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JP2007111640A - Exhaust gas purification catalyst - Google Patents

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JP2007111640A
JP2007111640A JP2005306291A JP2005306291A JP2007111640A JP 2007111640 A JP2007111640 A JP 2007111640A JP 2005306291 A JP2005306291 A JP 2005306291A JP 2005306291 A JP2005306291 A JP 2005306291A JP 2007111640 A JP2007111640 A JP 2007111640A
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JP
Japan
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noble metal
exhaust gas
metal particles
solution
catalyst
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Withdrawn
Application number
JP2005306291A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Yasuda
博文 安田
Masaki Nakamura
雅紀 中村
Katsuo Suga
克雄 菅
Hironori Wakamatsu
広憲 若松
Masahiro Kishida
昌浩 岸田
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.)
Kyushu University NUC
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Kyushu University NUC
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kyushu University NUC, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Kyushu University NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas purification catalyst capable of preventing a decrease of catalytic activity after long time use. <P>SOLUTION: The exhaust gas purification catalyst consists of noble metal particles 2, a carrier 3 coating the surface of the noble metal particles 2 and made of a porous oxide, and an agglomeration suppressing material 4 coating the surface of the carrier 3 and made of alumina in mesh-like state. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車に代表される内燃機関から排出される炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒化酸化物(NOx)などを含む排ガスを浄化する排ガス浄化触媒に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst that purifies exhaust gas containing hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrided oxides (NOx), and the like discharged from an internal combustion engine represented by an automobile.

自動車に代表される内燃機関から排出される排ガス中には、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)などの有害なガスが含まれており、有害なガスを三元触媒によって浄化している。   The exhaust gas emitted from internal combustion engines such as automobiles contains harmful gases such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx). Purified with a three-way catalyst.

三元触媒は、担体(例えば、多孔質体のアルミナ(γ−Al2O3))表面に貴金属粒子(例えば、Pt、Pd、Rhなど)を担持させた触媒粉末を含むスラリを、基材(例えば、コージェライト製のハニカム)上にコーティングして形成される。 The three-way catalyst is made of a slurry containing a catalyst powder in which noble metal particles (for example, Pt, Pd, Rh, etc.) are supported on the surface of a support (for example, porous alumina (γ-Al 2 O 3 )). (For example, cordierite honeycomb).

三元触媒は、貴金属粒子の表面において反応が進む接触反応であり、触媒の活性は、貴金属粒子の表面積にほぼ比例する。このため、担体に粒径の小さい貴金属粒子を均一に分散させて、貴金属粒子の表面積を広げて触媒の活性を高めている。   The three-way catalyst is a catalytic reaction in which the reaction proceeds on the surface of the noble metal particles, and the activity of the catalyst is almost proportional to the surface area of the noble metal particles. For this reason, noble metal particles having a small particle diameter are uniformly dispersed in the support, and the surface area of the noble metal particles is increased to increase the activity of the catalyst.

一方、貴金属粒子の粒径が小さくなると、貴金属粒子の表面エネルギは大きくなり、貴金属粒子の移動に伴い凝集が生じ易くなる。貴金属粒子の凝集が生じる要因としては、貴金属粒子自身が移動して凝集することと、担体の収縮によって担体表面に担持された貴金属粒子が凝集することの二つの要因が挙げられる。貴金属粒子の凝集を抑制するために、貴金属粒子の粒子間距離、貴金属粒子の平均粒径、貴金属粒子の移動を阻害する物理的障害、または化学反応的な拘束を制御することが有効である。   On the other hand, when the particle size of the noble metal particles is reduced, the surface energy of the noble metal particles is increased, and aggregation is likely to occur as the noble metal particles move. There are two factors that cause the aggregation of the noble metal particles, that is, the noble metal particles themselves move and aggregate, and that the noble metal particles supported on the surface of the carrier aggregate due to the contraction of the carrier. In order to suppress aggregation of the noble metal particles, it is effective to control the interparticle distance of the noble metal particles, the average particle diameter of the noble metal particles, the physical obstacle that inhibits the movement of the noble metal particles, or the chemical reaction constraint.

しかしながら、三元触媒は、例えば、自動車のエンジン直下に設置されるが、エンジン直下は800℃〜900℃、場合によっては1000℃を超える高温環境下に晒される。このため、貴金属粒子自身の移動や担体の収縮が生じ易く、これに伴い貴金属粒子の凝集が生じ、触媒作製時における触媒の活性を維持することが難しくなっていた。   However, the three-way catalyst is installed, for example, directly under the engine of an automobile, but is exposed to a high-temperature environment directly below the engine of 800 ° C. to 900 ° C., and in some cases exceeding 1000 ° C. For this reason, the movement of the noble metal particles themselves and the contraction of the carrier are likely to occur, and accordingly, the aggregation of the noble metal particles occurs, making it difficult to maintain the activity of the catalyst at the time of catalyst preparation.

そこで、貴金属超微粒子を芯物質とし、その周囲をシリカ(SiO2)層により包囲してコアシェル構造とした排ガス浄化触媒が開示されている(特許文献1参照)。この排ガス浄化触媒によれば、貴金属超微粒子の周囲をシリカ層により被覆したため、高い熱安定性を有し、800℃程度の高温に加熱してもほとんど凝集することがなく、耐熱性が向上する。
特開平11−246227号公報
Therefore, an exhaust gas purification catalyst having a core-shell structure in which noble metal ultrafine particles are used as a core substance and the periphery thereof is surrounded by a silica (SiO 2 ) layer is disclosed (see Patent Document 1). According to this exhaust gas purifying catalyst, the precious metal ultrafine particles are coated with a silica layer, so that it has high thermal stability, hardly aggregates even when heated to a high temperature of about 800 ° C., and heat resistance is improved. .
JP-A-11-246227

しかしながら、前述した排ガス浄化触媒であっても、耐久後には触媒の活性が低下する恐れを有していた。   However, even the above-described exhaust gas purification catalyst has a risk that the activity of the catalyst is lowered after the endurance.

この理由は、排ガスの浄化反応時に生成した水と高温雰囲気によって、シリカ層を形成するSiO2のアモルファス相が結晶相を形成し、コアシェル構造が崩壊する恐れを有するからである。 This is because the amorphous phase of SiO 2 forming the silica layer forms a crystal phase due to the water generated during the purification reaction of the exhaust gas and the high-temperature atmosphere, and the core-shell structure may collapse.

また、コアシェル構造が完全に崩壊することなく、一部残った場合であっても、シリカ層の劣化が激しく、細孔が閉塞する恐れを有していた。このため、貴金属粒子の凝集が生じやすく、さらに貴金属粒子と排ガスとの接触する割合が低下し、触媒の活性が低下する恐れを有していた。   Further, even when the core-shell structure is not completely collapsed and remains partly, the silica layer is severely deteriorated and the pores may be clogged. For this reason, aggregation of the noble metal particles is likely to occur, and furthermore, the ratio of contact between the noble metal particles and the exhaust gas is reduced, which may reduce the activity of the catalyst.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、すなわち、本発明の排ガス浄化触媒は、貴金属粒子と、貴金属粒子の表面に被覆されて、多孔性の酸化物から形成される担体と、担体の表面に網目状に被覆されて、アルミナから形成される凝集抑制材と、を有することを要旨とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, the exhaust gas purifying catalyst of the present invention is formed of a noble metal particle and a support formed by coating the surface of the noble metal particle and a porous oxide. And an aggregation-suppressing material formed of alumina, which is coated on the surface of the carrier in a mesh shape.

本発明の排ガス浄化触媒によれば、耐久後における触媒の活性の低下を防止することができる。   According to the exhaust gas purification catalyst of the present invention, it is possible to prevent a decrease in the activity of the catalyst after durability.

以下、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒を説明する。   Hereinafter, an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の断面図を図1に示す。排ガス浄化触媒1は、貴金属粒子2の周囲に、多孔性の酸化物から形成される担体3が被覆された二層構造、即ち、コアシェル構造を有する。担体3の周囲には、さらにアルミナから形成される凝集抑制材4が網目状に被覆される。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention. The exhaust gas purification catalyst 1 has a two-layer structure in which a support 3 formed of a porous oxide is coated around a noble metal particle 2, that is, a core-shell structure. The periphery of the carrier 3 is further coated with an agglomeration suppressing material 4 formed of alumina in a mesh shape.

このように貴金属粒子2の周囲に担体3を被覆してコアシェル構造とすることにより、貴金属粒子2の移動が物理的に阻害されて、貴金属粒子2の凝集に伴う貴金属粒子2の表面積の低下を抑制することができる。また、担体3の周囲にアルミナ(Al2O3)から形成される凝集抑制材4を被覆すると、排ガスの浄化反応時に生成した水と高温雰囲気によって生じる担体3である多孔性の酸化物の収縮が抑制されて、担体3の収縮に伴う貴金属粒子2の凝集を防ぐことができる。この結果、排ガス浄化触媒1を800℃以上の高温環境下に晒した場合であっても、貴金属粒子2が担体3と凝集抑制材4とにより保持されて、この結果、担体3に取り囲まれた貴金属粒子2が均一に分散された触媒を調製することができる。 In this way, the carrier 3 is coated around the noble metal particles 2 to form a core-shell structure, whereby the movement of the noble metal particles 2 is physically hindered, and the surface area of the noble metal particles 2 is reduced due to the aggregation of the noble metal particles 2. Can be suppressed. Further, when the aggregation suppressing material 4 formed of alumina (Al 2 O 3 ) is coated around the support 3, the shrinkage of the porous oxide which is the support 3 generated by the water generated during the purification reaction of the exhaust gas and the high temperature atmosphere. Is suppressed, and aggregation of the noble metal particles 2 accompanying the contraction of the carrier 3 can be prevented. As a result, even when the exhaust gas purification catalyst 1 is exposed to a high temperature environment of 800 ° C. or higher, the noble metal particles 2 are held by the carrier 3 and the aggregation suppressing material 4, and as a result, are surrounded by the carrier 3. A catalyst in which the noble metal particles 2 are uniformly dispersed can be prepared.

貴金属粒子2は、Pt、Pd及びRhの中から選択される少なくとも一種の元素又は二種以上の元素とすることが好ましい。   The noble metal particles 2 are preferably at least one element selected from Pt, Pd and Rh, or two or more elements.

図2に示す貴金属粒子2の平均粒径Xは、1nm〜20nmとすることが好ましい。貴金属粒子2の平均粒径Xが20nmを超えると、貴金属粒子2の表面積が小さくなり、触媒の活性が低下するからである。なお、貴金属粒子2の平均粒径Xは、後述する製造方法における逆ミセル溶液の調製時に使用する薬品、使用順序などを変えて制御することが可能である。   The average particle diameter X of the noble metal particles 2 shown in FIG. 2 is preferably 1 nm to 20 nm. This is because if the average particle diameter X of the noble metal particles 2 exceeds 20 nm, the surface area of the noble metal particles 2 becomes small, and the activity of the catalyst decreases. The average particle diameter X of the noble metal particles 2 can be controlled by changing the chemicals used in the preparation of the reverse micelle solution in the production method described later, the order of use, and the like.

担体3は、凝集抑制材4であるアルミナと異なる酸化物から形成しており、具体的には、セリア、シリカ、ジルコン及びチタニアの中から選択される少なくとも一種の酸化物又は二種以上の複合酸化物とすることが好ましい。担体3と凝集抑制材4とを異なる酸化物とすることにより、担体3と凝集抑制材4との一体化を防止し、凝集抑制材4としての機能が損なわれるのを防止している。なお、担体3と凝集抑制材4との界面には、多孔性の酸化物(例えば、SiO2)とアルミナ(Al2O3)とにより、一部化合物を形成したものであっても良い。 The support 3 is formed of an oxide different from alumina which is the aggregation suppressing material 4, and specifically, at least one oxide selected from ceria, silica, zircon and titania, or a composite of two or more. It is preferable to use an oxide. By making the support | carrier 3 and the aggregation suppression material 4 into a different oxide, integration with the support | carrier 3 and the aggregation suppression material 4 is prevented, and it prevents that the function as the aggregation suppression material 4 is impaired. The interface between the carrier 3 and the aggregation suppressing material 4 may be formed by partially forming a compound with a porous oxide (for example, SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ).

また、図2に示すように、担体3は、その平均粒径Yが大きくなる程、貴金属粒子2の凝集を抑制する効果を得ることができるが、担体3の平均粒径Yが大きくなりすぎると、浄化対象となる排ガスと貴金属粒子2との接触率が低下する。これらを考慮して、貴金属粒子2の凝集を抑制する効果と、貴金属粒子2と排ガスとが接触する効果と、の両者を維持するために、担体3の平均粒径Yは、30nm以下とすることが好ましい。   In addition, as shown in FIG. 2, the carrier 3 can obtain an effect of suppressing aggregation of the noble metal particles 2 as the average particle size Y becomes larger, but the average particle size Y of the carrier 3 becomes too large. As a result, the contact rate between the exhaust gas to be purified and the noble metal particles 2 decreases. Considering these, in order to maintain both the effect of suppressing aggregation of the noble metal particles 2 and the effect of contact between the noble metal particles 2 and the exhaust gas, the average particle diameter Y of the carrier 3 is set to 30 nm or less. It is preferable.

また、上記排ガス浄化触媒1において、担体3の平均細孔径は、0.1nm〜10nmとすることが好ましい。担体3の平均細孔径が0.1nm未満になると、貴金属粒子2と排ガスとの接触する割合が低下し、逆に、担体3の平均細孔径が10nmを超えると、貴金属粒子2が移動し、凝集してしまうからである。   In the exhaust gas purification catalyst 1, the average pore diameter of the carrier 3 is preferably 0.1 nm to 10 nm. When the average pore diameter of the support 3 is less than 0.1 nm, the ratio of contact between the noble metal particles 2 and the exhaust gas decreases. Conversely, when the average pore diameter of the support 3 exceeds 10 nm, the noble metal particles 2 move and aggregate. Because it will do.

さらに、上記排ガス浄化触媒1において、貴金属粒子2の露出率は、10%〜80%とすることが好ましい。すなわち、貴金属粒子2は、その表面積の10%〜80%の範囲内で担体3から露出していることが好ましい。以下、露出率の測定方法を説明する。   Furthermore, in the exhaust gas purification catalyst 1, the exposure rate of the noble metal particles 2 is preferably 10% to 80%. That is, the noble metal particles 2 are preferably exposed from the support 3 within a range of 10% to 80% of the surface area. Hereinafter, a method for measuring the exposure rate will be described.

露出率は、排ガス浄化触媒1に存在する貴金属粒子2のうち、担体3表面に露出した貴金属粒子2の割合を意味し、具体的には、後述するCO吸着により算出した貴金属外表面積(PMSA)と、TEM観察結果により得られた貴金属粒子2の平均粒径Xから理論的に算出した粒子表面積(TSA)の比から算出したものである。なお、TEMにより観察される貴金属粒子2は、担体3表面に露出していない貴金属粒子2をも観察することが可能である。このため、仮に貴金属粒子2が全て担体3表面に露出している場合には、TSAに対し化学量論的に吸着したガス吸着量が得られ、TSAとPMSAとが同じ値になる。しかし、貴金属粒子2が担体4により被覆された状態で担持されている場合には、貴金属粒子2の平均粒径から求められる貴金属表面積に対し化学量論的に吸着したガス吸着量が得られない。そこで、TEM観察された貴金属粒子2の平均粒径と、実際に試料に吸着したガス吸着量とから、担体3から露出している貴金属表面積の割合を算出して、露出率とする。   The exposure rate means the ratio of the precious metal particles 2 exposed on the surface of the support 3 to the precious metal particles 2 present in the exhaust gas purification catalyst 1, and specifically, the precious metal outer surface area (PMSA) calculated by CO adsorption described later. And the ratio of the particle surface area (TSA) theoretically calculated from the average particle diameter X of the noble metal particles 2 obtained from the TEM observation results. Note that the noble metal particles 2 observed by TEM can also observe the noble metal particles 2 not exposed on the surface of the carrier 3. For this reason, if all the noble metal particles 2 are exposed on the surface of the carrier 3, a gas adsorption amount stoichiometrically adsorbed to TSA is obtained, and TSA and PMSA have the same value. However, when the noble metal particles 2 are supported in a state of being covered with the carrier 4, a gas adsorption amount that is stoichiometrically adsorbed with respect to the noble metal surface area determined from the average particle diameter of the noble metal particles 2 cannot be obtained. . Therefore, the ratio of the surface area of the noble metal exposed from the carrier 3 is calculated from the average particle diameter of the noble metal particles 2 observed by TEM and the amount of gas adsorbed on the sample, and the exposure rate is obtained.

PMSAは、以下に示す式により算出される。

Figure 2007111640
PMSA is calculated by the following formula.
Figure 2007111640

TSAは、次に示す方法により算出される。TEM観察による貴金属粒子2の平均粒径を[D]とする。[D]1個を構成する貴金属の原子数を[A]とすると、調製時に仕込んだ貴金属原子数[N]より、触媒に含まれる[D]の個数(n)を算出することができる。

Figure 2007111640
Figure 2007111640
Figure 2007111640
TSA is calculated by the following method. The average particle diameter of the noble metal particles 2 by TEM observation is defined as [D]. [D] When the number of atoms of the noble metal constituting one is [A], the number (n) of [D] contained in the catalyst can be calculated from the number of noble metal atoms [N] charged at the time of preparation.
Figure 2007111640
Figure 2007111640
Figure 2007111640

得られたPMSAとTSAとの比から露出率を計算する。   The exposure rate is calculated from the ratio of PMSA and TSA obtained.

露出率(%)=(PMSA/TSA)×100
なお、これを簡略化すると次式が得られ、この式から露出率を求めることができる。なお、式中で用いた各値を表1に示す。

Figure 2007111640
Figure 2007111640
Exposure rate (%) = (PMSA / TSA) x 100
If this is simplified, the following equation is obtained, and the exposure rate can be obtained from this equation. The values used in the formula are shown in Table 1.
Figure 2007111640
Figure 2007111640

なお、上記露出率を求めるために単位CO吸着量を測定するが、単位CO吸着量は、金属分散度測定装置(日本ベル(株)社製、BEL-METAL-3)を用いて、以下の手順に従って測定した。試料は、He100%ガス気流中にて、10℃/minで400℃まで昇温した後、さらに、O2100%ガス気流中にて400℃で15分間酸化処理をした。その後、He100%ガスにて5分間パージし、H240%/Heバランスガス気流中にて400℃で15分間還元処理をした。次に、He100%ガス気流中にて50℃まで降温した後、CO10%/Heバランスガスをパルス的に流入させて、単位CO吸着量を求めた。 The unit CO adsorption amount is measured in order to obtain the above exposure rate. The unit CO adsorption amount is measured using a metal dispersion measuring device (BEL-METAL-3 manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.) as follows. Measured according to the procedure. The sample was heated to 400 ° C. at 10 ° C./min in a He 100% gas stream, and then oxidized at 400 ° C. for 15 minutes in an O 2 100% gas stream. Thereafter, purging was performed with He100% gas for 5 minutes, and reduction treatment was performed at 400 ° C. for 15 minutes in a H 2 40% / He balance gas stream. Next, after the temperature was lowered to 50 ° C. in a He100% gas stream, CO10% / He balance gas was introduced in a pulsed manner to determine the unit CO adsorption amount.

また、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒は、例えば、前述した触媒を含む触媒スラリとした後、触媒スラリを耐火性の無機基材上にコーティングして触媒層を有する排ガス浄化触媒として、実際に使用されることが好ましい。   In addition, the exhaust gas purification catalyst according to the embodiment of the present invention is, for example, an exhaust gas purification catalyst having a catalyst layer by coating the catalyst slurry on a refractory inorganic base material after making the catalyst slurry containing the catalyst described above. It is preferably used in practice.

上記排ガス浄化触媒は、以下に示す逆ミセル法を用いて製造される。   The exhaust gas purification catalyst is manufactured using the reverse micelle method shown below.

まず、有機溶媒に、界面活性剤と貴金属塩水溶液とを投入して攪拌した後、逆ミセルを多数含むエマルジョン溶液(逆ミセル溶液)とする。逆ミセルは、界面活性剤により球状に構成され、逆ミセルの外部に油相、内部に水相が形成され、逆ミセルの粒径は約数十nmとなる。   First, a surfactant and a noble metal salt aqueous solution are added to an organic solvent and stirred, and then an emulsion solution containing many reverse micelles (reverse micelle solution) is obtained. The reverse micelle is formed into a spherical shape with a surfactant, an oil phase is formed outside the reverse micelle, and an aqueous phase is formed inside, and the particle size of the reverse micelle is about several tens of nm.

その後、エマルジョン溶液(逆ミセル溶液)中に微粒子析出剤を投入し、貴金属粒子を析出させる。   Thereafter, a fine particle precipitant is introduced into the emulsion solution (reverse micelle solution) to precipitate noble metal particles.

次に、逆ミセル溶液に、担体の前駆体を分散させた有機溶媒を投入し、貴金属粒子の周囲を担体の前駆体によって被覆する。   Next, an organic solvent in which a carrier precursor is dispersed is introduced into the reverse micelle solution, and the periphery of the noble metal particles is covered with the carrier precursor.

さらに、得られた溶液を、凝集抑制材の前駆体(アルミニウムイソプロポキシド)を分散させた有機溶媒中に投入する。すると、逆ミセルの内部に、貴金属粒子の周囲に担体の前駆体を被覆し、担体の前駆体の周囲にAl2O3の前駆体を被覆した触媒前駆体を含む溶液が得られる。 Furthermore, the obtained solution is put into an organic solvent in which a precursor of an aggregation inhibitor (aluminum isopropoxide) is dispersed. As a result, a solution containing a catalyst precursor in which the support precursor is coated around the noble metal particles and the Al 2 O 3 precursor is coated around the support precursor is obtained inside the reverse micelle.

得られた触媒前駆体を含む溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、350℃〜650℃の温度で焼成する。すると、貴金属粒子の周囲に担体が被覆されて、さらに担体の周囲に凝集抑制材が被覆された触媒粉末を得ることができる。   The solution containing the obtained catalyst precursor is filtered and dried, and then fired in an air atmosphere at a temperature of 350 ° C. to 650 ° C. As a result, a catalyst powder can be obtained in which the support is coated around the noble metal particles and the aggregation inhibitor is coated around the support.

以下、前述した排ガス浄化触媒の製造方法において使用できる材料を説明するが、もちろんこれらの材料に限定されるものではない。   Hereinafter, materials that can be used in the above-described method for producing an exhaust gas purification catalyst will be described, but the present invention is not limited to these materials.

貴金属塩としては、ジニトロジアンミンPt(II)硝酸酸性水溶液、ヘキサクロロPt(IV)酸溶液、ヘキサアンミンPt(IV)テトラクロライド溶液、塩化Pd水溶液、硝酸パラジウム水溶液、ジニトロジアンミンPdジクロライド溶液、塩化ロジウム溶液、硝酸ロジウム溶液、塩化ルテニウム溶液、硝酸ルテニウム溶液、ヘキサクロロイリジウム酸水溶液などが挙げられる。   Precious metal salts include dinitrodiammine Pt (II) nitric acid aqueous solution, hexachloroPt (IV) acid solution, hexaammine Pt (IV) tetrachloride solution, Pd chloride aqueous solution, palladium nitrate aqueous solution, dinitrodiammine Pd dichloride solution, rhodium chloride solution And a rhodium nitrate solution, a ruthenium chloride solution, a ruthenium nitrate solution, and an aqueous hexachloroiridate solution.

有機溶媒としては、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、ヘプタノール、オクタノール、ドデシルアルコール、セチルアルコール、イソオクタン、n−ヘプタン、n−ヘキサン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、これらの中から選択される一種の有機溶媒、又は二種以上を混合した有機溶媒を用いても良い。   Examples of the organic solvent include cyclohexane, methylcyclohexane, cycloheptane, heptanol, octanol, dodecyl alcohol, cetyl alcohol, isooctane, n-heptane, n-hexane, n-decane, benzene, toluene, xylene, and the like. You may use the organic solvent of 1 type selected from these, or the organic solvent which mixed 2 or more types.

界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ラウリン酸マグネシウム、カプリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ナトリウムフェニルステアレート、アルミニウムジカプリレート、テトライソアミルアンモニウムチオシアネート、n−オクタデシルトリn−ブチルアンモニウム蟻酸塩、n−アミルトリn−ブチルアンモニウムヨウ化物、ナトリウムビス(2−エチルヘキシル)琥珀酸塩、ナトリウムジノニルナフタレンスルホネート、カルシウムセチルサルフェート、ドデシルアミンオレイン酸塩、ドデシルアミンプロピオン酸塩、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ジドデシルジメチルアンモニウムブロマイド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムブロマイド、ジドデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムクロライド、(2−オクチルオキシ−1−オクチルオキシメチル)ポリオキシエチレンエチルエーテルなどが挙げられる。これらの中から選択される一種、又は二種以上の溶液を用いても良い。   Surfactants include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, magnesium laurate, zinc caprate, zinc myristate, sodium phenyl stearate, aluminum dicaprylate, tetraisoamyl ammonium thiocyanate, n-octadecyl tri n-butylammonium formate, n-amyltri-n-butylammonium iodide, sodium bis (2-ethylhexyl) succinate, sodium dinonylnaphthalene sulfonate, calcium cetyl sulfate, dodecylamine oleate, dodecylamine propionate, Cetyltrimethylammonium bromide, stearyltrimethylammonium bromide, cetyltrimethylammonium chloride, stearylto Methylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, didodecyldimethylammonium bromide, ditetradecyldimethylammonium bromide, didodecyldimethylammonium chloride, ditetradecyldimethylammonium chloride, And (2-octyloxy-1-octyloxymethyl) polyoxyethylene ethyl ether. You may use the 1 type selected from these, or 2 or more types of solutions.

還元剤としては、ヒドラジン(N2H4)、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)、チオ硫酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、L−アスコルビン酸、ギ酸、ホルムアルデヒド、メタノール、エタノール、エチレン、ビタミンBなどが挙げられ、これらの中から選択される一種、又は二種以上の混合溶液を用いても良い。 Reducing agents include hydrazine (N 2 H 4 ), sodium borohydride (NaBH 4 ), sodium thiosulfate, citric acid, sodium citrate, L-ascorbic acid, formic acid, formaldehyde, methanol, ethanol, ethylene, vitamin B One type selected from these, or a mixed solution of two or more types may be used.

沈殿剤としては、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の貴金属及び金属の酸化物が得られるものを使用することができる。   As the precipitating agent, those capable of obtaining a noble metal and metal oxide such as aqueous ammonia and tetramethylammonium hydroxide can be used.

担体の前駆体としては、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン、ZrO2の前駆体であるジルコニウムイソプロポキシド、TiO2の前駆体であるチタンテトライソプロポキシドなどが挙げられる。 Examples of the carrier precursor include tetraethoxysilane which is a precursor of SiO 2 , zirconium isopropoxide which is a precursor of ZrO 2 , and titanium tetraisopropoxide which is a precursor of TiO 2 .

凝集抑制材としては、アルミニウムイソプロポキシドが挙げられる。   An example of the aggregation inhibitor is aluminum isopropoxide.

このように、担体の前駆体、凝集抑制材の原料は、特に限定されないが、アルコキシドを用いることにより安定して調製することができる。   As described above, the precursor of the carrier and the raw material of the aggregation suppressing material are not particularly limited, but can be stably prepared by using an alkoxide.

以下、さらに実施例を用いて具体的に説明する。なお、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒は、実施例に限定されないことはもちろんである。   Hereinafter, further specific description will be made using examples. In addition, of course, the exhaust gas purification catalyst which concerns on embodiment of this invention is not limited to an Example.

実施例1
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液0.001molを混合し、2時間攪拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 1
Polyoxyethylene cetyl ether is added to 500 ml of cyclohexane to a concentration of 0.05 mol / L, and 0.001 mol of diluted platinum chloride solution is mixed in ion-exchanged water. After stirring for 2 hours, Pt ions are present inside. A solution containing reverse micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液中に、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pt粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane as a precursor of SiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pt particles was covered with the precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲に SiO2の前駆体とAl2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and the catalyst precursor in which the precursor of SiO 2 and the precursor of Al 2 O 3 were coated around the Pt particles was reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pt.

実施例2
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化パラジウム溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にPdイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 2
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to 0.05 mol / L, mix 0.001 mol of palladium chloride solution diluted in ion-exchanged water, stir for 2 hours, and reverse the presence of Pd ions inside. A solution containing micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PdイオンをPd粒子として析出させた。 To the obtained reverse micelle solution, 80.4 cc of NH 3 water was added to precipitate Pd ions as Pd particles.

その後、逆ミセル溶液中に、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pd粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane as a precursor of SiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pd particles was covered with the precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pd粒子の周囲に SiO2の前駆体と Al2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and the catalyst precursor in which the precursor of SiO 2 and the precursor of Al 2 O 3 were coated around the Pd particles was reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液を、ろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Pdが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pd.

実施例3
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化ロジウム溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にRhイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 3
Polyoxyethylene cetyl ether is added to 500 ml of cyclohexane to a concentration of 0.05 mol / L, and 0.001 mol of diluted rhodium chloride solution is mixed in ion-exchanged water. After stirring for 2 hours, Rh ions are present inside. A solution containing reverse micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、RhイオンをRh粒子として析出させた。 To the obtained reverse micelle solution, 80.4 cc of NH 3 water was added to precipitate Rh ions as Rh particles.

その後、逆ミセル溶液中に、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Rh粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane as a precursor of SiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Rh particles was covered with the precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Rh粒子の周囲にSiO2の前駆体とAl2O3の前駆体が被覆された触媒前駆を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and the catalyst precursor in which the SiO 2 precursor and the Al 2 O 3 precursor were coated around the Rh particles was placed inside the reverse micelle. The solution contained in

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Rhが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Rh.

実施例4
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 4
Polyoxyethylene cetyl ether is added to 500 ml of cyclohexane to a concentration of 0.05 mol / L, and 0.001 mol of diluted platinum chloride solution is mixed in ion-exchanged water. After stirring for 2 hours, Pt ions are present inside. A solution containing reverse micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液中に、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン6.7gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pt粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 6.7 g of tetraethoxysilane as a precursor of SiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pt particles was covered with the precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲にSiO2の前駆体とAl2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and the catalyst precursor in which the precursor of SiO 2 and the precursor of Al 2 O 3 were coated around the Pt particles was reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液を濾過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末を得た。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pt.

実施例5
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 5
Polyoxyethylene cetyl ether is added to 500 ml of cyclohexane to a concentration of 0.05 mol / L, and 0.001 mol of diluted platinum chloride solution is mixed in ion-exchanged water. After stirring for 2 hours, Pt ions are present inside. A solution containing reverse micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液中に、SiO2の前駆体であるテトラエトキシシラン20gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pt粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 20 g of tetraethoxysilane as a precursor of SiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pt particles was covered with the precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲に SiO2の前駆体とAl2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and the catalyst precursor in which the precursor of SiO 2 and the precursor of Al 2 O 3 were coated around the Pt particles was reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pt.

実施例6
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンを含む逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 6
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to 0.05 mol / L, mix 0.001 mol of diluted platinum chloride solution in ion-exchanged water, stir for 2 hours, and then add Pt ions inside. A solution containing micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液中に、ZrO2の前駆体であるジルコニウムイソプロポキシド1.8gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pt粒子の周囲をZrO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 1.8 g of zirconium isopropoxide as a precursor of ZrO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pt particles was covered with the precursor of ZrO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲にZrO2の前駆体と Al2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and a catalyst precursor in which a ZrO 2 precursor and an Al 2 O 3 precursor were coated around Pt particles was used as a reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pt.

実施例7
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.05mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液0.001molを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Example 7
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to a concentration of 0.05 mol / L, mix 0.001 mol of diluted platinum chloride solution in ion-exchanged water, stir for 2 hours, and reverse the presence of Pt ions inside. A solution containing micelles (reverse micelle solution) was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液中に、TiO2の前駆体であるチタンテトライソプロポキシド2.1gを分散させたシクロヘキサン80mlを滴下し、Pt粒子の周囲をTiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, 80 ml of cyclohexane in which 2.1 g of titanium tetraisopropoxide as a precursor of TiO 2 was dispersed was dropped into the reverse micelle solution, and the periphery of the Pt particles was covered with the precursor of TiO 2 .

得られた溶液を、アルミニウムイソプロポキシド250gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲にTiO2の前駆体とAl2O3の前駆体が被覆された触媒前駆体を逆ミセルの内部に含む溶液とした。 The obtained solution was dropped into cyclohexane in which 250 g of aluminum isopropoxide was dispersed, and a catalyst precursor in which a TiO 2 precursor and an Al 2 O 3 precursor were coated around Pt particles was used as a reverse micelle. The solution contained inside.

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder carrying 0.3 wt% Pt.

比較例1
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.5mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化白金溶液001mmolを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Comparative Example 1
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to 0.5 mol / L, mix 001 mmol of platinum chloride solution diluted in ion-exchanged water, stir for 2 hours, and then reverse micelles containing Pt ions inside A solution (reverse micelle solution) containing was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液を、テトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pt粒子の周囲を SiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, the reverse micelle solution was dropped into cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane was dispersed, and the periphery of the Pt particles was covered with a precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、ろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Ptが25wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder supporting 25 wt% Pt.

さらに、得られた触媒粉末に、Ptが0.3 wt%担持されるように市販のSiO2粉末を混合し、Ptが0.3 wt%担持された触媒粉末とした。 Further, a commercially available SiO 2 powder was mixed with the obtained catalyst powder so that 0.3 wt% of Pt was supported, and a catalyst powder with 0.3 wt% of Pt supported was obtained.

比較例2
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.5mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化パラジウム溶液001mmolを混合し、2時間撹拌した後、内部にPdイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Comparative Example 2
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to 0.5 mol / L, mix 001 mmol of palladium chloride solution diluted in ion-exchanged water, stir for 2 hours, and then reverse micelles containing Pd ions inside A solution (reverse micelle solution) containing was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PdイオンをPd粒子として析出させた。 To the obtained reverse micelle solution, 80.4 cc of NH 3 water was added to precipitate Pd ions as Pd particles.

その後、逆ミセル溶液を、テトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Pd粒子の周囲をSiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, the reverse micelle solution was dropped into cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane was dispersed, and the periphery of the Pd particles was covered with a precursor of SiO 2 .

得られた溶液を、濾過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Pdが25wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder supporting 25 wt% Pd.

さらに、得られた触媒粉末に、Pdが0.3 wt%となるように市販のSiO2粉末を混合し、Pdが0.3wt%担持された触媒粉末とした。 Further, commercially available SiO 2 powder was mixed with the obtained catalyst powder so that Pd was 0.3 wt% to obtain catalyst powder carrying 0.3 wt% Pd.

比較例3
シクロヘキサン500mlにポリオキシエチレンセチルエーテルを0.5mol/Lとなるように添加し、さらにイオン交換水に希釈した塩化ロジウム溶液001mmolを混合し、2時間撹拌した後、内部にPtイオンが存在する逆ミセルを含む溶液(逆ミセル溶液)を調製した。
Comparative Example 3
Add polyoxyethylene cetyl ether to 500 ml of cyclohexane to 0.5 mol / L, mix 001 mmol of diluted rhodium chloride solution in ion-exchanged water, stir for 2 hours, then reverse micelles with Pt ions inside A solution (reverse micelle solution) containing was prepared.

得られた逆ミセル溶液中にNH3水80.4ccを添加し、PtイオンをPt粒子として析出させた。 80.4 cc of NH 3 water was added to the obtained reverse micelle solution to precipitate Pt ions as Pt particles.

その後、逆ミセル溶液を、テトラエトキシシラン2gを分散させたシクロヘキサン中に滴下し、Rh粒子の周囲を SiO2の前駆体により被覆した。 Thereafter, the reverse micelle solution was dropped into cyclohexane in which 2 g of tetraethoxysilane was dispersed, and the periphery of the Rh particles was covered with a SiO 2 precursor.

得られた溶液をろ過、乾燥した後、空気雰囲気中、500℃で焼成して、Rhが25wt%担持された触媒粉末とした。   The obtained solution was filtered and dried, and then calcined at 500 ° C. in an air atmosphere to obtain a catalyst powder supporting 25 wt% Rh.

得られた触媒粉末にRhが0.3wt%となるように市販のSiO2粉末を混合し、Rhが0.3wt%担持された触媒粉末とした。 Commercially available SiO 2 powder was mixed with the obtained catalyst powder so that Rh was 0.3 wt% to obtain catalyst powder carrying 0.3 wt% Rh.

上記の各実施例及び比較例から得られた触媒粉末50g、ベーマイト10g及び10%硝酸含有水溶液157gをアルミナ製磁性ポットに投入し、アルミナボールと共に浸とう粉砕して触媒スラリを得た。その後、得られた触媒スラリをハニカム担体(コージェライト製、900セル/2.5ミル、容量0.06L)に投入し、空気流にて余剰スラリを除去した後、120℃で乾燥し、空気気流中、400℃で焼成して触媒とした。   50 g of the catalyst powder obtained from each of the above Examples and Comparative Examples, 10 g of boehmite, and 157 g of an aqueous solution containing 10% nitric acid were put into an alumina magnetic pot, and immersed and ground together with alumina balls to obtain a catalyst slurry. Thereafter, the obtained catalyst slurry was put into a honeycomb carrier (manufactured by cordierite, 900 cells / 2.5 mil, capacity 0.06 L), excess slurry was removed with an air stream, and then dried at 120 ° C. in an air stream. The catalyst was calcined at 400 ° C.

得られた各触媒について性能を評価した。   Performance was evaluated about each obtained catalyst.

まず、得られた触媒をV6型3.5Lエンジン(日産自動車(株)製)の排気ラインに接続し、耐久温度(触媒入口部)700℃として30時間運転して、模擬耐久劣化試験を実施し、触媒を耐久させた。なお、この時に使用した燃料は無鉛ガソリンとした。   First, the obtained catalyst was connected to the exhaust line of a V6 type 3.5L engine (manufactured by Nissan Motor Co., Ltd.) and operated at a durable temperature (catalyst inlet) of 700 ° C for 30 hours to conduct a simulated durability deterioration test. The catalyst was made durable. The fuel used at this time was unleaded gasoline.

触媒を耐久させた後、触媒の一部をくり抜き、触媒容量40ccとした各触媒を模擬排ガス流通装置に組み込んだ。まず、前処理として、表2に示す組成の模擬ガスを500℃で10分間流通させて、一度N2ガスにて置換した。その後、再び表2に示す組成の模擬ガスを導入し、350℃として、触媒出口ガス濃度が安定したところで、再び表2に示す組成の模擬ガスを導入した。その後、触媒出口ガス濃度が安定したところで、数6に基づき350℃におけるηNOx転化率(%)を求めた。

Figure 2007111640
Figure 2007111640
After enduring the catalyst, a part of the catalyst was cut out, and each catalyst having a catalyst capacity of 40 cc was incorporated into a simulated exhaust gas distribution device. First, as a pretreatment, a simulated gas having the composition shown in Table 2 was circulated at 500 ° C. for 10 minutes and once replaced with N 2 gas. Thereafter, a simulated gas having the composition shown in Table 2 was again introduced, and the simulated gas having the composition shown in Table 2 was again introduced when the catalyst outlet gas concentration was stabilized at 350 ° C. Then, when the catalyst outlet gas concentration was stabilized, the ηNOx conversion rate (%) at 350 ° C. was determined based on Equation 6.
Figure 2007111640
Figure 2007111640

さらに、耐久後における触媒の触媒層を掻きおとし、TEM-EDX測定をした。   Further, the catalyst layer of the catalyst after endurance was scratched, and TEM-EDX measurement was performed.

まず、少量の試料をメノウ乳鉢上で粉砕し、高分子系分散媒に混ぜてよく練り込みペースト状とした。その後、ペーストを少量採り、マイクログリッドに塗布した後、有機溶媒で分散媒を除去したマイクログリッドを観察した。   First, a small sample was pulverized on an agate mortar, mixed with a polymer dispersion medium, and kneaded well to obtain a paste. Thereafter, a small amount of paste was taken and applied to the microgrid, and then the microgrid from which the dispersion medium was removed with an organic solvent was observed.

得られた画像の中で、酸化物部分に焦点を充て、コアシェル構造を形成している酸化物の粒子を特定し、担体の粒径を測定した。担体の粒径を数ヶ所測定した上で、その平均値を求めて担体の平均粒径Yとした。なお、このとき、透過型電子顕微鏡としてHF-2000(日立製作所(株)製)を用いて、加速電圧200kV、切削条件を常温とした。   In the obtained image, the oxide portion forming a core-shell structure was identified by focusing on the oxide portion, and the particle size of the support was measured. After measuring the particle size of the carrier at several places, the average value was obtained and used as the average particle size Y of the carrier. At this time, HF-2000 (manufactured by Hitachi, Ltd.) was used as the transmission electron microscope, and the acceleration voltage was 200 kV and the cutting conditions were room temperature.

表3に、耐久前における担体の平均粒径Y、350℃におけるηNOx転化率(%)、耐久後における貴金属粒子2の平均粒径Xの測定結果を示した。

Figure 2007111640
Table 3 shows the measurement results of the average particle diameter Y of the carrier before durability, the ηNOx conversion rate (%) at 350 ° C., and the average particle diameter X of the noble metal particles 2 after durability.
Figure 2007111640

表3に示すように、貴金属粒子の周囲に担体を被覆し、担体の周囲に凝集抑制材を被覆していない比較例1〜比較例3は、耐久後における貴金属粒子の平均粒径が10nmを超えて、350℃におけるηNOx転化率が低下していた。これに対して、貴金属粒子の周囲に担体と凝集抑制材を被覆した各実施例では、貴金属粒子の平均粒径が1nm〜10nmの範囲内であり、比較例に比べて実施例のηNOx転化率が高い値を示していた。特に、耐久前における担体の平均粒径が30nmを超えた実施例4及び実施例5のηNOx転化率は、担体の平均粒径を30nm以下とした実施例1に比べると、低下していることが判明した。さらに、担体として、ZrO2、TiO2を用いた実施例6と実施例7は、特に、NOx転化率が高い値を示していることが判明した。これらの結果から、貴金属粒子の周囲に担体を被覆し、さらに担体の周囲に凝集抑制材を被覆した排ガス浄化触媒とすることにより、耐久後における触媒の活性低下を防止できることが判明した。 As shown in Table 3, Comparative Examples 1 to 3 in which the carrier is coated around the noble metal particles and the aggregation inhibitor is not coated around the carrier, the average particle diameter of the noble metal particles after durability is 10 nm. Above this, the ηNOx conversion at 350 ° C. was reduced. On the other hand, in each example in which the support and the aggregation inhibitor are coated around the noble metal particles, the average particle diameter of the noble metal particles is in the range of 1 nm to 10 nm, and the ηNOx conversion rate of the example compared to the comparative example Showed a high value. In particular, the ηNOx conversion rates of Examples 4 and 5 in which the average particle size of the carrier before durability exceeded 30 nm were lower than those in Example 1 in which the average particle size of the carrier was 30 nm or less. There was found. Further, it has been found that Examples 6 and 7 using ZrO 2 and TiO 2 as the support show particularly high values of NOx conversion. From these results, it was found that by reducing the activity of the catalyst after endurance, it was possible to make the exhaust gas purifying catalyst by coating the support around the noble metal particles and further covering the support with the aggregation inhibitor.

本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の拡大断面図である。1 is an enlarged cross-sectional view of an exhaust gas purification catalyst according to an embodiment of the present invention. 図1に示す排ガス浄化触媒の拡大断面図において、貴金属粒子の平均粒径Xと、担体の平均粒径Yとを説明する図である。In the enlarged sectional view of the exhaust gas purification catalyst shown in FIG. 1, it is a diagram for explaining the average particle diameter X of noble metal particles and the average particle diameter Y of a carrier.

符号の説明Explanation of symbols

1…排ガス浄化触媒,
2…貴金属粒子,
3…担体,
4…凝集抑制材,
1 ... Exhaust gas purification catalyst,
2 ... Precious metal particles,
3 ... carrier,
4 ... Aggregation inhibitor,

Claims (8)

貴金属粒子と、
前記貴金属粒子の表面に被覆されて、多孔性の酸化物から形成される担体と、
前記担体の表面に網目状に被覆されて、アルミナから形成される凝集抑制材と、
を有することを特徴とする排ガス浄化触媒。
Precious metal particles,
A support formed on a surface of the noble metal particles and formed of a porous oxide;
An agglomeration inhibitor formed of alumina coated on the surface of the carrier in a network;
An exhaust gas purifying catalyst characterized by comprising:
前記担体は、セリア、シリカ、ジルコン及びチタニアの中から選択される少なくとも一種の酸化物又は二種以上の複合酸化物であることを特徴とする請求項1記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to claim 1, wherein the carrier is at least one oxide selected from ceria, silica, zircon, and titania, or two or more complex oxides. 前記貴金属粒子の平均粒径が、1nm〜20nmであることを特徴とする請求項1又は2記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to claim 1 or 2, wherein an average particle diameter of the noble metal particles is 1 nm to 20 nm. 前記貴金属粒子は、Pt、Pd及びRhの中から選択される一種の元素又は二種以上の元素であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the noble metal particles are one kind or two or more kinds of elements selected from Pt, Pd, and Rh. 前記担体の平均粒径が、30nm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein the carrier has an average particle size of 30 nm or less. 前記担体の平均細孔径が、0.1nm〜10nmであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein an average pore diameter of the carrier is 0.1 nm to 10 nm. 前記貴金属粒子の露出率が、10%〜80%であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の排ガス浄化触媒。   The exhaust gas purification catalyst according to any one of claims 1 to 6, wherein an exposure rate of the noble metal particles is 10% to 80%. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の触媒を含む触媒層を有することを特徴とする排ガス浄化触媒。   It has a catalyst layer containing the catalyst of any one of Claim 1 thru | or 7, The exhaust gas purification catalyst characterized by the above-mentioned.
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