composite oxide has the advantage of being inexpensive, and is widely used in the production of composite oxides.

ところが近年の排ガス規制の強化、あるいは高速走行の増加などにより、排ガス温度はきわめて高くなっている。そのため上記した複合酸化物担体を用いても、比表面積の低下や貴金属の粒成長が生じて耐熱性が不充分となる場合があり、さらなる耐熱性の向上が求められている。また燃料中の硫黄成分が燃焼して生成したSOx が担体上に吸着し、貴金属を覆うことによる浄化能の低下現象(触媒金属の硫黄被毒)も問題となっている。 However, the exhaust gas temperature has become extremely high due to the recent tightening of exhaust gas regulations or the increase in high-speed driving. For this reason, even when the above-described composite oxide support is used, the specific surface area may be reduced and the noble metal grains may be grown, resulting in insufficient heat resistance, and further improvement in heat resistance is required. In addition, the SO x produced by combustion of sulfur components in the fuel is adsorbed on the carrier and covers the noble metal, and the degrading phenomenon (catalyst metal sulfur poisoning) is a problem.

これらの不具合は、複合酸化物を構成する各金属元素の特徴が十分に発現されていないところにあると考えられる。   These defects are considered to be due to the fact that the characteristics of each metal element constituting the composite oxide are not sufficiently expressed.

例えば特開2000−327329号公報に記載されたようなZrO2−TiO2固溶体は、硫黄被毒に対する耐性が大きいため Al2O3と複合化させることで耐硫黄被毒性に優れ、かつ高比表面積を有する触媒担体とすることができる。そこでAl、Zr及びTiを含む水溶液から共沈法によって生成された沈殿を焼成してなる複合酸化物を担体とすることが想起された。このような担体では、ZrO2−TiO2固溶体と Al2O3とが互いに50nm以下の微粒子状態で共存して高分散しているので、耐硫黄被毒性が一層向上することが期待される。 For example, ZrO 2 —TiO 2 solid solution as described in JP-A-2000-327329 is highly resistant to sulfur poisoning, so it is excellent in sulfur poisoning resistance by combining with Al 2 O 3 and has a high ratio. A catalyst carrier having a surface area can be obtained. In view of this, it was recalled that a composite oxide obtained by firing a precipitate produced by coprecipitation from an aqueous solution containing Al, Zr and Ti was used as a carrier. In such a carrier, ZrO 2 —TiO 2 solid solution and Al 2 O 3 coexist in a fine particle state of 50 nm or less and are highly dispersed, so that it is expected that the sulfur poisoning resistance is further improved.

ところがこの複合酸化物では、ZrO2−TiO2固溶体と Al2O3とが共に50nm以下の微粒子状態であるために、高温時に比表面積の低下が生じ耐熱性が十分でないという不具合があった。そこでLaの添加を試みたが、Al、Zr、Ti及びLaを含む水溶液から共沈法によって生成された沈殿を焼成してなる複合酸化物では、塩基性の La2O3がZrO2−TiO2固溶体側に固溶してしまい、Laは Al2O3の安定化に寄与せず、かえって耐硫黄被毒性が低下するという現象が認められた。 However, in this composite oxide, both the ZrO 2 —TiO 2 solid solution and Al 2 O 3 are in a fine particle state of 50 nm or less, so that the specific surface area is reduced at high temperatures and the heat resistance is not sufficient. Therefore, addition of La was attempted, but in a composite oxide obtained by firing a precipitate generated by a coprecipitation method from an aqueous solution containing Al, Zr, Ti and La, basic La 2 O 3 is converted to ZrO 2 —TiO 2. 2 It was observed that La did not contribute to the stabilization of Al 2 O 3 , and instead the sulfur poisoning resistance decreased.

そこで特開2002−282688号公報には、共沈物を 550℃以上で焼成することで製造された Al2O3-ZrO2-TiO2系複合酸化物よりなり、メソ細孔領域の細孔を有するとともに、テトラゴナル型ジルコニアを含み、かつZrO2及びTiO2の少なくとも一部がZrO2−TiO2固溶体となっている触媒担体が提案されている。この触媒担体によれば、既に高温で焼成されているため、触媒として使用時の比表面積の低下が抑制される。また高温での焼成によって触媒担体中の不純物が除去され、その結果、担持された貴金属及びNOx 吸蔵材の本来の特性が発現されると考えられる。さらに、触媒として高温で使用した場合でも、貴金属及びNOx 吸蔵材のシンタリングが抑制されるとともに、耐硫黄被毒性が向上する。しかもこの触媒担体は、高温耐久後でも 120m2/g以上の比表面積を有しているので、高い触媒活性が得られる。
特開平08−099034号 特開平09−000926号 特開2000−327329号 特開2002−282688号 特開2004−321847号
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-282688 discloses an Al 2 O 3 —ZrO 2 —TiO 2 composite oxide produced by calcining a coprecipitate at 550 ° C. or more, and has pores in the mesopore region. And a catalyst carrier containing tetragonal zirconia and at least part of ZrO 2 and TiO 2 being a ZrO 2 —TiO 2 solid solution. According to this catalyst carrier, since it is already calcined at a high temperature, a decrease in specific surface area when used as a catalyst is suppressed. Further, it is considered that impurities in the catalyst carrier are removed by calcination at a high temperature, and as a result, the original characteristics of the supported noble metal and NO x storage material are expressed. Furthermore, even when used as a catalyst at a high temperature, sintering of noble metals and NO x storage materials is suppressed, and sulfur poisoning resistance is improved. In addition, since this catalyst carrier has a specific surface area of 120 m 2 / g or more even after high temperature durability, high catalytic activity can be obtained.
JP 08-099034 JP 09-000926 JP 2000-327329 A JP 2002-282688 JP2004-321847

ところで触媒担体に貴金属を担持するには、イオン性貴金属化合物溶液が用いられ、吸着担持法あるいは含浸担持法などで担持する方法が広く用いられている。ところが、イオン性の貴金属化合物溶液を用いて特許文献4に記載のような触媒担体に貴金属を担持すると、貴金属の担持分布が不均一となるという不具合があることが明らかとなった。   By the way, in order to carry a noble metal on a catalyst carrier, an ionic noble metal compound solution is used, and a method of carrying it by an adsorption carrying method or an impregnation carrying method is widely used. However, when a noble metal is supported on a catalyst carrier as described in Patent Document 4 using an ionic noble metal compound solution, it has been found that there is a problem that the noble metal support distribution becomes non-uniform.

例えばPtは酸化活性が高いため排ガス浄化用触媒には必須の貴金属であるが、Ptを担持するにはジニトロジアンミン白金溶液などのアニオン性Pt化合物溶液が用いられている。一方、特許文献4に記載の Al2O3-ZrO2-TiO2系複合酸化物は、アルミナと、ジルコニア・チタニア固溶体とがナノレベルで混合された状態となっている。このような複合酸化物にアニオン性Pt化合物溶液を接触させると、アニオン性Pt化合物イオンは塩基性度が高いアルミナに選択的に担持され、ジルコニア・チタニア固溶体にはPtがほとんど担持されないという現象が発生する。 For example, Pt is a precious metal essential for exhaust gas purification catalysts because of its high oxidation activity, but an anionic Pt compound solution such as dinitrodiammine platinum solution is used to support Pt. On the other hand, the Al 2 O 3 —ZrO 2 —TiO 2 composite oxide described in Patent Document 4 is in a state where alumina and zirconia / titania solid solution are mixed at a nano level. When an anionic Pt compound solution is brought into contact with such a complex oxide, an anionic Pt compound ion is selectively supported on alumina having a high basicity, and Pt is hardly supported on a zirconia / titania solid solution. appear.

NOx 吸蔵材は担体の塩基性度に比較して塩基性度が格段に高いため、担体の種類に無関係に均一に担持される。またNOx 吸蔵還元型触媒では、NOx 吸蔵材とPtとが近接して担持されているほどNOx 浄化活性が高いことがわかっている。そのため上記したようにPtの担持分布が不均一となると、ジルコニア・チタニア固溶体に担持されているNOx 吸蔵材の近傍にはPtが存在しない状態となり、NOx 吸蔵反応及びNOx 還元反応の活性が低下する。さらにジルコニア・チタニア固溶体に担持されているNOx 吸蔵材が硫黄被毒した場合には、リッチ雰囲気における硫酸塩の分解反応活性も低下する結果、硫黄被毒の解消が困難となりNOx 吸蔵能の回復が困難となる。したがって、ジルコニア・チタニア固溶体に担持されているNOx 吸蔵材の有効利用が困難となり、NOx 浄化活性が低下するという問題があった。 Since the NO x storage material has a remarkably high basicity compared to the basicity of the carrier, it is uniformly supported regardless of the type of carrier. In addition, it is known that the NO x storage reduction catalyst has a higher NO x purification activity as the NO x storage material and Pt are supported closer to each other. Therefore, if the Pt loading distribution becomes non-uniform as described above, Pt is not present in the vicinity of the NO x storage material supported by the zirconia-titania solid solution, and the activity of the NO x storage reaction and NO x reduction reaction Decreases. In addition, when the NO x storage material supported by the zirconia / titania solid solution is sulfur poisoned, the decomposition reaction activity of sulfate in a rich atmosphere also decreases, so it becomes difficult to eliminate sulfur poisoning and the NO x storage capacity is reduced. Recovery becomes difficult. Therefore, it is difficult to effectively use the NO x storage material supported on the zirconia / titania solid solution, and there is a problem that the NO x purification activity is lowered.

複数種の酸化物がナノレベルを超える大きな粉末レベルで混在する場合には、各酸化物に予め貴金属を担持しておく、あるいは貴金属化合物溶液の種類を各酸化物で異ならせる、などの方法で上記問題を回避することができる。しかし複数種の酸化物がナノレベルで混在する場合には、各酸化物を分離することが困難であり、かつ一種類の貴金属化合物溶液を用いざるを得ない。   When multiple types of oxides are mixed at a large powder level exceeding the nano level, a precious metal is supported on each oxide in advance, or the type of precious metal compound solution is different for each oxide. The above problem can be avoided. However, when a plurality of types of oxides are mixed at the nano level, it is difficult to separate each oxide, and one type of noble metal compound solution must be used.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数種の酸化物がナノレベルで混在する複合酸化物を担体とした場合に、貴金属の担持分布を制御することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a problem to be solved to control the noble metal support distribution when a composite oxide in which a plurality of types of oxides are mixed at the nano level is used as a support. To do.

上記課題を解決する本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法の特徴は、アルミナ系酸化物と、アルミナ系酸化物と異なる他の酸化物と、がナノレベルで混在する複合酸化物を調製する際にアルミナ系酸化物の塩基性度を調整する複合酸化物調製工程と、イオン性貴金属化合物溶液を複合酸化物に接触させ貴金属化合物を担持した後に焼成する担持工程と、からなり、アルミナ系酸化物と他の酸化物における貴金属の担持分布を制御することにある。   The feature of the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention that solves the above problems is that when preparing a composite oxide in which an alumina-based oxide and another oxide different from the alumina-based oxide are mixed at a nano level. A composite oxide preparation step for adjusting the basicity of the alumina-based oxide, and a support step for firing after supporting the noble metal compound by bringing the ionic noble metal compound solution into contact with the composite oxide, and the alumina-based oxide. And controlling the noble metal loading distribution in other oxides.

アルミナ系酸化物の塩基性度が他の酸化物より高い場合に、両者に貴金属を均一に担持するには、他の酸化物はジルコニア・チタニア固溶体を含み、複合酸化物調製工程ではアルミナ系酸化物の表面にアルミナ以外の酸化物である助酸化物を固溶させ塩基性度を低下させて塩基性度を他の酸化物と同等とすることができる。この場合、助酸化物はチタニアを用いることが望ましい。   When the basicity of the alumina-based oxide is higher than that of other oxides, the other oxides contain a zirconia-titania solid solution in order to uniformly support the noble metal on both. A co-oxide which is an oxide other than alumina is dissolved on the surface of the product to lower the basicity, and the basicity can be made equivalent to other oxides. In this case, titania is preferably used as the co-oxide.

また、さらにNOx 吸蔵材を担持して、NOx 吸蔵還元型触媒とすることが好ましい。 Further, it is preferable to further support a NO x storage material to form a NO x storage reduction catalyst.

本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法によれば、アルミナ系酸化物と、アルミナ系酸化物と異なる他の酸化物と、がナノレベルで混在する複合酸化物を調製する際にアルミナ系酸化物の塩基性度を調整するので、例えばアニオン性貴金属化合物溶液を複合酸化物に接触させると、アニオン性貴金属化合物は塩基性度が高い酸化物に選択的に担持される。またカチオン性貴金属化合物を用いた場合には、塩基性度が低い酸化物に選択的に担持される。したがってアルミナ系酸化物と他の酸化物の塩基性度の差に応じて貴金属の担持分布を自在に調整することができ、得られた触媒によれば各酸化物上で貴金属の特性がそれぞれ発揮されるため、浄化活性が向上する。   According to the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, when preparing a composite oxide in which an alumina oxide and another oxide different from the alumina oxide are mixed at the nano level, the alumina oxide is prepared. Therefore, for example, when an anionic noble metal compound solution is brought into contact with the composite oxide, the anionic noble metal compound is selectively supported on an oxide having a high basicity. When a cationic noble metal compound is used, it is selectively supported on an oxide having a low basicity. Therefore, it is possible to freely adjust the noble metal support distribution according to the difference in basicity between the alumina-based oxide and other oxides, and according to the obtained catalyst, the characteristics of the noble metal are exhibited on each oxide. Therefore, the purification activity is improved.

そして、さらにNOx 吸蔵材を担持してNOx 吸蔵還元型触媒とすれば、各酸化物上のNOx 吸蔵材を貴金属とともに有効に活用でき、NOx 浄化活性が向上する。 Further, if a NO x storage reduction catalyst is supported by further supporting the NO x storage material, the NO x storage material on each oxide can be effectively utilized together with the noble metal, and the NO x purification activity is improved.

本発明で用いられる担体は、アルミナ系酸化物と、アルミナ系酸化物と異なる他の酸化物と、がナノレベルで混在する複合酸化物である。この複合酸化物は、特許文献4に記載の方法などによって製造することができる。アルミナ系酸化物としては、アルミナ、希土類元素あるいはアルカリ土類金属などで安定化されたアルミナなどが例示される。また他の酸化物は、アルミナ以外の酸化物であれば制限されないが、アルミナ系酸化物とナノレベルで混在可能なものは、現時点においては僅かの種類しか発見されていない。したがって特許文献4に記載の Al2O3-ZrO2-TiO2系複合酸化物を代表的に例示して説明を進める。すなわち他の酸化物としては、ジルコニア・チタニア固溶体が代表的に例示される。 The carrier used in the present invention is a composite oxide in which an alumina-based oxide and another oxide different from the alumina-based oxide are mixed at a nano level. This composite oxide can be produced by the method described in Patent Document 4. Examples of the alumina-based oxide include alumina stabilized with alumina, rare earth elements or alkaline earth metals. Other oxides are not limited as long as they are oxides other than alumina, but only a few kinds of oxides that can be mixed with alumina-based oxides at the nano level have been found at present. Accordingly, the Al 2 O 3 —ZrO 2 —TiO 2 -based composite oxide described in Patent Document 4 will be described as a representative example. That is, as another oxide, a zirconia-titania solid solution is typically exemplified.

アルミナ系酸化物の塩基性度を調整するには、例えば特開2004−321847号公報(特許文献5)に記載のように、チタニアなどの酸性度が高い酸化物を複合化する方法がある。この場合、アルミナ系酸化物の表面に、少なくとも一部が Al2O3に固溶した状態でTiO2粒子が存在するように複合化することが望ましい。このようにすることでアルミナ系酸化物の塩基性度を低下させることができる。さらに、 Al2O3にもTiO2の酸性質が付与されるために、NOx 吸蔵還元型触媒としての使用時に硫黄酸化物の付着がより抑制されるとともに、硫黄酸化物が付着しても脱離しやすいという特性が高まり、特許文献4に記載の触媒に比べて硫黄被毒をさらに抑制することができる。 In order to adjust the basicity of the alumina-based oxide, for example, as described in JP-A-2004-321847 (Patent Document 5), there is a method in which an oxide having high acidity such as titania is compounded. In this case, it is desirable to form a composite such that TiO 2 particles are present in a state in which at least a part is dissolved in Al 2 O 3 on the surface of the alumina-based oxide. By doing in this way, the basicity of an alumina type oxide can be reduced. Furthermore, since the acid properties of TiO 2 are also imparted to Al 2 O 3 , adhesion of sulfur oxides is further suppressed during use as a NO x storage reduction catalyst, and even if sulfur oxides adhere. Compared with the catalyst described in Patent Document 4, sulfur poisoning can be further suppressed because the property of being easily desorbed is enhanced.

塩基性度は、例えば等電点pHなどを指標として求められる。等電点pHは、水溶液中の両性電解質の電荷の代数和がゼロになる状態を溶液の水素イオン指数pHで示したものであり、ゼータ電位測定などで求めることができる。   The basicity is obtained using, for example, isoelectric point pH as an index. The isoelectric point pH indicates a state in which the algebraic sum of the charge of the amphoteric electrolyte in the aqueous solution becomes zero by the hydrogen ion exponent pH of the solution, and can be obtained by measuring the zeta potential.

特許文献4に記載の触媒担体の製造方法では、基本的にはAl、Zr及びTiの塩から共沈させ、それを焼成する方法であるために、ZrO2へのTiO2の固溶が優先して生じ、 Al2O3へのTiO2の固溶はきわめて僅かであった。しかし例えば特許文献5に記載のように、Al、金属元素X及びTiを含む溶液からAl、X及びTiを含む沈殿を生成し、沈殿を焼成して複合酸化物とし、複合酸化物にTiO2前駆体を担持した後 550℃以上で焼成すれば、TiO2の少なくとも一部が複合酸化物に固溶する。複合酸化物には Al2O3が含まれているので、 Al2O3にTiO2が固溶する確率が高まり、アルミナ系酸化物の塩基性度を調整することができる。但し特許文献5に記載の方法であっても、TiO2前駆体の担持量が少ない場合には塩基性度の調整が困難である。すなわち特許文献5の実施例1に記載の製造方法では、TiO2前駆体の量が不足するためZrO2−TiO2固溶体と同等の塩基性度とすることは困難である。 In the method for producing a catalyst carrier described in Patent Document 4, basically, a solution of TiO 2 in ZrO 2 is preferential because it is a method of co-precipitation from a salt of Al, Zr and Ti and firing it. As a result, the solid solution of TiO 2 in Al 2 O 3 was very slight. However, for example, as described in Patent Document 5, Al, Al from a solution containing a metal element X and Ti, to produce a precipitate containing the X and Ti, a composite oxide by firing the precipitate, TiO 2 in the compound oxide If the precursor is supported and then baked at 550 ° C. or higher, at least a part of TiO 2 is dissolved in the composite oxide. Since the composite oxide contains Al 2 O 3, increases the probability that the TiO 2 forms a solid solution in the Al 2 O 3, can be adjusted basicity of alumina-based oxides. However, even with the method described in Patent Document 5, it is difficult to adjust the basicity when the supported amount of the TiO 2 precursor is small. That is, in the manufacturing method described in Example 1 of Patent Document 5, since the amount of the TiO 2 precursor is insufficient, it is difficult to achieve a basicity equivalent to that of the ZrO 2 —TiO 2 solid solution.

また特許文献4にも記載されているように、既に高温で焼成されているため、触媒として使用時の比表面積の低下が抑制される。また高温での焼成によって触媒担体中の不純物が除去され、その結果、担持された貴金属の本来の特性が発現されると考えられる。そして、触媒として高温で使用した場合でも、貴金属のシンタリングが抑制される。しかもこの複合酸化物は、高温耐久後でも 90m2/g以上の比表面積を有しているので、高い触媒活性が得られる。なお金属元素Xとしては、Zrが代表的に例示されるが、これに限るものではない。 Moreover, since it has already baked at high temperature as described also in patent document 4, the fall of the specific surface area at the time of use as a catalyst is suppressed. Further, it is considered that impurities in the catalyst carrier are removed by calcination at a high temperature, and as a result, the original characteristics of the supported noble metal are developed. Even when the catalyst is used at a high temperature, sintering of the noble metal is suppressed. In addition, since this composite oxide has a specific surface area of 90 m 2 / g or more even after high-temperature durability, high catalytic activity can be obtained. The metal element X is typically exemplified by Zr, but is not limited thereto.

塩基性度が調整されたアルミナ系酸化物におけるTiO2の Al2O3への固溶量は、5〜50モル%の範囲が好ましい。TiO2の固溶量が5モル%より少ないと耐硫黄被毒性が低下し、50モル%より多くなると耐熱性が低下する。 The solid solution amount of TiO 2 in Al 2 O 3 in the alumina-based oxide with adjusted basicity is preferably in the range of 5 to 50 mol%. If the solid solution amount of TiO 2 is less than 5 mol%, the sulfur poisoning resistance decreases, and if it exceeds 50 mol%, the heat resistance decreases.

またTiO2粒子は、一部が Al2O3あるいはZrO2に固溶した状態のTiO2粒子のみからなることが望ましい。TiO2単味として存在することは好ましくないものの、存在していても構わない。 The TiO 2 particles partly it is preferably made of only TiO 2 particles in the state of solid solution in Al 2 O 3 or ZrO 2. Although it is not preferable to exist as a simple TiO 2, it may be present.

複合酸化物は、粒径が20μm以下の凝集粒子(二次粒子)中に Al2O3、ZrO2及びTiO2からなる複合酸化物又は固溶体が50nm以下の微粒子として分散していることが望ましい。この場合には Al2O3、ZrO2及びTiO2が高分散状態であっても、既に凝集した状態であるので更なる凝集が抑制され、耐熱性が向上するとともに耐硫黄被毒性が一層向上する。 In the composite oxide, it is desirable that a composite oxide or solid solution composed of Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 is dispersed as fine particles having a particle size of 50 nm or less in aggregated particles (secondary particles) having a particle size of 20 μm or less. . In this case, even if Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 are in a highly dispersed state, they are already agglomerated so that further agglomeration is suppressed, heat resistance is improved and sulfur poisoning resistance is further improved. To do.

本発明にいう複合酸化物において、それぞれの酸化物の構成比は、モル比で Al2O3:ZrO2:TiO2=12〜82:5〜66:3〜66の範囲とすることが好ましく、16〜77: 7〜62: 9〜56の範囲にすることが更に好ましい。 Al2O3の比率がこの範囲より少ないと活性が低下し、この範囲より多くなると耐硫黄被毒性が低下するようになる。またZrO2の比率がこの範囲より少ないとNOx 吸蔵材と複合酸化物との固相反応が起こりやすくなり、この範囲より多いと複合酸化物の比表面積低下を引き起こす原因となる。さらにTiO2の比率がこの範囲より少ないと Al2O3の塩基性度を調整することが困難となって貴金属の担持分布の制御が困難となるるとともに耐硫黄被毒性が低下し、この範囲より多くなると複合酸化物の比表面積が低下する。 In the composite oxide referred to in the present invention, the constituent ratio of each oxide is preferably in the range of Al 2 O 3 : ZrO 2 : TiO 2 = 12 to 82: 5 to 66: 3 to 66 in terms of molar ratio. 16-77: 7-62: 9-56 is more preferable. If the Al 2 O 3 ratio is less than this range, the activity decreases, and if it exceeds this range, the sulfur poisoning resistance decreases. If the ratio of ZrO 2 is less than this range, a solid phase reaction between the NO x storage material and the composite oxide tends to occur, and if it exceeds this range, the specific surface area of the composite oxide is reduced. Further, if the ratio of TiO 2 is less than this range, it is difficult to adjust the basicity of Al 2 O 3 and it becomes difficult to control the precious metal loading distribution, and the sulfur poisoning resistance is reduced. If the amount is larger, the specific surface area of the composite oxide decreases.

本発明にいう複合酸化物を製造するには、先ずAl、金属元素X及びTiを含む溶液からAl、X及びTiを含む沈殿を生成し、沈殿を焼成して複合酸化物とする。ここまでの方法は、特許文献4に記載の方法と同様である。金属元素Xとしては特に制限されないが、Zrが特に好ましいので、以下、金属元素XをZrとして説明する。   In order to produce the composite oxide referred to in the present invention, first, a precipitate containing Al, X and Ti is generated from a solution containing Al and the metal elements X and Ti, and the precipitate is fired to obtain a composite oxide. The method so far is the same as the method described in Patent Document 4. The metal element X is not particularly limited, but Zr is particularly preferable. Therefore, hereinafter, the metal element X will be described as Zr.

先ず、Al、Zr及びTiの塩の溶液をそれぞれ用意し、それぞれの塩の溶液とアルカリ溶液とを混合してそれぞれ沈殿を形成し、それぞれの沈殿を混合した沈殿物を 500℃以上で焼成する方法を採用することができる。あるいは、Al、Zr及びTiの塩の溶液をそれぞれ用意し、塩の全量を中和可能なアルカリ溶液と混合することで塩の溶液から沈殿物を逐次生成し、この沈殿物を 550℃以上で焼成してもよい。   First, prepare a salt solution of Al, Zr, and Ti, respectively, mix each salt solution and an alkaline solution to form a precipitate, and calcine the precipitate obtained by mixing the respective precipitates at 500 ° C. or higher. The method can be adopted. Alternatively, a salt solution of Al, Zr, and Ti is prepared, and a precipitate is sequentially generated from the salt solution by mixing the total amount of the salt with a neutralizable alkali solution. You may bake.

沈殿物の焼成温度は 550℃以上であることが必要であるが、 650℃以上がさらに望ましく、 650〜900℃であることが特に望ましい。焼成温度が 550℃未満であると、触媒使用条件によっては比表面積が低下するため貴金属のシンタリングが生じる可能性があり、耐硫黄被毒性も低下する。また焼成温度が 900℃を超えると、 Al2O3の結晶化並びに相転移による比表面積の低下などが生じるため好ましくない。 The calcination temperature of the precipitate needs to be 550 ° C or higher, more preferably 650 ° C or higher, and particularly preferably 650 to 900 ° C. If the calcination temperature is less than 550 ° C., the specific surface area may be reduced depending on the conditions of use of the catalyst, so that noble metal sintering may occur and sulfur poisoning resistance will also be reduced. Further, if the firing temperature exceeds 900 ° C., the specific surface area will decrease due to crystallization of Al 2 O 3 and phase transition, which is not preferable.

上記複合酸化物の製造方法において、Al、Zr及びTiの塩の溶液をアルカリ溶液に逐次添加して沈殿を生成してもよい。この方法を逐次共沈法と称する。実際には、複数種の塩が溶解した混合溶液から沈殿させる場合でも、溶解度あるいはイオン化傾向などの差から沈殿は逐次生成している。しかしこれでは制御が困難であるので、逐次共沈法を用いることが好ましい。この逐次共沈法によれば、先ず先に添加された溶液から塩が中和され金属水酸化物として析出する。そして後から添加された塩溶液が中和されると、新しい金属水酸化物は先に生成している析出物を核としてその表面に優先的に析出し、沈殿する。あるいは析出物を介在物としてその粒界に析出し、沈殿する。   In the method for producing the composite oxide, a solution of Al, Zr and Ti salts may be sequentially added to the alkaline solution to generate a precipitate. This method is called a sequential coprecipitation method. Actually, even when precipitation is performed from a mixed solution in which a plurality of types of salts are dissolved, precipitates are sequentially generated due to differences in solubility or ionization tendency. However, since this is difficult to control, it is preferable to use the sequential coprecipitation method. According to this sequential coprecipitation method, the salt is first neutralized from the previously added solution and precipitated as a metal hydroxide. Then, when the salt solution added later is neutralized, the new metal hydroxide is preferentially deposited on the surface with the precipitates that have been generated as nuclei, and is precipitated. Alternatively, the precipitate is deposited as an inclusion at the grain boundary and precipitated.

望ましくは、Al、Zr及びTiを含む溶液からAl、Zr及びTiを含む第1沈殿を生成し、次いでAlを含む溶液からAlを含む第2沈殿を生成する。あるいは逆にAlを含む溶液からAlを含む第1沈殿を生成し、次いでAl、Zr及びTiを含む溶液からAl、Zr及びTiを含む第2沈殿を生成する。又はAl、Zr及びTiを含む溶液からAl、Zr及びTiを含む第1沈殿を生成し、次いで希土類元素及びアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種及びAlを含む溶液から希土類元素及びアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種及びAlを含む第2沈殿を生成する。あるいはその逆に、希土類元素及びアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種及びAlを含む溶液から希土類元素及びアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一種及びAlを含む第1沈殿を生成し、次いでAl、Zr及びTiを含む溶液からAl,Zr及びTiを含む第2沈殿を生成する。   Desirably, a first precipitate containing Al, Zr and Ti is generated from a solution containing Al, Zr and Ti, and then a second precipitate containing Al is generated from the solution containing Al. Or conversely, a first precipitate containing Al is produced from a solution containing Al, and then a second precipitate containing Al, Zr and Ti is produced from a solution containing Al, Zr and Ti. Alternatively, a first precipitate containing Al, Zr and Ti is produced from a solution containing Al, Zr and Ti, and then a rare earth element and an alkaline earth metal are produced from the solution containing at least one kind of rare earth element and alkaline earth metal oxide and Al. A second precipitate containing at least one oxide and Al is generated. Alternatively, conversely, a first precipitate containing at least one rare earth element and alkaline earth metal oxide and Al is generated from a solution containing at least one rare earth element and alkaline earth metal oxide and Al, and then Al, Zr. A second precipitate containing Al, Zr and Ti is produced from the solution containing Ti and Ti.

第1沈殿と第2沈殿を同一容器内で生成させるには、先ず単一又は複数種の第1金属元素を含む溶液とその酸量を中和する量のアルカリ溶液とを接触させて第1沈殿を生成し、その後さらに複数種又は単一の第2金属元素を含む溶液とその酸量を中和する量のアルカリ溶液を添加して第2沈殿を生成すればよい。なお第3あるいは第4の沈殿をさらに混合してもよいし、第2沈殿生成後に第3あるいは第4の沈殿を生成してもよい。   In order to generate the first precipitate and the second precipitate in the same container, first, a solution containing a single or plural kinds of first metal elements is contacted with an alkaline solution in an amount that neutralizes the acid amount. A second precipitate may be generated by adding a solution containing a plurality of types or a single second metal element and an alkali solution in an amount that neutralizes the acid amount after that. The third or fourth precipitate may be further mixed, or the third or fourth precipitate may be generated after the second precipitate is generated.

したがってこの沈殿物を焼成して得られる複合酸化物では、一次粒子が凝集して生成する凝集粒子において、中心部分と表面部分とで金属元素の分布が異なることとなり、この製造方法によれば用いる塩の種類を適切に選択することで、表面と内部とで金属元素の分布が異なる複合酸化物を製造することができる。   Therefore, in the composite oxide obtained by firing this precipitate, the distribution of the metal element is different between the central portion and the surface portion in the aggregated particles formed by aggregation of the primary particles. By appropriately selecting the type of salt, it is possible to produce a complex oxide having different metal element distributions on the surface and inside.

塩としては必要とされる水又はアルコールへの溶解度を有するものであれば特に制限がないが、硝酸塩が特に好ましく用いられる。アルカリ溶液としては、アンモニア、炭酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどを溶解した水溶液、アルコール溶液が使用できる。焼成時に揮散するアンモニア、炭酸アンモニウムが特に好ましい。なお、アルカリ溶液のpHは、9以上であることがより好ましい。   The salt is not particularly limited as long as it has the required solubility in water or alcohol, but nitrate is particularly preferably used. As the alkaline solution, an aqueous solution or alcohol solution in which ammonia, ammonium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate or the like is dissolved can be used. Particularly preferred are ammonia and ammonium carbonate which volatilize during firing. The pH of the alkaline solution is more preferably 9 or higher.

沈殿の析出方法には、様々な調節方法があり、アンモニア水などを瞬時に添加し強撹拌する方法や、過酸化水素などを加えることで酸化物前駆体の沈殿し始めるpHを調節した後、アンモニア水などで沈殿を析出させる方法などがある。またアンモニア水などで中和させる際にかかる時間を十分に長くし、好ましくは10分以上で中和させる方法や、pHをモニターしながら段階的に中和する又は所定のpHに保つような緩衝溶液を添加する方法などがある。   There are various adjustment methods for precipitation, such as adding ammonia water instantly and stirring vigorously, or adjusting the pH at which the oxide precursor starts to precipitate by adding hydrogen peroxide, etc. There is a method of depositing a precipitate with ammonia water or the like. In addition, the time required for neutralization with aqueous ammonia or the like is sufficiently long, preferably a method of neutralization in 10 minutes or more, or a buffer that neutralizes stepwise while monitoring the pH or maintains a predetermined pH. There is a method of adding a solution.

また塩の溶液を添加するには、塩の溶液を一度に添加するのが好ましい。これにより沈殿粒子の粒径をより微細とすることができ、50nm以下の微粒子が凝集した20μm以下の凝集粒子からなる複合酸化物を容易に製造することができる。そして逐次添加するには、2段階以上の複数段階で行うことができ、段階の上限は特に規制されない。   In order to add a salt solution, it is preferable to add the salt solution all at once. As a result, the particle size of the precipitated particles can be made finer, and a composite oxide composed of aggregated particles of 20 μm or less in which fine particles of 50 nm or less are aggregated can be easily produced. Further, the sequential addition can be carried out in two or more stages, and the upper limit of the stage is not particularly restricted.

そして、水又は水を含む溶液を分散媒とした懸濁状態または系内に水が十分に存在する状態で混合物を加温する熟成工程を行うことがさらに望ましい。これにより、メカニズムは不明であるが、細孔が制御された複合酸化物が得られる。   It is further desirable to perform an aging step in which the mixture is heated in a suspended state using water or a solution containing water as a dispersion medium or in a state where water is sufficiently present in the system. Thereby, although the mechanism is unknown, a composite oxide with controlled pores can be obtained.

系内に水分が充分に存在している状態で沈殿を熟成するには、沈殿を含む溶液ごと加熱して溶媒を蒸発させ、そのまま焼成することで行うことができる。あるいは濾別された沈殿物を水蒸気の存在下で焼成してもよい。この場合は、飽和水蒸気雰囲気で焼成することが好ましい。   In order to mature the precipitate in a state where moisture is sufficiently present in the system, the solution containing the precipitate can be heated to evaporate the solvent, and then baked as it is. Alternatively, the precipitate separated by filtration may be calcined in the presence of water vapor. In this case, it is preferable to bake in a saturated steam atmosphere.

上記した熟成工程を行った場合には、加温の熱によって溶解・再析出が促進されるとともに粒子の成長が生じる。この場合は、塩の全てを中和できる当量以上の塩基で中和することが望ましい。これにより酸化物前駆体がより均一に熟成され、細孔が効果的に形成されるとともに、ZrO2−TiO2固溶体の固溶がさらに促進される。 When the above-described ripening step is performed, dissolution / reprecipitation is promoted by heating heat and particle growth occurs. In this case, it is desirable to neutralize with an equivalent base or more that can neutralize all of the salt. Thereby, the oxide precursor is aged more uniformly, the pores are effectively formed, and the solid solution of the ZrO 2 —TiO 2 solid solution is further promoted.

この熟成工程は、室温以上、好ましくは 100〜 200℃で、さらに好ましくは 100〜 150℃で行うことが望ましい。 100℃未満の加温では熟成の促進効果が小さく、熟成に要する時間が長大となる。また 200℃より高い温度では、10気圧以上に耐えうる合成装置が必要となり、設備コストが高くなるため触媒担体の製造には適さない。   This aging step is desirably performed at room temperature or higher, preferably 100 to 200 ° C, more preferably 100 to 150 ° C. When heating at less than 100 ° C., the effect of promoting aging is small, and the time required for aging becomes long. At temperatures higher than 200 ° C., a synthesizer that can withstand 10 atm or more is required, which increases equipment costs and is not suitable for the production of a catalyst carrier.

得られた沈殿は、 550℃以上で焼成される。上記したように、焼成温度が 550℃未満であると、触媒使用条件によっては比表面積が低下するため貴金属などのシンタリングが生じやすく、耐硫黄被毒性も低下する。また焼成温度が 900℃を超えると、 Al2O3の結晶化並びに相転移による比表面積低下が生じるため好ましくない。 The resulting precipitate is calcined at 550 ° C or higher. As described above, when the calcination temperature is less than 550 ° C., the specific surface area decreases depending on the conditions for using the catalyst, so that sintering of precious metals or the like is likely to occur, and the sulfur poisoning resistance also decreases. On the other hand, if the firing temperature exceeds 900 ° C., the specific surface area decreases due to crystallization of Al 2 O 3 and phase transition.

そしてアルミナ系酸化物の塩基性度を調整するために、この製造方法では、上記のようにして得られた複合酸化物にチタニア前駆体を担持した後、 500℃以上で焼成する。チタニア前駆体としては、チタンの可溶性塩から析出沈殿された水酸化物などの前駆体、あるいはチタンアルコキシドから加水分解によって形成された前駆体などが例示される。このような前駆体を複合酸化物に担持するには、複合酸化物粉末をチタンの可溶性塩の水溶液中に混合しておき、そこでチタン前駆体を沈殿析出させる方法、チタンアルコキシドが溶解したアルコール溶液中に複合酸化物粉末を混合しておき、チタンアルコキシドを加水分解して析出させる方法などを採用することができる。   In order to adjust the basicity of the alumina-based oxide, in this production method, the titania precursor is supported on the composite oxide obtained as described above, and then calcined at 500 ° C. or higher. Examples of the titania precursor include a precursor such as a hydroxide precipitated from a soluble salt of titanium, a precursor formed by hydrolysis from a titanium alkoxide, and the like. In order to carry such a precursor on the composite oxide, a method in which the composite oxide powder is mixed in an aqueous solution of a soluble salt of titanium and the titanium precursor is precipitated there, an alcohol solution in which the titanium alkoxide is dissolved A method of mixing the composite oxide powder therein and hydrolyzing and precipitating the titanium alkoxide can be employed.

チタニア前駆体を担持した後は、 500℃以上で焼成する。焼成温度が 500℃未満であると、固溶が生じず複合酸化物表面にチタニア粒子が存在した状態となり、 Al2O3への酸性質の付与が不十分となって耐硫黄被毒性が低下する。また、チタニア前駆体の構成成分の一つである有機物が燃焼除去される 500〜 900℃で焼成するのが望ましい。 900℃以上で焼成すると、 Al2O3の結晶化並びに相転移による比表面積低下が生じるため好ましくない。 After loading the titania precursor, it is fired at 500 ° C or higher. When the firing temperature is less than 500 ° C, solid solution does not occur and titania particles are present on the surface of the composite oxide, so that acidity is not sufficiently imparted to Al 2 O 3 and sulfur poisoning resistance decreases. To do. Further, it is desirable to bake at 500 to 900 ° C. where organic substances which are one of the constituent components of the titania precursor are burned and removed. Baking at 900 ° C. or higher is not preferable because the specific surface area decreases due to crystallization of Al 2 O 3 and phase transition.

得られた複合酸化物には、イオン性貴金属化合物溶液が接触され貴金属化合物を担持した後に焼成する担持工程が行われる。貴金属としてはPt、Rh、Pd、Ir、Ruなどが利用できる。またイオン性貴金属化合物溶液は、アニオン性、カチオン性、あるいはノニオン性のどれでもよい。前述したように、アニオン性貴金属化合物溶液を複合酸化物に接触させると、アニオン性貴金属化合物は塩基性度が高い酸化物に選択的に担持される。カチオン性貴金属化合物を用いた場合には、塩基性度が低い酸化物に選択的に担持される。したがって貴金属化合物溶液のイオン性を選択することで、アルミナ系酸化物と他の酸化物の塩基性度の差に応じて貴金属の担持分布を自在に調整することができる。また、異種のイオン性貴金属化合物溶液を用いれば、異なる貴金属を異なる酸化物に互いに分離して担持することもできる。   The obtained composite oxide is subjected to a supporting step in which the ionic noble metal compound solution is contacted to support the noble metal compound and then fired. Pt, Rh, Pd, Ir, Ru, etc. can be used as noble metals. The ionic noble metal compound solution may be anionic, cationic, or nonionic. As described above, when the anionic noble metal compound solution is brought into contact with the composite oxide, the anionic noble metal compound is selectively supported on the oxide having a high basicity. When a cationic noble metal compound is used, it is selectively supported on an oxide having a low basicity. Therefore, by selecting the ionicity of the noble metal compound solution, it is possible to freely adjust the noble metal support distribution according to the difference in basicity between the alumina-based oxide and other oxides. In addition, when different ionic noble metal compound solutions are used, different noble metals can be separated and supported on different oxides.

そして焼成により貴金属化合物の有機物が焼失し、複合酸化物には貴金属が担持される。貴金属の担持量は、触媒1リットル当たり 0.1〜20gとすることができる。貴金属の担持量がこの範囲より少ないと酸化活性やNOx 浄化活性が低く、この範囲より多く担持しても活性が飽和するとともにコストが上昇する。 The organic matter of the noble metal compound is burned off by firing, and the noble metal is supported on the composite oxide. The amount of noble metal supported can be 0.1 to 20 g per liter of catalyst. If the loading amount of the noble metal is less than this range, the oxidation activity and NOx purification activity are low, and if the loading amount is more than this range, the activity is saturated and the cost increases.

複合酸化物には、さらにNOx 吸蔵材を担持することが望ましい。貴金属としてはPt、Rh、Pd、Ir、Ruなどが利用でき、Ptが特に好ましい。これにより高いNOx 浄化性能を備え、かつ耐硫黄被毒性に優れるNOx 吸蔵還元型触媒を製造することができる。NOx 吸蔵材は、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれる少なくとも1種であり、塩基度が高いアルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも一方を用いることが望ましい。アルカリ金属は高温域におけるNOx 吸蔵能が高く、アルカリ土類金属は低温域におけるNOx 吸蔵能が高いので、両者を併用することが好ましく中でもK及びBaを併用するとよい。このNOx 吸蔵材は、炭酸塩などの塩あるいは酸化物、水酸化物などの状態で担持される。なおNOx 吸蔵材は塩基性が格段に高いため、各酸化物の塩基性度には影響されず、全体に均一に担持される。 It is desirable that the composite oxide further support a NO x storage material. As the noble metal, Pt, Rh, Pd, Ir, Ru and the like can be used, and Pt is particularly preferable. As a result, it is possible to produce an NO x storage reduction catalyst having high NO x purification performance and excellent sulfur poisoning resistance. The NO x storage material is at least one selected from alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements, and it is desirable to use at least one of alkali metals and alkaline earth metals having a high basicity. Alkali metals have a high NO x storage capacity in the high temperature range, and alkaline earth metals have a high NO x storage capacity in the low temperature range. Therefore, it is preferable to use both in combination. This NO x storage material is supported in the state of a salt such as carbonate, an oxide, or a hydroxide. Since the NO x storage material is extremely high in basicity, it is not affected by the basicity of each oxide and is uniformly supported throughout.

NOx 吸蔵材の担持量は、触媒1リットル当たり 0.1〜 1.2モル担持されていることが望ましい。なおNOx 吸蔵材の担持量が多すぎると、貴金属がNOx 吸蔵材で覆われる現象が生じ、NOx 浄化活性が低下するようになる。 The loading amount of the NO x storage material is desirably 0.1 to 1.2 moles per liter of catalyst. When the amount of the NO x storage material supported is too large, a phenomenon that the noble metal is covered with the NO x storage material occurs, and the NO x purification activity decreases.

実用的な触媒を製造するには、コージェライト製、メタル箔製などの耐熱性基材に本発明にいう複合酸化物粉末からコート層を形成し、それに貴金属とNOx 吸蔵材を担持することで製造することができる。この触媒は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンあるいはガスエンジン( GHP)などからの排ガスの浄化に利用できる。 In order to produce a practical catalyst, a coat layer is formed from the complex oxide powder according to the present invention on a heat-resistant substrate such as cordierite or metal foil, and a noble metal and NO x storage material are supported thereon. Can be manufactured. This catalyst can be used to purify exhaust gas from gasoline engines, diesel engines or gas engines (GHP).

以下、実施例と比較例及び試験例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, comparative examples, and test examples.

(実施例1)
硝酸アルミニウムと、オキシ硝酸ジルコニル及び四塩化チタンを水中で撹拌混合し、混合水溶液を調製した。これにアンモニア水を添加して中和し、共沈法により沈殿物を得た。この沈殿物を溶液とともに2気圧下 120℃で2時間保持する熟成を行った。その後、沈殿物を 400℃で5時間仮焼した後大気中 800℃で5時間焼成し、乾式粉砕機にて150μm以下に粉砕して複合酸化物粉末を調製した。
Example 1
Aluminum nitrate, zirconyl oxynitrate and titanium tetrachloride were stirred and mixed in water to prepare a mixed aqueous solution. Ammonia water was added thereto for neutralization, and a precipitate was obtained by a coprecipitation method. The precipitate was aged with the solution at 2 ° C. and 120 ° C. for 2 hours. Thereafter, the precipitate was calcined at 400 ° C. for 5 hours and then calcined in air at 800 ° C. for 5 hours, and pulverized to 150 μm or less with a dry pulverizer to prepare a composite oxide powder.

次にクエン酸 0.9モルをイオン交換水 450mlに溶解した水溶液を調製し、75℃に加熱し撹拌しながら、チタンイソプロポキシド 0.3モルを徐々に添加してチタニア前駆体を調製した。そして上記複合酸化物 120gに対して、TiO2換算で10モル%含むようにチタニア前駆体を担持し、 110℃で10時間乾燥し、大気中 800℃で3時間焼成して複合酸化物粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比で Al2O3:ZrO2:TiO2=46:33:21である。 Next, an aqueous solution in which 0.9 mol of citric acid was dissolved in 450 ml of ion-exchanged water was prepared, and 0.3 mol of titanium isopropoxide was gradually added while heating and stirring at 75 ° C. to prepare a titania precursor. A titania precursor is supported so as to contain 10 mol% in terms of TiO2 with respect to 120 g of the above complex oxide, dried at 110 ° C. for 10 hours, and calcined in air at 800 ° C. for 3 hours to prepare a composite oxide powder. did. The composition of each oxide is Al 2 O 3 : ZrO 2 : TiO 2 = 46: 33: 21 by weight ratio.

この複合酸化物粉末 120gに、所定濃度のジニトロジアンミン白金硝酸溶液(アニオン性)の所定量を含浸させ、大気中にて 250℃で1時間蒸発乾固後、 500℃で2時間焼成してPtを2g担持して触媒粉末を調製した。この触媒粉末を定法でペレット化してペレット触媒とした。   120 g of this composite oxide powder was impregnated with a predetermined amount of dinitrodiammine platinum nitrate solution (anionic) with a predetermined concentration, evaporated to dryness in the atmosphere at 250 ° C. for 1 hour, and then calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain Pt Catalyst powder was prepared. This catalyst powder was pelletized by a conventional method to obtain a pellet catalyst.

また、複合酸化物粉末 200重量部と、Rhを 1.0重量%担持したZrO2粉末50重量部と、CeO2−ZrO2固溶体粉末20重量部と、アルミナゾル( Al2O3が5重量%) 130重量部と、水 170重量部を混合してスラリーを調製し、35ccのハニカム基材にウォッシュコートした後、 500℃で1時間焼成した。コート量はハニカム基材1Lに対して 270gである。次いで上記と同様の薬液を用い、Ptを吸着担持した後にBa、K及びLiを吸水担持した。担持後の焼成条件は、全て大気中にて 300℃で3時間である。また各触媒成分の担持量は、ハニカム基材1Lに対してPtが2g、Rhが 0.5g、Baが 0.2モル、Kが0.15モル、Liが 0.1モルである。こうしてハニカム形状のNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。 Also, 200 parts by weight of complex oxide powder, 50 parts by weight of ZrO 2 powder supporting 1.0% by weight of Rh, 20 parts by weight of CeO 2 —ZrO 2 solid solution powder, and alumina sol (5% by weight of Al 2 O 3 ) 130 A slurry was prepared by mixing 150 parts by weight of water and 170 parts by weight of water, washed on a 35 cc honeycomb substrate, and then fired at 500 ° C. for 1 hour. The coating amount is 270 g with respect to 1 L of honeycomb substrate. Next, using the same chemical solution as described above, Pt was adsorbed and supported, and Ba, K, and Li were absorbed and supported. The firing conditions after loading are all at 300 ° C. for 3 hours in the air. The amount of each catalyst component supported is 2 g of Pt, 0.5 g of Rh, 0.2 mol of Ba, 0.15 mol of K, and 0.1 mol of Li with respect to 1 L of the honeycomb substrate. Thus, a honeycomb-shaped NO x storage reduction catalyst was prepared.

(参考例1)
TiO2換算で5モル%含むようにチタニア前駆体を担持したこと以外は実施例1と同様にして複合酸化物粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比で Al2O3:ZrO2:TiO2=48:34:18である。なおこの参考例1で製造された複合酸化物粉末は、特許文献5に記載の実施例1の触媒担体粉末に相当する。
(Reference Example 1)
A composite oxide powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the titania precursor was supported so as to contain 5 mol% in terms of TiO 2 . The composition of each oxide is Al 2 O 3 : ZrO 2 : TiO 2 = 48: 34: 18 by weight. The composite oxide powder produced in Reference Example 1 corresponds to the catalyst carrier powder of Example 1 described in Patent Document 5.

この複合酸化物粉末を用い、実施例1と同様にしてNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。 Using this composite oxide powder, an NO x storage reduction catalyst was prepared in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
硝酸アルミニウムと、オキシ硝酸ジルコニル及び四塩化チタンを水中で撹拌混合し、混合水溶液を調製した。これにアンモニア水を添加して中和し、共沈法により沈殿物を得た。この沈殿物を溶液とともに2気圧下 120℃で2時間保持する熟成を行った。その後、沈殿物を 400℃で5時間仮焼した後 800℃で5時間焼成し、乾式粉砕機にて150μm以下に粉砕して複合酸化物粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比で Al2O3:ZrO2:TiO2=50:35:15である。
(Comparative Example 1)
Aluminum nitrate, zirconyl oxynitrate and titanium tetrachloride were stirred and mixed in water to prepare a mixed aqueous solution. Ammonia water was added thereto for neutralization, and a precipitate was obtained by a coprecipitation method. The precipitate was aged with the solution at 2 ° C. and 120 ° C. for 2 hours. Thereafter, the precipitate was calcined at 400 ° C. for 5 hours, then calcined at 800 ° C. for 5 hours, and pulverized to 150 μm or less with a dry pulverizer to prepare a composite oxide powder. The composition of each oxide is Al 2 O 3 : ZrO 2 : TiO 2 = 50: 35: 15 by weight ratio.

この複合酸化物粉末は、 Al2O3-ZrO2-TiO2複合酸化物よりなり、直径約14nmのメソ細孔を有するとともに、テトラゴナル型ジルコニアの結晶が確認され、かつZrO2及びTiO2の少なくとも一部がZrO2−TiO2固溶体となっていた。また BET比表面積は 128m2/gであった。 This composite oxide powder is made of Al 2 O 3 —ZrO 2 —TiO 2 composite oxide, has mesopores with a diameter of about 14 nm, crystals of tetragonal zirconia are confirmed, and ZrO 2 and TiO 2 At least a part was a ZrO 2 —TiO 2 solid solution. The BET specific surface area was 128 m 2 / g.

この複合酸化物粉末を用い、実施例1と同様の触媒調節法によりペレット触媒とNOx 吸蔵還元型触媒を調製した。 The resultant composite oxide powder, a pellet catalyst and NO x storage-and-reduction type catalyst was prepared by the same catalyst adjusting method as in Example 1.

(比較例2)
硝酸アルミニウム水溶液にアンモニア水を添加して中和し、沈殿物を得た。この沈殿物を溶液とともに2気圧下 120℃で2時間保持する熟成を行った。その後、沈殿物を 400℃で5時間仮焼した後 800℃で5時間焼成し、乾式粉砕機にて150μm以下に粉砕してアルミナ粉末を調製した。
(Comparative Example 2)
Ammonia water was added to the aqueous aluminum nitrate solution for neutralization to obtain a precipitate. The precipitate was aged with the solution at 2 ° C. and 120 ° C. for 2 hours. Thereafter, the precipitate was calcined at 400 ° C. for 5 hours, then calcined at 800 ° C. for 5 hours, and pulverized to 150 μm or less with a dry pulverizer to prepare alumina powder.

(比較例3)
クエン酸 0.9モルをイオン交換水 450mlに溶解した水溶液を調製し、75℃に加熱し撹拌しながら、チタンイソプロポキシド 0.3モルを徐々に添加してチタニア前駆体を調製した。そして比較例2で調製されたアルミナ粉末 120gに対して、TiO2換算で 2.5モル%含むようにチタニア前駆体を担持し、 110℃で10時間乾燥し、大気中 800℃で3時間焼成して複合酸化物粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比で Al2O3:TiO2=98:2である。
(Comparative Example 3)
An aqueous solution in which 0.9 mol of citric acid was dissolved in 450 ml of ion-exchanged water was prepared. While heating and stirring at 75 ° C., 0.3 mol of titanium isopropoxide was gradually added to prepare a titania precursor. Then, 120 g of the alumina powder prepared in Comparative Example 2 is loaded with a titania precursor so as to contain 2.5 mol% in terms of TiO 2 , dried at 110 ° C. for 10 hours, and calcined in air at 800 ° C. for 3 hours. A composite oxide powder was prepared. The composition of each oxide is Al 2 O 3 : TiO 2 = 98: 2 by weight.

(比較例4)
クエン酸 0.9モルをイオン交換水 450mlに溶解した水溶液を調製し、75℃に加熱し撹拌しながら、チタンイソプロポキシド 0.3モルを徐々に添加してチタニア前駆体を調製した。そして比較例2で調製されたアルミナ粉末 120gに対して、TiO2換算で5モル%含むようにチタニア前駆体を担持し、 110℃で10時間乾燥し、大気中 800℃で3時間焼成して複合酸化物粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比で Al2O3:TiO2=96:4である。
(Comparative Example 4)
An aqueous solution in which 0.9 mol of citric acid was dissolved in 450 ml of ion-exchanged water was prepared. While heating and stirring at 75 ° C., 0.3 mol of titanium isopropoxide was gradually added to prepare a titania precursor. Then, 120 g of alumina powder prepared in Comparative Example 2 is loaded with a titania precursor so as to contain 5 mol% in terms of TiO 2, dried at 110 ° C. for 10 hours, and fired at 800 ° C. for 3 hours in the atmosphere to form a composite. An oxide powder was prepared. The composition of each oxide is Al 2 O 3 : TiO 2 = 96: 4 by weight.

(比較例5)
オキシ硝酸ジルコニルと四塩化チタンを水中で撹拌混合し、混合水溶液を調製した。これにアンモニア水を添加して中和し、共沈法により沈殿物を得た。この沈殿物を溶液とともに2気圧下 120℃で2時間保持する熟成を行った。その後、沈殿物を 400℃で5時間仮焼した後 800℃で5時間焼成し、乾式粉砕機にて150μm以下に粉砕してZrO2−TiO2固溶体粉末を調製した。各酸化物の組成は、重量比でZrO2:TiO2=70:30である。つまり本比較例では、チタニア前駆体の担持工程を行っていない。
(Comparative Example 5)
Zirconyl oxynitrate and titanium tetrachloride were stirred and mixed in water to prepare a mixed aqueous solution. Ammonia water was added thereto for neutralization, and a precipitate was obtained by a coprecipitation method. The precipitate was aged with the solution at 2 ° C. and 120 ° C. for 2 hours. Thereafter, the precipitate was calcined at 400 ° C. for 5 hours, then calcined at 800 ° C. for 5 hours, and pulverized to 150 μm or less by a dry pulverizer to prepare a ZrO 2 —TiO 2 solid solution powder. The composition of each oxide is ZrO 2 : TiO 2 = 70: 30 by weight. That is, in this comparative example, the titania precursor supporting step is not performed.

<試験例1>
比較例2〜5で調製されたアルミナ粉末、複合酸化物粉末及びZrO2−TiO2固溶体粉末をそれぞれ純水中に分散し、ゼータ電位測定により等電点pHを求めた。結果を図1に示す。
<Test Example 1>
The alumina powder, composite oxide powder and ZrO 2 —TiO 2 solid solution powder prepared in Comparative Examples 2 to 5 were each dispersed in pure water, and the isoelectric point pH was determined by measuring the zeta potential. The results are shown in FIG.

図1より、 Al2O3に含まれるTiO2の量が増加するにつれて、等電点pHが低下し塩基性度が低下していることがわかる。したがって、TiO2換算で10モル%含むようにチタニア前駆体を担持した実施例1の複合酸化物では、比較例4より Al2O3の塩基性度がさらに低下し、ZrO2−TiO2固溶体の塩基性度も比較例5より低下していることから、 Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との等電点pHの差は比較例1に比べて大きく縮小され、両者の等電点pHがほぼ同等となっていると考えられる。 FIG. 1 shows that as the amount of TiO 2 contained in Al 2 O 3 increases, the isoelectric point pH decreases and the basicity decreases. Therefore, in the composite oxide of Example 1 in which the titania precursor is supported so as to contain 10 mol% in terms of TiO 2 , the basicity of Al 2 O 3 is further reduced as compared with Comparative Example 4, and the ZrO 2 —TiO 2 solid solution Therefore, the difference in isoelectric point pH between Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution is greatly reduced compared to Comparative Example 1, and the isoelectricity of both is reduced. The point pH is considered to be almost the same.

<試験例2>
上記推定を確認するため、実施例1と比較例1のペレット触媒をHeバランス下、CO(75%)/H2(25%)混合ガスを10%添加しながらガス流量1L/分で流通させ、 500℃で1時間還元した。その後粉砕して粉末とし、それぞれFE-TEM測定を行った。観察された実施例1の触媒のFE-TEM像を図2〜3に、比較例1の触媒のFE-TEM像を図4〜5に示す。また元素分析値を表1に示す。
<Test Example 2>
In order to confirm the above estimation, the pellet catalysts of Example 1 and Comparative Example 1 were allowed to flow at a gas flow rate of 1 L / min while adding 10% CO (75%) / H 2 (25%) mixed gas under He balance. And reduced at 500 ° C. for 1 hour. Thereafter, it was pulverized into powders, and FE-TEM measurement was performed for each. The observed FE-TEM images of the catalyst of Example 1 are shown in FIGS. 2-3, and the FE-TEM images of the catalyst of Comparative Example 1 are shown in FIGS. The elemental analysis values are shown in Table 1.

Figure 2006223949
Figure 2006223949

図2及び図4は Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との混合部分を示し、図3及び図5はZrO2−TiO2固溶体の局在部分を示す。また表1における分析点の数字は、図3及び図5に示す番号に対応している。 2 and 4 show a mixed portion of Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution, and FIGS. 3 and 5 show localized portions of the ZrO 2 —TiO 2 solid solution. The numbers of analysis points in Table 1 correspond to the numbers shown in FIGS.

図2及び図4から、 Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との混合部分には両触媒ともPtが存在していることが確認された。しかし図3及び図5に示されるZrO2−TiO2固溶体の局在部分では、実施例1ではPtが存在しているのに対し、比較例1ではPtの存在は認められない。 2 and 4, it was confirmed that Pt was present in both catalysts in the mixed portion of Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution. However, in the localized portion of the ZrO 2 —TiO 2 solid solution shown in FIGS. 3 and 5, Pt is present in Example 1, whereas Pt is not observed in Comparative Example 1.

すなわち比較例1の触媒では、Ptは Al2O3が存在する部分に偏在して担持されているのに対し、実施例1の触媒では全体にほぼ均一にPtが担持されていることが明らかであり、これは Al2O3の塩基性度を低下させることで Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との等電点pHがほぼ同一となっていることによるものであることが明らかである。 That is, in the catalyst of Comparative Example 1, Pt is unevenly distributed and supported on the portion where Al 2 O 3 is present, whereas it is clear that Pt is supported almost uniformly throughout the catalyst of Example 1. , and the clear that this is because the isoelectric point pH of Al 2 O 3 and ZrO 2 -TiO 2 solid solution in lowering the basicity of Al 2 O 3 is almost the same It is.

<試験例3>
実施例1、参考例1及び比較例1で調製されたNOx 吸蔵還元型触媒を評価装置にそれぞれ配置し、大気流通下 750℃で5時間加熱する耐久試験を行った。次いで表2に示す硫黄被毒用モデルガスを 600℃にて流量30L/分、リーンガス60秒間−リッチガス3秒間で交互に流しながら、流通硫黄量が3g/2Lとなるように硫黄付着試験を行い、続いて硫黄脱離用ガスを流量30L/分で流しながら 650℃で10分間の硫黄脱離試験を行った。硫黄脱離試験の間の平均硫黄脱離速度を算出し、結果を図6に示す。
<Test Example 3>
Example 1, each evaluation apparatus NO x storage-and-reduction type catalyst prepared in Reference Example 1 and Comparative Example 1 were disposed, a durability test was carried out by heating for 5 hours under air flow 750 ° C.. Next, a sulfur adhesion test shown in Table 2 was conducted so that the flow amount of sulfur was 3g / 2L while alternately flowing the model gas for sulfur poisoning at 600 ° C at a flow rate of 30L / min, lean gas 60 seconds-rich gas 3 seconds. Subsequently, a sulfur desorption test was conducted at 650 ° C. for 10 minutes while flowing a sulfur desorption gas at a flow rate of 30 L / min. The average sulfur desorption rate during the sulfur desorption test was calculated and the results are shown in FIG.

Figure 2006223949
Figure 2006223949

また硫黄脱離試験後の各触媒に対して、表3に示すモデルガスを流しながら 300〜 600℃の各温度におけるNOx 吸蔵量を測定した。測定は、リーンガスを120秒間流通後リッチガスを3秒間流通させ、さらにリーンガスに切り替えた際のNOx 吸蔵量(リッチスパイク後NOx 吸蔵量:95%RSNOx 吸蔵量)を測定した。結果を図7に示す。 Further, the NO x occlusion amount at each temperature of 300 to 600 ° C. was measured while flowing the model gas shown in Table 3 for each catalyst after the sulfur desorption test. Measurements lean gas is circulated 3 seconds rich gas after flowing 120 seconds, further the NO x storage amount at the time of switching to a lean gas (after the rich spike the NO x storage amount: 95% RSNOs x storage amount) was measured. The results are shown in FIG.

Figure 2006223949
Figure 2006223949

図6及び図7より実施例1の触媒は、参考例1及び比較例1の触媒に比べて硫黄脱離性に優れ、NOx 吸蔵能にも優れていることがわかる。これは Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との塩基性度の差が小さく、Ptが均一に担持された効果であることが明らかである。参考例1の触媒は比較例1に比べて若干の向上はみられるものの、実施例1に比べると硫黄脱離性とNOx 吸蔵能共に低く、これは Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との塩基性度の差がさほど小さくなっておらず、Ptが Al2O3に偏在して担持されているためと考えられる。 6 and 7, it can be seen that the catalyst of Example 1 is superior to the catalysts of Reference Example 1 and Comparative Example 1 in terms of sulfur desorption and NO x storage capacity. It is clear that the difference in basicity between Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution is small and that Pt is uniformly supported. Although the catalyst of Reference Example 1 is slightly improved as compared with Comparative Example 1, both the sulfur detachability and the NO x storage capacity are lower than those of Example 1, which are Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2. This is probably because the difference in basicity with the solid solution is not so small, and Pt is unevenly distributed on Al 2 O 3 .

本発明の製造方法は、NOx 吸蔵還元型触媒のみならず、NOx 吸蔵材を担持しない酸化触媒あるいは三元触媒の製造にも利用することができる。 Production method of the present invention is not NO x storage-and-reduction type catalyst but also the production of the oxidation catalyst or three-way catalyst carrying no the NO x storage material can be utilized.

TiO2量の差による等電点pHの変化を示すグラフである。It is a graph showing a change in isoelectric point pH due to the difference in the amount of TiO 2. 実施例1で得られた触媒の Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との混合部分における粒子構造を示すFE-TEM像である。 2 is an FE-TEM image showing a particle structure in a mixed portion of Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution of the catalyst obtained in Example 1. FIG. 比較例例1で得られた触媒の Al2O3とZrO2−TiO2固溶体との混合部分における粒子構造を示すFE-TEM像である。 2 is an FE-TEM image showing a particle structure in a mixed portion of Al 2 O 3 and ZrO 2 —TiO 2 solid solution of the catalyst obtained in Comparative Example 1. FIG. 実施例1で得られた触媒の ZrO2−TiO2固溶体の局在部分における粒子構造を示すFE-TEM像である。 2 is an FE-TEM image showing a particle structure in a localized portion of the ZrO 2 —TiO 2 solid solution of the catalyst obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた触媒の ZrO2−TiO2固溶体の局在部分における粒子構造を示すFE-TEM像である。 2 is an FE-TEM image showing a particle structure in a localized portion of a ZrO 2 —TiO 2 solid solution of a catalyst obtained in Comparative Example 1. FIG. 10分間平均硫黄脱離速度を示すグラフである。It is a graph which shows a 10-minute average sulfur desorption rate. 入りガス温度と95%RSNOx 吸蔵量との関係を示すグラフである。Is a graph showing the relationship between the gas temperature and 95% RSNOs x storage amount entered.

Claims (4)

アルミナ系酸化物と、該アルミナ系酸化物と異なる他の酸化物と、がナノレベルで混在する複合酸化物を調製する際に該アルミナ系酸化物の塩基性度を調整する複合酸化物調製工程と、
イオン性貴金属化合物溶液を該複合酸化物に接触させ該貴金属化合物を担持した後に焼成する担持工程と、からなり、
該アルミナ系酸化物と該他の酸化物における貴金属の担持分布を制御することを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
A composite oxide preparation step for adjusting the basicity of the alumina-based oxide when preparing a composite oxide in which an alumina-based oxide and another oxide different from the alumina-based oxide are mixed at the nano level When,
A supporting step of bringing the ionic noble metal compound solution into contact with the composite oxide and supporting the noble metal compound, followed by firing.
A method for producing an exhaust gas purifying catalyst, comprising controlling the distribution of noble metal support in the alumina-based oxide and the other oxide.
前記他の酸化物はジルコニア・チタニア固溶体を含み、前記複合酸化物調製工程では前記アルミナ系酸化物の表面にアルミナ以外の酸化物である助酸化物を固溶させ塩基性度を低下させて塩基性度を該他の酸化物と同等とする排ガス浄化用触媒の製造方法。   The other oxide includes a zirconia-titania solid solution, and in the composite oxide preparation step, a co-oxide which is an oxide other than alumina is dissolved on the surface of the alumina-based oxide to reduce the basicity, thereby reducing the basicity. A method for producing an exhaust gas purifying catalyst having a property equivalent to that of the other oxide. 前記助酸化物はチタニアである請求項2に記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。   The method for producing an exhaust gas purifying catalyst according to claim 2, wherein the co-oxide is titania. 請求項1〜3のいずれかに記載の排ガス浄化用触媒にさらにNOx 吸蔵材を担持してなることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 An exhaust gas purifying catalyst, wherein the exhaust gas purifying catalyst according to any one of claims 1 to 3 is further loaded with an NO x storage material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114425313A (en) * 2020-10-14 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 Titanium dioxide-aluminum oxide composite oxide and preparation and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004321847A (en) * 2003-04-21 2004-11-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier, its production method, catalyst, and method for cleaning exhaust gas

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004321847A (en) * 2003-04-21 2004-11-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier, its production method, catalyst, and method for cleaning exhaust gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114425313A (en) * 2020-10-14 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 Titanium dioxide-aluminum oxide composite oxide and preparation and application thereof
CN114425313B (en) * 2020-10-14 2023-09-29 中国石油化工股份有限公司 Titanium dioxide-aluminum oxide composite oxide and preparation and application thereof

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