JP4209053B2 - 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法 - Google Patents

酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4209053B2
JP4209053B2 JP29786199A JP29786199A JP4209053B2 JP 4209053 B2 JP4209053 B2 JP 4209053B2 JP 29786199 A JP29786199 A JP 29786199A JP 29786199 A JP29786199 A JP 29786199A JP 4209053 B2 JP4209053 B2 JP 4209053B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
praseodymium
oxygen
solution
zirconium
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29786199A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001113168A (ja
Inventor
正実 金吉
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP29786199A priority Critical patent/JP4209053B2/ja
Publication of JP2001113168A publication Critical patent/JP2001113168A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4209053B2 publication Critical patent/JP4209053B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒材料あるいはその担体として適した、特には、高い活性を有する、酸化プラセオジムを主成分とする酸化物及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
酸化プラセオジムを含有する酸化物は、特表平7-503896号公報、特開平7-213900号公報などに開示されているように酸化、燃焼、窒素酸化物の浄化処理などに使用される触媒への応用が期待される。
一般に、このような目的の触媒は、低い温度でも活性が高いことが、利用に際して望まれる。これを裏付けるように、関連する技術として特開平6-246155号公報が挙げられ、これには、自動車の排ガス処理などに有効な触媒として、低い温度でも大きな酸素吸収・放出能を有する酸化セリウムが開示されている。
また、大きな比表面積を有した酸化物の方が特性が良いが、触媒として使用される間に焼結が進み、比表面積が小さくなり、触媒としての活性が低下していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記技術的背景のもとに、触媒材料あるいはその担体として適した、低温でも高い活性と耐熱性を有する、酸化プラセオジムを主成分とする酸化物及びその製造方法を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の酸化物は、上記課題を解決したものであり、200℃以上350℃以下の不活性ガス中で1mg/g以上の酸素を放出する酸化ジルコニウムと酸化プラセオジムとを含有する酸化物で、酸化ジルコニウムを5〜45モル%含有することを特徴とする。102/g以上の比表面積を有していることが好ましい。本発明の酸化物は、プラセオジムを含有する金属の水溶性塩を含む溶液を、炭酸イオンを含む溶液と混合して生じる沈殿を、濾別し、焼成することにより得られる。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明者は、酸化プラセオジムを含有する数々の組成の酸化物および合成方法を検討し、触媒材料あるいはその担体として適した、低温でも高い活性を有する酸化物を見出して本発明を完成したものである。
【0006】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明で得ようとする酸化プラセオジムを含有する酸化物は、200℃以上350℃以下の不活性ガス中で1mg/g以上の酸素を放出するものであることが必要である。200℃〜350℃での酸素放出温度は、触媒としての活性が求められる温度に該当し、該温度下で1mg/g以上酸素を放出することが、酸化触媒、燃焼触媒等として活性であるために必要である。このためには、酸化プラセオジムまたは酸化プラセオジムと酸化ジルコニウムからなる酸化物であって、酸化ジルコニウムを、酸化プラセオジムと酸化ジルコニウムとの合計の0〜45モル%、望ましくは5〜45モル%含有するものである。なお、この酸化物中に占める酸化ジルコニウムの含有量を、酸化プラセオジムと酸化ジルコニウムの合計の0〜45モル%、すなわち45モル%以下とした理由は、酸化ジルコニウムが45モル%を超えると、酸素放出能力が低下するため好ましくないためである。また、Pr,Zr以外に、Sc,Yを含む希土類、Ca,Ti,Hf等の酸化物を全体量の5質量%以下含有させてもよい。
【0007】
