JP4997176B2 - Exhaust gas purification catalyst composition - Google Patents

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Description

本発明は、排ガス浄化用触媒組成物に関する。 The present invention is related to an exhaust gas purification catalyst composition.

自動車などの内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)などが含まれている。これらを浄化するための触媒として、活性成分である貴金属元素が、セリウム複合酸化物、ジルコニウム複合酸化物またはペロプスカイト複合酸化物などの耐熱性酸化物に、固溶および/または担持されている排ガス浄化用触媒が種々提案されている。 Exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an automobile includes hydrocarbon (HC), nitrogen oxide (NO x ), carbon monoxide (CO), and the like. As a catalyst for purifying them, an exhaust gas in which a noble metal element as an active component is dissolved and / or supported on a heat-resistant oxide such as a cerium composite oxide, a zirconium composite oxide, or a perovskite composite oxide Various purification catalysts have been proposed.

例えば、化学式:(Ce,Zr)O2で表わされる酸化物からなる粒子(粉末)に、最終製品としての排ガス浄化用触媒において担持量が1重量%となるように、白金を担持させて調製された排ガス浄化用触媒が提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−346587号公報
For example, it is prepared by supporting platinum on particles (powder) made of an oxide represented by the chemical formula: (Ce, Zr) O 2 so that the supported amount becomes 1 wt% in the exhaust gas purifying catalyst as the final product. An exhaust gas purifying catalyst has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2006-346587 A

しかし、特許文献1に記載の排ガス浄化用触媒では、高温下、酸化還元変動下や長期使用時などにおいて、白金が合体することにより粒成長を起こし、白金の有効表面積が減少することによって、触媒活性が低下するという不具合がある。
また、白金などの貴金属は、一般的に高価であるため、コストパフォーマンスの向上が望まれる。
However, in the exhaust gas purifying catalyst described in Patent Document 1, when high temperatures, oxidation-reduction fluctuations, long-term use, etc., platinum coalesces, grain growth occurs, and the effective surface area of platinum decreases. There is a problem that the activity decreases.
Moreover, since noble metals, such as platinum, are generally expensive, improvement in cost performance is desired.

本発明の目的は、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた触媒活性を発現することのでき、さらには、コストパフォーマンスに優れる、排ガス浄化用触媒組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a catalyst composition for exhaust gas purification that can exhibit excellent catalytic activity over a long period of time under high temperature or oxidation-reduction fluctuations, and further has excellent cost performance.

上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化用触媒組成物は、セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素(セリウムを除く。)を含む耐熱性酸化物のみにPdが固溶および/または担持され、さらに、アルカリ土類金属が担持されており、Pdの含有量が、0.3〜0.8重量%であることを特徴としている In order to achieve the above object, the exhaust gas purifying catalyst composition of the present invention has Pd dissolved and / or supported only on a heat-resistant oxide containing cerium, zirconium and / or rare earth elements (excluding cerium). Furthermore, an alkaline earth metal is supported, and the Pd content is 0.3 to 0.8% by weight .

本発明の排ガス浄化用触媒組成物(以下、触媒組成物と称する。)によれば、耐熱性酸化物に固溶および/または担持されるPdの含有量、すなわち、触媒組成物に含有されるPdの含有量が、0.3〜0.8重量%であるので、優れたコストパフォーマンスで、長期にわたって、Pdの粒成長による触媒活性低下を防いで、高い触媒活性を保持することができる。
According to the exhaust gas-purifying catalyst composition of the present invention (hereinafter referred to as catalyst composition) , the content of Pd that is solid-solved and / or supported by the heat-resistant oxide, that is, contained in the catalyst composition. Since the content of Pd is 0.3 to 0.8% by weight, it is possible to maintain high catalytic activity by preventing cost reduction due to Pd grain growth over a long period of time with excellent cost performance.

その結果、本発明の触媒組成物を使用すれば、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた触媒活性を発現することができる。   As a result, when the catalyst composition of the present invention is used, excellent catalytic activity can be exhibited over a long period of time at high temperatures or under redox fluctuation.

本発明の触媒組成物は、セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素(セリウムを除く。)を含む耐熱性酸化物を含んでおり、例えば、上記した耐熱性酸化物からなる粒子を含む粒子の集合体として形成されている。
本発明の触媒組成物において、耐熱性酸化物は、セリウムと、ジルコニウムおよび希土類元素(セリウムを除く。)の少なくとも一方とを、必須成分として含んでおり、好ましくは、セリウム、ジルコニウムおよび希土類元素(セリウムを除く。)を含んでいる。
The catalyst composition of the present invention contains a heat-resistant oxide containing cerium, zirconium and / or rare earth elements (excluding cerium). For example, an aggregate of particles containing particles made of the above-mentioned heat-resistant oxide It is formed as.
In the catalyst composition of the present invention, the refractory oxide contains cerium and at least one of zirconium and rare earth elements (excluding cerium) as essential components, preferably cerium, zirconium and rare earth elements ( Excluding CE.)

上記耐熱性酸化物において、希土類元素(セリウムを除く。)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)、Pr(プラセオジム)、Nd(ネオジム)、Pm(プロメチウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)、Dy(ジスプロシウム)、Ho(ホルミウム)、Er(エルビウム)、Tm(ツリウム)、Yb(イッテルビウム)、Lu(ルテチウム)などが挙げられる。希土類元素として、好ましくは、Y、La、Pr、Ndが挙げられる。これら希土類元素は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用することもできる。   In the heat-resistant oxide, examples of rare earth elements (excluding cerium) include Sc (scandium), Y (yttrium), La (lanthanum), Pr (praseodymium), Nd (neodymium), Pm (promethium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erbium), Tm (thulium), Yb (ytterbium), Lu (lutetium), etc. Is mentioned. Preferred rare earth elements include Y, La, Pr, and Nd. These rare earth elements may be used alone or in combination of two or more.

また、上記耐熱性酸化物において、セリウムの原子割合は、セリウム、ジルコニウムおよび希土類元素の総和を100とした場合に、例えば、10〜80であり、好ましくは、20〜70である。
また、上記耐熱性酸化物において、ジルコニウムの原子割合は、セリウム、ジルコニウムおよび希土類元素の総和を100とした場合に、例えば、10〜90であり、好ましくは、30〜80である。
In the above heat-resistant oxide, the atomic ratio of cerium is, for example, 10 to 80, preferably 20 to 70, when the total of cerium, zirconium and rare earth elements is 100.
In the above heat-resistant oxide, the atomic ratio of zirconium is, for example, 10 to 90, preferably 30 to 80, when the sum of cerium, zirconium and rare earth elements is 100.

また、上記耐熱性酸化物において、希土類元素の原子割合は、セリウム、ジルコニウムおよび希土類元素の総和を100とした場合に、例えば、0〜20、好ましくは、0〜10である。
また、上記耐熱性酸化物の比表面積(BET比表面積)は、固溶および/または担持されるPdの量(Pdの含有量)により異なるが、例えば、120〜20m2/gであり、好ましくは、100〜20m2/gである。
In the above heat-resistant oxide, the atomic ratio of the rare earth element is, for example, 0 to 20, preferably 0 to 10, when the sum of cerium, zirconium and the rare earth element is 100.
The specific surface area (BET specific surface area) of the heat-resistant oxide varies depending on the solid solution and / or the amount of supported Pd (Pd content), but is preferably 120 to 20 m 2 / g, for example. Is 100 to 20 m 2 / g.

また、本発明の触媒組成物において、上記耐熱性酸化物には、さらに、アルカリ土類金属が担持されている。
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)などが挙げられる。アルカリ土類金属として、好ましくは、Mg、Ca、Sr、Baが挙げられ、さらに好ましくは、Baが挙げられる。これらアルカリ土類金属は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用することもできる。
In the catalyst composition of the present invention, an alkaline earth metal is further supported on the heat-resistant oxide.
Examples of the alkaline earth metal include Be (beryllium), Mg (magnesium), Ca (calcium), Sr (strontium), Ba (barium), Ra (radium), and the like. As the alkaline earth metal, Mg, Ca, Sr, and Ba are preferable, and Ba is more preferable. These alkaline earth metals may be used alone or in combination of two or more.

