JP2009279544A - コアシェル構造体及び当該コアシェル構造体を含む排ガス浄化用触媒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の金属酸化物、具体的には単斜晶または正方晶のジルコニアを主成分とするコア部(中心部)2と、第1の金属酸化物とは組成も結晶構造も異なる第2の金属酸化物、具体的には立方晶のセリアを主成分とするシェル部3(外皮部)とからなるコアシェル構造体1を調製し、これにさらに活性金属種として白金を担持した排ガス浄化用触媒。
【選択図】図1
Description
(1)第1の金属酸化物を主成分とするコア部と、該第1の金属酸化物とは異なる第2の金属酸化物を主成分とするシェル部とからなり、該第1の金属酸化物が該第2の金属酸化物とは異なる結晶構造を有することを特徴とする、コアシェル構造体。
(2)前記第1の金属酸化物が単斜晶又は正方晶のジルコニアであり、前記第2の金属酸化物が立方晶のセリアであることを特徴とする、上記(1)に記載のコアシェル構造体。
(3)上記(1)又は(2)に記載のコアシェル構造体に貴金属が担持されたことを特徴とする、排ガス浄化用触媒。
本参考例では、種々の結晶構造を有するジルコニアを主成分とする粉末と、立方晶のセリア粉末とを積層した材料を調製し、当該材料を加熱した際に生じるジルコニアとセリアの固溶反応について調べた。
まず、0.3Mの塩化ジルコニル(ZrOCl2)水溶液1000mlに硝酸ランタン九水和物(La(NO3)3・9H2O)をZrに対してLaが1mol%となるような量において溶解した。次いで、この混合溶液に3倍に希釈した28%アンモニア水60.3mlを激しく撹拌しながら加えた。得られた沈殿物を吸引濾過して洗浄した後、120℃で一晩乾燥し、600℃で3時間焼成した。その後、さらに大気中900℃で3時間熱処理し、単斜晶のジルコニアを主成分とする固溶体粉末Aを得た。
硝酸ランタン九水和物をZrに対してLaが6及び30mol%となるような量において溶解したこと以外は上と同様にして、それぞれ正方晶及び立方晶のジルコニアを主成分とする固溶体粉末B及びCを得た。
上で得られたジルコニアを主成分とする各固溶体粉末A〜Cの層(約1.0mm)上に、立方晶のセリア(CeO2)粉末の層(約0.5mm)を積層し、ハンドプレスを用いて全体の厚さが約1.5mmとなるように圧縮成形して、立方晶CeO2/単斜晶ZrO2、立方晶CeO2/正方晶ZrO2、及び立方晶CeO2/立方晶ZrO2の各積層体を調製した。
本実施例では、ジルコニアを主成分とするコア部と、セリアを主成分とするシェル部とからなるコアシェル構造を有する複合酸化物を調製し、これにさらに活性金属種として白金を担持した触媒を調製し、その耐熱性について調べた。
参考例において調製した正方晶のジルコニアを主成分とする固溶体粉末Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして、正方晶ZrO2を主成分とするコア部と立方晶CeO2を主成分とするシェル部とからなるコアシェル構造体にPtを担持した触媒を得た。
本比較例では、コアシェル構造体ではなく、ジルコニアとセリアの固溶体からなる複合酸化物を調製し、これに白金を担持した触媒を調製した。
次に、実施例1及び2並びに比較例1において調製した各触媒について、下表1に示す耐久用モデルガスを使用し、リッチモデルガスとリーンモデルガスを1分ごとに切り替えながら10℃/分の昇温速度で昇温し、900℃で5時間保持する耐久試験を行った。
2 コア部
3 シェル部
Claims (3)
- 第1の金属酸化物を主成分とするコア部と、該第1の金属酸化物とは異なる第2の金属酸化物を主成分とするシェル部とからなり、該第1の金属酸化物が該第2の金属酸化物とは異なる結晶構造を有することを特徴とする、コアシェル構造体。
- 前記第1の金属酸化物が単斜晶又は正方晶のジルコニアであり、前記第2の金属酸化物が立方晶のセリアであることを特徴とする、請求項1に記載のコアシェル構造体。
- 請求項1又は2に記載のコアシェル構造体に貴金属が担持されたことを特徴とする、排ガス浄化用触媒。
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