JPH05105428A - 酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法 - Google Patents
酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法Info
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- JPH05105428A JPH05105428A JP3266311A JP26631191A JPH05105428A JP H05105428 A JPH05105428 A JP H05105428A JP 3266311 A JP3266311 A JP 3266311A JP 26631191 A JP26631191 A JP 26631191A JP H05105428 A JPH05105428 A JP H05105428A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ４００〜７００℃において、１００μｍｏｌ
／ｇ以上の酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及び
その製造方法。 【効果】 本発明の酸化セリウムは、４００〜７００℃
の温度範囲において、１００μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸
収・放出能を有するので、従来の酸化セリウムに代えて
触媒分野及びセラミックス分野において極めて有用であ
る。また本発明の製造法では、優れた酸素吸収・放出能
を有する本発明の酸化セリウムを、再現性良く容易に製
造することができる。
／ｇ以上の酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及び
その製造方法。 【効果】 本発明の酸化セリウムは、４００〜７００℃
の温度範囲において、１００μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸
収・放出能を有するので、従来の酸化セリウムに代えて
触媒分野及びセラミックス分野において極めて有用であ
る。また本発明の製造法では、優れた酸素吸収・放出能
を有する本発明の酸化セリウムを、再現性良く容易に製
造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス清浄用触媒、セ
ラミックス等に利用可能であり、特に優れた酸素吸収・
放出能を有する酸化セリウム及びその製造法に関する。
ラミックス等に利用可能であり、特に優れた酸素吸収・
放出能を有する酸化セリウム及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化セリウムは、排ガス清浄用触
媒、セラミックス等として大量に使用されており、例え
ば触媒分野においては、酸化雰囲気化で酸素を吸収し、
還元雰囲気化で酸素を放出するという酸化セリウムの特
性を利用して、ＨＣＣＯＮＯxに対する浄化率の向上等
が行われており、またセラミックス分野においては、前
記酸化セリウムの特性を利用して、固体電解質のような
導電性セラミックス等に利用されている。このような従
来の酸化セリウムは、通常、例えばセリウムの硝酸塩溶
液又は塩酸塩溶液に、蓚酸若しくは重炭酸アンモニウム
を添加し、得られる沈澱物をろ別、洗浄、乾燥及び焼成
する方法等により製造されている。
媒、セラミックス等として大量に使用されており、例え
ば触媒分野においては、酸化雰囲気化で酸素を吸収し、
還元雰囲気化で酸素を放出するという酸化セリウムの特
性を利用して、ＨＣＣＯＮＯxに対する浄化率の向上等
が行われており、またセラミックス分野においては、前
記酸化セリウムの特性を利用して、固体電解質のような
導電性セラミックス等に利用されている。このような従
来の酸化セリウムは、通常、例えばセリウムの硝酸塩溶
液又は塩酸塩溶液に、蓚酸若しくは重炭酸アンモニウム
を添加し、得られる沈澱物をろ別、洗浄、乾燥及び焼成
する方法等により製造されている。
【０００３】しかしながら、前記方法等により製造され
た従来の酸化セリウムは、酸素吸収・放出能を有するも
のの、その性能は、酸化セリウムの使用最適温度（４０
０〜７００℃）において５０μｍｏｌ／ｇ程度以下であ
り、十分な酸素を吸収・放出できないという欠点を有す
る。従って、更に優れた酸素吸収・放出能を有する酸化
セリウムの開発が望まれている。
た従来の酸化セリウムは、酸素吸収・放出能を有するも
のの、その性能は、酸化セリウムの使用最適温度（４０
０〜７００℃）において５０μｍｏｌ／ｇ程度以下であ
り、十分な酸素を吸収・放出できないという欠点を有す
る。従って、更に優れた酸素吸収・放出能を有する酸化
セリウムの開発が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、特に優れた酸素吸収・放出能を有する新規な酸化セ
リウム及びその製造法を提供することにある。
は、特に優れた酸素吸収・放出能を有する新規な酸化セ
リウム及びその製造法を提供することにある。
【０００５】本発明の別な目的は、特に優れた酸素吸収
・放出能を有する酸化セリウムを、再現性良く、且つ容
易に調製することが可能な製造法を提供することにあ
る。
・放出能を有する酸化セリウムを、再現性良く、且つ容
易に調製することが可能な製造法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のよれば、４００
〜７００℃において、１００μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸
収・放出能を有する酸化セリウムが提供される。
〜７００℃において、１００μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸
収・放出能を有する酸化セリウムが提供される。
【０００７】また本発明によれば、硝酸セリウム水溶液
と、重炭酸アンモニウム水溶液とを混合して、炭酸セリ
ウム塩沈澱物を調製した後、１００〜１５０℃におい
て、該炭酸セリウム塩沈澱物を水熱処理し、次いで得ら
れた塩基性炭酸塩及び／又はモノオキシ炭酸塩を、３０
０℃以上で焼成することを特徴とする前記酸化セリウム
の製造法が提供される。
と、重炭酸アンモニウム水溶液とを混合して、炭酸セリ
ウム塩沈澱物を調製した後、１００〜１５０℃におい
て、該炭酸セリウム塩沈澱物を水熱処理し、次いで得ら
れた塩基性炭酸塩及び／又はモノオキシ炭酸塩を、３０
０℃以上で焼成することを特徴とする前記酸化セリウム
の製造法が提供される。
【０００８】以下本発明を更に詳細に説明する。
【０００９】本発明の酸素吸収・放出能を有する酸化セ
リウム（以下単に酸化セリウムと称す）は、還元又は酸
化性の雰囲気下において、還元又は酸化反応を引き起こ
す４００〜７００℃の温度範囲において、１００μｍｏ
ｌ／ｇ以上、好ましくは１４０μｍｏｌ／ｇ以上の酸素
吸収・放出能を有することを特徴とする。
リウム（以下単に酸化セリウムと称す）は、還元又は酸
化性の雰囲気下において、還元又は酸化反応を引き起こ
す４００〜７００℃の温度範囲において、１００μｍｏ
ｌ／ｇ以上、好ましくは１４０μｍｏｌ／ｇ以上の酸素
吸収・放出能を有することを特徴とする。
【００１０】本発明の酸化セリウムは、前記酸素吸収・
放出能を有しておれば特に限定されるものではなく、そ
の形状は、例えば球形、立方型等であるのが好ましい。
また粒径は、０．１〜０．５μｍであるのが好ましい。
更に８００℃における比表面積は、好ましくは３０ｍ2
／ｇ以上、特に好ましくは５０ｍ2／ｇ以上であるのが
望ましい。
放出能を有しておれば特に限定されるものではなく、そ
の形状は、例えば球形、立方型等であるのが好ましい。
また粒径は、０．１〜０．５μｍであるのが好ましい。
更に８００℃における比表面積は、好ましくは３０ｍ2
／ｇ以上、特に好ましくは５０ｍ2／ｇ以上であるのが
望ましい。
【００１１】本発明の酸化セリウムを調製するには、ま
ず硝酸セリウム水溶液と、重炭酸アンモニウム水溶液と
を混合し、炭酸セリウム塩沈澱物を得る。この際混合順
序は、硝酸セリウム水溶液に、重炭酸アンモニウム水溶
液を添加しても、また重炭酸アンモニウム水溶液に、硝
酸セリウム水溶液を添加混合しても良い。該硝酸セリウ
ム水溶液の濃度は、好ましくは３０〜２００ｇ／ｌ、特
に好ましくは５０〜１００ｇ／ｌの範囲であり、該重炭
酸アンモニウム水溶液の濃度は、好ましくは５０〜２０
０ｇ／ｌ、特に好ましくは１００〜１５０ｇ／ｌの範囲
である。また硝酸セリウム水溶液と重炭酸アンモニウム
水溶液との混合割合は、各水溶液中に含有される硝酸セ
リウム及び重炭酸アンモニウムの重量比で１：１．４〜
３の範囲であるのが好ましい。この際得られる炭酸セリ
ウム塩は、例えばCe2(CO3)3・xH2O等である。
ず硝酸セリウム水溶液と、重炭酸アンモニウム水溶液と
を混合し、炭酸セリウム塩沈澱物を得る。この際混合順
序は、硝酸セリウム水溶液に、重炭酸アンモニウム水溶
液を添加しても、また重炭酸アンモニウム水溶液に、硝
酸セリウム水溶液を添加混合しても良い。該硝酸セリウ
ム水溶液の濃度は、好ましくは３０〜２００ｇ／ｌ、特
に好ましくは５０〜１００ｇ／ｌの範囲であり、該重炭
酸アンモニウム水溶液の濃度は、好ましくは５０〜２０
０ｇ／ｌ、特に好ましくは１００〜１５０ｇ／ｌの範囲
である。また硝酸セリウム水溶液と重炭酸アンモニウム
水溶液との混合割合は、各水溶液中に含有される硝酸セ
リウム及び重炭酸アンモニウムの重量比で１：１．４〜
３の範囲であるのが好ましい。この際得られる炭酸セリ
ウム塩は、例えばCe2(CO3)3・xH2O等である。
【００１２】次いで前記炭酸セリウム塩沈澱物を、１０
０〜１５０℃の温度範囲において水熱処理を行い、Ce(O
H)(CO3)・xH2O等の塩基性炭酸塩及び／又はCe2O(CO3)2・x
H2O等のモノオキシ炭酸塩を得る。前記水熱処理は、通
常の水熱処理と同様に、オートクレーブ等により行うこ
とができ、その処理時間は、好ましくは０．５〜２時間
の範囲である。水熱処理の温度が、１００℃未満の場合
には、完全に塩基性炭酸塩又はモノオキシ炭酸塩が得ら
れず、１５０℃を超えると結晶成長が激しく、性能劣化
が生じるので前記温度範囲とする必要がある。
０〜１５０℃の温度範囲において水熱処理を行い、Ce(O
H)(CO3)・xH2O等の塩基性炭酸塩及び／又はCe2O(CO3)2・x
H2O等のモノオキシ炭酸塩を得る。前記水熱処理は、通
常の水熱処理と同様に、オートクレーブ等により行うこ
とができ、その処理時間は、好ましくは０．５〜２時間
の範囲である。水熱処理の温度が、１００℃未満の場合
には、完全に塩基性炭酸塩又はモノオキシ炭酸塩が得ら
れず、１５０℃を超えると結晶成長が激しく、性能劣化
が生じるので前記温度範囲とする必要がある。
【００１３】次に、前記塩基性炭酸塩及び／又はモノオ
キシ炭酸塩を、３００℃以上、好ましくは３００〜４０
０℃において焼成することにより本発明の酸化セリウム
を製造することができる。前記焼成温度が３００℃未満
の場合には、完全にＣｅＯ2に変化しない。またこの際
の焼成時間は４〜１０時間行うのが好ましい。
キシ炭酸塩を、３００℃以上、好ましくは３００〜４０
０℃において焼成することにより本発明の酸化セリウム
を製造することができる。前記焼成温度が３００℃未満
の場合には、完全にＣｅＯ2に変化しない。またこの際
の焼成時間は４〜１０時間行うのが好ましい。
【００１４】本発明の製造法により得られる酸化セリウ
ムは、そのまま使用することもできるが、例えばジルコ
ニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属の酸化物等と
同時に用いることもできる。
ムは、そのまま使用することもできるが、例えばジルコ
ニウム、アルミニウム、アルカリ土類金属の酸化物等と
同時に用いることもできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の酸化セリウムは、400〜700℃の
温度範囲において、100μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸収・
放出能を有するので、従来の酸化セリウムに代えて触媒
分野及びセラミックス分野において極めて有用である。
また本発明の製造法では、優れた酸素吸収・放出能を有
する本発明の酸化セリウムを、再現性良く容易に製造す
ることができる。
温度範囲において、100μｍｏｌ／ｇ以上の酸素吸収・
放出能を有するので、従来の酸化セリウムに代えて触媒
分野及びセラミックス分野において極めて有用である。
また本発明の製造法では、優れた酸素吸収・放出能を有
する本発明の酸化セリウムを、再現性良く容易に製造す
ることができる。
【００１６】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】高純度硝酸セリウム溶液（三徳金属工業株
式会社製、純度９９．９％）を水に溶解して調製した、
酸化セリウム濃度５０ｇ／ｌの酸化セリウム水溶液１ｌ
に、別に調製した重炭酸アンモニウム濃度１５０ｇ／ｌ
の重炭酸アンモニウム水溶液１ｌを添加混合し、リン片
状スラリーの炭酸セリウム塩沈澱物を２３００ｇ得た。
得られた沈澱物を、オートクレーブに入れ、１３５℃に
おいて１時間水熱処理を行い、塩基性炭酸セリウム塩と
モノオキシ炭酸セリウム塩の混合物を２２００ｇ得た。
得られた混合物を３００℃で４時間焼成し、比表面積が
１２０ｍ2／ｇ、８００℃再焼成後比表面積４６．２ｍ2
／ｇの酸化セリウムを５０ｇ得た。得られた酸化セリウ
ムの酸素吸収・放出量を測定するために、筒状炉中に、
得られた酸化セリウム１ｇを仕込み、水素ガス及び酸素
ガスを流し込みながら、ガスクロマトグラフィーにより
測定したところ、酸素吸収・放出能は、４００〜７００
℃において、１００μｍｏｌ／ｇであった。
式会社製、純度９９．９％）を水に溶解して調製した、
酸化セリウム濃度５０ｇ／ｌの酸化セリウム水溶液１ｌ
に、別に調製した重炭酸アンモニウム濃度１５０ｇ／ｌ
の重炭酸アンモニウム水溶液１ｌを添加混合し、リン片
状スラリーの炭酸セリウム塩沈澱物を２３００ｇ得た。
得られた沈澱物を、オートクレーブに入れ、１３５℃に
おいて１時間水熱処理を行い、塩基性炭酸セリウム塩と
モノオキシ炭酸セリウム塩の混合物を２２００ｇ得た。
得られた混合物を３００℃で４時間焼成し、比表面積が
１２０ｍ2／ｇ、８００℃再焼成後比表面積４６．２ｍ2
／ｇの酸化セリウムを５０ｇ得た。得られた酸化セリウ
ムの酸素吸収・放出量を測定するために、筒状炉中に、
得られた酸化セリウム１ｇを仕込み、水素ガス及び酸素
ガスを流し込みながら、ガスクロマトグラフィーにより
測定したところ、酸素吸収・放出能は、４００〜７００
℃において、１００μｍｏｌ／ｇであった。
【００１８】
【実施例２】重炭酸アンモニウム水溶液に、硝酸セリウ
ム水溶液を添加混合した以外は、実施例１と同様に酸化
セリウムを製造し、酸素吸収・放出量を測定した。その
結果得られた酸化セリウムの酸素吸収・放出能は、４０
０〜７００℃において、１００μｍｏｌ／ｇであった。
ム水溶液を添加混合した以外は、実施例１と同様に酸化
セリウムを製造し、酸素吸収・放出量を測定した。その
結果得られた酸化セリウムの酸素吸収・放出能は、４０
０〜７００℃において、１００μｍｏｌ／ｇであった。
Claims (2)
- 【請求項１】 ４００〜７００℃において、１００μｍ
ｏｌ／ｇ以上の酸素吸収・放出能を有する酸化セリウ
ム。 - 【請求項２】 硝酸セリウム水溶液と、重炭酸アンモニ
ウム水溶液とを混合して、炭酸セリウム塩沈澱物を調製
した後、１００〜１５０℃において、該炭酸セリウム塩
沈澱物を水熱処理し、次いで得られた塩基性炭酸塩及び
／又はモノオキシ炭酸塩を、３００℃以上で焼成するこ
とを特徴とする請求項１記載の酸化セリウムの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266311A JP2794645B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266311A JP2794645B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105428A true JPH05105428A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2794645B2 JP2794645B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=17429166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3266311A Expired - Lifetime JP2794645B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794645B2 (ja) |
Cited By (17)
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-
1991
- 1991-10-15 JP JP3266311A patent/JP2794645B2/ja not_active Expired - Lifetime
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