JP4689574B2 - 排ガス浄化用酸化触媒 - Google Patents
排ガス浄化用酸化触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4689574B2 JP4689574B2 JP2006285712A JP2006285712A JP4689574B2 JP 4689574 B2 JP4689574 B2 JP 4689574B2 JP 2006285712 A JP2006285712 A JP 2006285712A JP 2006285712 A JP2006285712 A JP 2006285712A JP 4689574 B2 JP4689574 B2 JP 4689574B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- metal oxide
- composite metal
- oxidation catalyst
- represented
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 42
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims description 25
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 18
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 41
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 22
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 37
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 18
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 16
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 9
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 9
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 9
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910009580 YMnO Inorganic materials 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009456 Y0.9Ag0.1MnO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/66—Silver or gold
- B01J23/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/688—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with manganese, technetium or rhenium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Manganates manganites or permanganates
- C01G45/1221—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof
- C01G45/125—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof of the type[MnO3]n-, e.g. Li2MnO3, Li2[MxMn1-xO3], (La,Sr)MnO3
- C01G45/1264—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof of the type[MnO3]n-, e.g. Li2MnO3, Li2[MxMn1-xO3], (La,Sr)MnO3 containing rare earth, e.g. La1-xCaxMnO3, LaMnO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G55/00—Compounds of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum
- C01G55/002—Compounds containing, besides ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1026—Ruthenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/104—Silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/2073—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/40—Mixed oxides
- B01D2255/402—Perovskites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
- C01P2002/54—Solid solutions containing elements as dopants one element only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
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排ガス浄化用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ＡＢ１−ｘＣｘＯ３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ＣｅｘＭ１−ｘＺｒＯ３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、０．１≦ｘ≦２０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排ガス浄化用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、本発明の第１の態様の排ガス浄化用酸化触媒は、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、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．１５である複合金属酸化物からなることを特徴とする。
本発明の第１の態様の排ガス浄化用酸化触媒は、一般式ＹＭｎＯ３で表される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、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３の結晶構造は六方晶とペロブスカイト構造との混晶となり、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３はＹＭｎＯ３よりも高い触媒活性を有することとなる。
本発明の第１の態様の排ガス浄化用酸化触媒によれば、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、一般式ＹＭｎＯ３で表される化合物からなる酸化触媒よりも低温で酸化することができる。
このとき、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分である。一方、ｘが０．１５を超えると、混晶を維持することが困難になる。
また、本発明の第２の態様の 排ガス浄化用酸化触媒は、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、一般式Ｙ １−ｘ Ａｇ ｘ Ｍｎ １−ｙ Ａ ｙ Ｏ ３ で表され、０．０１≦ｘ≦０．１５であり、ＡはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であり、０．００５≦ｙ≦０．２である複合金属酸化物からなることを特徴とする。これは、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される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、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕ）で置換したものである。この置換により、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３は、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３よりもさらに高い触媒活性を有することとなる。
本発明の第２の態様の排ガス浄化用酸化触媒によれば、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、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される化合物からなる酸化触媒よりも低温で酸化することができるとともに、さらに酸化を促進することができる。
このとき、ｙが０．００５未満では、触媒活性を高める効果が不十分である。一方、ｙが０．２を超えると、混晶を維持することが困難になる。
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。図１は本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフである。
本実施形態の第１の態様の排ガス浄化用触媒は、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．１５である複合金属酸化物からなる。該複合金属酸化物は、一般式ＹＭｎＯ３で表される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。該置換により、六方晶の一部がペロブスカイト構造に相転移し、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３の結晶構造は六方晶とペロブスカイト構造との混晶となる。また、前記置換で＋３価のＹ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、ＹＭｎＯ３と比較してＹ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３の触媒活性は高くなる。
この結果、第１の態様の排ガス浄化用触媒によれば、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、一般式ＹＭｎＯ３で表される化合物からなる酸化触媒よりも低温で酸化することができる。
このとき、ｘが０．０１未満では、Ｍｎの一部を＋４価に変化させたり、酸素欠陥を生じさせたりす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る。一方、ｘが０．１５を超えると、混晶を維持することが困難になる。
次に、本実施形態の第２の態様の排ガス浄化用触媒は、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表され、ＡはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であり、０．００５≦ｙ≦０．２である複合金属酸化物からなる。該複合金属酸化物は、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される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、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕ）で置換したものである。該置換で＋３価のＭｎが＋４価のＴｉ、＋５価のＮｂ、＋５価のＴａ、＋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ことから、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３と比較してＹ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３の触媒活性は高くなる。
この結果、本発明の排ガス浄化用酸化触媒によれば、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、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される化合物からなる酸化触媒よりも低温で酸化することができるとともに、さらに酸化を促進することができる。
ここで、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、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る。一方、ｙが０．２を超えると、混晶を維持することが困難になる。
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、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを、０．９９：０．０１：１：４：４０のモル比となるようにして、５０℃の温度で１５分間乳鉢で混合した後、３５０℃の温度で１時間の一次焼成を行った。次に、前記一次焼成で得られた結果物を１５分間乾式粉砕した後、９００℃の温度で１時間二次焼成を行って、Ｙ０．９９Ａｇ０．０１ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物粉末を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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複合金属酸化物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、１５ｍｌ／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（Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ）を測定し、その観測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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを、０．９５：０．０５：１：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを、０．９：０．１：１：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、Ｙ０．９Ａｇ０．１ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを、０．８５：０．１５：１：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、Ｙ０．８５Ａｇ０．１５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、まず、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、酸化ルテニウムと、リンゴ酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：４：４０のモル比となるようにして、遊星式ボールミルで２００回転／分で１０分間混合した後、３５０℃の温度で１時間の一次焼成を行った。次に、前記一次焼成で得られた結果物を１５分間乾式粉砕した後、９００℃の温度で１時間二次焼成を行って、Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物粉末を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、酸化ルテニウムと、リンゴ酸と、水とを、０．９：０．１：０．９５：０．０５：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例５と全く同一にして、Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、酸化ルテニウムと、リンゴ酸と、水とを、０．８５：０．１５：０．９５：０．０５：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例５と全く同一にして、Ｙ０．８５Ａｇ０．１５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、酸化ルテニウムに代えて酸化チタンを用いた以外は、実施例５と全く同一にして、Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、硝酸イットリウムと、硝酸銀と、硝酸マンガンと、酸化ニオブと、リンゴ酸と、水とを、０．８５：０．１５：０．９５：０．０２５：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例５と全く同一にして、Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９５Ｎｂ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
本実施例では、酸化ニオブに代えて酸化タンタルを用いた以外は、実施例９と全く同一にして、Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９５Ｔａ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物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。
〔比較例１〕
本比較例では、硝酸銀を全く用いずに、硝酸イットリウムと、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを１：１：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物を得た。
〔比較例１〕
本比較例では、硝酸銀を全く用いずに、硝酸イットリウムと、硝酸マンガンと、リンゴ酸と、水とを１：１：４：４０のモル比になるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物を得た。
次に、本比較例で得られた複合金属酸化物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。
図１から、実施例１〜４の排ガス浄化用触媒によれば、ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物からなる比較例１の排ガス浄化用触媒に比較して、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、実施例５〜１０の排ガス浄化用触媒によれば、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される複合金属酸化物からなる実施例１〜４よりもさらに、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、さらに前記酸化を促進する効果を得ることができることが明らかである。
符号なし。
Claims (2)
- 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Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．１５である複合金属酸化物からなることを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒。 - 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Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．１５であり、ＡはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であり、０．００５≦ｙ≦０．２である複合金属酸化物からなることを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006285712A JP4689574B2 (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
| DE602007001117T DE602007001117D1 (de) | 2006-10-20 | 2007-10-16 | Oxidationskatalysator zum Reinigen von Abgas |
| EP07020232A EP1914000B1 (en) | 2006-10-20 | 2007-10-16 | Oxidation catalyst for purifying exhaust gas |
| US11/907,916 US7691777B2 (en) | 2006-10-20 | 2007-10-18 | Oxidation catalyst for purifying exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006285712A JP4689574B2 (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008100184A JP2008100184A (ja) | 2008-05-01 |
| JP4689574B2 true JP4689574B2 (ja) | 2011-05-25 |
Family
ID=38941827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006285712A Expired - Fee Related JP4689574B2 (ja) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7691777B2 (ja) |
| EP (1) | EP1914000B1 (ja) |
| JP (1) | JP4689574B2 (ja) |
| DE (1) | DE602007001117D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3865203A1 (en) | 2014-12-11 | 2021-08-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust gas treatment device, gas turbine combined cycle power generation system, and exhaust gas treatment method |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4753209B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2011-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置 |
| JP5330018B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2013-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 酸化触媒 |
| JP5330044B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2013-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置 |
| EP2269731B1 (en) * | 2008-04-22 | 2012-07-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Oxidation catalyst and oxidation catalyst device for exhaust gas purification |
| JP2009262102A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス浄化用酸化触媒装置 |
| JP5052401B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2012-10-17 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置の製造方法 |
| JP4987794B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2012-07-25 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置の製造方法 |
| EP2230013A1 (en) * | 2008-04-25 | 2010-09-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Production method of oxidation catalyst device for exhaust gas purificatiion |
| JP5095538B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2012-12-12 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置 |
| DE102008041530A1 (de) | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Dirk Dombrowski | Verfahren und Abgasanlage zur Reinigung SOx-haltiger Abgase, insbesondere von Schiffsbrennkraftmaschinen |
| US8409518B2 (en) * | 2009-03-16 | 2013-04-02 | GM Global Technology Operations LLC | Sulfur tolerant perovskite supported catalysts |
| JP5436060B2 (ja) * | 2009-06-10 | 2014-03-05 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒装置 |
| JP2010284584A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス浄化用酸化触媒 |
| FR2956823B1 (fr) * | 2010-03-01 | 2014-10-03 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Composition catalytique pour la reduction des oxydes d'azote par les hydrocarbures ou les composes oxygenes |
| JP5558867B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-07-23 | 本田技研工業株式会社 | 排気浄化触媒 |
| CN102477020A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-05-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种催化碳水化合物制备5-羟甲基糠醛的方法 |
| DE112011104673T5 (de) * | 2011-01-05 | 2013-10-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Abgasreinigender Katalysator und abgasreinigendes Katalysatorsystem |
| WO2015159403A1 (ja) | 2014-04-17 | 2015-10-22 | 三井金属鉱業株式会社 | 排気ガス浄化用触媒組成物及び排気ガス浄化触媒 |
| US11185848B2 (en) * | 2020-02-03 | 2021-11-30 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Perovskites oxygen storage and release materials and their use for exhaust gas treatment |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199432U (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-04 | ||
| JP2004243305A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-09-02 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4217339A1 (de) | 1992-05-26 | 1993-12-02 | Leuna Werke Ag | Katalysator zur Oxidation organischer Verbindungen |
| JPH07116519A (ja) | 1993-10-20 | 1995-05-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化材および排ガス浄化方法 |
| US5789339A (en) | 1995-06-07 | 1998-08-04 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Catalyst for oxidizing oxygen-containing organic compounds in waste gas |
| US7014825B2 (en) * | 1996-04-10 | 2006-03-21 | Catalytic Solutions, Inc. | Perovskite-type metal oxide compounds and methods of making and using thereof |
| US7507690B2 (en) * | 2002-04-30 | 2009-03-24 | Uchicago Argonne, Llc. | Autothermal reforming catalyst having perovskite structure |
| JP3528839B2 (ja) | 2002-05-15 | 2004-05-24 | トヨタ自動車株式会社 | パティキュレート酸化材及び酸化触媒 |
| JP2004041868A (ja) | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| JP4355506B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2009-11-04 | 日本碍子株式会社 | 触媒担持フィルタ及びこれを用いた排ガス浄化システム |
| JP4699232B2 (ja) * | 2006-02-14 | 2011-06-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化酸化触媒 |
| JP4611927B2 (ja) * | 2006-04-05 | 2011-01-12 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化用酸化触媒 |
-
2006
- 2006-10-20 JP JP2006285712A patent/JP4689574B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-10-16 DE DE602007001117T patent/DE602007001117D1/de active Active
- 2007-10-16 EP EP07020232A patent/EP1914000B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-18 US US11/907,916 patent/US7691777B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199432U (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-04 | ||
| JP2004243305A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-09-02 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3865203A1 (en) | 2014-12-11 | 2021-08-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust gas treatment device, gas turbine combined cycle power generation system, and exhaust gas treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1914000B1 (en) | 2009-05-13 |
| JP2008100184A (ja) | 2008-05-01 |
| US20080095687A1 (en) | 2008-04-24 |
| EP1914000A1 (en) | 2008-04-23 |
| US7691777B2 (en) | 2010-04-06 |
| DE602007001117D1 (de) | 2009-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4689574B2 (ja) | 排ガス浄化用酸化触媒 | |
| JP4611927B2 (ja) | 排ガス浄化用酸化触媒 | |
| Wang et al. | Comparative study of nanometric Co-, Mn-and Fe-based perovskite-type complex oxide catalysts for the simultaneous elimination of soot and NOx from diesel engine exhaust | |
| JP4699232B2 (ja) | 排ガス浄化酸化触媒 | |
| JP2007307446A (ja) | 排ガス浄化酸化触媒 | |
| JP5332539B2 (ja) | 浄化触媒 | |
| CN103687812A (zh) | 层状复合氧化物、氧化催化剂及柴油颗粒过滤器 | |
| JP2008156130A (ja) | デラフォサイト型酸化物およびその製造方法並びに排気ガス浄化用触媒 | |
| WO2020179891A1 (ja) | 脱硝触媒、及びその製造方法 | |
| CN113856697B (zh) | 一种用于VOCs催化氧化的催化剂及其制备方法 | |
| KR101593683B1 (ko) | 복합 산화물 | |
| WO2009130869A1 (ja) | 酸化触媒及び排ガス浄化用酸化触媒装置 | |
| CN109689205A (zh) | 钒酸盐作为氧化催化剂的用途 | |
| JP5330018B2 (ja) | 酸化触媒 | |
| WO2010143509A1 (ja) | 排ガス浄化用酸化触媒 | |
| JP6109550B2 (ja) | 排ガス浄化触媒 | |
| JP5610319B2 (ja) | 層状複合酸化物、酸化触媒及びディーゼルパティキュレートフィルター | |
| US8034742B2 (en) | Method of producing oxidation catalyst for cleaning exhaust gas | |
| JP2010042396A (ja) | 排ガス浄化用酸化触媒装置 | |
| JP4273893B2 (ja) | ガス浄化触媒 | |
| EP3560576B1 (en) | Use of a nitrogen oxide storage material and exhaust gas purification method | |
| US11298674B2 (en) | Nitrogen oxide storage material and exhaust gas purification method | |
| WO2014115573A1 (ja) | 窒素酸化物酸化用触媒および窒素酸化物の酸化方法 | |
| JP6049158B2 (ja) | イットリウム−ガドリニウムオルトコバルト酸塩をベースとする、硝酸生成のためのアンモニア酸化触媒 | |
| JPH0812334A (ja) | 耐熱性ペロブスカイト型複合酸化物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100915 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101013 |
|
| 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: 20110215 |
|
| 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: 20110216 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4689574 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |