JP2007203160A - Catalyst support for purification of exhaust gas, catalyst for purification of exhaust gas using it and method of purifying exhaust gas - Google Patents

Catalyst support for purification of exhaust gas, catalyst for purification of exhaust gas using it and method of purifying exhaust gas Download PDF

Info

Publication number
JP2007203160A
JP2007203160A JP2006023003A JP2006023003A JP2007203160A JP 2007203160 A JP2007203160 A JP 2007203160A JP 2006023003 A JP2006023003 A JP 2006023003A JP 2006023003 A JP2006023003 A JP 2006023003A JP 2007203160 A JP2007203160 A JP 2007203160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
alumina
titania
particles
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006023003A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5019019B2 (en
Inventor
Haruo Imagawa
晴雄 今川
Toshiyuki Tanaka
寿幸 田中
Akihiko Suda
明彦 須田
Tadashi Suzuki
正 鈴木
Shinichi Matsunaga
真一 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2006023003A priority Critical patent/JP5019019B2/en
Publication of JP2007203160A publication Critical patent/JP2007203160A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5019019B2 publication Critical patent/JP5019019B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst support for purification of exhaust gas which has high resistance to sulfur poisoning and can exert an excellent ternary activity in exhaust gas containing sulfur oxides, a catalyst for purification of exhaust gas using the support and a method of purifying exhaust gas using the catalyst. <P>SOLUTION: The catalyst support contains alumina particles having an alumina/titania solid solution layer in the vicinity of the surface and metal oxide particles containing a metal oxide having an oxygen-storing capability. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒並びに排ガス浄化方法に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst carrier, an exhaust gas purification catalyst using the same, and an exhaust gas purification method.

セリアをはじめとする酸素を吸蔵、放出する酸素貯蔵能を有する金属酸化物は内燃機関用排ガス浄化用触媒の助触媒として広く用いられている。排ガス中に存在する一酸化炭素、並びに炭化水素の酸化、窒素酸化物の還元は理論空燃比付近で排ガス浄化用触媒により行われるが、過渡域では理論空燃比からずれる場合がある。このような場合に前記助触媒の酸素吸放出作用により酸素濃度を一定に保ち理論空燃比近傍に制御することで、空燃比の幅が広がり、排ガス浄化用触媒は安定した三元活性を維持することができる。また、このような排ガス浄化用触媒においては、アルミナに代表される耐熱性に優れた担体を混合することにより、酸素貯蔵能を有する金属酸化物の耐熱性向上を図り、高温度下においても安定した三元活性を提供している。   Metal oxides having oxygen storage capacity for storing and releasing oxygen such as ceria are widely used as promoters for exhaust gas purifying catalysts for internal combustion engines. The oxidation of carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen oxides present in the exhaust gas is carried out by the exhaust gas purifying catalyst in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, but it may deviate from the stoichiometric air-fuel ratio in the transient region. In such a case, the oxygen concentration is kept constant by the oxygen absorption / release action of the co-catalyst, and the air / fuel ratio is widened by controlling the oxygen concentration to be close to the theoretical air / fuel ratio, and the exhaust gas purifying catalyst maintains stable three-way activity. be able to. In addition, in such exhaust gas purifying catalysts, the heat resistance of metal oxides having oxygen storage ability is improved by mixing a carrier having excellent heat resistance typified by alumina, which is stable even at high temperatures. Provides ternary activity.

しかしながら、このような排ガス浄化用触媒においては、燃料に由来する硫黄酸化物に常に晒されているため、硫黄が付着しやすいアルミナ等の担体表面を介した貴金属への硫黄被毒により三元活性の低下が生じることが分かってきた。   However, such exhaust gas purifying catalysts are always exposed to sulfur oxides derived from fuel, so three-way activity is caused by sulfur poisoning to noble metals via the carrier surface such as alumina where sulfur easily adheres. It has been found that a decrease in

そのため、このような硫黄酸化物による被毒を抑制するために担体として酸性酸化物担体、特にチタニアが用いられてきた。そして、このようなチタニアは担体表面への硫黄酸化物の付着抑制や付着後の脱離性に優れているため、排ガス浄化用触媒の活性低下の抑制に有効であることが提案されている。   For this reason, acidic oxide carriers, particularly titania, have been used as carriers in order to suppress such poisoning by sulfur oxides. And since such titania is excellent in the suppression of the attachment of sulfur oxides to the surface of the carrier and the detachability after the adhesion, it has been proposed to be effective in suppressing the decrease in the activity of the exhaust gas purification catalyst.

例えば、特開2004−321847号公報(特許文献1)においては、チタニアが固溶したアルミナ系酸化物と他の酸化物とがナノレベルで混合した複合酸化物と、該複合酸化物の少なくとも一部の表面に少なくとも一部がアルミナに固溶した状態で存在するチタニア粒子とからなる触媒担体が開示されている。また、特開平9−122486号公報(特許文献2)においては、(i)アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選ばれるNO吸蔵元素の酸化物と、(ii)アルミナ(Al)と、(iii)チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)及びシリカ(SiO)から選ばれる少なくとも一種との非晶質の複合酸化物からなる高耐熱性触媒担体が開示されている。そして、特許文献2においては、高耐熱性触媒担体に、更にセリアを含むことができることが記載されている。しかしながら、特許文献1及び2に記載の触媒担体においては、理論空燃比近傍において、硫黄酸化物を含む排ガスを浄化する際の三元活性が必ずしも十分なものではなかった。
特開2004−321847号公報 特開平9−122486号公報
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-321847 (Patent Document 1), at least one of the composite oxide and a composite oxide in which an alumina-based oxide in which titania is dissolved and another oxide are mixed at a nano level. Discloses a catalyst carrier comprising titania particles which are present in a state in which at least a part is dissolved in alumina on the surface of the part. In JP-A-9-122486 (Patent Document 2), (i) an oxide of a NO x storage element selected from alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements; and (ii) alumina (Al 2 O 3 ) and (iii) a highly heat-resistant catalyst carrier comprising an amorphous composite oxide of at least one selected from titania (TiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ) and silica (SiO 2 ). . Patent Document 2 describes that the high heat-resistant catalyst carrier can further contain ceria. However, the catalyst carriers described in Patent Documents 1 and 2 do not always have sufficient ternary activity when purifying exhaust gas containing sulfur oxides in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio.
JP 2004-321847 A JP-A-9-122486

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、高い耐硫黄被毒性を有し、硫黄酸化物を含む排ガス中においても優れた三元活性を発揮することを可能とする排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒、並びにその排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, has high sulfur poisoning resistance, and can exhibit excellent ternary activity even in exhaust gas containing sulfur oxides. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification catalyst carrier, an exhaust gas purification catalyst using the same, and an exhaust gas purification method using the exhaust gas purification catalyst.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、従来の触媒担体が理論空燃比近傍における硫黄酸化物を含む排ガスを浄化する際の三元活性が必ずしも十分なものではない理由について、先ず、特許文献1に記載の触媒担体においては耐硫黄被毒性には優れるものの、十分な酸素貯蔵能を有さないため、酸素濃度の変動が大きくなることに加え、アルミナ系酸化物以外の他の酸化物にもチタニアが固溶しているため他の酸化物の構造が変化し、硫黄酸化物を含む排ガス中において三元活性が必ずしも十分なものとはならないと推察した。また、特許文献2に記載の触媒担体においては、例えば、アルミナとチタニアの固溶体とセリア粒子とを含む触媒担体が挙げられるが、前記固溶体はアルミナとチタニアとが均一に固溶したものであり、粒子表面にチタニアが濃化していないために耐硫黄被毒性が十分でなく、しかも得られる触媒担体の比表面積が十分に大きなものではないことから前記担体に貴金属を十分に分散させることができないため、硫黄酸化物を含む排ガス中において三元活性が必ずしも十分なものとならないと推察した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention do not always have sufficient three-way activity when purifying exhaust gas containing sulfur oxides in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. Regarding the reason, first, the catalyst carrier described in Patent Document 1 is excellent in sulfur poisoning resistance, but does not have sufficient oxygen storage capacity, so that the fluctuation of oxygen concentration is increased, and in addition, the alumina-based oxide It was speculated that because the titania dissolved in other oxides, the structure of the other oxides changed and the ternary activity was not always sufficient in the exhaust gas containing sulfur oxides. In addition, in the catalyst carrier described in Patent Document 2, for example, a catalyst carrier containing a solid solution of alumina and titania and ceria particles can be mentioned, and the solid solution is a solid solution of alumina and titania uniformly. Since titania is not concentrated on the particle surface, the sulfur poisoning resistance is not sufficient, and the specific surface area of the resulting catalyst support is not sufficiently large, so the noble metal cannot be sufficiently dispersed in the support. It was speculated that the ternary activity was not always sufficient in the exhaust gas containing sulfur oxides.

そこで、本発明者らは、上記目的を達成すべく更に鋭意研究を重ねた結果、表面近傍にアルミナとチタニアとの固溶体層を有するアルミナ粒子と、酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有する金属酸化物粒子とを含むことによって、高い耐硫黄被毒性を有し、硫黄酸化物を含む排ガス中においても優れた三元活性を発揮する排ガス浄化用触媒担体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   Thus, as a result of further earnest research to achieve the above object, the present inventors have obtained a metal containing an alumina particle having a solid solution layer of alumina and titania near the surface, and a metal oxide having an oxygen storage capacity. It was found that by containing oxide particles, an exhaust gas purification catalyst carrier having high sulfur poisoning resistance and exhibiting excellent ternary activity even in exhaust gas containing sulfur oxides can be obtained. It came to be completed.

すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒担体は、表面近傍にアルミナとチタニアとの固溶体層を有するアルミナ粒子と、酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有する金属酸化物粒子とを含むことを特徴とするものである。   That is, the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention comprises alumina particles having a solid solution layer of alumina and titania in the vicinity of the surface, and metal oxide particles containing a metal oxide having an oxygen storage ability. To do.

上記本発明にかかる前記固溶体層としては、前記アルミナ粒子の表面から、該粒子の半径の50%未満の深さの領域に存在することが好ましい。   The solid solution layer according to the present invention is preferably present in a region having a depth of less than 50% of the radius of the particles from the surface of the alumina particles.

また、上記本発明にかかる前記アルミナ粒子としては、前記アルミナにチタニア前駆体を担持せしめて500℃以上で焼成して得られるものであることが好ましい。   Further, the alumina particles according to the present invention are preferably obtained by carrying a titania precursor on the alumina and firing at 500 ° C. or higher.

さらに、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体においては、前記アルミナ粒子中における前記チタニアの含有量が、前記粒子中のアルミナとチタニアの総量に対して1〜20mol%の範囲であることが好ましい。   Further, in the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention, the titania content in the alumina particles is preferably in the range of 1 to 20 mol% with respect to the total amount of alumina and titania in the particles.

また、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体においては、前記アルミナ粒子と前記金属酸化物粒子の平均2次粒子径が、それぞれ0.5〜50μmであることが好ましい。   In the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention, it is preferable that the average secondary particle diameters of the alumina particles and the metal oxide particles are 0.5 to 50 μm, respectively.

上記本発明にかかる前記アルミナ粒子としては、X線回折法による測定において前記チタニアの結晶相に帰属するピークを持たないものであることが好ましい。   The alumina particles according to the present invention preferably do not have a peak attributed to the titania crystal phase in the measurement by an X-ray diffraction method.

また、本発明の排ガス浄化用触媒は、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体と、該担体に担持された貴金属とを含むことを特徴とするものである。   The exhaust gas purifying catalyst of the present invention includes the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention and a noble metal supported on the carrier.

さらに、本発明の排ガス浄化方法は、上記本発明の排ガス浄化用触媒を排ガスと接触させることを特徴とする方法である。   Furthermore, the exhaust gas purification method of the present invention is a method characterized by bringing the exhaust gas purification catalyst of the present invention into contact with exhaust gas.

本発明によれば、高い耐硫黄被毒性を有し、硫黄酸化物を含む排ガス中においても優れた三元活性を発揮することを可能とする排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒、並びにその排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, an exhaust gas purification catalyst carrier having high sulfur poisoning resistance and capable of exhibiting excellent ternary activity even in exhaust gas containing sulfur oxide, and for exhaust gas purification using the same It is possible to provide an exhaust gas purification method using the catalyst and the exhaust gas purification catalyst.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

先ず、本発明の排ガス浄化用触媒担体について説明する。すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒担体は、表面近傍にアルミナとチタニアとの固溶体層を有するアルミナ粒子と、酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有する金属酸化物粒子とを含むことを特徴とするものである。   First, the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention will be described. That is, the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention comprises alumina particles having a solid solution layer of alumina and titania in the vicinity of the surface, and metal oxide particles containing a metal oxide having an oxygen storage ability. To do.

このように、本発明にかかる前記アルミナ粒子は、その粒子の表面近傍にアルミナとチタニアとの固溶体層を有する。ここにいう「固溶体層」とは、アルミナ粒子中において、アルミナとチタニアが固溶している領域をいう。本発明においては、このような領域は電界放射型透過電子顕微鏡(FE-TEM)による元素分析によって測定する。このようなFE-TEMによる元素分析においては、粒子を透過する形で元素分析を行うことから表面に高い濃度で存在しているチタン(Ti)元素の存在が粒子内部の元素分析にまで影響を及ぼす。そのため、本発明においてチタニアが固溶している領域とは、FE-TEMにより測定されるAl元素に対するTi元素の存在強度比が0.1以上の値となる領域をいう。   Thus, the alumina particles according to the present invention have a solid solution layer of alumina and titania near the surface of the particles. The “solid solution layer” as used herein refers to a region where alumina and titania are in solid solution in alumina particles. In the present invention, such a region is measured by elemental analysis using a field emission transmission electron microscope (FE-TEM). In such elemental analysis by FE-TEM, elemental analysis is performed in such a way that it penetrates the particle, so the presence of titanium (Ti) element present at a high concentration on the surface affects the elemental analysis inside the particle. Effect. Therefore, the region in which titania is dissolved in the present invention refers to a region in which the existing intensity ratio of Ti element to Al element measured by FE-TEM is a value of 0.1 or more.

また、本発明にかかるアルミナ粒子には、アルミナ粒子の表面近傍においてチタニアが固溶した固溶体層が形成されているため、触媒の劣化成分である硫黄酸化物(SO)の付着を防ぎ、且つSOが付着した場合においても脱離し易いというチタニアの特性が付与されている。また、アルミナとともにチタニアを単独で存在させた場合においてはチタニアが耐熱性に劣るため構造変化が生じ易いが、本発明においてはチタニアとアルミナとが固溶しているため、高熱下においても構造変化が生じにくい。そして、このようなアルミナ粒子を排ガス浄化用触媒に用い、これに貴金属を担持させた場合には、硫黄酸化物の流通下で使用しても硫黄の付着が抑制されるとともに付着した硫黄の脱離が促進されて貴金属の硫黄被毒が十分に抑制される。したがって、このようなアルミナ粒子を含有する排ガス浄化用触媒担体を用いた触媒においては、触媒の三元活性の低下が十分に防止され、優れた三元活性を発揮することができる。 In addition, since the alumina particles according to the present invention have a solid solution layer in which titania is dissolved in the vicinity of the surface of the alumina particles, it prevents adhesion of sulfur oxide (SO 2 ), which is a deterioration component of the catalyst, and The titania characteristic of being easily desorbed even when SO 2 is attached is provided. In addition, when titania alone is present together with alumina, structural change tends to occur because titania is inferior in heat resistance, but in the present invention, structural change occurs even under high heat because titania and alumina are in solid solution. Is unlikely to occur. When such alumina particles are used as an exhaust gas purifying catalyst and a noble metal is supported on the catalyst, the adhesion of sulfur is suppressed and the attached sulfur is removed even when used under the flow of sulfur oxides. Separation is promoted, and sulfur poisoning of precious metals is sufficiently suppressed. Therefore, in a catalyst using such an exhaust gas purifying catalyst carrier containing alumina particles, a decrease in the ternary activity of the catalyst is sufficiently prevented, and an excellent ternary activity can be exhibited.

また、このようなアルミナ粒子においては表面近傍に前記固溶体層を有しており、前記固溶体層が前記アルミナ粒子の表面から、前記アルミナ粒子の半径の50%未満(より好ましくは25%未満)の深さの領域に存在することが好ましい。前記領域を超えて前記固溶体層が存在すると粒子表面から、その粒子の半径の50%未満までに存在するチタニアの濃度が低下するため、十分な耐硫黄被毒性を得ることが困難となる傾向にある。なお、ここにいう「半径」とは、粒子が真球ではない場合には粒子半径の平均値をいう。   In addition, such alumina particles have the solid solution layer in the vicinity of the surface, and the solid solution layer is less than 50% (more preferably less than 25%) of the radius of the alumina particles from the surface of the alumina particles. It is preferable to exist in the region of depth. When the solid solution layer is present beyond the region, the concentration of titania existing from the particle surface to less than 50% of the radius of the particle is lowered, and thus it tends to be difficult to obtain sufficient sulfur poisoning resistance. is there. Here, “radius” refers to the average value of particle radii when the particles are not true spheres.

また、前記アルミナ粒子の平均2次粒子径としては、0.5〜50μmであることが好ましく、1〜30μmであることがより好ましい。前記アルミナ粒子の平均粒径が前記下限未満では、ガスの拡散に有効なマクロ細孔の形成が困難となる傾向にあり、前記上限を超えると、ハニカム基材への触媒コート層の形成が困難となる傾向にある。   Further, the average secondary particle diameter of the alumina particles is preferably 0.5 to 50 μm, and more preferably 1 to 30 μm. When the average particle diameter of the alumina particles is less than the lower limit, it tends to be difficult to form macropores effective for gas diffusion, and when the upper limit is exceeded, formation of a catalyst coat layer on the honeycomb substrate is difficult. It tends to be.

また、前記アルミナ粒子の比表面積としては、80〜250m/gであることが好ましく、130〜200m/gであることがより好ましい。前記比表面積が前記下限未満では、貴金属の分散度が低下し、十分な三元活性を得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると酸素貯蔵能を有する金属酸化物の比表面積が相対的に低下し、酸素貯蔵能による酸素濃度の変動抑制が困難となる傾向にある。なお、このような比表面積は、吸着等温線からBET等温吸着式を用いてBET比表面積として算出することができる。 As the specific surface area of the alumina particles is preferably 80~250m 2 / g, more preferably 130~200m 2 / g. If the specific surface area is less than the lower limit, the degree of dispersion of the noble metal tends to be reduced, and it is difficult to obtain sufficient ternary activity. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the ratio of the metal oxide having oxygen storage capacity The surface area is relatively reduced, and it tends to be difficult to suppress fluctuations in oxygen concentration due to oxygen storage capacity. Such a specific surface area can be calculated as a BET specific surface area from an adsorption isotherm using a BET isotherm adsorption formula.

また、前記アルミナ粒子中における前記チタニアの含有量としては、前記粒子中のアルミナとチタニアの総量に対してチタン(Ti)換算で1〜20mol%の範囲であることが好ましく、2.5〜10mol%の範囲であることがより好ましい。前記チタニアの含有量が前記下限未満では、得られる排ガス浄化用触媒担体の耐硫黄被毒性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、含有される全てのチタニアがアルミナ粒子へ固溶できず、チタニア単独粒子が存在するため、得られる排ガス浄化用触媒担体の耐熱性が低下する傾向にある。   The titania content in the alumina particles is preferably in the range of 1 to 20 mol% in terms of titanium (Ti) with respect to the total amount of alumina and titania in the particles, and preferably 2.5 to 10 mol. % Is more preferable. If the content of the titania is less than the lower limit, the sulfur poisoning resistance of the obtained exhaust gas purification catalyst carrier tends to be reduced. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, all the titania contained is dissolved in the alumina particles. However, since titania single particles exist, the heat resistance of the obtained exhaust gas-purifying catalyst carrier tends to decrease.

さらに、前記アルミナ粒子としては、X線回折法による測定において前記チタニアの結晶相に帰属するピークを持たないものが好ましい。すなわち、前記アルミナ粒子とは別に単独のチタニア粒子が存在しないものであることが好ましい。チタニアの結晶層、すなわちチタニア単独粒子が存在すると、熱によりチタニア粒子の粒成長が進行し、比表面積低下や貴金属の粒成長を引き起こし、十分な活性を得ることが困難となる傾向にある。   Further, the alumina particles preferably do not have a peak attributed to the titania crystal phase in measurement by X-ray diffraction. That is, it is preferable that a single titania particle does not exist separately from the alumina particle. In the presence of a titania crystal layer, that is, titania single particles, the growth of titania particles progresses due to heat, leading to a decrease in specific surface area and growth of noble metal particles, which tends to make it difficult to obtain sufficient activity.

また、前記アルミナ粒子としては、前記アルミナにチタニア前駆体を担持せしめて500℃以上(より好ましくは500〜900℃)で焼成して得られるものが好ましい。前記焼成温度が前記下限未満では、アルミナとチタニアに固溶が生じないためアルミナの表面にチタニア粒子が存在した状態となってしまい、アルミナ粒子にチタニアの有する特性を付与することが不十分となり、耐硫黄被毒性が低下する傾向にある。   The alumina particles are preferably those obtained by carrying a titania precursor on the alumina and firing at 500 ° C. or higher (more preferably 500 to 900 ° C.). When the firing temperature is less than the lower limit, since the solid solution does not occur in alumina and titania, the titania particles are present on the surface of the alumina, and it becomes insufficient to impart the characteristics of titania to the alumina particles. Sulfur poisoning resistance tends to decrease.

このようなアルミナ粒子を製造するための好適な製造方法としては、アルミナにチタニア前駆体を担持した後に500℃以上で焼成して、表面近傍にチタニアとアルミナの固溶体層が形成されたアルミナ粒子を得る方法を挙げることができる。   As a preferred production method for producing such alumina particles, alumina particles having a titania / alumina solid solution layer formed in the vicinity of the surface after firing a titania precursor on alumina and firing at 500 ° C. or higher are used. The method of obtaining can be mentioned.

このようなアルミナ粒子を製造するために用いられるアルミナとしては特に制限されないが、例えば、公知のアルミナの製造方法を適宜採用して得られるアルミナや、市販のアルミナを用いることができる。このようなアルミナの製造方法としては、例えば、硝酸アルミニウム溶液にアンモニア水を添加して中和して得られる沈殿物を500〜1200℃程度で0.5〜10時間程度焼成した後、乾式粉砕してアルミナを得る方法が挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as an alumina used in order to manufacture such an alumina particle, For example, the alumina obtained by employ | adopting suitably the manufacturing method of a well-known alumina, and a commercially available alumina can be used. As a method for producing such alumina, for example, a precipitate obtained by neutralizing by adding ammonia water to an aluminum nitrate solution is calcined at about 500 to 1200 ° C. for about 0.5 to 10 hours, and then dry pulverized. Thus, there is a method of obtaining alumina.

また、前記チタニア前駆体としては、例えば、チタンの可溶性塩から析出沈殿された水酸化物等の前駆体や、チタンアルコキシドを加水分解することによって形成される前駆体等が挙げられる。このようなチタニア前駆体の好適な製造方法としては、例えば、クエン酸を含有するイオン交換水中に65〜95℃程度に加熱しながらチタンアルコキシドを添加し、室温に冷却する方法を挙げることができる。   Examples of the titania precursor include a precursor such as a hydroxide precipitated and precipitated from a soluble salt of titanium, a precursor formed by hydrolyzing titanium alkoxide, and the like. As a suitable production method of such a titania precursor, for example, a method in which titanium alkoxide is added to ion-exchanged water containing citric acid while heating at about 65 to 95 ° C. and cooled to room temperature can be mentioned. .

さらに、前記アルミナに前記チタニア前駆体を担持させる方法としては、例えば、前記アルミナをチタンの可溶性塩の水溶液中に混合し、その混合液中においてチタニア前駆体を沈殿析出もしくは蒸発乾固させることでアルミナにチタニア前駆体を担持させる方法、チタンアルコキシドが溶解したアルコール溶液中にアルミナを混合し、その混合液中においてチタンアルコキシドを加水分解して析出させることでアルミナにチタニア前駆体を担持させる方法を採用することができる。   Further, as a method for supporting the titania precursor on the alumina, for example, the alumina is mixed in an aqueous solution of a soluble salt of titanium, and the titania precursor is precipitated or evaporated to dryness in the mixed solution. A method of supporting a titania precursor on alumina, mixing alumina in an alcohol solution in which titanium alkoxide is dissolved, and a method of supporting a titania precursor on alumina by hydrolyzing and depositing titanium alkoxide in the mixed solution. Can be adopted.

また、前述のように、アルミナにチタニア前駆体を担持させた後に焼成する際の温度条件は500℃以上(より好ましくは500〜900℃)である。このような焼成の温度条件が500℃未満では、アルミナとチタニアに固溶が生じずアルミナの表面にチタニア粒子が存在した状態となるため、アルミナへのチタンの酸性質の付与が不十分となって耐硫黄被毒性が低下する傾向にある。また、500℃以上で焼成することで、アルミナとチタニアの固溶体層を形成させるのと同時にチタニア前駆体の構成成分の一つである有機物を燃焼除去することも可能となり、更には、既に500℃以上の高温で焼成されているためアルミナ粒子を触媒として使用する際の比表面積の低下が抑制される傾向にある。一方、900℃以上で焼成すると、アルミナが結晶化したり、相転移が生じたりして比表面積が低下する傾向にある。   Further, as described above, the temperature condition for firing after supporting the titania precursor on alumina is 500 ° C. or more (more preferably 500 to 900 ° C.). If the temperature condition for such firing is less than 500 ° C., solid solution does not occur in alumina and titania, and titania particles are present on the surface of alumina, so that the acidity of titanium to alumina is insufficiently imparted. Therefore, the sulfur poisoning resistance tends to decrease. In addition, by firing at 500 ° C. or higher, it is possible to burn and remove the organic substance that is one of the constituent components of the titania precursor at the same time as forming a solid solution layer of alumina and titania. Since it is fired at the above high temperature, the decrease in specific surface area when using alumina particles as a catalyst tends to be suppressed. On the other hand, when firing at 900 ° C. or higher, the specific surface area tends to decrease due to crystallization of alumina or phase transition.

また、本発明にかかる金属酸化物粒子は、酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有するものである。ここにいう「酸素貯蔵能を有する金属酸化物」とは、価数変化することによって酸素原子を吸放出することができる金属の酸化物をいう。本発明においては、このような酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有させることで、排ガス処理中において酸素濃度の変動を抑制し、理論空燃比近傍に保つことができ、得られる排ガス浄化用触媒の三元活性及び耐硫黄被毒性を向上させることが可能となる。   Moreover, the metal oxide particle concerning this invention contains the metal oxide which has oxygen storage ability. The term “metal oxide having oxygen storage ability” as used herein refers to a metal oxide capable of absorbing and releasing oxygen atoms by changing the valence. In the present invention, by containing such a metal oxide having an oxygen storage capacity, it is possible to suppress fluctuations in oxygen concentration during exhaust gas treatment, and to maintain the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. It is possible to improve the ternary activity and sulfur poisoning resistance.

このような酸素貯蔵能を有する金属酸化物としては、例えば、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、アンチモン(Sb)、テルル(Te)、ビスマス(Bi)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)及びタングステン(W)等の金属の酸化物が挙げられる。また、このような酸素貯蔵能を有する金属酸化物の中でも、より高い酸素貯蔵放出性能を発揮できることから、セリア、プラセオジウム及びサマリウムを用いることが好ましい。また、前記酸素貯蔵能を有する金属酸化物は1種を単独で、また、複数種類を混合あるいは複合化して用いてもよい。   Examples of such metal oxides having oxygen storage ability include cerium (Ce), praseodymium (Pr), samarium (Sm), europium (Eu), terbium (Tb), thulium (Tm), ytterbium (Yb). , Antimony (Sb), tellurium (Te), bismuth (Bi), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu) , Oxides of metals such as niobium (Nb), molybdenum (Mo), and tungsten (W). Among metal oxides having such an oxygen storage ability, it is preferable to use ceria, praseodymium and samarium because they can exhibit higher oxygen storage / release performance. Further, the metal oxide having oxygen storage ability may be used alone, or a plurality of kinds may be mixed or combined.

また、前記酸素貯蔵能を有する金属酸化物粒子としては、前述のような酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有しているものであればよく特に制限されないが、例えば、前記酸素貯蔵能を有する金属酸化物と他の金属酸化物とを複合化させたものを好適に用いることができる。このような他の金属酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ、シリカ−アルミナ等の従来の排ガス浄化用触媒の担体に用いられる多孔質酸化物が挙げられる。また、前記他の金属酸化物は1種を単独で、また、複数種類を混合あるいは複合化して用いることができる。   Further, the metal oxide particles having the oxygen storage ability are not particularly limited as long as they contain the metal oxide having the oxygen storage ability as described above. For example, the metal oxide particles have the oxygen storage ability. A composite of a metal oxide and another metal oxide can be suitably used. Examples of such other metal oxides include porous oxides used for carriers of conventional exhaust gas purification catalysts such as alumina, titania, zirconia, silica, silica-alumina and the like. Further, the other metal oxides can be used alone or in combination of a plurality of types.

このような金属酸化物粒子としては、例えば、アルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物、セリア−ジルコニア複合酸化物、アルミナ−セリア複合酸化物、シリカ−セリア−ジルコニア複合酸化物、シリカ−セリア複合酸化物等が挙げられ、ジルコニアによるセリアの構造安定化に基づく、高い酸素貯蔵能の保持の観点から、アルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物、セリア−ジルコニア複合酸化物、シリカ−セリア−ジルコニア複合酸化物を用いることが好ましい。   Examples of such metal oxide particles include alumina-ceria-zirconia composite oxide, ceria-zirconia composite oxide, alumina-ceria composite oxide, silica-ceria-zirconia composite oxide, silica-ceria composite oxide. From the viewpoint of maintaining high oxygen storage capacity based on the structural stabilization of ceria by zirconia, alumina-ceria-zirconia composite oxide, ceria-zirconia composite oxide, silica-ceria-zirconia composite oxide are used. It is preferable to use it.

このような金属酸化物粒子中における前記酸素貯蔵能を有する金属酸化物の含有量としては、1〜90mol%であることが好ましく、5〜60mol%であることがより好ましい。前記酸素貯蔵能を有する金属酸化物の含有量が前記下限未満では、排ガス処理中において酸素濃度の変動を抑制する効果が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると他の酸化物の特性を得ることが困難となる傾向にある。   The content of the metal oxide having oxygen storage capacity in such metal oxide particles is preferably 1 to 90 mol%, and more preferably 5 to 60 mol%. If the content of the metal oxide having oxygen storage capacity is less than the lower limit, the effect of suppressing fluctuations in oxygen concentration during exhaust gas treatment tends to be insufficient. It tends to be difficult to obtain these characteristics.

また、このような金属酸化物粒子の平均2次粒子径としては、0.5〜50μmであることが好ましく、1〜30μmであることがより好ましい。前記金属酸化物粒子の平均粒径が前記下限未満では、ガス拡散に有効なマクロ細孔の形成が困難となる傾向にあり、前記上限を超えると、ハニカム基材への触媒コート層の形成が困難となる傾向にある。   Moreover, as an average secondary particle diameter of such a metal oxide particle, it is preferable that it is 0.5-50 micrometers, and it is more preferable that it is 1-30 micrometers. If the average particle diameter of the metal oxide particles is less than the lower limit, it tends to be difficult to form macropores effective for gas diffusion, and if the upper limit is exceeded, formation of a catalyst coat layer on the honeycomb substrate is likely to occur. It tends to be difficult.

また、前記金属酸化物粒子の比表面積としては、1〜300m/gであることが好ましく、1〜100m/gであることがより好ましい。前記比表面積が前記下限未満では、排ガス処理中における酸素濃度の変動を抑制する効果が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると硫黄被毒される部分が増加し、前記アルミナ粒子を混合しても効果的な耐硫黄被毒性を得ることが困難となる傾向にある。 As the specific surface area of the metal oxide particles is preferably from 1~300m 2 / g, and more preferably 1 to 100 m 2 / g. If the specific surface area is less than the lower limit, the effect of suppressing fluctuations in oxygen concentration during exhaust gas treatment tends to be insufficient. On the other hand, if the upper limit is exceeded, sulfur poisoned portions increase, and the alumina particles Even if these are mixed, it tends to be difficult to obtain effective sulfur poisoning resistance.

また、本発明の金属酸化物粒子の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、本発明にかかる金属酸化物粒子として好適なアルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物を製造する場合には特開平10−182155号公報に記載された製造方法を参照することができ、本発明にかかる金属酸化物粒子として好適なセリア−ジルコニア複合酸化物を製造する場合には特開2003−275580号公報に記載の製造方法を参照することができる。   Further, the method for producing the metal oxide particles of the present invention is not particularly limited, and a known method can be appropriately employed. For example, an alumina-ceria-zirconia composite oxide suitable as the metal oxide particles according to the present invention. Can be referred to the production method described in JP-A-10-182155, and when producing ceria-zirconia composite oxide suitable as metal oxide particles according to the present invention, it can be referred to. Reference can be made to the production method described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-275580.

また、本発明の排ガス浄化用触媒担体は、前記アルミナ粒子と前記金属酸化物とを含むものである。このような排ガス浄化用触媒担体においては、前記アルミナ粒子100質量部に対して前記金属酸化物粒子を40〜250質量部含有させることが好ましく、60〜150質量部含有させることがより好ましい。前記金属酸化物粒子の含有量が前記下限未満では、排ガス処理中において、酸素濃度の変動を抑制する効果が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると前記アルミナ粒子による耐硫黄被毒性を得ることが困難となる傾向にある。   The exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention contains the alumina particles and the metal oxide. In such an exhaust gas purifying catalyst carrier, the metal oxide particles are preferably contained in an amount of 40 to 250 parts by mass, more preferably 60 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina particles. If the content of the metal oxide particles is less than the lower limit, the effect of suppressing fluctuations in oxygen concentration tends to be insufficient during exhaust gas treatment. It tends to be difficult to obtain toxicity.

また、このような排ガス浄化用触媒担体は、前記アルミナ粒子と前記金属酸化物粒子とを混合することで製造することができる。このような混合の方法は特に制限されず、例えば、ボールミルを用いて湿式混合する方法等を挙げることができる。   Moreover, such an exhaust gas purifying catalyst carrier can be produced by mixing the alumina particles and the metal oxide particles. Such a mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a wet mixing method using a ball mill.

次に、本発明の排ガス浄化用触媒について説明する。すなわち、本発明の排ガス浄化用触媒は、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体と、該担体に担持された貴金属とを含むことを特徴とするものである。このように、本発明の排ガス浄化用触媒は、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体に貴金属を担持させたものであるため、硫黄酸化物の流通下で使用しても硫黄の付着が抑制されるとともに付着した硫黄の脱離が促進されて貴金属の硫黄被毒が十分に抑制されることから、触媒の三元活性の低下が十分に防止され、優れた三元活性を発揮する。   Next, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention will be described. That is, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is characterized by including the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention and a noble metal supported on the carrier. As described above, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is obtained by supporting a noble metal on the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention, so that the adhesion of sulfur is suppressed even when used under the flow of sulfur oxide. In addition, the elimination of adhering sulfur is promoted and sulfur poisoning of the noble metal is sufficiently suppressed, so that a reduction in the ternary activity of the catalyst is sufficiently prevented and excellent ternary activity is exhibited.

本発明にかかる貴金属としては、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)等が挙げられ、三元活性が高いという観点から、Pt、Rh、Pdが好ましい。   Examples of the noble metal according to the present invention include platinum (Pt), rhodium (Rh), palladium (Pd), iridium (Ir), ruthenium (Ru), etc. From the viewpoint of high ternary activity, Pt, Rh, Pd is preferred.

このような貴金属の担持量としては、排ガス浄化用触媒担体100質量部当たり0.01〜10質量部であることが好ましく、0.1〜4質量部であることがより好ましい。前記貴金属の担持量が前記下限未満ではHC、CO及びNOの浄化率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、貴金属により得られる効果が飽和するとともにコストが増大する傾向にある。 The amount of such noble metal supported is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 4 parts by mass, per 100 parts by mass of the exhaust gas purifying catalyst carrier. If the loading amount of the noble metal is less than the lower limit, the purification rate of HC, CO and NO x tends to decrease. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the effect obtained by the noble metal tends to be saturated and the cost tends to increase. .

また、本発明の排ガス浄化用触媒を製造する方法は特に制限されず、例えば、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体に前記貴金属のイオンを含有する水溶液(例えば、ジニトロジアンミン白金水溶液、硝酸ロジウム水溶液)を所定量含浸させ、これを蒸発乾固もしくは選択担持により濾過させた後、250〜500℃程度で0.5〜5時間焼成する方法や、上記本発明の排ガス浄化用触媒担体を脱イオン水中に分散させ、これに前記貴金属のイオンを含有する水溶液を所定量添加して十分に撹拌した後、これを蒸発乾固せしめ、その後に250〜500℃程度で0.5〜5時間焼成する方法を採用することができる。   The method for producing the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not particularly limited. For example, an aqueous solution containing the noble metal ions in the exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention (for example, dinitrodiammine platinum aqueous solution, rhodium nitrate aqueous solution). ), And by evaporating to dryness or filtering by selective loading, followed by baking at about 250 to 500 ° C. for 0.5 to 5 hours, or deionizing the exhaust gas purification catalyst carrier of the present invention. Disperse in water, add a predetermined amount of the aqueous solution containing the noble metal ions and stir well, evaporate to dryness, and then bake at about 250-500 ° C. for 0.5-5 hours The method can be adopted.

また、本発明の排ガス浄化用触媒の形態も特に制限されず、例えば、定法によりペレット化してペレット触媒としても、本発明の排ガス浄化用触媒を主成分とするスラリーをコーディエライトや金属箔からなるハニカム基材にコートし焼成してモノリス触媒としてもよい。   Further, the form of the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is not particularly limited, and for example, a pellet containing the exhaust gas purifying catalyst of the present invention as a main component is prepared from cordierite or a metal foil. The resulting honeycomb substrate may be coated and fired to form a monolith catalyst.

次に、本発明の排ガス浄化方法について説明する。すなわち、本発明の排ガス浄化方法は、上記本発明の排ガス浄化用触媒を排ガスと接触させることを特徴とする方法である。このように、本発明の排ガス浄化方法においては、本発明の排ガス用浄化触媒を用いているため、SOを含む排ガスに曝されても排ガスを十分に浄化することが可能である。そのため、本発明の排ガス浄化方法は、例えば、自動車の内燃機関等から排出される排ガスを浄化するための方法に採用することができる。 Next, the exhaust gas purification method of the present invention will be described. That is, the exhaust gas purification method of the present invention is a method characterized by bringing the exhaust gas purification catalyst of the present invention into contact with exhaust gas. Thus, in the exhaust gas purification method of the present invention, since the exhaust gas purification catalyst of the present invention is used, the exhaust gas can be sufficiently purified even when exposed to exhaust gas containing SO 2 . Therefore, the exhaust gas purification method of the present invention can be employed in a method for purifying exhaust gas discharged from, for example, an internal combustion engine of an automobile.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(合成例1:表面近傍にアルミナとチタニアが固溶したアルミナ粒子の調製)
先ず、882gの硝酸アルミニウム9水和物を2Lのイオン交換水に溶解させ、28%アンモニア水460gを添加し、中和して得られた沈殿物を400℃で5時間仮焼し、800℃で5時間焼成した後、150μm以下に乾式粉砕してγ−Al粉末を得た。次に、得られたγ−Al粉末に対して、Ti換算でγ−Al比5mol%となるようにチタニア前駆体を担持せしめ、大気中にて800℃で3時間焼成してボールミルにより粉砕し、表面近傍にアルミナとチタニアが固溶したアルミナ粒子(平均2次粒子径17μm)を得た。
(Synthesis Example 1: Preparation of alumina particles in which alumina and titania are dissolved in the vicinity of the surface)
First, 882 g of aluminum nitrate nonahydrate was dissolved in 2 L of ion exchange water, 460 g of 28% ammonia water was added, and the precipitate obtained by neutralization was calcined at 400 ° C. for 5 hours, And then pulverized to 150 μm or less to obtain γ-Al 2 O 3 powder. Next, a titania precursor is supported on the obtained γ-Al 2 O 3 powder so that the ratio of γ-Al 2 O 3 is 5 mol% in terms of Ti, and fired at 800 ° C. for 3 hours in the air. Then, it was pulverized by a ball mill to obtain alumina particles (average secondary particle diameter: 17 μm) in which alumina and titania were dissolved in the vicinity of the surface.

なお、前記チタニア前駆体としては、クエン酸0.9molをイオン交換水450mlに溶解させた水溶液中に、75℃に加熱しながらチタンイソプロポキシド0.3molを添加し、その後、室温に冷却することにより調製したものを用いた。   As the titania precursor, 0.3 mol of titanium isopropoxide is added to an aqueous solution in which 0.9 mol of citric acid is dissolved in 450 ml of ion exchange water while heating to 75 ° C., and then cooled to room temperature. Was used.

(合成例2:アルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物の調製)
先ず、硝酸アルミニウム9水和物2.35モル、硝酸ジルコニル2水和物0.25モル、硝酸セリウム(III)0.25モル、硝酸バリウム0.05モル、脱イオン水5768mlを混合溶解した水溶液(A液)と、アンモニア水8.312モルと、炭酸アンモニウム0.075モルと、脱イオン水2400mlとを混合した水溶液(B液)を調整した。
(Synthesis Example 2: Preparation of alumina-ceria-zirconia composite oxide)
First, an aqueous solution in which 2.35 mol of aluminum nitrate nonahydrate, 0.25 mol of zirconyl nitrate dihydrate, 0.25 mol of cerium (III) nitrate, 0.05 mol of barium nitrate, and 5768 ml of deionized water are mixed and dissolved. An aqueous solution (Liquid B) prepared by mixing (Liquid A), 8.31 mol of aqueous ammonia, 0.075 mol of ammonium carbonate, and 2400 ml of deionized water was prepared.

次に、高速混合装置の回転盤をおよそ5000rpmの速度で回転させつつ、その回転盤上に1秒以内に両液が均一に混合されるような速度で前記A液と前記B液とを同時に注入し、その混合液中において複合酸化物前駆体を析出させた。そして、このようにして得られた混合液と析出された複合酸化物前駆体とを、遠心力により器壁にぶつけて下方に流下せしめ、複合酸化物前駆体含有液体を捕集した。   Next, the A liquid and the B liquid are simultaneously mixed at a speed such that both liquids are uniformly mixed within 1 second on the rotating disk while rotating the rotating disk of the high speed mixing device at a speed of approximately 5000 rpm. The mixed oxide precursor was precipitated in the mixed solution. Then, the mixed liquid thus obtained and the deposited composite oxide precursor were made to flow downward by colliding against the vessel wall by centrifugal force, and the composite oxide precursor-containing liquid was collected.

次に、このようにして捕集された複合酸化物前駆体含有液体を攪拌して、複合酸化物前駆体が液体中で均一になるように保持しながら、脱イオン水により5倍に希釈した。その後、これを1日静置して上澄みを除去し、更に脱イオン水からなる洗浄液を添加して複合酸化物前駆体を洗浄し、洗浄液に含まれる硝酸アンモニウム塩の量が初期洗浄液における含有量の10%以下になるまで繰り返し洗浄液を加えて洗浄を行った。   Next, the composite oxide precursor-containing liquid collected in this way was stirred and diluted 5 times with deionized water while keeping the composite oxide precursor uniform in the liquid. . Thereafter, this is left to stand for one day to remove the supernatant, and further, a cleaning liquid composed of deionized water is added to clean the composite oxide precursor, and the amount of ammonium nitrate contained in the cleaning liquid is the content of the initial cleaning liquid. Washing was performed by repeatedly adding a washing solution until the concentration became 10% or less.

その後、フィルタープレスにより複合酸化物前駆体と液体とを濾別し、フィルタープレスにより生成されたケーキ中に含まれる硝酸アンモニウム塩の量を質量比で約1%程度となるまで低下させた。このようにして得られた複合酸化物前駆体は105℃にて約20時間乾燥させた後、650℃で1時間焼成した。次いで、このように焼成して得られた焼成物の塊をボールミルにより粉砕してアルミナとセリアとジルコニアとが均一に分散した平均2次粒子径15μmのアルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物(金属酸化物粒子)を得た。   Thereafter, the composite oxide precursor and the liquid were separated by a filter press, and the amount of ammonium nitrate contained in the cake produced by the filter press was reduced to about 1% by mass ratio. The composite oxide precursor thus obtained was dried at 105 ° C. for about 20 hours and then calcined at 650 ° C. for 1 hour. Next, the mass of the fired product obtained by firing in this manner is pulverized by a ball mill, and an alumina-ceria-zirconia composite oxide (metal oxide having an average secondary particle diameter of 15 μm) in which alumina, ceria, and zirconia are uniformly dispersed. Product particles).

(合成例3:セリア−ジルコニア複合酸化物の調製)
先ず、硝酸セリウム(III)と硝酸ジルコニルを、モル比で50/50(Zr/(Ce+Zr)=0.50)となるように混合した水溶液を調製し、これをガラスビーカ中で撹拌しながらアンモニア水を滴下して中和し沈殿を生成させた。次に、この混合水溶液に含まれるセリウムイオンの1/2のモル数の過酸化水素を含む過酸化水素水と、得られる酸化物の重量の10%のアルキルベンゼンスルホン酸を含む水溶液を添加し、混合撹拌した。
(Synthesis Example 3: Preparation of ceria-zirconia composite oxide)
First, an aqueous solution in which cerium (III) nitrate and zirconyl nitrate were mixed so as to have a molar ratio of 50/50 (Zr / (Ce + Zr) = 0.50) was prepared, and ammonia was stirred in a glass beaker. Water was added dropwise to neutralize to form a precipitate. Next, a hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide having a mole number of ½ of cerium ions contained in the mixed aqueous solution and an aqueous solution containing 10% of alkylbenzenesulfonic acid by weight of the resulting oxide are added, The mixture was stirred.

次いで、このようにして得られたスラリーをガラスビーカ中に入れたまま50℃/時の昇温速度で400℃まで加熱し、400℃で5時間保持して、共存する硝酸アンモニウムを蒸発または分解し、セリア−ジルコニア複合酸化物粉末を調製した。   Next, the slurry thus obtained is heated to 400 ° C. at a temperature rising rate of 50 ° C./hour while being put in a glass beaker, and kept at 400 ° C. for 5 hours to evaporate or decompose the coexisting ammonium nitrate. A ceria-zirconia composite oxide powder was prepared.

その後、得られたセリア−ジルコニア複合酸化物粉末を黒鉛粉末とともに蓋付き坩堝に入れ、黒鉛の部分的な酸化によるCOを含む還元雰囲気下にて、1200℃で5時間熱処理してボールミルにより粉砕し、平均2次粒子径が15μmのセリア−ジルコニア複合酸化物(金属酸化物粒子)を得た。なお、この際に試料と黒鉛粉末が混合しないように二重の坩堝を用い、内側を試料、外側を黒鉛粉末として両者を分離した。   Thereafter, the obtained ceria-zirconia composite oxide powder is put in a crucible with a lid together with graphite powder, and is heat-treated at 1200 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere containing CO by partial oxidation of graphite and pulverized by a ball mill. A ceria-zirconia composite oxide (metal oxide particles) having an average secondary particle diameter of 15 μm was obtained. At this time, a double crucible was used so that the sample and the graphite powder were not mixed, and the inside was separated and the outside was separated from the graphite powder.

(比較合成例1:γ−Al粉末とルチル型チタニア粉末を混合したアルミナ混合物の調製)
合成例1で得られたチタニアを固溶させる前のγ−Al粉末を用い、そのγ−Al粉末にTi換算でγ−Al比5mol%となるようにルチル型チタニア粉末を物理混合してアルミナ混合物を得た。
(Comparative Synthesis Example 1: Preparation of alumina mixture obtained by mixing γ-Al 2 O 3 powder and rutile-type titania powder)
Using the γ-Al 2 O 3 powder before solidifying the titania obtained in Synthesis Example 1, the γ-Al 2 O 3 powder was rutile so that the γ-Al 2 O 3 ratio was 5 mol% in terms of Ti. Type titania powder was physically mixed to obtain an alumina mixture.

(比較合成例2:粒子全体にチタニアとアルミナが均一に固溶したアルミナ−チタニア均質固溶体)
酢酸カリウム9.8g、アルミニウムトリイソプロポキシド61.2g、チタニウムテトライソプロポキシド14.2gを2−プロパノール345mlに溶解した。この溶液を80℃で2時間還流攪拌した後、2,4−ペンタンジオン18.0gを混合しさらに3時間攪拌した。ここにイオン交換水39.6mlと2−プロパノール40mlの混合溶液を80℃に保ちながら滴下した。そして80℃で5時間攪拌した後、減圧乾燥して白色粉末を得た。この白色粉末を大気中にて800℃で5時間焼成し、ボールミルにより粉砕した後、チタニアとアルミナが均一に固溶したアルミナ−チタニア均質固溶体(平均2次粒子径20μm)を得た。
(Comparative synthesis example 2: Alumina-titania homogeneous solid solution in which titania and alumina are uniformly dissolved in the whole particle)
9.8 g of potassium acetate, 61.2 g of aluminum triisopropoxide, and 14.2 g of titanium tetraisopropoxide were dissolved in 345 ml of 2-propanol. The solution was stirred under reflux at 80 ° C. for 2 hours, mixed with 18.0 g of 2,4-pentanedione, and further stirred for 3 hours. A mixed solution of 39.6 ml of ion-exchanged water and 40 ml of 2-propanol was added dropwise thereto while maintaining at 80 ° C. And after stirring at 80 degreeC for 5 hours, it dried under reduced pressure and obtained white powder. This white powder was calcined at 800 ° C. for 5 hours in the air and pulverized by a ball mill, and then an alumina-titania homogeneous solid solution (average secondary particle size 20 μm) in which titania and alumina were uniformly dissolved.

〈XRD測定〉
合成例1で得られたアルミナ粒子及び比較合成例1で得られたアルミナ混合物に対してXRD測定を行った。測定の結果得られたXRDチャートを図1に示す。
<XRD measurement>
XRD measurement was performed on the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 and the alumina mixture obtained in Comparative Synthesis Example 1. An XRD chart obtained as a result of the measurement is shown in FIG.

図1に示す回折強度に関するグラフからも明らかなように、比較合成例1で得られた前記アルミナ混合物はルチル型チタニアに帰属されるピークが27.3°付近に存在していたのに対し、合成例1で得られた前記アルミナ粒子にはチタニアに帰属されるピークは存在しなかった。このような結果から、合成例1で得られた前記アルミナ粒子においては、チタニアの単独粒子はほとんど存在せず、チタニアの大部分がγ−Alと固溶していることが確認された。 As apparent from the graph relating to the diffraction intensity shown in FIG. 1, the alumina mixture obtained in Comparative Synthesis Example 1 had a peak attributed to rutile-type titania near 27.3 °, The alumina particles obtained in Synthesis Example 1 did not have a peak attributed to titania. From these results, it was confirmed that in the alumina particles obtained in Synthesis Example 1, there were almost no single titania particles, and most of the titania was dissolved in γ-Al 2 O 3. It was.

次に、比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体に対してもXRD測定を行ったところ、TiがAlに対して高分散されており、チタニアがアルミナ中に均一に固溶していることが確認された。   Next, XRD measurement was also performed on the alumina-titania homogeneous solid solution obtained in Comparative Synthesis Example 2. As a result, Ti was highly dispersed in Al, and titania was uniformly dissolved in alumina. It was confirmed that

〈電界放射型透過電子顕微鏡(FE-TEM)による測定〉
合成例1で得られたアルミナ粒子に対してFE-TEMによる測定を行った。合成例1で得られたアルミナ粒子の表面からの距離とAl元素に対するTi元素の存在強度比との関係を示すグラフを図2に示し、合成例1で得られたアルミナ粒子の電界放射型透過電子顕微鏡写真を図3に示す。なお、合成例1で得られたアルミナ粒子に関しては、直径約20nmのものを測定試料として用いた。
<Measurement with Field Emission Transmission Electron Microscope (FE-TEM)>
The alumina particles obtained in Synthesis Example 1 were measured by FE-TEM. A graph showing the relationship between the distance from the surface of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 and the intensity ratio of Ti element to Al element is shown in FIG. 2, and the field emission transmission of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 is shown in FIG. An electron micrograph is shown in FIG. In addition, about the alumina particle obtained by the synthesis example 1, the thing about 20 nm in diameter was used as a measurement sample.

図2に示す結果からも明らかなように、合成例1で得られたアルミナ粒子においては、表面から粒子中心に向かうにつれTi元素の存在割合は低下し、表面から2.5nmまでの範囲にTi元素は高い濃度で存在していることが確認され、また、Al元素に対するTi元素の存在強度比が0.1以下のアルミナ粒子の内部の領域では、測定上、粒子の断面を透過する部分の元素を測定するため、見かけ上Tiが存在する形となっていることから、表面から5nm以降の領域にはTi元素がほとんど存在しないと考えられる。また、図3に示す電界放射型透過電子顕微鏡写真からも明らかなように、合成例1で得られたアルミナ粒子においては、チタニアの単独粒子が存在せず、チタニアが固溶したアルミナ粒子のみであることが確認された。   As is clear from the results shown in FIG. 2, in the alumina particles obtained in Synthesis Example 1, the proportion of Ti element decreases as it goes from the surface toward the particle center, and Ti is within a range of 2.5 nm from the surface. It is confirmed that the element is present at a high concentration, and in the region inside the alumina particle where the ratio of the intensity of the Ti element to the Al element is 0.1 or less, the portion of the portion that permeates the cross section of the particle is measured. Since Ti is apparently present in order to measure the element, it is considered that there is almost no Ti element in the region after 5 nm from the surface. Further, as is clear from the field emission transmission electron micrograph shown in FIG. 3, the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 do not contain single titania particles, but only alumina particles in which titania is dissolved. It was confirmed that there was.

〈合成例1で得られたアルミナ粒子と比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体の比較〉
合成例1で得られたアルミナ粒子と比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体の比表面積を測定したところ、合成例1で得られたアルミナ粒子の比表面積は139m/gであり、比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体の比表面積は125m/gであった。このような比表面積の相違から、合成例1で得られたアルミナ粒子は、比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体と比較して、貴金属をより高濃度で担持させることが可能となるため、より分散した反応場が得られることが分かった。
<Comparison of Alumina Particles Obtained in Synthesis Example 1 and Alumina-Titania Homogeneous Solid Solution Obtained in Comparative Synthesis Example 2>
When the specific surface areas of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 and the alumina-titania homogeneous solid solution obtained in Comparative Synthesis Example 2 were measured, the specific surface area of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 was 139 m 2 / g. The specific surface area of the alumina-titania homogeneous solid solution obtained in Comparative Synthesis Example 2 was 125 m 2 / g. Due to the difference in specific surface area, the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 can support a noble metal at a higher concentration than the alumina-titania homogeneous solid solution obtained in Comparative Synthesis Example 2. Therefore, it was found that a more dispersed reaction field can be obtained.

(実施例1)
合成例1で得られたアルミナ粒子94.5gと、合成例2で得られたアルミナ−セリア−ジルコニア複合酸化物99.3gとをボールミルにより湿式混合して本発明の排ガス浄化用触媒担体を得た。次いで、得られた排ガス浄化用触媒担体193.8gにPtを4.5wt%含有するジニトロジアンミン白金水溶液44gを含浸させ、これを蒸発乾固せしめた後、大気中にて500℃で3時間焼成して前記排ガス浄化用触媒担体にPtが2g担持された本発明の排ガス浄化用触媒を得た。
Example 1
94.5 g of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1 and 99.3 g of the alumina-ceria-zirconia composite oxide obtained in Synthesis Example 2 are wet mixed by a ball mill to obtain an exhaust gas purifying catalyst carrier of the present invention. It was. Next, 193.8 g of the obtained exhaust gas purification catalyst carrier was impregnated with 44 g of a dinitrodiammine platinum aqueous solution containing 4.5 wt% Pt, evaporated and dried, and then calcined at 500 ° C. in the atmosphere for 3 hours. Thus, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention in which 2 g of Pt was supported on the exhaust gas purifying catalyst carrier was obtained.

(実施例2)
合成例1で得られたアルミナ粒子120gと、合成例3で得られたセリア−ジルコニア複合酸化物84gを用い、担体204gに対してPtを担持した以外は実施例1と同様にして本発明の排ガス用浄化用触媒を得た。
(Example 2)
Using the alumina particles 120 g obtained in Synthesis Example 1 and 84 g of the ceria-zirconia composite oxide obtained in Synthesis Example 3, except that Pt was supported on 204 g of the carrier, the same as in Example 1 was applied. An exhaust gas purification catalyst was obtained.

(比較例1)
合成例1で得られたアルミナ粒子の代わりに、合成例1で得られたチタニアを固溶する前のγ−Al粉末を94.5g用いた以外は、実施例1と同様にして比較としての排ガス用浄化用触媒を得た。
(Comparative Example 1)
Instead of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1, 94.5 g of the γ-Al 2 O 3 powder before dissolving the titania obtained in Synthesis Example 1 was used in the same manner as in Example 1. As a comparison, an exhaust gas purification catalyst was obtained.

(比較例2)
合成例1で得られたアルミナ粒子の代わりに、合成例1で得られたチタニアを固溶する前のγ−Al粉末を120g用いた以外は実施例2と同様にして比較としての排ガス用浄化用触媒を得た。
(Comparative Example 2)
Instead of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1, 120 g of the γ-Al 2 O 3 powder before dissolving the titania obtained in Synthesis Example 1 was used in the same manner as in Example 2 for comparison. An exhaust gas purification catalyst was obtained.

(比較例3)
合成例1で得られたアルミナ粒子の代わりに、比較合成例2で得られたアルミナ−チタニア均質固溶体の粉末を120g用いた以外は、実施例2と同様にして比較としての排ガス用浄化用触媒を得た。
(Comparative Example 3)
Exhaust gas purification catalyst as a comparison in the same manner as in Example 2 except that 120 g of the alumina-titania homogeneous solid solution powder obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the alumina particles obtained in Synthesis Example 1. Got.

<硫黄被毒耐久試験後の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化活性>
以下の方法で硫黄被毒耐久試験を行い、硫黄被毒耐久試験後の排ガス浄化用触媒の排ガス浄化活性を測定した。なお、このような試験には、実施例1〜2及び比較例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒を定法により0.3mm−1mmのペレットに成型したものを用いた。
<Exhaust gas purification activity of exhaust gas purification catalyst after sulfur poisoning durability test>
The sulfur poisoning endurance test was performed by the following method, and the exhaust gas purifying activity of the exhaust gas purifying catalyst after the sulfur poisoning endurance test was measured. For such tests, the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 were molded into 0.3 mm-1 mm pellets by a conventional method.

先ず、実施例1〜2及び比較例1〜2で得られた排ガス浄化用触媒に表1に示すガス組成でリッチとリーン雰囲気を120秒毎に変動させながら400℃で100分間硫黄被毒耐久試験を行った。次に、このような硫黄被毒耐久試験後の各排ガス浄化用触媒をそれぞれ0.5g使用して、表2に示すモデルガスのリッチ雰囲気とリーン雰囲気を2秒毎に変動させながら、12℃/minの昇温速度で100℃から500℃まで昇温して、各排ガス浄化用触媒のCO、THC及びNOの排ガス浄化活性を測定した。 First, sulfur poisoning endurance for 100 minutes at 400 ° C. while changing the rich and lean atmosphere every 120 seconds with the gas composition shown in Table 1 for the exhaust gas purifying catalysts obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 A test was conducted. Next, using 0.5 g of each exhaust gas purifying catalyst after such a sulfur poisoning endurance test, while changing the rich atmosphere and lean atmosphere of the model gas shown in Table 2 every 2 seconds, The temperature was raised from 100 ° C. to 500 ° C. at a rate of temperature increase of / min, and the exhaust gas purification activity of CO, THC and NO x of each exhaust gas purification catalyst was measured.

〈実施例1及び比較例1で得られた各排ガス浄化用触媒の排ガス浄化活性に関して〉
実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒においては、上述の排ガス浄化活性の測定において、CO、THC及びNOの各成分の入りガス温度に対する転化率の変化を測定した。実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒によってCOとTHCとが入りガス濃度に対して80%転化される温度(80%転化温度)とNOが入りガス濃度に対して50%転化される温度(50%転化温度)とを表3に示す。また、このような測定の結果得られた入りガス温度に対するCOの転化率の変化を示すグラフを図4に示し、入りガス温度に対するTHCの転化率の変化を示すグラフを図5に示し、入りガス温度に対するNOの転化率の変化を示すグラフを図6に示す。
<Regarding Exhaust Gas Purifying Activity of Exhaust Gas Purifying Catalysts Obtained in Example 1 and Comparative Example 1>
In the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 and Comparative Example 1, in the measurement of the exhaust gas purifying activity described above, the change in the conversion rate of each component of CO, THC and NO x with respect to the entering gas temperature was measured. The temperature at which CO and THC are converted by 80% of the incoming gas concentration by the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 and Comparative Example 1 (80% conversion temperature) and NO x are 50% of the incoming gas concentration. Table 3 shows the temperature at which the% conversion is performed (50% conversion temperature). Further, FIG. 4 shows a graph showing the change in the CO conversion rate with respect to the inlet gas temperature obtained as a result of such measurement, and FIG. 5 shows a graph showing the change in the THC conversion rate with respect to the inlet gas temperature. A graph showing the change in the conversion rate of NO x with respect to the gas temperature is shown in FIG.

表3及び図4〜6に示す結果からも明らかなように、実施例1で得られた排ガス浄化用触媒は、比較例1で得られた排ガス浄化用触媒と比べてCO、THC及びNOの各転化温度が低かった。このような結果から、実施例1で得られた排ガス浄化用触媒は、比較例1で得られた排ガス浄化用触媒よりも硫黄被毒による浄化活性の低下が十分に抑制され、硫黄被毒後においても優れた三元活性を示すことが確認された。 As is clear from the results shown in Table 3 and FIGS. 4 to 6, the exhaust gas purification catalyst obtained in Example 1 is more CO, THC and NO x than the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 1. Each conversion temperature of was low. From these results, the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 is more sufficiently suppressed from lowering the purifying activity due to sulfur poisoning than the exhaust gas purifying catalyst obtained in Comparative Example 1, and after sulfur poisoning. Also showed excellent ternary activity.

〈実施例2、比較例2及び比較例3で得られた各排ガス浄化用触媒の排ガス浄化活性に関して〉
実施例2及び比較例2で得られた排ガス浄化用触媒においては、上述の排ガス浄化活性の測定において、CO、THC及びNOの各成分の入りガス温度に対する転化率の変化を測定した。実施例2、比較例2及び比較例3で得られた排ガス浄化用触媒によってCO、THC及びNOの各成分がそれぞれ50%転化される温度を表4に示す。また、このような測定の結果得られた入りガス温度に対するTHCの転化率の変化を示すグラフを図7に示し、入りガス温度に対するNOの転化率の変化のグラフを示す図8に示す。
<Regarding Exhaust Gas Purifying Activity of Each Exhaust Gas Purifying Catalyst Obtained in Example 2, Comparative Example 2 and Comparative Example 3>
In the exhaust gas purifying catalysts obtained in Example 2 and Comparative Example 2, in the measurement of the exhaust gas purifying activity described above, the change in the conversion rate of each component of CO, THC, and NO x with respect to the entering gas temperature was measured. Table 4 shows the temperatures at which the respective components of CO, THC and NO x are converted by 50% by the exhaust gas purifying catalysts obtained in Example 2, Comparative Example 2 and Comparative Example 3. Further, FIG. 7 shows a graph showing the change in the conversion rate of THC with respect to the inlet gas temperature obtained as a result of such measurement, and FIG. 8 shows a graph of the change in the conversion rate of NO x with respect to the inlet gas temperature.

表4及び図7〜8に示す結果からも明らかなように、実施例2で得られた排ガス浄化用触媒は、比較例2及び比較例3で得られた排ガス浄化用触媒と比べてCO、THC及びNOの50%転化温度が低く、THC及びNOの各転化温度も低かった。このような結果から、実施例2で得られた排ガス浄化用触媒は、比較例2及び比較例3で得られた排ガス浄化用触媒よりも硫黄被毒による浄化活性の低下が十分に抑制され、硫黄被毒後においても優れた三元活性を示すことが確認された。
これらの実施例が示す効果は、担体中にチタニアが存在することにより硫黄の触媒表面への付着が抑制され、比較例よりもPtの失活が抑えられたことに由来すると考えられる。
As is clear from the results shown in Table 4 and FIGS. 7 to 8, the exhaust gas purification catalyst obtained in Example 2 is CO, compared with the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 2 and Comparative Example 3. 50% conversion temperature of THC and NO x is low, the conversion temperature of THC and NO x was low. From such a result, the exhaust gas purification catalyst obtained in Example 2 is sufficiently suppressed from lowering the purification activity due to sulfur poisoning than the exhaust gas purification catalyst obtained in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, It was confirmed that excellent ternary activity was exhibited even after sulfur poisoning.
The effects shown by these examples are considered to be derived from the fact that the adhesion of sulfur to the catalyst surface is suppressed due to the presence of titania in the support, and the deactivation of Pt is suppressed as compared with the comparative example.

以上説明したように、本発明によれば、高い耐硫黄被毒性を有し、硫黄酸化物を含む排ガス中においても優れた三元活性を発揮することを可能とする排ガス浄化用触媒担体、それを用いた排ガス浄化用触媒、並びにその排ガス浄化用触媒を用いた排ガス浄化方法を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, an exhaust gas purifying catalyst carrier having high sulfur poisoning resistance and capable of exhibiting excellent ternary activity even in exhaust gas containing sulfur oxide, It is possible to provide an exhaust gas purifying catalyst using the catalyst and an exhaust gas purifying method using the exhaust gas purifying catalyst.

したがって、本発明の排ガス浄化用触媒は、硫黄酸化物を含む排ガス中においても三元活性に優れるため、自動車等の内燃機関から排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化用触媒等として特に有用である。   Accordingly, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is particularly useful as an exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as an automobile because it has excellent three-way activity even in exhaust gas containing sulfur oxides. It is.

合成例1で得られたアルミナ粒子及び比較合成例1で得られたアルミナ混合物のXRDチャートを示す図である。It is a figure which shows the XRD chart of the alumina particle obtained by the synthesis example 1, and the alumina mixture obtained by the comparative synthesis example 1. FIG. 合成例1で得られたアルミナ粒子の表面からの距離とAl元素に対するTi元素の存在強度比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the distance from the surface of the alumina particle obtained by the synthesis example 1, and the existing intensity ratio of Ti element with respect to Al element. 合成例1で得られたアルミナ粒子の電界放射型透過電子顕微鏡写真である。2 is a field emission transmission electron micrograph of alumina particles obtained in Synthesis Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒の入りガス温度に対するCOの転化率の変化を示すグラフである。6 is a graph showing the change in CO conversion rate with respect to the inlet gas temperature of the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒の入りガス温度に対するTHCの転化率の変化を示すグラフである。4 is a graph showing a change in the conversion rate of THC with respect to the inlet gas temperature of the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1で得られた排ガス浄化用触媒の入りガス温度に対するNOの転化率の変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in NO x conversion rate with respect to an inlet gas temperature of an exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例2及び比較例2で得られた排ガス浄化用触媒の入りガス温度に対するTHCの転化率の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the conversion rate of THC with respect to the inlet gas temperature of the exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例2及び比較例2で得られた排ガス浄化用触媒の入りガス温度に対するNOの転化率の変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in NO x conversion rate with respect to an inlet gas temperature of an exhaust gas purifying catalyst obtained in Example 2 and Comparative Example 2.

Claims (8)

表面近傍にアルミナとチタニアとの固溶体層を有するアルミナ粒子と、酸素貯蔵能を有する金属酸化物を含有する金属酸化物粒子とを含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒担体。   A catalyst carrier for exhaust gas purification comprising alumina particles having a solid solution layer of alumina and titania near the surface, and metal oxide particles containing a metal oxide having oxygen storage ability. 前記固溶体層が、前記アルミナ粒子の表面から、該粒子の半径の50%未満の深さの領域に存在することを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化用触媒担体。   2. The exhaust gas purifying catalyst carrier according to claim 1, wherein the solid solution layer is present in a region having a depth of less than 50% of the radius of the particles from the surface of the alumina particles. 前記アルミナ粒子が、前記アルミナにチタニア前駆体を担持せしめて500℃以上で焼成して得られるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の排ガス浄化用触媒担体。   The exhaust gas purifying catalyst carrier according to claim 1 or 2, wherein the alumina particles are obtained by carrying a titania precursor on the alumina and calcining at 500 ° C or higher. 前記アルミナ粒子中における前記チタニアの含有量が、前記粒子中のアルミナとチタニアの総量に対して1〜20mol%の範囲であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒担体。   The content of the titania in the alumina particles is in the range of 1 to 20 mol% with respect to the total amount of alumina and titania in the particles. The catalyst carrier for exhaust gas purification as described. 前記アルミナ粒子と前記金属酸化物粒子の平均2次粒子径が、それぞれ0.5〜50μmであることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒担体。   The catalyst carrier for exhaust gas purification according to any one of claims 1 to 4, wherein an average secondary particle diameter of the alumina particles and the metal oxide particles is 0.5 to 50 µm, respectively. . 前記アルミナ粒子が、X線回折法による測定において前記チタニアの結晶相に帰属するピークを持たないものであることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒担体。   6. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the alumina particles do not have a peak attributed to the titania crystal phase in measurement by an X-ray diffraction method. Catalyst carrier. 請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化用触媒担体と、該担体に担持された貴金属とを含むことを特徴とする排ガス浄化用触媒。   An exhaust gas purification catalyst comprising the exhaust gas purification catalyst carrier according to any one of claims 1 to 6 and a noble metal supported on the carrier. 請求項7に記載の排ガス浄化用触媒を排ガスと接触させることを特徴とする排ガス浄化方法。   An exhaust gas purification method comprising contacting the exhaust gas purification catalyst according to claim 7 with exhaust gas.
JP2006023003A 2006-01-31 2006-01-31 Exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same Expired - Fee Related JP5019019B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006023003A JP5019019B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006023003A JP5019019B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007203160A true JP2007203160A (en) 2007-08-16
JP5019019B2 JP5019019B2 (en) 2012-09-05

Family

ID=38483094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006023003A Expired - Fee Related JP5019019B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5019019B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015078875A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-04 Umicore Ag & Co. Kg Use of mixed oxides as oxygen storage components
JP2017221868A (en) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社豊田中央研究所 Exhaust gas purifying catalyst and method for producing the same
US10052615B2 (en) 2013-11-29 2018-08-21 Umicore Ag & Co. Kg Oxygen storage materials

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0899034A (en) * 1993-12-07 1996-04-16 Toyota Motor Corp Catalyst for purifying exhaust gas
JPH09122486A (en) * 1995-10-31 1997-05-13 Toyota Motor Corp Highly heat-resistant catalyst carrier
JPH10182155A (en) * 1996-10-07 1998-07-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Multiple oxide, multiple oxide support and catalyst containing the multiple oxide
JPH11197503A (en) * 1998-01-14 1999-07-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Composite particles
WO2002066155A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarification catalyst
JP2004008996A (en) * 2002-06-10 2004-01-15 Mitsubishi Chemicals Corp Method for manufacturing supported catalyst and method for manufacturing dialkyl carbonate
JP2004321847A (en) * 2003-04-21 2004-11-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier, its production method, catalyst, and method for cleaning exhaust gas
JP2004331444A (en) * 2003-05-07 2004-11-25 Ne Chemcat Corp Manufacturing method of titania-coated alumina particle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0899034A (en) * 1993-12-07 1996-04-16 Toyota Motor Corp Catalyst for purifying exhaust gas
JPH09122486A (en) * 1995-10-31 1997-05-13 Toyota Motor Corp Highly heat-resistant catalyst carrier
JPH10182155A (en) * 1996-10-07 1998-07-07 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Multiple oxide, multiple oxide support and catalyst containing the multiple oxide
JPH11197503A (en) * 1998-01-14 1999-07-27 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Composite particles
WO2002066155A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarification catalyst
JP2004008996A (en) * 2002-06-10 2004-01-15 Mitsubishi Chemicals Corp Method for manufacturing supported catalyst and method for manufacturing dialkyl carbonate
JP2004321847A (en) * 2003-04-21 2004-11-18 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Catalyst carrier, its production method, catalyst, and method for cleaning exhaust gas
JP2004331444A (en) * 2003-05-07 2004-11-25 Ne Chemcat Corp Manufacturing method of titania-coated alumina particle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015078875A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-04 Umicore Ag & Co. Kg Use of mixed oxides as oxygen storage components
US10052615B2 (en) 2013-11-29 2018-08-21 Umicore Ag & Co. Kg Oxygen storage materials
US10058851B2 (en) 2013-11-29 2018-08-28 Umicore Ag & Co. Kg Use of mixed oxides as oxygen storage components
JP2017221868A (en) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社豊田中央研究所 Exhaust gas purifying catalyst and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5019019B2 (en) 2012-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002331238A (en) Composite oxide, method for manufacturing the same, exhaust gas cleaning catalyst and method for manufacturing the same
WO2002066155A1 (en) Exhaust gas clarification catalyst
CA2975394A1 (en) Rhodium-containing catalysts for automotive emissions treatment
JP2003126694A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JPWO2007052821A1 (en) Catalyst carrier particles, exhaust gas purification catalyst, and production method thereof
JP3988202B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
CN108883397B (en) Exhaust gas purifying catalyst, method for producing same, and exhaust gas purifying apparatus using same
TW200846068A (en) Exhaust gas purification catalyst, and catalytic honey-comb structure for exhaust gas purification
JP2006326478A (en) Oxygen absorbing and releasing material for cleaning emission gas, and catalyst for cleaning emission gas
JP3997783B2 (en) Method for producing catalyst carrier
JP2003073123A (en) Compound oxide and method for producing the same, and auxiliary catalyst for cleaning flue gas
JP6715351B2 (en) Delafossite-type oxide for exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification catalyst using the same
JP5019019B2 (en) Exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method using the same
JP2005254047A (en) Exhaust emission control catalyst, metal oxide particle, and production method thereof
JP5616382B2 (en) Oxidation catalyst and exhaust gas purification method using the same
JP2006043683A (en) Catalyst carrier and its manufacturing method and catalyst for cleaning exhaust gas
JP3766568B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification method
JP6401740B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JPH08229394A (en) Production of oxide-deposited catalyst carrier
JP3296141B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JP2009142789A (en) Catalytic carrier for cleaning exhaust gas, its manufacturing method, catalyst for cleaning exhaust gas and honeycomb catalyst structure for cleaning exhaust gas
JP2007301471A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JPH0582258B2 (en)
WO2010103669A1 (en) Catalyst carrier for exhaust gas purification, process for production thereof, exhaust gas purification catalyst, and honeycomb catalyst structure for exhaust gas purification
JP7262975B2 (en) Ceria-Zirconia Composite Oxygen Absorption-Desorption Material and Exhaust Gas Purification Catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120423

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120516

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120529

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees