JPH0716460A - 高温耐久性を有するセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物及びその製造法 - Google Patents

高温耐久性を有するセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物及びその製造法

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JPH0716460A
JPH0716460A JP5149357A JP14935793A JPH0716460A JP H0716460 A JPH0716460 A JP H0716460A JP 5149357 A JP5149357 A JP 5149357A JP 14935793 A JP14935793 A JP 14935793A JP H0716460 A JPH0716460 A JP H0716460A
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cerium
zirconium
oxide
composite oxide
solution
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JP5149357A
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Tadatoshi Murota
忠俊 室田
Kazuhiro Yamamoto
和弘 山本
Takashi Hasegawa
剛史 長谷川
Shigeru Aozasa
繁 青笹
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Santoku Corp
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Santoku Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 全重量に対して20重量%を越え、95重量
%以下の酸化ジルコニウムと、セリウム含有希土類金属
とを含む複合酸化物であって、900℃、5時間加熱し
た際に、比表面積が10m2/g以上を示すことを特徴
とするセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物。 【効果】 本発明のセリウム及びジルコニウム含有複合
酸化物は、高温耐久性を有するので、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、優れた高温耐
久性を有する前記セリウム及びジルコニウム含有複合酸
化物を、再現性良く容易に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に優れた高温耐久性
を有するセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物及び
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、酸化雰囲気下で酸素を吸収し、
還元雰囲気下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、排ガス成分であるHC・CO・NOx等
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、比表面積が小さく、特に80
0℃以上の高温に加熱すると更に小さくなるため、高温
耐久性等の性能が大きく劣化するという欠点がある。ま
た優れた高温耐久性を有するセリウム及びジルコニウム
含有複合酸化物についても知られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、特に優れた高温耐久性を有する新規なセリウム及び
ジルコニウム含有複合酸化物及びその製造法を提供する
ことにある。
【0005】本発明の別の目的は、特に優れた高温耐久
性を有するセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物
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】本発明によれば、全重量
に対して20重量%を越え、95重量%以下の酸化ジル
コニウムと、セリウム含有希土類金属とを含む複合酸化
物であって、900℃、5時間加熱した際に、比表面積
が10m2/g以上を示すことを特徴とするセリウム及
びジルコニウム含有複合酸化物が提供される。
【0007】また、本発明によれば、セリウムイオン及
びジルコニウムイオンを含む溶液と、アンモニア水溶
液、重炭酸アンモニウム水溶液又は蓚酸水溶液とを混合
して、セリウム及びジルコニウム含有複合塩沈殿物を調
製した後、該沈殿物に対して少なくとも300℃以上で
焼成する工程を行うことを特徴とする前記セリウム及び
ジルコニウム含有複合酸化物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】本発明の高温耐久性を有するセリウム及び
ジルコニウム含有複合酸化物(以下単に複合酸化物1と
称す)は、特定量の酸化ジルコニウムとセリウム含有希
土類金属とを含んでおり、該酸化ジルコニウムの含有割
合は、全重量に対して20重量%を越え、95重量%以
下、好ましくは20重量%を越え、80重量%以下含有
する。この際、酸化ジルコニウムの含有割合が20重量
%以下の場合には十分に性能を発揮することができず、
95重量%を越えると比表面積が小さくなる。また前記
セリウム含有希土類金属の含有割合は、全重量に対し
て、好ましくは5〜80重量%未満、特に20〜80重
量%未満が望ましい。本発明の複合酸化物1において、
前記セリウム含有希土類金属は、必須成分であるセリウ
ムの他に、ネオジウム、プラセオジウム等の他の希土類
金属を含有しても良く、該他の希土類金属の含有割合
は、酸化希土類金属として全重量に対して0.1〜50
重量%であるのが好ましい。
【0010】また本発明の複合酸化物1は、優れた高温
耐久性、即ち900℃、5時間加熱後の比表面積が10
2/g以上を示せば良く、好ましくは800℃、5時
間加熱後において、30m2/g以上、特に50m2/g
以上であるのが望ましい。前記比表面積を測定する方法
としては、特に限定されるものではないが、好ましくは
公知の方法、例えばmicromeritics社製比表面積自動測
定装置、商品名「2200−02型」等で測定すること
ができる。また複合酸化物1の形状は特に限定されるも
のではないが、例えば球形、立方型等であるのが好まし
く、粒径は、0.1〜0.5μmであるのが望ましい。
【0011】本発明の複合酸化物1を調製するには、ま
ずセリウムイオン及びジルコニウムイオンを含む溶液と
アンモニア水溶液、重炭酸アンモニウム水溶液又は蓚酸
水溶液とを混合し、セリウム及びジルコニウム含有複合
塩沈殿物を調製する。該セリウムイオン及びジルコニウ
ムイオンを含む溶液は、例えば硝酸セリウム水溶液と硝
酸ジルコニウム水溶液とを混合する方法等により得るこ
とができ、またこの際、必要に応じてネオジウムイオ
ン、プラセオジウムイオン等の他の希土類金属イオンを
含む溶液を混合させることもできる。該セリウムイオン
及びジルコニウムイオンを含む溶液の濃度は、各イオン
を酸化物換算して、好ましくは30〜200g/l、特
に好ましくは50〜100g/lの範囲であり、またセ
リウムイオン及びジルコニウムイオン、更に必要に応じ
て添加混合する他の希土類金属イオンの配合割合は、酸
化物としての重量比で好ましくは5〜80:20〜9
5:0〜50、特に好ましくは20〜80:80〜2
0:0〜20である。更に前記アンモニア水溶液を用い
る場合の濃度は、好ましくは1〜2N、特に好ましくは
1〜1.5N、重炭酸アンモニウム水溶液を用いる場合
の濃度は、好ましくは50〜200g/l、特に好まし
くは100〜150g/l、蓚酸水溶液を用いる場合の
濃度は50〜100g/l、特に好ましくは50〜60
g/lの範囲である。また前記セリウムイオン及びジル
コニウムイオンを含む溶液と、アンモニア水溶液、重炭
酸アンモニウム水溶液又は蓚酸水溶液との混合割合は、
それぞれ重量比で1:1〜1:2が好ましい。この際得
られる複合塩沈殿物は、例えば複合水酸化物等である。
【0012】次いで前記沈殿物に対して少なくとも、3
00℃以上、好ましくは300〜400℃において焼成
する工程を行うことにより本発明の複合酸化物1を製造
することができるが、必要に応じて前記沈殿物を予め水
熱処理等してから、前記焼成工程を行うこともできる。
該水熱処理は、通常のオートクレーブ等により実施で
き、その際の温度は100〜135℃、処理時間は0.
5〜1時間の範囲であることが望ましい。前記焼成温度
が300℃未満の場合には、酸化物になりにくい。また
焼成時間は1〜10時間行うのが好ましい。
【0013】本発明の製造法により得られる複合酸化物
1は、そのまま使用することもできるが、例えば希土類
硝酸塩等を添加して用いることもでき、比表面積は20
2/g以上を示すのが好ましい。
【0014】
【発明の効果】本発明のセリウム及びジルコニウム含有
複合酸化物は、高温耐久性を有するので、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、優れた高
温耐久性を有する本発明のセリウム及びジルコニウム含
有複合酸化物を、再現性良く容易に製造することができ
る。
【0015】
【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。
【0016】
【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350g/lの硝酸セリウム水溶液
0.107リットルに硝酸ジルコニウム溶液(第一希土
元素株式会社製、純度99%)を水に溶解して調製し
た、酸化ジルコニウム(ZrO2)濃度25重量%の硝
酸ジルコニウム水溶液33ミリリットルとを混合し、Z
rO2を複合酸化物に対して25重量%とし、複合酸化
物濃度50g/lとしたセリウムイオン及びジルコニウ
ムイオン含有溶液を調製した。次いで、得られた溶液1
リットルに、別に調製した重炭酸アンモニウム濃度15
0g/lの重炭酸アンモニウム水溶液1リットルを添加
混合し、セリウム及びジルコニウム含有複合炭酸塩沈殿
物を80g得た。次いで得られた沈殿物を300℃で5
時間焼成し、比表面積90m2/gのセリウム及びジル
コニウム含有複合酸化物50gを得た。またこの複合酸
化物を900℃、5時間加熱した後、比表面積を測定し
たところ25m2/gであった。更に得られた前記複合
酸化物中の酸化ジルコニウムの含有割合は25重量%で
あった。
【0017】
【実施例2】重炭酸アンモニウム水溶液の代わりに、1
Nアンモニア水溶液1リットルを添加混合した以外は、
実施例1と同様にセリウム及びジルコニウム含有複合酸
化物を製造した。得られたセリウム及びジルコニウム含
有複合酸化物の900℃、5時間加熱した後の比表面積
は27m2/gであった。また得られた複合酸化物中の
酸化ジルコニウムの含有割合は25重量%であった。
【0018】
【実施例3】重炭酸アンモニウム水溶液の代わりに、4
0g/l蓚酸水溶液1リットルを添加混合した以外は、
実施例1と同様にセリウム及びジルコニウム含有複合酸
化物を製造した。得られたセリウム及びジルコニウム含
有複合酸化物の900℃、5時間加熱した後の比表面積
は、23m2/gであった。また得られた複合酸化物中
の酸化ジルコニウムの含有割合は25重量%であった。
【0019】
【実施例4】高純度硝酸セリウム溶液を水に溶解して調
製した酸化セリウム濃度350g/lの硝酸セリウム水
溶液100ミリリットルに、硝酸ジルコニウム溶液を水
に溶解して調製した酸化ジルコニウム(ZrO2)濃度
25重量%の硝酸ジルコニウム水溶液33ミリリットル
と、硝酸ネオジウムを水に溶解して調製した酸化ネオジ
ウム濃度200g/lの硝酸ネオジウム水溶液12.5
ミリリットルとを混合し、ZrO2を複合酸化物に対し
25重量%、Nd23を複合酸化物に対し5重量%と
し、複合酸化物濃度50g/lとしたセリウムイオン、
ジルコニウムイオン及びネオジウムイオン含有溶液を調
製した。次いで、得られた溶液1リットルに、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1リットルを添加混合し、セリウム、ジ
ルコニウム及びネオジウム含有複合炭酸塩沈殿物を16
0g得た。次いで得られた沈殿物を300℃で5時間焼
成したところ、比表面積90m2/gのセリウム、ジル
コニウム及びネオジウム含有複合酸化物を50g得た。
またこの複合酸化物を900℃、5時間加熱した後、比
表面積を測定したところ31m2/gであった。更に得
られた前記複合酸化物中の酸化ジルコニウムの含有割合
は25重量%、酸化ネオジウムの含有割合は5重量%で
あった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01G 25/00 C04B 35/48 (72)発明者 長谷川 剛史 神戸市東灘区深江北町4丁目14番34号 三 徳金属工業株式会社内 (72)発明者 青笹 繁 神戸市東灘区深江北町4丁目14番34号 三 徳金属工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全重量に対して20重量%を越え、95
    重量%以下の酸化ジルコニウムと、セリウム含有希土類
    金属とを含む複合酸化物であって、900℃、5時間加
    熱した際に、比表面積が10m2/g以上を示すことを
    特徴とするセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物。
  2. 【請求項2】 セリウムイオン及びジルコニウムイオン
    を含む溶液と、アンモニア水溶液、重炭酸アンモニウム
    水溶液又は蓚酸水溶液とを混合して、セリウム及びジル
    コニウム含有複合塩沈殿物を調製した後、該沈殿物に対
    して少なくとも300℃以上で焼成する工程を行うこと
    を特徴とする請求項1記載のセリウム及びジルコニウム
    含有複合酸化物の製造法。
JP5149357A 1993-06-21 1993-06-21 高温耐久性を有するセリウム及びジルコニウム含有複合酸化物及びその製造法 Pending JPH0716460A (ja)

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