JP2008168278A - 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】排ガス拡散性に優れ、貴金属のシンタリングを抑制し得る排ガス浄化用触媒及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】一体構造型担体と、この一体構造型担体に形成された触媒コート層を備える排ガス浄化用触媒である。触媒コート層が、触媒成分を含み、P≧0.17W−0.04…(1)(式中のPは上記触媒コート層質量(g)当たりの細孔径0.1〜1μmの空隙容積の総和(ml)、Wは上記触媒コート層質量(g)当たりの当該触媒コート層の体積(ml)を示す)で表される関係を満足する。
触媒成分と、平均粒子径が1.0μm以下の活性炭を含むスラリーを調製し、次いで、このスラリーを上記一体構造型担体にコートし、焼成する排ガス浄化用触媒の製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒及びその製造方法に係り、更に詳細には、特定の層構造を有する触媒コート層を備える排ガス浄化用触媒及びその製造方法に関する。
自動車の排ガスなどはガス流速が極めて大きく、排ガス浄化用触媒としては排ガスとの短時間の接触の間に排ガスを浄化しなければならないが、触媒コート層の内部にまで排ガスが拡散しにくいという不具合があった。
これに対し、従来は、触媒コート層の細孔径と細孔容積を制御することにより、排ガスの拡散性を向上することが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
一方、従来、排ガス浄化用触媒には、空燃比の変動下でも高い浄化性能を発揮することが要求されており、例えば、酸化雰囲気(リーン雰囲気)下では、酸素吸蔵放出機能(OSC機能)を有する助触媒を貴金属の近傍に存在させることにより、浄化性能を確保しようとしていた。
特開2002−253968号公報 特開2004−025013号公報
しかしながら、かかる従来の排ガス浄化用触媒のうち、触媒コート層の細孔径と細孔容積を制御するものにあっては、自動車運転の加速域など排ガス流量が極めて大きな領域では、拡散性の向上が未だ十分とはいえなかった。
また、OSC機能を有する助触媒を用いるものにおいて、通常の製造方法によって製造した排ガス浄化用触媒にあっては、熱履歴の繰り返しによって貴金属がシンタリングを起こして助触媒と貴金属との接点が消失し、これにより、助触媒の貴金属に対する酸素吸蔵放出機能が低減して排ガス浄化性能が低下することがあった。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排ガス拡散性に優れ、貴金属のシンタリングを抑制し得る排ガス浄化用触媒及びその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、触媒コート層を特定の構造に形成することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の排ガス浄化用触媒は、一体構造型担体と、この一体構造型担体に形成された触媒コート層を備える排ガス浄化用触媒であり、
上記触媒コート層が、触媒成分を含み、次式(1)
P=0.17≧W−0.04…(1)
(式中のPは上記触媒コート層質量(g)当たりの細孔径0.1〜1μmの空隙容積の総和(ml)、Wは上記触媒コート層質量(g)当たりの当該触媒コート層の体積(ml)を示す)で表される関係を満足する、ことを特徴とする。
また、本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、上述の如き排ガス浄化用触媒を製造する方法であって、
上記触媒成分と、平均粒子径が1.0μm以下の活性炭を含むスラリーを調製し、
次いで、このスラリーを上記一体構造型担体にコートし、焼成することを特徴とする。
本発明によれば、触媒コート層を特定の構造に形成することとしたため、排ガス拡散性に優れ、貴金属のシンタリングを抑制し得る排ガス浄化用触媒及びその製造方法を提供することができる。
以下、本発明の排ガス浄化用触媒につき詳細に説明する。なお、本明細書において、濃度、配合量及び充填量などについての「%」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。
上述の如く、本発明の排ガス浄化用触媒は、一体構造型担体と、この一体構造型担体に形成された触媒コート層を備える排ガス浄化用触媒である。また、触媒コート層が、触媒成分を含み、次式(1)
P≧0.17W−0.04…(1)
(式中のPは上記触媒コート層質量(g)当たりの細孔径0.1〜1μmの空隙容積の総和(ml)、Wは上記触媒コート層質量(g)当たりの当該触媒コート層の体積(ml)を示す)で表される関係を満足する。
ここで、一体構造型担体としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、コージェライト等のセラミックス製ハニカム型担体や、ステンレスなどのメタル製ハニカム担体を用いることができる。
また、触媒コート層は、一体構造型担体に被覆されて形成されるが、(1)式の関係を満足するものである。
(1)式において、P<0.17W−0.04の場合、排ガスの触媒コート層内への拡散が抑制され、排ガスが触媒の活性点に十分に到達できないため、排ガスの浄化効率が低下する。
図1は、触媒コート層の模式的な断面図であるが、ここに示すように、本発明における触媒コート層(図1(B))は、従来の触媒コート層(同(A))と比較して、触媒粉末粒子間の空隙が拡大・増加しており、排ガスの拡散性に優れる。よって、排ガスが触媒の活性点に十分に到達できるので、排ガスの浄化効率が向上するのである。
触媒コート層においては、触媒成分は粒状をなしており、これら粒状の触媒成分が接触ないしは結合して当該触媒コート層を多孔質化している。
本発明の排ガス浄化用触媒では、上述の粒状触媒成分が、1〜100nmに細孔径分布のピークを有することが好ましい。
この細孔径分布が1nm未満では、触媒コート層の空隙を伝わって拡散してきた排ガスが、更に触媒成分中に拡散することができず、排ガスの浄化効率が低下することがあり、また、100nmを超えると、触媒コート層の空隙を伝わって拡散してきた排ガスは、触媒成分中に拡散することができるが、細孔径が大きいため、排ガスと触媒成分との接触面積が低下し、排ガス浄化効率が低下するとともに、粒成長が生じて耐熱性が低下し、活性が低下してしまうことがある。
なお、触媒成分としては、特に限定されるものではないが、白金(Pt)、パラジウム(Pd)及びロジウム(Rh)等の貴金属と、CeOやCeにZr、La、NdPr、Y等を含有させたセリウム含有酸化物と、γ−Al、Ce添加Al、La添加Al、ZrとLa複合酸化物、Zr、La及びCe複合酸化物、Zr、La及びNd複合酸化物等のアルミニウム及びジルコニウムの少なくとも一方の酸化物を例示することができる。セリウム含有酸化物は、主に助触媒として機能するが、例えばγ−Alに添加した場合はAlの耐久性向上にも寄与する。
本発明の排ガス浄化触媒では、触媒コート層において、貴金属は粒状でその平均粒子径が2〜10nmであることが好ましく、セリウム含有酸化物は粒状でその平均粒子径が5〜30nmであることが好ましい。
また、貴金属がセリウム含有酸化物と接触ないしは結合し、且つこの貴金属と接触ないしは結合したセリウム含有酸化物を、上記アルミニウム及び/又はジルコニウムの酸化物が被覆していることが好ましい。
図2は、本発明の排ガス浄化用触媒の好適形態における触媒コート層などを模式的に示す断面図であり、同図(A)は触媒コート層の部分拡大断面図、同図(B)は同図(A)を更に拡大した図である。
図2(A)及び(B)に示すように、セリウム含有酸化物粒子2は貴金属粒子1と結合して、いわゆるアンカー効果を発揮し、貴金属粒子1の移動を抑制して安定化させる。なお、この図において、Al及び/又はZrの酸化物は図示してないが、セリウム含有酸化物粒子2と結合した貴金属粒子1を被覆し、物理的に拘束して安定化させる機能を発揮する。
図3に示すように、シンタリングには、アルミナ等の基材に担持された貴金属粒子(図示ではPt)が熱履歴によって移動し、相互に凝集して巨大化して失活する場合(同図(A))と、アルミナ等の基材自体が熱履歴による収縮や比表面積の低下によって移動し、その基材に担持されていた貴金属粒子同士が凝集して巨大化して失活する場合(同図(B))の2パターンがあるとされている。