また、上記耐熱性酸化物において、アルカリ土類金属は、例えば、セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素の原子割合の総和100に対して、アルカリ土類金属の原子割合が、1〜30となる量、好ましくは、2〜15となる量で担持されている。アルカリ土類金属が上記した範囲で担持されていれば、Pdの粒成長を効果的に抑制することができる。   In the above heat-resistant oxide, the alkaline earth metal is, for example, an amount in which the atomic ratio of the alkaline earth metal is 1 to 30 with respect to the total atomic ratio 100 of cerium, zirconium and / or rare earth elements. Preferably, it is carried in an amount of 2 to 15. If the alkaline earth metal is supported in the above range, the Pd grain growth can be effectively suppressed.

アルカリ土類金属は、アルカリ土類金属の塩として上記耐熱性酸化物に担持されていてもよく、また、上記耐熱性酸化物の構成元素、すなわち、セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素、さらには、後述するPdと複合酸化物を形成し、その複合酸化物として耐熱性酸化物に担持されていてもよい。
そして、上記耐熱性酸化物には、Pdが固溶および/または担持、つまり含有されている。上記耐熱性酸化物にPdが固溶されているとは、Pdが上記耐熱性酸化物の結晶格子中に配位することにより、上記耐熱性酸化物とPdとが固溶体を形成していることである。
The alkaline earth metal may be supported on the heat-resistant oxide as an alkaline-earth metal salt, and the constituent elements of the heat-resistant oxide, that is, cerium, zirconium and / or rare earth elements, A composite oxide may be formed with Pd described later, and the composite oxide may be supported on a heat-resistant oxide.
The above heat-resistant oxide contains Pd as a solid solution and / or supported, that is, contained. The fact that Pd is dissolved in the heat-resistant oxide means that Pd is coordinated in the crystal lattice of the heat-resistant oxide so that the heat-resistant oxide and Pd form a solid solution. It is.

一方、耐熱性酸化物にPdが担持されているとは、Pdが耐熱性酸化物に固溶することなく、その表面に保持されていることであり、例えば、Pdが、耐熱性酸化物に吸着担持および/または物理的担持されていることである。なお、吸着担持とは、後述する耐熱性酸化物の製造方法において、前駆体酸化物をパラジウム塩水溶液に分散させたときに、前駆体酸化物が自発的にPdを保持することである。また、物理的担持とは、前駆体酸化物をパラジウム塩水溶液に分散させた後、分散液を加熱(例えば、後述する蒸発乾固や2次焼成など)することにより、前駆体酸化物に強制的にPdを保持させることである。   On the other hand, Pd is supported on the heat-resistant oxide means that Pd is held on the surface of the heat-resistant oxide without being dissolved in the heat-resistant oxide. It is adsorbed and / or physically supported. In addition, adsorption | suction carrying | support is that a precursor oxide hold | maintains Pd spontaneously when a precursor oxide is disperse | distributed to palladium salt aqueous solution in the manufacturing method of the heat resistant oxide mentioned later. In addition, physical support means that after the precursor oxide is dispersed in an aqueous palladium salt solution, the dispersion is heated (for example, evaporation to dryness or secondary firing described later) to force the precursor oxide. In other words, Pd is retained.

例えば、上記耐熱性酸化物が、上記したアルカリ土類金属を含む複合酸化物を担持している場合、Pdが固溶および/または担持されると、そのアルカリ土類金属を含む複合酸化物は、一般式:Ba(Ce,Pd)O3、Ba(Ce,Zr,Pd)O3、Ba(Zr,Y,Pd)O3、Ba(Ce,Zr,Y,Pd)O3、PdO/BaCeO3、PdO/Ba(Ce,Zr)O3、PdO/Ba(Zr,Y)O3、PdO/Ba(Ce,Zr,Y)O3などで表わされる。 For example, when the above heat-resistant oxide carries a composite oxide containing the above-mentioned alkaline earth metal, when Pd is dissolved and / or supported, the composite oxide containing the alkaline-earth metal is General formula: Ba (Ce, Pd) O 3 , Ba (Ce, Zr, Pd) O 3 , Ba (Zr, Y, Pd) O 3 , Ba (Ce, Zr, Y, Pd) O 3 , PdO / BaCeO 3 , PdO / Ba (Ce, Zr) O 3 , PdO / Ba (Zr, Y) O 3 , PdO / Ba (Ce, Zr, Y) O 3 and the like.

上記耐熱性酸化物にPdが固溶される場合、上記耐熱性酸化物およびアルカリ土類金属を含む複合酸化物に対する、Pdの固溶率は、例えば、5〜95%であり、好ましくは、30〜95である。
なお、Pdの固溶率(単位:%)は、例えば、ICP発光分光分析法(高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法)により測定することができる。具体的には、上記耐熱性酸化物からなる粒子を、例えば、PdOが不溶、かつ、上記耐熱性酸化物が可溶である溶液に浸漬し、この溶液を濾過し、濾液をICP発光分光分析法により測定する。これにより、濾液に含有されるPdの含有量を算出し、得られた算出値から、Pdの固溶率を算出する。
When Pd is dissolved in the heat-resistant oxide, the solid solution ratio of Pd with respect to the composite oxide containing the heat-resistant oxide and the alkaline earth metal is, for example, 5 to 95%, preferably 30-95.
In addition, the solid solution rate (unit:%) of Pd can be measured by, for example, ICP emission spectroscopy (high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopy). Specifically, for example, the particles made of the heat-resistant oxide are immersed in a solution in which PdO is insoluble and the heat-resistant oxide is soluble, the solution is filtered, and the filtrate is analyzed by ICP emission spectrometry. Measure by the method. Thereby, the content of Pd contained in the filtrate is calculated, and the solid solution rate of Pd is calculated from the obtained calculated value.

一方、上記耐熱性酸化物にPdが担持される場合、上記耐熱性酸化物に対するPdの担持量は、例えば、上記耐熱性酸化物に含有されるPdの全量が上記耐熱性酸化物に担持される場合、後述するPdの含有量であり、また、例えば、上記耐熱性酸化物に含有されるPdの一部が固溶され、残りが担持される場合、後述するPdの含有量と上記したPdの固溶率から算出されるPdの固溶量との差である。   On the other hand, when Pd is supported on the heat-resistant oxide, the amount of Pd supported on the heat-resistant oxide is, for example, the entire amount of Pd contained in the heat-resistant oxide is supported on the heat-resistant oxide. In this case, it is the content of Pd described later. For example, when a part of Pd contained in the heat-resistant oxide is dissolved and the rest is supported, the content of Pd described later is described above. It is the difference from the solid solution amount of Pd calculated from the solid solution rate of Pd.

そして、上記耐熱性酸化物に固溶および/または担持されるPdの含有量、すなわち、本発明の触媒組成物に含有されるPdの含有量は、0.3〜0.8重量%である。Pdの含有量が、0.3重量%未満では、排気ガスなどを十分に浄化できないという不具合がある。また、Pdの含有量が、0.8重量%を超えると、高温下、酸化還元変動下や長期使用時などにおいて、Pdが合体することによりPdの粒子サイズが大きくなり、Pdの有効表面積が減少することによって、触媒活性が低下するという不具合がある。さらに、Pdの使用量が増えることから、コストパフォーマンスが低下するという不具合もある。   And the content of Pd solid-solved and / or supported on the heat-resistant oxide, that is, the content of Pd contained in the catalyst composition of the present invention is 0.3 to 0.8% by weight. . When the content of Pd is less than 0.3% by weight, there is a problem that exhaust gas or the like cannot be sufficiently purified. When the Pd content exceeds 0.8% by weight, the particle size of Pd increases due to coalescence of Pd at high temperatures, under oxidation-reduction fluctuations, or during long-term use, and the effective surface area of Pd increases. There is a problem in that the catalytic activity decreases due to the decrease. Further, since the amount of Pd used increases, there is a problem that the cost performance is lowered.

