JP2007154203A - 燃料添加用タブレット - Google Patents

Abstract

【課題】燃料燃焼装置、特に内燃機関において、燃料を燃やす際の効率を改善する。
【解決手段】燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物を分散させるのに適したタブレットである。このタブレットは、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムの群から選ばれる少なくとも１種類のランタニド酸化物と、燃料中に分散可能なタブレット形成補助剤とを備えている。
【選択図】なし

Description

この発明は、燃焼工程の効率を改善し、及び／又は有害排出物質を低減する方法に関する。さらに、この発明は、ランタニド（希土類）の酸化物を燃料中に分散させるのに適した組成物（composition）、タブレット、カプセル、または液体燃料添加物に関する。

ランタニドの化合物（lanthanide compounds）、特にセリウム（cerium）の有機金属化合物が、燃焼促進用の燃料添加物として使用されていることは公知の通りである。かかる化合物は、燃料オイル中に常時存在するアスファルテン（asphaltenes）を吸収すると考えられている。燃焼過程において、金属酸化物が作られる。そして、アスファルテンが燃えて酸化希土類の触媒作用が起き、燃焼時の不燃性固体の放出量が減る。したがって、燃料にランタニドの有機金属を添加すれば、燃焼を促進させるとともに、有害排出物質を低減する効果が得られる。

幾つかの先行技術文献に、ランタニド化合物を燃料添加物として用いることが記載されている。例えば、フランス国特許２１７２７９７号には、希土類から生成された有機酸塩類、特にセリウムから生成された有機酸塩類が、燃焼促進剤として有用であることが記載されている。希土類化合物の有機酸塩類は、燃料に対して可溶性があることが判明して以来、必ず使われていた。

米合衆国特許４２６４３３５号には、２−エチルヘキサン酸セリウムを用いることによって、ガソリン内燃機関の所要オクタン価を抑制できることが記載されている。２−エチルヘキサン酸セリウムは、セリウムオクタノアートよりガソリンに溶けやすいことが判明した。

米合衆国特許５２４０８９６号には、酸化希土類を含むセラミック材料を用いることが記載されている。セラミック材料は、燃料に溶けない。液体燃料が固体セラミックと接触すると、燃焼が促進されると述べられている。

欧州特許０４８５５５１号には、酸化希土類の固形粒子を吸気口経由で内燃機関の燃焼室へ向けて運ぶ装置が記載されている。

全般的に、先行技術に記載の燃料添加物には、希土類元素からなり燃料に溶ける有機酸塩類が用いられている。これらの化合物は、燃焼室で酸化希土類に転換されると言われている。酸化希土類は、活発な触媒化合物である。

セリウムのようなランタニドからなる有機酸塩類は、高粘性の液体または低融点の固体である。これら化合物は、燃料に簡単には投入できないものである。しかも、製造費が高く、取り扱いも難しい。

ランタニド酸化物は、比較的安い価格で大量に購入できるが、内燃機関の燃料中で使用するのに適しているとは思われていない。内燃機関の燃料システムや燃焼室に粒子状の物質を分散させることは、一般的にはあまり望ましくない。粒子状物質は、燃料フィルターを塞ぎ、エンジンのピストンや燃焼室を損耗させる摩滅材になると考えられている。とりわけ、酸化セリウムは、よく知られた摩滅材である。
仏国特許発明２１７２７９７号明細書

本発明は、例えば内燃機関の燃焼効率を、先行技術文献に記載のものより安価でより簡便に向上させることを目的とする。

すなわち、本発明は、燃料燃焼装置において燃料を燃やす効率を改善する方法、および／または、燃料燃焼装置において燃料が燃えることによって生成される有害排出物質を低減する方法に係り、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物の粒子を一定量（an amount of at least one particulate lanthanide oxide）分散させるものである。

本発明の方法が適用される燃料燃焼装置として、例えばボイラー、炉（furnace）、ジェットエンジン、内燃機関が挙げられる。上述のランタニド酸化物が分散された燃料は、内燃機関の燃焼室や火室（fire box）やバーナーユニットのノズルヘッドへ送られる。燃料燃焼装置として内燃機関が好適である。内燃機関は、特に種類を限定するものではなく、火花点火機関でもよく圧縮点火機関でもよい。同様に、燃料は、特に種類を限定するものではなく、石油／ガソリン（有鉛、無鉛を問わない）でもよくディーゼルでもよくＬＰＧ（液化石油ガス）でもよい。

本発明の方法は、特に内燃機関における有害汚染物質の量を減らすのに用いられる。汚染物質の例として、ＣＯ、ＣＯ_２、炭化水素（ＨＣｓ）、ＮＯｘが挙げられる。有害汚染物質の量が低減されることによって、一部の自動車では触媒コンバータが要らなくなる。さらに、本発明の方法によれば、例えばロジウム、白金、パラジウムなどの希少な金属を有する触媒コンバータを使うよりも、かなりの低コストで有害汚染物質の量を低減することができる。

更に、本発明の方法によれば、例えば内燃機関（「エンジン」）の燃焼効率を向上させることができる。すなわち、エンジンの燃料噴射装置および燃焼室における炭素の生成量を減らすことができ、動力およびトルクを向上でき、エンジンの損傷を減らすことができ、燃料消費を減らすことができ、たいていのエンジンで起きる部分的不点火の回数を減らすことができる。加えて、潤滑油の消耗を減らすことができ、油の寿命を延ばすことができる。また、触媒に入る不燃性炭化水素を減らすことによって触媒コンバータの寿命を引き延ばすこともでき、ランタニド酸化物を堆積させることによって触媒能を回復させることもできる。

本発明の方法の重要な利点は、既存の車両に適用でき、無鉛燃料を使ったエンジンで走る車両にも適用できるということである。さらに、弁座が軟質なため無鉛燃料を使えない車両でも、本発明の方法を適用することにより無鉛燃料を使えるようになる。燃料中の例えば酸化セリウム（cerium oxide）は、テトラエチル鉛（tetraethyl lead）と同じように弁座の凹みを防ぐ機能を有する。加えて、酸化セリウムは、オクタン改良剤として働き、エンジンの所要オクタンを抑制することができる。

ここで、「ランタニド（lanthanide）」は、あらゆる希土類元素を含む。すなわち、原子番号５８〜７１の元素を含み、更にスカンジウム（scandium）、イットリウム（yttrium）、ランタン（lanthanum）を含む。

ランタニド酸化物は、セリウム、ランタン、ネオジム（neodymium）、プラセオジム（praseodymium）から選ばれた１つのランタニドで構成するのが望ましい。ランタニド酸化物としては、ＣｅＯ_２が望ましい。

ここでいう「分散（dispersion）」とは、液体媒体に固体粒子を溶かした持続性の懸濁液（persistent suspension）もしくはエマルジョン（emulsion）の状態、または液体媒体に固体を溶かして溶液にした状態を意味する。ここでいう「分散」とは、始め分散するが、その後、沈殿（settle out）するような固体粒子を含む液体の状態を意味しない。

ランタニド酸化物の粒子は、燃料中で容易に分散するようになっている。ランタニド酸化物の粒子（particles）を燃料に添加すると、ひとかたまりでいるよりもばらばらになりやすい。そこで、ここでいう「粒子サイズ」とは、初めの粒子サイズ（primary particle size）を指すものとする。ランタニド酸化物の平均粒子サイズは、１ｎｍ〜５ミクロンの範囲が望ましく、１ｎｍ〜０．５ミクロンがより望ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍがより望ましく、１ｎｍ〜１０ｎｍがより望ましい。

ランタニド酸化物の粒子サイズは、該化合物が燃料中で分散される範囲に影響を及ぼす。一般に、平均粒子サイズが小さい（５ミクロン以下）のが望ましい。通常、小さい粒子は、大きい粒子より燃料中に分散され易いからである。

ランタニド酸化物の粒子は、公知の方法、例えば機械的にすり砕く（mechanical grinding）ことにより製造することができる。すり砕き機（grinder）は、ランタニド酸化物に高周波、低振幅の振動を付与してすり潰すようになっている。他の適した公知方法として、蒸気濃縮（vapour condensation）、燃焼合成（combustion synthesis）、熱化学合成（thermochemical synthesis）、ゾルゲルプロセス（sol-gel processing）、化学的沈殿凝集法（chemical precipitation）がある。ランタニド酸化物の粒子製造方法としては、メカノケミカル処理（mechanical chemical processing、米合衆国特許第６２０３７６８号参照）やプラズマ気相合成（plasma vapour synthesis、米合衆国特許第５８７４６８４号、米合衆国特許第５５１４３４９号、米合衆国特許第５４６０７０１号参照）が望ましい。

粒子は、ほぼ回転楕円体（ほぼ球形、generally spheroidal）が望ましい。

ランタニド酸化物の粒子サイズは、レーザー回折解析（laser diffraction analysis）や超音波分光（ultrasonic spectrometry）などの適宜な方法で測定することができる。

ランタニド酸化物の所要量は、ランタニド酸化物粒子（particles）の全表面積に依存し、燃料タンクの容量にも依存する。したがって、粒子サイズが小さければ小さいほど、ランタニド酸化物の所要量は小さい。粒子が小さいと、体積に対する表面積の割合が高くなる。そして、反応性の極めて高い表面原子の作用によって触媒能が増大する。ランタニド酸化物粒子の表面積は、約２０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、約５０ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、約８０ｍ^２／ｇ以上がより一層好ましい。ランタニド酸化物の燃料への添加量は、その濃度が０．１〜４００ｐｐｍの範囲になるようにするのが好ましい。ランタニド酸化物の濃度は、０．１〜１００ｐｐｍが好ましく、１〜５０ｐｐｍがより好ましく、１〜１０ｐｐｍがより一層好ましい。

プラズマ気相合成で作った酸化セリウム粒子は、高温化で高表面積を保つことが判明した。高温とは、内燃機関の典型的な燃焼温度を意味する。一般に、たいていの粒子は、高温下では表面積が減少する傾向がある。これに対して、プラズマ気相合成やメカノケミカル処理で作った酸化セリウム粒子は、高温化でも表面積が失われることがない。これは、本発明の更なる利点である。これにより、１〜１０ｐｐｍという低濃度で使用するのが可能となる。

本発明の一実施形態によれば、ランタニド酸化物は、その表面を親油性（lipophilic）にする物質（substance）で覆われている。この親油性被膜（lipophilic coating）によって、燃料中でのランタニド酸化物の分散が促進され、粒子の凝集（agglomeration）が防止される。場合によっては、親油性被膜によって、ランタニド酸化物を燃料中に完全に溶け込ませることができる。親油性被膜によって、ランタニド酸化物粒子が燃料タンク中で燃料と反応するのが防止される。燃料タンク中でランタニド酸化物と燃料との反応が起きた場合、燃料中に固形沈殿物が出来ることになり、非常に好ましくない。

粒子被膜は、公知の適当な被膜方法で形成することができる。好適な被膜方法として、米合衆国特許第５９９３９６７号や米合衆国特許第６０３３７８１号に記載されたものが挙げられる。

ランタニド酸化物の表面に被覆される上記物質として、界面活性剤（surfactant）を用いるのが望ましい。界面活性剤分子の疎油性部分（lipophobic part）は、ランタニド酸化物粒子に埋め込まれる。そして、界面活性剤の親油性部分（lipophilic part）が、燃料と相互作用することになる。

界面活性剤としては、ＨＬＢ（親水性−親油性バランス、hydrophilic/lipophilic balance）の低いものが望ましい。低ＨＬＢの界面活性剤は、高ＨＬＢの界面活性剤よりも一般に油に溶けやすい。好適な低ＨＬＢの界面活性剤は、当業者にとって極めて自明である。界面活性剤のＨＬＢは、７またはそれ以下が望ましく、４またはそれ以下がより望ましい。低ＨＬＢの界面活性剤として、例えば、アルキルカルボンの酸、無水物、エステル（alkyl carboxylic acids, anhydrides and esters）であって少なくとも１つのＣ_１０−Ｃ_３０アルキル基を有するものが挙げられる。例えばドデセニル無水琥珀酸（dodecenyl succininc anhydride、ＤＤＳＡ）、ステアリン酸（stearic acid）、オレイン酸（oleic acid）、ソルビタントリステアラート（sorbitan tristearate）、グリセリンモノステアラート（glycerol monostearate）が挙げられる。低ＨＬＢの界面活性剤の例として、他には、ヒドロキシアルキルカルボン酸エステル（hydroxyalkyl carboxylic acids and esters）であって少なくとも１つのＣ_１０−Ｃ_３０ヒドロキシアルキル基を有するものがある。例えばルブリゾル（Lubrizol、登録商標）ＯＳ１１２１１が挙げられる。ランタニド酸化物の被覆材料として特に好適な物質は、ドデセニル無水琥珀酸（ＤＤＳＡ）またはオレイン酸である。

本発明の実施形態では、燃料中に分散された被覆ランタニド酸化物粒子が、内燃機関の燃焼室に入ってすばやく分解していく。親油性の被覆は、燃焼室で短時間に分解される。これにより、ランタニド酸化物の触媒機能が損なわれないようにすることができる。

本発明方法では、ランタニド酸化物に加えてその他の材料を燃料に添加することにしてもよい。これら他の材料は、燃料中で完全に分散可能なものであることを要する。また、燃焼プロセスを妨げないこと、或いはフィルターを目詰まりさせないことを要する。好適な材料として、周知の代替燃焼促進剤（alternative combustion aids）がある。代替燃焼促進剤として、例えばマンガン（manganese）、鉄（iron）、コバルト（cobalt）、ニッケル（nickel）、バリウム（barium）、ストロンチウム（strontium）、カルシウム（calcium）、リチウム（lithium）などの化合物が挙げられる。かかる燃焼促進剤については、米合衆国特許第６０９６１０４号、４５６８３６０号の記載を参照のこと。

更に、本発明の方法では、燃料中に芳香剤（fragrances）を添加してもよい。芳香剤の好適例として、ジャスミンオイル（jasmine oil）、バニラオイル（vanilla oil）、ユーカリオイル（eucalyptus oil）が挙げられる。

燃料は、内燃機関用に適しているものが望ましい。そのような燃料の例として、石油／ガソリン、ディーゼル、またはＬＰＧ（液体石油ガス、liquid petroleum gas）が挙げられる。

更に、本発明は、燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物（at least one lanthanide oxide）を分散させるのに適したタブレットを提供するものである。このタブレットは、上述した少なくとも１種類のランタニドの酸化物と、燃料中に分散可能な少なくとも１つのタブレット形成補助剤（tabletting aid）とを備えている。ここでいう「タブレット」とは、材料を圧し固めてなる、通常の固形タブレットを意味する。

タブレット形成方法は、主に水溶性薬剤の分野で見受けられる。当該分野において、セルロース（cellulose）、ラクトース（lactose）、シリカ（silica）、ポリビニルピロリドン（polyvinylpyrrolidone）、クエン酸（citric acid）等をタブレット形成補助剤として用いたタブレット形成方法が実用に供されていることは周知の通りである。これら及びその他のタブレット形成補助剤については、例えば米合衆国特許第５８４０７６９号および第５１３７７３０号に記載されている。

しかし、これら公知のタブレット形成補助剤は、燃料中で分散可能なランタニド酸化物のタブレットを生成するのには適していない。ステアリン酸マグネリウム（magnesium stearate）、メチルセルロース（methyl cellulose）、シリカ（silica）等をバインダーにして作ったタブレットは、燃料中で分散しなかったり、分散した後でバインダーが沈殿したりする。そのようなタブレットは、固体沈殿物となりフィルターを目詰まりさせたり、ピストンや燃焼室に堆積（build up）したりするため、燃料添加物として適していない。

本発明に係るタブレットに使われるタブレット形成補助剤は、Ｃ_７−Ｃ_３０アルキルカルボン酸（alkyl carboxylic acid）やＣ_６−Ｃ_３０芳香族化合物（aromatic compound）や高分子タブレット形成補助剤（polymetric tabletting aid）が好適であり、テトラデカン酸（tetradecanoic acid）がより好適である。

タブレット形成補助剤として、ポリスチレンの重合体または共重合体（polymeric, polymers or copolymers of styrene）を採用するときは、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル置換スチレン（alkyl substituted styrenes）、Ｃ_１−Ｃ_６メタクリル酸アルキル（alkyl methacrylates）が好適である。高分子タブレット形成補助剤として、ポリ（ｔ−ブチルスチレン）（poly(t-butylstyrene)）、ポリ（メタクリル酸イソブチル）（poly(isobutyl methacrylate)）、またはポリ（ｎ−メタクリル酸ブチル）（poly(n-butyl methacrylate)）が、より好適である。

ここでいう「アルキル（alkyl）」は、ヒドロカルビル基（hydrocarbyl radical）であって、分枝（branched）でも直鎖（unbranched）でもよく、環式（cyclic）でも非環式（acyclic）でもよく、飽和（saturated）でも不飽和（unsaturated）でもよく、例えばアルケニル（alkenyl）でもアルキニル（alkynyl）でもよい。

ここでいう「芳香族化合物」とは、ベンゼン（benzene）、ナフタレン（naphthalene）のような芳香族炭化水素化合物（aromatic hydrocarbon compound）を意味する。１またはそれ以上の任意のＣ_１−Ｃ_６アルキル基（alkyl group(s)）で置換してもよい。本発明のタブレット形成補助剤に適した換芳香族として、例えばジュレン（１，２，４，５−テトラメチルベンゼン）（durene(1,2,4,5-tetramethylbenzene)）が挙げられる。

本発明のタブレット中のランタニド酸化物の量は、タブレットの全重量の１〜９９．９９重量％の範囲が望ましく、３０〜８０重量％の範囲がより望ましく、４０〜６０重量％が一層望ましく、約５０重量％がより一層望ましい。

本発明のタブレット中のタブレット形成補助剤の量は、タブレットの全重量の０．０１〜９９重 量％の範囲が望ましく、２０〜７０重量％の範囲がより望ましく、４０〜６０重量％が一層望ましく、約５０重量％がより一層望ましい。

本発明のタブレットは、上述したランタニド酸化物と上述したタブレット形成補助剤とを含有する組成物（composition）に直接圧縮力を加えることによって得ることができる。タブレットの直接圧縮には、シングルストローク圧縮（single stroke presses）やロータリーヘッド圧縮（rotary head presses）を用いることができる。また、タブレットは、上記に代えて、射出成形（injection moulding）または普通の金型成形（normal die moulding）で得ることができる。これらまたはその他のタブレット形成方法は、当業者にとって周知のものである。上記組成物からタブレットを作ることができる限り、タブレット中のランタニド酸化物の量を最大にするのが望ましいと言える。

本発明の他の実施形態は、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物を分散させるのに適したカプセルを提供することにある。タブレットは、外ケース（outer case）とその中に収容される内容物（substance）を備えている。外ケースは、上述した少なくとも１つのタブレット形成補助剤を含有している。内容物は、少なくとも１つのランタニド酸化物を含有している。

カプセルは、例えば薬（pharmaceuticals）の運搬手段として周知である。一般に、外ケースは、互いに係合する２つの部分を有している。これら２つの部分の内部に上記内容物が封入される。外ケースは、液体媒体中に分散して、その内部の内容物を液体媒体に放出させることができる。したがって、本発明におけるカプセルの外ケースは、内燃機関用などの燃料中に分散可能である。

本発明の更なる実施形態は、燃料中に少なくとも１種類のランタニド酸化物を分散させるのに適した液体燃料添加物（liquid fuel additive）を提供するものである。この液体燃料添加物は、有機液体媒体（organic liquid medium）中に上述した少なくとも１種類の被覆ランタニド酸化物（coated lanthanide oxide）を分散させたものである。ランタニド酸化物には、上述したＤＤＳＡやオレイン酸のような親油性被覆を施すのが望ましい。液体燃料添加物は、燃料供給バルクに混ぜ入れることにしてもよく、車両の燃料タンクに一回一回投入するような形で供給することにしてもよい。液体燃料添加物には、上述した低ＨＬＢの界面活性剤のような安定界面活性剤（stabilising surfactants）を加えてもよい。

したがって、ランタニド酸化物は、さらさらのパウダー（loose powder）にしてもよく、タブレットにしてもよく、カプセルにしてもよく、液体燃料添加物にしてもよい。これらは、手作業で（例えば、燃料補給時に燃料タンクに添加することによって）燃料中に分散させることにしてもよく、適当な機械的又は電気的投入装置を用いて適宜な量のランタニド酸化物を自動的に燃料中に投入することにしてもよい。

この発明は、更に、内燃機関と燃料システムを備えた装置に係る。前記燃料システムは、燃料を貯えた燃料タンクと、前記燃料を前記燃料タンクから前記内燃機関へ供給する手段を備えている。前記燃料中には、少なくとも１つのランタニド酸化物が分散された状態で含まれている。装置は、船、飛行機、あるいは自動車（乗用車）、トラック、自動二輪のような車両であることが望ましい。

本発明の特徴形態を、実施例で説明する。

酸化セリウム（cerium oxide）とテトラデカン酸（tetradecanoic aid）とを直接圧縮することにより、タブレットを生成した。タブレット中の酸化セリウムの量は、６０重量％であった。タブレット中のテトラデカン酸の量は、４０重量％であった。酸化セリウムの粒子サイズは、約０．３μｍであった。この粒子サイズでは、グラム当たりの表面積が標準窒素吸収法（standard nitrogen adsorption method）でおよそ２０ｍ^２となる。酸化セリウムは、すり砕き機（mechanical grinding）にかけた。

タブレットを、無鉛石油で走る１９８８年式メトロ車（1988 Metro）１３００ｃｃの燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。

車両を通常運転したところ、燃料消費が約４０％減った。加えて、チョークの使用が大幅に減った。車両の全般的な動作性が、劇的に改善された。

実施例１同様のタブレットを用意した。このタブレットを、無鉛石油で走る１９９０年式フォードトランジットガソリン車（1990 petrol Ford Transit）の燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。タブレットを添加する前は、車両のエンジンが異常燃焼を起こしていた。

普通に１０マイル走行したところ、異常燃焼が完全に無くなっていた。加えて、車両の性能が、顕著に改善された。

実施例１同様のタブレットを用意した。このタブレットを、無鉛石油で走る１９８７年式メルセデス３００Ｅ２．８Ｌ（1987 Mercedes 300E 2.8L）の燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。

タブレットを添加する前、排ガスから測定した排気レベルは以下の通りであった。
ＣＯ−０．１５％，
炭化水素（Hydrocarbons）−２１１ｐｐｍ，
ＣＯ_２−１４．３７％

タブレットを添加した後、排ガスから測定した排気レベルは以下の通りであった。
ＣＯ−０．０１％，
炭化水素（Hydrocarbons）−５０ｐｐｍ，
ＣＯ_２−１３．９７％

酸化セリウム粒子（cerium oxide particles）をステアリン酸（stearic acid）で被覆した。この被覆酸化セリウム粒子とポリ（イソブチルメタクリラート）（poly(isobutyl methacrylate)）を金型成形することによってタブレットを作った。タブレット中の酸化セリウム粒子の量は、３０重量％であった。タブレット中のポリ（イソブチルメタクリラート）の量は、７０重量％であった。酸化セリウムの粒子サイズは、約０．３μｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ２０ｍ^２の表面積になる。酸化セリウムは、すり砕き機にかけたものを用いた。

タブレットを、無鉛石油で走る１９８６年式フォードシエラ１．８Ｌ（1986 Ford Sierra 1.8L）の燃料タンクに添加し、燃料中の酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。この車は、以前から有鉛燃料が使われており、無鉛燃料には適応していなかった。

この車に、酸化セリウムタブレットを添加すると、無鉛燃料を何ら問題無く用いることができた。更には、車両の動作性と燃料の節減度が増大した。加えて、荷車（caravan）を牽引する時、より大きなトルクが得られた。

実施例４同様のタブレットを用意した。このタブレットを無鉛燃料で走る１９９７年式フォードスコルピオ（1997 Ford Scorpio）に用い、酸化セリウム濃度を約３０ｐｐｍにした。

車両の燃料節減度が１０〜１２％増大し、車両の動作性が顕著に増大した。

ＤＤＳＡで被覆したセリウムをディーゼル燃料に濃度４ｐｐｍになるまで添加した。被覆前の酸化セリウムの平均粒子サイズは、１０ｎｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ８０ｍ^２の表面積になる。この粒子は、プラズマ気相合成で作った。この燃料を、安定して動作するディーゼルエンジンに使用することにした。ディーゼルエンジンには、動力計と煙放出装置を組み込んでおいた。上記添加燃料の投入後、トルクとパワーの増大が見られた。加えて、１０００〜２０００ｒｐｍでは、煙の不透明度がゼロになるまで減った。２０００〜２５００ｒｐｍでは、煙が３０％減った。

ＤＤＳＡで被覆したセリウムを１９９８年式ジャガーＳタイプ３．０車（1998 Jaguar S type 3.0 vehicle）の燃料に濃度４ｐｐｍになるまで添加した。被覆前の酸化セリウムの粒子サイズは、５ｎｍであった。この粒子サイズでは、標準窒素吸収法で測定してグラム当たりおよそ１５０ｍ^２の表面積になる。この粒子は、プラズマ気相合成で作った。被覆酸化セリウムを燃料に添加した後の平均燃料節減度は、２７．１ｍｐｇ（miles per gallon）から３０．５ｍｐｇに増加した。

上記実施例から明らかな通り、本発明に係るランタニド酸化物を車両の燃料に添加すると、車両の動作性を改善することができ、異常燃焼を低減することができ、有害排出物質を低減することができる。加えて、フィルターが目詰まりしたりピストンが極度に損耗したりするのを無くすことができる。

もちろん、ここに記述したものは本発明の単なる実施例であり、本発明の範囲内で細部の改変をなすことができる。

Claims (14)

1. 燃料中に少なくとも１種類のランタニドの酸化物を分散させるのに適したタブレットであって、
   酸化セリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムの群から選ばれる少なくとも１種類のランタニド酸化物と、
   燃料中に分散可能なタブレット形成補助剤と、
   を備えたことを特徴とするタブレット。
2. 上記少なくとも１種類のランタニド酸化物が、ＣｅＯ_２であることを特徴とする請求項１に記載のタブレット。
3. 上記少なくとも１種類のランタニド酸化物が、１〜５０ｎｍの範囲の粒子サイズを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のタブレット。
4. 上記少なくとも１種類のランタニド酸化物が、プラズマ気相合成又はメカノケミカル処理により形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタブレット。
5. 上記少なくとも１種類のランタニド酸化物が、当該ランタニド酸化物の表面を親油性にする物質で被覆されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタブレット。
6. 上記ランタニド酸化物を被覆する上記物質が、ＨＬＢが７以下の界面活性剤であることを特徴とする請求項５に記載のタブレット。
7. 上記ランタニド酸化物を被覆する上記物質が、オレイン酸、又はドデセニル無水琥珀酸であることを特徴とする請求項５又は６に記載のタブレット。
8. 上記タブレット形成補助剤が、Ｃ_７−Ｃ_３０アルキルカルボン酸、Ｃ_６−Ｃ_３０芳香族化合物、高分子タブレット形成補助剤からなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のタブレット。
9. 上記タブレット形成補助剤が、テトラデカン酸であることを特徴とする請求項８に記載のタブレット。
10. 上記ランタニド酸化物の量が、タブレットの全重量の１〜９９．９９重量％の範囲内であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のタブレット。
11. 上記タブレット形成補助剤の量が、タブレットの全重量の０．０１〜９９重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のタブレット。
12. 請求項１〜１１の何れかに記載のタブレットを製造する方法であって、請求項１〜７の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項１、８又は９に記載のタブレット形成補助剤とを含む組成物を用意し、上記組成物を直接圧縮することを特徴とするタブレット製造方法。
13. 請求項１〜７の何れかに記載のランタニド酸化物と、請求項１、８又は９に記載のタブレット形成補助剤とを含むことを特徴とする組成物。
14. 少なくとも１種類のランタニド酸化物を燃料中に分散させるのに適したカプセルであって、
    外ケースとそれに収容される内容物とを備え、外ケースは、請求項１、８又は９に記載の少なくとも１つのタブレット形成補助剤を含有し、それに収容される上記内容物は、請求項１〜７の何れかに記載の少なくとも１種類のランタニド酸化物を含有することを特徴とするカプセル。