上述の好適形態では、セリウム含有酸化物粒子2のアンカー効果によって、図3(A)に示す貴金属粒子自体の移動によるシンタリングが有効に抑制される。
一方、基材(この好適形態ではセリウム含有酸化物粒子に相当する)が移動することによるシンタリング(図3(B))は、上述のように、Al及び/又はZrの酸化物が、セリウム含有酸化物粒子2と結合した貴金属粒子1を被覆することにより、有効に抑制される。
以上のように、この好適形態においては、貴金属と助触媒として機能するセリウム含有酸化物がコアシェル構造を採り、この助触媒がアンカー効果を発揮して貴金属のシンタリングを有効に抑制する。
また、貴金属の近傍に助触媒が存在することにより発現するアンカー効果は、酸化雰囲気(リーン雰囲気)でのみ発現する。しかし、上記好適形態では、貴金属と助触媒との複合粒子を、基材であるAl及び/又はZrの酸化物が包摂するので、アンカー効果が発現しない還元雰囲気(リッチ雰囲気)においても、上記の物理的拘束力によって貴金属のシンタリングを抑制することが可能となっている。
上述のように、触媒コート層において、粒状をなす貴金属の平均粒子径が2〜10nmであることが好ましいのは、この範囲の平均粒子径を有する貴金属であれば、上記貴金属粒子の移動によるシンタリングを抑制できる。
なお、貴金属の平均粒子径が2nm未満では、シンタリングが進行してしまい、10nmを超えると、排ガスとの反応性が低下することがある。
一方、粒状をなすセリウム含有酸化物の平均粒子径が5〜30nmであれば、上述のアンカー効果が十分に発揮され、5〜15nmであればより強く発揮される。
この平均粒子径が30nmを超えると、セリウム含有酸化物上に存在する貴金属量が大きくなりすぎて貴金属間距離が低減し、シンタリングが促進されることがある。
次に、本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法について説明する。
この製造方法は、以上に説明した本発明の排ガス浄化用触媒を製造する方法である。
上記触媒成分と、平均粒子径が1.0μm以下の活性炭を含むスラリーを調製し、このスラリーを一体構造型担体にコートし、焼成する。
ここで、平均粒子径が1.0μm以下の活性炭を用いる理由は、触媒コート層中に細孔径0.1〜1.0μmの空隙を形成するためである。平均粒子径が5.0μmを超えると、コート層中に大きな空隙が形成され、コート層の剥離が生じるなどコート層の物理的強度が低下して耐久性が低下してしまう。
なお、焼成温度は特に限定されるものではないが、300〜500℃である。
また、活性炭以外にも触媒コート層中に細孔径0.1〜1.0μmの空隙を形成することが可能な増孔材を使用することもできる。例えば、スラリー中に界面活性剤を用いて気泡を形成し、且つ焼成時までその気泡を維持することも可能である。活性剤は特に限定されず、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤のいずれも用いることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
水:エタノール=1:1(重量比)の混合分散溶液中に、ポリビニルピロリドンとジニトロジアミン白金を投入し攪拌した。次いで、ヒドラジンを加えて還元し、平均粒子径2.1nmのPt微粒子分散液を得た。
アルミニウムイソプロポキシド(以下、「AIP」と略す)を2−メチル−2,4−ペンタンジオールに溶解し、120℃に加熱して攪拌した後、アセチルアセトナトリウム(以下、「AAC」と略す)を投入し、加熱攪拌した。
得られた溶液に上記Pt微粒子分散液を加え、加水分解を行った後、得られたゲルを150℃で減圧乾燥し、次いで、300℃で1時間、更に400℃で1時間焼成し、Pt(0.3%)/CeO(20%)/Al粉末(粉末a)を得た。
また、水:エタノール=1:1(重量比)の混合分散溶液中に、ポリビニルピロリドンと硝酸ロジウム水溶液を投入し攪拌した。次いで、ヒドラジンを加えて還元し、平均粒子径3.5nmのRh微粒子分散液を得た。AIPを2−メチル−2,4−ペンタンジオールに溶解し、120℃に加熱して攪拌した後、ジルコニウムイソプロポキシドを投入し、加熱攪拌した。得られた溶液に上記Rh微粒子分散液を加え、加水分解を行った後、得られたゲルを150℃で減圧乾燥し、次いで、300℃で1時間、更に400℃で1時間焼成し、Rh(0.3%)/ZrO(20%)/Al粉末(粉末b)を得た。
上記Pt(0.3%)/CeO(20%)/Al粉末(粉末a)150gとRh(0.3%)/ZrO(20%)/Al粉末(粉末b)30gに、硝酸酸性アルミナゾル180g(ベーマイトアルミナ10%に硝酸を20g以下添加調整することによって得られたゾルでAl換算で18g)、平均粒子径が1.0μmの活性炭36g及び純水495gを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して、スラリー液を得た。このスラリー液をモノリス担体(セル数:400セル/4ミル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃で1時間焼成し、コート層重量198g/Lを塗布し、本発明に用いる排気浄化用触媒を得た。
(実施例2)
実施例1で得られた粉末aに、硝酸マンガン水溶液を含浸させた後、120℃で一晩乾燥し、次いで、400℃で1時間焼成して、Pt(0.3%)/Mn(5%)CeO(20%)/Al粉末(粉末a1)を得た。
実施例1の粉末aの変わりに粉末a1を用いた以外は同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例3)
硝酸マンガンの代わりに硝酸コバルトを用いた以外は、実施例2と同様の操作を繰り返し、Pt(0.3%)/Co(5%)CeO(20%)/Al粉末(粉末a2)を得た。実施例1の粉末aの変わりに粉末a2を用いた以外は同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例4)
硝酸マンガンの代わりに硝酸ニッケルを用いた以外は、実施例2と同様の操作を繰り返し、Pt(0.3%)/Ni(5%)CeO(20%)/AlO3粉末(粉末a3)を得た。実施例1の粉末aの変わりに粉末a3を用いた以外は同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例5)
硝酸マンガンの代わりに硝酸鉄を用いた以外は、実施例2と同様の操作を繰り返し、Pt(0.3%)/Fe(5%)CeO(20%)/Al粉末(粉末a4)を得た。実施例1の粉末aの変わりに粉末a4を用いた以外は同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例6)
水:エタノール=1:1(重量比)の混合分散溶液中に、ポリアクリル酸とジニトロジアミン白金を投入し攪拌した。次いで、ヒドラジンを加えて還元し、平均粒子径2.1nmのPt微粒子分散液を得た。更に、酢酸セリウムを投入し、ポリアクリル酸にセリウムを保持させた。
AIPを2−メチル−2,4−ペンタンジオールに溶解し、120℃に加熱して攪拌した後、AACを投入し、加熱攪拌した。
得られた溶液に上記Pt微粒子分散液を加え、加水分解を行った後、得られたゲルを150℃で減圧乾燥し、次いで、300℃で1時間、更に400℃で1時間焼成し、Pt(0.3%)/CeO(21%)/Al粉末(粉末a5)を得た。実施例1の粉末aの変わりに粉末a5を用いた以外は同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例7)
水に分散させたアルミナに硝酸セリウムを、アルミナに対してCeO2として20%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中600℃で2時間焼成した。
得られた焼成粉末を水に分散させ、更にジニトロジアミン白金水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Pt(0.3%)/CeO(20%)−Al粉末(粉末c)を得た。
また、水に分散させたアルミナに酢酸ジルコニウムゾルを、アルミナに対してZrOとして10%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中900℃で2時間焼成した。得られた焼成粉末を水に分散させ、更に硝酸ロジウム水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Rh(0.3%)/ZrO(10%)−Al粉末(粉末d)を得た。
実施例1の粉末aのかわりに粉末cを、粉末bのかわりに粉末dを用いて、実施例1と同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例8)
水に分散させたアルミナに硝酸セリウムを、アルミナに対してCeOとして8%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中600℃で2時間焼成した。
得られた焼成粉末を水に分散させ、更に硝酸Pd水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Pd(0.66%)/CeO(8%)−Al粉末(粉末e)を得た。
また、水に分散させたアルミナに酢酸ジルコニウムゾルを、アルミナに対してZrOとして10%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中900℃で2時間焼成した。得られた焼成粉末を水に分散させ、更に硝酸ロジウム水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Rh(0.3%)/ZrO(10%)−Al粉末(粉末d)を得た。
実施例1の粉末aのかわりに粉末eを、粉末bのかわりに粉末dを用いて、実施例1と同様にして排気浄化用触媒を得た。
(実施例9)
実施例1において、活性炭を18g使用した以外は、実施例1と同様にして排気ガス浄化触媒を得た。
(実施例10)
実施例1において、平均粒子径が4.0μmの活性炭を使用した以外は、実施例1と同様にして排気ガス浄化触媒を得た。
(比較例1)
水:エタノール=1:1(重量比)の混合分散溶液中に、ポリビニルピロリドンとジニトロジアミン白金を投入し攪拌した。次いで、ヒドラジンを加えて還元し、平均粒子径2.1nmのPt微粒子分散液を得た。
アルミニウムイソプロポキシド(以下、「AIP」と略す)を2−メチル−2,4−ペンタンジオールに溶解し、120℃に加熱して攪拌した後、アセチルアセトナトリウム(以下、「AAC」と略す)を投入し、加熱攪拌した。
得られた溶液に上記Pt微粒子分散液を加え、加水分解を行った後、得られたゲルを150℃で減圧乾燥し、次いで、300℃で1時間、更に400℃で1時間焼成し、Pt(0.3%)/CeO(20%)/Al粉末(粉末a)を得た。
また、水:エタノール=1:1(重量比)の混合分散溶液中に、ポリビニルピロリドンと硝酸ロジウム水溶液を投入し攪拌した。次いで、ヒドラジンを加えて還元し、平均粒子径3.5nmのRh微粒子分散液を得た。AIPを2−メチル−2,4−ペンタンジオールに溶解し、120℃に加熱して攪拌した後、ジルコニウムイソプロポキシドをを投入し、加熱攪拌した。得られた溶液に上記Rh微粒子分散液を加え、加水分解を行った後、得られたゲルを150℃で減圧乾燥し、次いで、300℃で1時間、更に400℃で1時間焼成し、Rh(0.3%)/ZrO(20%)/Al粉末(粉末b)を得た。
上記Pt(0.3%)/CeO(20%)/Al粉末(粉末a)150gとRh(0.3%)/ZrO(20%)/Al粉末(粉末b)30gに硝酸酸性アルミナゾル180g(ベーマイトアルミナ10%に硝酸を20g以下添加調整することによって得られたゾルでAl換算で18g)および純水495gを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して、スラリー液を得た。このスラリー液をモノリス担体(セル数:400セル/4ミル)に付着させ、空気流にてセル内の余剰のスラリーを取り除いて乾燥し、400℃で1時間焼成し、コート層重量198g/Lを塗布し、排気浄化用触媒を得た。
(比較例2)
水に分散させたアルミナに硝酸セリウムを、アルミナに対してCeOとして8%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中600℃で2時間焼成した。
得られた焼成粉末を水に分散させ、更に硝酸Pd水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Pd(0.66%)/CeO(8%)−Al粉末(粉末e)を得た。
また、水に分散させたアルミナに酢酸ジルコニウムゾルを、アルミナに対してZrOとして10%となるように投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中900℃で2時間焼成した。得られた焼成粉末を水に分散させ、更に硝酸ロジウム水溶液を投入した。2時間攪拌し、120℃で一昼夜乾燥し、次いで、空気中400℃で1時間焼成し、Rh(0.3%)/ZrO(10%)−Al粉末(粉末d)を得た。
実施例1の粉末aのかわりに粉末eを、粉末bの代わりに粉末dを用いて、比較例1と同様にして排気浄化用触媒を得た。
以上のようにして得られた各例の触媒の仕様や(1)式に従って算出したP値を、次の表1に示す。
Figure 2008168278
(耐久条件)
エンジン排気量 3000CC
燃料 無鉛ガソリン
触媒入口ガス温度 700℃
耐久時間 100時間
入口ガス組成 CO:0.5±0.1%
:0.5±0.1%
HC:約1100ppm
NO:1300ppm
CO:15%
A/F変動:5500回(周期65秒/回)
周期:A/F=14.6 55秒
燃料カット 5秒
リッチスパイク 5秒(CO=2%)
[触媒コート層の体積]
触媒コート層の体積は、ハニカム触媒の断面を光学顕微鏡で撮影し、触媒コート層の面積を求め、それに、ハニカム触媒の長さを乗じることによって求めた。
[触媒成分粒径測定]
・TEM−EDX測定
触媒粉末はハニカム触媒から、触媒コート層のみを掻き落として採取した。
触媒粉末をエポキシ樹脂に埋め込み、ウルトラミクロトームにより超薄切片を作成した。この切片を用いて透過型電子顕微鏡(TEM)により各種結晶粒の分散状態を調べた。即ち、得られた映像の中で、コントラスト(影)の部分に焦点を当て、金属種を限定し、その金属の粒子径を特定した。使用した装置などは、下記の通りである。
・装置名:日立製作所 HF−2000
・加速電圧:200kV
・切削条件:常温
[シンタリング抑制能]
実施例1及び比較例1の触媒を用い、400℃(初期)及び900℃(耐久後)において、Ptの平均粒子径を測定した。得られた結果を表2に示す。
また、実施例1及び実施例6の触媒も同様の評価に供し、得られた結果を表3に示す。
Figure 2008168278
本発明の範囲に属する各実施例では、貴金属粒子を始めに形成し、その周囲にアルミナを形成することで、貴金属粒子の移動を抑制している。更に、周囲に耐熱性の高いセリアアルミナを形成できるため、上述の基材(土台)の移動によるシンタリング抑制でき、貴金属粒子の劣化をいっそう抑制することができる。
また、比較例1とは異なり、担持基材の主成分であるアルミナに助触媒として機能するセリア・ジルコニアを高分散させることができるため、これによっても、貴金属粒子の移動を抑制できる。
Figure 2008168278
本発明の範囲に属する実施例6では、コロイド粒子内に助触媒成分(Ce)を含有させているが、このCeは焼成時にPtの周囲で酸化物を形成し、局所的にPtとの固溶・固定化効果を発揮している。
なお、コロイド粒子内にCeを含有させる際には、適当な保護ポリマーにカルボキシル基などのイオン交換性を示す高分子、例えばポリアクリル酸を用いることができる。
[触媒活性評価]
以下の表4に示すモデルガスにより、室温から450℃のNOx浄化率(ηNOx)を、下記の式に従って算出した。得られた結果を表5に示す。
ηNOx(%)=(入口NOx濃度−出口NOx濃度)/(入口NOx濃度)×100
Figure 2008168278
Figure 2008168278
表5より、各実施例の触媒は貴金属劣化抑制効果を発現するので、触媒活性も向上していることが分かる。また、貴金属種がPt以外のPdやRhでも効果があることも分かる。
また、卑金属が共存した場合には、更に触媒活性が向上することも分かった。