そして、上記耐熱性酸化物は、特に制限されることなく、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、製造することができる。
共沈法では、例えば、上記した各元素の塩(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)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。
The above heat-resistant oxide is not particularly limited, and can be produced by an appropriate method for preparing the oxide, for example, a coprecipitation method, a citric acid complex method, an alkoxide method, or the like.
In the coprecipitation method, for example, a mixed salt aqueous solution containing the above-described salt of each element (excluding palladium salt and alkaline earth metal salt) in the above stoichiometric ratio is prepared, and a neutralizing agent is added to the mixed salt aqueous solution. In addition, after coprecipitation, the obtained coprecipitate 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、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、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、水酸化アンモニウムなどの無機塩基が挙げられる。中和剤として、好ましくは、水酸化アンモニウム塩が挙げられ、さらに好ましくは、水酸化アンモニウム水溶液が挙げられる。なお、中和剤は、その中和剤を加えた後の溶液のpHが6〜10程度となるように加える。
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. Examples of the neutralizing agent include ammonia, for example, organic bases such as amines such as triethylamine and pyridine, and inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, and ammonium hydroxide. Is mentioned. As a neutralizing agent, Preferably, ammonium hydroxide salt is mentioned, More preferably, ammonium hydroxide aqueous solution is mentioned. In addition, a neutralizing agent is added so that the pH of the solution after adding the neutralizing agent may become about 6-10.

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、熱処理(1次焼成)することにより、セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素を含む前駆体酸化物を得る。
1次焼成するときの焼成温度および焼成時間は、前駆体酸化物のBET比表面積により異なり、例えば、BET比表面積100m2/gの前駆体酸化物を得るには、400〜600℃で0.5〜5時間である。また、例えば、BET比表面積70m2/gの前駆体酸化物を得るには、500〜900℃で0.5〜5時間である。さらに、例えば、BET比表面積30m2/gの前駆体酸化物を得るには、800〜1200℃で0.5〜5時間である。
Then, the obtained coprecipitate is washed with water if necessary, and is dried by, for example, vacuum drying or ventilation drying, followed by heat treatment (primary firing) to thereby obtain a precursor containing cerium, zirconium and / or rare earth elements. A body oxide is obtained.
The firing temperature and firing time during the primary firing vary depending on the BET specific surface area of the precursor oxide. For example, in order to obtain a precursor oxide having a BET specific surface area of 100 m 2 / g, the firing temperature and the firing time are set to 0.00 at 400 to 600 ° C. 5 to 5 hours. For example, in order to obtain a precursor oxide having a BET specific surface area of 70 m 2 / g, it is 0.5 to 5 hours at 500 to 900 ° C. Furthermore, for example, in order to obtain a precursor oxide having a BET specific surface area of 30 m 2 / g, it is 0.5 to 5 hours at 800 to 1200 ° C.

次いで、得られた前駆体酸化物を、パラジウム塩水溶液に、後述する耐熱性酸化物の粒子において、Pdの含有量が0.3〜0.8重量%となる量で分散させ、この分散液を蒸発乾固する。
その後、例えば、300〜800℃、好ましくは、400〜600℃で熱処理(2次焼成)することにより、パラジウム塩水溶液に含有されるPdの全量を前駆体酸化物に担持させる。
Next, the obtained precursor oxide is dispersed in an aqueous palladium salt solution in an amount of 0.3 to 0.8% by weight of Pd in a heat-resistant oxide particle to be described later. To dryness.
Thereafter, the precursor oxide is supported on the total amount of Pd contained in the palladium salt aqueous solution by, for example, heat treatment (secondary firing) at 300 to 800 ° C., preferably 400 to 600 ° C.

パラジウム塩は、上記と同様の塩が挙げられ、上記と同様に調製することができる。また、実用的には、硝酸塩水溶液、ジニトロジアンミン硝酸水溶液、塩化物水溶液などが挙げられる。具体的には、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水溶液、4価パラジウムアンミン硝酸水溶液などが挙げられる。
次いで、Pdが担持された前駆体酸化物にアルカリ土類金属を担持させる。
Examples of the palladium salt include the same salts as described above, and can be prepared in the same manner as described above. Practically, nitrate aqueous solution, dinitrodiammine nitric acid aqueous solution, chloride aqueous solution and the like can be mentioned. Specific examples include an aqueous palladium nitrate solution, an aqueous dinitrodiammine palladium nitric acid solution, and an aqueous tetravalent palladium ammine nitric acid solution.
Next, an alkaline earth metal is supported on the precursor oxide supporting Pd.

アルカリ土類金属は、特に制限されることなく、アルカリ土類金属を酸化物に担持するための適宜の方法、例えば、吸着担持法、含浸法、共沈法、アルコキシド法などによって、前駆体酸化物に担持させることができる。
吸着担持法では、例えば、Pd担持前駆体酸化物を、アルカリ土類金属塩水溶液に添加してスラリーを調製し、このスラリーを濾過する。
The alkaline earth metal is not particularly limited, and the precursor oxidation is performed by an appropriate method for supporting the alkaline earth metal on the oxide, such as an adsorption supporting method, an impregnation method, a coprecipitation method, and an alkoxide method. It can be carried on an object.
In the adsorption carrying method, for example, a Pd carrying precursor oxide is added to an alkaline earth metal salt aqueous solution to prepare a slurry, and this slurry is filtered.

アルカリ土類金属塩は、上記と同様の塩が挙げられ、上記と同様に調製することができる。また、実用的には、酢酸塩水溶液、硝酸塩水溶液などが挙げられる。具体的には、バリウム塩水溶液として、例えば、酢酸バリウム水溶液、硝酸バリウム水溶液などが挙げられる。
そして、得られた濾過ケーキを、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、400℃〜1200℃、好ましくは、600℃〜1100℃で熱処理(最終焼成)することにより、Pdが担持された前駆体酸化物にアルカリ土類金属を担持させる。こうして、Pdが固溶および/または担持され、さらにアルカリ土類金属が担持された耐熱性酸化物からなる粒子を得る。
Alkaline earth metal salts include the same salts as described above, and can be prepared in the same manner as described above. Practically, an aqueous acetate solution, an aqueous nitrate solution, and the like can be given. Specifically, examples of the barium salt aqueous solution include a barium acetate aqueous solution and a barium nitrate aqueous solution.
The obtained filter cake is dried by, for example, vacuum drying or ventilation drying, and then heat treated (final firing) at 400 ° C. to 1200 ° C., preferably 600 ° C. to 1100 ° C. An alkaline earth metal is supported on the precursor oxide on which is supported. Thus, particles made of a heat-resistant oxide in which Pd is dissolved and / or supported and an alkaline earth metal is supported are obtained.

なお、上記の方法においては、構成する元素全て(パラジウムおよびアルカリ土類金属を含む。)の水溶液を調製して、これ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(最終焼成)することもできる。
また、クエン酸錯体法では、例えば、クエン酸と上記した各元素の塩(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)とを、上記した各元素(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)に対し化学量論比よりやや過剰のクエン酸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(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)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。
In the above method, an aqueous solution of all the constituent elements (including palladium and alkaline earth metal) is prepared, and a co-precipitate is obtained by adding a neutralizing agent thereto and coprecipitating. After drying, heat treatment (final firing) can also be performed.
Further, in the citric acid complex method, for example, citric acid and salts of each of the above elements (excluding palladium salts and alkaline earth metal salts) are used, and each of the above elements (excluding palladium salts and alkaline earth metal salts) are used. A citric acid mixed salt aqueous solution is prepared by adding a slightly excess citric acid aqueous solution to the stoichiometric ratio, and the citric acid mixed salt aqueous solution is dried to solidify each element (palladium salt and alkaline earth metal salt). And the obtained citric acid complex is pre-baked and then heat-treated.

各元素の塩としては、上記と同様の塩が挙げられ、また、クエン酸混合塩水溶液は、例えば、上記と同様に混合塩水溶液を調製して、その混合塩水溶液に、クエン酸の水溶液を加えることにより、調製することができる。
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(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)のクエン酸錯体を形成させることができる。その後、形成されたクエン酸錯体を仮焼成する。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℃で加熱する。
Examples of the salt of each element include the same salts as described above. For the citric acid mixed salt aqueous solution, for example, a mixed salt aqueous solution is prepared in the same manner as described above, and an aqueous citric acid solution is added to the mixed salt aqueous solution. It can be prepared by adding.
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 (excluding palladium salts and alkaline earth metal salts) can be formed. Thereafter, the formed citric acid complex is temporarily calcined. In the preliminary firing, for example, heating is performed at 250 to 350 ° C. in a vacuum or an inert atmosphere.

そして、例えば、400〜1000℃で熱処理(1次焼成)することにより、前駆体酸化物を得る。
次いで、得られた前駆体酸化物を、共沈法と同様に、パラジウム塩水溶液に分散させ、この分散液を蒸発乾固する。そして、例えば、300〜800℃、好ましくは、400〜600℃で熱処理(2次焼成)することにより、パラジウム塩水溶液に含有されるPdの全量を前駆体酸化物に担持させる。
And a precursor oxide is obtained by heat-processing (primary baking) at 400-1000 degreeC, for example.
Next, the obtained precursor oxide is dispersed in an aqueous palladium salt solution in the same manner as in the coprecipitation method, and this dispersion is evaporated to dryness. Then, for example, the precursor oxide supports the entire amount of Pd contained in the palladium salt aqueous solution by heat treatment (secondary firing) at 300 to 800 ° C., preferably 400 to 600 ° C.

そして、Pdが担持された前駆体酸化物に、共沈法と同様に、アルカリ土類金属を担持させ、その後、例えば、400℃〜1200℃、好ましくは、600℃〜1100℃で熱処理(最終焼成)することにより、Pdが固溶および/または担持され、さらにアルカリ土類金属が担持された上記耐熱性酸化物からなる粒子を得る。
また、アルコキシド法では、例えば、上記した各元素(パラジウム塩およびアルカリ土類金属塩を除く)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に、水を加えて加水分解することにより、沈殿物を得る。
Then, an alkaline earth metal is supported on the precursor oxide on which Pd is supported in the same manner as in the coprecipitation method, and then, for example, heat treatment is performed at 400 ° C. to 1200 ° C., preferably 600 ° C. to 1100 ° C. By firing), particles made of the above heat-resistant oxide in which Pd is dissolved and / or supported and an alkaline earth metal is supported are obtained.
In the alkoxide method, for example, a mixed alkoxide solution containing the alkoxide of each of the above elements (excluding palladium salts and alkaline earth metal salts) in the above stoichiometric ratio is prepared, and water is added to the mixed alkoxide solution. To obtain a precipitate.

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(モノ、ジ、トリ)アルコラートや、下記一般式(1)で示される各元素の(モノ、ジ、トリ)アルコキシアルコラートなどが挙げられる。
E[OCH(R1)−(CH2i−OR2j (1)
(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、メトキシプロピレート、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。
Examples of the alkoxide of each element include (mono, di, tri) alcoholate formed from each element and alkoxy such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, and the following general formula (1). Examples include (mono, di, tri) alkoxy alcoholates of each element.
E [OCH (R 1) - (CH 2) i -OR 2] j (1)
(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, examples of the alkoxy alcoholate include 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.

そして、得られた沈殿物を、蒸発乾固し、その後、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、400〜1000℃で熱処理(1次焼成)することにより、前駆体酸化物を得る。
次いで、得られた前駆体酸化物を、共沈法と同様に、パラジウム塩水溶液に分散させ、この分散液を蒸発乾固する。そして、例えば、300〜800℃、好ましくは、400〜600℃で熱処理(2次焼成)することにより、パラジウム塩水溶液に含有されるPdの全量を前駆体酸化物に担持させる。
Then, the obtained precipitate is evaporated to dryness, and then dried by, for example, vacuum drying or ventilation drying, followed by heat treatment (primary firing) at, for example, 400 to 1000 ° C., thereby oxidizing the precursor. Get things.
Next, the obtained precursor oxide is dispersed in an aqueous palladium salt solution in the same manner as in the coprecipitation method, and this dispersion is evaporated to dryness. Then, for example, the precursor oxide supports the entire amount of Pd contained in the palladium salt aqueous solution by heat treatment (secondary firing) at 300 to 800 ° C., preferably 400 to 600 ° C.

そして、Pdが担持された前駆体酸化物に、共沈法と同様に、アルカリ土類金属を担持させ、その後、例えば、400℃〜1200℃、好ましくは、600℃〜1100℃で熱処理(最終焼成)することにより、Pdが固溶および/または担持され、さらにアルカリ土類金属が担持された上記耐熱性酸化物からなる粒子を得る。
また、アルコキシド法において、例えば、混合アルコキシド溶液と、パラジウムの有機金属塩とを、上記した化学量論比となるように含む均一混合溶液を調製し、これに水を加えて沈殿させた後、得られた沈殿物を乾燥させて、熱処理(例えば、400〜800℃)することにより、Pdが担持された前駆体酸化物を得ることもできる。
Then, an alkaline earth metal is supported on the precursor oxide on which Pd is supported in the same manner as in the coprecipitation method, and then, for example, heat treatment is performed at 400 ° C. to 1200 ° C., preferably 600 ° C. to 1100 ° C. By firing), particles made of the above heat-resistant oxide in which Pd is dissolved and / or supported and an alkaline earth metal is supported are obtained.
In the alkoxide method, for example, after preparing a homogeneous mixed solution containing a mixed alkoxide solution and an organometallic salt of palladium so as to have the above stoichiometric ratio, and adding water thereto to precipitate it, The obtained precipitate can be dried and subjected to a heat treatment (for example, 400 to 800 ° C.) to obtain a precursor oxide carrying Pd.

パラジウム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パラジウムのカルボン酸塩、例えば、下記一般式(2)で示される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(3)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パラジウムの金属キレート錯体などが挙げられる。   Examples of the organometallic salt of palladium include, for example, palladium carboxylate formed from acetate, propionate, and the like, for example, β-diketone compound or β-ketoester compound represented by the following general formula (2), and / or Or the metal chelate complex etc. of palladium formed from the (beta) -dicarboxylic acid ester compound shown by following General formula (3) are mentioned.

3COCHR5COR4 (2)
(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を示し、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のアルコキシ基を示し、R5は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
7CH(COR62 (3)
(式中、R6は、炭素数1〜6のアルキル基を示し、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(2)および上記一般式(3)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。
R 3 COCHR 5 COR 4 (2)
(In the formula, R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 to 6 carbon atoms. A fluoroalkyl group, an aryl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
R 7 CH (COR 6 ) 2 (3)
(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 (2) and the general formula (3), 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.

上記一般式(2)中、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、R3の炭素数1〜4のアルコキシ基としては、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。 In the general formula (2), examples of the fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 3 and R 4 include trifluoromethyl. The aryl group of R 3 and R 4, for example, phenyl. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms of R 3 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。
上記によって得られる耐熱性酸化物からなる粒子は、そのBET比表面積が、例えば、20〜120m2/gであり、好ましくは、30〜100m2/gである。
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.
The particles composed of the heat-resistant oxide obtained as described above have a BET specific surface area of, for example, 20 to 120 m 2 / g, and preferably 30 to 100 m 2 / g.

この耐熱性酸化物からなる粒子は、そのまま、触媒組成物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、触媒組成物として調製される。
触媒担体としては、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、公知の触媒担体が挙げられる。触媒担体上に担持させるには、例えば、まず、上記により得られた耐熱性酸化物の粒子(粉末)に、水を加えてスラリーとした後、これを触媒担体上にコーティングし、乾燥させ、その後、300〜800℃、好ましくは、300〜600℃で熱処理する。
The particles comprising the heat-resistant oxide can be used as they are as a catalyst composition, but are usually prepared as a catalyst composition by a known method such as loading on a catalyst carrier.
Examples of the catalyst carrier include known catalyst carriers such as a honeycomb monolith carrier made of cordierite. In order to carry on the catalyst carrier, for example, first, water is added to the heat-resistant oxide particles (powder) obtained above to form a slurry, which is then coated on the catalyst carrier and dried. Thereafter, heat treatment is performed at 300 to 800 ° C., preferably 300 to 600 ° C.

そして、このようにして得られる本発明の触媒組成物では、耐熱性酸化物に固溶および/または担持されるPdの含有量、すなわち、触媒組成物に含有されるPdの含有量が、0.3〜0.8重量%であるので、優れたコストパフォーマンスで、長期使用においても、Pdの粒成長が効果的に抑制され、Pdの複合酸化物に対する分散状態が、良好に保持される。   In the catalyst composition of the present invention thus obtained, the content of Pd solid-solved and / or supported on the heat-resistant oxide, that is, the content of Pd contained in the catalyst composition is 0. Since it is 0.3 to 0.8% by weight, Pd grain growth is effectively suppressed even in long-term use with excellent cost performance, and the dispersion state of Pd in the composite oxide is well maintained.

その結果、本発明の触媒組成物を使用すれば、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた排ガス浄化性能を発現することができる。
本発明の触媒組成物は、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気ガスを浄化するための排気ガス浄化用触媒として、有効に使用することができる。
As a result, when the catalyst composition of the present invention is used, excellent exhaust gas purification performance can be exhibited over a long period of time at high temperatures or under oxidation-reduction fluctuations.
Since the catalyst composition of the present invention can achieve excellent exhaust gas purification performance over a long period of time, for example, exhaust gas for purifying exhaust gas discharged from internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines, boilers, etc. It can be used effectively as a purification catalyst.

次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
実施例1(粒子A Pd含有量:0.3重量% BET比表面積100m2/g)
硝酸セリウム Ce換算で0.050モル
オキシ硝酸ジルコニウム Zr換算で0.045モル
硝酸イットリウム Y換算で0.005モル
上記の成分を、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、この混合塩水溶液に、10重量%の水酸化アンモニウム水溶液を室温で徐々に滴下して、混合塩水溶液中に共沈物を生じさせた。次いで、共沈物が生じた混合塩水溶液を60分間攪拌し、その後、この水溶液を濾過することにより共沈物を得た。
Next, although this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example, this invention is not limited by the following Example.
Example 1 (Particle A Pd content: 0.3% by weight BET specific surface area 100 m 2 / g)
Cerium nitrate 0.050 mol in terms of Ce Zirconium oxynitrate 0.045 mol in terms of Zr Yttrium nitrate 0.005 mol in terms of Y A mixed salt aqueous solution was prepared. Next, a 10% by weight ammonium hydroxide aqueous solution was gradually added dropwise to the mixed salt aqueous solution at room temperature to form a coprecipitate in the mixed salt aqueous solution. Subsequently, the mixed salt aqueous solution in which the coprecipitate was generated was stirred for 60 minutes, and then this aqueous solution was filtered to obtain a coprecipitate.

続いて、この共沈物を脱イオン水で十分洗浄し、110℃で真空乾燥させ、共沈物を粉砕して粒子とし、この粒子を、大気雰囲気、600℃で1時間焼成(1次焼成)することにより、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物(前駆体酸化物)の粒子を得た。なお、この前駆体酸化物のBET比表面積は100m2/gであった。
次に、この粒子50gを、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて10分間攪拌することにより、脱イオン水中に分散させてスラリーを調製した。
Subsequently, the coprecipitate is sufficiently washed with deionized water and vacuum dried at 110 ° C., and the coprecipitate is pulverized into particles. The particles are fired at 600 ° C. for 1 hour in the atmosphere (primary firing). ) To obtain particles of a composite oxide (precursor oxide) made of cerium, zirconium and yttrium. The precursor oxide had a BET specific surface area of 100 m 2 / g.
Next, 50 g of the particles were added to a round bottom flask, and 500 mL of deionized water was added and stirred for 10 minutes to prepare a slurry by dispersing in deionized water.

次いで、このスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Aにおいて、Pdの含有量が0.3重量%となる量で添加した。
その後、スラリー(前駆体酸化物)を添加した溶液を、蒸発乾固し、大気雰囲気、500℃で1時間焼成することにより(2次焼成)、硝酸パラジウム水溶液に含有されるPdの全量が担持された前駆体酸化物の粒子を得た。なお、硝酸パラジウム水溶液に含有されるPdの全量のうち、前駆体酸化物に対して吸着担持された割合(Pdの担持効率)は、100%であった。
Next, this slurry was added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the content of Pd was 0.3% by weight in particles A described later.
After that, the solution to which the slurry (precursor oxide) is added is evaporated to dryness, and is fired at 500 ° C. for 1 hour in the atmosphere (secondary firing), thereby supporting the entire amount of Pd contained in the palladium nitrate aqueous solution. Precursor oxide particles were obtained. In addition, the ratio (Pd loading efficiency) that was adsorbed and supported on the precursor oxide out of the total amount of Pd contained in the palladium nitrate aqueous solution was 100%.

次いで、酢酸バリウムを、丸底フラスコに加え、脱イオン水100mLを加えて溶解させた。次いで、Pdが担持された前駆体酸化物の粒子50gを、酢酸バリウム水溶液中に添加してスラリーを調製した。なお、酢酸バリウム水溶液の濃度は、後述する粒子Aにおいて、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムの原子割合の総和100に対して、バリウムの原子割合が、5となるように調節した。   Barium acetate was then added to the round bottom flask and 100 mL of deionized water was added and dissolved. Next, 50 g of precursor oxide particles carrying Pd was added to an aqueous barium acetate solution to prepare a slurry. The concentration of the barium acetate aqueous solution was adjusted so that the atomic ratio of barium was 5 with respect to the sum 100 of atomic ratios of cerium, zirconium and yttrium in the particle A described later.

次いで、このスラリーを、真空乾燥させて、水分を除去することにより、Pdが担持された前駆体酸化物に、さらにバリウムを担持させた。
そして、大気雰囲気中、1000℃で3時間焼成(最終焼成)することにより、Pdが固溶および/または担持され、Baが担持された、Ce、ZrおよびYを含む複合酸化物粒子Aを得た(Pd含有量:0.3重量% BET比表面積100m2/g)。
Next, this slurry was vacuum-dried to remove moisture, thereby further supporting barium on the precursor oxide supporting Pd.
Then, by firing (final firing) at 1000 ° C. for 3 hours in an air atmosphere, Pd is dissolved and / or supported, and Ba is supported. Thus, composite oxide particles A containing Ce, Zr, and Y are obtained. (Pd content: 0.3% by weight BET specific surface area 100 m 2 / g).

なお、粒子Aを、X線回折解析に供したところ、粒子Aは、一般式:(Ce,Zr,Y,Pd)O2で表わされる複合酸化物を主成分として含み、副成分として、一般式:Ba(Ce,Pd)O3で表わされる複合酸化物を含んでいることが確認された。その結果、粒子Aでは、(Ce,Zr,Y,Pd)O2に、Ba(Ce,Pd)O3が担持されていることが確認された。 In addition, when the particle A was subjected to X-ray diffraction analysis, the particle A contains a complex oxide represented by the general formula: (Ce, Zr, Y, Pd) O 2 as a main component, and is generally used as a subcomponent. It was confirmed that a composite oxide represented by the formula: Ba (Ce, Pd) O 3 was included. As a result, in the particle A, it was confirmed that Ba (Ce, Pd) O 3 was supported on (Ce, Zr, Y, Pd) O 2 .

また、粒子Aを、室温に維持したフッ化水素水溶液(HF/H2O=1/10)中に12時間浸漬させ、この液を濾過し、濾液をICP発光分光分析法により測定した。その結果、パラジウムの固溶率が70%であることが確認された。
実施例2(粒子B Pd含有量:0.6重量% BET比表面積100m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Bにおいて、Pdの含有量が0.6重量%となる量で添加する以外は、実施例1と同様の方法により、粒子Bを得た(Pd含有量:0.6重量% BET比表面積100m2/g)。なお、実施例2において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、100%だった。
The particles A were immersed in an aqueous hydrogen fluoride solution (HF / H 2 O = 1/10) maintained at room temperature for 12 hours, this liquid was filtered, and the filtrate was measured by ICP emission spectroscopic analysis. As a result, it was confirmed that the solid solution rate of palladium was 70%.
Example 2 (Particle B Pd content: 0.6% by weight BET specific surface area 100 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 0.6% by weight in the particle B described later. Produced particles B by the same method as in Example 1 (Pd content: 0.6 wt%, BET specific surface area 100 m 2 / g). In Example 2, the loading efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 100%.

実施例3(粒子C Pd含有量:0.8重量% BET比表面積100m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Cにおいて、Pdの含有量が0.8重量%となる量で添加する以外は、実施例1と同様の方法により、粒子Cを得た(Pd含有量:0.8重量% BET比表面積:100m2/g)。なお、実施例3において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、99%だった。
Example 3 (Particle C Pd content: 0.8 wt% BET specific surface area 100 m 2 / g)
A slurry of composite oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 0.8 wt% in the particles C described later. Produced particles C in the same manner as in Example 1 (Pd content: 0.8 wt%, BET specific surface area: 100 m 2 / g). In Example 3, the supporting efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 99%.

実施例4(粒子D Pd含有量:0.3重量% BET比表面積70m2/g)
実施例1と同様の成分を、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、この混合塩水溶液に、10重量%の水酸化アンモニウム水溶液を室温で徐々に滴下して、混合塩水溶液中に共沈物を生じさせた。次いで、共沈物が生じた混合塩水溶液を60分間攪拌し、その後、この水溶液を濾過することにより共沈物を得た。
Example 4 (Particle D Pd content: 0.3 wt% BET specific surface area 70 m 2 / g)
The same components as in Example 1 were added to a round bottom flask, and 500 mL of deionized water was added and dissolved by stirring to prepare a mixed salt aqueous solution. Next, a 10% by weight ammonium hydroxide aqueous solution was gradually added dropwise to the mixed salt aqueous solution at room temperature to form a coprecipitate in the mixed salt aqueous solution. Subsequently, the mixed salt aqueous solution in which the coprecipitate was generated was stirred for 60 minutes, and then this aqueous solution was filtered to obtain a coprecipitate.

続いて、この共沈物を脱イオン水で十分洗浄し、110℃で真空乾燥させ、共沈物を粉砕して粒子とし、この粒子を、大気雰囲気、1000℃で1時間焼成(1次焼成)することにより、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物(前駆体酸化物)の粒子を得た。なお、この前駆体酸化物のBET比表面積は70m2/gであった。
次に、この粒子50gを、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて10分間攪拌することにより、脱イオン水中に分散させてスラリーを調製した。
Subsequently, the coprecipitate is thoroughly washed with deionized water, vacuum dried at 110 ° C., and the coprecipitate is pulverized into particles. The particles are fired at 1000 ° C. for 1 hour in the atmosphere (primary firing). ) To obtain particles of a composite oxide (precursor oxide) made of cerium, zirconium and yttrium. The precursor oxide had a BET specific surface area of 70 m 2 / g.
Next, 50 g of the particles were added to a round bottom flask, and 500 mL of deionized water was added and stirred for 10 minutes to prepare a slurry by dispersing in deionized water.

次いで、このスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Dにおいて、Pdの含有量が0.3重量%となる量で添加した。
その後、スラリー(前駆体酸化物)を添加した溶液を、蒸発乾固し、大気雰囲気、500℃で1時間焼成することにより(2次焼成)、硝酸パラジウム水溶液に含有されるPdの全量が担持された前駆体酸化物の粒子を得た。なお、硝酸パラジウム水溶液に含有されるPdの全量のうち、前駆体酸化物に対して吸着担持された割合(Pdの担持効率)は、100%であった。
Next, this slurry was added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the content of Pd was 0.3 wt% in particles D described later.
After that, the solution to which the slurry (precursor oxide) is added is evaporated to dryness, and is fired at 500 ° C. for 1 hour in the atmosphere (secondary firing), thereby supporting the entire amount of Pd contained in the palladium nitrate aqueous solution. Precursor oxide particles were obtained. In addition, the ratio (Pd loading efficiency) that was adsorbed and supported on the precursor oxide out of the total amount of Pd contained in the palladium nitrate aqueous solution was 100%.

次いで、酢酸バリウムを、丸底フラスコに加え、脱イオン水100mLを加えて溶解させた。次いで、Pdが担持された前駆体酸化物の粒子50gを、酢酸バリウム水溶液中に添加してスラリーを調製した。なお、酢酸バリウム水溶液の濃度は、後述する粒子Aにおいて、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムの原子割合の総和100に対して、バリウムの原子割合が、10となるように調節した。   Barium acetate was then added to the round bottom flask and 100 mL of deionized water was added and dissolved. Next, 50 g of precursor oxide particles carrying Pd was added to an aqueous barium acetate solution to prepare a slurry. The concentration of the barium acetate aqueous solution was adjusted so that the atomic ratio of barium was 10 with respect to the sum 100 of atomic ratios of cerium, zirconium and yttrium in the particle A described later.

次いで、このスラリーを、真空乾燥させて、水分を除去することにより、Pdが担持された前駆体酸化物に、さらにバリウムを担持させた。
そして、大気雰囲気中、1000℃で3時間焼成(最終焼成)することにより、Pdが固溶および/または担持され、Baが担持された、Ce、ZrおよびYを含む複合酸化物粒子Dを得た(Pd含有量:0.3重量% BET比表面積70m2/g)。
Next, this slurry was vacuum-dried to remove moisture, thereby further supporting barium on the precursor oxide supporting Pd.
Then, by firing (final firing) at 1000 ° C. for 3 hours in the air atmosphere, the composite oxide particles D containing Ce, Zr and Y in which Pd is dissolved and / or supported and Ba is supported are obtained. (Pd content: 0.3% by weight BET specific surface area 70 m 2 / g).

なお、粒子Dを、X線回折解析に供したところ、粒子Dは、一般式:(Ce,Zr,Y,Pd)O2で表わされる複合酸化物を主成分として含み、副成分として、一般式:Ba(Ce,Pd)O3で表わされる複合酸化物を含んでいることが確認された。その結果、粒子Dでは、(Ce,Zr,Y,Pd)O2に、Ba(Ce,Pd)O3が担持されていることが確認された。 Note that when the particle D was subjected to X-ray diffraction analysis, the particle D contains a composite oxide represented by the general formula: (Ce, Zr, Y, Pd) O 2 as a main component, It was confirmed that a composite oxide represented by the formula: Ba (Ce, Pd) O 3 was included. As a result, in the particle D, it was confirmed that Ba (Ce, Pd) O 3 was supported on (Ce, Zr, Y, Pd) O 2 .

また、粒子Dを、室温に維持したフッ化水素水溶液(HF/H2O=1/10)中に12時間浸漬させ、この液を濾過し、濾液をICP発光分光分析法により測定した。その結果、パラジウムの固溶率が80%であることが確認された。
実施例5(粒子E Pd含有量:0.6重量% BET比表面積70m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Eにおいて、Pdの含有量が0.6重量%となる量で添加する以外は、実施例4と同様の方法により、粒子Eを得た(Pd含有量:0.6重量% BET比表面積70m2/g)。なお、実施例5において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、100%だった。
Further, the particles D were immersed in an aqueous hydrogen fluoride solution (HF / H 2 O = 1/10) maintained at room temperature for 12 hours, this liquid was filtered, and the filtrate was measured by ICP emission spectroscopic analysis. As a result, it was confirmed that the solid solution rate of palladium was 80%.
Example 5 (Particle E Pd content: 0.6% by weight BET specific surface area 70 m 2 / g)
A slurry of composite oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the content of Pd is 0.6% by weight in particles E described later. Produced particles E by the same method as in Example 4 (Pd content: 0.6 wt%, BET specific surface area 70 m 2 / g). In Example 5, the supporting efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 100%.

実施例6(粒子F Pd含有量:0.8重量% BET比表面積70m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Fにおいて、Pdの含有量が0.8重量%となる量で添加する以外は、実施例4と同様の方法により、粒子Fを得た(Pd含有量:0.8重量% BET比表面積70m2/g)。なお、実施例6において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、89%だった。
Example 6 (Particle FPd content: 0.8 wt% BET specific surface area 70 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 0.8 wt% in the particles F described later. Produced particles F by the same method as in Example 4 (Pd content: 0.8 wt%, BET specific surface area 70 m 2 / g). In Example 6, the supporting efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 89%.

比較例1(粒子G Pd含有量:1.1重量% BET比表面積100m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Gにおいて、Pdの含有量が1.1重量%となる量で添加する以外は、実施例1と同様の方法により、粒子Gを得た(Pd含有量:1.1重量% BET比表面積100m2/g)。なお、比較例1において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、91%だった。
Comparative Example 1 (Particle G Pd content: 1.1 wt% BET specific surface area 100 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 1.1 wt% in particles G described later. Produced particles G in the same manner as in Example 1 (Pd content: 1.1 wt%, BET specific surface area 100 m 2 / g). In Comparative Example 1, the supporting efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 91%.

比較例2(粒子H Pd含有量:1.6重量% BET比表面積100m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Hにおいて、Pdの含有量が1.6重量%となる量で添加する以外は、実施例1と同様の方法により、粒子Hを得た(Pd含有量:1.6重量% BET比表面積100m2/g)。なお、比較例2において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、68%だった。
Comparative Example 2 (Particle H Pd content: 1.6 wt% BET specific surface area 100 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 1.6% by weight in particles H described later. Produced particles H by the same method as in Example 1 (Pd content: 1.6 wt%, BET specific surface area 100 m 2 / g). In Comparative Example 2, the supporting efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 68%.

比較例3(粒子I Pd含有量:2.6重量% BET比表面積100m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Iにおいて、Pdの含有量が2.6重量%となる量で添加する以外は、実施例1と同様の方法により、粒子Iを得た(Pd含有量:2.6重量% BET比表面積100m2/g)。なお、比較例3において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、42%だった。
Comparative Example 3 (Particle I Pd content: 2.6% by weight BET specific surface area 100 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the content of Pd is 2.6% by weight in particles I described later. Produced particles I by the same method as in Example 1 (Pd content: 2.6 wt%, BET specific surface area 100 m 2 / g). In Comparative Example 3, the loading efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 42%.

比較例4(粒子J Pd含有量:1.2重量% BET比表面積70m2/g)
セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物の粒子(前駆体酸化物)のスラリーを、硝酸パラジウム水溶液に、後述する粒子Jにおいて、Pdの含有量が1.2重量%となる量で添加する以外は、実施例4と同様の方法により、粒子Jを得た(Pd含有量:1.2重量% BET比表面積70m2/g)。なお、比較例4において、前駆体酸化物に対するPdの担持効率は、68%だった。
Comparative Example 4 (Particle J Pd content: 1.2% by weight BET specific surface area 70 m 2 / g)
A slurry of complex oxide particles (precursor oxide) composed of cerium, zirconium and yttrium is added to an aqueous solution of palladium nitrate in an amount such that the Pd content is 1.2% by weight in particles J described later. Produced particles J by the same method as in Example 4 (Pd content: 1.2 wt%, BET specific surface area 70 m 2 / g). In Comparative Example 4, the loading efficiency of Pd with respect to the precursor oxide was 68%.

比較例5(粒子K Pt含有量:0.5重量% BET比表面積90m2/g)
硝酸セリウム Ce換算で0.050モル
オキシ硝酸ジルコニウム Zr換算で0.045モル
硝酸イットリウム Y換算で0.005モル
上記の成分を、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、この混合塩水溶液に、10重量%の水酸化アンモニウム水溶液を室温で徐々に滴下して、混合塩水溶液中に共沈物を生じさせた。次いで、共沈物が生じた混合塩水溶液を60分間攪拌し、その後、この水溶液を濾過することにより共沈物を得た。
Comparative Example 5 (Particle K Pt content: 0.5% by weight BET specific surface area 90 m 2 / g)
Cerium nitrate 0.050 mol in terms of Ce Zirconium oxynitrate 0.045 mol in terms of Zr Yttrium nitrate 0.005 mol in terms of Y A mixed salt aqueous solution was prepared. Next, a 10% by weight ammonium hydroxide aqueous solution was gradually added dropwise to the mixed salt aqueous solution at room temperature to form a coprecipitate in the mixed salt aqueous solution. Subsequently, the mixed salt aqueous solution in which the coprecipitate was generated was stirred for 60 minutes, and then this aqueous solution was filtered to obtain a coprecipitate.

続いて、この共沈物を脱イオン水で十分洗浄し、110℃で真空乾燥させ、共沈物を粉砕して粒子とし、この粒子を、大気雰囲気、700℃で1時間焼成(1次焼成)することにより、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムからなる複合酸化物(前駆体酸化物)の粒子を得た。なお、この前駆体酸化物のBET比表面積は90m2/gであった。
次に、この粒子50gを、丸底フラスコに加え、脱イオン水500mLを加えて10分間攪拌することにより、脱イオン水中に分散させてスラリーを調製した。
Subsequently, the coprecipitate is thoroughly washed with deionized water, vacuum dried at 110 ° C., and the coprecipitate is pulverized into particles. The particles are fired at 700 ° C. for 1 hour in the atmosphere (primary firing). ) To obtain particles of a composite oxide (precursor oxide) made of cerium, zirconium and yttrium. The precursor oxide had a BET specific surface area of 90 m 2 / g.
Next, 50 g of the particles were added to a round bottom flask, and 500 mL of deionized water was added and stirred for 10 minutes to prepare a slurry by dispersing in deionized water.

次いで、このスラリーを、ジニトロジアミン白金硝酸水溶液に、後述する粒子Kにおいて、Ptの含有量が0.5重量%となる量で添加した。
その後、スラリー(前駆体酸化物)を添加した溶液を、蒸発乾固し、大気雰囲気、500℃で1時間焼成することにより(2次焼成)、ジニトロジアミン白金硝酸水溶液に含有されるPtの全量が担持された前駆体酸化物の粒子を得た。なお、ジニトロジアミン白金硝酸水溶液に含有されるPt全量のうち、前駆体酸化物に対して吸着担持された割合(Ptの担持効率)は、95%であった。
Subsequently, this slurry was added to the dinitrodiamine platinum nitric acid aqueous solution in such an amount that the content of Pt was 0.5% by weight in particles K described later.
Then, the total amount of Pt contained in the dinitrodiamine platinum nitric acid aqueous solution is obtained by evaporating and drying the solution to which the slurry (precursor oxide) is added and baking it at 500 ° C. for 1 hour in the air atmosphere (secondary baking). As a result, precursor oxide particles on which was supported were obtained. In addition, of the total amount of Pt contained in the dinitrodiamine platinum nitric acid aqueous solution, the proportion adsorbed and supported on the precursor oxide (Pt loading efficiency) was 95%.

次いで、酢酸バリウムを、丸底フラスコに加え、脱イオン水100mLを加えて溶解させた。次いで、Ptが担持された前駆体酸化物の粒子50gを、酢酸バリウム水溶液中に添加してスラリーを調製した。なお、酢酸バリウム水溶液の濃度は、後述する粒子Kにおいて、セリウム、ジルコニウムおよびイットリウムの原子割合の総和100に対して、バリウムの原子割合が、10となるように調節した。   Barium acetate was then added to the round bottom flask and 100 mL of deionized water was added and dissolved. Next, 50 g of Pt-supported precursor oxide particles were added to an aqueous barium acetate solution to prepare a slurry. The concentration of the barium acetate aqueous solution was adjusted so that the atomic ratio of barium was 10 with respect to the sum 100 of atomic ratios of cerium, zirconium, and yttrium in particles K described later.

次いで、このスラリーを、真空乾燥させて、水分を除去することにより、Ptが担持された前駆体酸化物に、さらにバリウムを担持させた。
そして、大気雰囲気中、1000℃で3時間焼成(最終焼成)することにより、Ptが固溶および/または担持され、Baが担持された、Ce、ZrおよびYを含む複合酸化物粒子Kを得た(Pt含有量:0.5重量% BET比表面積90m2/g)。
試験例1(Pdの担持効率の評価)
各実施例および比較例1〜4において、前駆体酸化物のスラリーが添加された溶液を60℃で120分間放置した後、この溶液の上澄みを採取し、ICP発光分光分析法により測定することによって溶液中に残存するPdの量を算出した。得られた算出値から、Pdの担持効率(%)を算出した。結果を図1に示す。すなわち、図1に示すグラフは、BET比表面積100m2/gおよび70m2/gの複合酸化物粒子A〜Jに関して、Pdの含有量を変化させたときの、担持効率の変化を表わしている。
試験例2(活性評価)
1)耐久試験
不活性雰囲気3分、酸化雰囲気3分、不活性雰囲気3分および還元雰囲気3分の計12分を1サイクルとし、このサイクルを250サイクル、合計50時間繰り返して、各実施例および各比較例で得られた粒子を、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。
Next, this slurry was vacuum-dried to remove moisture, thereby further supporting barium on the precursor oxide supporting Pt.
Then, by firing (final firing) at 1000 ° C. for 3 hours in the air atmosphere, the composite oxide particles K containing Ce, Zr and Y in which Pt is dissolved and / or supported and Ba is supported are obtained. (Pt content: 0.5% by weight BET specific surface area 90 m 2 / g).
Test Example 1 (Evaluation of Pd loading efficiency)
In each of Examples and Comparative Examples 1 to 4, the solution to which the precursor oxide slurry was added was allowed to stand at 60 ° C. for 120 minutes, and then the supernatant of the solution was collected and measured by ICP emission spectroscopy. The amount of Pd remaining in the solution was calculated. From the obtained calculated value, the loading efficiency (%) of Pd was calculated. The results are shown in FIG. That is, the graph shown in FIG. 1 represents the change in the loading efficiency when the content of Pd is changed for the composite oxide particles A to J having a BET specific surface area of 100 m 2 / g and 70 m 2 / g. .
Test example 2 (activity evaluation)
1) Durability test 3 cycles of inert atmosphere, 3 minutes of oxidizing atmosphere, 3 minutes of inert atmosphere, and 3 minutes of reducing atmosphere are defined as 1 cycle, and this cycle is repeated for 250 cycles for a total of 50 hours. The particles obtained in each comparative example 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気ガス雰囲気に、それぞれ相当する。
なお、各雰囲気は、高温水蒸気を含む表1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1050℃に維持した。
The inert atmosphere, the oxidizing atmosphere, and the reducing atmosphere correspond to exhaust gas atmospheres that are exhausted when the stoichiometric, lean, and rich air-fuel mixtures are burned, respectively.
Each atmosphere was prepared by supplying a gas having a composition shown in Table 1 including high-temperature steam at a flow rate of 300 × 10 −3 m 3 / hr. The ambient temperature was maintained at about 1050 ° C.

Figure 0004997176
2)Pdの粒子サイズの測定(実施例1〜3および比較例1〜3)
耐久試験後の実施例1〜3および比較例1〜3の粒子におけるPdの粒子サイズ(粒径)を、COパルス法により測定した。結果を図2に示す。すなわち、図2に示すグラフは、BET比表面積100m2/gの複合酸化物粒子A〜C、G〜Iに関して、Pdの含有量を変化させたときの、Pdの粒子サイズの変化を表わしている。
3)20%浄化温度(実施例1〜3および比較例1〜3,5)
耐久試験後の実施例1〜3および比較例1〜3,5の粒子(粉末)を、0.5mm〜1.0mmのサイズのペレットに成型して試験片を調製した。表2に示すモデルガス組成を用いて、このモデルガスの燃焼によって排出される排気ガスの温度を、室温から450℃まで、20℃/分の割合で上昇させつつ、モデルガスを各試験片に供給し、排ガス中のHC、NOxおよびCOが、20%浄化されるときの温度(20%浄化温度:℃)を測定した。結果を表3および図3に示す。なお、図3に示すグラフは、表3に示される結果のうち、実施例1〜3および比較例1〜3の結果を表わしている。すなわち、図3に示すグラフは、BET比表面積100m2/gの複合酸化物粒子A〜C、G〜Iに関して、Pdの含有量を変化させたときの、HC、NOxおよびCOそれぞれの20%浄化温度の変化を表わしている。
Figure 0004997176
2) Measurement of Pd particle size (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3)
The particle size (particle size) of Pd in the particles of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 after the durability test was measured by a CO pulse method. The results are shown in FIG. That is, the graph shown in FIG. 2 represents the change in the particle size of Pd when the content of Pd is changed with respect to the composite oxide particles A to C and G to I having a BET specific surface area of 100 m 2 / g. Yes.
3) 20% purification temperature (Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3, 5)
The test pieces were prepared by molding the particles (powder) of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 and 5 after the durability test into pellets having a size of 0.5 mm to 1.0 mm. Using the model gas composition shown in Table 2, the temperature of the exhaust gas exhausted by the combustion of the model gas is increased from room temperature to 450 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature at which HC, NO x and CO in the exhaust gas were purified by 20% was measured (20% purification temperature: ° C.). The results are shown in Table 3 and FIG. In addition, the graph shown in FIG. 3 represents the result of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 among the results shown in Table 3. That is, the graph shown in FIG. 3 shows 20 for each of HC, NO x, and CO when the Pd content is changed for the composite oxide particles A to C and G to I having a BET specific surface area of 100 m 2 / g. It represents the change in% purification temperature.

Figure 0004997176
Figure 0004997176

Figure 0004997176
4)考察
図2に示すように、実施例1〜3の粒子では、耐久試験後のPdの粒子サイズが、それぞれ8nm、9nmおよび10nmであった。一方、比較例1〜3の粒子では、耐久試験後のPdの粒子サイズが、それぞれ18nm、25nmおよび30nmであった。これにより、Pdの含有量が0.3〜0.8重量%である複合酸化物粒子では、長期使用においても、パラジウムの粒成長が効果的に抑制され、パラジウムの複合酸化物に対する分散状態が、良好に保持されることが確認された。
Figure 0004997176
4) Discussion As shown in FIG. 2, in the particles of Examples 1 to 3, the particle sizes of Pd after the durability test were 8 nm, 9 nm, and 10 nm, respectively. On the other hand, in the particles of Comparative Examples 1 to 3, the particle sizes of Pd after the durability test were 18 nm, 25 nm, and 30 nm, respectively. Thereby, in the composite oxide particles having a Pd content of 0.3 to 0.8% by weight, palladium grain growth is effectively suppressed even in long-term use, and the dispersion state of the palladium composite oxide is reduced. It was confirmed that it was held well.

また、表3に示すように、実施例2の粒子(Pd含有量:0.6重量%)では、耐久試験後のHC、NOxおよびCOの20%浄化温度が、それぞれ260℃、263℃および248℃であった。一方、実施例2とほぼ同量の貴金属を含有する比較例5の粒子(Pt含有量:0.5重量%)では、耐久試験後のHC、NOxおよびCOの20%浄化温度が、それぞれ293℃、310℃および280℃であった。 Further, as shown in Table 3, in the particles of Example 2 (Pd content: 0.6% by weight), the 20% purification temperatures of HC, NO x and CO after the durability test were 260 ° C. and 263 ° C., respectively. And 248 ° C. On the other hand, in the particles of Comparative Example 5 (Pt content: 0.5% by weight) containing almost the same amount of noble metal as Example 2, the 20% purification temperatures of HC, NO x and CO after the durability test were respectively 293 ° C, 310 ° C and 280 ° C.

さらに、表3および図3に示すように、実施例1の粒子(Pd含有量:0.3重量%)では、耐久試験後のHC、NOxおよびCOの20%浄化温度が、それぞれ269℃、272℃および259℃であり、少ないPd含有量で十分優れた排ガス浄化性能を発現している。
表3および図3により、含有される貴金属がPdであり、かつ、その含有量が0.3〜0.8重量%である複合酸化物粒子では、優れたコストパフォーマンスで、長期使用においても、パラジウムの粒成長が効果的に抑制され、パラジウムの複合酸化物に対する分散状態が、良好に保持されることが確認された。
Furthermore, as shown in Table 3 and FIG. 3, in the particles of Example 1 (Pd content: 0.3% by weight), the 20% purification temperature of HC, NO x and CO after the durability test was 269 ° C., respectively. It is 272 ° C. and 259 ° C., and sufficiently excellent exhaust gas purification performance is expressed with a small Pd content.
According to Table 3 and FIG. 3, in the composite oxide particles in which the noble metal contained is Pd and the content is 0.3 to 0.8% by weight, the cost performance is excellent, and even in long-term use, It was confirmed that the grain growth of palladium was effectively suppressed and the dispersion state with respect to the composite oxide of palladium was well maintained.

BET比表面積100m2/gおよび70m2/gの複合酸化物粒子A〜Jに関して、Pdの含有量を変化させたときの、担持効率の変化を示すグラフである。Respect composite oxide particles A~J a BET specific surface area of 100 m 2 / g and 70m 2 / g, when varying the content of Pd, which is a graph showing a change in supporting efficiency. BET比表面積100m2/gの複合酸化物粒子A〜C、G〜Iに関して、Pdの含有量を変化させたときの、Pdの粒子サイズの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the particle size of Pd when content of Pd is changed regarding the composite oxide particles A to C and G to I having a BET specific surface area of 100 m 2 / g. BET比表面積100m2/gの複合酸化物粒子A〜C、G〜Iに関して、Pdの含有量を変化させたときの、HC、NOxおよびCOそれぞれの20%浄化温度の変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in 20% purification temperatures of HC, NO x, and CO when the content of Pd is changed for composite oxide particles A to C and G to I having a BET specific surface area of 100 m 2 / g. is there.

Claims (1)

セリウム、ジルコニウムおよび/または希土類元素(セリウムを除く。)を含む耐熱性酸化物のみにPdが固溶および/または担持され、
さらに、アルカリ土類金属が担持されており、
Pdの含有量が、0.3〜0.8重量%であることを特徴とする、排ガス浄化用触媒組成物。
Pd is dissolved and / or supported only in a heat-resistant oxide containing cerium, zirconium and / or rare earth elements (excluding cerium),
In addition, alkaline earth metals are supported,
A catalyst composition for exhaust gas purification , wherein the content of Pd is 0.3 to 0.8% by weight.
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