本発明の酸化プラセオジムを含有する酸化物は、具体的には下記のようにして得られる。
先ず、第一の溶液としてプラセオジムの水溶性塩を含む溶液を調製する。プラセオジムの原料塩として、プラセオジムの硝酸塩、塩化物、硫酸塩、酢酸塩など、ジルコニウムを添加する場合は、ジルコニウムの原料塩として、ジルコニウムの硝酸塩(硝酸ジルコニウム)、塩化物(塩化酸化ジルコニウム)、硫酸塩、酢酸塩などが用いられる。
次ぎに、第二の溶液として、炭酸イオンを含む溶液を調製する。炭酸イオンの水溶性塩としては、例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。
このようにして調整した第一と第二の溶液を混合する。このときの混合順序、つまり第一の溶液を第二の溶液に加えるのか、その逆か、および両溶液の容量の割合などは、特に限定的ではない。
【0008】
ただし、プラセオジムおよびジルコニウムの量と、炭酸イオンの量との関係は、炭酸イオン源として、正炭酸塩(CO3 2-の塩)を用いる場合は、これをプラセオジム1モルに対して1.2〜2.0モル、ジルコニウム1モルに対して0.8〜2.5モルを、炭酸水素塩(HCO3 -塩)を用いる場合は、これをプラセオジム1モルに対して2.4〜4.0モル、ジルコニウム1モルに対して1.6〜5.0モルを用いることが、生産性の観点、つまり、薬液の無駄が少ないことに加えて、第一の溶液中のプラセオジムとジルコニウムの組成にほぼ近い沈殿物、ひいては製品が得られやすいという点からも望ましい。
【0009】
第一と第二の溶液の混合によって沈殿を生じるが、この沈殿をブフナー漏斗などで濾別した後、大気中800〜950℃で2時間以上焼成する。この焼成に先立ち、乾燥工程ないしはより低い温度での予備焼成工程を採用してもよい。このように高温で焼成することにより、比表面積が安定した酸化物を得ることができる。特に、本発明では触媒活性を高めるためにも比表面積が10 m2/g以上あることが望ましい。
酸素の放出能は、雰囲気中に酸素を含む気体を流通させたのち、不活性ガスを流すことによって脱離してくる酸素を、四重極質量分析計をとりつけた昇温脱離装置によって検出、定量することができる。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の実施態様を実施例と比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1〜5)
プラセオジム、ジルコニウムの水溶性原料塩として、それぞれ硝酸プラセオジム6水和物(信越化学製、99.9%試薬)、酸化塩化ジルコニウム8水和物(和光純薬製、特級試薬)を使用して、下記の表1に示す各組成に対応するように、PrとZrを合計で0.1モル含む、液量 100 cm3の溶液を、第一の溶液として調製した。
さらに、炭酸水素アンモニウムNH4HCO3(和光純薬製、一級試薬)を表1に記した量溶解し、液量 900 cm3の水溶液を第二の溶液として調製した。
【0011】
第二の溶液を2リットルビーカーに入れ、撹拌羽根をつけたモーターで撹拌しながら、第一の溶液を40秒乃至1分間かけて加えた。さらに、約5分間撹拌を続けた後、ブフナー漏斗で濾別し、得られた沈殿物を500cm3ずつの純水で2回、振り掛け洗浄した。この沈殿物を磁製坩堝に移し、大気を雰囲気とする電気炉中で、900℃まで3時間かけて昇温したのち、900℃で3時間保持して焼成した後、放冷して酸化物を得た。
【0012】
得られた酸化物中のPrとZrの組成は、仕込んだ溶液とほぼ等しいことを、ICP発光分析によって確認した。また、粉末X線回折により、いずれも単相のPr単独またはPrとZrの固溶した酸化物であることを確認した。
酸素の放出能は、昇温脱離測定装置(日本ベル製)を用い、次のように測定した。約 70 mgの試料を石英製試料管に入れ、圧力約20 kPa、流量50 cm3/minで酸素ガスを流しながら、試料を700℃まで速やかに加熱した後、酸素ガスを流したまま、50℃以下まで冷却した。次に、ヘリウムを圧力約20 kPa、流量50 cm3/minで流しながら、7.5 ℃/min の勾配で昇温し、四重極質量分析計で脱離ガスを分析した。予め定量性を検定しておいた質量数32のチャンネルを用い、200 〜 350℃で脱離してきた酸素を定量した。表1には試料 1 g あたりの酸素放出量を記した。なお、酸化物の比表面積は、液体窒素温度(−196℃)における窒素ガスの吸着を利用する、いわゆるB.E.T.法で測定した。
【0013】
(比較例)
炭酸水素アンモニウムを用いず、代わりに0.165モルの蓚酸アンモニウムを用いたことの他は、実施例1と同様にして酸化物の調整を行い、同条件で酸素の昇温脱離量の測定を行った。
表1に、実施例1〜5および比較例1における原料溶液 100 cm3中のPr、Zrの含有量、炭酸イオン供給源であるNH4HCO3の含有量、酸素放出量および比表面積を示す。
【0014】
【表1】
Figure 0004209053
【0015】
この結果、実施例1〜5で得られた酸化物の酸素放出量は、表1に認められるように、いずれも高い酸素放出能を有していた。また、比較例1で得られた酸化物からは酸素の放出が認められなかった。特に、Zrの添加により、比表面積が極めて増大されていた。
【0016】
【発明の効果】
本発明により、低温でも大きな酸素放出能を有する、酸化プラセオジムを主成分とし大きな比表面積を有する酸化物が得られ、触媒材料、担体などとして、その工業的価値は大きい。

Claims (4)

  1. 200℃以上350℃以下の不活性ガス中で1mg/g以上の酸素を放出する酸化ジルコニウムと酸化プラセオジムとを含有する酸化物で、酸化ジルコニウムを5〜45モル%含有することを特徴とする酸化プラセオジムを含有する酸化物。
  2. 10m2/g以上の比表面積を有する請求項1に記載の酸化プラセオジムを含有する酸化物。
  3. 触媒材料あるいはその担体として用いる請求項1又は2に記載の酸化プラセオジムを含有する酸化物。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の酸化プラセオジムを含有する酸化物の製造方法であって、プラセオジムを含有する金属の水溶性塩を含む溶液を、炭酸イオンを含む溶液と混合することで生じる沈殿を、濾別し、焼成することを特徴とする酸化プラセオジムを含有する酸化物の製造方法。
JP29786199A 1999-10-20 1999-10-20 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法 Expired - Fee Related JP4209053B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29786199A JP4209053B2 (ja) 1999-10-20 1999-10-20 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29786199A JP4209053B2 (ja) 1999-10-20 1999-10-20 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001113168A JP2001113168A (ja) 2001-04-24
JP4209053B2 true JP4209053B2 (ja) 2009-01-14

Family

ID=17852102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29786199A Expired - Fee Related JP4209053B2 (ja) 1999-10-20 1999-10-20 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4209053B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4331792B1 (ja) 2008-02-12 2009-09-16 株式会社三徳 複合酸化物
JP2016203159A (ja) * 2015-04-15 2016-12-08 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒材、その製造方法、及びその触媒付パティキュレートフィルタ
JP6498094B2 (ja) * 2015-09-11 2019-04-10 第一稀元素化学工業株式会社 プラセオジム−ジルコニウム系複合酸化物およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001113168A (ja) 2001-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5391408B2 (ja) Pm燃焼触媒の製造方法およびpmの燃焼方法
JP4382482B2 (ja) 酸化第二セリウム及びその製造法並びに排ガス浄化用触媒
CN108722431B (zh) 一种a位掺杂型双钙钛矿催化剂及其制备方法与应用
EP2505263B1 (en) Complex oxide, method for producing same and exhaust gas purifying catalyst
JP3532282B2 (ja) ペロブスカイト型複合酸化物の製造方法
US9006131B2 (en) Composite oxide for exhaust gas purification catalyst, method for manufacturing the same, coating material for exhaust gas purification catalyst, and filter for diesel exhaust gas purification
JP5190196B2 (ja) 排ガス浄化触媒用複合酸化物および排ガス浄化触媒、並びにディーゼル排ガス浄化用フィルター
JP2005262201A (ja) 排ガス浄化用触媒およびその製造方法
JPH10216509A (ja) 酸素吸蔵性セリウム系複合酸化物
JP4974674B2 (ja) 複合酸化物
JP3260148B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
EP2269730B1 (en) Composite oxide for catalyst for exhaust gas purification, process for producing the same, catalyst for exhaust gas purification, and filter for diesel exhaust gas purification
WO2007113981A1 (ja) 触媒組成物
JP2015506326A (ja) 複合酸化物、その製造方法、および排ガス精製用の触媒
JP6223354B2 (ja) 複合酸化物、それの製造方法、および排ガス精製用の触媒
JP2012239982A (ja) 内燃機関の排気浄化用触媒
CN110773150B (zh) 一种复合氧化物及其制备与作为碳颗粒燃烧催化剂的应用
EP3296015A1 (en) Use of vanadates in oxidation catalysts
JPH06246155A (ja) 酸素吸収・放出能を有するセリウム含有複合酸化物及びその製造法
JP4209053B2 (ja) 酸化プラセオジムを含有する酸化物及びその製造方法
JP2001089143A (ja) 酸素吸収・放出能に優れたセリウム含有複合酸化物とその製造方法
JP4697503B2 (ja) 複合酸化物粉末とその製造方法及び触媒
JP5299603B2 (ja) 酸化物複合体前駆体水溶液、酸化物複合体の製造方法、酸化物複合体、その酸化物複合体を備える排ガス浄化用触媒及びその排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法
JP2006137651A (ja) 複合酸化物及び排ガス浄化用触媒
JP5229096B2 (ja) 排ガス浄化用触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080922

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: 20081016

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: 20081022

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: 20111031

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141031

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees