JP4352897B2 - 無機酸化物粉末、触媒担体及び触媒 - Google Patents
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Description
(実施例1)
まず、1.6モル/Lの硝酸アルミニウム水溶液500mLと、1.46モル/Lのオキシ硝酸ジルコニル水溶液520mLと、1.63モル/Lの硝酸イットリウム水溶液25mLとを混合して混合溶液を得た。次いで、その混合溶液を十分に撹拌しながら、25%アンモニア水溶液(pH≧9)356mLと純水500mLとを混合した水溶液に添加することにより、Al2O3、ZrO2及び希土類酸化物の前駆体である各水酸化物析出物を共沈させて得た。
実施例1において得られた無機酸化物粉末を、更に大気雰囲気中、1000℃で5時間焼成することにより、実施例2の無機酸化物粉末を得た。
実施例1において得られた無機酸化物粉末を、更に水素5体積%及び窒素95体積%の混合ガス雰囲気中、1000℃で5時間焼成することにより、実施例3の無機酸化物粉末を得た。
実施例1において用いた1.63モル/Lの硝酸イットリウム水溶液25mLに代えて、1.63モル/Lの硝酸ランタン水溶液25mLを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例4の無機酸化物粉末を得た。この無機酸化物粉末中のAl2O3/ZrO2/La2O3の組成比は、モル基準で1/1.9/0.05であった。
実施例4において得られた無機酸化物粉末を、更に大気雰囲気中、1000℃で5時間焼成することにより、実施例5の無機酸化物粉末を得た。
実施例4において得られた無機酸化物粉末を、更に水素5体積%及び窒素95体積%の混合ガス雰囲気中、1000℃で5時間焼成することにより、実施例6の無機酸化物粉末を得た。
実施例1において用いた1.63モル/Lの硝酸イットリウム水溶液25mLに代えて、1.63モル/Lの硝酸ネオジム水溶液25mLを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例7の無機酸化物粉末を得た。この無機酸化物粉末中のAl2O3/ZrO2/Nd2O3の組成比は、モル基準で1/1.9/0.05であった。
実施例1において用いた1.63モル/Lの硝酸イットリウム水溶液25mLに代えて、1.63モル/Lの硝酸プラセオジム水溶液25mLを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例8の無機酸化物粉末を得た。この無機酸化物粉末中のAl2O3/ZrO2/Pr2O3の組成比は、モル基準で1/1.9/0.05であった。
実施例1において用いた1.63モル/Lの硝酸イットリウム水溶液25mLに代えて、1.63モル/Lの硝酸テルビウム水溶液25mLを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例9の無機酸化物粉末を得た。この無機酸化物粉末中のAl2O3/ZrO2/Tb2O3の組成比は、モル基準で1/1.9/0.05であった。
実施例7において得られた無機酸化物粉末を、更に水素5体積%及び窒素95体積%の混合ガス雰囲気中、1000℃で5時間焼成することにより、実施例10の無機酸化物粉末を得た。
硝酸イットリウム水溶液を用いない以外は実施例1と同様にして、比較例1の無機酸化物粉末を得た。
硝酸アルミニウム水溶液を用いない以外は実施例1と同様にして、比較例2の無機酸化物粉末を得た。
(実施例11)
実施例1において得られた無機酸化物粉末20gをイオン交換水100mLに混合し、更に30g/Lの硝酸ロジウム(Rh(NO3)3)水溶液2mLを混合した。これを蒸発乾固して、無機酸化物粉末100g上にRh0.3gを含浸担持し、次いで、大気雰囲気中、300℃で3時間焼成することにより、実施例11のRh担持触媒を得た。
実施例1において得られた無機酸化物粉末に代えて実施例2〜10において得られた無
機酸化物粉末を用いた以外は実施例11と同様にして、実施例12〜20のRh担持触媒をそれぞれ得た。
実施例1において得られた無機酸化物粉末に代えて比較例1、2において得られた無機酸化物粉末を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例3、4のRh担持触媒をそれぞれ得た。
実施例11〜20及び比較例1、2のRh担持触媒を、圧粉成型、粉砕して粒径0.5〜1mm程度に整粒し、ペレット状のRh担持触媒をそれぞれ得た。
上記耐久試験を行った後の実施例11〜20及び比較例1、2のそれぞれのRh担持触媒を配置した触媒層に、表3に示す組成を有する理論空燃比(ストイキ)の定常モデルガスを、SV=400000/時間で流通し、ガスの触媒層入口温度を100℃から500℃に12℃/時間の昇温速度で上昇させた。そして、モデルガス中のNO、CO及びCHのそれぞれの成分が50%転化した際のガスの触媒層入口温度(T50;℃)を確認した。その触媒層入口温度結果を表4に示す。
Claims (14)
- Al2O3からなる一次粒子と、ZrO2、SiO2及びTiO2のうち1種若しくは2種以上の金属酸化物からなる一次粒子と、希土類元素及び/又は希土類酸化物と、を含有する二次粒子、を含み、
前記二次粒子において、前記Al2O3からなる一次粒子と前記金属酸化物からなる一次粒子とが互いに介在した状態で分散しており、
低温酸化触媒、NOx還元触媒、メタン酸化触媒、水素精製触媒又は排ガス浄化三元触媒用の触媒担体として用いられることを特徴とする無機酸化物粉末。 - Alと前記金属酸化物を構成する金属との含有比が、モル基準で1:5〜5:1であることを特徴とする請求項1に記載の無機酸化物粉末。
- 前記二次粒子は、Alと前記金属酸化物を構成する金属との含有比がモル基準で1:7〜7:1である、請求項1又は2に記載の無機酸化物粉末。
- 前記二次粒子を50原子%以上含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 前記Al2O3からなる一次粒子及び前記金属酸化物からなる一次粒子のうちの、1μm四方の分析範囲におけるFE−STEM及びEDXに基づいて決定される粒子径が100nm以下である一次粒子を、Alと前記金属酸化物を構成する金属とのモル比が原料におけるAlと前記金属とのモル比に対して±20%以内の誤差となるように、含む二次粒子の含有割合が、前記1μm四方の分析範囲において、その分析範囲に存在する二次粒子の50原子%以上となるように調節されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 前記Al2O3からなる一次粒子及び前記金属酸化物からなる一次粒子のうちの、耐久試験後の1μm四方の分析範囲におけるFE−STEM及びEDXに基づいて決定される粒子径が100nm以下である一次粒子を、Alと前記金属酸化物を構成する金属とのモル比が原料におけるAlと前記金属とのモル比に対して±20%以内の誤差となるように、含む二次粒子の含有割合が、前記1μm四方の分析範囲において、その分析範囲に存在する二次粒子の50原子%以上となるように調節されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 前記希土類酸化物の少なくとも一部が、前記Al2O3、又は前記金属酸化物、に固溶していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 前記金属酸化物が、ZrO2であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 前記希土類元素及び/又は前記希土類酸化物を構成する希土類元素がLa、Nd、Y、Pr及びTbからなる群より選ばれる1種以上の元素であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- Al化合物と、Zr、Si及びTiのうち1種若しくは2種以上の金属の化合物と、希土類化合物と、の共沈生成物を得る共沈工程と、前記共沈生成物を600〜1200℃の酸化性雰囲気中で焼成する焼成工程と、を経て形成されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の無機酸化物粉末を含有することを特徴とする低温酸化触媒、NOx還元触媒、メタン酸化触媒、水素精製触媒又は排ガス浄化三元触媒用の触媒担体。
- 請求項11に記載の触媒担体上にRh、Pt及びPdからなる群より選ばれる1種以上の貴金属を担持してなることを特徴とする、低温酸化触媒、NOx還元触媒、メタン酸化触媒、水素精製触媒又は排ガス浄化三元触媒として用いられる触媒。
- 前記貴金属がRhであることを特徴とする請求項12記載の触媒。
- 排ガス浄化に用いられることを特徴とする請求項12又は13に記載の触媒。
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