JP2019166498A - 排ガス浄化触媒 - Google Patents

Abstract

【課題】ディーゼルエンジン等の排ガスに含まれる粒子状物質を燃焼して、排ガスを浄化する排ガス浄化触媒に関して、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することを目的とする。【解決手段】セシウムとニオブとバナジウムの三金属複合酸化物または酸化物混合物からなり、元素比がセシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）とすることにより、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の排ガスに含まれる粒子状物質を燃焼して、排ガスを浄化する排ガス浄化触媒に関するものである。

ディーゼルエンジンは炭素等からなる粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を排出することが課題であり、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）を排ガス経路に設置して、ＰＭを捕集している。捕集されたＰＭは、定期的に排ガス温度を上昇させて燃焼除去する。ＰＭを熱だけで燃焼するためには６００℃以上の高温が必要になるので、より低温でＰＭを燃焼するために触媒作用を利用して燃焼を促進する。

現在、排ガス浄化触媒には白金、パラジウム等の白金族金属が広く使用されている。これは白金族金属の排ガス浄化触媒が、良好なＰＭ燃焼性能と耐久性を持つためである。しかし、白金族金属は希少で、また高価であり、自動車排ガス浄化触媒においては白金族金属の省使用、白金族金属の代替材料に関する研究が世界中で行われている（非特許文献１を参照）。

白金族金属を不使用とした排ガス浄化触媒の一つに、アルカリ金属等からなる溶融塩型触媒（または溶融易動型触媒とも言う）がある。溶融塩型触媒はＰＭとの反応温度近傍で溶融し液相となるので、触媒とＰＭとの接触は飛躍的に増大し、性能が良化すると考えられている。溶融塩型触媒には、例えば、セシウム（Ｃｓ）とバナジウム（Ｖ）の複合酸化物（以下、ＣｓＶ酸化物と記載）があり、いくつかあるＣｓＶ酸化物の中でも特にＣｓ_３ＶＯ_４がＰＭに対して高活性であることが報告されている（非特許文献２を参照）。

本発明者らはこのＣｓＶ酸化物に着目し、ウンデカオキシド四バナジウム酸二セシウム（Ｃｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１）が高活性かつ高耐久性であることを見出している。さらにアルカリ金属硫酸塩との共存、アルミナ系担体への担持により、高活性と高耐久性を両立した溶融塩型排ガス浄化触媒を提供できることを開示している（特許文献１を参照）。

特開２０１７−２９８７３号公報

羽田政明 他、「排出ガス浄化触媒の白金族金属使用量低減及び代替技術」、自動車技術 Ｖｏｌ．６３、４２−４７頁、２００９年 Ｄｅｂｏｒａ Ｆｉｎｏ 他、「Ｃｓ−Ｖ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ」、Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｖｏｌｓ．３０／３１、２５１−２５５頁、２００４年

ＣｓＶ酸化物等の溶融塩型触媒は液相となることで十分な性能を発揮し、融点が低いもの程、ＰＭの燃焼温度も低くなる傾向がある。一方、液相であるために排ガスと接触して移動するという懸念や、揮発するという懸念がある。そして融点が低いもの程、これらの懸念は高まる。

本発明者らの提案するＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１を主活性種とする排ガス浄化触媒は、アメリカ合衆国環境保護庁（ＥＰＡ：Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ）発行のバナジウム選択触媒還元（Ｖ−ＳＣＲ：Ｖａｎａｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）型触媒の使用に関するガイドライン（Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｓ Ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｗｉｔｈ Ｖａｎａｄｉｕｍ−ｂａｓｅｄ ＳＣＲ Ｃａｔａｌｙｓｔ）に基づく試験を実施しても、バナジウムの揮発量は十分小さいことを確認している。しかしながら環境影響の観点で、バナジウムの揮発はより一層の低減が望まれる。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記で述べたＣｓＶ酸化物触媒の高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を実現するため、バナジウム（Ｖ）と同属で、類似の特性を持つニオブ（Ｎｂ）に着目し、セシウム（Ｃｓ）と、Ｎｂと、Ｖとを、特定範囲の元素比で構成した排ガス浄化触媒が、高活性の確保とバナジウムの揮発のより一層の低減を両立させた。

すなわち、上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化触媒は、三金属複合酸化物または酸化物混合物からなり、前記三金属複合酸化物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物であり、前記酸化物混合物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物と、セシウムとニオブの複合酸化物と、セシウムとバナジウムの複合酸化物のうち少なくとも２つの混合物であり、元素比が、セシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）であることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、三金属複合酸化物または酸化物混合物からなり、前記三金属複合酸化物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物であり、前記酸化物混合物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物と、セシウムとニオブの複合酸化物と、セシウムとバナジウムの複合酸化物のうち少なくとも２つの混合物であり、元素比が、セシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）であることを特徴としたことにより、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

実施例１〜３、比較例１〜５の元素比ｘ、原料のモル比および評価結果を示す図 実施例１〜３、比較例１〜５のバナジウムの揮発量評価装置の模式図 実施例１〜３、比較例１〜５のバナジウムの揮発量評価装置の写真 実施例１〜３、比較例１〜５の元素比ｘと、バナジウムの揮発量およびＰＭ燃焼温度の関係を示すグラフ 実施例１〜３、比較例１〜５の元素比ｘと、耐久試験前後のＰＭ燃焼温度の関係を示すグラフ

本発明の請求項１に係る排ガス浄化触媒は、三金属複合酸化物または酸化物混合物からなり、前記三金属複合酸化物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物であり、前記酸化物混合物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物と、セシウムとニオブの複合酸化物と、セシウムとバナジウムの複合酸化物のうち少なくとも２つの混合物であり、元素比が、セシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）であることを特徴とする。

これにより、Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１における元素比Ｃｓ：Ｎｂ＝１：２のうち、Ｎｂの一部をＶに置き換え、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数、ｘ＝２のときＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１と同義になる）の組成が得られ、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

なお本明細書においては、次のように言葉を定義する。

複合酸化物とは、複数の異なる金属元素からなる金属酸化物である。

三金属複合酸化物とは、３つの異なる金属元素からなる複合酸化物である。

酸化物混合物とは、複数の異なる金属酸化物からなる混合物である。

また、本発明の請求項２に係る排ガス浄化触媒は、前記セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物が、Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１のＮｂの一部をＶに置換した構造であることを特徴とする。

これにより、排ガス浄化触媒は、Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１の構造中Ｎｂの一部をＶに置換した構造となって、高活性の確保とバナジウム揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

また、本発明の請求項３に係る排ガス浄化触媒は、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘが、０．２〜０．６であることを特徴とする。

これにより、触媒活性とバナジウムの揮発量はトレードオフの関係にあるなかで、バナジウムの元素比ｘ＝０．２〜０．６のとき、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態の排ガス浄化触媒１は、三金属複合酸化物２または酸化物混合物３からなる。三金属複合酸化物２は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物である。また、前記酸化物混合物３は、前記三金属複合酸化物２であるセシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物と、セシウムとニオブの複合酸化物と、セシウムとバナジウムの複合酸化物のうち少なくとも２つの混合物である。

排ガス浄化触媒１は、含有する元素の比がセシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）である。

バナジウム族であるニオブ（Ｎｂ）はセシウム（Ｃｓ）との複合酸化物において、ウンデカオキシド四バナジウム酸二セシウムＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１と同様の結晶構造Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１を形成する。このＣｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１はＶを含まないので、バナジウムの揮発の懸念は当然ないが、ＰＭに対する活性が低い。しかし、Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１のＮｂの一部をＶに置換した構造では、高活性の確保とバナジウムの揮発量の低減を両立することができる。

三金属複合酸化物２または酸化物混合物３は、バナジウムの元素比ｘの増加に伴い、触媒活性は向上し、ｘ≧０．２でＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１と同程度にすることができる。一方、バナジウムの揮発量は、バナジウムの元素比ｘの増加に伴って増え、ｘ＞０．６で急激に増大する。実験結果から触媒活性とバナジウムの揮発量はトレードオフの関係にあること明らかになっている。すなわちバナジウムの元素比ｘ＝０．２〜０．６のとき、高活性の確保とバナジウムの揮発量の低減を両立することができる。また耐久試験の結果、より好ましくはｘ＝０．４〜０．６である。

以下、排ガス浄化触媒の実施例について説明する。

図１に実施例１〜３、比較例１〜５の元素比ｘ、原料のモル比、および後述の評価結果の一覧を示す。

本発明の排ガス浄化触媒を合成するためには、原料としてセシウム硫酸塩、酸化ニオブ（Ｖ）およびバナジウム硫酸塩を混合し、加熱処理する必要がある。

なお、使用するバナジウム硫酸塩としては、硫酸バナジウム（ＩＩ）ＶＳＯ_４、硫酸バナジウム（ＩＩＩ）Ｖ_２（ＳＯ_４）_３、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４およびこれらの水和物がある。このうち酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ｎ水和物ＶＯＳＯ_４・ｎＨ_２Ｏ（ｎ＝１〜６．５）、特にｎ＝３または５の水和物は室温、空気中で安定であり、取り扱いが容易なため、本発明の原料として好適である。

また、セシウム硫酸塩としては、硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４、硫酸水素セシウムＣｓＨＳＯ_４および他の金属との複塩がある。また硫酸塩以外では、炭酸セシウムＣｓ_２ＣＯ_３等を用いても構わない。このうち硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４は室温、空気中で安定であり、取り扱いが容易である。さらに、硫酸セシウムは水に溶けて他の金属硫酸塩と複塩を形成することができ、本実施の形態において硫酸セシウムと酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）を溶解した水溶液では、水中で複合硫酸塩ＣｓＶ（ＳＯ_４）_２・１２Ｈ_２Ｏ等が形成すると推定され、安定な水溶液を得ることができるため、本発明の原料として好適である。

また、本実施の形態では均一な前躯体粉末を得るため水溶液を介したが、各原料粉末を乳鉢等で粉砕混合して、前躯体粉末としても構わない。この場合、各原料が偏在しないように十分注意が必要である。

具体的には、次の手順で合成する。

（実施例１）
実施例１は、ｘ＝０．２の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１．８：０．４でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１．８：０．２であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝０．２である。

まず硫酸セシウムと酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）を水に溶解させ、青色透明の水溶液を得る。次に、前記水溶液を撹拌しながら酸化ニオブ（Ｖ）粉末を加え、さらに撹拌しながら加熱して水を蒸発させることで、各原料が均一に混合した前躯体粉末を得る。最後に、前記前躯体粉末を酸化雰囲気下９００℃で加熱処理して合成した。

（実施例２）
実施例２は、ｘ＝０．４の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１．６：０．８でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１．６：０．４であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝０．４である。

各原料を実施例１と同じ手順で処理して、本発明の実施例２の排ガス浄化触媒を合成した。

このときＸ線回折測定による構造解析から、実施例２の結晶構造が主としてＣｓ_４Ｎｂ_１１Ｏ_３０と、ＣｓＶＯ_３と、Ｃｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１との酸化物混合物であることを確認した。

（実施例３）
実施例３は、ｘ＝０．６の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１．４：１．２でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１．４：０．６であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝０．６である。

各原料を実施例１と同じ手順で処理して、本発明の実施例３の排ガス浄化触媒を合成した。

（比較例１）
比較例１は、ｘ＝０、すなわちバナジウムを含まない場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

炭酸セシウムＣｓ_２ＣＯ_３と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５を、モル比１：２でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ＝１：２であり、バナジウムは含まない。すなわち前記元素比ｘ＝０である。

まず炭酸セシウムを水に溶解させ、無色透明の水溶液を得る。次に、前記水溶液を撹拌しながら酸化ニオブ（Ｖ）粉末を加え、さらに撹拌しながら加熱して水を蒸発させることで、各原料が均一に混合した前躯体粉末を得る。最後に、前記前躯体粉末を酸化雰囲気下９００℃で加熱処理することで、比較例１の排ガス浄化触媒を合成した。

このときＸ線回折測定による構造解析から、比較例１の結晶構造がＣｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１であることを確認した。

（比較例２）
比較例２は、ｘ＝０．１の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１．９：０．２でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１．９：０．１であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝０．１である。

各原料を実施例１と同じ手順で処理して、比較例３の排ガス浄化触媒を合成した。

（比較例３）
比較例３は、ｘ＝０．８の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１．２：１．６でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１．２：０．８であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝０．８である。

各原料を実施例１と同じ手順で処理して、比較例３の排ガス浄化触媒を合成した。

（比較例４）
比較例４は、ｘ＝１の場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ_２Ｏ_５と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：１：２でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｎｂ：Ｖ＝１：１：１であり、バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝１である。

各原料を実施例１と同じ手順で処理して、比較例４の排ガス浄化触媒を合成した。

（比較例５）
比較例５は、ｘ＝２、すなわちニオブを含まない場合の排ガス浄化触媒の合成例である。

硫酸セシウムＣｓ_２ＳＯ_４と、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）ＶＯＳＯ_４とを、モル比１：４でそれぞれ秤量する。このとき各元素比は、Ｃｓ：Ｖ＝１：２であり、ニオブは含まない。バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘ＝２である。

まず硫酸セシウムと酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）を水に溶解させ、青色透明の水溶液を得る。次に、前記水溶液を撹拌しながら加熱して水を蒸発させることで、各原料が均一に混合した前躯体粉末を得る。最後に、前記前躯体粉末を酸化雰囲気下９００℃で加熱処理することで、比較例５の排ガス浄化触媒を合成した。

このときＸ線回折測定による構造解析から、比較例５の結晶構造がＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１であることを確認した。

＜評価例１＞
上記実施例１〜３、比較例１〜５を用いて、触媒の耐久性に関係するバナジウムの揮発量を評価した。

実施例１〜３、比較例１〜５の排ガス浄化触媒を、φ１４ｍｍの穴の開いた金型に入れ、油圧プレス機でプレスして、タブレット状の触媒を得た。これを乳鉢で粗粉砕し、ふるいを通過させて、大きさが１．２〜１．７ｍｍの触媒ペレットを得た。

なお比較例３〜５は融点が低く、そのままでは後述の評価条件で溶融してしまうので、適切に評価できない。そのため比較例３〜５を、触媒を保持する目的でγ−アルミナと混合して、タブレット状に成型した。

また揮発したバナジウムを吸着するために、１．２〜１．７ｍｍのγ−アルミナペレット６を作製した。

図２に評価装置の模式図、図３に写真を示す。

石英管４に、試験ガス流れ方向の上流側に触媒ペレット５、下流側にγ−アルミナペレット６を配置し、それぞれを石英ウール７で仕切って保持した。石英管４を管状電気炉８に設置し、触媒ペレット５近傍温度を熱電対９で計測しながら、上流側から７００℃、水５％（残りは空気）の試験ガスを流量１Ｌ／ｍｉｎで、２０時間で流通させた。試験中、高温水蒸気の試験ガスに暴露された触媒ペレット５からバナジウムが揮発し、下流側のγ−アルミナペレット６に吸着される。試験後のγ−アルミナペレット６を酸分解し、ＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）を用いてバナジウムの定量分析を行い、吸着量を測定した。この吸着量（単位：μｇ）を試験に供したサンプル量（単位：ｇ）と流通ガス量（単位：ｍ^３）で除して、単位触媒当たり・単位流量当たりのバナジウム揮発量（単位：μｇ／ｍ^３／ｇ）を算出した。

縦軸を単位触媒当たり・単位流量当たりのバナジウム揮発量、横軸を元素比ｘとして、評価結果を図４に示す。バナジウム揮発量は元素比ｘの増加に伴って増えるが、０＜ｘ≦０．６の範囲で一定となり、その後、ｘ＞０．６で急激に増大することがわかった。

＜評価例２＞
上記実施例１〜３、比較例１〜５を用いて、触媒活性を評価した。

実施例１〜３、比較例１〜５の排ガス浄化触媒を、模擬ＰＭとしてのカーボンブラック（ＣＢ）と混合し、熱重量／示差熱分析装置を用いて、大気雰囲気下で加熱昇温し燃焼温度を調べた。温度の上昇に伴ってＣＢは燃焼して重量が減少するが、共存する排ガス浄化触媒の触媒作用によって燃焼する温度が異なる。ここではＣＢの時間当たりの重量減少が最大となる温度をＰＭ燃焼温度と定義し、この温度が低いもの程、ＰＭ燃焼活性が高いと考えた。

縦軸をＰＭ燃焼温度、横軸を元素比ｘとして、評価結果を図４に重ねて示す。
バナジウム元素比ｘの増加に伴い、ＰＭ燃焼温度は低下し、ｘ≧０．２でＣｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１（ｘ＝２）と同程度になった。すなわち、触媒活性は、ｘ≧０．２で、Ｃｓ_２Ｖ_４Ｏ_１１（ｘ＝２）と同様の高活性を確保することができた。

＜評価のまとめ＞
評価例１、２の結果から触媒活性とバナジウム揮発量はトレードオフの関係にあることがわかったが、バナジウムの元素比ｘ＝０．２〜０．６のとき、高活性とバナジウム揮発の低減を両立できることを見出した。

これにより、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

また、評価例１の試験後のサンプルについて上記と同様にして触媒活性を評価した。評価例１の試験前のＰＭ燃焼温度を初期、試験後を耐久後と定義し、縦軸をＰＭ燃焼温度、横軸を元素比ｘとして、評価結果を図５に示す。

元素比ｘ≦０．２の範囲では、初期に比べて耐久後にＰＭ燃焼温度が高温化し、触媒劣化が観察された。元素比ｘ≧０．４では、初期と耐久後のＰＭ燃焼温度は概ね一致し、高い耐久性が確認された。

以上の結果から、バナジウムの元素比ｘ＝０．２〜０．６のとき、高活性の確保とバナジウムの揮発量の低減を両立できることを確認した。また耐久性を考慮した場合、より好ましくはｘ＝０．４〜０．６であると結論付けた。

これにより、高活性の確保とバナジウムの揮発量のより一層の低減を両立させた排ガス浄化触媒を提供することができる。

本発明にかかる排ガス浄化触媒は、従来のＣｓＶ酸化物触媒に比べて、高活性を維持したままバナジウム揮発量のより一層の低減を実現したものであるので、ディーゼルエンジンからの排ガスを浄化する触媒等として有用である。

１ 排ガス浄化触媒
２ 三金属複合酸化物
３ 酸化物混合物
４ 石英管
５ 触媒ペレット
６ γ−アルミナペレット
７ 石英ウール
８ 管状電気炉
９ 熱電対

Claims (3)

1. 三金属複合酸化物または酸化物混合物からなり、
   前記三金属複合酸化物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物であり、
   前記酸化物混合物は、セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物と、セシウムとニオブの複合酸化物と、セシウムとバナジウムの複合酸化物のうち少なくとも２つの混合物であり、
   元素比が、セシウム：ニオブ：バナジウム＝１：２−ｘ：ｘ（ｘ＜２、ただしｘは正の実数）であることを特徴とする排ガス浄化触媒。
2. 前記セシウムとニオブとバナジウムの複合酸化物が、Ｃｓ_２Ｎｂ_４Ｏ_１１のＮｂの一部をＶに置換した構造であることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化触媒。
3. バナジウムの元素比を示す前記元素比ｘが、０．２〜０．６であることを特徴とする請求項１または２記載の排ガス浄化触媒。