JP5104352B2 - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents

Exhaust gas purification catalyst Download PDF

Info

Publication number
JP5104352B2
JP5104352B2 JP2008020952A JP2008020952A JP5104352B2 JP 5104352 B2 JP5104352 B2 JP 5104352B2 JP 2008020952 A JP2008020952 A JP 2008020952A JP 2008020952 A JP2008020952 A JP 2008020952A JP 5104352 B2 JP5104352 B2 JP 5104352B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal element
exhaust gas
catalyst
oxide
nox occlusion
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
JP2008020952A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009178675A (en
Inventor
正興 岩崎
千和 加藤
寿幸 田中
直人 三好
健 信川
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.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2008020952A priority Critical patent/JP5104352B2/en
Publication of JP2009178675A publication Critical patent/JP2009178675A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5104352B2 publication Critical patent/JP5104352B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst.

従来から、自動車等の排ガスに含まれる有害な窒素酸化物(NOx)を浄化するために、NOxの吸蔵が可能な酸化物複合体を含むNOx吸蔵部を備える排ガス浄化触媒が利用されてきた。このようなNOx吸蔵部を備える排ガス浄化触媒としては、例えば、特開2003−326164号公報(特許文献1)に、多孔質担体上に、セリウム化合物及びセシウム化合物を含む触媒成分部を被覆してなり、上記セリウム化合物が触媒成分部の上面側により多く含まれ、上記セシウム化合物が触媒成分部の下面側により多く含まれた触媒が開示されている。   Conventionally, in order to purify harmful nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas of automobiles and the like, exhaust gas purification catalysts having a NOx occlusion part including an oxide complex capable of storing NOx have been used. As an exhaust gas purification catalyst equipped with such a NOx occlusion part, for example, in JP-A No. 2003-326164 (Patent Document 1), a catalyst component part containing a cerium compound and a cesium compound is coated on a porous carrier. Thus, there is disclosed a catalyst in which a larger amount of the cerium compound is contained on the upper surface side of the catalyst component portion and a larger amount of the cesium compound is contained on the lower surface side of the catalyst component portion.

しかしながら、特許文献1に記載のような従来の排ガス浄化用触媒は、高温耐久性や硫黄被毒に対する耐久性が十分なものではなかった。また、特許文献1に記載のような従来の排ガス浄化用触媒は、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すという点においても十分なものではなかった。
特開2003−326164号公報
However, the conventional exhaust gas purifying catalyst as described in Patent Document 1 is not sufficient in durability at high temperatures and sulfur poisoning. Further, the conventional exhaust gas purifying catalyst as described in Patent Document 1 is not sufficient in that it exhibits sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range.
JP 2003-326164 A

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能な排ガス浄化用触媒を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, has a sufficiently high temperature durability and a sufficiently high sulfur poisoning durability, and is sufficiently high over a wide temperature range. An object is to provide an exhaust gas purifying catalyst capable of exhibiting catalytic activity.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、組成が異なる酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部を備え、前記酸化物複合体を、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものとし、前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差を10%以下とし、且つ、前記2種類以上のNOx吸蔵部を、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置することにより、得られる排ガス浄化用触媒が十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have two or more kinds of NOx occlusion parts each containing an oxide composite having different compositions, and the oxide composite is made of an alkali metal and The oxide composite comprising at least one first metal element selected from the group consisting of alkaline earth metals and at least one second metal element selected from the group consisting of rare earth metals, Ratio of the peak area of the first metal element to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square on the surface of the surface ( The standard deviation of the distribution of [peak area of the first metal element] / [sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) is 10% or less, and the two or more types of NOx absorption Parts from the NOx occlusion part containing the oxide complex having a small value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). By arranging to contact, the obtained exhaust gas purification catalyst has sufficiently high temperature durability and sufficiently high sulfur poisoning durability, and sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. It has been found that it is possible to show, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒は、組成が異なる酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部を備え、
前記酸化物複合体が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものであり、
前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下であり、且つ、
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されていること、
を特徴とするものである。
That is, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises two or more types of NOx storage parts each containing oxide composites having different compositions,
The oxide composite includes at least one first metal element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, and at least one second metal element selected from the group consisting of rare earth metals. Contains
Of the first metal element relative to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square on the surface of the oxide composite. The standard deviation of the distribution of the ratio of peak areas ([peak area of the first metal element] / [sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) is 10% or less, and
The two or more types of NOx occlusion parts contain the oxide complex having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). It is arranged so as to come into contact with the exhaust gas in order from the NOx storage part,
It is characterized by.

上記本発明の排ガス浄化用触媒としては、前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順にガス流路の上流側から下流側に向かって配置されている排ガス浄化用触媒、又は、
前記2種類以上のNOx吸蔵部が触媒基材の表面上に積層されてなる多層構造を有し、且つ
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に外表面側から前記触媒基材の表面側に向かって配置されている排ガス浄化用触媒が好ましい。
As the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the two or more types of NOx occlusion parts contain the oxide complex having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element. Exhaust gas purification catalyst arranged from the upstream side to the downstream side of the gas flow path in order from the part, or
The two or more types of NOx occlusion parts have a multilayer structure formed by laminating on the surface of the catalyst base, and the two or more types of NOx occlusion parts contain the first metal element with respect to the second metal element An exhaust gas purifying catalyst that is arranged in order from the outer surface side to the surface side of the catalyst base is preferred from the NOx occlusion part containing the oxide composite having a small molar ratio.

さらに、上記本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記第一金属元素の含有モル比の最大値が、前記第一金属元素の含有モル比の最小値の2倍以上であることが好ましい。   Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, it is preferable that the maximum value of the molar ratio of the first metal element is twice or more the minimum value of the molar ratio of the first metal element.

なお、本発明の排ガス浄化用触媒によって、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、先ず、本発明にかかる酸化物複合体は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものであり、第一金属元素と第二金属元素の組成比を変化させることで塩基強度を十分に変化させることができるものである。これに対して、従来の排ガス浄化用触媒においては、第一金属元素と第二金属元素とが混合した酸化物を形成させても、その酸化物中において、各々の金属元素の酸化物が互いに独立した粗大粒子を形成してしまうため、金属の組成比を変化させても塩基強度を十分に変化させることができなかった。ここで、塩基強度とNOx浄化活性との関係を検討すると、塩基強度が弱いものほど低温域におけるNOx浄化活性に優れ、塩基強度が強いものほど高温域のNOx浄化活性に優れたものとなるという関係にある。本発明にかかる酸化物複合体は、TEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下のものであり、第一金属元素と第二金属元素とが十分に均一に混合されて微細に複合化されたものである。このような酸化物複合体においては、金属の組成比を変更することで容易に塩基強度を変化させることができる。そのため、組成比が異なる酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部が配置された本発明の排ガス浄化用触媒においては、低温から高温まで幅広い温度域に亘って高いNOx浄化活性を発揮させることが可能である。また、このような酸化物複合体は、上述のように微細で且つ十分に均一に混合された状態のものであるため、硫黄成分と接触した際に形成され得る硫酸塩が不安定な状態のものとなるため、硫黄被毒による触媒活性の低下も十分に抑制でき、十分に高い触媒活性を示すことが可能となる。   The exhaust gas purifying catalyst of the present invention has sufficiently high high temperature durability and sufficiently high sulfur poisoning durability, and can exhibit sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. The reason for this is not necessarily clear, but the present inventors infer as follows. That is, first, the oxide composite according to the present invention includes at least one first metal element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, and at least one selected from the group consisting of rare earth metals. The base strength can be sufficiently changed by changing the composition ratio of the first metal element and the second metal element. On the other hand, in the conventional exhaust gas purification catalyst, even if an oxide in which the first metal element and the second metal element are mixed is formed, the oxides of the respective metal elements in the oxide are mutually separated. Since independent coarse particles were formed, the base strength could not be changed sufficiently even if the metal composition ratio was changed. Here, when examining the relationship between the base strength and the NOx purification activity, the lower the base strength, the better the NOx purification activity in the low temperature range, and the stronger the base strength, the better the NOx purification activity in the high temperature range. There is a relationship. The oxide composite according to the present invention has a ratio of the peak area of the first metal element to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis ([first metal Elemental peak area] / [sum of the peak area of the first metal element and the sum of the peak areas of the second metal element]) with a standard deviation of 10% or less, the first metal element and the second metal element Are sufficiently uniformly mixed and finely compounded. In such an oxide composite, the base strength can be easily changed by changing the metal composition ratio. Therefore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention in which two or more types of NOx occlusion parts each containing oxide complexes having different composition ratios are disposed, high NOx purifying activity is exhibited over a wide temperature range from low temperature to high temperature. It is possible to demonstrate. Further, since such an oxide composite is in a state of being finely and sufficiently uniformly mixed as described above, the sulfate that can be formed when it comes into contact with the sulfur component is in an unstable state. Therefore, a decrease in catalytic activity due to sulfur poisoning can be sufficiently suppressed, and a sufficiently high catalytic activity can be exhibited.

また、本発明においては、2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されている。触媒の硫黄被毒は、一般に、排ガスと初めて接触する部位や排ガスとの接触頻度が多い部位に生じ易い。また、硫黄被毒再生処理時における硫黄成分の脱離性は、NOx吸蔵部の塩基強度が弱いものほど起こりやすい。本発明の排ガス浄化用触媒においては、NOx吸蔵部を上述のようにして配置していることから、排ガスを浄化する際に上記第一金属元素の含有モル比が小さいNOx吸蔵部が排ガスと接触した後に、上記第一金属元素の含有モル比が大きいNOx吸蔵部が排ガスと接触する。そのため、本発明においては、前記第一金属元素の含有モル比の小さいNOx吸蔵部が硫黄に曝されやすい。そして、このような第一金属元素の含有モル比の小さいNOx吸蔵部は塩基強度がより小さいものであるため、硫黄被毒再生処理を施した場合に、硫黄の脱離性が高い。そのため、本発明の排ガス浄化用触媒は、硫黄被毒後においても高いNOx浄化活性を維持でき、十分に高度な硫黄被毒耐久性を有するものと本発明者らは推察する。   Further, in the present invention, two or more kinds of NOx occlusion parts have the small value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). It arrange | positions so that it may contact exhaust gas in order from the NOx occlusion part containing a compound complex. In general, sulfur poisoning of a catalyst is likely to occur at a site where it first comes into contact with exhaust gas or a site where contact frequency with exhaust gas is high. Further, the detachability of the sulfur component during the sulfur poisoning regeneration treatment is more likely to occur as the NOx occlusion portion has a weaker base strength. In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, since the NOx occlusion part is arranged as described above, the NOx occlusion part having a small content molar ratio of the first metal element is in contact with the exhaust gas when purifying the exhaust gas. After that, the NOx occlusion part having a large content molar ratio of the first metal element comes into contact with the exhaust gas. Therefore, in the present invention, the NOx occlusion part having a small content molar ratio of the first metal element is easily exposed to sulfur. And since such NOx occlusion part with small content molar ratio of a 1st metal element is a thing with smaller base intensity | strength, when sulfur poisoning reproduction | regeneration processing is performed, the detachment | desorption property of sulfur is high. Therefore, the present inventors speculate that the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can maintain high NOx purification activity even after sulfur poisoning and has sufficiently high sulfur poisoning durability.

本発明によれば、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能な排ガス浄化用触媒を提供することが可能となる。   According to the present invention, there is provided an exhaust gas purifying catalyst that has a sufficiently high high temperature durability and a sufficiently high sulfur poisoning durability and can exhibit a sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. It becomes possible to provide.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

本発明の排ガス浄化用触媒は、組成が異なる酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部を備え、
前記酸化物複合体が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものであり、
前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下であり、且つ、
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されていること、
を特徴とするものである。
The exhaust gas purifying catalyst of the present invention comprises two or more types of NOx storage parts each containing oxide composites having different compositions,
The oxide composite includes at least one first metal element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, and at least one second metal element selected from the group consisting of rare earth metals. Contains
Of the first metal element relative to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square on the surface of the oxide composite. The standard deviation of the distribution of the ratio of peak areas ([peak area of the first metal element] / [sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) is 10% or less, and
The two or more types of NOx occlusion parts contain the oxide complex having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). It is arranged so as to come into contact with the exhaust gas in order from the NOx storage part,
It is characterized by.

このような酸化物複合体は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものである。前記第一金属元素として選択され得るアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等が挙げられる。また、前記第一金属元素として選択され得るアルカリ土類金属としてはバリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等が挙げられる。このような第一金属元素としては、高い塩基性を有し、酸化物を形成させた際に十分に高いNOx吸蔵能を発揮できるという観点から、カリウム、ルビジウム、セシウム、バリウムが好ましく、バリウムがより好ましい。このような第一金属元素としては、1種を単独であるいは2種以上を混合して含有させてもよい。   Such an oxide composite includes at least one first metal element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, and at least one second metal element selected from the group consisting of rare earth metals. It contains. Examples of the alkali metal that can be selected as the first metal element include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. Examples of the alkaline earth metal that can be selected as the first metal element include barium, magnesium, calcium, and strontium. As such a first metal element, potassium, rubidium, cesium, and barium are preferable from the viewpoint that they have high basicity and can exhibit a sufficiently high NOx occlusion ability when an oxide is formed. More preferred. As such a 1st metal element, you may contain 1 type individually or in mixture of 2 or more types.

また、前記第二金属元素として選択され得る希土類金属としては、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジム等が挙げられる。このような第二金属元素としては、酸化物を形成させた際に比較的高比表面積を有するという観点から、イットリウム、ランタン、セリウムが好ましく、セリウムがより好ましい。このような第二金属元素としては、1種を単独であるいは2種以上を混合して含有させてもよい。   Examples of the rare earth metal that can be selected as the second metal element include scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, and neodymium. Such a second metal element is preferably yttrium, lanthanum, or cerium, and more preferably cerium, from the viewpoint of having a relatively high specific surface area when an oxide is formed. As such a 2nd metal element, you may contain 1 type individually or in mixture of 2 or more types.

このような酸化物複合体中に含有される第一金属元素と第二金属元素の組み合わせは特に制限されないが、NOx吸蔵能の観点からは、Ba(第一金属元素)と、Ce(第二金属元素)とを組み合わせて用いることが好ましく、併せてSOx吸蔵能を発揮させるという観点からは、Ba又はMg(第一金属元素)と、Ce又はY(第二金属元素)とを組み合わせて用いることが好ましい。   The combination of the first metal element and the second metal element contained in such an oxide composite is not particularly limited. From the viewpoint of NOx storage capacity, Ba (first metal element) and Ce (second metal element) (Metal element) is preferably used in combination, and from the viewpoint of exhibiting SOx occlusion ability, Ba or Mg (first metal element) and Ce or Y (second metal element) are used in combination. It is preferable.

また、本発明においては、前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下である。このようなTEM−EDX分析においては、測定装置として、従来公知の透過型電子顕微鏡(TEM)に、従来公知のエネルギー分散型X線分光器(EDX分析装置)を装備したTEM−EDX装置を用いる装置(例えば、日本電子社製の商品名「JEM−2010FES」等)を適宜用いることができる。   In the present invention, the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element determined from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square on the surface of the oxide composite. The standard deviation of the distribution of the ratio of the peak area of the first metal element to the sum ([peak area of the first metal element] / [sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) is 10% It is as follows. In such TEM-EDX analysis, a TEM-EDX apparatus equipped with a conventionally known transmission electron microscope (TEM) and a conventionally known energy dispersive X-ray spectrometer (EDX analyzer) is used as a measuring apparatus. An apparatus (for example, a trade name “JEM-2010FES” manufactured by JEOL Ltd.) can be used as appropriate.

また、このようなTEM−EDX分析においては、先ず、TEM−EDX装置を用いて、前記酸化物複合体の表面上の任意の領域内において、10nm角の測定点内のエネルギー分散型の蛍光X線スペクトルを求める。次に、得られたエネルギー分散型の蛍光X線スペクトルから、第一の金属元素に由来するピークの面積と、第二の金属元素に由来するピークの面積を求め、第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比(面積比)を求める。なお、このようなピーク面積比は、式:
[ピーク面積比(%)]=[第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和]×100
を計算することにより算出できる。ここにいう「ピーク」とは、前記スペクトルのベースラインからピークトップまでの高さの強度差が1cts以上のものをいう。また、「ピーク面積」とは、ベースラインとピークとの間の面積をいい、市販のソフト(例えば、OriginLab社製の商品名「Origin」等)を利用して求めることができる。なお、このようなピークは、例えば、金属元素がバリウムである場合にはエネルギーが4.5KeVの位置(BaLα線)に現れ、金属元素がセリウムの場合には、4.8KeVの位置(CeLα線)に現れる。
In such TEM-EDX analysis, first, using a TEM-EDX apparatus, in an arbitrary region on the surface of the oxide composite, energy dispersive fluorescence X within a 10 nm square measurement point is used. Determine the line spectrum. Next, from the obtained energy dispersive X-ray fluorescence spectrum, the peak area derived from the first metal element and the peak area derived from the second metal element are obtained, and the peak area of the first metal element is obtained. The ratio (area ratio) of the peak area of the first metal element to the sum of the peak area of the second metal element and the sum of the peak area of the second metal element is determined. In addition, such a peak area ratio is represented by the formula:
[Peak Area Ratio (%)] = [Peak Area of First Metal Element] / [Sum of Peak Area of First Metal Element and Peak Area of Second Metal Element] × 100
Can be calculated by calculating. The term “peak” as used herein refers to a peak having a height difference of 1 cts or more from the baseline of the spectrum to the peak top. “Peak area” refers to the area between the baseline and the peak, and can be determined using commercially available software (for example, “Origin” manufactured by OriginLab). Such a peak appears, for example, at a position where energy is 4.5 KeV (BaLα line) when the metal element is barium, and at a position where 4.8 KeV (CeLα line) when the metal element is cerium. ).

また、このようなピーク面積比の分布の標準偏差は、任意の20点以上の測定点においてTEM−EDX分析を行って、各測定点における上記ピーク面積比を求め、得られたピーク面積比の値に基づいて、ピーク面積比の分布の標準偏差(%)を算出することにより求めることができる。本発明にかかる酸化物複合体においては、このようなピーク面積比の標準偏差は10%以下(より好ましくは9%以下)である。このような標準偏差が10%を超えた酸化物複合体は、第一金属元素と、第二金属元素とが十分に均一に混合したものとはならず、硫黄被毒を十分に抑制することができないとともに、硫黄被毒後に再生処理を施した場合に硫黄成分の脱離速度が十分なものとはならない。   In addition, the standard deviation of the distribution of the peak area ratio is determined by performing a TEM-EDX analysis at any 20 or more measurement points to obtain the above peak area ratio at each measurement point. Based on the value, it can be obtained by calculating a standard deviation (%) of the distribution of the peak area ratio. In the oxide composite according to the present invention, the standard deviation of such peak area ratio is 10% or less (more preferably 9% or less). Such an oxide composite having a standard deviation of more than 10% is not a sufficiently uniform mixture of the first metal element and the second metal element, and sufficiently suppresses sulfur poisoning. In addition, when the regeneration treatment is performed after sulfur poisoning, the desorption rate of the sulfur component is not sufficient.

このような酸化物複合体としては、第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値([第一金属]/[第二金属]:以下、場合により単に「第一金属元素の含有モル比の値」という。)が0.01〜10の範囲にあることが好ましく、0.1〜5の範囲にあることがより好ましい。このような第一金属元素の含有モル比の値が前記下限未満及び前記上限を超えた酸化物複合体では、前記第一金属元素と第二金属元素とが十分に均一に複合化されないため、十分なNOx吸蔵能を発揮できない傾向にある。   As such an oxide composite, the value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]: It is preferable that it is in the range of 0.01 to 10, and more preferably in the range of 0.1 to 5. In the oxide complex in which the value of the molar ratio of the first metal element is less than the lower limit and exceeds the upper limit, the first metal element and the second metal element are not sufficiently uniformly compounded, There is a tendency that sufficient NOx storage capacity cannot be exhibited.

また、本発明にかかるNOx吸蔵部は、前記酸化物複合体を含有するものであればよく特に制限されず、前記酸化物複合体のみからなるものであっても、前記酸化物複合体を担体に担持させたものであってもよい。そして、このような酸化物複合体の形状は、特に制限されず、粉末状、ペレット状等の形状としてもよい。   Further, the NOx occlusion part according to the present invention is not particularly limited as long as it contains the oxide complex, and even if it is composed of only the oxide complex, the oxide complex is supported by the carrier. It may be carried on the surface. The shape of such an oxide composite is not particularly limited, and may be a powder shape, a pellet shape, or the like.

このような酸化物複合体が粉末状のものである場合には、粉末状の酸化物複合体の粒子の平均粒子径が0.1〜20μmであることが好ましく、1〜10μmであることがより好ましい。このような平均粒子径が前記下限未満では、取り扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると反応ガスとの接触性が低下し、NOxの吸蔵性能が低下する傾向にある。なお、このような平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察を行い、任意の100個の粒子の粒径分布をとることにより求めることができる。   When such an oxide composite is in the form of powder, the average particle size of the powdered oxide composite is preferably 0.1 to 20 μm, and preferably 1 to 10 μm. More preferred. When the average particle size is less than the lower limit, handling tends to be difficult. On the other hand, when the average particle size exceeds the upper limit, the contact property with the reaction gas decreases, and the NOx storage performance tends to decrease. In addition, such an average particle diameter can be calculated | required by observing with a scanning electron microscope (SEM), and taking the particle size distribution of arbitrary 100 particles.

さらに、このような酸化物複合体が粉末状である場合には、酸化物複合体の比表面積は5〜200m/gであることが好ましい。このような比表面積が前記下限未満では、反応に有効な表面サイト数が不足する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱安定性が低下し、比表面積低下が大きくなる傾向にある。 Furthermore, when such an oxide composite is in a powder form, the specific surface area of the oxide composite is preferably 5 to 200 m 2 / g. When such a specific surface area is less than the lower limit, the number of surface sites effective for the reaction tends to be insufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, thermal stability is lowered and the specific surface area tends to be lowered.

また、前記NOx吸蔵部が担体に酸化物複合体が担持されたものである場合には、前記担体に前記酸化物複合体が細粒化された粒子の状態で担持されていることが好ましい。このような酸化物複合体の担持粒子の平均粒子径としては0.5〜10nmであることが好ましく、0.5〜5nm以下であることがより好ましい。前記酸化物複合体の粒子径が前記下限未満では、前記酸化物複合体中の第一及び第二金属元素の分散の均一性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとNOxの吸蔵に有効な表面サイト数が減少する傾向にある。なお、このような担持粒子の平均粒子径は、XRD測定やTEM観察をすることにより求めることができる。   In the case where the NOx occlusion part is one in which an oxide composite is supported on a carrier, the oxide composite is preferably supported on the carrier in the form of finely divided particles. The average particle size of such oxide composite-supported particles is preferably 0.5 to 10 nm, and more preferably 0.5 to 5 nm. If the particle size of the oxide composite is less than the lower limit, the uniformity of the dispersion of the first and second metal elements in the oxide composite tends to be reduced. On the other hand, if the upper limit is exceeded, NOx is occluded. The number of effective surface sites tends to decrease. Note that the average particle diameter of such supported particles can be obtained by XRD measurement or TEM observation.

さらに、このような担体に対する前記酸化物複合体の担持量としては、NOx吸蔵部の全質量に対して0.1〜60質量%(より好ましくは5〜40質量%)とすることが好ましい。前記酸化物複合体の担持量が前記下限未満では、得られるNOx吸蔵部に目的とする性能を発揮させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、触媒の比表面積が低下するため、NOx吸蔵性能が低下する傾向にある。   Furthermore, the amount of the oxide composite supported on such a carrier is preferably 0.1 to 60% by mass (more preferably 5 to 40% by mass) with respect to the total mass of the NOx storage part. If the amount of the oxide composite supported is less than the lower limit, it tends to be difficult to exert the desired performance in the obtained NOx storage part. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the specific surface area of the catalyst decreases. Therefore, NOx occlusion performance tends to decrease.

また、このような酸化物複合体を担持させることが可能な担体としては特に制限されないが、前記酸化物複合体をより高度に分散した状態で担持することができることから、塩基性の担体であることが好ましく、アルミニウム、ジルコニウム、アルカリ土類金属及び希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第三金属元素の酸化物を含有する担体がより好ましい。このような塩基性の担体を用いることにより、酸化物複合体中の第一金属元素と担体との反応を抑制することが可能となり、酸化物複合体の分解を十分に抑制して十分に高い触媒活性を維持できる傾向にある。   Further, the carrier capable of supporting such an oxide composite is not particularly limited, but is a basic support because the oxide composite can be supported in a highly dispersed state. Preferably, a support containing an oxide of at least one third metal element selected from the group consisting of aluminum, zirconium, alkaline earth metals and rare earth metals is more preferable. By using such a basic support, it becomes possible to suppress the reaction between the first metal element in the oxide composite and the support, and the decomposition of the oxide composite is sufficiently suppressed to be sufficiently high. The catalyst activity tends to be maintained.

このような第三金属元素として選択され得るアルカリ土類金属元素としては、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)が挙げられ、中でも、担体の塩基性がより高いものとなり、酸化物複合体の分散性がより向上するという観点並びに貴金属を担持させた際に貴金属及びその酸化物との相互作用が強く親和性が大きい傾向にあるという観点から、Mg、Ca、Baを用いることが好ましく、Mgを用いることが特に好ましい。また、希土類元素としては、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ガドリニウム(Ga)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)等が挙げられ、中でも、貴金属及びその酸化物との相互作用が強く親和性が大きい傾向にあるという観点から、La、Ce、Nd、Pr、Y、Scが好ましく、La、Ce、Y、Ndがより好ましい。このような電気陰性度の低い希土類元素及びアルカリ土類金属元素は、前記酸化物複合体や貴金属との相互作用が強い。そのため、貴金属を担持させた場合に貴金属の蒸散やシンタリングを抑制できるとともに、活性点となる貴金属の劣化を十分に抑制することができる。   Examples of the alkaline earth metal element that can be selected as the third metal element include magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra). From the viewpoint that the dispersibility of the oxide composite is further improved, and that when the noble metal is supported, the interaction between the noble metal and its oxide tends to be strong and the affinity tends to be high Therefore, it is preferable to use Mg, Ca, and Ba, and it is particularly preferable to use Mg. As rare earth elements, yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), gadolinium (Ga), terbium (Tb), dysprosium (Dy) ), Ytterbium (Yb), lutetium (Lu), etc. Among them, La, Ce, Nd, Pr, Y, from the viewpoint that the interaction with the noble metal and its oxide tends to be strong and has a high affinity. Sc is preferable, and La, Ce, Y, and Nd are more preferable. Such rare earth elements and alkaline earth metal elements having low electronegativity have a strong interaction with the oxide composite and the noble metal. Therefore, when a noble metal is supported, transpiration and sintering of the noble metal can be suppressed, and deterioration of the noble metal serving as an active point can be sufficiently suppressed.

また、このような第三金属元素の酸化物を含有する担体としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、セリアとジルコニアの複合酸化物、アルミナとマグネシアの複合酸化物等が挙げられる。このような第三金属元素の酸化物を含有する担体の中でも、より塩基性の強い担体であるという観点から、ジルコニア及び/又はアルミナと、アルカリ土類金属元素及び希土類元素からなる群から選択される少なくとも一つの元素との複合酸化物を含有する担体が好ましく、アルミナとマグネシアの複合酸化物であることが更に好ましい。このようなアルミナとマグネシアの複合酸化物は、式:MgO−nAlで表され、nの値は様々な数値となり得る。このようなnが1未満のときは、遊離のMgOが存在し、耐熱性が低下する傾向にある。他方、nが1を超えると、アルミナとマグネシアの複合酸化物は、MgO−xAlとyAl(1≦x,x+y=n)の2相系になり、Alと複合酸化物中の第一金属元素との反応が生じやすくなる傾向にある。そのため、このような第三金属元素の酸化物を含有する担体としては、組成式:MgAlで表される金属酸化物を含有する担体が特に好ましい。 Examples of the carrier containing the oxide of the third metal element include alumina, zirconia, ceria and zirconia composite oxide, alumina and magnesia composite oxide, and the like. Among the carriers containing such an oxide of the third metal element, from the viewpoint of being a stronger basic carrier, it is selected from the group consisting of zirconia and / or alumina, an alkaline earth metal element, and a rare earth element. A support containing a composite oxide with at least one element is preferable, and a composite oxide of alumina and magnesia is more preferable. Such a composite oxide of alumina and magnesia is represented by the formula: MgO-nAl 2 O 3 , and the value of n can be various numerical values. When n is less than 1, free MgO is present and the heat resistance tends to decrease. On the other hand, when n exceeds 1, the composite oxide of alumina and magnesia becomes a two-phase system of MgO—xAl 2 O 3 and yAl 2 O 3 (1 ≦ x, x + y = n), and Al 2 O 3 and The reaction with the first metal element in the composite oxide tends to occur easily. Therefore, as the carrier containing the oxide of the third metal element, a carrier containing a metal oxide represented by the composition formula: MgAl 2 O 4 is particularly preferable.

また、このような担体においては、前記第三金属元素の酸化物以外にも、他の金属元素の酸化物を更に含有させることができる。このような他の金属元素としては、特に制限されず、排ガス浄化用触媒の担体に含有させることが可能な公知の金属の酸化物を適宜用いることができるが、中でも、チタン、ケイ素、鉄、マンガン及びタングステンからなる群から選択される第四金属元素の酸化物が好ましい。そのため、このような担体においては、例えば、チタニア(TiO)及びジルコニア(ZrO)の複合酸化物、チタニア(TiO)及びセリア(CeO)の複合酸化物等を含有していてもよい。 Moreover, in such a support | carrier, in addition to the oxide of the said 3rd metal element, the oxide of another metal element can further be contained. Such other metal elements are not particularly limited, and known metal oxides that can be contained in the carrier of the exhaust gas purifying catalyst can be used as appropriate. Among these, titanium, silicon, iron, An oxide of a fourth metal element selected from the group consisting of manganese and tungsten is preferred. Therefore, such a carrier may contain, for example, a composite oxide of titania (TiO 2 ) and zirconia (ZrO 2 ), a composite oxide of titania (TiO 2 ) and ceria (CeO 2 ), and the like. .

また、このような担体においては、TiO及びZrOの複合酸化物(TiO−ZrO)を更に含有させることが好ましい。このようなTiO−ZrOは、TiOのアナターゼ相にZrOが固溶するとともにZrOのテトラゴナル相にTiOが固溶し、TiOとZrOとが互いに固溶し合うことから熱安定性が高い。そのため、このようなTiO−ZrOを含有させた場合においては、高温に曝された場合においても比表面積の低下が抑制される傾向にある。また、このようなTiO−ZrOにおいては、上述のような固溶体が形成されるため、前記酸化物複合体との固相反応が抑制されるとともに、TiOの機能である硫黄被毒抑制作用が促進される傾向にある。従って、チタニア(TiO)及びジルコニア(ZrO)の複合酸化物を含有させることによって、耐熱性と硫黄被毒耐久性をより向上させることが可能となる。なお、このようなTiO及びZrOの複合酸化物中のTiOとZrOの含有比率は特に制限されないが、質量比でTiO/ZrO=95/5〜5/95の範囲とするのが好ましい。TiOがこの範囲より少ないと硫黄被毒抑制作用が低下し、ZrOがこの範囲より少ないと耐熱性が低下する。 Further, in such carriers, it is preferable to contain composite oxide of TiO 2 and ZrO 2 The (TiO 2 -ZrO 2) further. Such TiO 2 -ZrO 2, since the conjunction ZrO 2 forms a solid solution in the anatase phase of TiO 2 TiO 2 is dissolved in the tetragonal phase of ZrO 2, mutually dissolved TiO 2 and ZrO 2 are mutually High thermal stability. Therefore, when such TiO 2 —ZrO 2 is contained, the decrease in specific surface area tends to be suppressed even when exposed to high temperatures. In addition, in such TiO 2 —ZrO 2 , since the solid solution as described above is formed, solid-phase reaction with the oxide complex is suppressed, and sulfur poisoning suppression which is a function of TiO 2 is suppressed. The action tends to be promoted. Therefore, it becomes possible to further improve heat resistance and sulfur poisoning durability by including a composite oxide of titania (TiO 2 ) and zirconia (ZrO 2 ). Although such TiO 2 and the content ratio of TiO 2 and ZrO 2 in the composite oxide of ZrO 2 is not particularly limited, the range of TiO 2 / ZrO 2 = 95 / 5~5 / 95 in mass ratio Is preferred. When TiO 2 is less than this range, the sulfur poisoning suppressing action is lowered, and when ZrO 2 is less than this range, the heat resistance is lowered.

また、このような担体中の前記第三金属元素の酸化物の含有量としては、特に制限されないが、1〜95質量%であることが好ましく、3〜80質量%であることがより好ましい。前記第三金属元素の酸化物の含有量が前記下限未満では、耐熱性が低下し、十分なNOx吸蔵性能が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、活性温度域の拡大や硫黄被毒耐久性向上の面で他の担体との併用のメリットを受け難くなる傾向にある。   In addition, the content of the oxide of the third metal element in such a carrier is not particularly limited, but is preferably 1 to 95% by mass, and more preferably 3 to 80% by mass. If the content of the oxide of the third metal element is less than the lower limit, the heat resistance tends to decrease and sufficient NOx occlusion performance tends not to be obtained. In terms of improving sulfur poisoning durability, it tends to be difficult to receive the merits of the combined use with other carriers.

さらに、このような担体中のTiO及びZrOの複合酸化物の含有量としては、特に制限されないが、5〜80質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがより好ましい。このようなTiO及びZrOの複合酸化物の含有量が前記下限未満では、TiO及びZrOの複合酸化物の担体の比表面積の低下を抑制する効果が十分に得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、耐熱性と触媒活性が低下する傾向にある。 Furthermore, the content of the composite oxide of TiO 2 and ZrO 2 in such a carrier is not particularly limited, but is preferably 5 to 80% by mass, and more preferably 30 to 70% by mass. . In such a TiO 2 and less than the content limit of the composite oxide of ZrO 2, tend to the effect of suppressing the decrease of the specific surface area of the support of a composite oxide of TiO 2 and ZrO 2 is not sufficiently obtained On the other hand, if the upper limit is exceeded, heat resistance and catalytic activity tend to be reduced.

また、上述のような組成式:MgAlで表される金属酸化物を含有する担体においては、MgAlで表される金属酸化物の含有量が、担体の全質量に対して10〜90質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがより好ましい。このような担体におけるMgAlで表される金属酸化物の含有量が、前記下限未満では酸化物複合体を担持させた際にMgAlで表される金属酸化物により得られる効果が小さくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、活性温度域の拡大や硫黄被毒耐久性向上の面で他の担体との併用のメリットを受け難くなる傾向にある。 Moreover, such a composition formula described above: In a carrier containing a metal oxide represented by MgAl 2 O 4, the content of the metal oxide represented by MgAl 2 O 4 is, based on the total weight of the carrier It is preferable that it is 10-90 mass%, and it is more preferable that it is 30-70 mass%. When the content of the metal oxide represented by MgAl 2 O 4 in such a support is less than the lower limit, the effect obtained by the metal oxide represented by MgAl 2 O 4 when the oxide composite is supported. On the other hand, if the upper limit is exceeded, there is a tendency that it is difficult to receive the merit of combined use with other carriers in terms of expansion of the active temperature range and improvement of sulfur poisoning durability.

また、前記担体として、MgAlで表される金属酸化物とTiO及びZrOの複合酸化物とを組み合わせた担体を用いる場合には、MgAlで表される金属酸化物とTiO及びZrOの複合酸化物との混合比は特に制限されないが、質量比でMgAl:TiO−ZrOで表される比率が4:1〜1:4の範囲とすることが好ましい。MgAlで表される金属酸化物の含有比率が上記下限未満では、耐熱性と触媒活性が低下する傾向にあり、他方、上記上限を超えると、硫黄被毒抑制効果が低下する傾向にある。 In addition, when a carrier in which a metal oxide represented by MgAl 2 O 4 and a composite oxide of TiO 2 and ZrO 2 are used as the carrier, a metal oxide represented by MgAl 2 O 4 and The mixing ratio with the composite oxide of TiO 2 and ZrO 2 is not particularly limited, but the ratio represented by the mass ratio of MgAl 2 O 4 : TiO 2 —ZrO 2 should be in the range of 4: 1 to 1: 4. Is preferred. If the content ratio of the metal oxide represented by MgAl 2 O 4 is less than the above lower limit, the heat resistance and catalytic activity tend to decrease. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, the sulfur poisoning suppression effect tends to decrease. is there.

さらに、このような担体の形状としては特に制限されないが、比表面積が向上し、より高い触媒活性が得られることから、粉体状であることが好ましい。このような担体が粉体状のものである場合においては、前記担体の粒度(二次粒子径)は特に制限されず、1〜100μmであることが好ましい。前記粒子径が前記下限未満では、担体の微細化にコストがかかるとともに、その扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、後述するような基材に本発明の排ガス浄化用触媒のコート層を安定に形成させることが困難となる傾向にある。   Furthermore, the shape of such a carrier is not particularly limited, but it is preferably in the form of a powder because the specific surface area is improved and higher catalytic activity is obtained. When such a carrier is in powder form, the particle size (secondary particle size) of the carrier is not particularly limited, and is preferably 1 to 100 μm. If the particle diameter is less than the lower limit, it tends to be costly and difficult to handle, and on the other hand, if the upper limit is exceeded, the substrate for exhaust gas purification of the present invention will be described later. It tends to be difficult to stably form a catalyst coating layer.

また、このような担体の比表面積は、20m/g以上であることが好ましく、50〜300m/gであることがさらに好ましい。このような比表面積が前記下限未満では、十分な触媒活性を発揮させるために妥当な量の酸化還元能を有する金属(好ましくは貴金属)を担持することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱劣化による比表面積低下が大きくなる傾向にある。なお、このような比表面積は吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。 The specific surface area of such carriers is preferably at 20 m 2 / g or more, further preferably 50 to 300 m 2 / g. When the specific surface area is less than the lower limit, it tends to be difficult to support a metal having an appropriate amount of redox ability (preferably a noble metal) in order to exhibit sufficient catalytic activity, When the upper limit is exceeded, the specific surface area decreases due to thermal degradation. Such a specific surface area can be calculated as a BET specific surface area from an adsorption isotherm using a BET isotherm adsorption equation.

このような担体の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、2種以上の金属元素を含有する担体を製造する場合には、少なくとも前記第三金属元素の塩(例えば、硝酸塩)を含有する2種類以上の金属元素を含有する水溶液を用い、アンモニアの存在下で上記金属元素の共沈殿物を生成せしめ、得られた共沈殿物を濾過、洗浄した後に乾燥し、更に焼成することによって前記第三金属元素の酸化物を含有する担体を得る方法を採用することができる。   The method for producing such a carrier is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, when producing a support containing two or more metal elements, an aqueous solution containing two or more metal elements containing at least a salt of the third metal element (for example, nitrate) is used. A method of producing a support containing the oxide of the third metal element by forming a coprecipitate of the metal element in the presence, filtering, washing and drying the obtained coprecipitate and further firing. Can be adopted.

また、前記NOx吸蔵部を前記酸化物複合体が担体に担持された形態とする場合においては、前記担体に酸化還元能を有する金属が更に担持されていることが好ましい。このような酸化還元能を有する金属としては、白金、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、金等の貴金属や銀、銅、コバルト、鉄等が挙げられる。このような酸化還元能を有する金属の中でも、得られる排ガス浄化用触媒がより高い触媒活性を示すという観点からは、白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属が好ましい。   In the case where the NOx occlusion part is in a form in which the oxide composite is supported on a support, it is preferable that a metal having oxidation-reduction ability is further supported on the support. Examples of such a metal having redox ability include noble metals such as platinum, rhodium, palladium, osmium, iridium, gold, silver, copper, cobalt, iron, and the like. Among such metals having oxidation-reduction ability, noble metals such as platinum, rhodium and palladium are preferable from the viewpoint that the obtained exhaust gas purifying catalyst exhibits higher catalytic activity.

また、前記担体に酸化還元能を有する金属を担持する場合において、酸化還元能を有する金属の担持量は、前記酸化物複合体及び前記担体の全質量に対して0.05〜10質量%(より好ましくは0.1〜5質量%)とすることが好ましい。前記酸化還元能を有する金属の担持量が前記下限未満では、酸化還元能を有する金属により得られる触媒活性が不十分となる傾向にあり、他方、上記上限を超えると、コストが高騰するとともに前記酸化還元能を有する金属の粒成長が起こり易くなる傾向にある。   In the case where a metal having oxidation-reduction ability is supported on the carrier, the amount of the metal having oxidation-reduction ability is 0.05 to 10% by mass with respect to the total mass of the oxide composite and the carrier ( More preferably, the content is 0.1 to 5% by mass. If the amount of the metal having the redox ability is less than the lower limit, the catalytic activity obtained by the metal having the redox ability tends to be insufficient, while if the upper limit is exceeded, the cost increases and the cost increases. There is a tendency that grain growth of a metal having oxidation-reduction ability tends to occur.

また、前記担体に酸化還元能を有する金属が担持されている場合において、前記酸化還元能を有する金属はより細粒化された粒子の状態で担体に担持されていることが好ましい。このような酸化還元能を有する金属の粒子径としては1〜20nmであることがより好ましく、1〜10nmであることがより好ましい。前記酸化還元能を有する金属の粒子径が前記下限未満では、担体と反応し、酸化物化して失活する傾向にあり、他方、前記上限を超えると高度な触媒活性が得ることが困難になる傾向にある。   In the case where a metal having redox ability is supported on the carrier, the metal having redox ability is preferably supported on the carrier in the form of finer particles. The particle diameter of the metal having such redox ability is more preferably 1 to 20 nm, and more preferably 1 to 10 nm. If the particle diameter of the metal having the redox capacity is less than the lower limit, it tends to react with the support and oxidize and deactivate, whereas if it exceeds the upper limit, it becomes difficult to obtain a high catalytic activity. There is a tendency.

なお、前記担体に前記酸化還元能を有する金属を担持させる方法としては特に制限されず、例えば、前記酸化還元能を有する金属が貴金属の場合には、貴金属の塩(例えば、ジニトロジアミン塩)や錯体(例えば、テトラアンミン錯体)を含有する水溶液を前記担体に接触させた後に乾燥し、更に焼成する方法を採用することができる。   The method for supporting the metal having the oxidation-reduction ability on the carrier is not particularly limited. For example, when the metal having the oxidation-reduction ability is a noble metal, a salt of a noble metal (for example, a dinitrodiamine salt), A method in which an aqueous solution containing a complex (for example, a tetraammine complex) is brought into contact with the carrier, dried, and further baked can be employed.

また、本発明にかかるNOx吸蔵部の製造方法は特に制限されないが、以下に示すような方法を採用することが好ましい。すなわち、このようなNOx吸蔵部の好適な製造方法としては、前記第一金属元素を含有する第1の化合物と、前記第二金属元素を含有する第2の化合物と、多座配位子を有する第3の化合物と、アンモニアとを含む酸化物複合体前駆体水溶液を焼成して酸化物複合体を形成することにより、酸化物複合体からなるNOx吸蔵部を製造する方法を挙げることができる。また、前記NOx吸蔵部を前記担体に前記酸化物複合体が担持されたものとする場合には、前記酸化物複合体前駆体水溶液を担体に担持させた後、焼成して酸化物複合体を担体に担持させる方法を採用すればよい。なお、担体に前記酸化物複合体を担持する方法としては、担体に上記本発明の酸化物複合体を担持することが可能な方法であればよく、特に制限されないが、上記本発明の酸化物複合体前駆体水溶液を担体に含浸させて焼成する方法を採用することが好ましい。   Moreover, although the manufacturing method of the NOx storage part concerning this invention is not restrict | limited in particular, It is preferable to employ | adopt the method as shown below. That is, as a suitable method for producing such a NOx occlusion part, a first compound containing the first metal element, a second compound containing the second metal element, and a multidentate ligand are used. A method for producing a NOx occlusion part made of an oxide composite can be exemplified by firing an oxide composite precursor aqueous solution containing ammonia and a third compound having an oxide composite. . When the oxide composite is supported on the carrier in the NOx occlusion part, the oxide complex precursor aqueous solution is supported on the carrier, and then calcined to form the oxide composite. A method of supporting the carrier may be employed. The method for supporting the oxide composite on the support is not particularly limited as long as it is a method capable of supporting the oxide composite of the present invention on the support, but the oxide of the present invention is not particularly limited. It is preferable to employ a method of impregnating a carrier with an aqueous solution of a complex precursor and baking it.

なお、このような酸化物複合体前駆体水溶液を焼成する方法を採用することにより、前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差を10%以下とすることが可能となる。また、このような方法を採用することにより、第一金属元素と第二金属元素とが十分に均一に混合されて微細に複合化された本発明にかかる酸化物複合体を形成できる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、このような酸化物複合体前駆体水溶液においては、前記第1及び第2の化合物とともに、多座配位子を有する第3の化合物と、アンモニアとが含有されているため、前記水溶液中において、前記第1の化合物と前記第2の化合物とが前記多座配位子を介して互いに相互作用し、近接した状態で保持される。また、このような酸化物複合体前駆体水溶液においては、アンモニアが含有されているため、前記水溶液中に沈殿が生じることなく、前記第1の化合物と前記第2の化合物とが高濃度で且つ安定した状態で保持できる。そして、このような酸化物複合体前駆体水溶液を焼成すると、配位子として存在する嵩高い多座配位子が酸化分解され、前記第1の化合物と前記第2の化合物とが十分に微細化された状態で複合化されるものと本発明者らは推察する。   In addition, the 1st calculated | required from the TEM-EDX analysis in the measurement point of 20 or more of 10 nm squares on the surface of the said oxide composite by employ | adopting the method of baking such oxide composite precursor aqueous solution. Ratio of peak area of first metal element to sum of peak area of metal element and peak area of second metal element ([peak area of first metal element] / [peak area of first metal element and second metal element] The standard deviation of the distribution of the peak area])) can be 10% or less. The reason why the oxide composite according to the present invention in which the first metal element and the second metal element are sufficiently uniformly mixed and finely combined can be formed by adopting such a method is not necessarily the reason. Although not certain, the present inventors speculate as follows. That is, in such an oxide complex precursor aqueous solution, since the third compound having a polydentate ligand and ammonia are contained together with the first and second compounds, In the above, the first compound and the second compound interact with each other via the polydentate ligand and are held in close proximity. In addition, since such an oxide complex precursor aqueous solution contains ammonia, the first compound and the second compound have a high concentration without causing precipitation in the aqueous solution, and It can be held in a stable state. When such an oxide complex precursor aqueous solution is fired, the bulky multidentate ligand that exists as a ligand is oxidatively decomposed, and the first compound and the second compound are sufficiently fine. The present inventors infer that they are combined in a converted state.

このような第1の化合物としては、前記第一金属元素の水酸化物、酢酸塩、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。なお、このような第1の化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いてもよい。また、前記第2の化合物としては、前記第二金属元素の水酸化物、酢酸塩、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。このような第2の化合物としては、酸化物を形成させた際に比較的高比表面積を有するという観点から、前記第二金属元素の酢酸塩を用いることがより好ましい。なお、このような第2の化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the first compound include hydroxides, acetates, carbonates and nitrates of the first metal element. In addition, you may use such 1st compound individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Examples of the second compound include hydroxides, acetates, carbonates and nitrates of the second metal element. As such a second compound, it is more preferable to use acetate of the second metal element from the viewpoint of having a relatively high specific surface area when an oxide is formed. In addition, you may use such a 2nd compound individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

更に、前記第3の化合物が有する多座配位子とは、2個以上の配位基で配位し得るものをいう。このような第3の化合物としては、クエン酸、シュウ酸等の多価カルボン酸類、グリコール、ピナコール等のジオール類、エチレンジアミン等のジアミン類、アセト酢酸エチル等の2つのカルボニル基を有するエステル類等が挙げられる。このような第3の化合物としては、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、アジピン酸、酒石酸、マロン酸、フマル酸、アコニット酸、グルタル酸、エチレンジアミン四酢酸、乳酸、グリコール酸、グリセリン酸、サリチル酸、メバロン酸、エチレンジアミン、アセト酢酸エチル、マロン酸エステル、グリコール及びピナコールが好ましく、中でも、ヒドロキシ基を併せ持つカルボン酸であるという観点から、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、グリコール酸、サリチル酸がより好ましく、嵩高く、より微細化された酸化物複合体を製造できるという観点から、クエン酸が特に好ましい。なお、このような第3の化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いてもよい。   Furthermore, the polydentate ligand of the third compound refers to a ligand that can coordinate with two or more coordination groups. Examples of the third compound include polyvalent carboxylic acids such as citric acid and oxalic acid, diols such as glycol and pinacol, diamines such as ethylenediamine, and esters having two carbonyl groups such as ethyl acetoacetate. Is mentioned. Such third compounds include citric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, malic acid, adipic acid, tartaric acid, malonic acid, fumaric acid, aconitic acid, glutaric acid, ethylenediaminetetraacetic acid, lactic acid, glycolic acid. , Glyceric acid, salicylic acid, mevalonic acid, ethylenediamine, ethyl acetoacetate, malonic acid ester, glycol and pinacol are preferred, and among them, citric acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, glycol from the viewpoint of being a carboxylic acid having a hydroxy group. Acid and salicylic acid are more preferable, and citric acid is particularly preferable from the viewpoint that a bulky and finer oxide complex can be produced. In addition, you may use such 3rd compound individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

また、第1の化合物と、第2の化合物と、第3の化合物と、前記アンモニアとを含有させる溶媒は、水(好ましくはイオン交換水及び蒸留水等の純水)である。   The solvent containing the first compound, the second compound, the third compound, and the ammonia is water (preferably pure water such as ion-exchanged water and distilled water).

また、第1及び第2の化合物の含有量は特に制限されず、NOx吸蔵部の設計に併せて適宜変更することができる。また、第3の化合物の含有量としては、第1の化合物及び第2の化合物中の金属元素の総モル量に対して2〜15倍(より好ましくは2.5〜10倍)のモル量とすることが好ましい。このような第3の化合物の含有量が前記下限未満では、第1の化合物及び第2の化合物に対する多座配位子の含有量が少なくなるため、水溶液中において、錯体の形成ができず、第1の化合物及び第2の化合物を近接した状態で保持することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、第1の化合物及び第2の化合物の濃度が低下することで担持効率が低下する傾向にある。   Further, the contents of the first and second compounds are not particularly limited, and can be appropriately changed in accordance with the design of the NOx occlusion unit. Moreover, as content of a 3rd compound, 2-15 times (more preferably 2.5-10 times) molar amount with respect to the total molar amount of the metallic element in a 1st compound and a 2nd compound It is preferable that When the content of the third compound is less than the lower limit, the content of the polydentate ligand with respect to the first compound and the second compound is decreased, so that the complex cannot be formed in the aqueous solution. It tends to be difficult to hold the first compound and the second compound close to each other. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the concentration of the first compound and the second compound is decreased, so Efficiency tends to decrease.

また、前記アンモニアの含有量としては特に制限されず、得られる水溶液に沈殿が生じないように、その含有量を適宜調整することが好ましく、0.4mol/L以上(特に好ましくは2.0mol/L〜10mol/L)とすることがより好ましい。このようなアンモニアの含有量が前記下限未満では、得られる水溶液に沈殿が生じる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、第1の化合物及び第2の化合物の濃度が低下することで担持効率が低下する傾向にある。さらに、前記アンモニアの含有量としては、前記第3の化合物の含有量に対してモル換算で2倍以上(より好ましくは2.8〜5倍)であることが好ましい。アンモニアの含有量が前記第3の化合物の含有量に対してモル換算で2倍未満では、第1の化合物及び第2の化合物を安定した状態で含有させることが困難となり、沈殿が生じ易くなる傾向にある。   The ammonia content is not particularly limited, and is preferably adjusted as appropriate so that precipitation does not occur in the resulting aqueous solution, and is preferably 0.4 mol / L or more (particularly preferably 2.0 mol / L). L to 10 mol / L) is more preferable. When the ammonia content is less than the lower limit, precipitation tends to occur in the resulting aqueous solution. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the concentration of the first compound and the second compound is decreased, thereby supporting efficiency. Tend to decrease. Furthermore, the ammonia content is preferably 2 times or more (more preferably 2.8 to 5 times) in terms of mole relative to the content of the third compound. If the ammonia content is less than twice the molar content of the third compound, it is difficult to contain the first compound and the second compound in a stable state, and precipitation tends to occur. There is a tendency.

また、このような酸化物複合体前駆体水溶液を製造するための方法としては、第1の化合物と、第2の化合物と、第3の化合物と、アンモニアとを水に溶解させることが可能な方法であればよく、特に制限されない。このような酸化物複合体前駆体水溶液を製造するための好適な方法としては、例えば、第3の化合物を水に溶解させた後に第2の化合物を添加して沈殿物を生じせしめ、その後、アンモニアを添加して、前記沈殿物を再度溶解させた後、この溶液に、第一の化合物を更に加えて撹拌し、沈殿物を生じせしめた後に再度溶解させて酸化物複合体前駆体水溶液を製造する方法が挙げられる。また、第3の化合物とアンモニアとを予め化合したアンモニウム塩(例えばクエン酸アンモニウム等)を用いて、酸化物複合体前駆体水溶液を製造してもよい。   Moreover, as a method for producing such an oxide complex precursor aqueous solution, it is possible to dissolve the first compound, the second compound, the third compound, and ammonia in water. The method is not particularly limited. As a suitable method for producing such an oxide complex precursor aqueous solution, for example, after dissolving the third compound in water, the second compound is added to form a precipitate, and then Ammonia was added to dissolve the precipitate again, and then the first compound was further added to the solution and stirred. After the precipitate was formed, the solution was dissolved again to obtain an oxide complex precursor aqueous solution. The method of manufacturing is mentioned. Alternatively, an oxide complex precursor aqueous solution may be manufactured using an ammonium salt (for example, ammonium citrate) obtained by combining a third compound and ammonia in advance.

また、前記酸化物複合体前駆体水溶液の焼成の条件は、特に制限されないが、例えば、大気中において、300℃〜600℃の温度範囲で加熱することが好ましく、300℃〜500℃の温度条件で加熱することがより好ましい。また、加熱時間としては、加熱温度によって異なるものであるため一概には言えないが、1〜3時間程度とすることができる。そして、このようにして前記酸化物複合体前駆体水溶液を焼成することで、前記酸化物複合体を製造することができ、得られた酸化物複合体は、その酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下となる。   In addition, the firing conditions of the oxide complex precursor aqueous solution are not particularly limited. For example, in the air, heating is preferably performed in a temperature range of 300 ° C. to 600 ° C., and a temperature condition of 300 ° C. to 500 ° C. It is more preferable to heat with. Further, the heating time varies depending on the heating temperature and cannot be generally described, but it can be set to about 1 to 3 hours. And by baking the oxide complex precursor aqueous solution in this way, the oxide complex can be manufactured, and the obtained oxide complex is on the surface of the oxide complex. Ratio of the peak area of the first metal element to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square ([first metal The standard deviation of the distribution of the peak area of the element / the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element] is 10% or less.

また、本発明にかかるNOx吸蔵部は、触媒基材に担持してもよい。このような触媒基材としては特に制限されず、DPF基材、モノリス状基材、ペレット状基材、プレート状基材等を好適に用いることができる。また、このような触媒基材の材質も特に制限されないが、コーディエライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスからなる基材や、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属からなる基材が好適に採用される。さらに、このような触媒基材にNOx吸蔵部を担持させる方法も特に制限されず、例えば、モノリス状基材に前記担体を担持せしめて、その担体の粉末からなるコート層を形成した後、前記コート層に酸化還元能を有する金属(好ましくは貴金属)を担持し、その後、前記コート層に酸化物複合体を担持して、触媒基材上にNOx吸蔵部を担持する方法や、予め酸化還元能を有する金属を担持した担体を用い、これをモノリス状基材に担持せしめてコート層を形成した後、前記コート層に酸化物複合体を担持して、前記NOx吸蔵部を担持する方法、予めNOx吸蔵部を製造しておき、これを前記触媒基材上にコートして担持する方法等を適宜採用することができる。   Further, the NOx occlusion unit according to the present invention may be supported on a catalyst base material. Such a catalyst substrate is not particularly limited, and a DPF substrate, a monolith substrate, a pellet substrate, a plate substrate and the like can be suitably used. The material of such a catalyst substrate is not particularly limited, but a substrate made of a ceramic such as cordierite, silicon carbide, mullite, or a substrate made of a metal such as stainless steel including chromium and aluminum is preferable. Adopted. Further, the method for supporting the NOx occlusion part on such a catalyst substrate is not particularly limited. For example, after the carrier is supported on a monolithic substrate and a coat layer made of the carrier powder is formed, A method in which a metal having an oxidation-reduction ability (preferably a noble metal) is supported on the coating layer, and then an oxide composite is supported on the coating layer and a NOx occlusion portion is supported on the catalyst base, Using a carrier carrying a metal having a function, and carrying this on a monolithic substrate to form a coat layer, and then carrying the oxide composite on the coat layer to carry the NOx occlusion part, For example, a method of preparing a NOx occlusion portion in advance and coating and supporting the NOx occlusion portion on the catalyst base can be appropriately employed.

また、本発明の排ガス浄化用触媒は、組成が異なる前記酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上の前記NOx吸蔵部を備えたものである。すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒においては、前記2種類以上のNOx吸蔵部中に含有される各酸化物複合体の第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値がそれぞれ異なる。そのため、本発明の排ガス浄化用触媒においては、各酸化物複合体の塩基強度が異なるものとなる。ここで、塩基強度とNOx浄化活性との関係を検討すると、塩基強度が弱いものほど低温域におけるNOx浄化活性に優れ、塩基強度が強いものほど高温域のNOx浄化活性に優れたものとなるという関係にある。そして、本発明の排ガス浄化用触媒においては、塩基強度の異なる2種以上の酸化物複合体を含有する2種類以上のNOx吸蔵部を備えているため、より広い温度領域において十分に高い活性を示すことが可能である。   Moreover, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention includes two or more kinds of the NOx occlusion parts each containing the oxide composites having different compositions. That is, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element of each oxide composite contained in the two or more types of NOx storage portions is different. . Therefore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the base strength of each oxide complex is different. Here, when examining the relationship between the base strength and the NOx purification activity, the lower the base strength, the better the NOx purification activity in the low temperature range, and the stronger the base strength, the better the NOx purification activity in the high temperature range. There is a relationship. The exhaust gas purifying catalyst of the present invention includes two or more kinds of NOx occlusion parts containing two or more kinds of oxide complexes having different base strengths, and therefore has sufficiently high activity in a wider temperature range. It is possible to show.

また、このような2種類以上のNOx吸蔵部に含有される複数の酸化物複合体において、酸化物複合体の前記第一金属元素の含有モル比の最大値が、酸化物複合体の前記第一金属元素の含有モル比の最小値の2倍以上(より好ましくは3〜6倍)となっていることが好ましい。このような第一金属元素の含有モル比の値([第一金属]/[第二金属])の最大値を最小値の2倍以上とすることにより、得られる排ガス浄化用触媒がより広い温度領域において十分に高い活性を有するものとなる傾向にある。   Further, in the plurality of oxide composites contained in the two or more types of NOx storage parts, the maximum value of the molar ratio of the first metal element in the oxide composite is the first value of the oxide composite. It is preferably at least twice (more preferably 3 to 6 times) the minimum value of the molar ratio of one metal element. By setting the maximum value of the content molar ratio of the first metal element ([first metal] / [second metal]) to be twice or more the minimum value, the obtained exhaust gas purification catalyst is wider. It tends to have a sufficiently high activity in the temperature range.

さらに、このような第一金属元素の含有モル比の最小値は0.01〜1(より好ましくは0.1〜1)の範囲にあることが好ましく、第一金属元素の含有モル比の最大値は0.1〜10(より好ましくは1〜5)の範囲にあることが好ましい。前記第一金属元素の最小値が前記下限未満では、その酸化物複合体を均一なものとすることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、低温域で十分なNOx吸蔵性能が得られない傾向にある。また、第一金属元素の含有モル比の最大値が前記下限未満では、高温域で十分なNOx吸蔵性能が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、その酸化物複合体を均一なものとすることが困難となる傾向にある。   Further, the minimum value of the molar ratio of the first metal element is preferably in the range of 0.01 to 1 (more preferably 0.1 to 1), and the maximum molar ratio of the first metal element is preferable. The value is preferably in the range of 0.1 to 10 (more preferably 1 to 5). If the minimum value of the first metal element is less than the lower limit, it tends to be difficult to make the oxide composite uniform. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the NOx occlusion performance is sufficient in a low temperature range. Tend not to be obtained. Further, if the maximum value of the molar ratio of the first metal element is less than the lower limit, sufficient NOx occlusion performance tends to be not obtained in a high temperature range. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the oxide composite becomes uniform. Tend to be difficult.

また、本発明の排ガス浄化用触媒において、前記第一金属元素の含有モル比の値が2倍以上異なる2種類の酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類のNOx吸蔵部の含有割合は、特に制限されないが、質量比([第一金属元素の含有モル比の値が大きい方の酸化物複合体を含むNOx吸蔵部の質量]/[前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい方の酸化物複合体を含むNOx吸蔵部の質量])で0.2〜5(より好ましくは0.5〜2)となるようにすることが好ましい。   Further, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the content ratio of the two types of NOx occlusion parts respectively containing two types of oxide composites that differ in the content molar ratio of the first metal element by two times or more is Although not limited, the mass ratio ([the mass of the NOx occlusion part including the oxide composite having the larger value of the first metal element content molar ratio] / [the smaller value of the content molar ratio of the first metal element] The mass of the NOx occlusion part containing the oxide complex]] is preferably 0.2 to 5 (more preferably 0.5 to 2).

さらに、本発明の排ガス浄化用触媒においては、触媒中に含有される第一金属元素の全量が、触媒基材1Lあたり0.01〜1.0mol/L(より好ましくは0.1〜0.6mol/L)であることが好ましい。このような第一金属元素の全量が前記下限未満では、NOx吸蔵サイトの数が十分でなく、活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると第二金属元素との微細複合化が困難となる傾向にある。   Furthermore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the total amount of the first metal element contained in the catalyst is 0.01 to 1.0 mol / L per 1 L of the catalyst substrate (more preferably 0.1 to 0.00). 6 mol / L). If the total amount of the first metal element is less than the lower limit, the number of NOx storage sites is not sufficient, and the activity tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, fine complexation with the second metal element is caused. It tends to be difficult.

また、本発明の排ガス浄化用触媒においては、触媒中に含有される第二金属元素の全量が、0.01〜1.0mol/L(より好ましくは0.1〜0.6mol/L)であることが好ましい。このような第二金属元素の全量が前記下限未満では、NOx吸蔵サイトの数が十分でなく、活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると第一金属元素との微細複合化が困難となるとなる傾向にある。   In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, the total amount of the second metal element contained in the catalyst is 0.01 to 1.0 mol / L (more preferably 0.1 to 0.6 mol / L). Preferably there is. When the total amount of the second metal element is less than the lower limit, the number of NOx storage sites is not sufficient and the activity tends to decrease. On the other hand, when the upper limit is exceeded, fine complexation with the first metal element is caused. It tends to be difficult.

また、本発明の排ガス浄化用触媒においては、組成の異なる前記酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されている。そのため、排ガスを浄化する際には、上記第一金属元素の含有モル比がより小さい酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部に排ガスが接触した後、上記第一金属元素の含有モル比がより大きい酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部に排ガスが順次接触することとなる。従って、排ガス浄化用触媒においては、前記第一金属元素の含有モル比のより小さいNOx吸蔵部が排ガス中の硫黄成分に曝されやすく、硫黄成分が付着し易い。一方で、前記第一金属元素の含有モル比のより大きなNOx吸蔵部は、硫黄成分との接触確率が小さく、硫黄被毒され難い。そのため、本発明の排ガス浄化用触媒においては、硫黄成分を含有する排ガスに対しても十分にNOx吸蔵能を発揮させることができる。更に、上述のような前記第一金属元素の含有モル比のより小さいNOx吸蔵部は塩基強度が小さく、硫黄被毒再生処理を施した場合に硫黄の脱離性が高い。従って、本発明の排ガス浄化用触媒は、硫黄被毒後においても硫黄被毒再生処理を施すことにより高いNOx浄化活性を維持できる。このように、本発明の排ガス浄化用触媒は、そのNOx吸蔵部の配置関係により、十分に高度な硫黄被毒耐久性を有する。   Further, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, two or more types of NOx occlusion parts each containing the oxide composites having different compositions are contained in a molar ratio of the first metal element to the second metal element ([ The first metal] / [second metal]) are arranged so as to come into contact with the exhaust gas in order from the NOx occlusion portion containing the oxide composite. Therefore, when purifying the exhaust gas, after the exhaust gas comes into contact with the NOx occlusion part containing the oxide composite having a smaller content molar ratio of the first metal element, the content molar ratio of the first metal element is more The exhaust gas sequentially comes into contact with the NOx occlusion portion containing a large oxide composite. Therefore, in the exhaust gas purifying catalyst, the NOx occlusion part having a smaller content molar ratio of the first metal element is easily exposed to the sulfur component in the exhaust gas, and the sulfur component is easily attached. On the other hand, the NOx occlusion part having a larger content molar ratio of the first metal element has a small contact probability with the sulfur component and is not easily poisoned with sulfur. Therefore, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, it is possible to sufficiently exhibit the NOx occlusion ability even for the exhaust gas containing a sulfur component. Further, the NOx occlusion portion having a smaller content molar ratio of the first metal element as described above has a low base strength, and has high sulfur detachability when subjected to sulfur poisoning regeneration treatment. Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can maintain high NOx purification activity by performing sulfur poisoning regeneration treatment even after sulfur poisoning. Thus, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention has sufficiently high sulfur poisoning durability due to the arrangement relationship of the NOx occlusion parts.

また、このような排ガス浄化用触媒においては、(i)前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順にガス流路の上流側から下流側に向かって配置されているか、あるいは
(ii)前記2種類以上のNOx吸蔵部が触媒基材の表面上に積層されてなる多層構造を形成し、且つ、前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に外表面側から前記触媒基材の表面側に向かって配置されていること、
が好ましい。
Further, in such an exhaust gas purifying catalyst, (i) the two or more types of NOx occlusion portions may include the oxide composite having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element. Or a multilayer structure in which the two or more types of NOx occlusion parts are laminated on the surface of the catalyst base material, arranged in order from the upstream side to the downstream side of the gas flow path from the contained NOx occlusion part And the two or more types of NOx occlusion parts are arranged in order from the NOx occlusion part containing the oxide composite having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element in order. Being arranged from the side toward the surface of the catalyst base,
Is preferred.

以下、上記本発明の排ガス浄化用触媒中のNOx吸蔵部の配置関係についてより詳細に説明するために、図面を参照しながら、上記本発明の排ガス浄化用触媒の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, in order to explain in more detail the positional relationship of the NOx storage portion in the exhaust gas purification catalyst of the present invention, a preferred embodiment of the exhaust gas purification catalyst of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. To do. In the following description and drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.

図1は、本発明の排ガス浄化用触媒の好適な一実施形態のガスの流れる方向と平行な方向の断面の状態を模式的に示す断面図である。図1に示す実施形態の排ガス浄化用触媒においては、第一のNOx吸蔵部を備える触媒基材11と、第二のNOx吸蔵部を備える触媒基材12とを備えている。そして、このような排ガス浄化用触媒1は、排ガス管13と接続されており、ガス流路の上流側に第一のNOx吸蔵部を備える触媒基材11が配置され、ガス流路の下流側に第二のNOx吸蔵部を備える触媒基材12が配置されている。すなわち、本実施形態の排ガス浄化用触媒においては、第一のNOx吸蔵部に排ガスが接触した後、第二のNOx吸蔵部に排ガスが接触するように、各NOx吸蔵部が配置されている。また、第一のNOx吸蔵部は、第二のNOx吸蔵部よりも第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値([第一金属]/[第二金属])が小さい酸化物複合体を含有するものである。従って、本実施形態においては、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順にガス流路の上流側から下流側に向かって配置されている。そのため、本実施形態においては、排ガス管13に排ガスを供給した場合に、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触する。従って、このような実施形態の排ガス浄化用触媒は、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能である。なお、図1中の矢印Aは、排ガスの流れる方向を示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state in a direction parallel to the gas flow direction of a preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention. The exhaust gas purifying catalyst of the embodiment shown in FIG. 1 includes a catalyst base 11 provided with a first NOx storage part and a catalyst base 12 provided with a second NOx storage part. Such an exhaust gas purifying catalyst 1 is connected to the exhaust gas pipe 13, and a catalyst base 11 having a first NOx occlusion part is disposed on the upstream side of the gas flow path, and the downstream side of the gas flow path. In addition, a catalyst base 12 having a second NOx occlusion portion is disposed. That is, in the exhaust gas purifying catalyst of the present embodiment, each NOx storage unit is arranged such that after the exhaust gas contacts the first NOx storage unit, the exhaust gas contacts the second NOx storage unit. The first NOx occlusion part has an oxidation with a smaller value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]) than the second NOx occlusion part. It contains a product complex. Therefore, in this embodiment, from the upstream side of the gas flow path to the downstream side in order from the NOx occlusion part containing the oxide complex having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element. It is arranged toward. Therefore, in this embodiment, when exhaust gas is supplied to the exhaust pipe 13, the value of the molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]) is The NOx occlusion part containing the small oxide complex contacts the exhaust gas in order. Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of such an embodiment has sufficiently high high temperature durability and sufficiently high sulfur poisoning durability and exhibits sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. Is possible. In addition, the arrow A in FIG. 1 has shown the direction through which waste gas flows.

また、このような第一及び第二のNOx吸蔵部を備える触媒基材11及び12は、それぞれ、モノリス基材に第一及び第二のNOx吸蔵部がそれぞれ担持されたものである。このような図1に示す実施形態のように、モノリス基材等の触媒基材上にNOx吸蔵部を担持させて、その触媒基材を上流側から下流側に向かって順次配置させる場合において、前記触媒基材に対するNOx吸蔵部の担持量は特に制限されないが、前記第一金属元素と第二金属元素との和が、触媒基材1Lあたりそれぞれ0.02〜2.0mol/L(より好ましくは0.2〜1.2mol/L)であることが好ましい。このような触媒基材に対するNOx吸蔵部の担持量が前記下限未満では、十分なNOx浄化性能を発揮させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、触媒の比表面積が低下し、十分な活性が得られない傾向にある。   Moreover, the catalyst base materials 11 and 12 provided with such first and second NOx occlusion parts are respectively obtained by carrying the first and second NOx occlusion parts on a monolith base material, respectively. As in the embodiment shown in FIG. 1, in the case where the NOx occlusion unit is supported on a catalyst base material such as a monolith base material and the catalyst base material is sequentially arranged from the upstream side to the downstream side, The amount of the NOx occlusion part supported on the catalyst base is not particularly limited, but the sum of the first metal element and the second metal element is 0.02 to 2.0 mol / L (more preferably) per 1 L of the catalyst base. Is preferably 0.2 to 1.2 mol / L). If the supported amount of the NOx occlusion part with respect to such a catalyst base is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient NOx purification performance. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the specific surface area of the catalyst decreases. However, sufficient activity tends not to be obtained.

以上、図1を参照しながら本発明の排ガス浄化用触媒の好適な一実施系態について説明したが、次に、図2を用いて上記本発明の排ガス浄化用触媒の好適な他の実施形態について説明する。   The preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention has been described above with reference to FIG. 1. Next, another preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described with reference to FIG. Will be described.

図2は、本発明の排ガス浄化用触媒の好適な他の実施形態のガスの流れる方向と垂直な方向の断面の状態を模式的に示す断面図である。図2に示す排ガス浄化用触媒は、触媒基材20と、触媒基材の表面上に配置された層状のNOx吸蔵部21と、層状のNOx吸蔵部21上に配置された層状のNOx吸蔵部22とを備えている。すなわち、図2に示す実施形態においては、触媒基材20上にNOx吸蔵部21とNOx吸蔵部22とにより多層構造が形成されている。また、このような外表面側に配置されたNOx吸蔵部22は、触媒基材の表面側に配置されたNOx吸蔵部21中の酸化物複合体よりも第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値([第一金属]/[第二金属])が小さい酸化物複合体を含有するものである。そして、このような排ガス浄化用触媒を排ガスと接触させた場合には、外表面側のNOx吸蔵部22が排ガスに接触した後に、内側のNOx吸蔵部21が排ガスに接触する。そのため、本実施形態においても、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスが接触することとなる。従って、このような多層構造を有する排ガス浄化用触媒においても、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state in a direction perpendicular to the gas flow direction of another preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention. The exhaust gas-purifying catalyst shown in FIG. 2 includes a catalyst base 20, a layered NOx storage part 21 disposed on the surface of the catalyst base, and a layered NOx storage part disposed on the layered NOx storage part 21. 22. That is, in the embodiment shown in FIG. 2, a multilayer structure is formed by the NOx storage part 21 and the NOx storage part 22 on the catalyst base 20. In addition, the NOx occlusion unit 22 arranged on the outer surface side is the first metal element with respect to the second metal element than the oxide composite in the NOx occlusion unit 21 arranged on the surface side of the catalyst base. Containing an oxide composite having a small content molar ratio ([first metal] / [second metal]). When such an exhaust gas purifying catalyst is brought into contact with exhaust gas, the inner NOx storage unit 21 comes into contact with the exhaust gas after the outer surface side NOx storage unit 22 comes into contact with the exhaust gas. Therefore, also in this embodiment, the NOx occlusion containing the oxide composite having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). The exhaust gas comes in contact with the parts in order. Therefore, even in the exhaust gas purifying catalyst having such a multilayer structure, it has sufficiently high temperature durability and sufficiently high sulfur poisoning durability, and has sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. It is possible to show.

また、本実施形態においては、触媒基材20としてモノリス基材を用いている。なお、このような触媒基材上に層状のNOx吸蔵部を積層させて多層構造を形成させる場合においては、触媒基材20に担持された第一金属元素と第二金属元素との和が、触媒基材1Lあたり0.02〜2.0mol/L(より好ましくは0.2〜1.2mol/L)であることが好ましい。このような触媒基材に対するNOx吸蔵部の担持量が前記下限未満では、十分なNOx浄化性能を発揮させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、触媒の比表面積が低下し、十分な活性が得られない傾向にある。   In the present embodiment, a monolith substrate is used as the catalyst substrate 20. In addition, in the case where a layered NOx occlusion part is laminated on such a catalyst base material to form a multilayer structure, the sum of the first metal element and the second metal element supported on the catalyst base material 20 is It is preferable that it is 0.02-2.0 mol / L (more preferably 0.2-1.2 mol / L) per liter of catalyst base material. If the supported amount of the NOx occlusion part with respect to such a catalyst base is less than the lower limit, it tends to be difficult to exhibit sufficient NOx purification performance. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the specific surface area of the catalyst decreases. However, sufficient activity tends not to be obtained.

以上、図1及び図2を用いて上記本発明の排ガス浄化用触媒の好適な実施形態について説明したが、本発明の排ガス浄化用触媒は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図1に示す実施形態においては、前記触媒基材11及び12がそれぞれ離れて配置されているが、本発明においては、このような触媒基材11及び12を密接した状態で配置してもよい。また、図1に示す実施形態においては、第一及び第二のNOx吸蔵部がモノリス基材に担持されているが、本発明においては、他の形態の基材に担持させてもよく、更には、触媒基材に担持させずに各NOx吸蔵部をそれぞれペレット状に成型してそれを配置してもよい。また、図1及び図2に示す実施形態においては、2種類のNOx吸蔵部が配置された形態のものであるが、本発明においては、NOx吸蔵部の数は2種類以上であればよく特に制限されない。   The preferred embodiment of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention has been described above with reference to FIGS. 1 and 2, but the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the catalyst bases 11 and 12 are arranged apart from each other. However, in the present invention, the catalyst bases 11 and 12 are arranged in close contact with each other. Also good. Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the first and second NOx occlusion parts are carried on the monolith substrate, but in the present invention, the first and second NOx occlusion parts may be carried on the substrate of another form. May be arranged by forming each NOx occlusion part into a pellet shape without supporting it on the catalyst base. In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, two types of NOx occlusion parts are arranged, but in the present invention, the number of NOx occlusion parts may be two or more, in particular. Not limited.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(合成例1:酸化物複合体前駆体水溶液(I)の調製)
クエン酸(和光純薬工業製)0.9molをイオン交換水165mlに溶解させ、28質量%のNH水170mlを加えてクエン酸アンモニウム水溶液を調製した。次に、得られたクエン酸アンモニウム水溶液に、酢酸バリウム(和光純薬工業製)0.15mol及び酢酸セリウム(和光純薬工業製)0.3molを加えて撹拌してBaとCeを含有する酸化物複合体前駆体水溶液(I)を調製した。前記水溶液(I)中のBa/Ceモル比は0.5である。
(Synthesis Example 1: Preparation of oxide complex precursor aqueous solution (I))
Citric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 0.9 mol was dissolved in 165 ml of ion exchange water, and 170 ml of 28% by mass NH 3 water was added to prepare an aqueous ammonium citrate solution. Next, 0.15 mol of barium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.3 mol of cerium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added to the obtained aqueous solution of ammonium citrate and stirred to oxidize containing Ba and Ce. A compound complex precursor aqueous solution (I) was prepared. The Ba / Ce molar ratio in the aqueous solution (I) is 0.5.

(合成例2:酸化物複合体前駆体水溶液(II)の調製)
クエン酸(和光純薬工業製)0.9molをイオン交換水165mlに溶解させ、28質量%のNH水170mlを加えてクエン酸アンモニウム水溶液を調製した。次に、得られたクエン酸アンモニウム水溶液に、酢酸バリウム(和光純薬工業製)0.3mol、及び酢酸セリウム(和光純薬工業製)0.15molを加えて撹拌してBaとCeを含有する酸化物複合体前駆体水溶液(II)を調製した。前記水溶液(II)中のBa/Ceモル比は2である。
(Synthesis Example 2: Preparation of oxide complex precursor aqueous solution (II))
Citric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 0.9 mol was dissolved in 165 ml of ion exchange water, and 170 ml of 28% by mass NH 3 water was added to prepare an aqueous ammonium citrate solution. Next, 0.3 mol of barium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 0.15 mol of cerium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) are added to the obtained aqueous solution of ammonium citrate and stirred to contain Ba and Ce. An aqueous oxide complex precursor solution (II) was prepared. The Ba / Ce molar ratio in the aqueous solution (II) is 2.

(合成例3:白金担持担体の調製)
アルミナ、チタニア−ジルコニア複合酸化物、1.0質量%のRhが担持されたRh担持ジルコニア及びセリア−ジルコニア複合酸化物を含有する担体を用い、前記担体をイオン交換水500ml中に分散させた後、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液を加えて、白金(Pt)の担持量が担体200gに対して2gとなるようにして、担体にジニトロジアンミン白金硝酸溶液を吸着担持せしめた。その後、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液を担持させた担体を大気中300℃の温度条件で3時間焼成して白金担持担体を調製した。なお、前記担体としては、アルミナ100gに対して、それぞれ、チタニア−ジルコニア複合酸化物が100g、Rh担持ジルコニアが50g、セリア−ジルコニア複合酸化物が20gの割合で含有されたものを用いた。
(Synthesis Example 3: Preparation of platinum-supported carrier)
After using alumina, titania-zirconia composite oxide, Rh-supported zirconia on which 1.0% by mass of Rh is supported and ceria-zirconia composite oxide, the support is dispersed in 500 ml of ion-exchanged water. Then, the dinitrodiammine platinum nitric acid solution was added so that the amount of platinum (Pt) supported was 2 g with respect to 200 g of the carrier, and the dinitrodiammine platinum nitric acid solution was adsorbed and supported on the carrier. Thereafter, the carrier carrying the dinitrodiammine platinum nitrate solution was calcined in the atmosphere at 300 ° C. for 3 hours to prepare a platinum carrier. In addition, as the carrier, those containing 100 g of titania-zirconia composite oxide, 50 g of Rh-supporting zirconia, and 20 g of ceria-zirconia composite oxide with respect to 100 g of alumina were used.

(合成例4:酸化物複合体担持担体(I)の調製)
合成例3で得られた白金担持担体に、合成例1で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(I)を、白金担持担体200gに対して酸化物複合体中のBa及びCeのモル数の和が0.4molとなるようにして含浸担持させた後、100℃に加熱して水分を除去し、大気中、300℃の温度条件で3時間焼成して、前記白金担持担体上に第一の酸化物複合体を担持せしめ、酸化物複合体担持担体(I)を調製した。なお、第一の酸化物複合体中のCe(第二金属元素)に対するBa(第一金属元素)の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値は0.5である。
(Synthesis Example 4: Preparation of Oxide Complex-Supported Carrier (I))
The platinum-supported carrier obtained in Synthesis Example 3 is mixed with the oxide complex precursor aqueous solution (I) obtained in Synthesis Example 1 by the number of moles of Ba and Ce in the oxide complex with respect to 200 g of the platinum-supported carrier. And then impregnated and supported so that the sum becomes 0.4 mol, and then heated to 100 ° C. to remove moisture, and baked in the atmosphere at 300 ° C. for 3 hours, on the platinum-supported carrier. One oxide composite was supported to prepare an oxide composite support (I). The content molar ratio of Ba (first metal element) to Ce (second metal element) in the first oxide composite ([first metal] / [second metal]) is 0.5. is there.

(合成例5:酸化物複合体担持担体(II)の調製)
合成例1で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(I)の代わりに、合成例2で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(II)を用いた以外は、合成例4と同様にして、前記白金担持担体上に第二の酸化物複合体を担持せしめ、酸化物複合体担持担体(II)を調製した。なお、第二の酸化物複合体中のCe(第二金属元素)に対するBa(第一金属元素)の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値は2である。
(Synthesis Example 5: Preparation of oxide composite-supported carrier (II))
In the same manner as in Synthesis Example 4 except that the oxide complex precursor aqueous solution (I) obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the oxide complex precursor aqueous solution (I) obtained in Synthesis Example 1. Then, the second oxide composite was supported on the platinum-supported carrier to prepare an oxide composite-supported carrier (II). The content molar ratio of Ba (first metal element) to Ce (second metal element) in the second oxide composite ([first metal] / [second metal]) is 2.

(実施例1)
先ず、直径30mm×25mmL(17.5cc)の六角セルコージェライトモノリス基材に、合成例4で得られた酸化物複合体担持担体(I)を270g/Lとなるようにしてコートし、第一のNOx吸蔵部(酸化物複合体担持担体(I))が担持された触媒基材(I)を得た。なお、第一のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(I)中において、Ba及びCeの担持量はそれぞれ0.13mol/L及び0.27mol/Lであった。
Example 1
First, the hexagonal cell cordierite monolith substrate having a diameter of 30 mm × 25 mmL (17.5 cc) was coated with the oxide composite-supported carrier (I) obtained in Synthesis Example 4 so as to be 270 g / L, A catalyst base material (I) on which one NOx occlusion part (oxide composite support (I)) was supported was obtained. In the catalyst base material (I) on which the first NOx occlusion part was supported, the supported amounts of Ba and Ce were 0.13 mol / L and 0.27 mol / L, respectively.

次に、直径30mm×25mmL(17.5cc)の別の六角セルコージェライトモノリス基材に、合成例5で得られた酸化物複合体担持担体(II)を270g/Lとなるようコートし、第二のNOx吸蔵部(酸化物複合体担持担体(II))が担持された触媒基材(II)を得た。なお、第二のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(II)中において、Ba及びCeの担持量はBa及びCeの担持量はそれぞれ0.27mol/L及び0.13mol/Lであった。   Next, another hexagonal cell cordierite monolith substrate having a diameter of 30 mm × 25 mmL (17.5 cc) was coated with the oxide complex-supported carrier (II) obtained in Synthesis Example 5 so as to be 270 g / L, A catalyst base (II) on which the second NOx occlusion part (oxide composite support (II)) was supported was obtained. In addition, in the catalyst base material (II) on which the second NOx occlusion portion was supported, the supported amounts of Ba and Ce were Ba and Ce were 0.27 mol / L and 0.13 mol / L, respectively. .

次いで、第一のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(I)と、第二のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(II)とを組み合わせ、図1に示すような排ガス浄化用触媒を製造した。すなわち、図1に示す排ガス流路の上流側の触媒基材11の位置(以下、場合により「前段」という」)に、第一のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(I)を配置し、図1に示す排ガス流路の下流側の触媒基材12の位置(以下、場合により「後段」という)に、第二のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(II)を配置することによって、本発明の排ガス浄化用触媒を製造した。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。   Next, the catalyst base (I) carrying the first NOx storage part and the catalyst base (II) carrying the second NOx storage part are combined, and the exhaust gas purification catalyst as shown in FIG. Manufactured. That is, the catalyst base material (I) carrying the first NOx occlusion portion is disposed at the position of the catalyst base material 11 upstream of the exhaust gas flow channel shown in FIG. 1 (hereinafter sometimes referred to as “previous stage”). Then, the catalyst substrate (II) carrying the second NOx occlusion portion is disposed at the position of the catalyst substrate 12 on the downstream side of the exhaust gas passage shown in FIG. Thus, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention was produced. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

(実施例2)
図2に示すような排ガス浄化用触媒を製造した。すなわち、先ず、触媒基材20として直径30mm×50mmL(35cc)の六角セルコージェライトモノリス基材を用い、合成例5で得られた酸化物複合体担持担体(II)を135g/Lとなるようにコートし、大気中、500℃の温度条件で焼成して、酸化物複合体担持担体(II)からなる層状のNOx吸蔵部21を触媒基材20上に形成せしめた。次に、NOx吸蔵部21が担持された触媒基材20に対して、合成例4で得られた酸化物複合体担持担体(I)を135g/Lとなるようにコートし、大気中、500℃の温度条件で焼成して、NOx吸蔵部21の上層にNOx吸蔵部22を積層せしめ、外表面に酸化物複合体担持担体(I)からなるNOx吸蔵部22が配置され、内側に酸化物複合体担持担体(II)からなるNOx吸蔵部21が配置された多層構造の排ガス浄化用触媒を得た。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。
(Example 2)
An exhaust gas purification catalyst as shown in FIG. 2 was produced. That is, first, a hexagonal cell cordierite monolith substrate having a diameter of 30 mm × 50 mmL (35 cc) is used as the catalyst substrate 20, and the oxide composite-supported carrier (II) obtained in Synthesis Example 5 is set to 135 g / L. And the layered NOx occlusion portion 21 made of the oxide composite-supported support (II) was formed on the catalyst base 20 by firing at 500 ° C. in the atmosphere. Next, the catalyst base material 20 on which the NOx occlusion unit 21 is supported is coated with the oxide composite-supported carrier (I) obtained in Synthesis Example 4 so as to have a concentration of 135 g / L. The NOx occlusion part 22 is laminated on the upper layer of the NOx occlusion part 21, the NOx occlusion part 22 made of the oxide composite-supported carrier (I) is disposed on the outer surface, and the oxide is disposed on the inner side. An exhaust gas purifying catalyst having a multilayer structure in which the NOx occlusion portion 21 made of the composite carrier (II) is disposed was obtained. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

(比較例1)
図1に示す排ガス流路の上流側の触媒基材11の位置(前段)に、第二のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(II)を配置し、図1に示す排ガス流路の下流側の触媒基材12の位置(後段)に、第一のNOx吸蔵部が担持された触媒基材(I)を配置した以外は実施例1と同様にして比較のための排ガス浄化用触媒を製造した。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。
(Comparative Example 1)
The catalyst base material (II) on which the second NOx occlusion portion is supported is disposed at the position (previous stage) of the catalyst base material 11 upstream of the exhaust gas flow path shown in FIG. 1, and the exhaust gas flow path shown in FIG. Exhaust gas purifying catalyst for comparison in the same manner as in Example 1 except that the catalyst substrate (I) carrying the first NOx occlusion portion is arranged at the position (the latter stage) of the catalyst substrate 12 on the downstream side. Manufactured. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

(比較例2)
酸化物複合体担持担体(I)と酸化物複合体担持担体(II)の担持させる順番を逆にした以外は実施例2と同様にして、外表面側に酸化物複合体担持担体(II)からなるNOx吸蔵部22が配置され、内側に酸化物複合体担持担体(I)からなるNOx吸蔵部21が配置された比較のための多層構造の排ガス浄化用触媒を得た。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 2 except that the order in which the oxide composite support (I) and the oxide composite support (II) are supported is reversed, the oxide composite support (II) is formed on the outer surface side. A NOx occlusion part 22 made of the above and a NOx occlusion part 21 made of the oxide composite-supported carrier (I) on the inner side were obtained for a comparative multilayered exhaust gas purification catalyst. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

(合成例6:酸化物複合体前駆体水溶液(III)の調製)
クエン酸(和光純薬工業製)0.9molをイオン交換水165mlに溶解させ、28質量%のNH水170mlを加えてクエン酸アンモニウム水溶液を調製した。次に、得られたクエン酸アンモニウム水溶液に、酢酸バリウム(和光純薬工業製)0.3mol及び酢酸セリウム(和光純薬工業製)0.3molを加えて撹拌してBaとCeを含有する酸化物複合体前駆体水溶液(III)を調製した。
(Synthesis Example 6: Preparation of oxide complex precursor aqueous solution (III))
Citric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 0.9 mol was dissolved in 165 ml of ion exchange water, and 170 ml of 28% by mass NH 3 water was added to prepare an aqueous ammonium citrate solution. Next, 0.3 mol of barium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.3 mol of cerium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to the obtained aqueous solution of ammonium citrate and stirred to oxidize containing Ba and Ce. A compound complex precursor aqueous solution (III) was prepared.

(合成例7:酸化物複合体担持担体(III)の調製)
合成例1で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(I)の代わりに、合成例6で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(III)を用いた以外は、合成例4と同様にして、合成例3で得られた白金担持担体上に酸化物複合体を担持せしめ、酸化物複合体担持担体(III)を調製した。
(Synthesis Example 7: Preparation of oxide complex-supported carrier (III))
In the same manner as in Synthesis Example 4 except that the oxide complex precursor aqueous solution (III) obtained in Synthesis Example 6 was used instead of the oxide complex precursor aqueous solution (I) obtained in Synthesis Example 1. Thus, an oxide composite was supported on the platinum-supported carrier obtained in Synthesis Example 3 to prepare an oxide composite-supported carrier (III).

(比較例3)
直径30mm×50mmL(35cc)の六角セルコージェライトモノリス基材に、合成例7で得られた酸化物複合体担持担体(III)を270g/Lとなるようにしてコートし、モノリス基材上に酸化物複合体担持担体(III)が担持された比較のための排ガス浄化用触媒を得た。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。
(Comparative Example 3)
A hexagonal cell cordierite monolith substrate having a diameter of 30 mm × 50 mmL (35 cc) was coated with the oxide composite-supported carrier (III) obtained in Synthesis Example 7 so as to be 270 g / L. An exhaust gas purifying catalyst for comparison on which the oxide composite-supported carrier (III) was supported was obtained. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

(合成例8:酸化物複合体前駆体水溶液(IV)の調製)
イオン交換水300mlに酢酸バリウム(和光純薬工業製)0.1mol及び酢酸セリウム(和光純薬工業製)0.1molを加えて撹拌し、BaとCeを含有する酸化物複合体前駆体水溶液(IV)を調製した。
(Synthesis Example 8: Preparation of oxide complex precursor aqueous solution (IV))
0.1 mol of barium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 0.1 mol of cerium acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) were added to 300 ml of ion-exchanged water and stirred, and the oxide complex precursor aqueous solution containing Ba and Ce ( IV) was prepared.

(合成例9:酸化物複合体担持担体(IV)の調製)
合成例1で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(I)の代わりに、合成例8で得られた酸化物複合体前駆体水溶液(IV)を用いた以外は合成例4と同様にして、前記白金担持担体上にBaとCeの複合体を担持せしめ、酸化物複合体担持担体(IV)を調製した。
(Synthesis Example 9: Preparation of oxide composite-supported carrier (IV))
In the same manner as in Synthesis Example 4, except that the oxide complex precursor aqueous solution (IV) obtained in Synthesis Example 8 was used instead of the oxide complex precursor aqueous solution (I) obtained in Synthesis Example 1. A complex of Ba and Ce was supported on the platinum-supported carrier to prepare an oxide composite-supported carrier (IV).

(比較例4)
合成例7で得られた酸化物複合体担持担体(III)の代わりに、合成例9で得られた酸化物複合体担持担体(IV)を用いた以外は比較例3と同様にして、モノリス基材上に酸化物複合体担持担体(IV)が担持された比較のための排ガス浄化用触媒を得た。なお、このような排ガス浄化用触媒は、触媒容量が35ccであり、触媒中のBa及びCeの全担持量はいずれも0.2mol/Lである。
(Comparative Example 4)
A monolith was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the oxide composite-supported carrier (IV) obtained in Synthesis Example 9 was used instead of the oxide composite-supported carrier (III) obtained in Synthesis Example 7. An exhaust gas purifying catalyst for comparison in which an oxide composite-supported carrier (IV) was supported on a base material was obtained. Such an exhaust gas purifying catalyst has a catalyst capacity of 35 cc, and the total supported amount of Ba and Ce in the catalyst are both 0.2 mol / L.

[実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒の特性評価]
[TEM−EDX分析]
実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒中の各コート層から掻き採った各酸化物複合体担持担体の粉末を用いて、透過型電子顕微鏡(TEM)により各粉末を観察し、前記粉末中の酸化物複合体の表面上の10nm角の32点の測定点に対して、EDX分析を行った。なお、このようなEDX分析には、日本電子社製の商品名「JEM−2010FES」を測定装置として用いた。このようなEDX分析結果から、各測定点におけるBaのピーク面積(BaLα線のピーク面積)とCeのピーク面積(CeLα線のピーク面積)とを割り出し、式:
[ピーク面積比]=([Baのピーク面積]/[Baのピーク面積とCeのピーク面積の和])×100
を計算して、各粉末中の酸化物複合体の各測定点におけるBaのピーク面積とCeのピーク面積の和に対するBaのピーク面積の面積比を算出した。そして、このようにして算出された面積比の値から、各粉末中の酸化物複合体の面積比の分布の標準偏差を求めた。得られた結果を表1に示す。なお、表1には、実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた触媒中のBa及びCeの全担持量と、各酸化物複合体中のCe(第二金属元素)に対するBa(第一金属元素)の含有モル比(Ba/Ce比)の値とも併せて示す。
[Characteristic Evaluation of Exhaust Gas Purification Catalysts Obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4]
[TEM-EDX analysis]
Using the powder of each oxide composite-supported carrier scraped from each coat layer in the exhaust gas purifying catalyst obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, each was measured with a transmission electron microscope (TEM). The powder was observed, and EDX analysis was performed on 32 measurement points of 10 nm square on the surface of the oxide composite in the powder. For such EDX analysis, a trade name “JEM-2010FES” manufactured by JEOL Ltd. was used as a measuring device. From such an EDX analysis result, the peak area of Ba (peak area of BaLα line) and the peak area of Ce (peak area of CeLα line) at each measurement point are calculated, and the formula:
[Peak area ratio] = ([Ba peak area] / [Sum of Ba peak area and Ce peak area]) × 100
The area ratio of the peak area of Ba to the sum of the peak area of Ba and the peak area of Ce at each measurement point of the oxide complex in each powder was calculated. The standard deviation of the area ratio distribution of the oxide composite in each powder was determined from the area ratio value thus calculated. The obtained results are shown in Table 1. Table 1 shows the total supported amounts of Ba and Ce in the catalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, and Ba relative to Ce (second metal element) in each oxide composite. It shows together with the value of the content molar ratio (Ba / Ce ratio) of (first metal element).

表1に示す結果からも明らかなように、実施例1〜2及び比較例1〜3で得られた排ガス浄化用触媒においては、各コート層中の酸化物複合体の表面上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素(Ba)のピーク面積と第二金属元素(Ce)のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差は10%以下であることが確認された。このような結果から、実施例1〜2及び比較例1〜3で得られた排ガス浄化用触媒においては、BaとCeとが十分に均一に混合された酸化物複合体が各NOx吸蔵部に含有されていることが分かった。   As is clear from the results shown in Table 1, in the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3, at the measurement points on the surface of the oxide composite in each coat layer. Ratio of the peak area of the first metal element to the sum of the peak area of the first metal element (Ba) and the peak area of the second metal element (Ce) obtained from the TEM-EDX analysis ([peak area of the first metal element ] / [The sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) was confirmed to have a standard deviation of 10% or less. From these results, in the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, an oxide composite in which Ba and Ce are sufficiently uniformly mixed is contained in each NOx storage part. It was found that it was contained.

[高温耐久試験]
実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒を用い、各触媒に対して、それぞれ750℃の温度条件下において、表2に示す組成のリーンガス及びリッチガスをリーン/リッチ=110秒/10秒の間隔で変動させながら5時間流通させる高温耐久試験を行った。
[High temperature durability test]
Using the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, lean / rich gases having the compositions shown in Table 2 were applied to each catalyst under the temperature condition of 750 ° C. = A high temperature durability test was conducted for 5 hours while changing at intervals of 110 seconds / 10 seconds.

[硫黄被毒耐久試験]
高温耐久試験後の実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒を用い、各触媒に対して、650℃の温度条件下において表3に示す組成の前処理用のリッチガスを30L/minの流量で10分間流通させて前処理を行った。次に、このような前処理後の各触媒に対して、それぞれ400℃の温度条件下において表3に示す硫黄被毒処理(S被毒処理)用のリッチガス及びリーンガスをリーン/リッチ=120秒/3秒の間隔で変動させながら30L/minの流量で41分間流通させ、触媒2Lあたり硫黄を3g供給してS被毒処理を行った。次いで、S被毒処理後の各触媒に対して、600℃の温度条件下において、表3に示す組成のS再生処理用のリーンガスを30L/minの流量で5分間流通させた後に、表3に示す組成のS再生処理用のリッチガスを30L/minの流量で10分間流通させて、被毒した硫黄を脱離させ、触媒の再生処理を行った。
[Sulfur poisoning endurance test]
Using the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 after the high temperature endurance test, for each catalyst, pretreatment with the composition shown in Table 3 under the temperature condition of 650 ° C. Pretreatment was performed by flowing a rich gas at a flow rate of 30 L / min for 10 minutes. Next, for each catalyst after such pretreatment, the rich gas and the lean gas for sulfur poisoning treatment (S poisoning treatment) shown in Table 3 under the temperature condition of 400 ° C. were set to lean / rich = 120 seconds. / 3 seconds at a flow rate of 30 L / min while fluctuating at intervals of 3 seconds, 3 g of sulfur per 2 L of catalyst was supplied, and S poisoning treatment was performed. Next, after each sulfur-treated catalyst was circulated for 5 minutes at a flow rate of 30 L / min, a lean gas for S regeneration treatment having a composition shown in Table 3 under a temperature condition of 600 ° C. A rich gas for S regeneration treatment having the composition shown in FIG. 1 was circulated at a flow rate of 30 L / min for 10 minutes to desorb the poisoned sulfur and perform catalyst regeneration treatment.

[NOx浄化試験1]
硫黄被毒耐久試験後の実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒を用い、各触媒に対して、300℃の温度条件下において、表4に示す組成のリッチガス及びリーンガスをリーン/リッチ=120秒/3秒の間隔で変動させながら30L/minの流量で流通させ、定常状態におけるNOx浄化率を測定した。なお、空間速度(SV)はすべて51400h−1とした。また、NOx浄化率は、各触媒について、それぞれ触媒に接触する前後のガス中に含有されるNOの濃度を測定し、そのNO濃度の値に基づいて求めた。得られた結果を表5及び図3に示す。
[NOx purification test 1]
Using the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 after the sulfur poisoning endurance test, the rich gas having the composition shown in Table 4 under the temperature condition of 300 ° C. for each catalyst. The lean gas was circulated at a flow rate of 30 L / min while varying the lean / rich = 120 seconds / 3 seconds interval, and the NOx purification rate in a steady state was measured. All space velocities (SV) were set to 51400 h −1 . Further, NOx purification rate, for each catalyst, the concentration of the NO x contained in each of the front and rear of the gas that contacts the catalyst was measured to determine based on the value of the concentration of NO x. The obtained results are shown in Table 5 and FIG.

[NOx浄化試験2]
表4に示す組成のリッチガス及びリーンガスを流通させる際の温度条件を300℃から400℃に変更した以外はNOx浄化試験1と同様の方法を採用して、各触媒のNOx浄化率を測定した。得られた結果を表5に示す。
[NOx purification test 2]
The NOx purification rate of each catalyst was measured by adopting the same method as in the NOx purification test 1 except that the temperature condition when circulating the rich gas and the lean gas having the composition shown in Table 4 was changed from 300 ° C to 400 ° C. The results obtained are shown in Table 5.

[NOx浄化試験3]
表4に示す組成のリッチガス及びリーンガスを流通させる際の温度条件を300℃から500℃に変更した以外はNOx浄化試験1と同様の方法を採用して、各触媒のNOx浄化率を測定した。得られた結果を表5及び図4に示す。
[NOx purification test 3]
The NOx purification rate of each catalyst was measured by adopting the same method as in the NOx purification test 1 except that the temperature condition when circulating the rich gas and the lean gas having the composition shown in Table 4 was changed from 300 ° C to 500 ° C. The obtained results are shown in Table 5 and FIG.

表5及び図3〜4に示す結果からも明らかように、Ceに対するBaの含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されている実施例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒においては、比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒と比較して、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有し、しかも幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが確認された。   As is apparent from the results shown in Table 5 and FIGS. 3 to 4, the NOx occlusion unit containing the oxide composite having a small Ba molar ratio with respect to Ce is disposed so as to contact the exhaust gas in order. In the exhaust gas purification catalyst obtained in Examples 1 and 2, compared with the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Examples 1 to 4, a sufficiently high high temperature durability and a sufficiently high sulfur poisoning durability In addition, it was confirmed that the catalyst activity was sufficiently high over a wide temperature range.

以上説明したように、本発明によれば、十分に高度な高温耐久性と十分に高度な硫黄被毒耐久性とを有するとともに、幅広い温度域に亘って十分に高い触媒活性を示すことが可能な排ガス浄化用触媒を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it has a sufficiently high high temperature durability and a sufficiently high sulfur poisoning durability and can exhibit a sufficiently high catalytic activity over a wide temperature range. It is possible to provide an exhaust gas purifying catalyst.

したがって、本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば、自動車の内燃機関等から排出される排ガスを浄化するための触媒等として特に有用である。   Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is particularly useful as a catalyst for purifying exhaust gas discharged from, for example, an internal combustion engine of an automobile.

本発明の排ガス浄化用触媒の好適な実施形態のガスの流れる方向と平行な方向の断面の状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the state of the cross section of the direction parallel to the gas flow direction of suitable embodiment of the catalyst for exhaust gas purification of this invention. 本発明の排ガス浄化用触媒の好適な他の実施形態のガスの流れる方向と垂直な方向の断面の状態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the state of the cross section of the direction perpendicular | vertical to the gas flow direction of other suitable embodiment of the exhaust gas purification catalyst of this invention. 300℃の温度条件下における実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒のNOx浄化率を示すグラフである。It is a graph which shows the NOx purification rate of the catalyst for exhaust gas purification obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 on 300 degreeC temperature conditions. 500℃の温度条件下における実施例1〜2及び比較例1〜4で得られた排ガス浄化用触媒のNOx浄化率を示すグラフである。It is a graph which shows the NOx purification rate of the catalyst for exhaust gas purification obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 under the temperature condition of 500 degreeC.

符号の説明Explanation of symbols

1…排ガス浄化用触媒、11…第一のNOx吸蔵部を備える触媒基材、12…第二のNOx吸蔵部を備える触媒基材、13…排ガス管、20…触媒基材、21…触媒基材の表面上に配置された層状のNOx吸蔵部、22…外表面の層状のNOx吸蔵部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas purification catalyst, 11 ... Catalyst base material provided with 1st NOx occlusion part, 12 ... Catalyst base material provided with 2nd NOx occlusion part, 13 ... Exhaust gas pipe, 20 ... Catalyst base material, 21 ... Catalyst base A layered NOx occlusion part disposed on the surface of the material, 22 ... a layered NOx occlusion part on the outer surface.

Claims (4)

組成が異なる酸化物複合体をそれぞれ含有する2種類以上のNOx吸蔵部を備え、
前記酸化物複合体が、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第一金属元素と、希土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の第二金属元素とを含有するものであり、
前記酸化物複合体の表面上の10nm角の20点以上の測定点におけるTEM−EDX分析から求められる第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積との和に対する第一金属元素のピーク面積の比([第一金属元素のピーク面積]/[第一金属元素のピーク面積と第二金属元素のピーク面積の和])の分布の標準偏差が10%以下であり、且つ、
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比([第一金属]/[第二金属])の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に排ガスに接触するように配置されていること、
を特徴とする排ガス浄化用触媒。
Comprising two or more kinds of NOx occlusion parts each containing oxide composites having different compositions;
The oxide composite includes at least one first metal element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, and at least one second metal element selected from the group consisting of rare earth metals. Contains
Of the first metal element relative to the sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element obtained from TEM-EDX analysis at 20 or more measurement points of 10 nm square on the surface of the oxide composite. The standard deviation of the distribution of the ratio of peak areas ([peak area of the first metal element] / [sum of the peak area of the first metal element and the peak area of the second metal element]) is 10% or less, and
The two or more types of NOx occlusion parts contain the oxide complex having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element ([first metal] / [second metal]). It is arranged so as to come into contact with the exhaust gas in order from the NOx storage part,
An exhaust gas purifying catalyst characterized by.
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順にガス流路の上流側から下流側に向かって配置されていることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。   The two or more types of NOx occlusion parts are arranged in order from the upstream side of the gas flow path in order from the NOx occlusion part containing the oxide composite having a small content molar ratio of the first metal element to the second metal element. The exhaust gas-purifying catalyst according to claim 1, wherein the exhaust gas-purifying catalyst is disposed toward the side. 前記2種類以上のNOx吸蔵部が触媒基材の表面上に積層されてなる多層構造を有し、且つ
前記2種類以上のNOx吸蔵部が、前記第二金属元素に対する前記第一金属元素の含有モル比の値が小さい前記酸化物複合体を含有するNOx吸蔵部から順に外表面側から前記触媒基材の表面側に向かって配置されていることを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒。
The two or more types of NOx occlusion parts have a multilayer structure formed by laminating on the surface of the catalyst base, and the two or more types of NOx occlusion parts contain the first metal element with respect to the second metal element 2. The exhaust gas purification according to claim 1, wherein the exhaust gas purification unit is arranged from the outer surface side toward the surface side of the catalyst base in order from the NOx occlusion part containing the oxide composite having a small molar ratio. Catalyst.
前記第一金属元素の含有モル比の最大値が、前記第一金属元素の含有モル比の最小値の2倍以上であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒。   The maximum value of the content molar ratio of the first metal element is two times or more the minimum value of the content molar ratio of the first metal element. The catalyst for exhaust gas purification as described.
JP2008020952A 2008-01-31 2008-01-31 Exhaust gas purification catalyst Expired - Fee Related JP5104352B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008020952A JP5104352B2 (en) 2008-01-31 2008-01-31 Exhaust gas purification catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008020952A JP5104352B2 (en) 2008-01-31 2008-01-31 Exhaust gas purification catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009178675A JP2009178675A (en) 2009-08-13
JP5104352B2 true JP5104352B2 (en) 2012-12-19

Family

ID=41033060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008020952A Expired - Fee Related JP5104352B2 (en) 2008-01-31 2008-01-31 Exhaust gas purification catalyst

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5104352B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2772302A1 (en) * 2013-02-27 2014-09-03 Umicore AG & Co. KG Hexagonal oxidation catalyst

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254843A (en) * 1986-04-28 1987-11-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier
JPS63175640A (en) * 1987-01-16 1988-07-20 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier
JP2003038936A (en) * 2001-07-30 2003-02-12 Toyota Motor Corp Exhaust gas purifying apparatus
JP2003083028A (en) * 2001-09-12 2003-03-19 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2003326164A (en) * 2002-05-08 2003-11-18 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas purifying catalyst, its manufacturing method, and exhaust gas purifier
JP2004181430A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas purification catalyst and production method for the same
WO2005121025A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Metal oxide nanoporous body, coating composition for obtaining same, methods for producing those

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009178675A (en) 2009-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3072588B1 (en) Catalyst for purification of exhaust gas, nox storage-reduction catalyst, and method for purifying exhaust gas
JP5286526B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JP6676394B2 (en) Core-shell carrier and method for producing the same, catalyst for purifying exhaust gas using the core-shell carrier, method for producing the same, and method for purifying exhaust gas using the catalyst for purifying exhaust gas
EP1859851B1 (en) Exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method
JP4831753B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
EP2952245A1 (en) Exhaust gas purification catalyst, method of producing the same, and exhaust gas purification method using the same
JP5299603B2 (en) Oxide complex precursor aqueous solution, oxide complex production method, oxide complex, exhaust gas purification catalyst including the oxide complex, and exhaust gas purification method using the exhaust gas purification catalyst
JP5290062B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP5104352B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP6077367B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
EP3260199B1 (en) Catalyst for purification of exhaust gas and method for producing the catalyst
JP2008272745A (en) Catalyst for purifying exhaust gas
JP4811666B2 (en) Composite particle precursor aqueous solution for producing NOx occlusion reduction type catalyst and method for producing NOx occlusion reduction type catalyst using the same
JP6011779B2 (en) Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification method using the same
JP6073732B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2001232199A (en) Exhaust gas cleaning catalyst
JP2012075992A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JP6096818B2 (en) Exhaust gas purification catalyst, method for producing the same, and exhaust gas purification method using the same
JP2014008499A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas and method for producing the catalyst
JP5769666B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP6714470B2 (en) Exhaust gas purifying catalyst, manufacturing method thereof, and exhaust gas purifying catalytic converter
JP4423546B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JP6315192B2 (en) NOx storage reduction catalyst and method for producing the same
JP2018140367A (en) NOx OCCLUSION REDUCTION TYPE CATALYST AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20101105

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20101105

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20101207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20101207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120323

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120416

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: 20120904

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: 20120917

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees