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JP2003334443A - パティキュレート酸化材及び酸化触媒 - Google Patents

パティキュレート酸化材及び酸化触媒

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JP2003334443A
JP2003334443A JP2002140317A JP2002140317A JP2003334443A JP 2003334443 A JP2003334443 A JP 2003334443A JP 2002140317 A JP2002140317 A JP 2002140317A JP 2002140317 A JP2002140317 A JP 2002140317A JP 2003334443 A JP2003334443 A JP 2003334443A
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JP
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cerium
particulate
zirconium composite
composite oxide
oxide
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耕平 吉田
Shinichi Takeshima
伸一 竹島
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to AU2003235225A priority patent/AU2003235225A1/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温下(約３００℃以下)でのパティキュレー
ト酸化速度を高め、その酸化作用によって高温下(約５
００℃以上)でのＮＯxの還元浄化が阻害されないパティ
キュレート酸化材を提供する。 【解決手段】 希薄燃焼内燃機関の排気ガス中のパティ
キュレートを燃焼浄化するためのセリウム-ジルコニウ
ム複合酸化物を含んでなるパティキュレート酸化材であ
って、前記セリウム-ジルコニウム複合酸化物が、含有
する金属原子の全モル数を基準にセリウムを０.１〜２
０モル％含有することを特徴とするパティキュレート酸
化材である。好ましくは、前記セリウム-ジルコニウム
複合酸化物が希土類金属(セリウムを除く)から選択され
た少なくとも１種の金属(Ｍ)をさらに含有し、Ｍ／Ｃｅ
のモル比が０.１〜１０である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の希薄燃焼内燃機関の排気ガスに含まれるパティキ
ュレート(ＰＭ)の酸化浄化に高い性能を発揮することが
できるパティキュレート酸化材及びパティキュレート酸
化触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球環境保護のため、自動車用エンジン
等の内燃機関から排出される二酸化炭素(ＣＯ2)の発生
量を抑え、かつ窒素酸化物(ＮＯx)の発生量を抑えるこ
とが世界的に要請されている。
【０００３】ここで、ディーゼルエンジン等の希薄燃焼
内燃機関は、熱効率が高いことからＣＯ2の発生量が少
ないという特長を有する。その反面、ＮＯxを比較的多
量に発生し、さらに、粒子状物質のパティキュレートを
発生するという欠点を有する。このため、ディーゼルエ
ンジン等の希薄燃焼内燃機関の排気ガスから、これらＮ
Ｏxとパティキュレートの双方を低減することが重大な
課題となっており、燃料の燃焼技術、燃料の改質技術、
後処理技術等に開発・改良が重ねられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした課題に対し、
本出願人は、特開２００１−２７１６３４号公報等に記
載したように、燃焼系の空燃比制御と排気系の特定の触
媒を組み合わせてＮＯxとパティキュレートの双方を同
時に浄化する連続再生式の排気ガス浄化システム(ＤＰ
ＮＲ)を提案している。
【０００５】このシステムは、空燃比の高い希薄燃焼条
件(リーン)を定常運転とし、瞬間的な空燃比の低い燃焼
条件(リッチ)を間欠的に設け、排気ガス組成の変動に伴
って特定の触媒から発生する活性酸素を利用してパティ
キュレートを燃焼浄化し、同時にＮＯxを還元浄化する
ものである。
【０００６】かかるシステムにおいては、実走行の運転
条件下でパティキュレートがフィルタに過度に蓄積しな
いように、低温(約３００℃以下)からパティキュレート
酸化作用を発揮することができ、かつその酸化作用によ
ってＮＯxの還元浄化が阻害されないパティキュレート
酸化材の開発が本質的に必要となる。
【０００７】ところで、セリアは酸化触媒としての機能
を有することが知られており、例えば、特開平１０−１
５１３４８号公報において、セリウム酸化物とジルコニ
ウム酸化物の少なくとも一方を担体としたパティキュレ
ート酸化触媒が記載されている。
【０００８】また、セリウム-ジルコニウム複合酸化物
は、含まれるＣｅ原子が３価と４価の価数変化を生じる
ことができ、Ｏ2を比較的多く含む酸化性雰囲気では、
Ｃｅ原子が３価から４価に価数変化を生じて酸素を吸収
し、ＣＯとＨＣを比較的多く含む還元性雰囲気では、Ｃ
ｅ原子が４価から３価に価数変化を生じて酸素を放出す
るといった、酸素吸蔵能(ＯＳＣ)を有することが知られ
ている。
【０００９】かかるセリウム-ジルコニウム複合酸化物
の公知技術としては、特開２０００−１６９１４８号公
報、特開平１０−２１２１２２号公報等があり、一般
に、ＯＳＣ材としてのセリウム-ジルコニウム複合酸化
物は、約５０モル％のような高いセリウム含有率が最適
であるとされている。
【００１０】本発明は、このような公知技術で提案され
たセリウム-ジルコニウム複合酸化物とは異なる組成の
セリウム-ジルコニウム複合酸化物をパティキュレート
酸化材として利用し、上記の本出願人の提案に係るシス
テムに適するパティキュレート酸化材を提供することを
目的とする。
【００１１】具体的には、本出願人の提案に係る排気ガ
ス浄化システムその他の排気ガス浄化システムにおいて
特に課題とされている低温下(約３００℃以下)でのパテ
ィキュレート酸化速度を高め、その酸化作用によって高
温下(約５００℃以上)でのＮＯxの還元浄化が阻害され
ないパティキュレート酸化材を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、希薄燃焼
内燃機関の排気ガス中のパティキュレートを燃焼浄化す
るためのセリウム-ジルコニウム複合酸化物を含んでな
るパティキュレート酸化材であって、前記セリウム-ジ
ルコニウム複合酸化物が、含有する金属原子の全モル数
を基準にセリウムを０.１〜２０モル％含有することを
特徴とするパティキュレート酸化材によって達成され
る。
【００１３】本発明は、とりわけ、セリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物をパティキュレート酸化材として用いる
こと、及びそのセリウム-ジルコニウム複合酸化物が、
セリウムを０.１〜２０モル％含有すること、即ち、従
来のＯＳＣ材等に用いられるセリウム-ジルコニウム複
合酸化物よりも格段に低いセリウム含有率を有すること
を特徴とするパティキュレート酸化材である。
【００１４】ここで、本出願人の提案に係るＮＯxとパ
ティキュレートの双方を同時に浄化するシステム(ＤＰ
ＮＲ)において、セリウム-ジルコニウム複合酸化物は、
以下のように活性酸素(Ｏ2 -)を生成し、その活性酸素が
パティキュレートの燃焼を促進するものと考えられる。
【００１５】セリウム-ジルコニウム複合酸化物中のＣ
ｅ原子は、リーンの定常運転時には４価の状態にあっ
て、瞬間的なリッチ時には、一部のＣｅ原子はＯ原子を
遊離して３価の状態になる。この３価のＣｅ原子は高エ
ネルギー準位の励起状態にあり、排気ガス中に含まれる
酸素分子は、この高エネルギー準位のＣｅ原子に接触す
ることによって高エネルギー準位の活性酸素(Ｏ2 -)とな
る。
【００１６】即ち、セリウム-ジルコニウム複合酸化物
は、活性酸素の生成源となり、この活性酸素は、パティ
キュレートを低温(約３００℃以下)からでも酸化させる
ことができ、したがって、低温からでも活性酸素を多量
に発生させる酸化材が望まれる。
【００１７】しかるに、活性酸素の発生量を増加させる
ことは、セリウム-ジルコニウム複合酸化物の量を増加
させることによっても可能である。しかしながら、従来
のセリウム含有率が高いセリウム-ジルコニウム複合酸
化物の量を増加すると、酸素吸蔵量が比例して増加し、
リッチ条件下で酸化性雰囲気を形成するため、高温下
(約５００℃以上)でのＮＯxの還元浄化が阻害されると
いう問題が生じる。
【００１８】これに対し、本発明で特定するセリウム含
有率の低いセリウム-ジルコニウム複合酸化物は、後述
の実施例で示すように、従来のセリウム含有率が高いセ
リウム-ジルコニウム複合酸化物と同等な高温下での酸
素吸蔵量において、パティキュレート酸化速度が格段に
高いことが見出されている。
【００１９】より詳しくは、セリウム含有率が低い範囲
にあるセリウム-ジルコニウム複合酸化物は、その複合
酸化物の量を増加して高温下での酸素吸蔵量を同等にし
た条件下、即ち、ＮＯxの還元浄化に及ぼす影響を同等
にした条件下で、セリウム含有率が高いセリウム-ジル
コニウム複合酸化物よりもパティキュレート酸化速度が
格段に高いことが見出されており、ＮＯxを還元し同時
にパティキュレート酸化する上記の本出願人の提案に係
る排気ガス浄化システムに極めて適することが見出され
ている。
【００２０】この理由は必ずしも明らかではないが、セ
リウム含有率が低いことから、活性酸素の発生源となる
３価のＣｅ原子間の距離が長くなるため、発生する活性
酸素の相互作用が少ないこと、また、セリウム量を同じ
にするとセリウム-ジルコニウム複合酸化物の絶対量が
増加するため、活性酸素の発生する容積が増加し、活性
酸素とパティキュレートとの接触効率が高められるため
と推察される。
【００２１】好ましい態様として、セリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物は希土類金属(セリウムを除く)から選択
された少なくとも１種の金属(Ｍ)をさらに含有し、好ま
しくは、金属(Ｍ)がランタン、サマリウム、ネオジム、
ガドリニウム、スカンジウム及びイットリウムから選択
される。また、好ましくは、Ｍ／Ｃｅのモル比が０.１
〜１０、より好ましくは、０.２〜５である。かかる希
土類金属が特定の範囲で含められたセリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物は、リッチ時に発生する３価のＣｅ原子
が安定に存在することができ、それによって、より低温
からでもより多量の活性酸素を生成し得るものと考えら
れる。
【００２２】好ましい態様として、上記の特定のセリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物に、セリウム非含有酸化物
が、セリウム-ジルコニウム複合酸化物／セリウム非含
有酸化物の質量比として２／８〜８／２の割合、より好
ましくは、３／７〜７／３の割合で含められて、好まし
くは、これらが実質的に均一に混合されて、パティキュ
レート酸化材が構成される。かかる混合により、活性酸
素の発生する見掛け容積が増加し、各発生源とパティキ
ュレートの距離が短くなり、それによって活性酸素のパ
ティキュレートとの接触効率が高められるためと推察さ
れる。
【００２３】こうした本発明のパティキュレート酸化材
は、パティキュレート捕集機能を有するモノリス基材上
に、貴金属がとともに担持され、パティキュレート酸化
触媒が構成される。かかるパティキュレート酸化触媒
は、本出願人の提案に係る排気ガス浄化システムに使用
され、ＮＯxとパティキュレートの双方を効率的に浄化
することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明のパティキュレート酸化材
は、金属原子の全モル数を基準にセリウムを０.１〜２
０モル％含有するセリウム-ジルコニウム複合酸化物を
含んでなる。好ましくは、このセリウム-ジルコニウム
複合酸化物は、希土類金属(セリウムを除く)から選択さ
れた少なくとも１種の金属、より好ましくは、ランタン
(Ｌａ)、サマリウム(Ｓｍ)、ネオジム(Ｎｄ)、ガドリニ
ウム(Ｇｄ)、スカンジウム（Ｓｃ）及びイットリウム
(Ｙ)から選択された金属を含む。
【００２５】こうしたセリウム-ジルコニウム複合酸化
物は各種の方法で製造することができ、例えば、水酸化
セリウムＣｅ(ＯＨ)3、硝酸セリウムＣｅ(ＮＯ3)3、塩
化セリウムＣｅＣｌ3、酢酸セリウムＣｅ(ＣＨ3ＣＯ2)3
等のセリア前駆体、水酸化ジルコニウムＺｒ(ＯＨ)3、
オキシ硝酸ジルコニウムＺｒＯ(ＮＯ3)2・２Ｈ2Ｏ、塩
化ジルコニウムＺｒＣｌ4等のジルコニア前駆体、及び
必要により希土類元素の硝酸塩等を混合してスラリー又
は溶液を調製し、乾燥の後、５００〜１０００℃の大気
雰囲気中で焼成することにより得ることができる。
【００２６】次いで、好ましくは、得られたセリウム-
ジルコニウム複合酸化物を、ミリング等により直径約１
μｍのレベルまで微粉砕することで、パティキュレート
酸化材として適用される。こうした調製方法は、原料比
を調節することにより、セリウム／ジルコニウム／希土
類金属のモル比が所定の範囲内に調節されたセリウム-
ジルコニウム複合酸化物を容易に生成することができ
る。
【００２７】好ましい態様として、こうしたセリウム-
ジルコニウム複合酸化物に、セリウム非含有酸化物が、
セリウム-ジルコニウム複合酸化物／セリウム非含有酸
化物の質量比として２／８〜８／２の割合、好ましく
は、３／７〜７／３の割合で含められ、好ましくは、こ
れらの酸化物は実質的に均一に混合される。セリウム非
含有酸化物としては、アルミナ、シリカ、チタニア、ジ
ルコニア、シリカ-アルミナ、チタニア-ジルコニア、ジ
ルコニア-カルシア等が例示され、平均粒子径が１μｍ
以下の微粒子からなるものが好適に使用可能である。
【００２８】これらのセリウム-ジルコニウム複合酸化
物とセリウム非含有酸化物は、所定の割合でボールミル
等によって必要な時間混合することで、実質的に均一な
混合物とすることができる。
【００２９】得られたパティキュレート酸化材は、モノ
リス基材に担持され、さらに貴金属と、好ましくは、Ｎ
Ｏx吸蔵材が担持されてパティキュレート酸化触媒が構
成される。モノリス基材としては、セルが交互に目止め
されたコージェライト製等のハニカム形状の基材が例示
される。
【００３０】パティキュレート酸化材をモノリス基材に
担持するのは、例えば、セリウム-ジルコニウム複合酸
化物に、ジルコニアゾル、アルミナゾル等のバインダー
と、適切な粘度となる量の水を加え、これらを混合ミリ
ングしてスラリーを調製し、これをモノリス基材にウォ
ッシュコートし、乾燥と焼成に供することにより行うこ
とができる。
【００３１】モノリス基材にさらに担持される貴金属
は、白金(Ｐｔ)、パラジウム(Ｐｄ)、ロジウム(Ｒｈ)等
であり、この担持は、パティキュレート酸化材を担持し
た後、一般な方法としての白金ジニトロジアンミンＰｔ
(ＮＨ3)2(ＮＯ2)2、硝酸パラジウムＰｄ(ＮＯ3)2、硝酸
ロジウムＲｈ(ＮＯ3)3等の貴金属化合物の溶液を触媒担
体構造体に含浸させた後、乾燥と焼成に供することによ
り行うことができる。
【００３２】モノリス基材にさらに担持されるＮＯx吸
蔵材は、リチウム(Ｌｉ)、ナトリウム(Ｎａ)、カリウム
(Ｋ)、ルビジウム(Ｒｂ)のアルカリ金属、及びマグネシ
ウム(Ｍｇ)、カルシウム(Ｃａ)、ストロンチウム(Ｓ
ｒ)、バリウム(Ｂａ)のアルカリ土類金属の少なくとも
１種が例示され、好ましくは、Ｌｉ、Ｋ、及びＢａから
選択された少なくとも１種の金属である。
【００３３】この担持は、貴金属を担持した後に行うの
が適切であり、貴金属の担持と同様に、上記アルカリ金
属等の酢酸塩、硝酸塩等の溶液を含浸させた後、乾燥と
焼成に供することにより行うことができる。以下、実施
例によって本発明をより具体的に説明する。
【００３４】
【実施例】（１） セリウム含有率のパティキュレート
酸化速度に及ぼす効果 水酸化ジルコニウム粉末に、硝酸セリウム水溶液を種々
の添加量で含浸・混合し、８０℃×１２時間の乾燥と５
５０℃×２時間の焼成を行った後、得られた粉末を８時
間にわたってミリングした。これにより、セリウム-ジ
ルコニウム複合酸化物ＣｅnＺｒ1-nＯ2として、ｎ＝０.
０１〜０.８０の値を有する９通りのセリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物を調製した。
【００３５】これらの各セリウム-ジルコニウム複合酸
化物の１００質量部に、５質量部のアルミナゾル、及び
適量のイオン交換水を加えてボールミル混合し、各セリ
ウム-ジルコニウム複合酸化物を含むスラリーを作成し
た。次いで、各スラリーを、セルが交互に目止めされた
コージェライト製等のモノリス基材(見掛け容積５０ｃ
ｃ、セル密度約３００セル／平方インチ)にウォッシュ
コートし、乾燥の後、大気雰囲気中で５００℃×２時間
の焼成に供し、さらに、ジニトロジアンミン白金錯体水
溶液を含浸した後、５００℃×２時間の焼成に供して、
モノリス基材にセリウム-ジルコニウム複合酸化物とＰ
ｔが担持されたパティキュレート酸化触媒を構成した。
【００３６】ここで、モノリス基材に担持した各セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の担持量は、予め各セリウ
ム-ジルコニウム複合酸化物の単位質量あたりの５００
℃における酸素吸蔵量を測定しておき、全酸素吸蔵量が
同じとなるように、各セリウム-ジルコニウム複合酸化
物について調整された量とした。一方、Ｐｔの担持量
は、モノリス基材１リットルあたり２ｇの量とした。
【００３７】このようにして作成した各パティキュレー
ト酸素触媒について、パティキュレート酸化速度を測定
した。この測定は、ディーゼルエンジン排気ガス(パテ
ィキュレート通過量０.０３６ｇ／分)を各パティキュレ
ート酸素触媒に導き、排気ガス量を漸増させながら、パ
ティキュレート酸素触媒の前後の差圧を測定し、この差
圧が平衡となる排気ガス量を測定することにより行っ
た。そして、この平衡時の排気ガス量に含まれるパティ
キュレート流入速度を各パティキュレート酸素触媒のパ
ティキュレート酸化速度とした。
【００３８】この結果を表１に示す。表１は、従来のＯ
ＳＣ材として用いられるセリウム-ジルコニウム複合酸
化物の代表的なセリウム含有率を有するＣｅ0.5Ｚｒ0.5
Ｏ2を基準にして示したものである。この結果から、本
発明で特定する組成のセリウム-ジルコニウム複合酸化
物は、従来組成のものに比較して、酸素吸蔵量が同等、
即ち、ＮＯxの還元浄化に及ぼす影響を同等でありなが
ら、格段に高いパティキュレート酸化速度を提供するこ
とが分かる。
【００３９】なお、各セリウム-ジルコニウム複合酸化
物の担持量の調整のために測定した酸素吸蔵量は、予め
セリウム-ジルコニウム複合酸化物を５００℃で還元雰
囲気に曝した後に、繰り返し定容量の酸素ガス(Ｏ2濃度
１００％)に瞬間的に曝し、そのときの導入酸素量と排
出酸素量との差から求めた値である。このようにして測
定される酸素吸蔵量は、本発明者等において、ＮＯxの
還元浄化に及ぼす影響と強い相関関係があることが見出
されている特性値である。
【００４０】
【表１】
【００４１】（２） Ｌａ添加のパティキュレート酸化
速度に及ぼす効果 水酸化ジルコニウム粉末に、硝酸セリウム水溶液、及び
種々の添加量の硝酸ランタン水溶液を含浸・混合し、８
０℃×１２時間の乾燥と５５０℃×２時間の焼成を行っ
た後、得られた粉末を８時間にわたってミリングした。
これにより、セリウム-ジルコニウム複合酸化物ＬａnＣ
ｅ0.07Ｚｒ0.93-nＯ2として、ｎ＝０.０１〜０.２０の
値を有する５通りのセリウム-ジルコニウム複合酸化物
を調製した。
【００４２】これらの各セリウム-ジルコニウム複合酸
化物を、上記(１)と同様にして、コージェライト製等の
モノリス基材にウォッシュコートして担持し、さらに、
ジニトロジアンミン白金錯体水溶液を用いてＰｔを担持
し、パティキュレート酸化触媒を構成した。ここで、モ
ノリス基材に担持した各セリウム-ジルコニウム複合酸
化物の担持量は、モノリス基材１リットルあたり８０ｇ
の量とし、Ｐｔの担持量は、モノリス基材１リットルあ
たり２ｇの量とした。
【００４３】このようにして作成した各パティキュレー
ト酸素触媒について、上記(１)と同様にして、パティキ
ュレート酸化速度を測定した。この結果を表２に示す。
表２は、上記(１)において最も高いパティキュレート酸
化速度を示すセリウム含有率の低いＣｅ0.07Ｚｒ0.93Ｏ
2を基準にして示したものである。
【００４４】この結果から、Ｌａをセリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物に含ませることによって、パティキュレ
ート酸化速度がさらに格段と高くなることが分かる。な
お、セリウム-ジルコニウム複合酸化物のセリウム含有
率が同じであれば、セリウム-ジルコニウム複合酸化物
１モルあたりの酸素吸蔵量は実質的に同じであって、Ｎ
Ｏxの還元浄化に及ぼす影響もまた実質的に同じことが
本発明者等によって把握されている。したがって、Ｌａ
添加によるパティキュレート酸化速度の向上の効果は、
酸素吸蔵量が実質的に同じことを前提とするものであ
る。
【００４５】
【表２】
【００４６】（３） 各種希土類金属添加のパティキュ
レート酸化速度に及ぼす効果 水酸化ジルコニウム粉末に、硝酸セリウム水溶液、及び
各種希土類金属の硝酸塩水溶液を含浸・混合し、８０℃
×１２時間の乾燥と５５０℃×２時間の焼成を行った
後、得られた粉末を８時間にわたってミリングした。こ
れにより、セリウム-ジルコニウム複合酸化物Ｍ0.07Ｃ
ｅ0.07Ｚｒ0.86Ｏ2として、Ｍ＝Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙ
の４通りのセリウム-ジルコニウム複合酸化物を調製し
た。
【００４７】これらの各セリウム-ジルコニウム複合酸
化物を、上記(１)と同様にして、コージェライト製等の
モノリス基材にウォッシュコートして担持し、さらに、
ジニトロジアンミン白金錯体水溶液を用いてＰｔを担持
し、パティキュレート酸化触媒を構成した。ここで、モ
ノリス基材に担持した各セリウム-ジルコニウム複合酸
化物の担持量は、モノリス基材１リットルあたり８０ｇ
の量とし、Ｐｔの担持量は、モノリス基材１リットルあ
たり２ｇの量とした。
【００４８】このようにして作成した各パティキュレー
ト酸素触媒について、上記(１)と同様にして、パティキ
ュレート酸化速度を測定した。この結果を表３に示す。
表３は、上記(２)において最も高いパティキュレート酸
化速度を示すＬａ0.07Ｃｅ0.07Ｚｒ0.86Ｏ2を基準にし
て示したものである。この結果と表１に示した結果か
ら、いずれの希土類金属を添加してもパティキュレート
酸化速度が向上することが分かる。
【００４９】
【表３】
【００５０】（４） セリウム非含有酸化物の混合のパ
ティキュレート酸化速度に及ぼす効果 上記(３)と同様にして調製したセリウム-ジルコニウム
複合酸化物Ｌａ0.07Ｃｅ0.07Ｚｒ0.86Ｏ2に、セリウム
非含有酸化物であるγ-アルミナ(比表面積約１８０ｍ2
／ｇ)を種々の量で添加した後、ボールミル混合した。
【００５１】次いで、得られた各混合粉末の１００質量
部に、５質量部のアルミナゾル、及び適量のイオン交換
水を加えてボールミル混合し、得られた各スラリーを、
上記(１)と同様にして、モノリス基材にウォッシュコー
トして混合粉末を担持し、さらに、ジニトロジアンミン
白金錯体水溶液を用いてＰｔを担持し、パティキュレー
ト酸化触媒を構成した。ここで、モノリス基材に担持し
た各混合粉末の担持量は、セリウム-ジルコニウム複合
酸化物が、モノリス基材１リットルあたり８０ｇの同じ
量とし、Ｐｔの担持量は、モノリス基材１リットルあた
り２ｇの量とした。
【００５２】このようにして得られた各パティキュレー
ト酸素触媒について、上記(１)と同様にして、パティキ
ュレート酸化速度を測定した。この結果を表４に示す。
表４は、γ-アルミナが混合されていないＬａ0.07Ｃｅ
0.07Ｚｒ0.86Ｏ2を基準にして示したものである。この
結果から、セリウム非含有酸化物の添加により、パティ
キュレート酸化速度が格段に向上することが分かる。
【００５３】
【表４】
【００５４】（５） Ｐｔ担持量のパティキュレート酸
化速度に及ぼす効果 上記(３)と同様にして調製したセリウム-ジルコニウム
複合酸化物Ｌａ0.07Ｃｅ0.07Ｚｒ0.86Ｏ2とγ-アルミナ
を６：４の質量比でボールミルを用いて混合し、得られ
た混合粉末１００質量部に、５質量部のアルミナゾル、
及び適量のイオン交換水を加えてボールミルで混合した
後、上記(１)と同様にして、モノリス基材にウォッシュ
コートし、モノリス基材１リットルあたり１５０ｇの量
で混合粉末を担持した。
【００５５】次いで、ジニトロジアンミン白金錯体水溶
液を用いて種々の含浸量でＰｔを担持し、パティキュレ
ート酸化触媒を構成した。得られた各パティキュレート
酸素触媒について、上記(１)と同様にして、パティキュ
レート酸化速度を測定した。この結果を表５に示す。表
５に示した結果から、Ｐｔ担持量は、一定以上の量とす
れば、担持量の増加による効果は有意ではなくなること
が分かる。
【００５６】
【表５】
【００５７】（６） ＮＯx吸蔵材添加のパティキュレ
ート酸化速度に及ぼす効果 上記(５)と同様にして、セリウム-ジルコニウム複合酸
化物とγ-アルミナの６：４の質量比の混合粉末をモノ
リス基材１リットルあたり１５０ｇの量で担持した。次
いで、ジニトロジアンミン白金錯体水溶液を用いて種々
の含浸量でＰｔを担持し、さらに、酢酸バリウム水溶液
と酢酸カリウム水溶液を、Ｐｔ担持セリウム-ジルコニ
ウム複合酸化物に含浸し、乾燥の後、５００℃×１時間
の焼成を行って、モノリス基材１リットルあたり０.３
モルのＢａと０.１モルのＫを担持した。
【００５８】得られたパティキュレート酸化触媒につい
て、上記(１)と同様にして、パティキュレート酸化速度
を測定した。この結果を表６に示す。表６は、ＮＯx吸
蔵材であるＢａとＫをさらに担持することにより、若干
のパティキュレート酸化速度の向上を示す。
【００５９】
【表６】
【００６０】
【発明の効果】低温下(約３００℃以下)でのパティキュ
レート酸化速度を高め、その酸化作用によって高温下
(約５００℃以上)でのＮＯxの還元浄化が阻害されない
パティキュレート酸化材を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ｂ １０４Ａ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA18 AB02 AB09 BA14 GA06 GB01Y GB04W GB05W GB06W GB07W GB10W GB17X HA18 4D048 AA06 AA13 AA14 AA18 AB01 AB05 BA03X BA08X BA14Y BA15X BA18X BA19X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA41X BA42X BB02 BB14 EA04 4G069 AA03 BA01B BA05A BA05B BB02A BB02B BB04A BB04B BB06A BB06B BC01A BC02A BC03A BC04A BC05A BC08A BC09A BC10A BC12A BC13A BC13B BC38A BC39A BC40A BC40B BC42A BC42B BC43A BC43B BC44A BC44B BC51A BC51B BC66A BC71A BC72A BC75A BC75B CA03 CA07 CA09 CA18 EA19 EA27 EB12Y FC08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 希薄燃焼内燃機関の排気ガス中のパティ
    キュレートを燃焼浄化するためのセリウム-ジルコニウ
    ム複合酸化物を含んでなるパティキュレート酸化材であ
    って、前記セリウム-ジルコニウム複合酸化物が、含有
    する金属原子の全モル数を基準にセリウムを０.１〜２
    ０モル％含有することを特徴とするパティキュレート酸
    化材。
  2. 【請求項２】 前記セリウム-ジルコニウム複合酸化物
    が希土類金属(セリウムを除く)から選択された少なくと
    も１種の金属(Ｍ)をさらに含有する請求項１に記載のパ
    ティキュレート酸化材。
  3. 【請求項３】 前記希土類金属から選択された少なくと
    も１種の金属(Ｍ)がランタン、サマリウム、ネオジム、
    ガドリニウム、スカンジウム及びイットリウムから選択
    された請求項２に記載のパティキュレート酸化材。
  4. 【請求項４】 Ｍ／Ｃｅのモル比が０.１〜１０である
    請求項２又は３に記載のパティキュレート酸化材。
  5. 【請求項５】 セリウム-ジルコニウム複合酸化物とセ
    リウム非含有酸化物を、セリウム-ジルコニウム複合酸
    化物／セリウム非含有酸化物の質量比として２／８〜８
    ／２の割合で含んでなる請求項１〜４のいずれか１項に
    記載のパティキュレート酸化材。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のパ
    ティキュレート酸化材、及び貴金属が、モノリス基材上
    の触媒担持層に担持されたことを特徴とするパティキュ
    レート酸化触媒。
  7. 【請求項７】 前記触媒担持層にＮＯx吸蔵材がさらに
    担持された請求項６に記載のパティキュレート酸化触
    媒。
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