(実施例11)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末9.21gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−1)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末9.21gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−1)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−1をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−1をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例11の試料とした。得られた実施例1の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例12)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末19.44gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−2)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末19.44gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−2)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−2をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−2をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例12の試料とした。得られた実施例12の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例13)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末33.33gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−3)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末33.33gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−3)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−3をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−3をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例13の試料とした。得られた実施例13の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例14)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末46.51gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−4)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末46.51gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−4)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−4をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−4をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例14の試料とした。得られた実施例14の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例15)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφx100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末61.48gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−5)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末61.48gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−5)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−5をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−5をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例15の試料とした。得られた実施例15の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例16)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−1を調製した。
この粉末a−1を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末75gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−1を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−6)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末75gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−6)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−6をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−6をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例16の試料とした。得られた実施例16の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例17)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPdを含浸して、Pdを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2とする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100 nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2をアルミナで被覆した粉末a−2を調製した。
この粉末a−2を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末33.3gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−2を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−7)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末33.3gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−7)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−7をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−7をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例17の試料とした。得られた実施例17の試料は、Pd:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例18)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPdを含浸して、Pdを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2とする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A2をアルミナで被覆した粉末a−2を調製した。
この粉末a−2を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末46.51gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−2を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−8)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末46.51gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−8)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−8をコーティングし、乾燥焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−8をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例18の試料とした。得られた実施例18の試料は、Pd:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例3)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。このセリウムジルコニウム複合酸化物粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これにセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−3を調製した。このアルミナの粒子径は7〜8nmであった。
この粉末a−3を168gとベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−3を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−9)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Al2O3として90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−9)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−9を140g/Lコーティングして乾燥した後、スラリb−9を60g/Lコーティングして乾燥し、その後、400℃で焼成して比較例3の試料とした。得られた比較例3の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例4)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。このセリウムジルコニウム複合酸化物粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これにセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−3を調製した。このアルミナの粒子径は7〜8nmであった。
この粉末a−3を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末94.23gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−3を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−10)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末94.23gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−10)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−10をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−10をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを比較例4の試料とした。得られた比較例4の試料は、Pd:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
以上のようにして得られた各例の触媒の仕様や(1)式に従って算出したP値を、次の表6に示す。
Figure 2008168278
(実施例19)
第1の化合物としてセリウム70%、ジルコニウム30%のセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これを粒子A3とする)。
立方体状(20×20×20nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子A3:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子A3をアルミナで被覆した粉末a−11を調製した。
この粉末a−11を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−11を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−19)。
次に、ジルコニウム90%、ランタン10%のジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子B2を調製した。立方体状(20×20×20 nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B2:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子B2アルミナで被覆した粉末b−8を調製した。
この粉末b−8を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−17)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−19をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−17をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例19の試料とした。得られた実施例19の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例20)
第1の化合物としてセリウム78%、ジルコニウム22%のセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これを粒子A4とする)。
立方体状(20×20×20nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子A4:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子A4をアルミナで被覆した粉末a−12を調製した。
この粉末a−12を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−12を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−20)。
次に、ジルコニウム95%、ランタン5%のジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子B3を調製した。立方体状(20×20×20 nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B3:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子B3アルミナで被覆した粉末b−9を調製した。
この粉末b−9を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−18)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−20をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−18をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例20の試料とした。得られた実施例20の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例21)
第1の化合物としてセリウム85%、ジルコニウム15%のセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これを粒子A5とする)。
立方体状(20×20×20nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子A5:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子A5をアルミナで被覆した粉末a−13を調製した。
この粉末a−13を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−13を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−21)。
次に、ジルコニウム99%、ランタン1%のジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子B4を調製した。立方体状(20×20×20 nm)ベーマイト105.88g(水分15%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B4:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子B4アルミナで被覆した粉末b−10を調製した。
この粉末b−10を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−19)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−21をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−19をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例21の試料とした。得られた実施例21の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例5)
第1の化合物としてセリウム60%、ジルコニウム40%のセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これを粒子A6とする)。
Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに前記粒子A6を90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子A6をアルミナで被覆した粉末a−14を調製した。
この粉末a−14を168gとベーマイトアルミナ7gとをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−14を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−22)。
次に、ジルコニウム80%、ランタン20%のジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子B5を調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに前記粒子B5を90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子B5をアルミナで被覆した粉末b−11を調製した。
この粉末b−11を168gと、ベーマイトアルミナ7gとをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−20)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−22をコーティングし、乾燥、焼成して140g/L触媒層とした。この後、スラリb−20をコーティングして乾燥、焼成して60g/L触媒層とした。これを比較例5の試料とした。得られた比較例5の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例6)
第1の化合物としてセリウム90%、ジルコニウム10%のセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これを粒子A7とする)。
Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに前記粒子A7を90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子A7をアルミナで被覆した粉末a−15を調製した。
この粉末a−15を168gとベーマイトアルミナ7gとをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−15を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−23)。
次に、ジルコニウム100%の粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子B6を調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに前記粒子B6を90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子B6をアルミナで被覆した粉末b−12を調製した。
この粉末b−12を168gと、ベーマイトアルミナ7gとをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−21)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−23をコーティングし、乾燥、焼成して140g/L触媒層とした。この後、スラリb−21をコーティングして乾燥、焼成して60g/L触媒層とした。これを比較例6の試料とした。得られた比較例6の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
以上のようにして得られた各例の触媒の仕様や(1)式に従って算出したP値を、次の表7に示す。
Figure 2008168278
(実施例22)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)101.46g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸セリウムを酸化セリウムをとして4.5gとなるように加え、また、硝酸ジルコニルを酸化ジルコニウムとして9gとなるよう水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−16を調製した。
この粉末a−16を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−16を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−24)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−24をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例22の試料とした。得られた実施例22の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例23)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)101.46g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸セリウムを酸化セリウムをとして9gとなるように加え、また、硝酸ジルコニルを酸化ジルコニウムとして4.5gとなるよう水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−17を調製した。
この粉末a−17を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−17を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−25)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−25をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例23の試料とした。得られた実施例23の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例24)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)111.14g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸セリウムを酸化セリウムをとして13.5gとなるように加え、また、硝酸ジルコニルを酸化ジルコニウムとして2.7gとなるよう水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−18を調製した。
この粉末a−18を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−18を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−26)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−26をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例24の試料とした。得られた実施例24の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
なお、実施例25〜27は、第2の化合物が、Laを含むアルミナであり、この、Laの含有量が種々に異なる例である。
(比較例7)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして87.3g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これにセリウムアセチルアセトナートを酸化セリウムをとして1.8gとなるように加え、また、ジルコニウムアセチルアセトナートを酸化ジルコニウムとして0.9gとなるよう加え、これに前記粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−19を調製した。
この粉末a−19を168gとベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−19を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−27)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−9)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−27を140g/Lコーティングして乾燥した後、スラリb−9を60g/Lコーティングして乾燥し、その後、400℃で焼成して比較例7の試料とした。得られた比較例7の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例8)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして58.5g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これにセリウムアセチルアセトナートを酸化セリウムをとして18gとなるように加え、また、ジルコニウムアセチルアセトナートを酸化ジルコニウムとして13.5gとなるよう加え、これに前記粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−20を調製した。
この粉末a−20を168gとベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−20を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−28)
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−9)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−28を140g/Lコーティングして乾燥した後、スラリb−9を60g/Lコーティングして乾燥し、その後、400℃で焼成して比較例8の試料とした。得られた比較例8の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
以上のようにして得られた各例の触媒の仕様や(1)式に従って算出したP値を、次の表8に示す。
Figure 2008168278
(実施例25)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)115.78g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸ランタンを酸化ランタンをとして2.7gとなるように加え、水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−21を調製した。
この粉末a−21を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−21を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−29)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−29をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例25の試料とした。得られた実施例25の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例26)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)113.40g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸ランタンを酸化ランタンをとして4.5gとなるように加え、水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−22を調製した。
この粉末a−22を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−22を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−30)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−30をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例26の試料とした。得られた実施例26の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(実施例27)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
針状ベーマイト(10nmφ×100nm)107.43g(水分24.6%含有)を、水を入れたビーカーに入れ、これに硝酸ランタンを酸化ランタンをとして9gとなるように加え、水に分散させたところに、前に調製したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子A:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成してセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−23を調製した。
この粉末a−23を168gとベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−23を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−31)。
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。針状ベーマイト118.42g(水分24%含有)をビーカーに入れ、水に分散させ酸で解膠したところに、前に調製した粒子B:90gを加え高速攪拌により分散させた。この後このスラリーを乾燥、焼成して粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−1を調製した。
この粉末b−1を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、活性炭粉末52.27gをボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−11)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−31をコーティングし、乾燥、焼成して140g/Lコーティングした触媒層とした。この後、スラリb−11をコーティングして乾燥、焼成して60g/Lコーティングした触媒層とした。これを実施例27の試料とした。得られた実施例27の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例9)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして89.1g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに酢酸ランタンを酸化ランタンとして0.9gとなるよう加え、これに前記粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−24を調製した。
この粉末a−24を168gとベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−24を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−32)
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−9)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−32を140g/Lコーティングして乾燥した後、スラリb−9を60g/Lコーティングして乾燥し、その後、400℃で焼成して比較例9の試料とした。得られた比較例9の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
(比較例10)
第1の化合物として平均粒径30nmのセリウムジルコニウム複合酸化物粒子を使用した。この粒子にジニトロジアミンPtを含浸して、Ptを0.85%担持したセリウムジルコニウム複合酸化物粒子とした(これをセリウムジルコニウム複合酸化物粒子Aとする)。
Alとして76.5g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、これに酢酸ランタンを酸化ランタンとして13.5gとなるよう加え、これに前記粒子Aを90g加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Aをアルミナで被覆した粉末a−25を調製した。
この粉末a−25を168gとベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた。その後、ボールミルに、水307.5gと10%硝酸水溶液17.5gとを加えて、粉末a−25を粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリa−33)
次に、平均粒子径20nmのジルコニウムランタン複合酸化物粒子に硝酸ロジウムを含浸し、ロジウムを0.814%担持した粒子Bを調製した。Alとして90g相当のアルミニウムイソプロポキシドを2−メチル2,4ペンタンジオールに溶解し、粒子B:90gを加え、水を加えて、加水分解した。水、2−メチル2,4ペンタンジオール等の有機物を蒸発乾燥させた後、焼成して、粒子Bをアルミナで被覆した粉末b−2を調製した。
この粉末b−2を168gと、ベーマイトアルミナ7gと、をボールミルに加えた後、さらに、水307.5gと、10%硝酸水溶液17.5gとを加えて粉砕し、平均粒径3μmのスラリとした(スラリb−9)。
直径36φ、400セル6ミルのハニカム担体(容量0.04L)にスラリa−33を140g/Lコーティングして乾燥した後、スラリb−9を60g/Lコーティングして乾燥し、その後、400℃で焼成して比較例10の試料とした。得られた比較例10の試料は、Pt:0.5712g/L、Rh:0.2344g/Lを各々担持した触媒である。
以上のようにして得られた各例の触媒の仕様や(1)式に従って算出したP値を、次の表9 に示す。
Figure 2008168278
(排気ガス浄化性能評価)
上記実施例11〜27及び比較例3〜10の排気ガス浄化触媒を下記条件で急速劣化させて、下記の評価条件でHC転化率、CO転化率及びNOx転化率を測定した。得られた結果を表10に示す。
エンジン排気量 2400CC
燃料 無鉛ガソリン
触媒入口温度 400℃
A/F14.6で転化率を計測(振幅は1Hz当たり±1.0)
Figure 2008168278
[触媒活性に及ぼす排気ガス流速の影響]
図4に、上記排気ガス浄化性能評価における排気ガス流速の影響を示す。
排気ガス流速が速くなると、比較例3では触媒性能が大きく低下するのに対し、本発明の範囲に属する実施例14は、低下代が非常に小さく、ガス流量が大きな領域まで高活性を維持することができる。
触媒コート層の模式的な断面図である。 本発明の排ガス浄化用触媒の好適形態における触媒コート層などを模式的に示す断面図である。 シンタリングのメカニズムを示す説明図である。 ガス流速と触媒活性との関係を示すグラフである。
符号の説明
1 貴金属粒子
2 Ce含有酸化物粒子

Claims (4)

  1. 一体構造型担体と、この一体構造型担体に形成された触媒コート層を備える排ガス浄化用触媒において、
    上記触媒コート層が、触媒成分を含み、次式(1)
    P≧0.17W−0.04…(1)
    (式中のPは上記触媒コート層質量(g)当たりの細孔径0.1〜1μmの空隙容積の総和(ml)、Wは上記触媒コート層質量(g)当たりの当該触媒コート層の体積(ml)を示す)で表される関係を満足する、ことを特徴とする排ガス浄化用触媒。
  2. 上記触媒成分が粒状をなし、これら粒状の触媒成分が接触ないしは結合して、上記触媒コート層を多孔質化しており、上記粒状の触媒成分が、1〜100nmに細孔径分布のピークを有す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. 上記触媒成分が、貴金属と、セリウム含有酸化物と、アルミニウム及び/又はジルコニウムの酸化物を含有し、
    上記貴金属は粒状でその平均粒子径が2〜10nmで、上記セリウム含有酸化物は粒状でその平均粒子径が5〜30nmであり、
    上記貴金属が上記セリウム含有酸化物と接触ないしは結合し、且つこの貴金属と接触ないしは結合したセリウム含有酸化物を、上記アルミニウム及び/又はジルコニウムの酸化物が被覆している、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. 請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の排ガス浄化用触媒を製造するに当たり、
    上記触媒成分と、平均粒子径が1.0μm以下の活性炭を含むスラリーを調製し、
    次いで、このスラリーを上記一体構造型担体にコートし、焼成することを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
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