JPH11262663A - Exhaust gas cleaning catalyst and production thereof - Google Patents

Exhaust gas cleaning catalyst and production thereof

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JPH11262663A
JPH11262663A JP10070009A JP7000998A JPH11262663A JP H11262663 A JPH11262663 A JP H11262663A JP 10070009 A JP10070009 A JP 10070009A JP 7000998 A JP7000998 A JP 7000998A JP H11262663 A JPH11262663 A JP H11262663A
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JP
Japan
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catalyst
composite oxide
carrier
exhaust gas
sintering
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10070009A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yamashita
公一 山下
Shinji Tsuji
慎二 辻
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH11262663A publication Critical patent/JPH11262663A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high heat resistant catalyst capable of more suppressing sintering of Pt. SOLUTION: This catalyst is constituted of both a particulate carrier 1 consisting of oxide and a Pt complex oxide layer 2 formed on the surface of the carrier 1. In this case, since a contact area of the Pt complex oxide with the carrier 1 becomes larger, compared to the case in which the particulate Pt complex oxide is mixed with the particular carrier 1, a suppressing work of sintering of the Pt complex oxide due to the carrier is realized to the utmost.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は排ガス浄化用触媒と
その製造方法に関し、詳しくは高温のリーン雰囲気にお
いても浄化性能の劣化が防止された排ガス浄化用触媒と
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying catalyst and a method for producing the same, and more particularly to an exhaust gas purifying catalyst and a method for producing the same, the purification performance of which is prevented from being deteriorated even in a high-temperature lean atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より自動車などの排気系に配置され
る排ガス浄化用触媒には、触媒成分として白金(Pt)、
ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)などの貴金属が用い
られ、これら貴金属がアルミナ( Al2O3)などの酸化物
担体に担持されて用いられている。中でもPtはRhに比べ
て資源的に余裕があり、かつPdに比べて高い触媒活性を
示すため、自動車用の排ガス浄化用触媒には主としてPt
が利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust gas purifying catalyst disposed in an exhaust system of an automobile or the like includes platinum (Pt) as a catalyst component.
Noble metals such as rhodium (Rh) and palladium (Pd) are used, and these noble metals are used by being supported on an oxide carrier such as alumina (Al 2 O 3 ). Among them, Pt has more resources than Rh and exhibits higher catalytic activity than Pd, so Pt is mainly used as an exhaust gas purifying catalyst for automobiles.
Is used.

【0003】ところがPtは、高温のリーン雰囲気中で酸
化され、シンタリングにより表面積が減少して触媒活性
が著しく低下するという問題がある。また近年のエンジ
ン性能の向上や高速走行の増加、さらには排ガス規制の
強化などにより排ガス温度は益々高くなる傾向にあるた
め、Ptのシンタリングを抑制する手段の開発が強く求め
られている。
[0003] However, Pt is oxidized in a high-temperature lean atmosphere, and has a problem that the surface area is reduced by sintering and the catalytic activity is significantly reduced. In addition, since the exhaust gas temperature tends to become higher due to the recent improvement in engine performance, increase in high-speed running, and stricter exhaust gas regulations, there is a strong demand for the development of means for suppressing Pt sintering.

【0004】そこで本願出願人は、先に特開昭62-27715
0号公報において、Ptとランタノイド元素又はアルカリ
土類金属とのペロブスカイト型複合酸化物を用いた触媒
を提案している。この触媒によれば、従来のPt/Al2O3
媒に比べてPtの熱劣化及び合金化が抑制されるため、耐
久性が大幅に向上する。しかしながら近年の排ガス温度
はきわめて高くなっており、特開昭62-277150号公報に
開示の触媒においても 900℃を超える領域ではペロブス
カイト型複合酸化物は熱分解を始めてしまう。したがっ
て今後の排ガス温度のさらなる高温化に対処するために
は、1000℃を超えるような領域でもPtのシンタリングを
抑制できるようにする必要がある。
[0004] The applicant of the present invention has previously disclosed Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-27715.
No. 0 proposes a catalyst using a perovskite-type composite oxide of Pt and a lanthanoid element or an alkaline earth metal. According to this catalyst, the thermal deterioration and alloying of Pt are suppressed as compared with the conventional Pt / Al 2 O 3 catalyst, so that the durability is greatly improved. However, the temperature of exhaust gas in recent years has become extremely high, and even in the catalyst disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-277150, the perovskite-type composite oxide starts to thermally decompose in a region exceeding 900 ° C. Therefore, in order to cope with a further increase in the exhaust gas temperature in the future, it is necessary to suppress sintering of Pt even in a region exceeding 1000 ° C.

