JP5973914B2 - 排ガス処理用触媒組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
前記Ce、Bi、Pr、Zr、Alのモル比を(1−a−b−c):a:b:c:dとしたときに、
0<a≦0.4、0<b≦0.5、0<c≦0.5、
0<a+b+c≦0.5、
0<d≦0.3、
である。
本発明に用いるCe酸化物は、例えば共沈法、有機錯体法、固相法、非晶質前駆体を経由した方法により得ることができる。Ce酸化物を得るための方法としては特に制限はない。しかし、非晶質前駆体を経由してCe酸化物とする方法は、容易に大量のCe酸化物を得ることができることから、工業的には都合がよいので、製造例として詳述する。
Pt、Rh又はPd、及びこれらを任意に組合せた白金族元素と、白金族保持体元素である、Zr、Al、Y、Si、Bi,PrおよびTbから選ばれた少なくとも1種の元素とを液中で混合し、水酸化物ゲルを得る。その後、溶液中にCe酸化物を添加し、このCe酸化物表面上に白金族元素と白金族保持体元素を含む水酸化物ゲルを付着させる。
上記のようにして得られた、水酸化物ゲルが付着したCe酸化物を濾過、洗浄、乾燥し、粉末状態で例えば500〜1000℃、好ましくは600℃〜850℃で、1〜4時間焼成することによって、目的とする触媒組成物を得ることができる。この触媒組成物は、Ce酸化物表面に白金族元素を分散保持させた白金族保持体が担持された構造をしている。また、この触媒組成物はPM燃焼活性を有するためPM燃焼触媒となり、また有害ガス浄化活性も有するため、有害ガス浄化触媒としても機能する。
オクタノール、ブチルカルビトールアセテート等が好適に利用できる。
PMに対する触媒活性は以下のようなPM燃焼温度を測定することで評価した。模擬PMとして市販のカーボンブラック(三菱化学株式会社製、平均粒径2.09μm)を用い、触媒組成物試料の粉体とカーボンブラックの質量比が30:1になるように秤量し、容積1.5mlのミクロチューブに入れ、試験管ミキサーTRIO(アズワン製TM−1型)で3分間混合し、カーボンブラックと各試料粉体の混合粉体を得た。この混合粉体10mgをTG/DTA装置(セイコーインスツルメンツ社製、TG/DTA6300型)にセットし、昇温速度10℃/minにて常温から800℃まで大気中で昇温し、質量が減少する温度をPM燃焼温度として測定した。
触媒組成物試料の粉体を成型器を用いて、100kgf/cm2の圧力を加えペレット状に成形し、網目が500μm、250μmの順にセットしたふるい上で粉砕した。これにより得られた250μm〜500μmの触媒組成物による凝集体を0.26cc計り取り、COとHCの模擬排気ガスとしてプロピレンガス、酸素、窒素の流せる管状炉にセットした。流速10L/minでCO300ppm、プロピレンガス140ppm、酸素11%と窒素の混合ガスを流した管状炉を昇温速度10℃/minにて常温から測定温度まで昇温させ、CO、HCの減少率の測定を行った。
表面分析は、X線光電子分光法(ESCA)を用いて測定した結果について示す。測定条件としては、アルバック・ファイ株式会社製の5800を使用し、取り出し角は45°に設定し、試料はホルダに設置する形でセッティングした。Scanning Speedは5eV/分であり、エッチング割合は2nm/cycle(SiO2換算)の割合で行った。
得られた触媒組成物の試料を、メノウ乳鉢で解砕し粉末状にした上で、X線回折測定を行った。具体的な装置としては株式会社リガク製のRINT−2100を用いた。設定条件としては、X線管球をCo(特性X線はCo−Kα線(波長:1.78892Å))とし、管電圧は40kV、管電流は30mAとした。また、スキャンスピードは1.0°/分とし、サンプリング幅は0.02°、発散及び散乱スリットは1°、受光スリットは0.3mmの設定とし、測定は試料を回転させながら行った。
還元速度の測定は、TG装置を使用して測定した。粉体15mgをTG/DTA装置(セイコーインスツルメンツ社製、TG/DTA6300型)にセットし、室温から昇温速度10℃/minにて常温から測定温度(本願発明では300℃)まで大気中で昇温し、昇温が完了した段階で10分間維持する。そして、5分間かけて雰囲気を大気から窒素に置換する。その後、2%水素/18%ヘリウム/残部窒素からなるガスを10分間通気して、粉体の質量減少をモニタすることにより、構造中における酸素が該測定温度において脱離する量を決定した。
還元速度は、酸素減少量として与えられるTGの減少曲線から確認できる。例えば、酸素減少脱離率を「還元速度(VRed:2)」として、以下の(1)式より定量化できる。
還元速度(VRed:2)={触媒組成物の質量(mg)−測定開始2分後の質量(mg)}/触媒組成物の質量(mg)/測定開始からの時間(2分)×100×(−1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
<酸化物の調製>
Ce源として硝酸セリウム六水和物(Ce(NO3)3・6H2O)、Bi源として硝酸ビスマス五水和物(Bi(NO3)3・5H2O、ジルコニウム源として硝酸ジルコニウム(Zr(NO3)2)を用意した。希土類成分としてPrを選択し、酸化プラセオジウムの硝酸酸性の水溶液を準備した。
まず、硝酸アルミニウム九水塩Al(NO3)3・9H2Oを1.13g、パラジウム硝酸溶液(Pd濃度:0.83質量%)18.07g、Pt(NH3)2(NO2)2溶液(Pt濃度:8.477質量%、田中貴金属株式会社製)1.77gを純水200mLに混合することで、アルミニウムとパラジウム、白金が混合された付着処理液を調製した。
水酸化ナトリウムによりpH11のアルカリ性に調整した水酸化ナトリウム水溶液800mLを、1Lビーカーに注ぎ、液温を40℃に保った。
上記の乾燥物を大気中で800℃2時間処理し、Ce酸化物の粒子表面の所々にアルミナ(Al2O3)が担持され、アルミナ(Al2O3)内にパラジウムと白金が分散保持されている、本例の触媒組成物を得た。
得られた触媒組成物は、表1に示すように、アルミニウムが0.34質量%、パラジウムが0.75質量%、白金が0.69質量%存在している(白金族元素/(アルミニウム+白金族元素)比は0.81)粒子であることを確認した。なお、この組成比は、触媒組成物を王水と硫酸の混酸で溶解し希釈したものをICP(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、SPS 3520V)で分析して算出したものである。以下の実施例、比較例でも同様である。
得られた触媒組成物についてX線回折測定を行った。図1にその結果を示す。図1は縦軸が感知強度(任意単位)、横軸は角度(2θ)である。上段(a)は実施例1、下段(b)は白金族保持体を用いなかった比較例1である。図1上段(a)に示すように、2θ=47°近傍に弱い回折線が観測された。なお、比較例1のように水酸化物ゲルを用いない(白金族保持体がない)と、CeO2構造中に白金族元素が固溶してしまうため回折線が表れなかった。
上記触媒組成物の燃焼開始温度を確認したところ、360.1℃と低温でも燃焼開始が発生する活性の高いものであった。また、模擬排気ガスに対するガス浄化活性は、200℃におけるCO転化率が61.9%、C3H6転化率が31.2%とそれぞれ高い値を示した。
上述の(1)式より算出される還元速度(VRed:2)は、触媒組成物15mg、測定開始から2分後の減少量2.2μg(=2.2×10−3mg)より、0.007%/minであった。
実施例1で用いた付着処理液の調製において、硝酸アルミニウム九水塩Al(NO3)3・9H2Oを8.51gとした以外は実施例1の手順を繰り返して本例の触媒組成物を得た。即ち、実施例1のAl量を増やしたことの影響を確認した。
表1に示すように、アルミニウムが1.66質量%、パラジウムが0.70質量%、白金が0.61質量%存在している(白金族元素/アルミニウム+白金族元素比は0.44)粒子であることを確認した。
上記触媒組成物の燃焼開始温度を確認したところ、375.2℃と低温でも燃焼開始が発生するような活性の高いものであった。また、模擬排気ガスに対する活性は、200℃におけるCO転化率が52.1%、C3H6転化率が26.8%とそれぞれ比較的高い値を示した。
実施例1で用いた付着処理液の調製において、硝酸アルミニウム九水塩Al(NO3)3・9H2Oを21.27gとした以外は実施例1の手順を繰り返して本例の触媒組成物を得た。即ち、実施例2のAl量を増やしたことの影響を確認した。
表1に示すように、アルミニウムが4.1質量%、パラジウムが0.68質量%、白金が0.62質量%存在している粒子(白金族元素/アルミニウム+白金族元素比は0.24)であることを確認した。
上記触媒組成物の燃焼開始温度を確認したところ、380.4℃と低温でも燃焼開始が発生するような活性の高いものであった。また、模擬排気ガスに対する活性は、200℃におけるCO転化率が48.3%、C3H6転化率が20.5%とそれぞれ比較的高い値を示した。
実施例1で用いた付着処理液の調製において、硝酸アルミニウム九水塩Al(NO3)3・9H2Oを0.29g、パラジウム溶液(濃度:5.19質量%)1.54gを純水200mLに溶解することで、アルミニウムとパラジウムが混合された付着処理液を調製した。その後、この付着処理液を用いて実施例1と同様の操作を行うことで、粒子表面が少なくとも一部はアルミナ(Al2O3)で付着され、アルミナ(Al2O3)内にパラジウムが分散保持されている、本例の触媒組成物を得た。
表1に示すように、アルミニウムが0.11質量%、パラジウムが0.39質量%存在している粒子(白金族元素/アルミニウム+白金族元素比は0.80)であることを確認した。
上記触媒組成物の燃焼開始温度を確認したところ、377.0℃と低温でも燃焼開始が発生するような活性の高いものであった。また、模擬排気ガスに対する活性は、200℃におけるCO転化率が71.0%、C3H6転化率が22.0%とそれぞれ比較的高い値を示した。
Al成分の添加を行わない以外は、実施例1の手順を繰り返して本例の触媒粉体を得た。表1に示すように、燃焼開始温度は349.7℃と低いものだった。しかし、模擬排気ガスに対する低温領域での活性が低く、200℃におけるCO転化率が9.8%、C3H6転化率が1.4%にとどまるものだった。これより、単純にガス活性成分を表面に担持させるだけでは、実施例で得られた触媒組成物のような効果が発揮されないことがわかる。
得られた粉末についてX線回折測定を行った。図1下段(b)に示すように、2θ=47°近傍には実施例1と同様の組成を有しているにもかかわらず、回折ピークが観測されなかった。
白金族元素およびアルミニウムの付着を行わず、PM燃焼触媒(Ce酸化物)だけで評価に付した。表1に示すように、燃焼開始温度は357.0℃と低いものだった。しかし、模擬排気ガスに対する低温領域での活性が低く、200℃におけるCO転化率が5.4%、C3H6転化率が1.4%とほとんど有害ガス浄化活性が確認されなかった。
実施例4において、アルミニウムを用いず、Ce酸化物に白金族元素(パラジウム)を直接担持させて評価に付した。具体的には、実施例4における付着処理液の調製において、パラジウム溶液(濃度:4.84質量%)1.65gを純水200mLに溶解することで、パラジウムが混合された付着処理液を調製した。その後、実施例4(実施例1)と同じ付着操作を繰返して本例の触媒粉体を得た。
実施例1において、Alと白金族元素の付着を別々に行った場合、即ち第一の付着処理液として硝酸アルミニウム水溶液を準備し、水酸化ナトリウムによりアルカリ性に調整した純水中に添加して水酸化アルミニウムのゲルを得た。その後、実施例1と同様のCe酸化物を20g添加して、30分間混合することで、Ce酸化物表面にアルミニウム水酸化物ゲルを付着させた。
実施例1の触媒組成物と比較例4の触媒粉体を、X線光電子分光装置(XPS:X−ray Photoelectron Spectroscopy)を用いて表面から深さ方向の組成を確認した(分析エリア:30μmφ、光電子取出角:15°、Arスパッタ速度:1nm/min(SiO2換算))。実施例1の触媒組成物では、白金族元素がCe酸化物上に担持された白金族保持体に分散保持されており、比較例4では、アルミナと白金族元素が順にCe酸化物上に担持されるように作製された。
更に、上記推察を確認するために、実施例1で得られた触媒組成物と比較例4で得られた触媒粉体について、表面のCO吸着量を測定した。具体的には、CO吸着測定装置(CHEMBET:ユアサアイオニクス株式会社製)を用い、各サンプルについて、乾燥(He,200℃、60分)、有機汚染物の除去(O2,250℃、15分)、白金族元素の還元(H2,250℃、60分)、酸化(O2,R.T.,5分)、Ce酸化物へのCO2処理(CO2,R.T.,5分)、白金族元素表面の還元(H2,R.T.,5分)、を行ってからCOパルス処理を行った。なお上記各処理間は不活性ガス(He)を充填した。なお、「R.T.」は、室温を意味する。
Claims (1)
- Pt又はPdから選ばれた少なくとも1種の白金族元素の塩とAlの塩とを少なくともpH11以上の水溶液中で混合し、水酸化物ゲルを得る工程と、
液温を30℃以上90℃以下に保持した前記水酸化物ゲルと、CeとBiとPrとZrからなるCe酸化物とを更に混合し、前記Ce酸化物の表面に前記水酸化物ゲルを付着させる付着工程と、
前記水酸化物ゲルの付着した前記Ce酸化物を600〜850℃で1〜4時間加熱処理する工程、を有し、
前記Ce、Bi、Pr、Zr、Alのモル比を(1−a−b−c):a:b:c:dとしたときに、
0<a≦0.4、0<b≦0.5、0<c≦0.5、
0<a+b+c≦0.5、
0<d≦0.3、
である排ガス処理用触媒組成物の製造方法。
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---|---|---|---|---|
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CN114645761B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种doc硫中毒判断方法及车辆 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07194977A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Mazda Motor Corp | 触媒担持用アルミナおよびその製造方法 |
JPH09187653A (ja) * | 1995-04-18 | 1997-07-22 | Agency Of Ind Science & Technol | メタノール分解用触媒及びその製造方法 |
JPH10182155A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-07-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 複合酸化物、複合酸化物担体および複合酸化物含有触媒 |
JPH10296087A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Daikin Ind Ltd | 脱臭触媒及びその製造方法 |
JP2003253142A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Okura Ind Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物、及びその成形体 |
JP2005097100A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Showa Denko Kk | 水酸化アルミニウムの製造方法 |
JP2006247635A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd | 排ガス浄化触媒用貴金属含有複合金属酸化物及びその製造方法 |
JP2006525112A (ja) * | 2003-04-29 | 2006-11-09 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | マンガン系オゾン分解触媒およびその製造方法 |
JP2007029778A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
JP2008024529A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 複合金属酸化物の製造方法 |
JP2008105871A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 排ガス浄化触媒用複合酸化物およびフィルター |
JP2008290065A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-12-04 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
JP2009106856A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Mazda Motor Corp | 排ガス成分浄化用触媒材及び同触媒材付パティキュレートフィルタ |
JP4416830B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2010-02-17 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 排ガス浄化触媒用複合酸化物とその製造方法および排ガス浄化触媒用塗料とディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2209636A1 (de) | 1971-04-29 | 1973-04-19 | Continental Oil Co | Verfahren zur herstellung von modifiziertem aluminiumoxid |
JPH04175186A (ja) | 1990-11-09 | 1992-06-23 | Ricoh Co Ltd | 感熱記録材料 |
JPH04196745A (ja) | 1990-11-28 | 1992-07-16 | Hitachi Ltd | ファクシミリ装置 |
FR2701471B1 (fr) | 1993-02-10 | 1995-05-24 | Rhone Poulenc Chimie | Procédé de synthèse de compositions à base d'oxydes mixtes de zirconium et de cérium, compositions ainsi obtenues et utilisations de ces dernières. |
DE69728341T2 (de) | 1996-10-07 | 2004-12-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Verbundoxid, Verbundoxidträger und Katalysator |
JP4196745B2 (ja) | 2003-06-12 | 2008-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
JP4175186B2 (ja) | 2003-06-12 | 2008-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒とその製造方法 |
JP4953813B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2012-06-13 | ダイハツ工業株式会社 | ぺロブスカイト型複合酸化物、触媒組成物およびぺロブスカイト型複合酸化物の製造方法 |
JP2006334490A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
JP2007185588A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒 |
EP1985354B1 (en) | 2007-04-27 | 2012-07-11 | Mazda Motor Corporation | Exhaust gas purification catalyst and manufacturing method thereof |
WO2010023919A1 (ja) | 2008-08-27 | 2010-03-04 | 株式会社アイシーティー | 排気ガス浄化用触媒及びこれを用いた排気ガス浄化方法 |
JP5796928B2 (ja) | 2008-08-27 | 2015-10-21 | ユミコア日本触媒株式会社 | 排ガス浄化用触媒およびこれを用いた排ガス浄化方法 |
JP5528040B2 (ja) | 2008-10-03 | 2014-06-25 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 排ガス浄化触媒用複合酸化物とその製造方法および排ガス浄化触媒用塗料とディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
JP5515936B2 (ja) * | 2009-08-18 | 2014-06-11 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒 |
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07194977A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Mazda Motor Corp | 触媒担持用アルミナおよびその製造方法 |
JPH09187653A (ja) * | 1995-04-18 | 1997-07-22 | Agency Of Ind Science & Technol | メタノール分解用触媒及びその製造方法 |
JPH10182155A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-07-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 複合酸化物、複合酸化物担体および複合酸化物含有触媒 |
JPH10296087A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Daikin Ind Ltd | 脱臭触媒及びその製造方法 |
JP2003253142A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Okura Ind Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物、及びその成形体 |
JP2006525112A (ja) * | 2003-04-29 | 2006-11-09 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | マンガン系オゾン分解触媒およびその製造方法 |
JP2005097100A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Showa Denko Kk | 水酸化アルミニウムの製造方法 |
JP2006247635A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd | 排ガス浄化触媒用貴金属含有複合金属酸化物及びその製造方法 |
JP2007029778A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
JP2008024529A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 複合金属酸化物の製造方法 |
JP2008105871A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 排ガス浄化触媒用複合酸化物およびフィルター |
JP2008290065A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-12-04 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒およびその製造方法 |
JP2009106856A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Mazda Motor Corp | 排ガス成分浄化用触媒材及び同触媒材付パティキュレートフィルタ |
JP4416830B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2010-02-17 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 排ガス浄化触媒用複合酸化物とその製造方法および排ガス浄化触媒用塗料とディーゼル排ガス浄化用フィルタ |
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