JP2006240974A - Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method - Google Patents

Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2006240974A
JP2006240974A JP2005106712A JP2005106712A JP2006240974A JP 2006240974 A JP2006240974 A JP 2006240974A JP 2005106712 A JP2005106712 A JP 2005106712A JP 2005106712 A JP2005106712 A JP 2005106712A JP 2006240974 A JP2006240974 A JP 2006240974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
praseodymium
zirconium
oxygen
μmol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005106712A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Wakita
崇弘 脇田
Hiroyuki Hayashida
裕幸 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd filed Critical Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP2005106712A priority Critical patent/JP2006240974A/en
Publication of JP2006240974A publication Critical patent/JP2006240974A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a praseodymium oxide-zirconium oxide based porous material which has a large amount of oxygen release, and can discharge a large quantity of oxygen in a low temperature region, and has a large specific surface area. <P>SOLUTION: The composite oxide containing praseodymium oxide and zirconium oxide is characterized in that it has a total oxygen release amount of 730 μmol/g or more while the oxygen release amount at 200-350°C is 180 μmol/g or more. Preferably, the oxygen release amount at 200-300°C is 38 μmol/g or more. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物およびその製造方法に関する。  The present invention relates to a praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide and a method for producing the same.

自動車排ガス用触媒は、有害ガス(CO、HC、NO)濃度の数ppmから数%にわたる急激な変化に対応し、浄化することが求められている。この浄化システムでは大きな酸素吸蔵容量(OSC)をもつCeO及びCeO−ZrO系の助触媒が研究されており、調製法や組成によってはさらに高いOSCを持った助触媒を作ることができる可能性が示唆されている。
近年、排ガス浄化システムに関して、三元触媒の推進の課題はそのレスポンス及びエンジン始動時の低温での排ガス浄化となっている。この課題の解決策の一つとして、触媒はエンジン側に近づけて装着される傾向にある。
しかしながら、エンジンに近いところでは排ガスが高温になるため、触媒は熱劣化により貴金属やCeOが凝集し、触媒の性能が徐々に劣化することになる。そのため、貴金属及びCeOの粒成長を抑制する工夫などが考えられている。
よって助触媒の高温安定性が盛んに検討されている。他方、もう一つの解決策として、触媒の「ライトオフ(Light−off)」温度までの温度上昇を早めるように、エンジン始動時において触媒に酸素を放出することが可能な助触媒材料を提供することが挙げられている。ライト・オフ温度とは、触媒が排ガスを50%浄化するときの温度である。酸素は触媒に供給されると、触媒を介して排ガス中に含まれる有害ガス等と発熱反応を生じ、その結果、触媒の温度上昇を生じさせて触媒温度がライト・オフ温度に早期に到達することが可能となる。
Automotive exhaust gas catalysts are required to be purified in response to abrupt changes ranging from several ppm to several percent of harmful gas (CO, HC, NO x ) concentration. In this purification system, CeO 2 and CeO 2 —ZrO 2 type co-catalysts having a large oxygen storage capacity (OSC) have been studied, and depending on the preparation method and composition, a co-catalyst having a higher OSC can be made. The possibility is suggested.
In recent years, regarding the exhaust gas purification system, the problem of the promotion of the three-way catalyst has become the response and exhaust gas purification at a low temperature when starting the engine. As one solution to this problem, the catalyst tends to be mounted close to the engine side.
However, since the exhaust gas becomes hot near the engine, the catalyst aggregates precious metals and CeO 2 due to thermal deterioration, and the performance of the catalyst gradually deteriorates. Therefore, a contrivance for suppressing grain growth of noble metals and CeO 2 has been considered.
Therefore, the high temperature stability of the cocatalyst has been actively studied. On the other hand, as another solution, a co-catalyst material is provided that can release oxygen to the catalyst at engine start-up so as to accelerate the temperature rise of the catalyst to a “light-off” temperature. It is mentioned. The light-off temperature is a temperature at which the catalyst purifies exhaust gas by 50%. When oxygen is supplied to the catalyst, it generates an exothermic reaction with harmful gases contained in the exhaust gas via the catalyst, resulting in a temperature rise of the catalyst and the catalyst temperature reaching the light-off temperature early. It becomes possible.

CeO−ZrO粉末において、とくにt’型構造を還元して得られるパイロクロア型構造(CeZr7+y(y=0〜1))は、CeOの酸化還元反応(2CeO(IV)=Ce(III)+1/2O)に基づく酸素の吸蔵放出特性を示し、その理論値(250mmol−O(mol−CeO−1)に近い大きなOSC値を有し、またパイロクロア型構造の酸化で得られるκ型構造(CeZrO)は600℃前後の低い温度で酸素を放出するなど、優れた酸素の吸蔵放出性能を示すことが明らかにされている。しかしながら、さらに低い温度で酸素を放出するなど、優れた酸素の吸蔵放出性能を示す材料の研究が進んでいる。In the CeO 2 —ZrO 2 powder, the pyrochlore structure (Ce 2 Zr 2 O 7 + y (y = 0 to 1)) obtained by reducing the t′-type structure is particularly a redox reaction of CeO 2 (2CeO 2 (IV ) = Ce 2 O 3 (III) + 1 / 2O 2 ), which has a large OSC value close to its theoretical value (250 mmol-O 2 (mol-CeO 2 ) −1 ). Further, it has been clarified that the κ-type structure (CeZrO 4 ) obtained by oxidation of the pyrochlore type structure exhibits excellent oxygen storage / release performance, such as releasing oxygen at a low temperature around 600 ° C. However, research on materials that exhibit excellent oxygen storage and release performance, such as releasing oxygen at a lower temperature, is in progress.

特許文献1には、「プラセオジウムを含有する金属の水溶性塩を含む溶液を、炭酸イオンを含む溶液と混合することで生じる沈殿を、濾別し、焼成する、酸化プラセオジムを含有する酸化物の製造方法」及び「200℃以上350℃以下の不活性ガス中で1mg/g以上の酸素を放出することを特徴とする、酸化プラセオジムを含有する酸化物」が記載されている。
しかしながら、近年の厳しい排ガス浄化規制を満たすためには、さらなる酸素の吸蔵、放出特性の向上の改善が望まれている。
Patent Document 1 discloses that a precipitate formed by mixing a solution containing a water-soluble salt of a metal containing praseodymium with a solution containing carbonate ions is filtered and fired, and an oxide containing praseodymium oxide is baked. "Production method" and "Oxide containing praseodymium oxide, characterized by releasing 1 mg / g or more of oxygen in an inert gas of 200 ° C to 350 ° C".
However, in order to satisfy recent strict exhaust gas purification regulations, further improvement in the storage and release characteristics of oxygen is desired.

特許文献2には、「プラセオジム、少なくとも1種の不変原子価IIIa族元素、および所望によりジルコニウムの酸化物の密な混合物を含む触媒組成であって、合計5〜50%のプラセオジム原子、0〜45%のジルコニウム原子および20〜95%の不変原子価IIIa族元素原子の合計に基づくものである組成物」が記載されている。
しかしながら、酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム複合酸化物に関することは記載されていない。
Patent Document 2 describes a catalyst composition comprising praseodymium, at least one invariant valence group IIIa element, and optionally an intimate mixture of zirconium oxide, with a total of 5 to 50% praseodymium atoms, 0 to "Compositions based on a total of 45% zirconium atoms and 20-95% invariant valence group IIIa element atoms" are described.
However, nothing is described regarding praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide.

特許文献3には、「白金、パラジウム及びロジウムから成るLnαZr1−αOx(式中、0.4<α<0.9、xは各原子の価数を満足する酸素量、Ln=La、Pr及びNdから成る群より選ばれた少なくとも一種を示す)で表されるペロブスカイト型複合酸化物とを含有することを特徴とする排気ガス浄化用触媒」が記載されている。
しかしながら、低温での酸素の放出に関することは記載されていない。
Patent Document 3 discloses that “Ln α Zr 1-α Ox composed of platinum, palladium and rhodium (where 0.4 <α <0.9, x is the amount of oxygen satisfying the valence of each atom, Ln = And a perovskite-type composite oxide represented by at least one selected from the group consisting of La, Pr and Nd).
However, nothing is said about the release of oxygen at low temperatures.

特開2001−113168号公報      JP 2001-113168 A 特表平7−503896号公報      JP 7-503896 特開2000−279814号公報      JP 2000-279814 A

本発明は上記の問題点に鑑み成されたものであって、その目的とするところは、酸素放出量が大きく、かつ、低い温度域で大きな酸素放出が可能であり、さらには大きな比表面積を有している酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系多孔質体を提供することにある。  The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to release a large amount of oxygen at a low temperature range with a large oxygen release amount, and further to provide a large specific surface area. The object is to provide a praseodymium oxide-zirconium oxide porous body.

本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、特定の条件下で、プラセオジム化合物及びジルコニウム化合物の溶液に沈殿剤を加えて、共沈し、当該沈殿物を酸化性雰囲気で焼成した後、非酸化性雰囲気で焼成し、更に、酸化性雰囲気で焼成することにより、意外にも酸素放出量が大きく、かつ、低い温度域で大きな酸素放出が可能であり、さらには大きな比表面積を有している酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系多孔質体が得られることを見出した。 この知見に基づき、本発明は、
(1)酸化プラセオジム及び酸化ジルコニウムを含む複合酸化物であって、全酸素放出量が730μmol/g以上で、かつ、200℃以上350℃以下での酸素放出量が180μmol/g以上であることを特徴とする酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。
(2)200℃以上300℃以下での酸素放出量が38μmol/g以上であることを特徴とする前記(1)記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。
(3)1000℃で熱処理した後の比表面積が、少なくとも9m/g以上であることを特徴とする前記(1)又は前記(2)に記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。
(4)酸化プラセオジム含有量が70%以上であることを特徴とする前記(1)〜前記(3)記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。
(5)プラセオジム化合物及びジルコニウム化合物の溶液に沈殿剤を加えて、共沈し、当該沈殿物を酸化性雰囲気で焼成した後、非酸化性雰囲気で焼成し、更に、酸化性雰囲気で焼成することを特徴とする酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の製造方法。
(6)酸化プラセオジム含有量が65%以上であることを特徴とする前記(5)記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の製造方法。
を提供することにある。
As a result of diligent research to achieve the above object, the present inventors have added a precipitating agent to a solution of a praseodymium compound and a zirconium compound under specific conditions, co-precipitated, and calcined the precipitate in an oxidizing atmosphere After that, by firing in a non-oxidizing atmosphere and further firing in an oxidizing atmosphere, the amount of released oxygen is surprisingly large, and a large oxygen release is possible in a low temperature range, and a large specific surface area. It has been found that a praseodymium oxide-zirconium oxide porous body having the above can be obtained. Based on this finding, the present invention
(1) A composite oxide containing praseodymium oxide and zirconium oxide, wherein the total oxygen release amount is 730 μmol / g or more, and the oxygen release amount at 200 ° C. or more and 350 ° C. or less is 180 μmol / g or more. A praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide characterized.
(2) The praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to (1) above, wherein the oxygen release amount at 200 ° C. or more and 300 ° C. or less is 38 μmol / g or more.
(3) The praseodymium-zirconium oxide composite oxide according to (1) or (2) above, wherein the specific surface area after heat treatment at 1000 ° C. is at least 9 m 2 / g or more.
(4) The praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to (1) to (3) above, wherein the praseodymium oxide content is 70% or more.
(5) A precipitant is added to a solution of a praseodymium compound and a zirconium compound, co-precipitated, the precipitate is fired in an oxidizing atmosphere, then fired in a non-oxidizing atmosphere, and further fired in an oxidizing atmosphere. A process for producing a praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide characterized by
(6) The method for producing a praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to (5), wherein the praseodymium oxide content is 65% or more.
Is to provide.

本発明により、酸素吸蔵放出能に優れており、かつ、低い温度域で大きな酸素放出が可能であり、さらには大きな比表面積を有している酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系多孔質体が得ることができるため、斯界において好適に用いることが出来る。  According to the present invention, it is possible to obtain a praseodymium-zirconium oxide-based porous body excellent in oxygen storage / release capability, capable of releasing large oxygen at a low temperature range, and having a large specific surface area. Therefore, it can be suitably used in this field.

本発明のプラセオジウム及びジルコニウムを含む複合酸化物は、全酸素放出量が730μmol/g以上(好ましくは750μmol/g以上)で、かつ、200℃以上350以下での酸素放出量が180μmol/g以上(好ましくは200μmol/g以上)、であるという特徴を持っている。
更に、200℃以上300以下での酸素放出量が38μmol/g以上(好ましくは40μmol/g以上)であることが好ましい。
全酸素放出量が730μmol/g以上であるため、触媒に多くの酸素を放出することが可能であるため排ガス浄化効率が向上するという長所がある。
又、200℃以上350℃以下での酸素放出量が180μmol/g以上、更には、200℃以上300℃以下での酸素放出量が38μmol/g以上であるため、低い温度域において多くの酸素を放出することが可能となり、エンジン始動時における排ガス浄化効率が向上するという長所がある。
なお、本発明の複合酸化物の比表面積は、1000℃で5時間の熱処理を受けた後においても、少なくとも9m/g(好ましくは10m/g)以上であるという特徴を持っていることが好ましい。比表面積が少なくとも9m/gであるため、酸化物表面において酸素の放出および吸収するレスポンスが向上するため、排ガス浄化効率が向上するという長所がある。
一方、複合酸化物中の酸化プラセオジムの含有率としては、特に限定されるものではないが、酸化プラセオジム含有量が10%以上、(好ましくは40%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは75〜95%)とするのが酸素の放出が可能となるため好ましい。
以下に本発明の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の製造方法の一例を記載するが、本発明は、これにより何ら制限されるものではない。
The composite oxide containing praseodymium and zirconium of the present invention has a total oxygen release amount of 730 μmol / g or more (preferably 750 μmol / g or more) and an oxygen release amount of 200 μC or more and 350 or less (180 μmol / g or more). Preferably 200 μmol / g or more).
Furthermore, the oxygen release amount at 200 ° C. or more and 300 or less is preferably 38 μmol / g or more (preferably 40 μmol / g or more).
Since the total oxygen release amount is 730 μmol / g or more, it is possible to release a large amount of oxygen to the catalyst, so that the exhaust gas purification efficiency is improved.
In addition, the oxygen release amount at 200 ° C. or more and 350 ° C. or less is 180 μmol / g or more, and the oxygen release amount at 200 ° C. or more and 300 ° C. or less is 38 μmol / g or more. This has the advantage that the exhaust gas purification efficiency is improved when the engine is started.
The specific surface area of the composite oxide of the present invention is characterized in that it is at least 9 m 2 / g (preferably 10 m 2 / g) or more even after being subjected to heat treatment at 1000 ° C. for 5 hours. Is preferred. Since the specific surface area is at least 9 m 2 / g, the response to release and absorption of oxygen on the oxide surface is improved, so that the exhaust gas purification efficiency is improved.
On the other hand, the praseodymium oxide content in the composite oxide is not particularly limited, but the praseodymium oxide content is 10% or more (preferably 40% or more, more preferably 70% or more, particularly preferably 75 to 95%) is preferable because oxygen can be released.
Although an example of the manufacturing method of the praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide of the present invention is described below, the present invention is not limited by this at all.

まず、本発明において用いるプラセオジム原料としては、特に限定されず、硝酸、炭酸、硫酸、塩化物等の無機酸塩、酢酸等の有機酸塩が例示されるが、後工程での不純物の混入が少ない硝酸または塩化物が好ましい。
また、ジルコニウム原料としては、特に限定されず、硝酸、炭酸、硫酸、塩化物等の無機酸塩、酢酸等の有機酸塩が例示されるが、後工程での不純物の混入が少ない硝酸または塩化物が好ましい。
なお、プラセオジム原料とジルコニウム原料の純度は、特に限定されるものではないが、純度99.9重量%以上のものが好ましい。次に、プラセオジム原料とジルコニウム原料の溶解する方法については、原料が溶解する方法であれば特に限定されず、溶媒として水やメタノール、エタノール等のアルコール類を利用することができる。溶液の濃度は、上記の原料の混合割合により適宜決めればよいが、通常1〜25重量%程度とすればよい。
First, the praseodymium raw material used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acid salts such as nitric acid, carbonic acid, sulfuric acid, and chloride, and organic acid salts such as acetic acid. Less nitric acid or chloride is preferred.
Further, the zirconium raw material is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acid salts such as nitric acid, carbonic acid, sulfuric acid, and chloride, and organic acid salts such as acetic acid. Things are preferred.
The purity of the praseodymium raw material and the zirconium raw material is not particularly limited, but is preferably 99.9% by weight or more in purity. Next, the method for dissolving the praseodymium raw material and the zirconium raw material is not particularly limited as long as the raw material is dissolved. Alcohols such as water, methanol, and ethanol can be used as the solvent. The concentration of the solution may be appropriately determined depending on the mixing ratio of the raw materials described above, but is usually about 1 to 25% by weight.

混合液から沈殿物を生成させる方法は、公知の沈殿法を用いることができる。すなわち、混合液に塩基を添加して沈殿物を生成させればよい。
塩基としては特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アンモニア等が例示されるが、通常、アンモニアを用いるのが好ましい。これらの塩基は、通常、溶液として添加することが好ましい。水溶液の濃度は特に制限されないが、通常5〜30重量%程度とすればよい。
A known precipitation method can be used as a method for generating a precipitate from the mixed solution. That is, a base may be added to the mixed solution to generate a precipitate.
The base is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonium carbonate, ammonia and the like, but it is usually preferable to use ammonia. These bases are usually preferably added as a solution. The concentration of the aqueous solution is not particularly limited, but is usually about 5 to 30% by weight.

塩基の添加によって生成した沈殿物は、公知の回収方法を用いることができる。つまり、ろ過、水洗等を行い、固液分離することにより回収すればよい。  A known recovery method can be used for the precipitate generated by the addition of the base. That is, it may be recovered by performing solidification and liquid separation by filtration, washing with water and the like.

上記方法で得られた粉末は必要に応じて酸化性雰囲気中または大気中で加熱して酸化してもよい。加熱温度は、特に限定されず、通常200℃から1000℃程度、好ましくは400から700℃程度とすればよい。加熱時間は、特に限定されず、設定温度に達してから通常1から10時間程度とすることができる。  You may oxidize the powder obtained by the said method by heating in oxidizing atmosphere or air | atmosphere as needed. The heating temperature is not particularly limited, and is usually about 200 to 1000 ° C., preferably about 400 to 700 ° C. The heating time is not particularly limited, and can usually be about 1 to 10 hours after reaching the set temperature.

上記方法で得られた粉末は粉砕することができる。粉砕については、特に限定されないが、ピンミル、遊星ミル、ボールミルまたはジェットミル等の粉砕方法で粉砕することができる。  The powder obtained by the above method can be pulverized. Although it does not specifically limit about grinding | pulverization, It can grind | pulverize by crushing methods, such as a pin mill, a planetary mill, a ball mill, or a jet mill.

続いて、前記複合酸化物を非酸化性雰囲気、すなわち、不活性又は還元性雰囲気(好ましくは、還元性雰囲気)で焼成を行う。
この加熱還元処理方法としては、特に限定されないが、真空加熱炉に複合酸化物を装填し、減圧にした後、水素、一酸化炭素等で例示される還元気体を導入し、還元雰囲気中で、好ましくは600℃〜1200℃程度とすればよい。加熱時間は、特に限定されず、設定温度に達してから通常0.5から10時間程度とすることができる。この際、還元気体の濃度は、1%以上であることが好ましい。この際、還元気体の代わりに、炭素粉末等に例示される還元剤を用いることもできる。
この処理を行うことにより、酸素放出量の増加および低温での酸素放出量の増加、さらには大きな比表面積を有するという効果がある。
このメカニズムについては、現在の所では明確な結論は得られていないが、以下のようなメカニズムによるものと推定される。酸化プラセオジムは不定比酸化物であるためプラセオジムの価数は3価と4価が混在化した状態になっている。これを加熱還元処理することにより、プラセオジムの価数が3価に均一化するものと考えられる。
この均一化が大きくかつ低温での酸素放出を可能としていると考えられる。また、加熱還元処理により粒子同士の凝集性が抑制されると考えられる。したがって、大きな比表面積を有することを可能としていると考えられる。
Subsequently, the composite oxide is fired in a non-oxidizing atmosphere, that is, an inert or reducing atmosphere (preferably a reducing atmosphere).
The heat reduction treatment method is not particularly limited, but after loading the complex oxide in a vacuum heating furnace and reducing the pressure, introducing a reducing gas exemplified by hydrogen, carbon monoxide, etc., in a reducing atmosphere, Preferably, the temperature may be about 600 ° C to 1200 ° C. The heating time is not particularly limited, and can usually be about 0.5 to 10 hours after reaching the set temperature. At this time, the concentration of the reducing gas is preferably 1% or more. Under the present circumstances, the reducing agent illustrated by carbon powder etc. can also be used instead of reducing gas.
By performing this treatment, there is an effect of increasing the amount of released oxygen, increasing the amount of released oxygen at a low temperature, and having a large specific surface area.
Although there is no clear conclusion about this mechanism at present, it is presumed to be due to the following mechanism. Since praseodymium oxide is a non-stoichiometric oxide, the valence of praseodymium is in a state where trivalent and tetravalent are mixed. By subjecting this to heat reduction treatment, it is considered that the valence of praseodymium is made uniform to be trivalent.
It is considered that this homogenization is large and enables oxygen release at a low temperature. Moreover, it is thought that the cohesiveness between particles is suppressed by heat reduction treatment. Therefore, it is considered possible to have a large specific surface area.

次いで、還元加熱後、必要に応じて酸化性雰囲気中または大気中で加熱して酸化することができる。加熱温度は、複合酸化物が酸化されれば特に限定されず、通常200℃から1000℃程度、好ましくは400から800℃程度とすればよい。加熱時間は、特に限定されず、設定温度に達してから通常1から5時間程度とすることができる。
なお、製造される複合酸化物中の酸化プラセオジムの含有率としては、特に限定されるものではないが、酸化プラセオジム含有量が10%以上、(好ましくは40%以上、さらに好ましくは65%以上)とするのが、非酸化性雰囲気(好ましくは還元雰囲気)での焼成の効果が明らかとなるため好ましい。
Then, after reduction heating, it can oxidize by heating in oxidizing atmosphere or air | atmosphere as needed. The heating temperature is not particularly limited as long as the composite oxide is oxidized, and is usually about 200 to 1000 ° C., preferably about 400 to 800 ° C. The heating time is not particularly limited, and can usually be about 1 to 5 hours after reaching the set temperature.
The praseodymium oxide content in the produced composite oxide is not particularly limited, but the praseodymium oxide content is 10% or more (preferably 40% or more, more preferably 65% or more). It is preferable that the effect of firing in a non-oxidizing atmosphere (preferably a reducing atmosphere) becomes clear.

本発明により製造された酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の酸素放出開始温度と放出量は、昇温還元法(BEL JAPAN INC.,MULTITASK T.P.R.)を用いることにより求めることができる。
具体的には、粉末0.3gを350℃に加熱、高純度酸素ガス中で60分間保持して十分に酸化させた。つぎに、5%一酸化炭素−アルゴンガス気流(100sccm)中、100℃から10℃/分の昇温速度で900℃まで加熱し、この間に生成する二酸化炭素量を四重極質量分析計で連続的に測定し、温度上昇に伴う二酸化炭素の生成曲線を得た。
得られた二酸化炭素の生成曲線とその面積から、全酸素放出量、200℃から350℃および200℃から300℃の酸素放出量を求めることができる。
また、比表面積は、N吸着法(島津製作所製、Flowsorb−II 2300Type)によって測定した。
The oxygen release start temperature and release amount of the praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide produced according to the present invention can be determined by using a temperature reduction method (BEL JAPAN INC., MULTITASK TPR). it can.
Specifically, 0.3 g of powder was heated to 350 ° C. and kept in high-purity oxygen gas for 60 minutes for sufficient oxidation. Next, in a 5% carbon monoxide-argon gas stream (100 sccm), heating is performed from 100 ° C. to 900 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, and the amount of carbon dioxide produced during this time is measured with a quadrupole mass spectrometer. Measurements were made continuously to obtain a carbon dioxide production curve with increasing temperature.
From the obtained carbon dioxide production curve and its area, the total oxygen release amount, the oxygen release amount from 200 ° C. to 350 ° C. and from 200 ° C. to 300 ° C. can be determined.
The specific surface area was measured by the N 2 adsorption method (Shimadzu Corporation, Flowsorb-II 2300 Type).

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴を一層明確にする。なお、本発明は、これら実施例の態様に限定されるものではない。  Examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention. In addition, this invention is not limited to the aspect of these Examples.

[実施例1]
硝酸プラセオジム(酸化プラセオジムとして9.3gを含む)をイオン交換水1000g中に分散し、さらに硝酸ジルコニウム水溶液(酸化ジルコニウムとして0.7gを含む)を添加して混合溶液を調製した。これを、5重量%アンモニア水300gに添加し、水酸化プラセオジムを生成させた。そして吸引ろ過を行った後、純水500gで水洗した。
これを700℃で3時間大気中で焼成し、酸化物を得た。ついで、これを10μm以下の粒子径に粉砕した後、水素ガス(99.9重量%)気流中にて1000℃で5時間還元処理し、その後大気中において800℃で3時間酸化処理しプラセオジウムを含む酸化物を得た。
[Example 1]
Praseodymium nitrate (containing 9.3 g as praseodymium oxide) was dispersed in 1000 g of ion-exchanged water, and an aqueous zirconium nitrate solution (containing 0.7 g as zirconium oxide) was added to prepare a mixed solution. This was added to 300 g of 5 wt% aqueous ammonia to produce praseodymium hydroxide. Then, after suction filtration, it was washed with 500 g of pure water.
This was calcined in the atmosphere at 700 ° C. for 3 hours to obtain an oxide. Next, this was pulverized to a particle size of 10 μm or less, then reduced in a hydrogen gas (99.9 wt%) stream at 1000 ° C. for 5 hours, and then oxidized in air at 800 ° C. for 3 hours to obtain praseodymium. An oxide containing was obtained.

上記粉末の酸素放出量、比表面積を評価した。結果を表1に示す。  The oxygen release amount and specific surface area of the powder were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
硝酸プラセオジム(酸化プラセオジムとして7.6gを含む)をイオン交換水1000g中に分散し、さらに硝酸ジルコニウム水溶液(酸化ジルコニウムとして2.4gを含む)を添加して混合溶液を調製した。
以下、実施例1と同様の方法で、プラセオジウム及びジルコニウムを含む複合酸化物を得た。得られた粉末は実施例1と同様に、酸素放出量および比表面積を評価した。結果を表1に示す。
[Example 2]
Praseodymium nitrate (containing 7.6 g as praseodymium oxide) was dispersed in 1000 g of ion-exchanged water, and an aqueous zirconium nitrate solution (containing 2.4 g as zirconium oxide) was further added to prepare a mixed solution.
Thereafter, a composite oxide containing praseodymium and zirconium was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained powder was evaluated for oxygen release amount and specific surface area in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
硝酸プラセオジム(酸化プラセオジムとして6.7gを含む)をイオン交換水1000g中に分散し、さらに硝酸ジルコニウム水溶液(酸化ジルコニウムとして3.3gを含む)を添加して混合溶液を調製した。
以下、実施例1と同様の方法で、プラセオジウム及びジルコニウムを含む複合酸化物を得た。得られた粉末は実施例1と同様に、酸素放出量、比表面積を評価した。結果を表1に示す。
[Example 3]
Praseodymium nitrate (containing 6.7 g as praseodymium oxide) was dispersed in 1000 g of ion-exchanged water, and an aqueous zirconium nitrate solution (containing 3.3 g as zirconium oxide) was further added to prepare a mixed solution.
Thereafter, a composite oxide containing praseodymium and zirconium was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained powder was evaluated for oxygen release amount and specific surface area in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
還元焼成を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして酸化物を調製した。得られた粉末は実施例1と同様に、酸素放出量、比表面積を評価した。結果表1に示す。
[Comparative Example 1]
An oxide was prepared in the same manner as in Example 1 except that the reduction firing was not performed. The obtained powder was evaluated for oxygen release amount and specific surface area in the same manner as in Example 1. Results are shown in Table 1.

[比較例2]
還元焼成を行わなかったこと以外は、実施例2と同様にして酸化物を調製した。得られた粉末は実施例2と同様に、酸素放出量、比表面積を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
An oxide was prepared in the same manner as in Example 2 except that the reduction firing was not performed. The obtained powder was evaluated for oxygen release amount and specific surface area in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 1.

[比較例3]
還元焼成を行わなかったこと以外は、実施例3と同様にして酸化物を調製した。得られた粉末は実施例3と同様に、酸素放出量、比表面積を評価した。結果を表1に示す。

Figure 2006240974
[Comparative Example 3]
An oxide was prepared in the same manner as in Example 3 except that the reduction firing was not performed. The obtained powder was evaluated for oxygen release amount and specific surface area in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 1.
Figure 2006240974

表1から、全酸素放出量は、比較例1では725μmol−O/g、比較例2では644μmol−O/g、比較例3では357μmol−O/gであるのに対して、実施例1では839μmol−O/g、実施例2では795μmol−O/g、実施例3では491μmol−O/gと大きいことがわかる。
200℃以上350℃以下における酸素放出量は、比較例1では178μmol−O/g、比較例2では141μmol−O/g、比較例3では17μmol−O/gであるのに対して、実施例1では312μmol−O/g、実施例2では208μmol−O/g、実施例3では30μmol−O/gと低い温度域で大きな酸素放出であった。
From Table 1, the total oxygen release amount in Comparative Example 1 725μmol-O 2 / g, Comparative Example 2 644μmol-O 2 / g, whereas a 357μmol-O 2 / g in Comparative Example 3, performed It can be seen that Example 1 is 839 μmol-O 2 / g, Example 2 is 795 μmol-O 2 / g, and Example 3 is 491 μmol-O 2 / g.
Oxygen release amount at 200 ° C. or higher 350 ° C. or less, in Comparative Example 1 178μmol-O 2 / g, Comparative Example 2 141μmol-O 2 / g, whereas a 17μmol-O 2 / g in Comparative Example 3 In Example 1, it was 312 μmol-O 2 / g, in Example 2, 208 μmol-O 2 / g, and in Example 3, it was large oxygen release in a low temperature range of 30 μmol-O 2 / g.

また、表1から1000℃での比表面積は比較例1では8.5m/g、比較例2では6.1m/g、比較例3では2.2m/gであるのに対して、実施例1では15.5m/g、実施例2では10.1m/g、実施例3では3.5m/gと大きい値を示した。Further, from Table 1, the specific surface area at 1000 ° C. is 8.5 m 2 / g in Comparative Example 1, 6.1 m 2 / g in Comparative Example 2 , and 2.2 m 2 / g in Comparative Example 3. Example 1 showed a large value of 15.5 m 2 / g, Example 2 10.1 m 2 / g, and Example 3 3.5 m 2 / g.

本発明の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物は酸素放出量が大きく、かつ、低い温度域で大きな酸素放出が可能であり、更には、比表面積が大きいことから自動車等に使用するための排ガス浄化用助触媒または担体として有用であることが認められる。The praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide of the present invention has a large oxygen release amount, can release a large amount of oxygen at a low temperature range, and has a large specific surface area. It will be appreciated that it is useful as a purification promoter or support.

Claims (6)

酸化プラセオジム及び酸化ジルコニウムを含む複合酸化物であって、全酸素放出量が730μmol/g以上で、かつ、200℃以上350℃以下での酸素放出量が180μmol/g以上であることを特徴とする酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。  A composite oxide containing praseodymium oxide and zirconium oxide, wherein a total oxygen release amount is 730 μmol / g or more, and an oxygen release amount at 200 ° C. or more and 350 ° C. or less is 180 μmol / g or more. Praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide. 200℃以上300℃以下での酸素放出量が38μmol/g以上であることを特徴とする請求項1に記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。  2. The praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to claim 1, wherein an oxygen release amount at 200 ° C. or more and 300 ° C. or less is 38 μmol / g or more. 1000℃で熱処理した後の比表面積が、少なくとも9m/g以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。3. The praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to claim 1, wherein the specific surface area after heat treatment at 1000 ° C. is at least 9 m 2 / g or more. 酸化プラセオジム含有量が70%以上であることを特徴とする請求項1〜請求項3記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物。  The praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to claim 1, wherein the praseodymium oxide content is 70% or more. プラセオジム化合物及びジルコニウム化合物の溶液に沈殿剤を加えて、共沈し、当該沈殿物を酸化性雰囲気で焼成した後、非酸化性雰囲気で焼成し、更に、酸化性雰囲気で焼成することを特徴とする酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の製造方法。  A precipitant is added to a solution of a praseodymium compound and a zirconium compound, and the precipitate is coprecipitated. A method for producing a praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide. 酸化プラセオジム含有量が65%以上であることを特徴とする請求項5記載の酸化プラセオジム−酸化ジルコニウム系複合酸化物の製造方法。  6. The method for producing a praseodymium oxide-zirconium oxide composite oxide according to claim 5, wherein the praseodymium oxide content is 65% or more.
JP2005106712A 2005-03-04 2005-03-04 Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method Withdrawn JP2006240974A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005106712A JP2006240974A (en) 2005-03-04 2005-03-04 Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005106712A JP2006240974A (en) 2005-03-04 2005-03-04 Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006240974A true JP2006240974A (en) 2006-09-14

Family

ID=37047750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005106712A Withdrawn JP2006240974A (en) 2005-03-04 2005-03-04 Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006240974A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017052683A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 第一稀元素化学工業株式会社 Praseodymium-zirconium-based composite oxide and manufacturing method therefor
US10773209B2 (en) 2009-02-20 2020-09-15 Basf Corporation Aging-resistant catalyst article for internal combustion engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10773209B2 (en) 2009-02-20 2020-09-15 Basf Corporation Aging-resistant catalyst article for internal combustion engines
JP2017052683A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 第一稀元素化学工業株式会社 Praseodymium-zirconium-based composite oxide and manufacturing method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5100244B2 (en) Zirconia / ceria / yttria composite oxide and method for producing the same
JPWO2003022740A1 (en) Cerium oxide, its production method and exhaust gas purifying catalyst
WO2014196100A1 (en) Ceria-zirconia mixed oxide and method for producing same
JP5063980B2 (en) Composite oxide and filter for exhaust gas purification catalyst
JP2000319019A (en) Zirconium-cerium based compound oxide and manufacture of the same
JP6701581B2 (en) Oxygen absorbing/releasing material
JP2013129554A (en) Composite oxide, method for producing the same, and catalyst for exhaust gas purification
JP4352300B2 (en) Composite oxide, method for producing the same, and co-catalyst for exhaust gas purification
JP2009061432A (en) Compound oxide, particulate oxidation catalyst, and diesel particulate filter
JP5798547B2 (en) Exhaust gas purification catalyst carrier and catalyst using the same
JP4768475B2 (en) Composite oxide and filter for PM combustion catalyst
JP4928931B2 (en) Ceria-zirconia composite oxide and method for producing the same
JP6042185B2 (en) Method for producing ceria-zirconia composite oxide material and ceria-zirconia composite oxide material obtained by this method
JP2006240974A (en) Praseodymium oxide-zirconium oxide-based composite oxide and its manufacturing method
JP4979087B2 (en) Composite oxide powder, production method and production apparatus thereof, and exhaust gas purification catalyst
JP2008230937A (en) Compound oxide and compound oxide carrier, and method for producing catalyst for exhaust gas clarification using them
JP4697503B2 (en) Composite oxide powder, method for producing the same and catalyst
JP6322218B2 (en) Oxygen storage material and method for producing the same
JP6799885B2 (en) Ceria-zirconia oxide-based oxygen absorption / release material in which rare earth oxide phases are hybridized
JP5030573B2 (en) Composite oxide powder and method for producing the same
JP5973914B2 (en) Method for producing catalyst composition for exhaust gas treatment
JP5345063B2 (en) Cerium-containing composite oxide and method for producing the same, PM combustion catalyst, and diesel particulate filter
KR101566688B1 (en) Method for preparing ceria-zirconia complex oxide and catalyst containing a ceria-zirconia complex oxid
JP6498094B2 (en) Praseodymium-zirconium composite oxide and method for producing the same
WO2009101886A1 (en) Composite oxide having oxygen releasing/absorbing properties

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513