【0005】そこで本願発明者らは鋭意研究を行い、特
開平10-358号公報において、Ptとアルカリ土類元素又は
周期表3A族元素から選ばれる1種又は2種以上の元素
を含有するPt複合酸化物からなる粉末とγ-Al2O3粉末と
を混合してなる触媒を提案している。この触媒によれ
ば、Ptが複合酸化物の結晶中に取り込まれて安定化する
ため、1000℃以上の高耐熱性が達成できる。
[0005] The inventors of the present invention have conducted intensive studies and disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-358 a Pt containing one or more elements selected from the group consisting of Pt and an alkaline earth element or a Group 3A element in the periodic table. A catalyst comprising a mixture of a composite oxide powder and γ-Al 2 O 3 powder has been proposed. According to this catalyst, Pt is incorporated into the crystal of the composite oxide and stabilized, so that high heat resistance of 1000 ° C. or higher can be achieved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが特開平10-358
号公報に開示の触媒であっても、高温のリーン雰囲気に
おいてPt複合酸化物にある程度のシンタリングが生じる
ことが明らかとなり、Ptのシンタリングをさらに抑制す
ることが求められている。本発明はこのような事情に鑑
みてなされたものであり、Ptのシンタリングを一層抑制
でき高耐熱性の触媒とすることを目的とする。
However, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-358
It has been clarified that even with the catalyst disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-264, a certain degree of sintering occurs in the Pt composite oxide in a high-temperature lean atmosphere, and it is required to further suppress Pt sintering. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly heat-resistant catalyst that can further suppress sintering of Pt.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、酸化物担体と、酸化物
担体表面に形成されたPt複合酸化物層と、よりなること
にある。また上記触媒を製造するのに最適な本発明の排
ガス浄化用触媒の製造方法の特徴は、Ptを含むアルコキ
シドを溶解した溶液に酸化物担体を混合し、アルコキシ
ドを加水分解し次いで焼成することにより酸化物担体表
面にPt複合酸化物層を形成することにある。
The feature of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention which solves the above-mentioned problems is that it comprises an oxide carrier and a Pt composite oxide layer formed on the surface of the oxide carrier. . The feature of the method for producing an exhaust gas purifying catalyst of the present invention, which is optimal for producing the above catalyst, is that an oxide carrier is mixed with a solution in which an alkoxide containing Pt is dissolved, and the alkoxide is hydrolyzed and then calcined. The object is to form a Pt composite oxide layer on the surface of an oxide carrier.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明者らの研究によれば、Pt複
合酸化物の高温の酸化雰囲気におけるシンタリングは、
Pt複合酸化物単独である場合に最も大きく、酸化物担体
と混合した場合にはシンタリングが少なくなるもののま
だ大きく、酸化物担体表面に薄膜状にPt複合酸化物層を
形成した場合にシンタリングが最も抑制されることが見
出された。本発明はこの発見に基づいてなされたもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the study of the present inventors, sintering of a Pt composite oxide in a high-temperature oxidizing atmosphere is as follows.
Largest when the Pt composite oxide alone is used, sintering decreases when mixed with the oxide carrier, but is still large.Sintering occurs when a thin Pt composite oxide layer is formed on the surface of the oxide carrier. Was found to be most suppressed. The present invention has been made based on this finding.

【0009】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒では、
酸化物担体表面にPt複合酸化物層が形成されている。こ
れにより粒子状のPt複合酸化物と酸化物担体とが混合さ
れた場合に比べてPt複合酸化物と担体との接触面積が大
きくなり、Pt複合酸化物のシンタリングが抑制されるも
のと考えられる。酸化物担体としては、アルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−アルミナ
などから選ばれる一種を、又は複数種を混合して用いる
ことができる。しかしながら、これらの酸化物がPt複合
酸化物中のアルカリ土類金属と反応し、Pt複合酸化物の
構造が変化して触媒活性が低下する場合がある。したが
って酸化物担体自体もアルカリ土類金属を含む複合酸化
物を用いることが望ましい。これにより酸化物担体とPt
複合酸化物との反応が抑制されるため、触媒の耐久性が
一層向上する。
That is, in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention,
A Pt composite oxide layer is formed on the surface of the oxide carrier. It is thought that the contact area between the Pt composite oxide and the carrier is larger than when the particulate Pt composite oxide and the oxide carrier are mixed, thereby suppressing sintering of the Pt composite oxide. Can be As the oxide carrier, one selected from alumina, silica, titania, zirconia, ceria, silica-alumina, and the like, or a mixture of a plurality of types can be used. However, these oxides may react with the alkaline earth metal in the Pt composite oxide, changing the structure of the Pt composite oxide and decreasing the catalytic activity. Therefore, it is desirable to use a composite oxide containing an alkaline earth metal for the oxide carrier itself. This allows the oxide carrier and Pt
Since the reaction with the composite oxide is suppressed, the durability of the catalyst is further improved.

【0010】このような複合酸化物担体としては、アル
ミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ
−アルミナなどとアルカリ土類金属又はランタノイド元
素からなる複合酸化物を用いることが好ましい。その好
ましい構成比は、MでAl,Si,Ti,Zr,Ceなどを表し、Xで
アルカリ土類金属又はランタノイド元素を表すと、モル
比でX:M=1: 0.3〜1:20の範囲が好ましく、X:
M=1: 0.5〜1:4の範囲が特に好ましい。
As such a composite oxide carrier, it is preferable to use a composite oxide comprising alumina, silica, titania, zirconia, ceria, silica-alumina, etc. and an alkaline earth metal or a lanthanoid element. The preferred composition ratio is such that when M represents Al, Si, Ti, Zr, Ce, etc., and X represents an alkaline earth metal or a lanthanoid element, the molar ratio is in the range of X: M = 1: 0.3 to 1:20. Are preferred, and X:
The range of M = 1: 0.5 to 1: 4 is particularly preferred.

【0011】酸化物担体の比表面積は高いほど望ましい
が、重要なことは耐久前後で比表面積が変化しないこと
である。耐久前後で比表面積が変化しなければ、15m2/g
程度でも十分な効果を得ることができる。Pt複合酸化物
層を構成するPt複合酸化物としては、例えば以下の化学
式で表される複合酸化物が例示される。 (1)X4PtO6 (X =Ca,Sr,Ba,Mg) (2)X'Pt2O7 (X'= Sc,La,Pr)この場合Sc,La,Prはパ
イクロア系を作るものである。 (3)SrX''PtO6 (X''=Co,Ni,Cu)これらは Sr4PtO6
Srを1個置換したものである。 (4)Ba2ZPtO6(Z =Pr,Ce) (5)Ba8Y3Pt4O17.5 また、上記したPt複合酸化物にさらにCu,Ni,CO,Feな
どが含有されたものも好ましく用いることができる。こ
のような卑金属を複合化することにより、触媒の耐久性
が一層向上する。例えばXがBaでさらにCuを含有するも
のを例示すると、Ba4CuPt2O9,Ba2Y2CuPtO8 ,Ba2Y2Cu2
PtO10,Ba3Y2Cu2PtO10,Ba1.3Sr1.7Y2Cu 2PtO10,Ba2Ho2
CuPtO8,Ba2Ho2Cu2PtO10,Ba2Er2CuPtO8,Ba3Er2Cu2PtO
10などが挙げられる。
The higher the specific surface area of the oxide carrier, the better.
However, it is important that the specific surface area does not change before and after endurance.
It is. 15m if the specific surface area does not change before and after enduranceTwo/ g
Sufficient effects can be obtained even with this degree. Pt composite oxide
Examples of the Pt composite oxide constituting the layer include the following chemicals
A composite oxide represented by the formula is exemplified. (1) XFourPtO6(X = Ca, Sr, Ba, Mg) (2) X'PtTwoO7(X '= Sc, La, Pr) In this case, Sc, La, Pr
It is to make an icroa system. (3) SrX''PtO6(X '' = Co, Ni, Cu) These are SrFourPtO6of
It is obtained by substituting one Sr. (4) BaTwoZPtO6(Z = Pr, Ce) (5) Ba8YThreePtFourO17.5 In addition, Cu, Ni, CO, Fe
Those containing any of them can be preferably used. This
By combining base metals such as
Is further improved. For example, if X is Ba and further contains Cu
For example, BaFourCuPtTwoO9, BaTwoYTwoCuPtO8, BaTwoYTwoCuTwo
PtOTen, BaThreeYTwoCuTwoPtOTen, Ba1.3Sr1.7YTwoCu TwoPtOTen, BaTwoHoTwo
CuPtO8, BaTwoHoTwoCuTwoPtOTen, BaTwoErTwoCuPtO8, BaThreeErTwoCuTwoPtO
TenAnd the like.

【0012】Pt複合酸化物層の厚さは、0.05μm以下と
することが好ましく、一次粒子オーダーの厚さとするこ
とが特に望ましい。Pt複合酸化物層の厚さが厚くなる
と、Pt複合酸化物層内の二次粒子間でのシンタリングが
生じるようになるため好ましくない。本発明の排ガス浄
化用触媒では、触媒の比表面積と表面に存在するPtイオ
ンの数は比例するので、比表面積は大きいほど好ましい
ことになる。比表面積を大きくするには、上記したよう
に比表面積15m2/g以上の微細な粒子状酸化物担体を用
い、その表面に薄膜状のPt複合酸化物層を形成すること
が望ましい。このように薄膜状のPt複合酸化物層を形成
するには、アルコキシド法(ゾル−ゲル法)又は気相分
解法などが利用できる。
The thickness of the Pt composite oxide layer is preferably set to 0.05 μm or less, particularly preferably of the order of primary particles. An increase in the thickness of the Pt composite oxide layer is not preferable because sintering occurs between the secondary particles in the Pt composite oxide layer. In the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, since the specific surface area of the catalyst is proportional to the number of Pt ions present on the surface, the larger the specific surface area, the better. In order to increase the specific surface area, it is desirable to use a fine particulate oxide carrier having a specific surface area of 15 m 2 / g or more and form a thin Pt composite oxide layer on the surface thereof as described above. An alkoxide method (sol-gel method), a gas phase decomposition method, or the like can be used to form a thin Pt composite oxide layer as described above.

【0013】そこで本発明の排ガス浄化用触媒を安定し
て製造するための本発明の製造方法では、先ずPtを含む
アルコキシドを溶解した溶液に酸化物担体を混合し、ア
ルコキシドを加水分解し次いで焼成することにより酸化
物担体表面にPt複合酸化物層を形成している。すなわち
本発明の製造方法では、アルコキシド法(ゾル−ゲル
法)によりPt複合酸化物層を形成している。アルコキシ
ド法では、アルコキシドをアルコールなどの溶媒に溶解
して溶液とし、加水分解・熟成により固体の水酸化物で
ある酸化物前駆体を析出させ、次いで析出した酸化物前
駆体を焼成することにより酸化物を形成する。したがっ
て本発明の製造方法においては、加水分解・熟成により
形成された水酸化物は共存する酸化物担体の表面に析出
し、それを焼成することによりPt複合酸化物は粒子状担
体の表面に薄膜状のPt複合酸化物層として形成される。
In the production method of the present invention for stably producing the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, first, an oxide carrier is mixed with a solution in which an alkoxide containing Pt is dissolved, and the alkoxide is hydrolyzed and then calcined. By doing so, a Pt composite oxide layer is formed on the surface of the oxide carrier. That is, in the production method of the present invention, the Pt composite oxide layer is formed by the alkoxide method (sol-gel method). In the alkoxide method, an alkoxide is dissolved in a solvent such as alcohol to form a solution, and an oxide precursor that is a solid hydroxide is precipitated by hydrolysis and aging, and then the precipitated oxide precursor is calcined by calcination. Form an object. Therefore, in the production method of the present invention, the hydroxide formed by hydrolysis and aging is precipitated on the surface of the coexisting oxide support, and by firing it, the Pt composite oxide is formed into a thin film on the surface of the particulate support. It is formed as a Pt composite oxide layer in the shape of a circle.

【0014】本発明の製造方法に用いられる酸化物担体
としては、本発明の排ガス浄化用触媒に用いた酸化物担
体と同様のものを用いることができる。すなわちアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ−
アルミナなどから選ばれる一種を、又は複数種を混合し
て用いることができる。しかしながら、これらの酸化物
がPt複合酸化物中のアルカリ土類金属と反応し、Pt複合
酸化物の構造が変化して触媒活性が低下する場合があ
る。したがって酸化物担体自体もアルカリ土類金属を含
む複合酸化物を用いることが望ましい。これにより担体
とPt複合酸化物との反応が抑制されるため、触媒の耐久
性が一層向上する。
As the oxide carrier used in the production method of the present invention, the same oxide carrier as used in the exhaust gas purifying catalyst of the present invention can be used. That is, alumina, silica, titania, zirconia, ceria, silica
One selected from alumina and the like, or a mixture of a plurality of types can be used. However, these oxides may react with the alkaline earth metal in the Pt composite oxide, changing the structure of the Pt composite oxide and decreasing the catalytic activity. Therefore, it is desirable to use a composite oxide containing an alkaline earth metal for the oxide carrier itself. Thereby, the reaction between the support and the Pt composite oxide is suppressed, so that the durability of the catalyst is further improved.

【0015】このような複合酸化物担体としては、アル
ミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、シリカ
−アルミナなどとアルカリ土類金属又はランタノイド元
素からなる複合酸化物を用いることが好ましい。その好
ましい構成比は、MでAl,Si,Ti,Zr,Ceなどを表し、Xで
アルカリ土類金属又はランタノイド元素を表すと、モル
比でX:M=1: 0.3〜1:20の範囲が好ましく、X:
M=1: 0.5〜1:4の範囲が特に好ましい。
As such a composite oxide carrier, it is preferable to use a composite oxide comprising alumina, silica, titania, zirconia, ceria, silica-alumina, etc. and an alkaline earth metal or a lanthanoid element. The preferred composition ratio is such that when M represents Al, Si, Ti, Zr, Ce, etc., and X represents an alkaline earth metal or a lanthanoid element, the molar ratio is in the range of X: M = 1: 0.3 to 1:20. Are preferred, and X:
The range of M = 1: 0.5 to 1: 4 is particularly preferred.

【0016】酸化物担体の比表面積は高いほど望ましい
が、重要なことは耐久前後で比表面積が変化しないこと
である。耐久前後で比表面積が変化しなければ、15m2/g
程度でも十分な効果を得ることができる。またアルコキ
シドを溶解する溶媒としては、各種アルコールを単独で
あるいは二種類以上混合して用いることができるが、エ
ーテルとアルコールの混合溶媒を用いることが望まし
い。これにより加水分解時のPtアセチルアセトナートの
析出が抑制され、均質なゲルが得られる。なおエーテル
とアルコールの種類及び混合比は、用いるアルコキシド
の種類や量に応じて各種選択することができる。
The higher the specific surface area of the oxide carrier, the better, but it is important that the specific surface area does not change before and after endurance. 15m 2 / g if the specific surface area does not change before and after endurance
Sufficient effects can be obtained even with this degree. As the solvent for dissolving the alkoxide, various alcohols can be used alone or as a mixture of two or more, and it is preferable to use a mixed solvent of ether and alcohol. Thereby, precipitation of Pt acetylacetonate during hydrolysis is suppressed, and a homogeneous gel is obtained. Various kinds and mixing ratios of ether and alcohol can be selected depending on the kind and amount of alkoxide used.

【0017】得られた本発明の触媒は、定法によりペレ
ット化しペレット触媒として実用に供することができ
る。またコージェライトやメタル製などのハニカム担体
基材にコートしモノリス触媒として実用に供することも
できる。そして酸化触媒、三元触媒、リーンバーン用触
媒、ディーゼル用触媒、NOx 吸蔵・還元型触媒などの用
途に用いることができる。
The obtained catalyst of the present invention is pelletized by a conventional method and can be put to practical use as a pellet catalyst. Further, it can be applied to a honeycomb support substrate made of cordierite or metal, and used as a monolith catalyst. The oxidation catalyst, three-way catalyst, can be used lean-burn catalysts, diesel catalysts, for applications such as the NO x storage-reduction catalyst.

【0018】[0018]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 (実施例1)2−プロパノール75gと2−メトキシメタ
ノール25gを混合し、この混合溶媒中にSr(OC3H7)2
1.187gと Pt(C5H7O2)2を 0.756g投入して、環流下で7
0℃で12時間攪拌してアルコキシド溶液を調製した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. Example 1 75 g of 2-propanol and 25 g of 2-methoxymethanol were mixed, and Sr (OC 3 H 7 ) 2 was added to the mixed solvent.
1.187 g and 0.756 g of Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 were charged, and 7 g
The mixture was stirred at 0 ° C. for 12 hours to prepare an alkoxide solution.

【0019】一方、2−プロパノール75gと2−メトキ
シメタノール25gを混合し、この混合溶媒中に市販の M
gAl2O4(比表面積40m2/g)を 28.77g加えて攪拌し、
70℃に加熱して担体分散液を調製した。次に70℃の担体
分散液中に70℃の上記アルコキシド溶液を加え、70℃に
保持して環流下で1時間攪拌した。そこへ Ni(CH3COO)2
・4H2Oを 478g添加し、70℃に保持して環流下でさらに
1時間攪拌して懸濁液とした。
On the other hand, 75 g of 2-propanol and 25 g of 2-methoxymethanol were mixed, and commercially available M
28.77 g of gAl 2 O 4 (specific surface area 40 m 2 / g) was added and stirred,
The mixture was heated to 70 ° C. to prepare a carrier dispersion. Next, the alkoxide solution at 70 ° C was added to the carrier dispersion at 70 ° C, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C for 1 hour. There Ni (CH 3 COO) 2
· 4H 2 O was 478g added, and further stirred for 1 hour to the suspension in the holding to reflux in 70 ° C..

【0020】さらに上記懸濁液を攪拌しながら、脱イオ
ン水 0.208gを徐々に添加し、70℃に保持して環流下で
5時間攪拌し、加水分解・熟成を行った。得られた懸濁
液をアスピレータにて 100℃で脱脂後さらにN2中 300℃
で脱脂し、 500℃で3時間焼成して、本実施例の触媒粉
末を得た。この触媒は、 MgAl2O4担体表面に Sr3NiPtO6
で表されるPt複合酸化物層が形成されて構成されている
と考えられ、Ptの担持量は1.25重量%である。
Further, while the suspension was stirred, 0.208 g of deionized water was gradually added thereto, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 5 hours to carry out hydrolysis and ripening. The resulting suspension degreased after further N 2 in 300 ° C. at 100 ° C. at aspirator
And baked at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder of this example. This catalyst has Sr 3 NiPtO 6 on the surface of MgAl 2 O 4 support.
It is considered that a Pt composite oxide layer represented by the following formula is formed, and the carried amount of Pt is 1.25% by weight.

【0021】(実施例2)2−プロパノール75gと2−
メトキシメタノール25gを混合し、この混合溶媒中にSr
(OC3H7)2を 1.582gと Pt(C5H7O2)2を 0.756g投入し
て、環流下で70℃で12時間攪拌してアルコキシド溶液を
調製した。一方、2−プロパノール75gと2−メトキシ
メタノール25gを混合し、この混合溶媒中に市販の MgA
l2O4(比表面積40m2/g)を 28.77g加えて攪拌し、70
℃に加熱して担体分散液を調製した。
Example 2 75 g of 2-propanol and 2-
Mix 25 g of methoxymethanol, and add Sr
1.582 g of (OC 3 H 7 ) 2 and 0.756 g of Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 were added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 12 hours under reflux to prepare an alkoxide solution. On the other hand, 75 g of 2-propanol and 25 g of 2-methoxymethanol were mixed, and commercially available MgA was added to the mixed solvent.
28.77 g of l 2 O 4 (specific surface area 40 m 2 / g) was added and stirred.
C. to prepare a carrier dispersion.

【0022】さらに上記懸濁液を攪拌しながら、脱イオ
ン水 0.208gを徐々に添加し、70℃に保持して環流下で
5時間攪拌し、加水分解・熟成を行った。得られた沈殿
物をアスピレータにて 100℃で脱脂後さらにN2中 300℃
で脱脂し、 500℃で3時間焼成して、本実施例の触媒粉
末を得た。この触媒は、 MgAl2O4担体表面に Sr4PtO6
表されるPt複合酸化物層が形成されて構成されていると
考えられ、Ptの担持量は1.25重量%である。
Further, while the suspension was stirred, 0.208 g of deionized water was gradually added thereto, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 5 hours to effect hydrolysis and ripening. The resulting precipitate was degreased at 100 ° C. Further in N 2 300 ° C. at aspirator
And baked at 500 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst powder of this example. This catalyst is considered to have a structure in which a Pt composite oxide layer represented by Sr 4 PtO 6 is formed on the surface of the MgAl 2 O 4 support, and the carried amount of Pt is 1.25% by weight.

【0023】(比較例1)313gのジニトロジアンミンP
t水溶液(Ptとして 0.2重量%含む)に50gのγ− Al2O
3粉末(比表面積 180m2/g)を加えて、攪拌しながら
水浴上で水分を蒸発させ、 120℃で一昼夜乾燥後、大気
中にて 500℃で1時間焼成し比較例1の触媒粉末を得
た。
Comparative Example 1 313 g of dinitrodiammine P
50 g of γ-Al 2 O in an aqueous solution (containing 0.2% by weight as Pt)
3 Powder (specific surface area: 180 m 2 / g) was added, water was evaporated on a water bath with stirring, dried at 120 ° C. all day and night, and calcined in air at 500 ° C. for 1 hour to obtain a catalyst powder of Comparative Example 1. Obtained.

【0024】この比較例1の触媒は、γ− Al2O3粒子の
細孔内部にまでPtが高分散に担持されていると考えられ
る。 (比較例2)2−プロパノール1500gと2−メトキシメ
タノール 500gを混合し、この混合溶媒中にSr(OC3H7)2
を 31.64gと Pt(C5H7O2)2を 15.12g投入して、環流下
で70℃で12時間攪拌した。さらに Ni(CH3COO)2・4H2Oを
9.56g添加し、70℃に保持して環流下で1時間攪拌して
アルコキシド溶液を調製した。
It is considered that the catalyst of Comparative Example 1 has a high dispersion of Pt even inside the pores of the γ-Al 2 O 3 particles. Comparative Example 2 1500 g of 2-propanol and 500 g of 2-methoxymethanol were mixed, and Sr (OC 3 H 7 ) 2 was mixed in the mixed solvent.
Was added and 15.12 g of Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 12 hours under reflux. Ni (CH 3 COO) 2・ 4H 2 O
9.56 g was added, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 1 hour to prepare an alkoxide solution.

【0025】このアルコキシド溶液を攪拌しながら、脱
イオン水4.16gを徐々に添加し、70℃に保持して環流下
で5時間攪拌し、加水分解・熟成を行った。そして得ら
れた沈殿物をアスピレータにて 100℃で脱脂後さらにN2
中 300℃で脱脂し、 500℃で3時間焼成して、 Sr3NiPt
O6で表されるPt複合酸化物粉末を調製した。次に、この
Pt複合酸化物粉末に市販の MgAl2O4(比表面積40m2
g)を 28.77g加え、乳鉢でよく混合して比較例2の触
媒粉末を得た。この触媒は、 MgAl2O4担体と Sr3NiPtO6
で表されるPt複合酸化物とが均一に混合されて構成さ
れ、Ptの担持量は1.25重量%である。
While stirring the alkoxide solution, 4.16 g of deionized water was gradually added, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 5 hours to carry out hydrolysis and ripening. Then, the obtained precipitate is degreased at 100 ° C. with an aspirator, and further N 2
Degreasing at 300 ℃, baking for 3 hours at 500 ℃, Sr 3 NiPt
A Pt composite oxide powder represented by O 6 was prepared. Then this
Commercially available MgAl 2 O 4 (specific surface area 40 m 2 /
g) was added and mixed well in a mortar to obtain a catalyst powder of Comparative Example 2. This catalyst is composed of MgAl 2 O 4 support and Sr 3 NiPtO 6
Is uniformly mixed with the Pt composite oxide represented by the formula, and the amount of Pt carried is 1.25% by weight.

【0026】(比較例3)2−プロパノール1500gと2
−メトキシメタノール 500gを混合し、この混合溶媒中
にSr(OC3H7)2を 23.74gと Pt(C5H7O2)2を 15.12g投入
して、環流下で70℃で12時間攪拌してアルコキシド溶液
を調製した。このアルコキシド溶液を攪拌しながら、脱
イオン水4.16gを徐々に添加し、70℃に保持して環流下
で5時間攪拌し、加水分解・熟成を行った。そして得ら
れた沈殿物をアスピレータにて 100℃で脱脂後さらにN2
中 300℃で脱脂し、 500℃で3時間焼成して、 Sr4PtO6
で表されるPt複合酸化物粉末を調製した。
(Comparative Example 3) 1500 g of 2-propanol and 2
500 g of methoxymethanol, 23.74 g of Sr (OC 3 H 7 ) 2 and 15.12 g of Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 were put into the mixed solvent, and the mixture was refluxed at 70 ° C. for 12 hours. The alkoxide solution was prepared by stirring. While stirring the alkoxide solution, 4.16 g of deionized water was gradually added, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 5 hours to carry out hydrolysis and ripening. Then, the obtained precipitate is degreased at 100 ° C. with an aspirator, and further N 2
Degreasing at 300 ° C, baking at 500 ° C for 3 hours, Sr 4 PtO 6
A Pt composite oxide powder represented by was prepared.

【0027】次に、このPt複合酸化物粉末に市販の MgA
l2O4(比表面積40m2/g)を 28.77g加え、乳鉢でよく
混合して比較例2の触媒粉末を得た。この触媒は、 MgA
l2O4担体と Sr4PtO6で表されるPt複合酸化物とが均一に
混合されて構成され、Ptの担持量は1.25重量%である。 (比較例4)2−プロパノール1500gと2−メトキシメ
タノール 500gを混合し、この混合溶媒中にSr(OC3H7)2
を 31.64gと Pt(C5H7O2)2を 15.12g投入して、環流下
で70℃で12時間攪拌した。さらに Ni(CH3COO)2・4H2Oを
9.56g添加し、70℃に保持して環流下で1時間攪拌して
アルコキシド溶液を調製した。
Next, commercially available MgA was added to the Pt composite oxide powder.
28.77 g of l 2 O 4 (specific surface area 40 m 2 / g) was added and mixed well in a mortar to obtain a catalyst powder of Comparative Example 2. This catalyst is MgA
The l 2 O 4 carrier and the Pt composite oxide represented by Sr 4 PtO 6 are uniformly mixed, and the amount of Pt carried is 1.25% by weight. (Comparative Example 4) 1500 g of 2-propanol and 500 g of 2-methoxymethanol were mixed, and Sr (OC 3 H 7 ) 2 was added to the mixed solvent.
Was added and 15.12 g of Pt (C 5 H 7 O 2 ) 2 was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 12 hours under reflux. Ni (CH 3 COO) 2・ 4H 2 O
9.56 g was added, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 1 hour to prepare an alkoxide solution.

【0028】このアルコキシド溶液を攪拌しながら、脱
イオン水4.16gを徐々に添加し、70℃に保持して環流下
で5時間攪拌し、加水分解・熟成を行った。そして得ら
れた沈殿物をアスピレータにて 100℃で脱脂後さらにN2
中 300℃で脱脂し、 500℃で3時間焼成して、 Sr3NiPt
O6で表されるPt複合酸化物粉末を調製し、比較例4の触
媒粉末とした。この触媒は、 Sr3NiPtO6で表されるPt複
合酸化物のみから構成され、Ptの担持量は1.25重量%で
ある。
While stirring the alkoxide solution, 4.16 g of deionized water was gradually added, and the mixture was stirred at reflux at 70 ° C. for 5 hours to effect hydrolysis and ripening. Then, the obtained precipitate is degreased at 100 ° C. with an aspirator, and further N 2
Degreasing at 300 ℃, baking for 3 hours at 500 ℃, Sr 3 NiPt
A Pt composite oxide powder represented by O 6 was prepared and used as a catalyst powder of Comparative Example 4. This catalyst is composed only of a Pt composite oxide represented by Sr 3 NiPtO 6 , and the amount of Pt carried is 1.25% by weight.

【0029】(評価試験)実施例1、実施例2、比較例
2、比較例3及び比較例4の触媒について、その粒子を
走査型電子顕微鏡で観察するとともにEDXによってそ
の表面の元素の分析を行った。なおEDX分析は、表1
に示す条件で行った。
(Evaluation Test) With respect to the catalysts of Examples 1, 2, 2, 3 and 4, the particles were observed with a scanning electron microscope, and the elements on the surface were analyzed by EDX. went. Table 1 shows the EDX analysis.
The conditions were as follows.

【0030】[0030]

【表1】 実施例1,2の触媒は均一であったが、比較例2,3の
触媒には2種類の粒子が観察された。
[Table 1] Although the catalysts of Examples 1 and 2 were uniform, two types of particles were observed in the catalysts of Comparative Examples 2 and 3.

【0031】実施例2の触媒のEDX分析結果を図3に
示す。実施例2の触媒では、図3に示すように全ての表
面においてSrとPtが検出された。これに対し比較例3の
触媒では、図4に示すように表面のほとんどでSrとPtが
全く検出されなかった。さらに比較例3の触媒において
量的に圧倒的に少ない部分の表面からは、図5に示すよ
うにSrとPtが高濃度で検出されたことから、この部分は
Sr4PtO6の構造であると考えられる。実施例1と比較例
2の触媒の場合にも、全く同様の現象が観察された。
FIG. 3 shows the result of EDX analysis of the catalyst of Example 2. In the catalyst of Example 2, Sr and Pt were detected on all surfaces as shown in FIG. In contrast, in the catalyst of Comparative Example 3, Sr and Pt were not detected at all on the surface as shown in FIG. Further, from the surface of the portion of the catalyst of Comparative Example 3 which was quantitatively overwhelmingly small, Sr and Pt were detected at a high concentration as shown in FIG.
This is considered to be the structure of Sr 4 PtO 6 . Exactly the same phenomenon was observed for the catalysts of Example 1 and Comparative Example 2.

【0032】比較例2の触媒では MgAl2O4担体と Sr3Ni
PtO6で表される粒子状のPt複合酸化物とが均一に混合し
て構成されていることが明らかであるから、上記の分析
により実施例1の触媒では、図1に示すように粒子状の
MgAl2O4担体1表面の全面にSr3NiPtO6で表されるPt複
合酸化物層2が形成され、実施例2の触媒では MgAl2O4
担体1表面の全面に Sr4PtO6で表されるPt複合酸化物層
2が形成されていることが明らかである。なお、ここで
図1では MgAl2O4担体1を模式的に球状に図示したが、
粒子状ならば表面が異形であっても構わない。
In the catalyst of Comparative Example 2, MgAl 2 O 4 support and Sr 3 Ni
It is apparent that the catalyst is uniformly mixed with the particulate Pt composite oxide represented by PtO 6 , and the above analysis shows that the catalyst of Example 1 has a particulate form as shown in FIG. of
A Pt composite oxide layer 2 represented by Sr 3 NiPtO 6 was formed on the entire surface of the MgAl 2 O 4 support 1, and the MgAl 2 O 4
It is clear that the Pt composite oxide layer 2 represented by Sr 4 PtO 6 is formed on the entire surface of the support 1. Here, in FIG. 1, the MgAl 2 O 4 carrier 1 is schematically illustrated in a spherical shape,
The surface may be irregular if it is particulate.

【0033】次に、実施例1、実施例2及び比較例1〜
3の触媒をそれぞれ常温静水圧プレス( CIP)によって
加圧後粉砕し、1.0〜 1.7mmのペレット状に成形した。
得られたそれぞれのペレット触媒を耐久試験装置に配置
し、表1に示す耐久モデルガス(A/F=16相当に SO2
を加えたもの)中にて1000℃で10時間の耐久処理を行っ
た。
Next, Examples 1, 2 and Comparative Examples 1 to
Each of the catalysts No. 3 was pressurized by a normal temperature isostatic press (CIP) and then pulverized to form pellets of 1.0 to 1.7 mm.
Each of the obtained pellet catalysts was placed in a durability test apparatus, and a durability model gas (A / F = 16 equivalent to SO 2
) At 1000 ° C for 10 hours.

【0034】耐久処理後の各ペレット触媒 2.0gをそれ
ぞれ常圧流通式反応装置に配置し、表2に示す評価モデ
ルガス(ストイキ相当)を5リットル/分の流量で供給
して、触媒床温度が 500℃, 450℃, 400℃, 350℃,
300℃及び 250℃におけるC3H6成分とNO成分の定常状態
での浄化率をそれぞれ測定した。なお浄化率の定義は次
式で表される。浄化率= 100×{(入ガス中の濃度−出
ガス中の濃度)/入ガス中の濃度}
After the endurance treatment, 2.0 g of each pellet catalyst was placed in a normal-pressure flow reactor, and an evaluation model gas (equivalent to stoichiometry) shown in Table 2 was supplied at a flow rate of 5 L / min. Is 500 ℃, 450 ℃, 400 ℃, 350 ℃,
The purification rates of the C 3 H 6 component and the NO component in the steady state at 300 ° C. and 250 ° C. were measured, respectively. The definition of the purification rate is expressed by the following equation. Purification rate = 100 x {(concentration in incoming gas-concentration in outgoing gas) / concentration in incoming gas}

【0035】[0035]

【表2】 得られた結果から、触媒床温度と浄化率との関係をそれ
ぞれプロットし、浄化率が50%となる温度を求めた。結
果を表3に示す。なお表3において、HC-T50とはC3H6
分の50%浄化温度を意味し、NO-T50とはNO成分の50%浄
化温度を意味する。
[Table 2] From the obtained results, the relationship between the catalyst bed temperature and the purification rate was plotted, and the temperature at which the purification rate was 50% was determined. Table 3 shows the results. In Table 3, HC-T 50 means the 50% purification temperature of the C 3 H 6 component, and NO-T 50 means the 50% purification temperature of the NO component.

【0036】[0036]

【表3】 また比較例4の触媒粉末について、上記と同様の耐久処
理を行い、耐久処理前後の比表面積を測定した。その結
果、耐久処理前には40m2/gの比表面積であったもの
が、耐久処理後には比表面積が約1m2/gまで低下し、
シンタリングが生じていた。したがって図2に示すよう
に、Pt複合酸化物粉末と粒子状担体粉末とを混合しただ
けの比較例2及び比較例3の触媒においては、耐久試験
によりPt複合酸化物にシンタリングが生じていると考え
られる。
[Table 3] The same durability treatment as described above was performed on the catalyst powder of Comparative Example 4, and the specific surface area before and after the durability treatment was measured. As a result, the specific surface area was 40 m 2 / g before the durability treatment, but the specific surface area was reduced to about 1 m 2 / g after the durability treatment,
Sintering had occurred. Therefore, as shown in FIG. 2, in the catalysts of Comparative Examples 2 and 3 in which only the Pt composite oxide powder and the particulate carrier powder were mixed, sintering occurred in the Pt composite oxide in the durability test. it is conceivable that.

【0037】そして表3より明らかなように、実施例1
と比較例2を比較すると、実施例1の触媒の方がC3H6
分の50%浄化温度及びNO成分の50%浄化温度がともに比
較例2より低く、耐久処理後の浄化性能に優れている。
同様に実施例2と比較例3を比較すると、実施例2の触
媒の方が比較例3より耐久処理後の浄化性能に優れてい
る。さらに実施例1及び実施例2の触媒は、比較例1の
触媒より耐久処理後の浄化性能に優れている。
As apparent from Table 3, Example 1
Comparison between Comparative Example 2 and Comparative Example 2 shows that the catalyst of Example 1 is lower in both the 50% purification temperature of the C 3 H 6 component and the 50% purification temperature of the NO component than Comparative Example 2, and is superior in the purification performance after the durability treatment. ing.
Similarly, comparing Example 2 with Comparative Example 3, the catalyst of Example 2 is superior to Comparative Example 3 in purification performance after the durability treatment. Furthermore, the catalysts of Example 1 and Example 2 are superior to the catalyst of Comparative Example 1 in purification performance after the durability treatment.

【0038】すなわち、本発明の製造方法により製造さ
れた実施例1及び実施例2の触媒は、Pt複合酸化物粉末
と担体粉末を混合した比較例2及び比較例3の触媒に比
べて高い浄化性能を示し、これは実施例1及び実施例2
の触媒は比較例2及び比較例3の触媒に比べてPt複合酸
化物のシンタリングが抑制された効果であると考えられ
る。
That is, the catalysts of Examples 1 and 2 produced by the production method of the present invention had higher purification than the catalysts of Comparative Examples 2 and 3 in which the Pt composite oxide powder and the carrier powder were mixed. Performance, which is shown in Examples 1 and 2
This catalyst is considered to have an effect of suppressing sintering of the Pt composite oxide as compared with the catalysts of Comparative Examples 2 and 3.

【0039】[0039]

【発明の効果】すなわち本発明の排ガス浄化用触媒によ
れば、Ptのシンタリングを一層抑制でき、1000℃で加熱
する耐久処理後にも高い浄化性能が発現され耐熱性にき
わめて優れている。また本発明の製造方法によれば、上
記した優れた耐熱性を有する触媒を安定して確実に製造
することができる。
According to the exhaust gas purifying catalyst of the present invention, sintering of Pt can be further suppressed, high purification performance is exhibited even after endurance treatment at 1000 ° C., and heat resistance is extremely excellent. Further, according to the production method of the present invention, the above-mentioned catalyst having excellent heat resistance can be produced stably and reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の排ガス浄化用触媒の構造を
示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an exhaust gas purifying catalyst according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来の排ガス浄化用触媒におけるシンタリング
の機構を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a sintering mechanism in a conventional exhaust gas purifying catalyst.

【図3】実施例2の触媒表面の元素分析結果を示すED
Xチャート図である。
FIG. 3 is an ED showing the results of elemental analysis of the catalyst surface of Example 2.
It is an X chart figure.

【図4】比較例3の触媒の大部分を占める表面の元素分
析結果を示すEDXチャート図である。
FIG. 4 is an EDX chart showing the results of elemental analysis of the surface occupying most of the catalyst of Comparative Example 3.

【図5】比較例3の触媒の圧倒的に少ない部分の表面の
元素分析結果を示すEDXチャート図である。
5 is an EDX chart showing the results of elemental analysis of the surface of an overwhelmingly small portion of the catalyst of Comparative Example 3. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1: MgAl2O4担体(粒子状担体) 2:Pt複合酸化物層1: MgAl 2 O 4 carrier (particulate carrier) 2: Pt composite oxide layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化物担体と、該酸化物担体表面に形成
された白金複合酸化物層と、よりなることを特徴とする
排ガス浄化用触媒。
1. An exhaust gas purifying catalyst comprising: an oxide carrier; and a platinum composite oxide layer formed on the surface of the oxide carrier.
【請求項2】 白金を含むアルコキシドを溶解した溶液
に酸化物担体を混合し、該アルコキシドを加水分解し次
いで焼成することにより該酸化物担体表面に白金複合酸
化物層を形成することを特徴とする排ガス浄化用触媒の
製造方法。
2. A platinum composite oxide layer is formed on the surface of the oxide carrier by mixing an oxide carrier with a solution in which an alkoxide containing platinum is dissolved, hydrolyzing the alkoxide, and firing the mixture. For producing exhaust gas purifying catalysts.
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