JP4647406B2 - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst Download PDF

Info

Publication number
JP4647406B2
JP4647406B2 JP2005177043A JP2005177043A JP4647406B2 JP 4647406 B2 JP4647406 B2 JP 4647406B2 JP 2005177043 A JP2005177043 A JP 2005177043A JP 2005177043 A JP2005177043 A JP 2005177043A JP 4647406 B2 JP4647406 B2 JP 4647406B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solution
perovskite
exhaust gas
content
mol
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
JP2005177043A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006346602A (en
Inventor
裕久 田中
功 丹
真里 上西
昌司 谷口
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor 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 Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2005177043A priority Critical patent/JP4647406B2/en
Publication of JP2006346602A publication Critical patent/JP2006346602A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4647406B2 publication Critical patent/JP4647406B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

本発明は、気相や液相の反応触媒として用いられる排ガス浄化用触媒に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst used as a gas phase or liquid phase reaction catalyst.

現在まで、排ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)および窒素酸化物(NOx)を同時に浄化できる三元触媒として、Pt(白金)、Rh(ロジウム)、Pd(パラジウム)などの貴金属が、触媒活性成分として広く用いられている。
また、これら貴金属を、一般式ABO3の結晶構造を有するペロブスカイト型複合酸化物に配位させた排ガス浄化用触媒が、高い触媒活性を示すことが知られている。
To date, Pt (platinum), Rh (rhodium), and Pd (palladium) are used as three-way catalysts capable of simultaneously purifying carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas. Noble metals such as are widely used as catalytic active components.
Further, it is known that an exhaust gas purifying catalyst in which these noble metals are coordinated with a perovskite complex oxide having a crystal structure of the general formula ABO 3 exhibits high catalytic activity.

例えば、La1.00Fe0.57Co0.38Pd0.053のペロブスカイト型複合酸化物が、排ガスの酸化還元の変動に対応して、ペロブスカイト型の結晶構造に対して、Pdを可逆的に出入りさせて、このような自己再生により、粒成長を抑制して、長期にわたって高い触媒活性を保持することが報告されている(非特許文献1参照)。
また、そのような貴金属が配位したペロブスカイト型複合酸化物として、例えば、La0.90Sr0.10Fe0.54Mn0.36Pt0.103、La0.95Ag0.05Al0.80Mn0.10Pt0.08Ru0.023、La0.9Ce0.1Co0.9Pt0.05Ru0.053、Nd0.80Ba0.10Mg0.10Al0.85Pt0.10Rh0.053、La0.90Ca0.10Fe0.90Pt0.103、Y0.50Sr0.50Fe0.50Pt0.503、La0.90Sr0.10Mn0.90Pt0.103(例えば、特許文献1参照。)、La1.00Fe0.95Rh0.053、La0.70Pr0.30Fe0.95Rh0.053、La0.80Nd0.15Ce0.05Fe0.60Mn0.35Rh0.053、La0.900.10Fe0.70Al0.20Rh0.103、Pt担持/La1.00Al0.95Rh0.053、La0.80Ce0.20Fe0.65Rh0.353、La1.00Fe0.90Rh0.1053、La1.00Fe0.60Mn0.30Rh0.103(例えば、特許文献2参照。)、La1.00Fe0.95Pd0.053、La1.00Fe0.90Pd0.103、La1.00Fe0.57Mn0.38Pd0.053、La0.80Nd0.20Fe0.90Pd0.103(例えば、特許文献3参照。)などが提案されている。
Y.Nishihata et al.,Nature,Vol.418,No.6894,pp.164−167,11 July 2002(西畑他、「ネイチャー」誌、418巻、6894号、164−167頁、2002年7月11日) 特開2004−041868号公報 特開2004−041867号公報 特開2004−041866号公報
For example, a perovskite complex oxide of La 1.00 Fe 0.57 Co 0.38 Pd 0.05 O 3 reversibly moves Pd into and out of a perovskite crystal structure in response to the oxidation-reduction fluctuation of exhaust gas. It has been reported that such self-regeneration suppresses grain growth and maintains high catalytic activity over a long period of time (see Non-Patent Document 1).
Examples of the perovskite complex oxide coordinated with such noble metals include La 0.90 Sr 0.10 Fe 0.54 Mn 0.36 Pt 0.10 O 3 , La 0.95 Ag 0.05 Al 0.80 Mn 0.10 Pt 0.08 Ru 0.02 O 3 , La 0.9 Ce 0.1 Co 0.9 Pt 0.05 Ru 0.05 O 3 , Nd 0.80 Ba 0.10 Mg 0.10 Al 0.85 Pt 0.10 Rh 0.05 O 3 , La 0.90 Ca 0.10 Fe 0.90 Pt 0.10 O 3 , Y 0.50 Sr 0.50 Fe 0.50 Pt 0.50 O 3 , La 0.90 Sr 0.10 Mn 0.90 Pt 0.10 O 3 (for example, see Patent Document 1), La 1.00 Fe 0.95 Rh 0.05 O 3 , La 0.70 Pr 0.30 Fe 0.95 Rh 0.05 O 3 , La 0.80 Nd 0.15 Ce 0.05 Fe 0.60 Mn 0.35 Rh 0.05 O 3, La 0.90 Y 0.10 Fe 0.70 Al 0.20 Rh 0.10 O 3, Pt -supported / La 1.00 Al 0.95 Rh 0.05 O 3, La 0.80 Ce 0.20 Fe 0.65 Rh 0.35 O 3, La 1.00 F 0.90 Rh 0.105 O 3, La 1.00 Fe 0.60 Mn 0.30 Rh 0.10 O 3 ( for example, see Patent Document 2.), La 1.00 Fe 0.95 Pd 0.05 O 3, La 1.00 Fe 0.90 Pd 0.10 O 3, La 1.00 Fe 0.57 Mn 0.38 Pd 0.05 O 3 , La 0.80 Nd 0.20 Fe 0.90 Pd 0.10 O 3 (see, for example, Patent Document 3) and the like have been proposed.
Y. Nishihata et al. , Nature, Vol. 418, no. 6894, pp. 164-167, 11 July 2002 (Nishihata et al., “Nature”, 418, 6894, 164-167, July 11, 2002) Japanese Patent Laid-Open No. 2004-041868 JP 2004-041867 A JP 2004-041866 A

しかし、上記のペロブスカイト型複合酸化物では、貴金属を結晶構造中において、可逆的に出入りできるように配位させる必要があることから、特定の元素を組み合わせて結晶構造を形成する必要がある。そのため、上記のペロブスカイト型複合酸化物を製造するには、使用する原料が限定され、原料価格の変動などに起因して、工業的に安定して生産することが困難となる場合がある。そこで、貴金属を可逆的に出入りさせることのできる新規な結晶構造の提案が望まれている。   However, in the above perovskite complex oxide, it is necessary to coordinate the noble metal so that it can reversibly enter and exit in the crystal structure, so it is necessary to form a crystal structure by combining specific elements. Therefore, in order to produce the perovskite complex oxide, the raw materials to be used are limited, and it may be difficult to stably produce industrially due to fluctuations in raw material prices. Therefore, a proposal of a new crystal structure capable of reversibly entering and exiting a noble metal is desired.

本発明の目的は、貴金属を可逆的に出入りさせることのできる新規なペロブスカイト型複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying catalyst containing a novel perovskite complex oxide capable of reversibly entering and leaving a noble metal.

上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化用触媒は、一般式(1)
B’(1−y−z)+σ (1)
(式中、Aは、アルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Bは、Mnを示し、B’は、Ti、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Nは、Ptを示し、xは1<x≦1.3の数値範囲の原子割合を示し、yは、0<y<1.0の原子割合を示し、zは、0<z≦0.5の原子割合を示し、σは、酸素過剰分を示す。)
で表されるペロブスカイト型複合酸化物を含むことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the exhaust gas-purifying catalyst of the present invention has a general formula (1)
A x B y B ′ (1−yz) N z O 3 + σ (1)
(In the formula, A represents at least one element selected from alkaline earth metals , B represents Mn, B ′ represents at least one element selected from Ti, Zr, and Hf , and N indicates the Pt, x is 1 <represents an atomic ratio of the numerical range of x ≦ 1.3, y represents an atomic ratio of 0 <y <1.0, z is 0 <z ≦ 0. 5 represents an atomic ratio, sigma represents an oxygen excess.)
It contains the perovskite type complex oxide represented by these.

また、本発明では、一般式(1)において、zが、0<z≦0.05の数値範囲の原子割合を示すことが好ましい。
また、本発明では、一般式(1)において、(1−y−z)が、0を示すことが好ましい
In the present invention, in the general formula (1), z preferably represents an atomic ratio in a numerical range of 0 <z ≦ 0.05 .
In the present invention, in the general formula (1), (1-yz) preferably represents 0 .

本発明のペロブスカイト型複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒では、貴金属が、ペロブスカイト型複合酸化物に対して、効率的に、酸化雰囲気下で固溶し、還元雰囲気下で析出する固溶析出(自己再生)を繰り返すので、これらを分散状態に保つことができ、長期にわたって、粒成長による活性低下を防いで、高い触媒活性を保持することができる In the exhaust gas purifying catalyst containing the perovskite type complex oxide of the present invention, the noble metal efficiently dissolves in a perovskite type complex oxide in an oxidizing atmosphere and precipitates in a reducing atmosphere ( Since the self-regeneration is repeated, they can be kept in a dispersed state, and the activity can be prevented from being lowered due to grain growth over a long period of time, and high catalytic activity can be maintained .

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

本発明の排ガス浄化用触媒は、一般式(1)
B’(1−y−z)+σ (1)
(式中、Aは、アルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Bは、Mnを示し、B’は、Ti、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Nは、Ptを示し、xは1<x≦1.3の数値範囲の原子割合を示し、yは、0<y<1.0の原子割合を示し、zは、0<z≦0.5の原子割合を示し、σは、酸素過剰分を示す。)で表されるペロブスカイト型複合酸化物を含んでいる。
The exhaust gas purifying catalyst of the present invention has the general formula (1)
A x B y B ′ (1−yz) N z O 3 + σ (1)
(In the formula, A represents at least one element selected from alkaline earth metals , B represents Mn, B ′ represents at least one element selected from Ti, Zr, and Hf , and N Represents Pt , x represents an atomic ratio in a numerical range of 1 <x ≦ 1.3 , y represents an atomic ratio of 0 <y <1.0, and z represents 0 <z ≦ 0. represents an atomic ratio of 5, sigma contains an oxygen excess indicates a.) perovskite-type composite oxide represented by.

すなわち、この複合酸化物は、ペロブスカイト型構造であって、Aサイトには、Aとして、アルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種の元素が配位されており、A’として、希土類元素から選ばれる少なくとも1種の元素が配位されている。また、Bサイトには、Bとして、Mnが配位されており、必要によりB’として、Ti、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素が配位されており、さらに、Nとして、Ptが配位されている。 That is, this composite oxide has a perovskite structure, and at the A site, at least one element selected from alkaline earth metals is coordinated as A, and A ′ is selected from rare earth elements. At least one element is coordinated. Further, at the B site, Mn is coordinated as B, and at least one element selected from Ti, Zr, and Hf is coordinated as B ′ as necessary. Further, as N, Pt Is coordinated.

一般式()において、Aで示されるアルカリ土類金属としては、例えば、Be(ベリリウム)、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)、Ra(ラジウム)などが挙げられ、好ましくは、Ca、Sr、Baなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
また、一般式()において、A’で示される希土類元素としては、例えば、Sc(スカンジウム)、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Gd(ガドリニウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Lu(ルテチウム)などの3価以外に価数変動しない希土類元素、例えば、Ce(セリウム)、Pr(プラセオジム)、Tb(テルビウム)などの3価または4価に価数変動する希土類元素、例えば、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Tm(ツリウム)、Yb(イッテルビウム)などの2価または3価に価数変動する希土類元素などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
In the general formula ( 1 ), examples of the alkaline earth metal represented by A include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), Ba (barium), Ra (radium), and the like. Preferably, Ca, Sr, Ba, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
In the general formula ( 1 ), examples of the rare earth element represented by A ′ include Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Nd (neodymium), Pm (promethium), and Gd (gadolinium). , Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erbium), Lu (lutetium) and other rare earth elements that do not vary in valence, such as Ce (cerium), Pr (praseodymium), Tb (terbium), etc. Rare earth elements whose valence changes to trivalent or tetravalent, for example, rare earth elements such as Sm (samarium), Eu (europium), Tm (thulium), Yb (ytterbium), etc. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

一般式(1)において、Aサイトでは、1<x≦1.3の数値範囲の原子割合を示し、すなわち、Aサイトに配位される元素の原子割合が1を超過し、1.3以下である。1を超過する場合には、Ptを、より高い固溶率で、安定して固溶させることができる。が1.3を超える場合には、上記の複合酸化物以外の副生成物を生じる場合がある。 In the general formula (1), in the A site, x is from represents an atomic ratio of the numerical range of 1 <x ≦ 1.3, i.e., atomic percentage of elemental being coordinated on the A site exceeds 1, 1.3 or less. when x exceeds 1, the P t, a higher rate of solid solution can be stably dissolved. When x exceeds 1.3, by-products other than the above complex oxide may be generated.

Bサイトにおいて、B’で示される元素としては、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)などが挙げられる。 In the B site, the elemental that indicated by B ', T i (titanium), Zr (zirconium), and the like Hf (hafnium).

これらの元素は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
Bサイトにおいて、Nで示される元素としては、Pt(白金)が挙げられる。
一般式(1)において、Bサイトでは、yが、0<y<1.0の数値範囲、好ましくは、0.3<y<1.0の数値範囲の原子割合を示し、zが、0<z≦0.5の数値範囲、好ましくは、0<z≦0.05の数値範囲の原子割合を示す。すなわち、Bサイトでは、Bで示されるMnが、1未満の原子割合で必ず配位され、Nで示されるPtが、0.5以下の原子割合で必ず配位される。また、B’で示されるTi、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素が、(1−y−z)の原子割合、すなわち、Bサイトにおいて、上記したBで示されるMnおよびNで示されるPtから選ばれる少なくとも1種の元素の残余の原子割合で任意的に配位される。なお、Bサイトにおいて、Bで示されるMnおよびNで示されるPtの合計が1となる場合には、B’で示されるTi、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素は、配位されない。
These elemental may be used alone or may be used in combination of two or more.
In the B site, the element represented by N includes Pt (platinum) .
In the general formula (1), at the B site, y represents an atomic ratio in a numerical range of 0 <y <1.0, preferably 0.3 <y <1.0, and z is 0 <numerical range of z ≦ 0.5, preferably, represents an atomic ratio of the numerical range of 0 <z ≦ 0.05. That is, at the B site, Mn represented by B is always coordinated at an atomic ratio of less than 1, and Pt represented by N is always coordinated at an atomic ratio of 0.5 or less. In addition, at least one element selected from Ti, Zr, and Hf represented by B ′ is represented by the atomic ratio of (1-yz), that is, Mn and N represented by B described above at the B site. are optionally coordinated with the atomic ratio of the remaining at least one element selected from is Ru P t. Note that in the B site, if the total of Pt Ru indicated by Mn and N represented by B is 1, Ti represented by B ', Zr, at least one element selected from Hf, coordination Not.

また、一般式(1)において、σは、酸素過剰分を示し、より具体的には、ペロブスカイト型複合酸化物の理論構成比、A:B:O=1:1:3に対して、Aサイトにおいて、元素を過剰に配位させた場合に生じる、酸素原子の過剰原子割合を示す。または、ABOに若干の過剰なAサイト成分の酸化物、水酸化物、炭酸塩が共存してもよい。 In the general formula (1), sigma represents an oxygen excess, more specifically, the theoretical composition ratio of the perovskite-type composite oxide, A: B: O = 1 : 1: with respect to 3, A in sites occurs when obtained by coordinating element over over -, showing over atom percentage of oxygen atoms. Alternatively, a slight excess of the oxide, hydroxide, and carbonate of the A site component may coexist with ABO 3 .

そして、このような本発明のペロブスカイト型構造の複合酸化物は、特に制限れることなく、複合酸化物を調製するための適宜の方法、例えば、共沈法、クエン酸錯体法、アルコキシド法などによって、調製することができる。
共沈法では、例えば、上記した各元素の塩を上記した化学量論比で含む混合塩水溶液を調製し、この混合塩水溶液に中和剤を加えて共沈させた後、得られた共沈物を乾燥後、熱処理する。
Such a perovskite structure composite oxide of the present invention is not particularly limited, and is prepared by an appropriate method for preparing the composite oxide, for example, a coprecipitation method, a citric acid complex method, an alkoxide method, or the like. Can be prepared.
In the coprecipitation method, for example, a mixed salt aqueous solution containing the salt of each element described above at the above stoichiometric ratio is prepared, and a neutralizing agent is added to the mixed salt aqueous solution to perform coprecipitation. The precipitate is dried and then heat-treated.

各元素の塩としては、例えば、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、りん酸塩などの無機塩、例えば、酢酸塩、しゅう酸塩などの有機酸塩などが挙げられる。また、混合塩水溶液は、例えば、各元素の塩を、上記した化学量論比となるような割合で水に加えて、攪拌混合することにより調製することができる。
その後、この混合塩水溶液に、中和剤を加えて共沈させる。中和剤としては、特に制限されないが、例えば、アンモニア、例えば、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン類などの有機塩基、例えば、カセイソーダ、カセイカリ、炭酸カリ、炭酸アンモンなどの無機塩基が用いられる。また、中和剤は、その中和剤を加えた後の溶液のpHが、6〜10程度となるように滴下する。このように滴下すれば、各元素の塩を効率よく共沈させることができる。
Examples of the salt of each element include inorganic salts such as sulfate, nitrate, chloride, and phosphate, and organic acid salts such as acetate and oxalate. Further, the mixed salt aqueous solution can be prepared, for example, by adding the salt of each element to water at a ratio such as the above stoichiometric ratio and stirring and mixing.
Thereafter, a neutralizing agent is added to the mixed salt aqueous solution to coprecipitate. Although it does not restrict | limit especially as a neutralizing agent, For example, organic bases, such as ammonia, for example, amines, such as a triethylamine and a pyridine, For example, inorganic bases, such as caustic soda, caustic potash, potassium carbonate, and ammonium carbonate, are used. Moreover, a neutralizing agent is dripped so that pH of the solution after adding the neutralizing agent may become about 6-10. If dripped in this way, the salt of each element can be efficiently coprecipitated.

そして、得られた共沈物を、必要により水洗し、例えば、真空乾燥や通風乾燥などにより乾燥させた後、例えば、約500〜1200℃、好ましくは、約600〜1000℃で熱処理することにより、ペロブスカイト型複合酸化物を製造することができる。
また、クエン酸錯体法では、例えば、クエン酸が、上記した各元素に対して化学量論比よりやや過剰の割合となるように、混合塩水溶液にクエン酸の水溶液を加えてクエン酸混合塩水溶液を調製し、このクエン酸混合塩水溶液を乾固させて、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させた後、得られたクエン酸錯体を仮焼成後、熱処理する。
The obtained coprecipitate is washed with water if necessary, and dried by, for example, vacuum drying or ventilation drying, and then heat-treated at, for example, about 500 to 1200 ° C., preferably about 600 to 1000 ° C. A perovskite complex oxide can be produced.
In the citric acid complex method, for example, an aqueous citric acid solution is added to an aqueous mixed salt solution so that the citric acid is slightly in excess of the stoichiometric ratio with respect to each of the above elements. An aqueous solution is prepared, and this citric acid mixed salt aqueous solution is dried to form a citric acid complex of each element described above, and then the obtained citric acid complex is calcined and then heat-treated.

その後、このクエン酸混合塩水溶液を乾固させて、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させる。乾固は、形成されるクエン酸錯体が分解しない温度、例えば、室温〜150℃程度で、水分を除去する。これによって、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させることができる。
そして、形成されたクエン酸錯体を仮焼成後、熱処理する。仮焼成は、例えば、真空または不活性雰囲気下において250〜350℃で加熱すればよい。その後、例えば、約500〜1200℃、好ましくは、約600〜1000℃で熱処理することにより、ペロブスカイト型複合酸化物を製造することができる。
Thereafter, the citric acid mixed salt aqueous solution is dried to form a citric acid complex of each element described above. Drying removes moisture at a temperature at which the formed citric acid complex does not decompose, for example, from room temperature to 150 ° C. Thereby, a citric acid complex of each element described above can be formed.
The formed citric acid complex is subjected to heat treatment after calcination. Temporary baking should just heat at 250-350 degreeC in a vacuum or an inert atmosphere, for example. Thereafter, the perovskite complex oxide can be produced by heat treatment at about 500 to 1200 ° C., preferably about 600 to 1000 ° C., for example.

また、アルコキシド法では、例えば、Ptを除く上記した各元素のアルコキシドを、上記した化学量論比で含む混合アルコキシド溶液を調製し、この混合アルコキシド溶液を加水分解して沈殿を生成させた後、スラリーを調製し、このスラリーにPtの塩を含む水溶液を加え、得られた沈殿物を乾燥後、熱処理する。
各元素のアルコキシドとしては、例えば、各元素と、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシなどのアルコキシとから形成されるアルコラートや、下記一般式(2)で示される各元素のアルコキシアルコラートなどが挙げられる。
Further, in the alkoxide method, for example , after preparing a mixed alkoxide solution containing the alkoxide of each of the above elements except for Pt in the above stoichiometric ratio, the mixed alkoxide solution is hydrolyzed to generate a precipitate. A slurry is prepared, an aqueous solution containing a salt of Pt is added to the slurry , and the resulting precipitate is dried and then heat-treated.
Examples of the alkoxide of each element include an alcoholate formed from each element and an alkoxy such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, and an alkoxy alcoholate of each element represented by the following general formula (2). Can be mentioned.

E[OCH(R1)−(CH2i−OR2j (2)
(式中、Eは、各元素を示し、R1は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示し、R2は、炭素数1〜4のアルキル基を示し、iは、1〜3の整数、jは、2〜4の整数を示す。)
アルコキシアルコラートは、より具体的には、例えば、メトキシエチレート、メトシキプロピレート、メトキシブチレート、エトキシエチレート、エトキシプロピレート、プロポキシエチレート、ブトキシエチレートなどが挙げられる。
E [OCH (R 1) - (CH 2) i -OR 2] j (2)
(In the formula, E represents each element, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and i represents 1 to 1) (An integer of 3 and j represents an integer of 2 to 4.)
More specifically, the alkoxy alcoholate includes, for example, methoxyethylate, methoxypropylate, methoxybutyrate, ethoxyethylate, ethoxypropylate, propoxyethylate, butoxyethylate and the like.

そして、混合アルコキシド溶液は、例えば、各元素のアルコキシドを、上記した化学量論比となるように有機溶媒に加えて、攪拌混合することにより調製することができる。有機溶媒としては、各元素のアルコキシドを溶解できれば、特に制限されないが、例えば、芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類が挙げられる。   And a mixed alkoxide solution can be prepared by, for example, adding the alkoxide of each element to an organic solvent so that it may become said stoichiometric ratio, and stirring and mixing. The organic solvent is not particularly limited as long as the alkoxide of each element can be dissolved, and examples thereof include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alcohols, ketones, and esters. Preferably, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene are used.

その後、この混合アルコキシド溶液に水を加えて加水分解し、沈殿を生成させる。そして、混合アルコキシド溶液から有機溶媒を留去して、スラリーを調製し、このスラリーに、所定の化学量論比で、Ptの塩を含む水溶液を加える。
tの塩を含む水溶液としては、例えば、硝酸塩水溶液、塩化物水溶液、ヘキサアンミン塩化物水溶液、ジニトロジアンミン硝酸水溶液、ヘキサクロロ酸水和物、シアン化カリウム塩などが用いられる。
Thereafter, water is added to the mixed alkoxide solution for hydrolysis to produce a precipitate. Then, by distilling off the organic solvent from the mixed alkoxide solution, slurry was prepared, in the slurry, in a predetermined stoichiometric ratio, adding an aqueous solution containing a salt of P t.
Examples of the aqueous solution containing salts of P t, for example, aqueous nitrate solution, aqueous chloride solution, hexaammine chloride solution, dinitrodiammine nitric acid solution, hexachloro acid hydrate, such as potassium cyanide salt.

そして、得られた沈殿物を、例えば、真空乾燥や通風乾燥などにより水を留去し、乾燥させた後、例えば、約500〜1200℃、好ましくは、約600〜1000℃で熱処理(焼成)することにより、ペロブスカイト型複合酸化物を製造することができる。
また、このようなアルコキシド法においては、例えば、上記した混合アルコキシド溶液に、Ptの有機金属塩を含む溶液を混合して、均一混合溶液を調製し、これに水を加えて加水分解により沈殿させた後、得られた沈殿物を乾燥後、熱処理することにより、調製することもできる。
Then, after the obtained precipitate is dried by evaporating water by, for example, vacuum drying or ventilation drying, for example, heat treatment (firing) at about 500 to 1200 ° C., preferably about 600 to 1000 ° C. By doing so, a perovskite complex oxide can be produced.
Also, precipitation in such alkoxide method, for example, a mixed alkoxide solution described above, by mixing a solution containing organometallic salts of P t, to prepare a homogeneous mixed solution, adding water by hydrolysis to Then, the obtained precipitate can be dried and then heat-treated.

tの有機金属塩としては、例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩などから形成される上記貴金属のカルボン酸塩、例えば、下記一般式(3)に示されるβ−ジケトン化合物またはβ−ケトエステル化合物、および/または、下記一般式(4)で示されるβ−ジカルボン酸エステル化合物から形成される上記貴金属の金属キレート錯体が挙げられる。 As an organic metal salts of P t, for example, acetates, carboxylates of the noble metal formed from such propionate, for example, beta-diketone compound represented by the following general formula (3) or beta-keto ester compound, And / or a metal chelate complex of the noble metal formed from a β-dicarboxylic acid ester compound represented by the following general formula (4).

3COCHR5COR4 (3)
(式中、R3は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基またはアリール基、R4は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリール基または炭素数1〜4のアルキルオキシ基、R5は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
7CH(COOR62 (4)
(式中、R6は、炭素数1〜6のアルキル基、R7は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
上記一般式(3)および上記一般式(4)中、R3、R4およびR6の炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、t−アミル、t−ヘキシルなどが挙げられる。また、R5およびR7の炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチルなどが挙げられる。また、R3およびR4の炭素数1〜6のフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチルなどが挙げられる。また、R3およびR4のアリール基としては、例えば、フェニルが挙げられる。また、R4の炭素数1〜4のアルキルオキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシなどが挙げられる。
R 3 COCHR 5 COR 4 (3)
(In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group, R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a fluoro having 1 to 6 carbon atoms. An alkyl group, an aryl group, or an alkyloxy group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
R 7 CH (COOR 6 ) 2 (4)
(In the formula, R 6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
In the general formula (3) and the general formula (4), examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 3 , R 4 and R 6 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s -Butyl, t-butyl, t-amyl, t-hexyl and the like. The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 5 and R 7, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n- butyl, s- butyl, t- butyl. Moreover, as a C1-C6 fluoroalkyl group of R < 3 > and R < 4 >, trifluoromethyl etc. are mentioned, for example. The aryl group of R 3 and R 4, for example, phenyl. Examples of the alkyloxy group having 1 to 4 carbon atoms of R 4 include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, n-butoxy, s-butoxy, t-butoxy and the like.

β−ジケトン化合物は、より具体的には、例えば、2,4−ペンタンジオン、2,4−ヘキサンジオン、2,2−ジメチル−3,5−ヘキサンジオン、1−フェニル−1,3−ブタンジオン、1−トリフルオロメチル−1,3−ブタンジオン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、ジピバロイルメタンなどが挙げられる。   More specifically, β-diketone compounds are, for example, 2,4-pentanedione, 2,4-hexanedione, 2,2-dimethyl-3,5-hexanedione, 1-phenyl-1,3-butanedione. 1-trifluoromethyl-1,3-butanedione, hexafluoroacetylacetone, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, dipivaloylmethane and the like.

また、β−ケトエステル化合物は、より具体的には、例えば、メチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、t−ブチルアセトアセテートなどが挙げられる。
また、β−ジカルボン酸エステル化合物は、より具体的には、例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルなどが挙げられる。
また、Ptの有機金属塩を含む溶液は、例えば、Ptの有機金属塩を、上記した化学量論比となるように有機溶媒に加えて、攪拌混合することにより調製することができる。有機溶媒としては、上記した有機溶媒が用いられる。
More specific examples of the β-keto ester compound include methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, t-butyl acetoacetate, and the like.
Specific examples of the β-dicarboxylic acid ester compound include dimethyl malonate and diethyl malonate.
Moreover , the solution containing the organometallic salt of Pt can be prepared, for example , by adding the organometallic salt of Pt to the organic solvent so as to have the above stoichiometric ratio, and stirring and mixing. The organic solvent described above is used as the organic solvent.

そして、このようにして調製されたPtの有機金属塩を含む溶液を、上記した混合アルコキシド溶液に混合して、均一混合溶液を調製した後、この均一混合溶液に水を加えて加水分解により沈殿させる。そして、得られた沈殿物を、例えば、真空乾燥や通風乾燥などにより乾燥させた後、例えば、約400〜1000℃、好ましくは、約500〜850℃で熱処理することにより、ペロブスカイト型複合酸化物を製造することができる。 Then, a solution containing organic metal salts of the thus P t which is prepared, by mixing the mixed alkoxide solution described above, after preparing a homogeneous mixture solution, by adding water hydrolysis to the homogenous mixed solution Precipitate. The resulting precipitate is dried by, for example, vacuum drying or ventilation drying, and then heat-treated at, for example, about 400 to 1000 ° C., preferably about 500 to 850 ° C., thereby obtaining a perovskite complex oxide. Can be manufactured.

また、本発明のペロブスカイト型複合酸化物は、上記した、共沈法、クエン酸錯体法、アルコキシド法によって、Ptを除く上記の元素から、上記の化学量論比で、まず、ペロブスカイト型複合酸化物を調製し、次いで、得られたペロブスカイト型複合酸化物に、上記の化学量論比で、Ptを固溶させることにより得ることもできる。 Further, the perovskite-type composite oxide of the present invention, described above, co-precipitation, citrate complex method, the alkoxide method, the above elements other than P t, a stoichiometric ratio of the, first, perovskite-type composite the oxide was prepared and then, the resulting perovskite-type complex oxide, in a stoichiometric ratio of the may also be obtained by solid solution of P t.

ペロブスカイト型複合酸化物に、Ptを固溶させるには、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、Ptを含む塩の溶液を調製し、この含塩溶液をペロブスカイト型複合酸化物に含浸させた後、焼成する。
含塩溶液としては、上記した例示の塩の溶液を用いてもよく、また実用的には、硝酸塩水溶液、ジニトロジアンミン硝酸溶液、塩化物水溶液などが挙げられる。
The perovskite-type composite oxide, in order to solid solution of P t, not particularly limited, and may be a known method. For example, to prepare a solution of a salt containing P t, after impregnating the chlorine solution perovskite-type composite oxide is calcined.
As the salt-containing solution, the above-described salt solutions may be used, and practically, an aqueous nitrate solution, a dinitrodiammine nitric acid solution, an aqueous chloride solution, and the like may be used.

より具体的には、パラジウム塩溶液として、例えば、硝酸パラジウム水溶液、ジニトロジアンミンパラジウム硝酸溶液、4価パラジウムアンミン硝酸溶液など、ロジウム塩溶液として、例えば、硝酸ロジウム溶液、塩化ロジウム溶液など、白金塩溶液として、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液、塩化白金酸溶液、4価白金アンミン溶液などが挙げられる。また、ペロブスカイト型複合酸化物に貴金属を含浸させた後は、例えば、50〜200℃で1〜48時間乾燥し、さらに、350〜1000℃で1〜12時間焼成する。   More specifically, as a palladium salt solution, for example, palladium nitrate aqueous solution, dinitrodiammine palladium nitrate solution, tetravalent palladium ammine nitric acid solution, etc., rhodium salt solution, for example, platinum salt solution such as rhodium nitrate solution, rhodium chloride solution, etc. Examples thereof include dinitrodiammine platinum nitric acid solution, chloroplatinic acid solution, and tetravalent platinum ammine solution. Moreover, after impregnating a perovskite type complex oxide with a noble metal, for example, it is dried at 50 to 200 ° C. for 1 to 48 hours, and further fired at 350 to 1000 ° C. for 1 to 12 hours.

このようにして得られる本発明のペロブスカイト型複合酸化物は、そのまま、排ガス浄化用触媒として用いることもできるが、通常、触媒担体上に担持させるなど、公知の方法により、排ガス浄化用触媒として調製される。
触媒担体としては、特に限定されず、例えば、コージェライトなどからなるハニカム状のモノリス担体など、公知の触媒担体が用いられる。
The perovskite complex oxide of the present invention thus obtained can be used as it is as an exhaust gas purification catalyst , but is usually prepared as an exhaust gas purification catalyst by a known method such as being supported on a catalyst carrier. Is done.
The catalyst carrier is not particularly limited, and for example, a known catalyst carrier such as a honeycomb monolith carrier made of cordierite or the like is used.

触媒担体上に担持させるには、例えば、まず、得られたペロブスカイト型複合酸化物に、水を加えてスラリーとした後、触媒担体上にコーティングし、乾燥させ、その後、約300〜800℃、好ましくは、約300〜600℃で熱処理する。
そして、このようにして得られる本発明のペロブスカイト型複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒では、ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中において、Ptが高い固溶率で固溶し、その固溶したPtが、還元雰囲気下において、結晶構造から析出し、酸化雰囲気下において、結晶構造中に固溶する。なお、Ptのペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中への固溶率は、最終的な焼成温度と焼成時間によって調整することができる。また、Ptのペロブスカイト型複合酸化物(酸化雰囲気下)の結晶構造中への固溶率は、ペロブスカイト型複合酸化物中のPtの各含有量に対して、例えば、50重量%以上、好ましくは、80〜100重量%である。
In order to support the catalyst on the catalyst carrier, for example, first, water is added to the obtained perovskite complex oxide to form a slurry, which is then coated on the catalyst carrier and dried, and then about 300 to 800 ° C., Preferably, it heat-processes at about 300-600 degreeC.
Then, the exhaust gas purifying catalyst comprising a perovskite-type composite oxide of the present invention thus obtained, the crystal structure of the perovskite-type composite oxide, a solid solution with P t high rate of solid solution, the solid solution the P t is, under a reducing atmosphere, and precipitated from the crystal structure, under an oxidizing atmosphere, a solid solution in the crystal structure. Incidentally, the solid solution rate of the crystal structure of the perovskite-type composite oxide of the P t can be adjusted by the final sintering temperature and sintering time. Furthermore, rate of solid solution into the crystal structure of the perovskite-type composite oxide of P t (an oxidizing atmosphere), for each content of P t of the perovskite-type composite oxide, for example, 50 wt% or more, Preferably, it is 80 to 100% by weight.

これによって、本発明の排ガス浄化用触媒は、このような酸化雰囲気下での固溶および還元雰囲気下での析出を繰り返す自己再生機能によって、長期使用においても、Ptの粒成長が効果的に抑制され、これらの分散状態が保持される。その結果、Ptの使用量を大幅に低減しても、高い触媒活性を長期にわたって実現することができる。 As a result, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can effectively grow Pt grains even in long-term use by such a self-regenerative function that repeats solid solution in an oxidizing atmosphere and precipitation in a reducing atmosphere. It is suppressed and these dispersed states are maintained. As a result , even if the amount of Pt used is significantly reduced, high catalytic activity can be realized over a long period of time.

また、本発明の排ガス浄化用触媒において、Aサイトに配位される元素の原子割合が1を超えるため、Ptの固溶率をより高くすることができ、安定した品質で提供することができる。
そのため、本発明のペロブスカイト型複合酸化物を含む排ガス浄化用触媒は、気相や液相の反応触媒として広く用いることができる。特に、優れた排ガス浄化性能を長期にわたって実現することができるので、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関や、ボイラなどから排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒として用いることができる。
Further, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, since the atomic ratio of element coordinated on the A site exceeds 1, it is possible to further increase the rate of solid solution P t, it can be provided with stable quality it can.
Therefore, the exhaust gas purifying catalyst containing the perovskite complex oxide of the present invention can be widely used as a gas phase or liquid phase reaction catalyst. In particular, there use since, for example, gasoline engines, and internal combustion engines such as diesel engines, such as the exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust gas discharged from the boiler can achieve long-term excellent exhaust gas purification performance be able to.

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これら実施例および比較例に何ら限定されるものではない。
実施例1
(Ba1.01Mn0.95Pt0.053+σの製造)
バリウムメトキシプロピレート (Ba含量:0.101モル)
マンガンメトキシプロピレート (Mn含量:0.095モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、トルエンを加えて攪拌溶解させることにより、混合アルコキシド溶液を調製した。そして、白金アセチルアセトナート(Pt含量:0.005モル)をトルエンに溶解して有機金属塩溶液を調製し、この有機金属塩溶液を、さらに丸底フラスコの混合アルコキシド溶液に加えて、BaMnPtを含む均一混合溶液を調製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples and comparative examples.
Example 1
(Production of Ba 1.01 Mn 0.95 Pt 0.05 O 3+ σ)
Barium methoxypropylate (Ba content: 0.101 mol)
Manganese methoxypropylate (Mn content: 0.095 mol)
A mixed alkoxide solution was prepared by adding the above components to a round bottom flask and adding toluene to dissolve with stirring. Then, platinum acetylacetonate (Pt content: 0.005 mol) is dissolved in toluene to prepare an organometallic salt solution. This organometallic salt solution is further added to the mixed alkoxide solution in the round bottom flask, and BaMnPt is added. A homogeneous mixed solution containing was prepared.

次いで、この丸底フラスコ中に、脱イオン水を、約15分かけて滴下して加水分解した。そうすると、加水分解により褐色の粘稠沈殿が生成した。
その後、室温下で2時間攪拌した後、トルエンおよび水を減圧下において留去乾固して、BaMnPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、60℃にて24時間通風乾燥後、大気中、電気炉にて、650℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、Ba1.01Mn0.95Pt0.053+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.92重量%)の粉末を得た。
Next, deionized water was added dropwise to the round bottom flask over about 15 minutes for hydrolysis. As a result, a brown viscous precipitate was formed by hydrolysis.
Then, after stirring for 2 hours at room temperature, toluene and water were evaporated to dryness under reduced pressure to obtain a BaMnPt composite oxide precursor. This was air-dried at 60 ° C. for 24 hours, and then heat-treated (fired) at 650 ° C. for 2 hours in the atmosphere in an electric furnace to obtain a Pt-containing perovskite composite composed of Ba 1.01 Mn 0.95 Pt 0.05 O 3+ σ. An oxide (Pt content: 3.92 wt%) powder was obtained.

なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Ba1.01Mn0.95Pt0.053+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
実施例2
(Ba1.01Mn0.475Ti0.475Pt0.053+σの製造)
バリウムメトキシプロピレート (Ba含量:0.101モル)
マンガンメトキシプロピレート (Mn含量:0.0475モル)
チタンエトキシエチレート (Ti含量:0.0475モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、トルエンを加えて攪拌溶解させることにより、混合アルコキシド溶液を調製した。そして、白金アセチルアセトナート(Pt含量:0.005モル)をトルエンに溶解して有機金属塩溶液を調製し、この有機金属塩溶液を、さらに丸底フラスコの混合アルコキシド溶液に加えて、BaMnTiPtを含む均一混合溶液を調製した。
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Ba 1.01 Mn 0.95 Pt 0.05 O 3+ σ.
Example 2
(Production of Ba 1.01 Mn 0.475 Ti 0.475 Pt 0.05 O 3+ σ)
Barium methoxypropylate (Ba content: 0.101 mol)
Manganese methoxypropylate (Mn content: 0.0475 mol)
Titanium ethoxyethylate (Ti content: 0.0475 mol)
A mixed alkoxide solution was prepared by adding the above components to a round bottom flask and adding toluene to dissolve with stirring. Then, platinum acetylacetonate (Pt content: 0.005 mol) is dissolved in toluene to prepare an organometallic salt solution. This organometallic salt solution is further added to the mixed alkoxide solution in the round bottom flask, and BaMnTiPt is added. A homogeneous mixed solution containing was prepared.

以下、実施例1と同様の操作により、Ba1.01Mn0.475Ti0.475Pt0.053+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.67重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Ba1.01Mn0.475Ti0.475Pt0.053+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Thereafter, a powder of Pt-containing perovskite complex oxide (Pt content: 3.67% by weight) composed of Ba 1.01 Mn 0.475 Ti 0.475 Pt 0.05 O 3+ σ was obtained by the same operation as in Example 1.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Ba 1.01 Mn 0.475 Ti 0.475 Pt 0.05 O 3+ σ.

実施例3
(Ca1.01Mn0.97Pt0.033+σの製造)
カルシウムイソプロポキシド (Ca含量:0.101モル)
マンガンイソプロポキシド (Mn含量:0.097モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、トルエンを加えて撹拌溶解させることにより、混合アルコキシド溶液を調製した。この混合アルコキシド溶液に脱イオン水を滴下して加水分解した。そうすると、加水分解により白色の粘稠沈殿が生成した。この混合アルコキシド溶液からトルエンを留去し、スラリーとした後、このスラリーにジニトロジアンミン白金硝酸水溶液(Pt含量:0.003モル)を加え、室温下において1時間撹拌した。
Example 3
(Production of Ca 1.01 Mn 0.97 Pt 0.03 O 3+ σ)
Calcium isopropoxide (Ca content: 0.101 mol)
Manganese isopropoxide (Mn content: 0.097 mol)
A mixed alkoxide solution was prepared by adding the above components to a round bottom flask and adding toluene to dissolve with stirring. Deionized water was added dropwise to the mixed alkoxide solution for hydrolysis. As a result, a white viscous precipitate was formed by hydrolysis. Toluene was distilled off from the mixed alkoxide solution to form a slurry, and a dinitrodiammine platinum nitric acid aqueous solution (Pt content: 0.003 mol) was added to the slurry, followed by stirring at room temperature for 1 hour.

次いで、水を減圧下において留去乾固して、CaMnPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、大気中、電気炉にて、800℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、Ca1.01Mn0.97Pt0.033+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.96重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Ca1.01Mn0.97Pt0.033+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Subsequently, water was distilled off to dryness under reduced pressure to obtain a CaMnPt composite oxide precursor. This, in air, in an electric furnace, 800 ° C., subjected to 2 hours (baking), Ca 1.01 Mn 0.97 Pt 0.03 O 3+ consisting sigma Pt-containing perovskite-type composite oxide (Pt content: 3.96 % By weight) of powder was obtained.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Ca 1.01 Mn 0.97 Pt 0.03 O 3+ σ.

実施例4
(Ca1.01Mn0.485Zr0.485Pt0.033+σの製造)
カルシウムイソプロポキシド (Ca含量:0.101モル)
マンガンイソプロポキシド (Mn含量:0.0485モル)
ジルコニウムイソプロポキシド (Zr含量:0.0485モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、実施例3と同様に処理した後、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液(Pt含量:0.003モル)を加え、室温下において1時間撹拌した。
Example 4
( Production of Ca 1.01 Mn 0.485 Zr 0.485 Pt 0.03 O 3+ σ)
Calcium isopropoxide (Ca content: 0.101 mol)
Manganese isopropoxide (Mn content: 0.0485 mol)
Zirconium isopropoxide (Zr content: 0.0485 mol)
After adding said component to a round bottom flask and processing like Example 3, dinitrodiammine platinum nitric acid aqueous solution (Pt content: 0.003 mol) was added, and it stirred at room temperature for 1 hour.

次いで、水を減圧下において留去乾固して、CaMnZrPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、大気中、電気炉にて、800℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、Ca1.01Mn0.485Zr0.485Pt0.033+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.54重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Ca1.01Mn0.485Zr0.485Pt0.033+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Next, water was distilled off to dryness under reduced pressure to obtain a CaMnZrPt composite oxide precursor. This was subjected to heat treatment (baking) at 800 ° C. for 2 hours in an electric furnace in the atmosphere, and a Pt-containing perovskite complex oxide (Pt content: 3) composed of Ca 1.01 Mn 0.485 Zr 0.485 Pt 0.03 O 3+ σ. .54% by weight) of powder was obtained.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Ca 1.01 Mn 0.485 Zr 0.485 Pt 0.03 O 3+ σ.

実施例5
(Sr1.01Mn0.96Pt0.043+σの製造)
ストロンチウムイソプロポキシド (Sr含量:0.101モル)
マンガンイソプロポキシド (Mn含量:0.096モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、実施例3と同様に処理した後、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液(Pt含量:0.004モル)を加え、室温下において1時間撹拌した。
Example 5
(Production of Sr 1.01 Mn 0.96 Pt 0.04 O 3+ σ)
Strontium isopropoxide (Sr content: 0.101 mol)
Manganese isopropoxide (Mn content: 0.096 mol)
After adding said component to a round bottom flask and processing like Example 3, dinitro diamine amine nitric acid aqueous solution (Pt content: 0.004 mol) was added, and it stirred at room temperature for 1 hour.

次いで、水を減圧下において留去乾固して、SrMnPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、大気中、電気炉にて、800℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、Sr1.01Mn0.96Pt0.043+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.96重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Sr1.01Mn0.96Pt0.043+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Next, water was distilled off to dryness under reduced pressure to obtain a precursor of SrMnPt composite oxide. This was heat-treated (baked) at 800 ° C. for 2 hours in an electric furnace in the atmosphere, and a Pt-containing perovskite complex oxide (Pt content: 3.96) composed of Sr 1.01 Mn 0.96 Pt 0.04 O 3+ σ. % By weight) of powder was obtained.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Sr 1.01 Mn 0.96 Pt 0.04 O 3+ σ.

実施例6
(Sr1.01Mn0.48Zr0.48Pt0.043+σの製造)
ストロンチウムイソプロポキシド (Sr含量:0.101モル)
マンガンイソプロポキシド (Mn含量:0.048モル)
ジルコニウムイソプロポキシド (Zr含量:0.048モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、実施例3と同様に処理した後、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液(Pt含量:0.004モル)を加え、室温下において1時間撹拌した。
Example 6
(Production of Sr 1.01 Mn 0.48 Zr 0.48 Pt 0.04 O 3+ σ)
Strontium isopropoxide (Sr content: 0.101 mol)
Manganese isopropoxide (Mn content: 0.048 mol)
Zirconium isopropoxide (Zr content: 0.048 mol)
After adding said component to a round bottom flask and processing like Example 3, dinitro diamine amine nitric acid aqueous solution (Pt content: 0.004 mol) was added, and it stirred at room temperature for 1 hour.

次いで、水を減圧下において留去乾固して、SrMnZrPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、大気中、電気炉にて、800℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、Sr1.01Mn0.48Zr0.48Pt0.043+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:3.63重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、Sr1.01Mn0.48Zr0.48Pt0.043+σからなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Next, water was distilled off to dryness under reduced pressure to obtain a precursor of SrMnZrPt composite oxide. This was subjected to heat treatment (baking) at 800 ° C. for 2 hours in an electric furnace in the atmosphere, and a Pt-containing perovskite complex oxide (Pt content: 3) composed of Sr 1.01 Mn 0.48 Zr 0.48 Pt 0.04 O 3+ σ. 0.63% by weight) of powder was obtained.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of Sr 1.01 Mn 0.48 Zr 0.48 Pt 0.04 O 3+ σ.

比較例1
(La0.95Sr0.05Al0.90Co0.05Pt0.053の製造)
ランタンエトキシエチレート (La含量:0.095モル)
ストロンチウムエトキシエチレート (Sr含量:0.005モル)
アルミニウムエトキシエチレート (Al含量:0.090モル)
コバルトエトキシエチレート (Co含量:0.005モル)
上記の成分を、丸底フラスコに加え、実施例2と同様に処理した後、ジニトロジアンミン白金硝酸水溶液(Pt含量:0.005モル)を加え、室温下において1時間撹拌した。
Comparative Example 1
(Production of La 0.95 Sr 0.05 Al 0.90 Co 0.05 Pt 0.05 O 3 )
Lanthanum ethoxyethylate (La content: 0.095 mol)
Strontium ethoxyethylate (Sr content: 0.005 mol)
Aluminum ethoxyethylate (Al content: 0.090 mol)
Cobalt ethoxyethylate (Co content: 0.005 mol)
After adding said component to a round bottom flask and processing like Example 2, dinitro diamine amine nitric acid aqueous solution (Pt content: 0.005 mol) was added, and it stirred at room temperature for 1 hour.

次いで、水を減圧下において留去乾固して、LaSrAlCoPt複合酸化物の前駆体を得た。これを、大気中、電気炉にて、800℃、2時間熱処理(焼成)を行ない、La0.95Sr0.05Al0.90Co0.05Pt0.053からなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物(Pt含有量:4.41重量%)の粉末を得た。
なお、この粉末は、粉末X線回折の結果、La0.95Sr0.05Al0.90Co0.05Pt0.053からなるPt含有ペロブスカイト型複合酸化物の単一結晶相を有していることが確認された。
Next, water was distilled off to dryness under reduced pressure to obtain a precursor of LaSrAlCoPt composite oxide. This was subjected to heat treatment (baking) at 800 ° C. for 2 hours in an electric furnace in the atmosphere, and a Pt-containing perovskite complex oxide (Pt content: 4) made of La 0.95 Sr 0.05 Al 0.90 Co 0.05 Pt 0.05 O 3. .41% by weight) of powder was obtained.
As a result of powder X-ray diffraction, this powder was confirmed to have a single crystal phase of a Pt-containing perovskite complex oxide composed of La 0.95 Sr 0.05 Al 0.90 Co 0.05 Pt 0.05 O 3 .

比較例2
(Pt/α−Al23の製造)
市販のα−Al23(比表面積13m2/g)に、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液を用いて、Ptを含浸した後、60℃にて24時間通風乾燥後、大気中、電気炉を用いて500℃で1時間熱処理した。α−Al23のPt担持量は、2.00重量%であった。
Comparative Example 2
(Production of Pt / α-Al 2 O 3 )
Commercially available α-Al 2 O 3 (specific surface area 13m 2 / g), using a solution of diammine dinitro platinum nitric acid, was impregnated with Pt, 24 hours air drying at 60 ° C., in air, an electric furnace using And heat-treated at 500 ° C. for 1 hour. The amount of Pt supported by α-Al 2 O 3 was 2.00% by weight.

試験例1(物性試験)
1)比表面積の測定
上記により得られた各実施例および各比較例の粉末の比表面積を、BET法に従って、測定した。その結果を表1に示す。
2)貴金属の固溶率の測定
各実施例および各比較例で得られた粉末を、酸化処理(大気中、800℃で1時間熱処理)後および還元処理(10%H2を含有するN2ガス中、800℃で1時間熱処理)後のそれぞれにおいて、7重量%フッ酸水溶液に溶解し、室温にて20時間放置後、各溶液を、0.1μmφのフィルターによりろ過した。ろ液に溶解している貴金属量を、ICP(高周波誘導結合プラズマ)発光分析法により定量分析し、残渣における貴金属を、XRD(X線回折)分析法により定性分析した。これらの結果から、酸化処理後および還元処理後における貴金属固溶率を算出した。また、酸化処理後における貴金属固溶率と還元処理後における貴金属固溶率との差から、貴金属の析出率を算出した。これらの結果を表1に示す。
Test Example 1 (Physical property test)
1) Measurement of specific surface area The specific surface areas of the powders of Examples and Comparative Examples obtained above were measured according to the BET method. The results are shown in Table 1.
2) Measurement of solid solution ratio of noble metal The powder obtained in each Example and each Comparative Example was subjected to oxidation treatment (heat treatment at 800 ° C. for 1 hour in air) and reduction treatment (N 2 containing 10% H 2 ). In each gas, after heat treatment at 800 ° C. for 1 hour, each was dissolved in a 7 wt% hydrofluoric acid aqueous solution and allowed to stand at room temperature for 20 hours, and then each solution was filtered through a 0.1 μmφ filter. The amount of noble metal dissolved in the filtrate was quantitatively analyzed by ICP (radio frequency inductively coupled plasma) emission spectrometry, and the noble metal in the residue was qualitatively analyzed by XRD (X-ray diffraction) analysis. From these results, the precious metal solid solution rate after the oxidation treatment and after the reduction treatment was calculated. Moreover, the precipitation rate of the noble metal was calculated from the difference between the noble metal solid solution rate after the oxidation treatment and the noble metal solid solution rate after the reduction treatment. These results are shown in Table 1.

なお、上記の方法においては、7重量%フッ酸水溶液への各粉末の溶解時において、それぞれフッ化物の残渣が生成したが、ペロブスカイト型の結晶構造中に固溶していた貴金属は、溶解したため、溶液中の貴金属の濃度を測定することにより、ペロブスカイト型の結晶構造中に固溶している貴金属の比率を求めることができた。
試験例2(耐久試験)
1)酸化還元耐久試験
不活性雰囲気5分、酸化雰囲気10分、不活性雰囲気5分および還元雰囲気10分の計30分を1サイクルとし、このサイクルを20サイクル、合計10時間繰り返して、各実施例および各比較例で得られた粉末を、酸化雰囲気と還元雰囲気とに交互に暴露した後、還元雰囲気のまま室温まで冷却した。
In the above method, when each powder was dissolved in a 7% by weight hydrofluoric acid aqueous solution, a fluoride residue was formed. However, the noble metal dissolved in the perovskite crystal structure was dissolved. By measuring the concentration of the noble metal in the solution, the ratio of the noble metal dissolved in the perovskite crystal structure could be determined.
Test example 2 (endurance test)
1) Oxidation reduction endurance test 5 minutes of inert atmosphere, 10 minutes of oxidizing atmosphere, 5 minutes of inert atmosphere, and 10 minutes of reducing atmosphere are defined as one cycle, and this cycle is repeated for 20 cycles for a total of 10 hours. The powders obtained in the examples and the comparative examples were alternately exposed to an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere, and then cooled to room temperature in the reducing atmosphere.

不活性雰囲気、酸化雰囲気および還元雰囲気は、ストイキ状態、リーン状態およびリッチ状態の混合気を燃焼させた場合に排出される排ガス雰囲気に、それぞれ相当する。
なお、各雰囲気は、高温水蒸気を含む表2に示した組成のガスを、300×10-33/hrの流量で供給することによって調製した。また、雰囲気温度は、約1000℃に維持した。
The inert atmosphere, the oxidizing atmosphere, and the reducing atmosphere respectively correspond to exhaust gas atmospheres that are discharged when the stoichiometric, lean, and rich air-fuel mixture is burned.
Each atmosphere was prepared by supplying a gas having a composition shown in Table 2 containing high-temperature steam at a flow rate of 300 × 10 −3 m 3 / hr. The ambient temperature was maintained at about 1000 ° C.

Figure 0004647406
2)活性評価
4%NOおよび6%H2を含むガス(Heバランス)を、合計50mL/分流通させながら、上記の酸化還元耐久試験に供した各粉末40mgを、室温から400℃まで、3℃/分にて昇温した。この間に、質量分析計にて、NO(質量30)の信号を観測し、そのカウント数が室温に比べて30%減少した温度を、NO30%浄化温度とした。これらの結果を表1に示す。
Figure 0004647406
2) Activity evaluation While supplying a gas containing 4% NO and 6% H 2 (He balance) at a total flow rate of 50 mL / min, 40 mg of each powder subjected to the above oxidation-reduction durability test was transferred from room temperature to 400 ° C. The temperature was raised at ° C / min. During this time, a NO (mass 30) signal was observed with a mass spectrometer, and the temperature at which the count decreased by 30% compared to room temperature was defined as the NO 30% purification temperature. These results are shown in Table 1.

Figure 0004647406
Figure 0004647406

Claims (3)

一般式(1)
B’(1−y−z)+σ (1)
(式中、Aは、アルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Bは、Mnを示し、B’は、Ti、Zr、Hfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、Nは、Ptを示し、xは1<x≦1.3の数値範囲の原子割合を示し、yは、0<y<1.0の原子割合を示し、zは、0<z≦0.5の原子割合を示し、σは、酸素過剰分を示す。)
で表されるペロブスカイト型複合酸化物を含むことを特徴とする、排ガス浄化用触媒
General formula (1)
A x B y B ′ (1−yz) N z O 3 + σ (1)
(In the formula, A represents at least one element selected from alkaline earth metals , B represents Mn, B ′ represents at least one element selected from Ti, Zr, and Hf , and N Represents Pt , x represents an atomic ratio in a numerical range of 1 <x ≦ 1.3 , y represents an atomic ratio of 0 <y <1.0, and z represents 0 <z ≦ 0. 5 represents an atomic ratio, sigma represents an oxygen excess.)
A catalyst for purifying exhaust gas , comprising a perovskite complex oxide represented by the formula:
一般式(1)において、zが、0<z≦0.05の数値範囲の原子割合を示すことを特徴とする、請求項1に記載の排ガス浄化用触媒In the general formula (1), z is 0 <characterized in that represents an atomic ratio of the numerical range of z ≦ 0.05, the catalyst for purification of exhaust gas according to claim 1. 一般式(1)において、(1−y−z)が、0を示すことを特徴とする、請求項1または2に記載の排ガス浄化用触媒。 The exhaust gas-purifying catalyst according to claim 1 or 2 , wherein (1-yz) is 0 in the general formula (1) .
JP2005177043A 2005-06-16 2005-06-16 Exhaust gas purification catalyst Expired - Fee Related JP4647406B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005177043A JP4647406B2 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Exhaust gas purification catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005177043A JP4647406B2 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Exhaust gas purification catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006346602A JP2006346602A (en) 2006-12-28
JP4647406B2 true JP4647406B2 (en) 2011-03-09

Family

ID=37642995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005177043A Expired - Fee Related JP4647406B2 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Exhaust gas purification catalyst

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4647406B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5290572B2 (en) * 2005-03-04 2013-09-18 ダイハツ工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006347825A (en) * 2005-06-16 2006-12-28 Daihatsu Motor Co Ltd Method for producing compound oxide
JP5388052B2 (en) 2008-10-31 2014-01-15 独立行政法人産業技術総合研究所 Exhaust gas treatment catalyst
JP5463861B2 (en) * 2009-11-10 2014-04-09 マツダ株式会社 Exhaust gas purification catalyst
WO2014115573A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 株式会社村田製作所 Catalyst for oxidation of nitrogen oxides, and method for oxidation of nitrogen oxides
JP5709184B2 (en) * 2013-08-19 2015-04-30 三菱重工業株式会社 Exhaust gas purification method and exhaust gas purification device
JP6303834B2 (en) * 2014-06-05 2018-04-04 株式会社村田製作所 Organic substance decomposition catalyst
JP6181260B1 (en) * 2016-09-13 2017-08-16 田中貴金属工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst composition and exhaust gas purification catalyst

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50148288A (en) * 1974-04-25 1975-11-27
JPH08224446A (en) * 1995-02-22 1996-09-03 Daihatsu Motor Co Ltd Device for purifying automobile exhaust gas
JP2004041866A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst
JP2004041868A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst
JP2004041867A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50148288A (en) * 1974-04-25 1975-11-27
JPH08224446A (en) * 1995-02-22 1996-09-03 Daihatsu Motor Co Ltd Device for purifying automobile exhaust gas
JP2004041866A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst
JP2004041868A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst
JP2004041867A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Daihatsu Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5290572B2 (en) * 2005-03-04 2013-09-18 ダイハツ工業株式会社 Exhaust gas purification catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006346602A (en) 2006-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4311918B2 (en) Method for producing perovskite complex oxide
JP5290572B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP4953813B2 (en) Perovskite complex oxide, catalyst composition, and method for producing perovskite complex oxide
JP2006346603A (en) Catalyst composition
JP4916173B2 (en) Exhaust gas purification catalyst composition
US20050245391A1 (en) Catalyst for exhaust gas purification
JP4647406B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP5166245B2 (en) Catalyst composition
JP4546046B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2004041867A (en) Exhaust gas purifying catalyst
EP1840087A1 (en) Heat-resistant oxide
JP5235686B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
US7625836B2 (en) Heat-resistant oxide
JP4812359B2 (en) Exhaust gas purification catalyst composition
JP4263542B2 (en) Method for producing exhaust gas purification catalyst
JP2006347825A (en) Method for producing compound oxide
JP4969496B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP4263470B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JP4997176B2 (en) Exhaust gas purification catalyst composition
JP5822682B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2009160556A (en) Catalyst for purifying exhaust gas, and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100604

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: 20101207

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: 20101208

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees