JP5942550B2 - Particulate combustion catalyst and method for producing the same - Google Patents

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本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させる粒子状物質燃焼触媒及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a particulate matter combustion catalyst for burning particulate matter contained in engine exhaust gas and a method for producing the same .

ディーゼルエンジン車では、排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM: Particulatematter)を燃焼させるための触媒がディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF: Diesel Particulate Filter)に設けられる場合がある。また、ガソリンエンジン車においても、特に筒内直接噴射式のガソリンエンジンでは、成層リーン燃焼時に点火プラグ近傍の燃料が過濃となってスモークが発生しやすく、このスモークに伴う粒子状物質の適切な除去が望まれる。   In a diesel engine vehicle, a diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) may be provided with a catalyst for burning particulate matter (PM) contained in exhaust gas. Also, in gasoline engine vehicles, especially in direct injection type gasoline engines, fuel near the spark plug tends to be excessively concentrated during stratified lean combustion, and smoke is likely to be generated. Removal is desired.

これに対して、特許文献1には、上記粒子状物質を燃焼させる触媒材として、Zrと、Ceを除く少なくとも一種の希土類金属と、貴金属との複酸化物を用いることが記載されている。すなわち、Zr系酸化物は、酸素濃度の濃い部分から酸素濃度の薄い部分へ酸素イオンを移動させて粒子表面から酸素を放出させる酸素イオン伝導性を有することが知られている。上記特許文献1は、Zr系酸化物を、Zrと、Ceを除く少なくとも一種の希土類金属と、貴金属との複酸化物とすることによって、その酸素イオン伝導性を高め、そのことによって、粒子状物質の燃焼性を向上させることを開示する。   On the other hand, Patent Document 1 describes using a double oxide of Zr, at least one rare earth metal excluding Ce, and a noble metal as a catalyst material for burning the particulate matter. That is, it is known that the Zr-based oxide has oxygen ion conductivity that causes oxygen ions to move from a portion having a high oxygen concentration to a portion having a low oxygen concentration to release oxygen from the particle surface. Patent Document 1 discloses that the Zr-based oxide is a double oxide of Zr, at least one rare earth metal excluding Ce, and a noble metal, thereby improving the oxygen ion conductivity, thereby forming a particulate form. Disclosing improving the flammability of a substance is disclosed.

また、特許文献2には、DPFに担持する粒子状物質燃焼触媒材として、Zrを主成分金属元素とするとともにCe及びYを除く希土類金属が含まれたZr系複酸化物と、Ceを主成分金属元素とするとともにCeを除く希土類金属又はアルカリ土類金属が含まれたCe系複酸化物とを採用すること、それら複酸化物に貴金属を担持することが記載されている。   Patent Document 2 discloses a Zr-based complex oxide containing Zr as a main component metal element and a rare earth metal excluding Ce and Y as a particulate material combustion catalyst material supported on a DPF, and Ce as a main component. It is described that a Ce-based double oxide containing a rare earth metal or an alkaline earth metal other than Ce as a component metal element and supporting a noble metal on the double oxide is described.

特開2007−69076号公報JP 2007-69076 A 特開2007−54713号公報JP 2007-54713 A

上記特許文献1及び特許文献2に記載されたZr系複酸化物も粒子状物質を燃焼させる触媒材として優れた性能を示すが、本発明は、さらに、粒子状物質の燃焼性を向上させた触媒を提供することを課題とする。   The Zr-based double oxides described in Patent Document 1 and Patent Document 2 also show excellent performance as a catalyst material for burning particulate matter, but the present invention further improves the combustibility of the particulate matter. It is an object to provide a catalyst.

本発明は、上記課題を解決すべく、Zr系複酸化物に、希土類金属としてのNdに加えて、さらにアルカリ土類金属をドープする構成を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention employs a configuration in which a Zr-based double oxide is further doped with an alkaline earth metal in addition to Nd as a rare earth metal.

すなわち、ここに提示する粒子状物質燃焼触媒の一つの態様は、担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとCaと貴金属とを含有する触媒材が設けられており、該触媒材においては、上記ZrとNdとCaとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする。
That is, in one embodiment of the particulate matter combustion catalyst presented here, a catalyst layer is provided on a support base material, and Zr and Nd for burning particulate matter contained in engine exhaust gas to the catalyst layer. And a catalyst material containing Ca and a noble metal is provided. In the catalyst material, Zr, Nd, and Ca form a double oxide, and the main component metal element of the double oxide is Zr. The
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. and said that you are.

この触媒材に係る複酸化物は、主成分金属元素である4価のZrに、3価の希土類金属Ndに加えて、2価のアルカリ土類金属Caがドープされているから、酸素空孔(原子空孔)が多くなり、酸素イオン伝導性が高くなる。そのため、当該複酸化物粒子表面からの酸素の放出が盛んになり、粒子状物質の燃焼速度が高くなる。すなわち、貴金属による粒子状物質の速やかな燃焼除去に有利になる。また、アルカリ土類金属Caは当該複酸化物に塩基性サイトを形成することから、排気ガス中に含まれるNOを引きつける力が強くなる。その結果、貴金属によるNOのNOへの酸化が促進され、該NOによる粒子状物質の燃焼が図れることになる。 In the double oxide according to this catalyst material, tetravalent Zr which is a main component metal element is doped with divalent alkaline earth metal Ca in addition to trivalent rare earth metal Nd. (Atomic vacancies) increase and oxygen ion conductivity increases. For this reason, oxygen is actively released from the surface of the double oxide particles, and the burning rate of the particulate matter is increased. That is, it is advantageous for rapid combustion removal of the particulate matter by the noble metal. Moreover, since the alkaline earth metal Ca forms a basic site in the double oxide, the power to attract NO contained in the exhaust gas is increased. As a result, oxidation of NO to NO 2 by the noble metal is promoted, and particulate matter can be burned by the NO 2 .

ここに、仮にCaをZr系複酸化物の表面に担持すると、該Caが立体障害となり(貴金属が覆われ)、触媒の活性点が減少することになる。これに対して、本発明ではCaをZr系複酸化物にドープするから、上記立体障害の問題はない。   Here, if Ca is supported on the surface of the Zr-based double oxide, the Ca becomes a steric hindrance (the noble metal is covered), and the active site of the catalyst is reduced. On the other hand, in the present invention, since Ca is doped into the Zr-based double oxide, there is no problem of the steric hindrance.

また、上記Caは、イオン半径がZrに近いことから、上記酸素空孔を形成する点で有利であり、かつ、イオン半径が大き過ぎず酸素空孔移動の立体障害になりにくいという点で好ましい。イオン半径は、Zrが0.84Å、Caが1.12Åである(Revised Effective IonicRadii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halidesand Chaleogenides Acta Cryst. (1976).A32, 751-767 BY R. D. SHANNON)。   Further, Ca is advantageous in that the oxygen vacancy is formed because the ionic radius is close to Zr, and Ca is preferable in that the ionic radius is not too large and the steric hindrance to the movement of oxygen vacancies is difficult. . The ionic radius is 0.84Z for Zr and 1.12Å for Ca (Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides Acta Cryst. (1976). A32, 751-767 BY R. D. SHANNON).

上記エンジンはディーゼルエンジンであってもガソリンエンジンであってもよく、従って、上記担体基材は、DPFに限らず、ハニカム担体であってもよい。また、上記貴金属としては、Pt、Pd、Rh等から一種又は二種以上を採用することが好ましい。   The engine may be a diesel engine or a gasoline engine. Therefore, the carrier substrate is not limited to a DPF, and may be a honeycomb carrier. Moreover, as said noble metal, it is preferable to employ | adopt 1 type, or 2 or more types from Pt, Pd, Rh, etc.

また、上記複酸化物における酸素イオンの移動による粒子状物質の燃焼には必然的に電子の移動を伴う。上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが凝集してなるケースでは、上記貴金属が複酸化物の一次粒子間において上記電子の移動に寄与することで酸素ないしは酸素イオンの移動を促進する。その結果、当該二次粒子(触媒材)からの酸素の放出が盛んになり、粒子状物質の燃焼に有利になる。また、貴金属の一次粒子が当該二次粒子(触媒材)表面に露出しているため、排気ガス中の酸素を取り込んで内部の酸素を活性酸素として放出する酸素交換反応が貴金属によって促進され、粒子状物質の燃焼除去に有利になる。 Also, necessarily involves the transfer of electrons in the combustion of the particulate matter due to movement of the oxygen ions in the upper Kifuku oxide. In the case where the primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are aggregated, the noble metal contributes to the movement of the electrons between the primary particles of the double oxide, thereby promoting the movement of oxygen or oxygen ions. To do. As a result, the release of oxygen from the secondary particles (catalyst material) becomes active, which is advantageous for the combustion of particulate matter. In addition, since the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles (catalyst material), the oxygen exchange reaction that takes in oxygen in the exhaust gas and releases the internal oxygen as active oxygen is promoted by the noble metal, This is advantageous for the combustion removal of particulate matter.

上記触媒材は、ZrイオンとNdイオンとCaイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に上記貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって得ることができる。すなわち、上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出している触媒材が得られる。そして、この触媒材を担体基材に担持することによって上記粒子状物質燃焼触媒材を得ることができる。Zr源、Nd源、Ca源としては、例えば、硝酸塩や酢酸塩を採用することができ、塩基性溶液としては、例えば、アンモニア水や水酸化ナトリウム水溶液を採用することができる The catalyst material is obtained by adding a basic solution to an acidic solution containing Zr ions, Nd ions, and Ca ions, mixing the noble metal solution with the obtained coprecipitate, and calcining the mixture. Can do. That is, primary particles of the double oxide and primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least a part of the primary particles of the noble metal is exposed on the surface of the secondary particles. Catalyst material is obtained. And the said particulate-material combustion catalyst material can be obtained by carry | supporting this catalyst material on a support base material. As the Zr source, Nd source, and Ca source, for example, nitrates and acetates can be employed, and as the basic solution, for example, ammonia water or sodium hydroxide aqueous solution can be employed .

こに提示する粒子状物質燃焼触媒の別の態様は、担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとSrと貴金属とを含有する触媒材が設けられており、該触媒材においては、上記ZrとNdとSrとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする。
Another aspect of the particulate matter combustion catalyst that presented here includes Zr and Nd for the catalyst layer is provided on a carrier substrate, to burn the particulate matter contained in exhaust gas of the engine to the catalyst layer and the catalyst material is provided containing a Sr and precious metals, in該触Baizai, and the Zr, Nd, Sr form a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the double oxide ,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. and said that you are.

すなわち、本例は、アルカリ土類金属がSrであるケースである。このケースにおいても、先のCaのケースと同じく、上記複酸化物は、Srのドープによって酸素空孔(原子空孔)が多くなり、酸素イオン伝導性が高くなることによって、粒子状物質の燃焼速度が高くなる。また、Srが当該複酸化物に塩基性サイトを形成するため、排気ガス中に含まれるNOを引きつける力が強くなり、貴金属によるNOのNOへの酸化が促進され、該NOによって粒子状物質の燃焼が促進される。 That is, this example is a case where the alkaline earth metal is Sr. Also in this case, as in the case of the previous Ca, the above-mentioned double oxide has more oxygen vacancies (atomic vacancies) due to Sr doping, and oxygen ion conductivity increases, so that the combustion of particulate matter Increases speed. In addition, since Sr forms a basic site in the double oxide, the power of attracting NO contained in the exhaust gas is strengthened, and the oxidation of NO to NO 2 by the noble metal is promoted, and the NO 2 is particulate. The combustion of the substance is promoted.

上記エンジンはディーゼルエンジンであってもガソリンエンジンであってもよく、従って、上記担体基材は、DPFに限らず、ハニカム担体であってもよい。上記貴金属としては、Pt、Pd、Rh等から一種又は二種以上を採用することが好ましい。   The engine may be a diesel engine or a gasoline engine. Therefore, the carrier substrate is not limited to a DPF, and may be a honeycomb carrier. As the noble metal, it is preferable to employ one or more of Pt, Pd, Rh and the like.

上記触媒材は、上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなるから、Caのケースと同様に、上記貴金属が複酸化物の一次粒子間において電子の移動に寄与することで酸素ないしは酸素イオンの移動を促進し、粒子状物質の燃焼に有利になる。また、貴金属の一次粒子が当該二次粒子(触媒材)表面に露出しているため、酸素交換反応が促進され、粒子状物質の燃焼除去に有利になる。 The catalyst material, since ing aggregate to form a primary particle and the primary particles and are mixed each other by secondary particles of the noble metal of the mixed oxide, as with Ca case, the noble metal mixed oxide By contributing to the movement of electrons between the primary particles of the object, the movement of oxygen or oxygen ions is promoted, which is advantageous for the combustion of particulate matter. Further, since the primary particles of the noble metal are exposed on the surfaces of the secondary particles (catalyst material), the oxygen exchange reaction is promoted, which is advantageous for the combustion removal of the particulate matter.

上記二次粒子触媒材は、ZrイオンとNdイオンとSrイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に上記貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって得ることができる。そして、この触媒材を担体基材に担持することによって上記粒子状物質燃焼触媒材を得ることができる。Zr源、Nd源、Sr源としては、例えば、硝酸塩や酢酸塩を採用することができ、塩基性溶液としては、例えば、アンモニア水や水酸化ナトリウム水溶液を採用することができる The secondary particle catalyst material is obtained by adding a basic solution to an acidic solution containing Zr ions, Nd ions, and Sr ions, mixing the resulting noble metal solution with the coprecipitate, and firing the mixture. Can be obtained by: And the said particulate-material combustion catalyst material can be obtained by carry | supporting this catalyst material on a support base material. As the Zr source, Nd source, and Sr source, for example, nitrates and acetates can be employed, and as the basic solution, for example, ammonia water or sodium hydroxide aqueous solution can be employed .

こに提示する粒子状物質燃焼触媒のさらに別の態様は、担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとBaと貴金属とを含有する触媒材が設けられており、該触媒材においては、上記ZrとNdとBaとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする。
Yet another aspect of the particulate matter combustion catalyst that presented here, the catalyst layer is provided on a carrier substrate, Zr and Nd for burning particulate matter contained in exhaust gas of the engine to the catalyst layer In the catalyst material, Zr, Nd, and Ba form a double oxide, and the main component metal element of the double oxide is Zr. The
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. and said that you are.

すなわち、本例は、アルカリ土類金属がBaであるケースである。このケースにおいても、先のCaのケースと同じく、上記複酸化物は、Baのドープによって酸素空孔(原子空孔)が多くなり、酸素イオン伝導性が高くなることによって、粒子状物質の燃焼速度が高くなる。また、Baが当該複酸化物に塩基性サイトを形成するため、排気ガス中に含まれるNOを引きつける力が強くなり、貴金属によるNOのNOへの酸化が促進され、該NOによって粒子状物質の燃焼が促進される。 That is, this example is a case where the alkaline earth metal is Ba. Also in this case, as in the case of the previous Ca, the above-mentioned double oxide has more oxygen vacancies (atomic vacancies) due to Ba doping, and oxygen ion conductivity becomes higher, so that the combustion of particulate matter Increases speed. Further, since the Ba forms a basic site in the mixed oxide, the force to attract the NO contained in the exhaust gas becomes strong, the oxidation of NO to NO 2 by the noble metal is promoted, particulate by the NO 2 The combustion of the substance is promoted.

上記エンジンはディーゼルエンジンであってもガソリンエンジンであってもよく、従って、上記担体基材は、DPFに限らず、ハニカム担体であってもよい。上記貴金属としては、Pt、Pd、Rh等から一種又は二種以上を採用することが好ましい。   The engine may be a diesel engine or a gasoline engine. Therefore, the carrier substrate is not limited to a DPF, and may be a honeycomb carrier. As the noble metal, it is preferable to employ one or more of Pt, Pd, Rh and the like.

また、上記触媒材、上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなるから、Caのケースと同様に、上記貴金属が複酸化物の一次粒子間において電子の移動に寄与することで酸素ないしは酸素イオンの移動を促進し、粒子状物質の燃焼に有利になる。また、貴金属の一次粒子が当該二次粒子(触媒材)表面に露出しているため、酸素交換反応が促進され、粒子状物質の燃焼除去に有利になる。 Further, the catalyst material, since ing aggregate to form a primary particle and the primary particles and are mixed each other by secondary particles of the noble metal of the mixed oxide, as with Ca case, the noble metal By contributing to the movement of electrons between the primary particles of the double oxide, the movement of oxygen or oxygen ions is promoted, which is advantageous for the combustion of particulate matter. Further, since the primary particles of the noble metal are exposed on the surfaces of the secondary particles (catalyst material), the oxygen exchange reaction is promoted, which is advantageous for the combustion removal of the particulate matter.

上記二次粒子触媒材は、ZrイオンとNdイオンとBaイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に上記貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって得ることができる。そして、この触媒材を担体基材に担持することによって上記粒子状物質燃焼触媒材を得ることができる。Zr源、Nd源、Ba源としては、例えば、硝酸塩や酢酸塩を採用することができ、塩基性溶液としては、例えば、アンモニア水や水酸化ナトリウム水溶液を採用することができる。 The secondary particle catalyst material is obtained by adding a basic solution to an acidic solution containing Zr ions, Nd ions, and Ba ions, mixing the resulting noble metal solution with the resulting coprecipitate, and firing the mixture. Can be obtained by: And the said particulate-material combustion catalyst material can be obtained by carry | supporting this catalyst material on a support base material. As the Zr source, Nd source, and Ba source, for example, nitrates and acetates can be used, and as the basic solution, for example, ammonia water or sodium hydroxide aqueous solution can be used.

ここに提示する粒子状物質燃焼触媒のさらに別の態様は、担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとMgと貴金属とを含有する触媒材が設けられており、該触媒材においては、上記ZrとNdとMgとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする。
Yet another embodiment of the particulate matter combustion catalyst presented here is that a catalyst layer is provided on the support base, and Zr and Nd for burning the particulate matter contained in the exhaust gas of the engine to the catalyst layer. and the catalyst material is provided which contains Mg and precious metals, in該触Baizai, and the Zr, Nd, Mg forms a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the double oxide ,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. and said that you are.

すなわち、本例は、アルカリ土類金属がMgであるケースである。このケースにおいても、先のCaのケースと同じく、上記複酸化物は、Mgのドープによって酸素空孔(原子空孔)が多くなり、酸素イオン伝導性が高くなることによって、粒子状物質の燃焼速度が高くなる。また、Mgが当該複酸化物に塩基性サイトを形成するため、排気ガス中に含まれるNOを引きつける力が強くなり、貴金属によるNOのNOへの酸化が促進され、該NOによって粒子状物質の燃焼が促進される。 That is, this example is a case where the alkaline earth metal is Mg. Also in this case, as in the case of the previous Ca, the above-mentioned double oxide has more oxygen vacancies (atomic vacancies) due to Mg doping, and oxygen ion conductivity becomes higher, so that the combustion of particulate matter Increases speed. Further, since Mg forms a basic site in the double oxide, the power of attracting NO contained in the exhaust gas is increased, and the oxidation of NO to NO 2 by the noble metal is promoted, and the NO 2 is particulate. The combustion of the substance is promoted.

また、上記Mgは、そのイオン半径がZrに近いことから、上記酸素空孔を形成する点で有利であり、かつ、イオン半径が大き過ぎず酸素空孔移動の立体障害になりにくいという点で好ましい。Mgのイオン半径は0.89Åである(Revised Effective IonicRadii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halidesand Chaleogenides Acta Cryst. (1976).A32, 751-767 BY R. D. SHANNON)。   Further, the Mg has an ionic radius close to Zr, which is advantageous in forming the oxygen vacancies, and the ionic radius is not so large that the steric hindrance to the movement of oxygen vacancies is difficult. preferable. The ionic radius of Mg is 0.89 mm (Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides Acta Cryst. (1976). A32, 751-767 BY R. D. SHANNON).

上記エンジンはディーゼルエンジンであってもガソリンエンジンであってもよく、従って、上記担体基材は、DPFに限らず、ハニカム担体であってもよい。上記貴金属としては、Pt、Pd、Rh等から一種又は二種以上を採用することが好ましい。   The engine may be a diesel engine or a gasoline engine. Therefore, the carrier substrate is not limited to a DPF, and may be a honeycomb carrier. As the noble metal, it is preferable to employ one or more of Pt, Pd, Rh and the like.

また、上記触媒材、上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなるから、Caのケースと同様に、上記貴金属が複酸化物の一次粒子間において電子の移動に寄与することで酸素ないしは酸素イオンの移動を促進し、粒子状物質の燃焼に有利になる。また、貴金属の一次粒子が当該二次粒子(触媒材)表面に露出しているため、酸素交換反応が促進され、粒子状物質の燃焼除去に有利になる。 Moreover, the catalyst material, since ing aggregate to form a primary particle and the primary particles and are mixed each other by secondary particles of the noble metal of the mixed oxide, as with Ca case, the noble metal By contributing to the movement of electrons between the primary particles of the double oxide, the movement of oxygen or oxygen ions is promoted, which is advantageous for the combustion of particulate matter. Further, since the primary particles of the noble metal are exposed on the surfaces of the secondary particles (catalyst material), the oxygen exchange reaction is promoted, which is advantageous for the combustion removal of the particulate matter.

上記二次粒子触媒材は、ZrイオンとNdイオンとMgイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に上記貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって得ることができる。そして、この触媒材を担体基材に担持することによって上記粒子状物質燃焼触媒材を得ることができる。Zr源、Nd源、Mg源としては、例えば、硝酸塩や酢酸塩を採用することができ、塩基性溶液としては、例えば、アンモニア水や水酸化ナトリウム水溶液を採用することができる。 The secondary particle catalyst material is obtained by adding a basic solution to an acidic solution containing Zr ions, Nd ions, and Mg ions, mixing the resulting noble metal solution with the resulting coprecipitate, and firing the mixture. Can be obtained by: And the said particulate-material combustion catalyst material can be obtained by carry | supporting this catalyst material on a support base material. As the Zr source, Nd source, and Mg source, for example, nitrate or acetate can be used, and as the basic solution, for example, ammonia water or sodium hydroxide aqueous solution can be used.

本発明によれば、粒子状物質燃焼触媒を構成する触媒材が、Zrと、Ndと、Ca、Sr、Ba又はMgとの複酸化物と、貴金属とを含有してなり、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出しているから、粒子状物質の速やかな燃焼除去に有利になる。 According to the present invention, the catalyst material constituting the particulate matter combustion catalyst contains Zr, Nd, a double oxide of Ca, Sr, Ba or Mg, and a noble metal, and the double oxide main component metal element Zr der of is, become aggregated so as to form primary particles and primary particles and are mixed each other by secondary particles of the noble metal of the mixed oxide, at least one primary particles of the noble metal since part is it is exposed to the secondary particle surface, which is advantageous in rapid burning and removing particulate matter.

パティキュレートフィルタをエンジンの排気ガス通路に配置した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has arrange | positioned the particulate filter in the exhaust-gas channel | path of an engine. パティキュレートフィルタを模式的に示す正面図である。It is a front view which shows a particulate filter typically. パティキュレートフィルタを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a particulate filter typically. パティキュレートフィルタの排気ガス流入路と排気ガス流出路とを隔てる壁を模式的に示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing typically the wall which separates the exhaust-gas inflow path and exhaust-gas outflow path of a particulate filter. 実施形態に係る触媒材を模式的に示す図である。The catalyst material according to the embodiment is a view schematically showing. 参考形態に係る触媒材を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the catalyst material which concerns on a reference form. アルカリ土類金属としてCaを採用したケースの実施例、参考例及び比較例のカーボン燃焼速度を示すグラフ図である。It is a graph which shows the carbon burning rate of the Example of the case which employ | adopted Ca as an alkaline-earth metal , a reference example, and a comparative example. 同ケースの実施例、参考例及び比較例の格子酸素放出量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the amount of lattice oxygen discharge | release of the Example of the same case , a reference example, and a comparative example. アルカリ土類金属としてSrを採用したケースの実施例、参考例及び比較例のカーボン燃焼速度を示すグラフ図である。It is a graph which shows the carbon burning rate of the Example of the case which employ | adopted Sr as an alkaline-earth metal , a reference example, and a comparative example. 同ケースの実施例、参考例及び比較例の格子酸素放出量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the amount of lattice oxygen discharge | release of the Example of the same case , a reference example, and a comparative example. アルカリ土類金属としてBaを採用したケースの実施例、参考例及び比較例のカーボン燃焼速度を示すグラフ図である。It is a graph which shows the carbon burning rate of the Example of the case which employ | adopted Ba as an alkaline-earth metal , a reference example, and a comparative example. 同ケースの実施例、参考例及び比較例の格子酸素放出量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the amount of lattice oxygen discharge | release of the Example of the same case , a reference example, and a comparative example. アルカリ土類金属としてMgを採用したケースの実施例、参考例及び比較例のカーボン燃焼速度を示すグラフ図である。It is a graph which shows the carbon burning rate of the Example of the case which employ | adopted Mg as an alkaline-earth metal , a reference example, and a comparative example. 同ケースの実施例、参考例及び比較例の格子酸素放出量を示すグラフ図である。It is a graph which shows the amount of lattice oxygen discharge | release of the Example of the same case , a reference example, and a comparative example. 触媒材のXRDプロファイルを示す図である。It is a figure which shows the XRD profile of a catalyst material.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.

本実施形態に係る粒子状物質燃焼触媒は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタに触媒材を設けたものである。もちろん、本発明は筒内直接噴射式のガソリンエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質の燃焼除去に利用すべく、ハニカム担体に触媒材を設けた構成とすることができる。   The particulate matter combustion catalyst according to the present embodiment is obtained by providing a catalyst material on a particulate filter that collects particulate matter in exhaust gas of a diesel engine. Of course, the present invention may be configured such that the honeycomb carrier is provided with a catalyst material so as to be used for combustion removal of particulate matter contained in the exhaust gas of the direct injection type gasoline engine.

<パティキュレートフィルタの構造>
図1はディーゼルエンジンの排気ガス通路11に配置されたパティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」という。)1を示す。フィルタ1よりも排気ガス流の上流側の排気ガス通路11には、活性アルミナ等のサポート材にPt、Pd等に代表される触媒金属を担持した酸化触媒(図示省略)を配置することができる。このような酸化触媒をフィルタ1の上流側に配置するときは、該酸化触媒によって排気ガス中のHC、COを酸化させ、その酸化燃焼熱でフィルタ1に流入する排気ガス温度を高めてフィルタ1を加熱することによって、パティキュレートを燃焼除去することができる。また、NOが酸化触媒でNOに酸化され、該NOがフィルタ1に粒子状物質を燃焼させる酸化剤として供給されることになる。
<Particulate filter structure>
FIG. 1 shows a particulate filter (hereinafter simply referred to as “filter”) 1 disposed in an exhaust gas passage 11 of a diesel engine. In the exhaust gas passage 11 on the upstream side of the exhaust gas flow from the filter 1, an oxidation catalyst (not shown) in which a catalytic metal typified by Pt, Pd or the like is supported on a support material such as activated alumina can be disposed. . When such an oxidation catalyst is arranged on the upstream side of the filter 1, the oxidation catalyst oxidizes HC and CO in the exhaust gas, and the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 1 is increased by the oxidation combustion heat so that the filter 1 By heating, the particulates can be burned off. Further, NO is oxidized to NO 2 by the oxidation catalyst, and the NO 2 is supplied to the filter 1 as an oxidant for burning the particulate matter.

図2及び図3に模式的に示すように、フィルタ1は、ハニカム構造をなしており、互いに平行に延びる多数の排気ガス通路2,3を備えている。すなわち、フィルタ1は、下流端が栓4により閉塞された排気ガス流入路2と、上流端が栓4により閉塞された排気ガス流出路3とが交互に設けられ、排気ガス流入路2と排気ガス流出路3とは薄肉の隔壁5を介して隔てられている。なお、図2においてハッチングを付した部分は排気ガス流出路3の上流端の栓4を示している。   As schematically shown in FIGS. 2 and 3, the filter 1 has a honeycomb structure and includes a number of exhaust gas passages 2 and 3 extending in parallel with each other. That is, the filter 1 is provided with an exhaust gas inflow path 2 whose downstream end is closed by the plug 4 and an exhaust gas outflow path 3 whose upstream end is closed by the plug 4, and the exhaust gas inflow path 2 and the exhaust gas are alternately provided. The gas outflow path 3 is separated by a thin partition wall 5. In FIG. 2, hatched portions indicate the plugs 4 at the upstream end of the exhaust gas outflow passage 3.

フィルタ1は、上記隔壁5を含むフィルタ本体がコージェライト、SiC、Si、サイアロンのような無機多孔質材料から形成されており、排気ガス流入路2内に流入した排気ガスは図3において矢印で示したように周囲の隔壁5を通って隣接する排気ガス流出路3内に流出する。すなわち、図4に示すように、隔壁5は排気ガス流入路2と排気ガス流出路3とを連通する微小な細孔(排気ガス通路)6を有し、この細孔6を排気ガスが通る。粒子状物質は主に排気ガス流入路2と細孔6の壁部に捕捉され堆積する。 In the filter 1, the filter body including the partition wall 5 is formed of an inorganic porous material such as cordierite, SiC, Si 3 N 4 , sialon, and the exhaust gas flowing into the exhaust gas inflow passage 2 is shown in FIG. As shown by the arrow in FIG. 5, the gas flows out through the surrounding partition wall 5 into the adjacent exhaust gas outflow passage 3. That is, as shown in FIG. 4, the partition wall 5 has minute pores (exhaust gas passages) 6 that connect the exhaust gas inflow passage 2 and the exhaust gas outflow passage 3, and the exhaust gas passes through the pores 6. . Particulate matter is trapped and deposited mainly in the exhaust gas inflow passage 2 and the walls of the pores 6.

担体基材としての上記フィルタ本体の排気ガス通路(排気ガス流入路2、排気ガス流出路3及び細孔6)を形成する壁面には触媒層7が形成されている。なお、排気ガス流出路3側の壁面に触媒層を形成することは必ずしも要しない。   A catalyst layer 7 is formed on the wall surface forming the exhaust gas passages (exhaust gas inflow passage 2, exhaust gas outflow passage 3 and pores 6) of the filter body as the carrier substrate. It is not always necessary to form a catalyst layer on the wall surface on the exhaust gas outflow path 3 side.

上記触媒層7は、フィルタ1に堆積した粒子状物質を燃焼除去するための触媒材を含有する。触媒材は、Zrと、Ndと、Ca、Sr、Mg又はBaとの複酸化物と、貴金属とを含有してなり、その複酸化物の主成分金属元素はZrである。   The catalyst layer 7 contains a catalyst material for burning off particulate matter deposited on the filter 1. The catalyst material contains a double oxide of Zr, Nd, Ca, Sr, Mg or Ba and a noble metal, and the main component metal element of the double oxide is Zr.

上記触媒材は、図5に模式的に示すように、上記複酸化物の一次粒子11と上記貴金属の一次粒子12とが混ざり合って二次粒子13を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子12の少なくとも一部が上記二次粒子13の表面に露出している。 As schematically shown in FIG. 5, the catalyst material is aggregated so that the primary particles 11 of the double oxide and the primary particles 12 of the noble metal are mixed to form secondary particles 13. At least a part of the primary particles 12 of the noble metal is exposed on the surface of the secondary particles 13.

参考形態に係る触媒材では、図6に模式的に示すように、上記複酸化物の一次粒子11が凝集してなる二次粒子14に上記貴金属の一次粒子12が後担持されている。 In the catalyst material according to the reference embodiment, as schematically shown in FIG. 6, the primary particles 12 of the noble metal are post-supported on secondary particles 14 formed by agglomerating the primary particles 11 of the double oxide.

<アルカリ土類金属としてCaを採用した触媒材>
−実施例1−1−
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムと硝酸カルシウムとをイオン交換水に溶かし、これら水溶液を混合した。得られた混合溶液(酸性溶液)に塩基性溶液としての28質量%アンモニア水の8倍希釈液を混合して中和させることにより、共沈物(ZrとNdとCaとの複酸化物の前駆体)を得た。この共沈物を含む溶液を遠心分離器にかけて上澄み液を除去する(脱水)、そこにさらにイオン交換水を加えて撹拌する(水洗)、という脱水・水洗の操作を必要回数繰り返すことで、余剰な塩基性溶液を除去した。最終的に脱水を行った後に、ジニトロジアミン白金硝酸溶液を加え混合した。次いで、得られた混合物を大気中において150℃の温度で一昼夜乾燥させ、粉砕した後、大気中において500℃の温度に2時間保持する焼成を行なうことによって実施例1−1に係る触媒材を得た。
<Catalyst material adopting Ca as alkaline earth metal>
-Example 1-1
Zirconyl nitrate, neodymium nitrate, and calcium nitrate were dissolved in ion exchange water, and these aqueous solutions were mixed. By mixing the obtained mixed solution (acidic solution) with an 8-fold diluted solution of 28% by mass ammonia water as a basic solution and neutralizing it, a coprecipitate (Zr, Nd and Ca double oxide) Precursor) was obtained. The solution containing this coprecipitate is centrifuged to remove the supernatant (dehydration), and ion-exchanged water is further added and stirred (water washing). The basic solution was removed. After the final dehydration, the dinitrodiamine platinum nitric acid solution was added and mixed. Next, the obtained mixture was dried in the atmosphere at a temperature of 150 ° C. for a whole day and night, pulverized, and then calcined in the atmosphere at a temperature of 500 ° C. for 2 hours to thereby obtain the catalyst material of Example 1-1. Obtained.

この場合、共沈物(ZrとNdとCaとの複酸化物の前駆体)とジニトロジアミン白金硝酸溶液とを混合して乾燥・焼成しているから、得られる触媒材は、ZrとNdとCaとの複酸化物の一次粒子とPtの一次粒子とが混ざり合って凝集したものになる(図5に示す形態)。複酸化物の組成は、CaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。すなわち、この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にCaがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。実施例1−1の触媒材を以下では「PtドープCaドープZrNdO」と表す。 In this case, since the coprecipitate (precursor of double oxide of Zr, Nd, and Ca) and the dinitrodiamine platinum nitric acid solution are mixed and dried and calcined, the obtained catalyst material is composed of Zr, Nd, and intermingled and the primary particles of the primary particles and Pt double oxide of Ca becomes those aggregation (Figure 5 shown to form status). The composition of the double oxide is CaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). That is, in this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that the double oxide of Zr and Nd is doped with Ca. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). Hereinafter, the catalyst material of Example 1-1 is referred to as “Pt-doped Ca-doped ZrNdO”.

得られた触媒材粉末に、バインダーとイオン交換水とを混合し、スラリーを調製した。このスラリーにフィルタ本体を入口端部から浸漬させるとともに、出口端部においてアスピレータによる吸引を行なった。この吸引により除去できないスラリーは、上記混合スラリーに浸漬させた入口端面よりエアーブローを行なって除去した。これにより、フィルタ本体に触媒層を形成した。そして、これを大気中150℃で乾燥した後、同じく大気中で加熱焼成(500℃の温度に2時間保持)することにより、実施例1−1に係る触媒性能評価用サンプルを得た。   The obtained catalyst material powder was mixed with a binder and ion-exchanged water to prepare a slurry. The filter body was immersed in the slurry from the inlet end, and suction was performed by an aspirator at the outlet end. Slurry that could not be removed by this suction was removed by air blowing from the inlet end face immersed in the mixed slurry. Thereby, the catalyst layer was formed in the filter main body. And after drying this at 150 degreeC in air | atmosphere, the sample for catalyst performance evaluation which concerns on Example 1-1 was obtained by carrying out heat baking (at the temperature of 500 degreeC for 2 hours) similarly in air | atmosphere.

フィルタ本体としては、直径が17mm、長さが50mm、セル密度が1平方インチ(約6.45cm)当たり178個、セルを隔てる壁厚が16ミル(約0.4mm)である炭化ケイ素(SiC)製のものを使用した。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/Lである。従って、Pt担持量は0.5g/Lとなる。 The filter body is silicon carbide having a diameter of 17 mm, a length of 50 mm, a cell density of 178 per square inch (about 6.45 cm 2 ), and a wall thickness separating the cells of 16 mils (about 0.4 mm). A product made of SiC) was used. The amount of catalyst material supported per liter of filter body is 20 g / L. Therefore, the amount of Pt supported is 0.5 g / L.

参考例1−1
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムと硝酸カルシウムとをイオン交換水に溶かし、これら水溶液を混合した。得られた混合溶液(酸性溶液)に28質量%アンモニア水の8倍希釈液を混合して中和させることにより、共沈物を得た。この共沈物を含む溶液について実施例1−1と同様にして遠心分離法による脱水及び水洗の操作を繰り返し、脱水後の共沈物を大気中において150℃の温度で一昼夜乾燥させ、粉砕した後、大気中において500℃の温度に2時間保持する焼成を行なうことにより、ZrとNdとCaとの複酸化物粉末を得た(共沈法による複酸化物の生成)。その組成は、CaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。すなわち、このZrNdCa複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にCaがドープされているということができる。
-Reference example 1-1-
Zirconyl nitrate, neodymium nitrate, and calcium nitrate were dissolved in ion exchange water, and these aqueous solutions were mixed. The resulting mixed solution (acidic solution) was neutralized by mixing an 8-fold diluted solution of 28% by mass ammonia water to obtain a coprecipitate. The solution containing this coprecipitate was repeatedly subjected to dehydration and water washing operations by centrifugation in the same manner as in Example 1-1, and the coprecipitate after dehydration was dried in the atmosphere at a temperature of 150 ° C. for one day and pulverized. Thereafter, firing was performed in the air at a temperature of 500 ° C. for 2 hours to obtain a double oxide powder of Zr, Nd, and Ca (generation of double oxide by coprecipitation method). The composition is CaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). That is, in this ZrNdCa double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that the double oxide of Zr and Nd is doped with Ca.

上記ZrNdCa複酸化物粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液を加えて混合し、蒸発乾固することにより、参考例1−1に係る「Pt後担持CaドープZrNdO」触媒材を得た。この触媒材は、ZrNdCa複酸化物の一次粒子が凝集してなる二次粒子にPtの一次粒子が後担持されたものである(図6に示す形態)。複酸化物とPtとの比率は、実施例1−1と同じく、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。 A “nitrogen-plated Ca-doped ZrNdO” catalyst material according to Reference Example 1-1 was obtained by adding a dinitrodiamine platinum nitric acid solution to the ZrNdCa double oxide powder, mixing, and evaporating to dryness. The catalyst material is one primary particles of ZrNdCa mixed oxide primary particles of Pt to the secondary particles formed by aggregation is post-carried (shown to form state in Fig. 6). The ratio of the double oxide to Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio), as in Example 1-1.

上記触媒材を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持して触媒層を形成し、参考例1−1に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。 The catalyst material was supported on the same filter body in the same manner as in Example 1-1 to form a catalyst layer, and a catalyst performance evaluation sample according to Reference Example 1-1 was obtained. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例1−1−
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムとをイオン交換水に溶かした混合溶液から上述の共沈法によってZrとNdとの複酸化物であるZrNdO粉末を得た。このZrNdO粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液及び酢酸カルシウム溶液を添加して混合し、蒸発乾固することにより、比較例1−1に係る「Pt後担持Ca後担持ZrNdO」触媒材を得た。この触媒材は、ZrNd複酸化物にPtとCaとが後担持されたものである。この触媒材のPtを除く組成は、CaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)であり、Ptを除く成分全量とPtとの比率は40:1(質量比)である。
-Comparative Example 1-1
ZrNdO powder, which is a double oxide of Zr and Nd, was obtained from a mixed solution in which zirconyl nitrate and neodymium nitrate were dissolved in ion-exchanged water by the coprecipitation method described above. A dinitrodiamine platinum nitric acid solution and a calcium acetate solution were added to the ZrNdO powder, mixed, and evaporated to dryness, thereby obtaining a “Pt post-supported Ca post-supported ZrNdO” catalyst material according to Comparative Example 1-1. This catalyst material is obtained by post-supporting Pt and Ca on a ZrNd double oxide. The composition of this catalyst material excluding Pt is CaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio), and the ratio of the total amount of components excluding Pt to Pt is 40. : 1 (mass ratio).

上記触媒材粉末を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持させて比較例1−1に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。   The catalyst material powder was supported on the same filter body in the same manner as in Example 1-1 to obtain a catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 1-1. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例1−2−
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムとをイオン交換水に溶かし、これら水溶液を混合した。得られた混合溶液(酸性溶液)に28質量%アンモニア水の8倍希釈液を混合して中和させることにより、共沈物を得た。この共沈物を含む溶液について実施例1−1と同様にして遠心分離法による脱水及び水洗の操作を繰り返し、脱水後の共沈物へジニトロジアミン白金硝酸溶液を添加して混合した。次いで、得られた混合物を大気中において150℃の温度で一昼夜乾燥させ、粉砕した後、大気中において500℃の温度に2時間保持する焼成を行なうことによって比較例1−2に係る「PtドープZrNdO」触媒材を得た。この触媒材は、ZrとNdとPtとの複酸化物(アルカリ土類金属不含)であり、Ptを除く組成はZrO:Nd=88:12(モル比)であり、Ptの比率は2.5質量%である。
-Comparative Example 1-2
Zirconyl nitrate and neodymium nitrate were dissolved in ion exchange water, and these aqueous solutions were mixed. The resulting mixed solution (acidic solution) was neutralized by mixing an 8-fold diluted solution of 28% by mass ammonia water to obtain a coprecipitate. About the solution containing this coprecipitate, operation of spin-drying | dehydration and water washing was repeated like Example 1-1, and the dinitrodiamine platinum nitric acid solution was added and mixed with the coprecipitate after dehydration. Next, the obtained mixture was dried in the air at a temperature of 150 ° C. for a whole day and night, pulverized, and then baked by holding it in the air at a temperature of 500 ° C. for 2 hours. A ZrNdO "catalyst material was obtained. This catalyst material is a double oxide of Zr, Nd, and Pt (no alkaline earth metal), and the composition excluding Pt is ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 88: 12 (molar ratio), and Pt The ratio is 2.5% by mass.

上記触媒材粉末を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持させて比較例1−2に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。   The catalyst material powder was supported on the same filter body in the same manner as in Example 1-1 to obtain a catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 1-2. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例1−3−
比較例1−1と同様にしてZrNdO粉末を得た。このZrNdO粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液を添加して混合し、蒸発乾固することにより、比較例1−3に係る「Pt後担持ZrNdO」触媒材を得た。この触媒材は、ZrNd複酸化物にPtが後担持されたものである(アルカリ土類金属不含)。この触媒材のPtを除く組成は、ZrO:Nd=88:12(モル比)であり、Ptを除く成分全量とPtとの比率は40:1(質量比)である。
-Comparative Example 1-3
ZrNdO powder was obtained in the same manner as Comparative Example 1-1. A dinitrodiamine platinum nitric acid solution was added to the ZrNdO powder, mixed, and evaporated to dryness to obtain a “post-Pt supported ZrNdO” catalyst material according to Comparative Example 1-3. This catalyst material is obtained by post-supporting Pt on a ZrNd double oxide (no alkaline earth metal). The composition of this catalyst material excluding Pt is ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 88: 12 (molar ratio), and the ratio of the total amount of components excluding Pt and Pt is 40: 1 (mass ratio).

上記触媒材粉末を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持させて比較例1−3に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。   The catalyst material powder was supported on the same filter body in the same manner as in Example 1-1 to obtain a catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 1-3. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

[触媒材のパティキュレート燃焼性能]
上記実施例1−1、参考例1−1及び比較例1−1乃至1−3の各触媒材のパティキュレート燃焼性能を評価すべく、上記触媒性能評価用サンプルを用いてカーボン燃焼速度を測定した。各サンプルについては大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった。
[Particulate combustion performance of catalyst materials]
In order to evaluate the particulate combustion performance of the catalyst materials of Example 1-1, Reference Example 1-1, and Comparative Examples 1-1 to 1-3, the carbon combustion rate was measured using the catalyst performance evaluation sample. did. Each sample was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air.

まず、5g/L相当のカーボンブラックにイオン交換水を加え、スターラを用いて攪拌することによりカーボンブラックを充分に分散させた。得られたスラリーに上記エージング処理したサンプルの入口端部を浸漬させるとともに、出口端部からアスピレータによる吸引を行なった。この吸引により除去できない水分は、当該サンプルのスラリーに浸漬させた側の端面からのエアーブローで除去した。そして、150℃の温度で2時間保持することによりサンプルを乾燥させた。   First, ion exchange water was added to carbon black corresponding to 5 g / L, and the carbon black was sufficiently dispersed by stirring using a stirrer. The inlet end portion of the sample subjected to the aging treatment was immersed in the obtained slurry, and suction by an aspirator was performed from the outlet end portion. Moisture that could not be removed by this suction was removed by air blowing from the end face on the side immersed in the sample slurry. And the sample was dried by hold | maintaining at the temperature of 150 degreeC for 2 hours.

得られた各サンプルを固定床式のモデルガス流通装置に取り付け、Nガスをサンプルに流しながらサンプル入口のガス温度を常温から580℃まで上昇させた。温度が580℃で安定した後、その温度を維持した状態で、ガス組成を「7.5%O+300ppmNO+N(バランスガス)」に切り換え、当該モデルガスの空間速度を40000/hとしてサンプルに流した。そして、カーボンの燃焼により生成されるCO及びCOのモデルガス中の濃度を測定することにより、サンプルにおけるカーボン燃焼量の経時変化を測定した。そして、カーボンが50%燃焼するまでに要した時間からカーボン燃焼速度を求めた。 Each of the obtained samples was attached to a fixed bed type model gas flow device, and the gas temperature at the sample inlet was raised from normal temperature to 580 ° C. while N 2 gas was allowed to flow through the sample. After the temperature stabilizes at 580 ° C., the gas composition is switched to “7.5% O 2 +300 ppm NO + N 2 (balance gas)” while maintaining the temperature, and the space velocity of the model gas is set to 40000 / h for the sample. Washed away. Then, by measuring the concentration of a model gas of CO and CO 2 generated by the combustion of carbon was measured the time course of carbon combustion amount in the sample. And the carbon burning rate was calculated | required from the time required for carbon to burn 50%.

[触媒材の格子酸素放出量]
上記実施例1−1、参考例1−1及び比較例1−1乃至1−3の各触媒材(粉末)に大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった後、各々の格子酸素放出量を測定した。
[Lattice oxygen release from catalyst material]
Each catalyst material (powder) of Example 1-1, Reference Example 1-1, and Comparative Examples 1-1 to 1-3 was subjected to aging that was maintained at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air. The amount of lattice oxygen released was measured.

すなわち、触媒材を25tonの圧力で圧粉した後、これを粉砕し篩い分けによって粒度を揃えた。この整粒した触媒材を100mg秤量し、両側からシリカウールで挟んだ状態にして石英管に詰めた。この石英管にHeガスを流しながら触媒材を580℃まで昇温させた後、同温度でHeガスから3.5%18含有Heガス(流量;100cc/分)に切り換えた。この切り換えから600秒間において、触媒材が有する16O及びガス中の18Oから生成する各種のO種(161618O,18)を四重極質量分析計によって測定し、16及び1618Oの放出量から格子酸素原子(16O)の放出量を求めた。 That is, after the catalyst material was compacted at a pressure of 25 tons, this was pulverized and screened to obtain a uniform particle size. 100 mg of the sized catalyst material was weighed and put in a quartz tube in a state of being sandwiched by silica wool from both sides. The catalyst material was heated to 580 ° C. while flowing He gas through the quartz tube, and then switched from He gas to 3.5% 18 O 2 -containing He gas (flow rate: 100 cc / min) at the same temperature. In 600 seconds after this switching, various O 2 species ( 16 O 2 , 16 O 18 O, 18 O 2 ) generated from 16 O of the catalyst material and 18 O in the gas are measured by a quadrupole mass spectrometer. The release amount of lattice oxygen atoms ( 16 O) was determined from the release amounts of 16 O 2 and 16 O 18 O.

[結果]
カーボン燃焼速度についての結果を表1及び図7に示し、格子酸素放出量についての結果表1及び図8に示す。格子酸素放出量は比較例1−3の放出量を基準とする相対比で表している。
[result]
The results for the carbon burning rate are shown in Table 1 and FIG. 7, and the results for the lattice oxygen release amount are shown in Table 1 and FIG. The lattice oxygen release amount is expressed as a relative ratio based on the release amount of Comparative Example 1-3.

Figure 0005942550
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カーボン燃焼速度(表1及び図7)をみると、Caドープの実施例1−1及び参考例1−1は、Ca後担持の比較例1−1、並びにアルカリ土類金属(2A族)を含有しない比較例1−2,1−3よりもカーボン燃焼速度が大きくなっている。比較例1−1と比較例1−3との比較から、CaをZr系複酸化物に後担持するとカーボン燃焼速度が大きくなることがわかる。しかし、参考例1−1は比較例1−1よりもさらにカーボン燃焼速度が大きくなっている。このことから、CaをZr系複酸化物にドープすることがカーボン燃焼速度の増大に有効であることがわかる。CaのドープによりZr系複酸化物の格子酸素放出量が増大することが一因と考えられる(表1及び図8)。また、実施例1−1は参考例1−1よりもカーボン燃焼速度が大きい。このことから、PtをZr系複酸化物にドープするとカーボン燃焼速度の増大にさらに有利になることがわかる。 Looking at the carbon burning rate (Table 1 and FIG. 7), Ca-doped Example 1-1 and Reference Example 1-1 were obtained by comparing Ca-supported Comparative Example 1-1 and alkaline earth metal (Group 2A). The carbon burning rate is higher than that of Comparative Examples 1-2 and 1-3 which do not contain. From a comparison between Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-3, it can be seen that the carbon combustion rate increases when Ca is supported on a Zr-based double oxide. However, the reference example 1-1 has a higher carbon combustion rate than the comparative example 1-1. From this, it can be seen that doping Ca into the Zr-based double oxide is effective in increasing the carbon combustion rate. It is considered that the lattice oxygen release amount of the Zr-based double oxide is increased by Ca doping (Table 1 and FIG. 8). In addition, Example 1-1 has a higher carbon combustion rate than Reference Example 1-1 . From this, it can be seen that doping Pt with Zr-based double oxide is more advantageous for increasing the carbon combustion rate.

<アルカリ土類金属としてSrを採用した触媒材>
−実施例2−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸ストロンチウムを採用し、他は実施例1−1と同様にして、実施例2−1に係る(図5に示す形態)の「PtドープSrドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。触媒材を構成する複酸化物の組成は、SrO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にSrがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
<Catalyst material adopting Sr as alkaline earth metal>
-Example 2-1
“Pt-doped Sr-doped ZrNdO” catalyst material and catalytic performance according to Example 2-1 (the form shown in FIG. 5 ) were adopted in the same manner as in Example 1-1 except that strontium nitrate was used instead of calcium nitrate . An evaluation sample was obtained. The composition of the double oxide constituting the catalyst material is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that the double oxide of Zr and Nd is doped with Sr. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

参考例2−1
硝酸カルシウムに代えて硝酸ストロンチウムを採用し、他は参考例1−1と同様にして、参考例2−1に係る(図6に示す形態)の「Pt後担持SrドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。触媒材を構成する複酸化物の組成は、SrO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にSrがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Reference example 2-1-
“Pt post-supported Sr-doped ZrNdO” catalyst material and catalyst according to Reference Example 2-1 (the form shown in FIG. 6 ), except that strontium nitrate was used instead of calcium nitrate, and the others were the same as Reference Example 1-1 A sample for performance evaluation was obtained. The composition of the double oxide constituting the catalyst material is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that the double oxide of Zr and Nd is doped with Sr. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

参考例2−2
複酸化物の組成をSrO:ZrO:Nd=4.8:83.8:11.4(モル比)となるようにする他は参考例2−1と同様にして、参考例2−2に係る(図6に示す形態)の「Pt後担持SrドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。
-Reference Example 2-2-
The composition of the mixed oxide SrO: ZrO 2: Nd 2 O 3 = 4.8: 83.8: 11.4 addition to such a (molar ratio) in the same manner as in Reference Example 2-1, Reference Example according to 2-2 to obtain a "Pt-post-supported Sr doped ZrNdO" catalyst material and the catalyst performance evaluation sample of (embodiment shown in FIG. 6).

参考例2−3
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムと硝酸ストロンチウムと硝酸プラセオジウム溶液とをイオン交換水に溶かした混合溶液から上述の共沈法によってZrとNdとSrとPrとの複酸化物粉末を得た。その組成は、SrO:ZrO:Nd:Pr11=1.9:78.5:13.7:5.9(モル比)である。すなわち、このZrNdPrSr複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとPrとの複酸化物にSrがドープされているということができる。
-Reference example 2-3-
A mixed oxide powder of Zr, Nd, Sr, and Pr was obtained from a mixed solution in which zirconyl nitrate, neodymium nitrate, strontium nitrate, and praseodymium nitrate solution were dissolved in ion-exchanged water by the above-described coprecipitation method. The composition is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 : Pr 6 O 11 = 1.9: 78.5: 13.7: 5.9 (molar ratio). That is, it can be said that this ZrNdPrSr double oxide has a main metal element of Zr, and the double oxide of Zr, Nd, and Pr is doped with Sr.

上記ZrNdPrSr複酸化物粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液を加えて混合し、蒸発乾固することにより、参考例2−3に係る「Pt後担持SrドープZrNdPrO」触媒材を得た。この触媒材は、ZrNdPrSr複酸化物の一次粒子が凝集してなる二次粒子にPtの一次粒子が後担持されたものである(図6に示す形態)。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。 A “nitrogen-plated Sr-doped ZrNdPrO” catalyst material according to Reference Example 2-3 was obtained by adding a dinitrodiamine platinum nitric acid solution to the ZrNdPrSr double oxide powder, mixing, and evaporating to dryness. The catalyst material is one primary particles of ZrNdPrSr mixed oxide primary particles of Pt to the secondary particles formed by aggregation is post-carried (shown to form state in Fig. 6). The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio).

上記触媒材を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持して触媒層を形成し、参考例2−3に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。 The catalyst material was supported on the same filter body in the same manner as in Example 1-1 to form a catalyst layer, and a catalyst performance evaluation sample according to Reference Example 2-3 was obtained. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

参考例2−4
複酸化物の組成をSrO:ZrO:Nd:Pr11=4.8:76.2:13.3:5.7(モル比)となるようにする他は参考例2−3と同様にして、参考例2−4に係る(図6に示す形態)の「Pt後担持SrドープZrNdPrO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。
-Reference Example 2-4-
Reference Example 2 except that the composition of the double oxide is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 : Pr 6 O 11 = 4.8: 76.2: 13.3: 5.7 (molar ratio) -3 , the “Pt post-supported Sr-doped ZrNdPrO” catalyst material according to Reference Example 2-4 (form shown in FIG. 6 ) and a catalyst performance evaluation sample were obtained.

参考例2−5
複酸化物の組成をSrO:ZrO:Nd:Pr11=9.5:72.4:12.7:5.4(モル比)となるようにする他は参考例2−3と同様にして、参考例2−5に係る(図6に示す形態)の「Pt後担持SrドープZrNdPrO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。
-Reference Example 2-5-
Reference Example 2 except that the composition of the double oxide is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 : Pr 6 O 11 = 9.5: 72.4: 12.7: 5.4 (molar ratio) -3 , the “Pt post-supported Sr-doped ZrNdPrO” catalyst material according to Reference Example 2-5 (form shown in FIG. 6 ) and a catalyst performance evaluation sample were obtained.

−比較例2−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸ストロンチウムを採用し、他は比較例1−1と同様にして、比較例2−1に係る「Pt後担持Sr後担持ZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。この触媒材は、ZrNd複酸化物にPtとSrとが後担持されたものである。この触媒材のPtを除く組成は、SrO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)であり、Ptを除く成分全量とPtとの比率は40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Comparative Example 2-1
In place of calcium nitrate, strontium nitrate was employed, and in the same manner as in Comparative Example 1-1, a “Pt post-supported Sr post-supported ZrNdO” catalyst material and a catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 2-1 were obtained. . This catalyst material is obtained by post-supporting Pt and Sr on a ZrNd double oxide. The composition of this catalyst material excluding Pt is SrO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio), and the ratio of the total amount of components excluding Pt to Pt is 40. : 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例2−2−
硝酸ジルコニルと硝酸ネオジムと硝酸プラセオジウム溶液とをイオン交換水に溶かした混合溶液から上述の共沈法によってZrとNdとPrとの複酸化物粉末(アルカリ土類金属(2A族)不含)を得た。その組成は、ZrO:Nd:Pr11=80.0:14.0:6.0(モル比)である。このZrNdPr複酸化物粉末にジニトロジアミン白金硝酸溶液を加えて混合し、蒸発乾固することにより、比較例2−2に係る「Pt後担持ZrNdPrO」触媒材を得た。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。
-Comparative Example 2-2
Double oxide powder of Zr, Nd, and Pr (containing no alkaline earth metal (Group 2A)) from a mixed solution of zirconyl nitrate, neodymium nitrate, and praseodymium nitrate solution in ion-exchanged water by the above-described coprecipitation method. Obtained. The composition is ZrO 2 : Nd 2 O 3 : Pr 6 O 11 = 80.0: 14.0: 6.0 (molar ratio). A dinitrodiamine platinum nitric acid solution was added to the ZrNdPr double oxide powder, mixed, and evaporated to dryness to obtain a “post-Pt supported ZrNdPrO” catalyst material according to Comparative Example 2-2. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio).

上記触媒材を実施例1−1と同様の方法で同様のフィルタ本体に担持して触媒層を形成し、比較例2−2に係る触媒性能評価用サンプルを得た。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。   The catalyst material was supported on the same filter body by the same method as in Example 1-1 to form a catalyst layer, and a catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 2-2 was obtained. The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

[触媒材のパティキュレート燃焼性能・格子酸素放出量]
上記実施例2−1、参考例2−1乃至2−5及び比較例2−1,2−2の各触媒材のパティキュレート燃焼性能を評価すべく、上記触媒性能評価用サンプルを用いて先に説明した方法によりカーボン燃焼速度を測定した。各サンプルについては大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった。また、上記実施例2−1、参考例2−1及び比較例2−1の各触媒材(粉末)に大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった後、先に説明した方法により各々の格子酸素放出量を測定した。
[Particulate combustion performance of catalyst material / lattice oxygen release amount]
In order to evaluate the particulate combustion performance of each of the catalyst materials of Example 2-1 , Reference Examples 2-1 to 2-5 and Comparative Examples 2-1 and 2-2, the above-mentioned catalyst performance evaluation sample was used. The carbon burning rate was measured by the method described in 1. above. Each sample was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air. Moreover, after performing the aging which hold | maintains at the temperature of 800 degreeC in air | atmosphere for each catalyst material (powder) of the said Example 2-1, Reference example 2-1, and Comparative Example 2-1, it demonstrated previously. Each lattice oxygen release amount was measured by the method.

結果を表2、図9(カーボン燃焼速度)及び図10(格子酸素放出量)に先の比較例1−2,1−3と共に示す。   The results are shown in Table 2, FIG. 9 (carbon combustion rate) and FIG. 10 (lattice oxygen release amount) together with the previous comparative examples 1-2 and 1-3.

Figure 0005942550
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カーボン燃焼速度(表2及び図9)をみると、Srドープの実施例はいずれもSr後担持或いはアルカリ土類金属(2A族)なしの比較例よりもカーボン燃焼速度が大きくなっている。SrのドープによりZr系複酸化物の格子酸素放出量が増大することが一因と考えられる(表2及び図10)。実施例2−1と参考例2−1とを比較すると、Ptドープの方がPt後担持よりもカーボン燃焼速度の増大効果が大きいことがわかる。参考例2−1,2−2参考例2−3,2−4との比較から、Zr系複酸化物にPrを添加すると、カーボン燃焼速度が増大することがわかる。 Looking at the carbon burning rate (Table 2 and FIG. 9), the Sr-doped examples all have a higher carbon burning rate than the comparative examples without Sr post-supporting or alkaline earth metal (Group 2A). One possible reason is that the amount of lattice oxygen released from the Zr-based double oxide is increased by doping Sr (Table 2 and FIG. 10). Comparing Example 2-1 and Reference Example 2-1 , it can be seen that Pt dope has a larger effect of increasing the carbon combustion rate than the post-Pt support. From the comparison between Reference Examples 2-1 and 2-2 and Reference Examples 2-3 and 2-4 , it can be seen that the addition of Pr to the Zr-based double oxide increases the carbon combustion rate.

参考例2−1,2−2及び参考例2−3,2−4をみると、Srドープ量の増大に伴ってカーボン燃焼速度が増大している。但し、参考例2−5のようにSrドープ量が過剰になると、カーボン燃焼速度が低下している。このSrドープ量とカーボン燃焼速度との関係から、上記複酸化物におけるSrドープ量はモル%で1%以上10%以下にすること、特に1.9%以上4.5%以下にすることが好ましいということができる。なお、この点は他のアルカリ土類金属も同様である。 In Reference Examples 2-1 and 2-2 and Reference Examples 2-3 and 2-4 , the carbon combustion rate increases as the Sr doping amount increases. However, when the amount of Sr doping becomes excessive as in Reference Example 2-5 , the carbon combustion rate is lowered. From the relationship between the Sr doping amount and the carbon burning rate, the Sr doping amount in the double oxide should be 1% or more and 10% or less, particularly 1.9% or more and 4.5% or less, in mol%. It can be said that it is preferable. This is the same for other alkaline earth metals.

<アルカリ土類金属としてBaを採用した触媒材>
−実施例3−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸バリウムを採用し、他は実施例1−1と同様にして、実施例3−1に係る(図5に示す形態)の「PtドープBaドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。触媒材を構成する複酸化物の組成は、BaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にBaがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
<Catalyst material adopting Ba as alkaline earth metal>
-Example 3-1
“Pt-doped Ba-doped ZrNdO” catalyst material and catalyst performance according to Example 3-1 (the form shown in FIG. 5 ) are employed in the same manner as Example 1-1 except that barium nitrate is used instead of calcium nitrate . An evaluation sample was obtained. The composition of the double oxide constituting the catalyst material is BaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that Ba is doped in the double oxide of Zr and Nd. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

参考例3−1
硝酸カルシウムに代えて硝酸バリウムを採用し、他は参考例1−1と同様にして、参考例3−1に係る(図6に示す形態)の「Pt後担持BaドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。触媒材を構成する複酸化物の組成は、BaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にBaがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Reference example 3-1-
“Pt post-supported Ba-doped ZrNdO” catalyst material and catalyst according to Reference Example 3-1 (the form shown in FIG. 6 ), except that barium nitrate is used instead of calcium nitrate, and the others are the same as Reference Example 1-1 A sample for performance evaluation was obtained. The composition of the double oxide constituting the catalyst material is BaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that Ba is doped in the double oxide of Zr and Nd. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例3−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸バリウムを採用し、他は比較例1−1と同様にして、比較例3−1に係る「Pt後担持Ba後担持ZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。この触媒材は、ZrNd複酸化物にPtとBaとが後担持されたものである。この触媒材のPtを除く組成は、BaO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)であり、Ptを除く成分全量とPtとの比率は40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Comparative Example 3-1
Barium nitrate was used in place of calcium nitrate, and the others were the same as in Comparative Example 1-1, and the “Pt post-supported Ba post-supported ZrNdO” catalyst material and catalyst performance evaluation sample according to Comparative Example 3-1 were obtained. . This catalyst material is obtained by post-supporting Pt and Ba on a ZrNd double oxide. The composition of this catalyst material excluding Pt is BaO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio), and the ratio of the total amount of components excluding Pt to Pt is 40. : 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

[触媒材のパティキュレート燃焼性能・格子酸素放出量]
上記実施例3−1、参考例3−1及び比較例3−1の各触媒材のパティキュレート燃焼性能を評価すべく、上記触媒性能評価用サンプルを用いて先に説明した方法によりカーボン燃焼速度を測定した。各サンプルについては大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった。また、上記各触媒材(粉末)に大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった後、先に説明した方法により各々の格子酸素放出量を測定した。
[Particulate combustion performance of catalyst material / lattice oxygen release amount]
In order to evaluate the particulate combustion performance of the catalyst materials of Example 3-1 , Reference Example 3-1 and Comparative Example 3-1, the carbon burning rate was determined by the method described above using the catalyst performance evaluation sample. Was measured. Each sample was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air. Each catalyst material (powder) was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the atmosphere, and then each lattice oxygen release amount was measured by the method described above.

結果を表3、図11(カーボン燃焼速度)及び図12(格子酸素放出量)に先の比較例1−2,1−3と共に示す。   The results are shown in Table 3, FIG. 11 (carbon combustion rate) and FIG. 12 (lattice oxygen release amount) together with the previous comparative examples 1-2 and 1-3.

Figure 0005942550
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カーボン燃焼速度(表3及び図11)をみると、Baドープの実施例3−1及び参考例3−1はBa後担持或いはアルカリ土類金属(2A族)なしの比較例よりもカーボン燃焼速度が大きくなっている。BaのドープによりZr系複酸化物の格子酸素放出量が増大することが一因と考えられる(表3及び図12)。実施例3−1と参考例3−1とを比較すると、Ptドープの方がPt後担持よりもカーボン燃焼速度の増大効果が大きいことがわかる。 Looking at the carbon burning rate (Table 3 and FIG. 11), Ba-doped Example 3-1 and Reference Example 3-1 have a carbon burning rate higher than that of the comparative example without Ba-supported or alkaline earth metal (Group 2A). Is getting bigger. One possible reason is that the lattice oxygen release amount of the Zr-based double oxide is increased by doping with Ba (Table 3 and FIG. 12). Comparing Example 3-1 and Reference Example 3-1 , it can be seen that the effect of increasing the carbon combustion rate is greater in the Pt dope than in the post-Pt support.

<アルカリ土類金属としてMgを採用した触媒材>
−実施例4−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸マグネシウムを採用し、他は実施例1−1と同様にして、実施例4−1に係る第1の形態(図5)の「PtドープMgドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。複酸化物の組成は、MgO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にMgがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
<Catalyst material adopting Mg as alkaline earth metal>
-Example 4-1
“Pt-doped Mg-doped ZrNdO” catalyst material and catalyst of the first embodiment (FIG. 5) according to Example 4-1 are employed in the same manner as in Example 1-1 except that magnesium nitrate is used instead of calcium nitrate. A sample for performance evaluation was obtained. The composition of the double oxide is MgO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that Mg is doped into the double oxide of Zr and Nd. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

参考例4−1
硝酸カルシウムに代えて硝酸マグネシウムを採用し、他は参考例1−1と同様にして、参考例4−1に係る第2の形態(図6)の「Pt後担持MgドープZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。触媒材を構成する複酸化物の組成は、MgO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)である。この複酸化物は、主成分金属元素がZrであり、ZrとNdとの複酸化物にMgがドープされているということができる。複酸化物とPtとの比率は、複酸化物:Pt=40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Reference example 4-1-
In the same manner as in Reference Example 1-1 , except that magnesium nitrate was used instead of calcium nitrate, the “Pt-supported Mg-doped ZrNdO” catalyst material of the second embodiment (FIG. 6) according to Reference Example 4-1 and A sample for catalyst performance evaluation was obtained. The composition of the double oxide constituting the catalyst material is MgO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio). In this double oxide, the main component metal element is Zr, and it can be said that Mg is doped into the double oxide of Zr and Nd. The ratio between the double oxide and Pt is double oxide: Pt = 40: 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

−比較例4−1−
硝酸カルシウムに代えて硝酸マグネシウムを採用し、他は比較例1−1と同様にして、比較例4−1に係る「Pt後担持Mg後担持ZrNdO」触媒材及び触媒性能評価用サンプルを得た。この触媒材は、ZrNd複酸化物にPtとMgとが後担持されたものである。この触媒材のPtを除く組成は、MgO:ZrO:Nd=1.9:86.6:11.5(モル比)であり、Ptを除く成分全量とPtとの比率は40:1(質量比)である。フィルタ本体1L当たりの触媒材担持量は20g/L(Pt担持量は0.5g/L)である。
-Comparative Example 4-1
Magnesium nitrate was used instead of calcium nitrate, and in the same manner as in Comparative Example 1-1, a “Pt post-supported Mg post-supported ZrNdO” catalyst material and a sample for evaluating catalyst performance according to Comparative Example 4-1 were obtained. . This catalyst material is obtained by post-supporting Pt and Mg on a ZrNd double oxide. The composition of the catalyst material excluding Pt is MgO: ZrO 2 : Nd 2 O 3 = 1.9: 86.6: 11.5 (molar ratio), and the ratio of the total amount of components excluding Pt to Pt is 40. : 1 (mass ratio). The catalyst material loading per 1 L of filter body is 20 g / L (Pt loading is 0.5 g / L).

[触媒材のパティキュレート燃焼性能・格子酸素放出量]
上記実施例4−1、参考例4−1及び比較例4−1の各触媒材のパティキュレート燃焼性能を評価すべく、上記触媒性能評価用サンプルを用いて先に説明した方法によりカーボン燃焼速度を測定した。各サンプルについては大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった。また、上記各触媒材(粉末)に大気中で800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった後、先に説明した方法により各々の格子酸素放出量を測定した。
[Particulate combustion performance of catalyst material / lattice oxygen release amount]
In order to evaluate the particulate combustion performance of each of the catalyst materials of Example 4-1, Reference Example 4-1, and Comparative Example 4-1, the carbon combustion rate was determined by the method described above using the catalyst performance evaluation sample. Was measured. Each sample was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air. Each catalyst material (powder) was aged at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the atmosphere, and then each lattice oxygen release amount was measured by the method described above.

結果を表4、図13(カーボン燃焼速度)及び図14(格子酸素放出量)に先の比較例1−2,1−3と共に示す。   The results are shown in Table 4, FIG. 13 (carbon combustion rate) and FIG. 14 (lattice oxygen release amount) together with the previous comparative examples 1-2 and 1-3.

Figure 0005942550
Figure 0005942550

カーボン燃焼速度(表4及び図13)をみると、Mgドープの実施例4−1及び参考例4−1はMg後担持或いはアルカリ土類金属(2A族)なしの比較例よりもカーボン燃焼速度が大きくなっている。MgのドープによりZr系複酸化物の格子酸素放出量が増大することが一因と考えられる(表4及び図14)。実施例4−1と参考例4−1とを比較すると、Ptドープの方がPt後担持よりもカーボン燃焼速度の増大効果が大きいことがわかる。 Looking at the carbon burning rate (Table 4 and FIG. 13), the Mg burning example 4-1 and the reference example 4-1 have a carbon burning rate higher than that of the comparative example without Mg post-supporting or alkaline earth metal (group 2A). Is getting bigger. One possible reason is that the amount of lattice oxygen released from the Zr-based double oxide increases due to Mg doping (Table 4 and FIG. 14). Comparing Example 4-1 and Reference Example 4-1 , it can be seen that the effect of increasing the carbon combustion rate is greater in the Pt dope than in the post-Pt support.

<触媒材のX線回折チャート>
実施例1−1,2−1,3−1,4−1の各触媒材、実施例3−1の複酸化物「BaドープZrNdO」(Ptは含まない)、並びに比較例1−1の複酸化物「ZrNdO」の結晶構造をXRD(X線回折)分析にて調べた。結果を図15に示す。いずれも大気中において800℃の温度に24時間保持するエージングを行なった後に当該分析に供した。
<X-ray diffraction chart of catalyst material>
Each of the catalyst materials of Examples 1-1, 2-1, 3-1 and 4-1, the double oxide “Ba-doped ZrNdO” (not including Pt) of Example 3-1, and Comparative Example 1-1 The crystal structure of the double oxide “ZrNdO” was examined by XRD (X-ray diffraction) analysis. The results are shown in FIG. All were subjected to the analysis after aging was carried out at a temperature of 800 ° C. for 24 hours in the air.

実施例3−1の複酸化物「BaドープZrNdO」と比較例1−1の複酸化物「ZrNdO」とはX線回折プロファイルが殆ど同じであり、Baの回折ピークは認められない。このことから、「BaドープZrNdO」では、BaがZrNd複酸化物に固溶していることがわかる。なお、BaがZrNd複酸化物に固溶すると、その回折ピークが「ZrNdO」の回折ピークから若干シフトすると考えられるが、当該「BaドープZrNdO」の場合はそのシフトが認められない。これは、Ba固溶量が少ないためであると推測される。   The double oxide “Ba-doped ZrNdO” of Example 3-1 and the double oxide “ZrNdO” of Comparative Example 1-1 have almost the same X-ray diffraction profile, and no Ba diffraction peak is observed. From this, it can be seen that in “Ba-doped ZrNdO”, Ba is dissolved in the ZrNd double oxide. When Ba is dissolved in the ZrNd double oxide, the diffraction peak is considered to slightly shift from the diffraction peak of “ZrNdO”. However, in the case of “Ba-doped ZrNdO”, the shift is not recognized. This is presumably because the amount of Ba solid solution is small.

実施例1−1の複酸化物「CaドープZrNdO」(Ptは含まない)、実施例2−1の複酸化物「SrドープZrNdO」(Ptは含まない)、並びに実施例4−1の複酸化物「MgドープZrNdO」(Ptは含まない)も、実施例3−1の複酸化物「BaドープZrNdO」と同じく、Ca、Sr、Mgの各々がZrNd複酸化物に固溶したものである。   The double oxide “Ca-doped ZrNdO” of Example 1-1 (excluding Pt), the double oxide “Sr-doped ZrNdO” of Example 2-1 (excluding Pt), and the double oxide of Example 4-1. Similarly to the double oxide “Ba-doped ZrNdO” of Example 3-1, the oxide “Mg-doped ZrNdO” (not including Pt) is a solution in which each of Ca, Sr, and Mg is dissolved in the ZrNd double oxide. is there.

実施例3−1の触媒材「PtドープBaドープZrNdO」のX線回折プロファイルをみると、そのPt量が少ないにも拘わらず、Ptの回折ピークが現れている。このことから、Ptは複酸化物「BaドープZrNdO」には固溶しておらず、その複酸化物の結晶界面に存在している、すなわち、触媒材「PtドープBaドープZrNdO」は、複酸化物「BaドープZrNdO」の一次粒子とPtの一次粒子とが混ざり合って凝集した二次粒子になっており、Pt一次粒子の少なくとも一部が当該二次粒子表面に露出しているということができる。実施例1−1,2−1,4−1の各触媒材も、実施例3−1の触媒材と殆ど同じプロファイルをもつことから、同じく、複酸化物の一次粒子とPtの一次粒子とが混ざり合って凝集してなるということができる。   When the X-ray diffraction profile of the catalyst material “Pt-doped Ba-doped ZrNdO” of Example 3-1 is seen, a Pt diffraction peak appears despite the small amount of Pt. Therefore, Pt is not dissolved in the double oxide “Ba-doped ZrNdO” and is present at the crystal interface of the double oxide, that is, the catalyst material “Pt-doped Ba-doped ZrNdO” The primary particles of the oxide “Ba-doped ZrNdO” and the primary particles of Pt are mixed and agglomerated secondary particles, and at least a part of the Pt primary particles is exposed on the surface of the secondary particles. Can do. Since each of the catalyst materials of Examples 1-1, 2-1, and 4-1 also has almost the same profile as the catalyst material of Example 3-1, similarly, the primary particles of the double oxide and the primary particles of Pt Can be said to be mixed and agglomerated.

1 フィルタ
2 排気ガス流入路(排気ガス通路)
3 排気ガス流出路(排気ガス通路)
6 細孔(排気ガス通路)
7 触媒層
11 複酸化物の一次粒子
12 貴金属の一次粒子
13 二次粒子
14 二次粒子
1 Filter 2 Exhaust gas inflow passage (exhaust gas passage)
3 Exhaust gas outflow passage (exhaust gas passage)
6 Fine pore (exhaust gas passage)
7 Catalyst layer 11 Primary particle of double oxide 12 Primary particle of noble metal 13 Secondary particle 14 Secondary particle

Claims (8)

担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとCaと貴金属とを含有する触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒であって、
上記触媒材においては、上記ZrとNdとCaとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする粒子状物質燃焼触媒。
A particulate material in which a catalyst layer is provided on a carrier substrate, and a catalyst material containing Zr, Nd, Ca, and a noble metal for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer. A material combustion catalyst,
In the catalyst material, and the Zr, Nd, Ca form a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the mixed oxide,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. A particulate matter combustion catalyst characterized by comprising:
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させる触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒の製造方法であって、
ZrイオンとNdイオンとCaイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって上記触媒材を調製し、該触媒材を上記担体基材に担持することを特徴とする粒子状物質燃焼触媒材の製造方法
A method for producing a particulate matter combustion catalyst, wherein a catalyst layer is provided on a carrier base material, and a catalyst material for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer,
The basic solution was added to an acidic solution containing Zr ions and Nd ions and Ca ions, the solution of the noble metal in the resulting coprecipitate mixed, the catalyst material prepared by calcining the mixture, A method for producing a particulate material combustion catalyst material , comprising supporting the catalyst material on the carrier substrate .
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとSrと貴金属とを含有する触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒であって、
上記触媒材においては、上記ZrとNdとSrとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする粒子状物質燃焼触媒。
A particulate material in which a catalyst layer is provided on a carrier substrate, and a catalyst material containing Zr, Nd, Sr, and a noble metal for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer. A material combustion catalyst,
In the catalyst material, and the Zr, Nd, Sr form a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the mixed oxide,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. A particulate matter combustion catalyst characterized by comprising:
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させる触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒の製造方法であって、
ZrイオンとNdイオンとSrイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって上記触媒材を調製し、該触媒材を上記担体基材に担持することを特徴とする粒子状物質燃焼触媒材の製造方法
A method for producing a particulate matter combustion catalyst, wherein a catalyst layer is provided on a carrier base material, and a catalyst material for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer,
The basic solution was added to an acidic solution containing Zr ions and Nd ions and Sr ions, the solution of the noble metal in the resulting coprecipitate mixed, the catalyst material prepared by calcining the mixture, A method for producing a particulate material combustion catalyst material , comprising supporting the catalyst material on the carrier substrate .
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとBaと貴金属とを含有する触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒であって、
上記触媒材においては、上記ZrとNdとBaとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする粒子状物質燃焼触媒。
A particulate material in which a catalyst layer is provided on a carrier substrate, and a catalyst material containing Zr, Nd, Ba, and a noble metal for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer. A material combustion catalyst,
In the catalyst material, and the Zr and Nd and Ba form a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the mixed oxide,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. A particulate matter combustion catalyst characterized by comprising:
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させる触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒の製造方法であって、
ZrイオンとNdイオンとBaイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって上記触媒材を調製し、該触媒材を上記担体基材に担持することを特徴とする粒子状物質燃焼触媒材の製造方法
A method for producing a particulate matter combustion catalyst, wherein a catalyst layer is provided on a carrier base material, and a catalyst material for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer,
The basic solution was added to an acidic solution containing Zr ions and Nd ions and Ba ions, a solution of noble metal in the resulting coprecipitate mixed, the catalyst material is prepared by firing the mixture, A method for producing a particulate material combustion catalyst material , comprising supporting the catalyst material on the carrier substrate .
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させるためのZrとNdとMgと貴金属とを含有する触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒であって、
上記触媒材においては、上記ZrとNdとMgとが複酸化物を形成し、その複酸化物の主成分金属元素がZrであり、
上記複酸化物の一次粒子と上記貴金属の一次粒子とが混ざり合って二次粒子を形成するように凝集してなり、上記貴金属の一次粒子の少なくとも一部が上記二次粒子表面に露出していることを特徴とする粒子状物質燃焼触媒。
A particulate material in which a catalyst layer is provided on a carrier base material, and a catalyst material containing Zr, Nd, Mg, and a noble metal for burning particulate matter contained in engine exhaust gas is provided on the catalyst layer. A material combustion catalyst,
In the catalyst material, and the Zr, Nd, Mg forms a mixed oxide, Ri main component metal element Zr der of the mixed oxide,
The primary particles of the double oxide and the primary particles of the noble metal are mixed together to form secondary particles, and at least part of the primary particles of the noble metal are exposed on the surface of the secondary particles. A particulate matter combustion catalyst characterized by comprising:
担体基材に触媒層が設けられ、その触媒層にエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を燃焼させる触媒材が設けられている粒子状物質燃焼触媒の製造方法であって、
ZrイオンとNdイオンとMgイオンとを含む酸性溶液に塩基性溶液を添加し、得られた共沈物に貴金属の溶液を混合し、該混合物を焼成することによって上記触媒材を調製し、該触媒材を上記担体基材に担持することを特徴とする粒子状物質燃焼触媒材の製造方法
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