JP2008018418A - 排ガス浄化用触媒 - Google Patents

排ガス浄化用触媒 Download PDF

Info

Publication number
JP2008018418A
JP2008018418A JP2006351442A JP2006351442A JP2008018418A JP 2008018418 A JP2008018418 A JP 2008018418A JP 2006351442 A JP2006351442 A JP 2006351442A JP 2006351442 A JP2006351442 A JP 2006351442A JP 2008018418 A JP2008018418 A JP 2008018418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noble metal
exhaust gas
group
catalyst
oxide
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.)
Granted
Application number
JP2006351442A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4831753B2 (ja
Inventor
Toshitaka Tanabe
稔貴 田辺
Yasutaka Nagai
康貴 長井
Yoshio Hatanaka
美穂 畑中
Kazuhiko Domae
和彦 堂前
Toshio Yamamoto
敏生 山本
Nobuyuki Takagi
信之 高木
Yasuo Ikeda
靖夫 池田
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.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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
Priority to JP2006351442A priority Critical patent/JP4831753B2/ja
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to PCT/JP2007/062195 priority patent/WO2007145350A1/en
Priority to US12/227,294 priority patent/US20090105070A1/en
Priority to DE602007006795T priority patent/DE602007006795D1/de
Priority to KR1020097000550A priority patent/KR101147055B1/ko
Priority to CN2007800221290A priority patent/CN101466457B/zh
Priority to EP07767125A priority patent/EP2029261B1/en
Publication of JP2008018418A publication Critical patent/JP2008018418A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4831753B2 publication Critical patent/JP4831753B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/58Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/63Platinum group metals with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

【課題】通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能な排ガス浄化用触媒を提供すること。
【解決手段】高温で貴金属を放出し得る材料(A)と、
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含み且つ高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る材料(B)と、
を備えたものであることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
【選択図】なし

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒に関し、より詳しくは、高温の耐久性に優れた排ガス浄化用触媒に関する。
自動車等の内燃機関から排出される排ガス中のHC、CO、NOx等の有害成分を除去するために、従来から種々の排ガス浄化用触媒が用いられている。このような排ガス浄化用触媒としては、理論空燃比で燃焼された排ガス中のHC、CO及びNOxを同時に浄化する三元触媒が知られている。そして、このような排ガス浄化用触媒は、一般に、コーディエライト、金属箔等からなりハニカム形状に形成された基材(担体基材)と、基材表面に形成された活性アルミナ粉末等からなる担体(触媒担持層)と、その担体に担持された白金等の貴金属からなる触媒成分とから構成されている。しかしながら、従来の排ガス浄化用触媒においては、高温(特に800℃以上)の排ガスに長時間晒されると貴金属の粒成長(シンタリング)が生じ、比表面積が減少して触媒活性が低下するという問題があった。そのため、高温下においても触媒活性を維持できるように種々の排ガス浄化用触媒の研究がなされてきた。
例えば、特開2001−129399号公報(特許文献1)においては、無機酸化物担体と、無機酸化物担体の上に形成された白金元素とアルカリ土類金属元素を含む無機化合物からなる白金複合酸化物層と、前記酸化物担体と前記複合酸化物層の間に介在するMg、Ca、Sr、Ba、La、Ceから選択された1種以上の元素の酸化物層とを備えた排ガス浄化用触媒が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載されているような排ガス浄化用触媒においては、通常の使用条件下(使用温度:700℃程度、空燃比:A/F=14.7程度)で白金が金属状態とならず、必ずしも十分に触媒活性を発揮できるものではなかった。
特開2001−129399号公報
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能な排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、高温で貴金属を放出し得る材料(A)と、高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る特定の材料(B)とを備える排ガス浄化用触媒により、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮できるとともに、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒は、高温で貴金属を放出し得る材料(A)と、
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含み且つ高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る材料(B)と、
を備えたものであることを特徴とするものである。
上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が、600℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものであることが好ましい。
また、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とを含有する貴金属複合酸化物であることが好ましい。
また、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素の酸化物とを含有する酸化物複合体、並びに、
前記酸化物複合体に担持された貴金属からなるものであることが好ましい。
さらに、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(B)中の酸素1s軌道の結合エネルギーの値が531eV以下の値を示すことが好ましい。
また、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(B)が、ジルコニア及び/又はアルミナと、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、プラセオジウム、イットリウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも一種の元素との複合酸化物であることが好ましい。
また、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が、800℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものであることが好ましい。
さらに、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が800℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものである場合には、前記材料(A)が、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とを含有する貴金属複合酸化物であり、且つ、
前記貴金属が、前記貴金属複合酸化物中に固溶されていることが好ましい。
また、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が800℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものである場合には、前記材料(A)が前記貴金属と、前記貴金属以外の金属との合金であってもよい。
さらに、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記材料(A)が800℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものである場合には、前記材料(B)の少なくとも一部に貴金属が担持されていることが好ましい。
なお、本発明の排ガス浄化用触媒によって、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。なお、以下において、800℃以上の温度条件において上記割合で貴金属を放出する材料(A)を用いた排ガス浄化触媒を、いわゆるハイブリット触媒といい、600℃以上800℃未満の温度条件下においても上記割合で貴金属を放出する材料(A)を用いた排ガス浄化触媒を、いわゆるマイルドハイブリット触媒という。
本発明においては、材料(A)が高温状態において貴金属を放出でき、材料(B)が材料(A)から放出された貴金属を受け取る。(図1参照:なお、図1は前記ハイブリット触媒における材料(A)と材料(B)と貴金属との関係を示す模式図であり、材料(B′)は、材料(B)のうちの一部の貴金属が担持されているものである。)。このような材料(A)は、高温条件下において貴金属を徐々に放出するものである。そして、前述のマイルドハイブリット触媒の材料として好適に用いられる材料(A)としては、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素の酸化物とを含有する酸化物複合体並びに前記酸化物複合体に担持された貴金属からなるもの(貴金属担持酸化物複合体)が好適に用いられる。このような貴金属担持酸化物複合体においては、貴金属が担持された状態にあるため、貴金属と酸化物複合体とが比較的弱い結合を形成しており、600℃以上の温度条件で貴金属が徐々に放出される。一方、前記ハイブリット触媒の材料として用いられる材料(A)としては、貴金属が固溶されている貴金属複合酸化物を好適に用いることができる。このような貴金属が固溶されている貴金属複合酸化物は、貴金属が複合酸化物中に取り込まれ、強く結合を形成していることから安定化されており、分解速度が遅い。そのため、800℃以上の高温状態において、貴金属複合酸化物が徐々に分解されると同時に貴金属が徐々に放出される。また、前記ハイブリット触媒の材料として用いられる材料(A)としては、貴金属と貴金属以外の金属との合金も好適に用いることができる。材料(A)として貴金属と貴金属以外の金属との合金を用いた場合には、800℃以上の高温酸化雰囲気において合金が相分離することにより貴金属が徐々に放出される。そして、材料(A)が貴金属を放出する際には、貴金属は原子状で放出されるものと推察される。
また、材料(B)は、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物(好ましくは、酸素1s軌道の結合エネルギーの値が531eV以下の値を示す、酸素の電子密度が高い複合酸化物)を含むものであり、貴金属に対して極めて強い相互作用を示すものである。そのため、材料(B)に担持された貴金属と材料(B)とは、その界面で強い相互作用を起こす。また、高温(好ましくは600℃以上)酸化条件下において材料(A)から放出された貴金属は、材料(B)に担持される際に材料(B)の表面において表面酸化物層を形成し、次第に材料(B)の表面上に拡がった状態で分散、担持される。そのため、本発明においては、材料(A)から放出された貴金属は、材料(B)の表面に高度に分散された状態で担持される。従って、本発明においては、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下が十分に抑制され、高度な耐久性を発揮することができる。更に、材料(B)の表面において表面酸化物層を形成した貴金属は、排ガス中に含まれる還元性ガスによって還元され、これによって金属状態とすることができる。そのため、本発明においては、通常の使用条件下(使用温度:700℃程度、空燃比:A/F=14.7程度)において、高度な触媒活性を発揮できるものと推察される。
本発明によれば、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能な排ガス浄化用触媒を提供することが可能となる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
本発明の排ガス浄化用触媒は、高温で貴金属を放出し得る材料(A)と、
ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含み且つ高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る材料(B)と、
を備えたものであることを特徴とするものである。
本発明にかかる材料(A)は、高温で貴金属を放出し得る材料であればよく、特に制限されないが、600℃以上(好ましくは800℃)の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%(より好ましくは0.2〜0.7質量%)の割合で放出する材料が好ましい。このような貴金属の放出される割合が前記下限未満では、600℃(好ましくは800℃)以上の温度条件下で貴金属がほとんど放出されないため触媒活性を十分に維持することができない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、600℃(好ましくは800℃)以上の温度条件下において、貴金属が速やかに放出されてしまうため触媒活性を維持する効果が早期に低下し、長期に亘って触媒活性の低下を十分に抑制することが困難となる傾向にある。なお、本発明にいう「高温」とは、従来の排ガス浄化用触媒が熱で劣化するような温度(800℃以上の温度)をいう。
また、材料(A)に含有される貴金属としては、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、金(Au)等が挙げられるが、得られる排ガス浄化用触媒がより高い触媒活性を示すという観点からは、白金、ロジウム、パラジウムが好ましい。
また、材料(A)としては、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とを含有する貴金属複合酸化物であることが好ましい。このようなアルカリ土類金属元素としては、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)が挙げられ、希土類元素及び3A族元素としては、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)等が挙げられる。このような材料(A)としては、例えば、化学式:BaZrPt3+aやMgAlPt4+a(式中のx、y、z、aは任意の数値を示す。)で表される複合酸化物等が挙げられる。
また、このような貴金属複合酸化物においては、800℃以上の高温条件で貴金属をより好適な放出速度で放出させるという観点からは、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とが単に共存している状態ではなく複合酸化物を形成していることが好ましい。ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とが単に共存している状態では、適度な放出速度で貴金属を徐々に放出させることが困難となる傾向にある。
さらに、このような貴金属複合酸化物としては、800℃以上の高温条件で貴金属をより好適な放出速度で放出させることができ、触媒活性の低下をより十分に抑制することができるという観点から、その貴金属複合酸化物中に貴金属が固溶されていることがより好ましい。なお、このように貴金属が貴金属複合酸化物中に固溶されていることで、貴金属は複合酸化物中に取り込まれ強く結合を形成しているために分解速度が遅くなり、800℃以上の高温条件で、材料(A)から貴金属がより好適な放出速度で徐々に放出されるものと推察される。したがって、このような貴金属が貴金属複合酸化物中に固溶した材料(A)は、前述のハイブリット触媒の材料として好適に用いることができる。
また、前記ハイブリット触媒の材料(A)として用いる場合における前記貴金属複合酸化物としては、製造時において複合酸化物化させる際に高い焼成温度(より好ましくは800℃以上、更に好ましくは950℃以上)で焼成されたものが好ましい。このように高温で焼成された貴金属複合酸化物は、貴金属複合酸化物中において、貴金属の一部あるいは全部が固溶された状態となる傾向にある。
更に、前記マイルドハイブリット触媒の材料として用いる場合における前記貴金属複合酸化物としては、製造時において複合酸化物化させる際に比較的低い焼成温度(より好ましくは250〜700℃、更に好ましくは400〜600℃)で焼成されたものが好ましい。このような比較的低い焼成温度で焼成された貴金属複合酸化物においては、貴金属が固溶することなく、600℃以上の温度条件で貴金属をより好適な放出速度で徐々に放出できる傾向にある。
また、このような貴金属複合酸化物としてはジルコニア及び/又はアルミナの複合酸化物が含有されていることが好ましく、その場合には、さらにジルコニア及び/又はアルミナの比率が10〜95質量%程度であることが好ましい。前記複合酸化物中のジルコニア及び/又はアルミナの比率が上記下限未満の場合は比表面積が小さくなり、含有された貴金属を放出することが困難となる傾向にあり、他方、上記上限を超えると、貴金属と安定に複合酸化物を形成することが困難となる傾向にある。
さらに、このような貴金属複合酸化物中における貴金属の含有量としては、材料(A)の全量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。貴金属の含有量が前記下限未満では、含有される貴金属の量が少なすぎて、長期に亘って触媒活性の低下を抑制することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると貴金属どうしの凝集による粒成長(シンタリング)が起き易く、貴金属複合酸化物が不安定になる傾向にある。
更に、このような貴金属複合酸化物の製造方法は特に制限されず、例えば以下のような方法を採用することができる。すなわち、上述の貴金属複合酸化物の原料となる貴金属の塩(例えば、ジニトロジアミン塩)や貴金属の錯体(例えば、テトラアンミン錯体)と、他の金属の塩(例えば、硝酸塩)と、必要に応じて添加される界面活性剤(例えば、ノニオン系界面活性剤)とを含有する水溶液を用い、アンモニアの存在下で上記複合酸化物の共沈殿物を生成せしめ、得られた共沈殿物を濾過、洗浄した後、乾燥し、焼成する方法を採用することができる。なお、このような方法において採用される焼成の方法としては、ハイブリット触媒の材料として用いる場合には、より十分に貴金属と他の金属とを複合酸化物化させるという観点から、800℃以上(更に好ましくは950℃以上)の温度条件で、1〜10時間程度焼成する方法を採用することが好ましく、マイルドハイブリット触媒の材料として用いる場合には、250〜700℃(更に好ましくは400〜600℃)の温度条件で1〜10時間程度焼成する方法を採用することが好ましい。
また、前記ハイブリット触媒として好適に用いることが可能な材料(A)としては、前記貴金属と、前記貴金属以外の金属との合金を好適に用いることもできる。このようにして材料(A)として合金を用いることで、高温酸化雰囲気においてその合金が相分離するため、貴金属が徐々に放出される効果が得られるものと推察される。また、このような貴金属以外の他の金属の種類は特に制限されず、例えば、遷移金属、アルカリ土類金属等が挙げられる。なお、このような合金の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。
また、材料(A)としては、600℃以上の温度条件で、貴金属をより好適な放出速度で放出させることができ、触媒活性の低下をより十分に抑制することができるという観点から、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素の酸化物とを含有する酸化物複合体並びに前記酸化物複合体に担持された貴金属からなるもの(貴金属担持酸化物複合体)を好適に用いることができる。なお、このような貴金属担持酸化物複合体においては、貴金属は前記酸化物複合体と比較的弱い結合を形成しているため、600℃以上の温度条件下で貴金属をより好適な放出速度で徐々に放出させることが可能である。そのため、このような貴金属担持酸化物複合体は、前述のマイルドハイブリット触媒に好適に用いることができる。
また、前記貴金属担持酸化物複合体としては、前記マイルドハイブリット触媒の材料(A)として用いる場合には、製造時において比較的低い焼成温度(より好ましくは250〜700℃、更に好ましくは400〜600℃)で焼成したものであることが好ましい。このような焼成条件で焼成した場合には、貴金属が前記酸化物複合体に固溶しない傾向にあり、600℃以上の温度条件で、貴金属をより好適な放出速度で放出させることが可能となる。
また、前記貴金属担持酸化物複合体としては、前記ハイブリット触媒の材料(A)として用いる場合には、800℃以上(更に好ましくは950℃以上)の温度条件で焼成したものを用いることが好ましい。このような焼成温度で焼成することにより、担持される貴金属のうちの少なくとも一部が酸化物複合体に固溶する傾向にあり、800℃以上の温度条件において、貴金属をより好適な放出速度で放出させることが可能となる。
また、このような酸化物複合体においては、ジルコニア及び/又はアルミナの比率が10〜95質量%程度であることが好ましい。前記複合酸化物中のジルコニア及び/又はアルミナの比率が上記下限未満の場合は、比表面積が小さくなり、600℃以上800℃未満の温度条件で貴金属を放出することが困難となる傾向にあり、他方、上記上限を超えると、前記複合酸化物中に貴金属が固溶し、600℃以上800℃未満の温度条件で、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出することが困難となる傾向にある。
さらに、このような酸化物複合体に担持させる貴金属の担持量としては、材料(A)の全量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。貴金属の担持量が前記下限未満では、貴金属の量が少なすぎて、長期に亘って触媒活性の低下を抑制することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると貴金属どうしの凝集による粒成長(シンタリング)が起き易く、得られる材料(A)が不安定になる傾向にある。
また、前記酸化物複合体の製造方法は特に制限されず、例えば以下のような方法を採用することができる。すなわち、ジルコニウム及び/又はアルミニウムの塩と、アルカリ土類金属元素、希土類元素、3A族元素の他の金属の塩(例えば、硝酸塩)と、必要に応じて添加される界面活性剤(例えば、ノニオン系界面活性剤)とを含有する水溶液を用い、アンモニアの存在下で上記酸化物複合体の共沈殿物を生成せしめ、得られた共沈殿物を濾過、洗浄した後、乾燥し、焼成する方法を採用することができる。また、このような酸化物複合体に貴金属を担持する方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、酸化物複合体に貴金属の塩(例えば、ジニトロジアミン塩)の溶液を含浸担持し、得られる貴金属担持酸化物複合体をマイルドハイブリット触媒の材料として用いる場合には250〜700℃(更に好ましくは400〜600℃)、ハイブリット触媒の材料として用いる場合には800℃以上(更に好ましくは950℃以上)の温度条件で1〜10時間程度焼成する方法を採用することが好ましい。
さらに、このような材料(A)の形状としては特に制限されないが、モノリス基材等にコートすることにより触媒として好適に使用されるという観点から、粉体状であることが好ましい。また、このような材料(A)の比表面積は特に制限されないが、1m/g以上であることが好ましい。なお、このような比表面積は吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。
また、材料(A)が粉体状のものである場合において、材料(A)の粒子径は特に制限されず、20nm以上であることが好ましい。材料(A)の粒子径が前記下限未満では、材料(A)の微細化にコストがかかるとともに貴金属を徐々に放出させることが困難となる傾向にある。
本発明にかかる材料(B)は、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含み且つ高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る材料である。
このような材料(B)は、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含む。そして、このような材料(B)は、貴金属に対して極めて強い相互作用を示す。そのため、高温条件下において材料(A)から放出された貴金属を受け取ることができる。
また、このような材料(B)に含有することができるアルカリ土類金属元素としては、例えば、Mg、Ca、Sr、Ba、Raが挙げられ、中でも、貴金属及び貴金属酸化物との相互作用が強く親和性が大きい傾向にあるという観点からMg、Ca、Baが好ましい。また、希土類元素及び3A族元素としては、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Yb、Lu等が挙げられ、中でも、貴金属及び貴金属酸化物との相互作用が強く親和性が大きい傾向にあるという観点からLa、Ceが好ましい。
さらに、材料(B)においては、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素とが複合酸化物を形成している必要がある。すなわち、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素とが単に共存している状態(例えば、ジルコニア粒子及び/又はアルミナ粒子と、アルカリ土類金属酸化物粒子、希土類酸化物粒子及び3A族酸化物粒子からなる群から選択される少なくとも一つの酸化物粒子とが均一分散している状態)では、材料(B)の表面上において貴金属が十分に分散せず、高度な触媒活性を示すことが困難となるとともに触媒活性の低下を十分に抑制することが困難となる。
また、材料(B)において、前記複合酸化物を構成するジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との比率(組成比)は特に制限されないが、複合酸化物中のジルコニア及び/又はアルミナの比率が10〜95質量%であることが好ましく、30〜90質量%であることがより好ましい。前記複合酸化物中のジルコニア及び/又はアルミナの比率が上記範囲を超えると、材料(B)の表面上において貴金属を微粒子として分散させることが困難となり、貴金属を高分散で担持することが困難となる傾向にある。
また、このような材料(B)として用いられる複合酸化物としては、酸素1s軌道の結合エネルギーの値が531eV以下の値を示すものであることが好ましく、531〜529eVの値を示すものであることが特に好ましい。前記結合エネルギーの値が531eVを超えている複合酸化物を用いた場合は、貴金属と材料(B)との相互作用が十分に強くならず、貴金属が十分に分散して担持されない傾向にある。他方、前記結合エネルギーの値が529eV未満の複合酸化物を用いた場合は、貴金属と材料(B)との相互作用が強くなり過ぎて、貴金属が活性な状態に戻り難くなる傾向にある。
このような条件を満たす前記複合酸化物としては、例えば以下のもの:
CeO−ZrO−Y:530.04eV
ZrO−La:530.64eV
CeO−ZrO:530eV
CeO−ZrO−La−Pr:529.79eV
が挙げられる。
また、本発明にかかる材料(B)は、上述の複合酸化物を含むものであればよく、他の成分としてアルミナ、ゼオライト、ジルコニア等が更に含まれていてもよい。その場合、本発明にかかる材料(B)における前記複合酸化物の比率が50重量%以上であることが好ましい。
また、このような材料(B)としては、前述のハイブリット触媒に用いる場合には、その少なくとも一部に貴金属が担持されていてもよい。このように一部の材料(B)に貴金属が担持されていることで、初期の段階から触媒活性を発揮させることが可能となる。
さらに、このような材料(B)の形状としては特に制限されないが、比表面積を向上させることでより高い触媒活性が得られることから、粉体状であることが好ましい。また、このような材料(B)の比表面積は特に制限されないが、1m/g以上であることが好ましい。なお、このような比表面積は吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。
また、材料(B)が粉体状のものである場合において、材料(B)の粒子径は特に制限されないが、二次粒子径が0.1〜20μmであることが好ましい。粒子径が前記下限未満では、材料(B)の微細化にコストがかかるとともに、その扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると後述するような基材上に本発明の排ガス浄化用触媒のコート層を安定に形成させることが困難となる傾向にある。
なお、本発明にかかる前記材料(B)の製造方法は、特に制限されず、例えば以下のような方法によって得ることができる。すなわち、上述の複合酸化物の原料となる諸金属の塩(例えば、硝酸塩)と、更に必要に応じて界面活性剤(例えば、ノニオン系界面活性剤)とを含有する水溶液から、アンモニアの存在下で上記複合酸化物の共沈殿物を生成せしめ、得られた共沈殿物を濾過、洗浄した後に乾燥し、更に焼成することによって前記複合酸化物からなる材料(B)を得ることができる。
また、本発明の排ガス浄化用触媒は、前記材料(A)と、前記材料(B)とを備えることを特徴とするものである。このような排ガス浄化用触媒中における前記材料(A)と、前記材料(B)との含有割合としては、質量比(材料(A):材料(B))で5:95〜95:5の範囲にあることが好ましい。なお、このような排ガス浄化用触媒の製造方法は特に制限されず、例えば、上述のようにして得られた材料(A)と材料(B)とを混合して得ることができる。また、このようにして得られる排ガス浄化用触媒は、その用途により、好適な材料(A)と材料(B)とを適宜選択することで、使用条件に応じてマイルドハイブリット触媒又はハイブリット触媒として用いることができる。
また、本発明にかかる排ガス浄化用触媒の形態は特に制限されず、ハニカム形状のモノリス触媒、ペレット形状のペレット触媒等の形態とすることができる。ここで用いられる基材も特に制限されず、得られる触媒の用途等に応じて適宜選択されるが、DPF基材、モノリス状基材、ペレット状基材、プレート状基材等が好適に採用される。また、このような基材の材質も特に制限されないが、コーディエライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスからなる基材や、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属からなる基材が好適に採用される。さらに、このような触媒を製造する方法も特に制限されず、例えば、モノリス触媒を製造する場合は、コーディエライトや金属箔から形成されたハニカム形状の基材に、材料(A)及び材料(B)を担持せしめる方法を採用することができる。
このような本発明の排ガス浄化用触媒によって、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能となる。従って、本発明の排ガス浄化用触媒は、自動車エンジンから排出される排ガス中のHC、CO、NOx等の有害成分を除去するための触媒として特に有用である。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
先ず、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(Zrとして2mmol/g含む)16gと、硝酸ランタン水溶液(Laとして2mmol/g含む)24gと、ジニトロジアンミン白金水溶液(Ptとして4質量%含む)2.94gと、ノニオン性界面活性剤(ライオン株式会社製の商品名「レオコン」)1gとを含有する水溶液200gを調製した後、この水溶液に25質量%濃度のアンモニア水17gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈物を得た。次いで、得られた共沈物をろ過、洗浄し、110℃で乾燥させた後、更に、大気中、1000℃の温度条件下において5時間焼成して白金含有ランタン・ジルコニウム複合酸化物(Pt含有La−Zr複合酸化物:材料(A))を得た。得られたPt含有La−Zr複合酸化物中におけるLaとZrとのモル比(La:Zr)は6:4であり、Ptの含有量は1質量%であった。
次に、硝酸セリウム水溶液(CeOとして28質量%含む)24.18gと、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(Zrとして18質量%含む)17.95gと、ノニオン性界面活性剤(ライオン株式会社製の商品名「レオコン」)1gとを含有する水溶液200gを調製した後、この水溶液に25質量%濃度のアンモニア水13.91gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈物を得た。次いで、得られた共沈物をろ過、洗浄し、110℃で乾燥させた後、更に、大気中、700℃の温度条件下において5時間焼成してセリウム・ジルコニウム複合酸化物(Ce−Zr複合酸化物:材料(B))を得た。得られたCe−Zr複合酸化物中におけるCeとZrとのモル比(Ce:Zr)は6:4であった。
次いで、上述のようにして得られたPt含有La−Zr複合酸化物(材料(A))と、Ce−Zr複合酸化物(材料(B))とを、質量比が1:1となるようにして混合し、本発明の排ガス浄化用触媒を得た。
(実施例2)
材料(A)を製造する際に硝酸ランタン水溶液の代わりに硝酸バリウム水溶液(Baとして2mmol/g含む)を24g用い、ジニトロジアンミン白金水溶液(Ptとして4質量%含む)の使用量を2.94gから2.82gに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の排ガス浄化用触媒を得た。なお、実施例2で得られた材料(A)はPt含有Ba−Zr複合酸化物であり、Pt含有Ba−Zr複合酸化物中のBaとZrとのモル比(Ba:Zr)は6:4であり、Ptの含有量は1質量%であった。
(比較例1)
実施例1で製造されたCe−Zr複合酸化物(材料(B))を用い、Ce−Zr複合酸化物にPtの担持量が0.5質量%となるようにしてジニトロジアンミン白金水溶液(Ptとして4質量%含む)を含浸担持せしめ、比較のための排ガス浄化用触媒を得た。
(比較例2)
実施例2で製造されたPt含有Ba−Zr複合酸化物(材料(A))をそのまま用い、これを比較のための排ガス浄化用触媒とした。
<実施例1〜2及び比較例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒の特性の評価>
〈耐久試験1〉
モデルガス流通下において5時間、1050℃の温度条件で熱処理を施した(耐久試験1)。なお、モデルガスの流通条件は、窒素中に3容量%のCOを含むリッチガスと、窒素中に20容量%のOを含むリーンガスとを5分ごとに交互に供給する条件とした。
〈触媒活性評価試験1〉
試験に供される触媒中のPtの質量を等しくするため、耐久試験後の実施例1〜2及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒についてはそれぞれ1g用い、耐久試験後の比較例2で得られた排ガス浄化用触媒については0.5g用いて、各触媒に対して表1に示すストイキモデルガスを7L/分の流量で流し、触媒の温度を10℃/分の昇温速度で100〜500℃まで昇温し、触媒の出ガス中のHC、CO、NOxの濃度を測定し、各成分の浄化率が50%に達する温度(50%浄化温度)を測定した。各触媒のHCの50%浄化温度を表2に示す。
表2に示す結果からも明らかなように、本発明の排ガス浄化用触媒は、耐久試験後においても高度な触媒活性を示すことが確認された。従って、本発明の排ガス浄化用触媒は、長期間に亘って高い触媒活性を維持することができ、通常の使用条件下において十分に高い触媒活性を示す触媒であることが確認された。
(実施例3)
先ず、硝酸セリウム水溶液(CeOとして28質量%含む)24.18gと、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(Zrとして18質量%含む)17.95gと、ノニオン性界面活性剤(ライオン株式会社製の商品名「レオコン」)1gとを含有する水溶液200gを調製した後、この水溶液に25質量%濃度のアンモニア水13.91gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈物を得た。次いで、得られた共沈物をろ過、洗浄し、110℃で乾燥させた後、更に、大気中、700℃の温度条件下において5時間焼成してセリウム・ジルコニウム酸化物複合体を得た。次いで、前記Ce−Zr酸化物複合体に、白金の担持量が1質量%となるようにジニトロジアンミン白金水溶液(Ptとして4質量%含む)を含浸し、110℃で乾燥させた後、大気中、500℃の温度条件で3時間焼成し、Pt担持Ce−Zr酸化物複合体(材料(A))を得た。なお、得られたPt担持Ce−Zr酸化物複合体中におけるCeとZrとのモル比(Ce:Zr)は6:4であり、Ptの担持量は1質量%であった。
次に、硝酸セリウム水溶液(CeOとして28質量%含む)24.18gと、オキシ硝酸ジルコニウム水溶液(Zrとして18質量%含む)17.95gと、ノニオン性界面活性剤(ライオン株式会社製の商品名「レオコン」)1gとを含有する水溶液200gを調製した後、この水溶液に25質量%濃度のアンモニア水13.91gを添加し、室温で10分間撹拌して共沈物を得た。次いで、得られた共沈物をろ過、洗浄し、110℃で乾燥させた後、更に、大気中、700℃の温度条件下において5時間焼成してセリウム・ジルコニウム複合酸化物(材料(B))を得た。
次いで、Pt担持Ce−Zr酸化物複合体(材料(A))と、セリウム・ジルコニウム複合酸化物(材料(B))とを質量比が1:1となるようにして混合し、本発明の排ガス浄化用触媒を得た。
(比較例3)
実施例1で製造されたセリウム・ジルコニウム複合酸化物(材料(B))を用い、セリウム・ジルコニウム複合酸化物に、白金の担持量が0.5質量%となるようにジニトロジアンミン白金水溶液(Ptとして4質量%含む)を含浸担持せしめ、比較のための排ガス浄化用触媒を得た。
<実施例3及び比較例3で得られた排ガス浄化用触媒の特性の評価>
〈耐久試験2〉
モデルガス流通下において5時間、950℃の温度条件で熱処理を施した(耐久試験2)。なお、モデルガスの流通条件は、窒素中に3容量%のCOを含むリッチガスと、窒素中に20容量%のOを含むリーンガスとを5分ごとに交互に供給する条件とした。
〈触媒活性評価試験2〉
耐久試験2後の実施例3及び比較例3で得られた排ガス浄化用触媒を用いる以外は、前述の触媒活性評価試験1と同様の方法を採用して、触媒の出ガス中のHC、CO、NOxの濃度を測定し、各成分の浄化率が50%に達する温度(50%浄化温度)を測定した。各触媒のHCの50%浄化温度を表3に示す。
表3に示す結果からも明らかなように、本発明の排ガス浄化用触媒は、耐久試験後においても高度な触媒活性を示すことが確認された。従って、本発明の排ガス浄化用触媒は、長期間に亘って高い触媒活性を維持することができ、通常の使用条件下において十分に高い触媒活性を示す触媒であることが確認された。
以上説明したように、本発明によれば、通常の使用条件下において高度な触媒活性を発揮でき、高温の排ガスに長時間晒されても触媒活性の低下を十分に抑制することが可能な排ガス浄化用触媒を提供することが可能となる。
したがって、本発明の排ガス浄化用触媒は、長時間に亘って高度な触媒活性を発揮することが可能であるため、自動車エンジンから排出される排ガス中のHC、CO、NOx等の有害成分を除去するための触媒として特に有用である。
800℃以上の高温条件下における材料(A)と材料(B)と貴金属との関係を示す模式図である。

Claims (10)

  1. 高温で貴金属を放出し得る材料(A)と、
    ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含み且つ高温で前記材料(A)から放出された貴金属を受け取る材料(B)と、
    を備えたものであることを特徴とする排ガス浄化用触媒。
  2. 前記材料(A)が、600℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものであることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
  3. 前記材料(A)が、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とを含有する貴金属複合酸化物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒。
  4. 前記材料(A)が、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素の酸化物とを含有する酸化物複合体、並びに、
    前記酸化物複合体に担持された貴金属からなるものであることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  5. 前記材料(B)中の酸素1s軌道の結合エネルギーの値が531eV以下の値を示すことを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  6. 前記材料(B)が、ジルコニア及び/又はアルミナと、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、プラセオジウム、イットリウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも一種の元素との複合酸化物であることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  7. 前記材料(A)が、800℃以上の温度において、材料(A)中の貴金属の全量に対して貴金属を1時間あたり0.1〜1.0質量%の割合で放出するものであることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
  8. 前記材料(A)が、ジルコニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属元素、希土類元素及び3A族元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素と、貴金属とを含有する貴金属複合酸化物であり、且つ、
    前記貴金属が、前記貴金属複合酸化物中に固溶されていることを特徴とする請求項7に記載の排ガス浄化用触媒。
  9. 前記材料(A)が、前記貴金属と、前記貴金属以外の金属との合金であることを特徴とする請求項7に記載の排ガス浄化用触媒。
  10. 前記材料(B)の少なくとも一部に貴金属が担持されていることを特徴とする請求項7〜9のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。
JP2006351442A 2006-06-13 2006-12-27 排ガス浄化用触媒 Expired - Fee Related JP4831753B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351442A JP4831753B2 (ja) 2006-06-13 2006-12-27 排ガス浄化用触媒
US12/227,294 US20090105070A1 (en) 2006-06-13 2007-06-12 Catalyst for Purification of Exhaust Gas
DE602007006795T DE602007006795D1 (de) 2006-06-13 2007-06-12 Katalysator zur reinigung von abgas
KR1020097000550A KR101147055B1 (ko) 2006-06-13 2007-06-12 배기 가스 정화용 촉매
PCT/JP2007/062195 WO2007145350A1 (en) 2006-06-13 2007-06-12 Catalyst for purification of exhaust gas
CN2007800221290A CN101466457B (zh) 2006-06-13 2007-06-12 废气净化催化剂
EP07767125A EP2029261B1 (en) 2006-06-13 2007-06-12 Catalyst for purification of exhaust gas

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006163610 2006-06-13
JP2006163610 2006-06-13
JP2006351442A JP4831753B2 (ja) 2006-06-13 2006-12-27 排ガス浄化用触媒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008018418A true JP2008018418A (ja) 2008-01-31
JP4831753B2 JP4831753B2 (ja) 2011-12-07

Family

ID=38520607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006351442A Expired - Fee Related JP4831753B2 (ja) 2006-06-13 2006-12-27 排ガス浄化用触媒

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090105070A1 (ja)
EP (1) EP2029261B1 (ja)
JP (1) JP4831753B2 (ja)
KR (1) KR101147055B1 (ja)
CN (1) CN101466457B (ja)
DE (1) DE602007006795D1 (ja)
WO (1) WO2007145350A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010016438A1 (ja) * 2008-08-04 2010-02-11 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2055367A3 (en) 2007-01-25 2009-05-27 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and manufacturing method thereof
US7977276B2 (en) * 2007-04-12 2011-07-12 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method of producing the same
US8101539B2 (en) * 2007-12-14 2012-01-24 Nissan Motor Co., Ltd. Purifying catalyst
CN102109507B (zh) * 2009-12-23 2014-08-13 比亚迪股份有限公司 一种汽车尾气净化催化剂性能测试系统
US8580701B2 (en) * 2010-11-19 2013-11-12 Corning Incorporated Method of controlling Ce:Zr ratio in oxide nanoparticles
KR20150067253A (ko) 2012-10-08 2015-06-17 가부시키가이샤 산도쿠 복합 산화물의 제조 방법 및 복합 산화물 촉매

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10358A (ja) * 1995-07-20 1998-01-06 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JPH10180110A (ja) * 1996-12-25 1998-07-07 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JPH10216514A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP2000117110A (ja) * 1998-10-13 2000-04-25 Degussa Huels Ag 窒素酸化物貯蔵触媒、その製造方法およびその使用
JP2000189799A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP2001129399A (ja) * 1999-11-09 2001-05-15 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2005193179A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 無機酸化物粉末、触媒担体及び触媒
JP2006035029A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2006137651A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合酸化物及び排ガス浄化用触媒

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08229395A (ja) * 1995-02-24 1996-09-10 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
DE19838282A1 (de) * 1998-08-24 2000-03-02 Degussa Stickoxid-Speichermaterial und daraus hergestellter Stickoxid-Speicherkatalysator
CN1091396C (zh) * 2000-06-21 2002-09-25 中国科学院兰州化学物理研究所 用于净化废气的催化剂
CN1674985A (zh) * 2002-07-09 2005-09-28 大发工业株式会社 排气净化用催化剂
JP3917479B2 (ja) 2002-07-09 2007-05-23 ダイハツ工業株式会社 排ガス浄化用触媒
CN1234453C (zh) * 2002-08-07 2006-01-04 昆明贵研催化剂有限责任公司 贵金属-稀土废气净化催化剂
JP3797313B2 (ja) * 2002-10-28 2006-07-19 トヨタ自動車株式会社 金属酸化物粒子の製造法及び排ガス浄化用触媒
US7566424B2 (en) * 2004-07-23 2009-07-28 Mazda Motor Corporation Exhaust gas purification catalyst

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10358A (ja) * 1995-07-20 1998-01-06 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JPH10180110A (ja) * 1996-12-25 1998-07-07 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JPH10216514A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP2000117110A (ja) * 1998-10-13 2000-04-25 Degussa Huels Ag 窒素酸化物貯蔵触媒、その製造方法およびその使用
JP2000189799A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP2001129399A (ja) * 1999-11-09 2001-05-15 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2005193179A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 無機酸化物粉末、触媒担体及び触媒
JP2006035029A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2006137651A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 複合酸化物及び排ガス浄化用触媒

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010016438A1 (ja) * 2008-08-04 2010-02-11 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置
JP2010038004A (ja) * 2008-08-04 2010-02-18 Honda Motor Co Ltd 排ガス浄化装置
US8601802B2 (en) 2008-08-04 2013-12-10 Honda Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4831753B2 (ja) 2011-12-07
WO2007145350A1 (en) 2007-12-21
US20090105070A1 (en) 2009-04-23
CN101466457A (zh) 2009-06-24
DE602007006795D1 (de) 2010-07-08
CN101466457B (zh) 2012-01-11
EP2029261B1 (en) 2010-05-26
KR20090031414A (ko) 2009-03-25
EP2029261A1 (en) 2009-03-04
KR101147055B1 (ko) 2012-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5350614B2 (ja) 排ガス浄化触媒及びこれを用いた排ガス浄化装置
JP4959129B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP6045490B2 (ja) 排ガス浄化用酸化触媒、その製造方法およびそれを用いた排ガス浄化方法
JP6567168B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその製造方法並びにそれを用いた排ガス浄化装置
JP5674092B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP4831753B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP2007301526A (ja) 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP2012055842A (ja) 排ガス浄化用触媒
JP5078125B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその再生方法
JP4794834B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP5896902B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP2011092859A (ja) 酸素吸放出材及びそれを含む排ガス浄化用触媒
JP2004114014A (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP6401740B2 (ja) 排ガス浄化触媒及びその製造方法
JP4775953B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその再生方法
JP2007301471A (ja) 排ガス浄化用触媒
JP4807620B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びそれを用いた排ガス浄化方法
JP6861066B2 (ja) 希薄混合気燃焼エンジンからの排出ガス浄化用吸蔵還元型触媒
JP4775954B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその再生方法
JP2008023482A (ja) 排ガス浄化用触媒、並びにその製造方法及びその再生方法
JP2009112961A (ja) 排ガス浄化用触媒及びそれを用いた排ガス浄化方法
JP3488999B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒組成物およびその製造方法、並びに排気ガス浄化用触媒
JP2007260568A (ja) 排ガス浄化用触媒及びその再生方法
JP6861067B2 (ja) 希薄混合気燃焼エンジンからの排出ガス浄化用吸蔵還元型触媒
JPH1085604A (ja) 排気ガス浄化用触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100730

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20101115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20101115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110916

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees