JP2009279579A

JP2009279579A - 酸化触媒

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Publication number: JP2009279579A
Application number: JP2009034083A
Authority: JP
Inventors: Yuji Isotani; 祐二磯谷; Kiyoshi Tanaami; 潔田名網
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: JP5330018B2

Abstract

【課題】内燃機関の排ガス中のパティキュレートや高沸点の炭化水素に対して、より低温で優れた触媒活性を得ることができる酸化触媒を提供する。
【解決手段】酸化触媒は、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０である複合金属酸化物のいずれか１種の複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなる。前記酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の排ガスに含まれるパティキュレートや炭化水素を酸化して浄化する酸化触媒に関するものである。

従来、内燃機関の排ガスに含まれるパティキュレートや炭化水素を酸化して浄化するために、ペロブスカイト型複合金属酸化物からなる酸化触媒が知られている。

前記酸化触媒として用いられるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、一般式ＡＢ_１−ｘＣ_ｘＯ_３で表され、ＡはＬａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｂａ、Ｃａからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、ＢはＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、ＣはＰｔまたはＰｄである複合金属酸化物が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、前記酸化触媒として用いられるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、一般式Ｃｅ_ｘＭ_１−ｘＺｒＯ_３で表され、ＭはＬａ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｓｃ、Ｙからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、０．００１≦ｘ≦０．２である複合金属酸化物が知られている（例えば特許文献２参照）。

しかしながら、前記従来のペロブスカイト型複合金属酸化物では、パティキュレートや高沸点の炭化水素に対して酸化温度が高い上に、十分な触媒活性が得られないという不都合がある。

特開平７−１１６５１９号公報特開２００３−３３４４４３号公報

本発明は、かかる不都合を解消して、内燃機関の排ガス中のパティキュレートや高沸点の炭化水素に対して、より低温で優れた触媒活性を得ることができる酸化触媒を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０である複合金属酸化物のいずれか１種の複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする。

ここで、前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物は、前記化学式ＹＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物において、第１の金属であるＹの一部を第３の金属であるＡｇで置換したものである。この置換により、Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３はＹＭｎＯ_３よりも高い触媒活性を有することができる。

前記複合金属酸化物の一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。

また、前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表される前記複合金属酸化物は、前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物において、第２の金属であるＭｎの一部を第４の金属であるＡで置換したものである。なお、前記Ａは、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｒｕのいずれか１種の金属である。

前記複合金属酸化物の一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができないことがある。また、ｙが０．００５未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｙが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。

本発明によれば、前記酸化触媒は、前記酸化ジルコニウムを含有するので、前記複合金属酸化物のみからなる酸化触媒と比較して、内燃機関の排ガス中に含まれるパティキュレートや高沸点の炭化水素等の含有物を低温で酸化し燃焼除去することができる。

また、本発明において、前記酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことが好ましい。前記酸化ジルコニウムの含有量が５質量％未満の場合には、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化する温度を十分に下げることができないことがあり、該酸化ジルコニウムの含有量が２０質量％を超えても、それ以上の効果を得ることができないことがある。

本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。本実施形態の第１の態様の酸化触媒は、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。

次に、本実施形態の第２の態様の酸化触媒は、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物は、前記化学式ＹＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物において、第１の金属であるＹの一部を第３の金属であるＡｇで置換したものである。前記置換で＋３価のＹの一部が＋１価のＡｇに置換することにより、結晶格子における電気的中性を保つために、第２の金属であるＭｎの一部が＋３価から酸化活性の高い＋４価に変化する。さらに、結晶格子内に酸素欠陥が生じ、結晶格子表面の酸素と大気中の酸素との置換反応が活発化し、結晶格子表面の酸素が解離しやすくなる。以上のことから、Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３は、ＹＭｎＯ_３よりも触媒活性を高くすることができる。

このとき、前記複合金属酸化物の一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。

次に、本実施形態の第３の態様の酸化触媒は、一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表される前記複合金属酸化物は、前記一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表される前記複合金属酸化物において、第２の金属であるＭｎの一部を第４の金属であるＡ（Ｔｉ、Ｃｅ、Ｒｕのいずれか１種）で置換したものである。前記置換で＋３価のＭｎの一部が＋４価のＴｉ、＋４価のＣｅ、＋４価のＲｕのいずれかに置換することにより、結晶格子に歪みが生じ、結晶格子内の酸素の結合エネルギーが低下する。以上のことから、Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３は、Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３よりも触媒活性を高くすることができる。

このとき、前記複合金属酸化物の一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３において、前記ｘ及び前記ｙは、前記複合金属酸化物において各構成原子の正負の電荷を釣り合わせるように設定される。このとき、ｘの数値限定の理由は、前記Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３の場合と同一である。また、ｙが０．００５未満では、結晶格子に歪みを生じさせる効果が不十分であるので、触媒活性を高める効果が不十分となり、ｙが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。

第１〜第３の態様の酸化触媒によれば、前記酸化ジルコニウムを含有することにより、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる酸化触媒と比較して、内燃機関の排ガス中に含まれるパティキュレートや高沸点の炭化水素等の含有物をより低温で酸化し燃焼除去することができる。

また、第１〜第３の態様の酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことが好ましい。前記酸化ジルコニウムの含有量が５質量％未満の場合には、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化する温度を十分に下げることができないことがあり、該酸化ジルコニウムの含有量が２０質量％を超えても、それ以上の効果を得ることができないことがある。

次に本発明の実施例と比較例とを示す。

本実施例では、まず、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸マンガン６水和物と、クエン酸と、水とを、１：１：３：４０のモル比で混合した混合物を、５０℃の温度で１５分間乳鉢で混合粉砕した後、４００℃の温度に１時間保持して一次焼成を行った。次に、酸化ジルコニウム粉末を水に分散してなる水分散ジルコニアゾルを、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量が５質量％となるように混合し、１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った。以上により、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

前記バインダーとして用いた前記水分散ジルコニアゾルは、前記二次焼成において、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３中のイットリウムの一部が酸化ジルコニウム中に固溶し、単斜晶の酸化ジルコニウムから、高い酸素イオン伝導性を有する立方晶イットリウム安定化ジルコニアとなり、この結果、酸化活性を発現すると考えられる。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末の活性評価として示差熱分析（ＤＴＡ）を行った。前記示唆熱分析は、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として、該排ガス浄化用触媒５０ｍｇに、カーボンブラック２．５ｍｇを混合し、１００ｍｌ／分の空気流雰囲気下、１０℃／分の昇温温度で加熱し、温度に対するヒートフロー（ＨｅａｔＦｌｏｗ）を測定した。そして、測定された発熱ピークからカーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。なお、前記酸化ジルコニウムは、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３中のイットリウムの一部が酸化ジルコニウム中に固溶し生成された立方晶イットリウム安定化ジルコニアである。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例１〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。

次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：１：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５ＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５ＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５ＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例２〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５ＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１及び図２に示す。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例３〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、硝酸セリウム６水和物と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｃｅ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｃｅ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｃｅ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例４〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｃｅ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、硝酸ルテニウム水溶液と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｒｕ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｒｕ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｒｕ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ_３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例５〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｒｕ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。

図１から、化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１〜３の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例１の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

また、図１から、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５ＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例４〜６の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例２の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

また、図１から、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例７〜９の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例３の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

また、図１から、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｃｅ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１０〜１２の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例４の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

また、図１から、化学式Ｙ_０．９５Ａｇ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｒｕ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１３〜１５の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例５の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

本実施例では、まず、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．９：０．１：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．９Ａｇ_０．１Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２に示す。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．８５：０．１５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．８５Ａｇ_０．１５Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．８：０．２：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．８Ａｇ_０．２Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２及び図３に示す。

図２から、化学式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３（ｘ＝０．０５〜０．３）で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例９及び実施例１６〜１９の排ガス浄化用触媒によれば、ｘが大きくなるほど、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。また、実施例９及び実施例１６〜１９の排ガス浄化用触媒のうち、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．９５Ｔｉ_０．０５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１９の排ガス浄化用触媒が、前記カーボンブラックを最も低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．９：０．１：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．９Ｔｉ_０．１Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図３に示す。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．８５：０．１５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．８５Ｔｉ_０．１５Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．８：０．２：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．８Ｔｉ_０．２Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．７：０．３：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．７Ｔｉ_０．３Ｏ_３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。

図３から、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_１−ｙＴｉ_ｙＯ_３（ｙ＝０．０５〜０．３）で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１９〜２３の排ガス浄化用触媒のうち、化学式Ｙ_０．７Ａｇ_０．３Ｍｎ_０．９Ｔｉ_０．１Ｏ_３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例２０の排ガス浄化用触媒が、前記カーボンブラックを最も低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。

Claims

内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
化学式ＹＭｎＯ_３で表される複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎＯ_３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
一般式Ｙ_１−ｘＡｇ_ｘＭｎ_１−ｙＡ_ｙＯ_３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０である複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
前記酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の酸化触媒。