JP2018187621A - 窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、排ガス浄化触媒 - Google Patents
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Abstract
Description
(ただし、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMは、それぞれ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びランタノイド金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXは、それぞれ、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、δ1は、0≦δ1≦0.5を満足し、δ2は、0≦δ2≦1.0を満足する。)
上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるMを含有するM原料と、上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるXを含有するX原料とを混合することにより混合物を作製する混合工程と、
上記混合物を焼成する焼成工程と、を有する、窒素酸化物吸蔵材料の製造方法にある。
窒素酸化物吸蔵材料に係る実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。窒素酸化物吸蔵材料は、上述の第1複合酸化物及び第2複合酸化物の少なくとも一方を含有する。つまり、窒素酸化物吸蔵材料は、第1複合酸化物又は第2複合酸化物を含有するか、或いは第1複合酸化物及び第2複合酸化物の両方を含有する。
本実施形態においては、実施例及び比較例にかかる窒素酸化物吸蔵材料について、NOxに対する吸蔵性能を比較評価する。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本形態は、Niに変えて他の金属元素を置換固溶させた窒素酸化物吸蔵材料を作製し、NOxに対する吸蔵性能を比較する例である。具体的には、硝酸ニッケル6水和物に変えて、硝酸クロム(Cr(NO3)3)、硝酸マンガン(Mn(NO3)2)、硝酸コバルト(Co(NO3)2)を変えた点を除いては、実施例3と同様にして酸化物からなる窒素酸化物吸蔵材料を作製した。これらを実施例5〜7とする。
本実施形態は、Niによる置換固溶量を変えて複数の窒素酸化物吸蔵材料を作製し、窒素酸化物吸蔵性能を評価する例である。具体的には、実施例3と同様に、原料として、炭酸ストロンチウム(SrCO3)、硝酸鉄9水和物(Fe(NO3)3・9H2O)、硝酸ニッケル6水和物(Ni(NO3)2・6H2O)を用いて錯体重合法により作製した。各原料の配合比を実施例3とは変更して実施例8〜10の窒素酸化物吸蔵材料を作製した。
本実施形態においては、窒素酸化物吸蔵材料を担体に担持してなる排ガス浄化触媒について図12及び図13を参照して説明する。図12及び図13に例示されるように、排ガス浄化触媒3は、担体2と、これに担持された窒素酸化物吸蔵材料1とを有する。
本実施形態は、Cr、Mn、Coの置換固溶量を変えて複数の窒素酸化物吸蔵材料を作製し、窒素酸化物吸蔵性能を評価する例である。具体的には、原料として、炭酸ストロンチウム(SrCO3)、及び硝酸鉄9水和物(Fe(NO3)3・9H2O)と共に、硝酸クロム(Cr(NO3)3)、硝酸マンガン(Mn(NO3)2)、又は硝酸コバルト(Co(NO3)2)を用いて錯体重合法により窒素酸化物吸蔵材料を作製した。各原料の配合比を実施形態3とは変更して実施例11〜19の窒素酸化物吸蔵材料を作製した。
本例は、窒素酸化物吸蔵材料と貴金属とを併用したときにおけるNOx吸蔵性能を調べる例である。まず、実施例2の第2複合酸化物からなる窒素酸化物吸蔵材料を準備した。つまり、Sr3Fe2O7-δからなる窒素酸化物吸蔵材料である。Sr3Fe2O7-δへのPdの担持量は1.0重量%である。
11 複合粒子
111 第1相
112 第2相
2 担体
3 排ガス浄化触媒
Claims (22)
- 一般式I:MXO3-δ1で表される第1複合酸化物及び一般式II:M3X2O7-δ2で表される第2複合酸化物の少なくとも一方を含有する、窒素酸化物吸蔵材料(1)。
(ただし、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMは、それぞれ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びランタノイド金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXは、それぞれ、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、δ1は、0≦δ1≦0.5を満足し、δ2は、0≦δ2≦1.0を満足する。) - 上記窒素酸化物吸蔵材料が、上記第1複合酸化物及び上記第2複合酸化物の少なくとも一方内に含まれる格子酸素によって一酸化窒素を二酸化窒素に酸化し、該二酸化窒素を吸蔵する機能を有する、請求項1に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記第1複合酸化物からなる第1相(111)と、上記第2複合酸化物からなる第2相(112)と、を含有する複合粒子(11)からなる、請求項1又は2に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記第1相及び上記第2相の少なくとも一方が主相である、請求項3に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記窒素酸化物吸蔵材料が250℃未満での温度環境下で用いられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMが、アルカリ土類金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMが、少なくともSrを含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、Cr、及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種からなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、Cr、及びNiからなる群より選ばれる少なくとも2種からなる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種と、Niとからなる、請求項1〜9のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe及びNiからなると共に、Feが主成分であり、Niが副成分である、請求項10に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 上記一般式Iで表される第1複合酸化物を含有し、上記一般式IにおけるMがアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種であり、XがNiである、請求項1又は2に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- さらに、上記第1複合酸化物及び上記第2複合酸化物とは異なる第3化合物からなる第3相(113)を含有し、該第3化合物が、上記X及び上記Mの少なくとも一方を含有する化合物である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- さらに、貴金属を含有する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料が担体(2)に担持された、排ガス浄化触媒(3)。
- 上記担体がハニカム構造体からなる、請求項15に記載の排ガス浄化触媒。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法において、
上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるMを含有するM原料と、上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるXを含有するX原料とを混合することにより混合物を作製する混合工程と、
上記混合物を焼成する焼成工程と、を有する、窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。 - 上記M原料として少なくともSr含有原料を用い、上記X原料として、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する原料と、Ni含有原料とを用いる、請求項17に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
- 上記混合工程においては、上記M原料としてM塩を用い、上記X原料としてX塩を用い、水中でM及びXの金属錯体を形成させた後、ゲル化剤により水溶液をゲル化させる、請求項17又は18に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
- 上記M塩として少なくともSr塩を用い、上記X塩として、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する塩と、Ni塩とを用いる、請求項19に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
- 上記M塩として少なくともSr塩を用い、上記X塩としてNi塩を用いる、請求項19に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
- 上記混合工程においては、上記混合物として、上記M原料と上記X原料との混合粉末を作製する、請求項17又は18に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
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