(57)【要約】【課題】貴金属量を低下させたり、０にしても優れたＮＯx吸蔵性能を示す窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、及び排ガス浄化触媒を提供する。【解決手段】ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又はＳｒＣｕ複合酸化物を含有する窒素酸化物吸蔵材料１、その製造方法、窒素酸化物吸蔵材料１を用いた排ガス浄化触媒である。ＳｒＮｉ複合酸化物は、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2である。ＳｒＣｕ複合酸化物は、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)である。【選択図】図１
2020163262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又はＳｒＣｕ複合酸化物を含有し、
上記ＳｒＮｉ複合酸化物が、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2であり、
上記ＳｒＣｕ複合酸化物が、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)である、窒素酸化物吸蔵材料（１）。
【請求項２】
上記ＳｒＣｕ複合酸化物が、さらにＳｒ2ＣｕＯ3を含有する、請求項１に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
【請求項３】
さらに、Ｓｒ(ＯＨ)2及びＳｒ塩の少なくとも一方を含有する、請求項１又は２に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
【請求項４】
さらに、ＮｉＯ及びＣｕＯの少なくとも一方を含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。
【請求項５】
さらに、貴金属を含有する、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。
【請求項６】
担体（２）と、該担体に担持された、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とを備える、排ガス浄化触媒（３）。
【請求項７】
Ｎｉ源及びＣｕ源の少なくとも一方とＳｒ源とを、Ｎｉ及びＣｕの合計量とＳｒ量とが１：１のモル比となるように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（１）の製造方法。
【請求項８】
上記混合工程においては、上記Ｓｒ源と上記Ｎｉ源とを、ＳｒとＮｉとがモル比で１：１となるように混合するか、あるいは、上記Ｓｒ源と上記Ｃｕ源とを、ＳｒとＣｕとがモル比で１：１となるように混合する、請求項７に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合酸化物を含有する窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、窒素酸化物吸蔵材料を含有する排ガス浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば工場における化学工程、内燃機関等から排出される排ガス中には、有害な窒素酸化物が含まれる。そこで、排ガス中の窒素酸化物を浄化する技術が求められる。例えば内燃機関においては、燃焼効率の改善及び燃費の向上が望まれており、燃費向上等の観点から酸素過剰条件下で燃焼を行う希薄燃焼方式が用いられることがある。
【０００３】
希薄燃焼方式においては、排ガス中の窒素酸化物が多くなる傾向がある。そのため、より浄化性能に優れた窒素酸化物吸蔵材料の開発が求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、バリウム酸化物と、ランタン酸化物と、白金とを多孔質体からなる担体に担持してなる排ガス浄化用触媒が提案されている。特許文献１には、このような排ガス浄化触媒が、希薄燃焼方式でのリーン領域でもＮＯxを吸蔵し、ＮＯx浄化性能を示すことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６１２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、貴金属は、酸化や凝集により、触媒活性を失うおそれがあり、経年劣化し易い。さらに、貴金属には、価格の高騰が起こったり、資源的観点から調達リスクがある。そこで、貴金属量を減らしたり、貴金属を含有しなくても、高いＮＯx吸蔵性能を発揮できる窒素酸化物吸蔵材料の開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、貴金属量を低下させたり、０にしても優れたＮＯx吸蔵性能を示す窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、及び排ガス浄化触媒を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又はＳｒＣｕ複合酸化物を含有し、
上記ＳｒＮｉ複合酸化物が、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2であり、
上記ＳｒＣｕ複合酸化物が、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)である、窒素酸化物吸蔵材料（１）にある。
【０００９】
本発明の他の態様は、担体（２）と、該担体に担持された、上記窒素酸化物吸蔵材料とを備える、排ガス浄化触媒（３）にある。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、Ｎｉ源及びＣｕ源の少なくとも一方とＳｒ源とを、Ｎｉ及びＣｕの合計量とＳｒ量とが１：１のモル比となるように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（１）の製造方法にある。
【発明の効果】
【００１１】
上記窒素酸化物吸蔵材料は、上記ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又は上記ＳｒＣｕ複合酸化物を含有する。そのため、窒素酸化物吸蔵材料は、窒素酸化物に対して高い吸蔵性能を発揮する。この理由は、窒素酸化物吸蔵材料を構成する上述の化合物の相互作用によるためであると考えられる。
【００１２】
上記窒素酸化物吸蔵材料は、たとえ貴金属を含有しなくても、窒素酸化物に対する吸蔵性能に優れる。つまり、窒素酸化物吸蔵材料は、さらに貴金属を含有することもできるが、貴金属を含有しなくても吸蔵性能が十分に高い。
【００１３】
次に、上記排ガス浄化触媒は、窒素酸化物に対する優れた吸蔵性能を示す上述の窒素酸化物吸蔵材料を有する。そのため、排ガス中の窒素酸化物を十分に吸着除去することができ、排ガスに対して優れた浄化性能を発揮することができる。
【００１４】
上記製造方法は、混合工程と、焼成工程とを有する。混合工程においては、Ｎｉ源及びＣｕ源の少なくとも一方とＳｒ源とを、Ｎｉ及びＣｕの合計量とＳｒ量とが１：１のモル比となるように混合する。Ｎｉ源及びＣｕ源の少なくとも一方の配合量は０であってもよい。焼成工程においては、混合工程後の混合物を焼成する。
【００１５】
上記製造方法によって得られる窒素酸化物吸蔵材料は、窒素酸化物に対して高い吸蔵性能を発揮し、たとえ貴金属を含有しなくても、窒素酸化物に対して優れた吸蔵性能を示すことができる。
【００１６】
以上のごとく、上記態様によれば、貴金属量を低下させても優れたＮＯx吸蔵性能を示す窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、及び排ガス浄化触媒を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１における、窒素酸化物吸蔵材料の模式図。
【図２】実験例における、実施例１の窒素酸化物吸蔵材料のＸ線回折パターン図。
【図３】実験例における、実施例１の窒素酸化物吸蔵材料のＳＥＭ観察図。
【図４】実験例における、実施例２の窒素酸化物吸蔵材料のＸ線回折パターン図。
【図５】実験例における、実施例２の窒素酸化物吸蔵材料のＳＥＭ観察図。
【図６】実験例における、比較例２の窒素酸化物吸蔵材料のＸ線回折パターン図。
【図７】実験例１における、各実施例、比較例の窒素酸化物吸蔵材料の吸蔵性能を示すグラフ。
【図８】実施形態２における排ガス浄化触媒の斜視図。
【図９】実施形態２における排ガス浄化触媒のセル壁の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
窒素酸化物吸蔵材料に係る実施形態について、図１を参照して説明する。
窒素酸化物吸蔵材料１は、ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又はＳｒＣｕ複合酸化物を含有する。つまり、窒素酸化物吸蔵材１は、ＳｒＮｉ複合酸化物とＳｒＣｕ複合酸化物との両方を含有していてもよいが、ＳｒＮｉ複合酸化物及びＳｒＣｕ複合酸化物のうちのいずれか一方を含有していてもよい。窒素酸化物吸蔵材料１は、ＳｒＮｉ複合酸化物を主成分とするか、あるいは、ＳｒＣｕ複合酸化物を主成分とすることが好ましい。
【００１９】
図１に例示されるように、窒素酸化物吸蔵材料１は、例えば、互いに異なる物質からなる主相１１と副相１２とを有することができる。副相１２は、例えば、主相１１の結晶粒の表面や、結晶粒の粒界に存在していると考えられ、主相１１の結晶粒よりも小さな微小な析出物として存在していると考えられる。このような窒素酸化物吸蔵材料１は、主相１１と副相１２からなる複合粒子からなる。副相１２は、１種の物質からなっていてもよいが、さらに複数の材質からなっていてもよい。つまり、各副相１２が、１種の物質からなっていても、異なる物質からなっていてもよい。
【００２０】
また、ＳｒＮｉ複合酸化物が、相互に異なる物質からなる主相１１ａと副相１２ａとを有していてもよい。ＳｒＣｕ複合酸化物が、相互に異なる物質からなる主相１１ｂと副相１２ｂとを有していてもよい。
【００２１】
ＳｒＮｉ複合酸化物は、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2であり、ＳｒＣｕ複合酸化物は、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)である。Ｎｉ及びＣｕは、安定価数が２価であり、Ｓｒと共にＡＢＯ３型ペロブスカイト相が生成し難い。そのため、後述の窒素酸化物吸蔵材料１の製造時における焼成により、ＳｒＮｉ複合酸化物として、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2が生成され、ＳｒＣｕ複合酸化物として、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)が生成されると考えられる。そして、Ｓｒ4Ｎｉ3Ｏ9とＳｒＮｉＯ2との相互作用、ＳｒＣｕＯ2とＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)との相互作用などにより、窒素酸化物吸蔵材料１は、窒素酸化物に対して優れた吸蔵性能を示すと考えられる。
【００２２】
ＳｒＮｉ複合酸化物の主成分はＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9であることが好ましい。この場合には、窒素酸化物に対する吸蔵性能がより向上する。
【００２３】
ＳｒＣｕ複合酸化物の主成分はＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)であることが好ましい。この場合には、窒素酸化物に対する吸蔵性能がより向上する。
【００２４】
窒素酸化物吸蔵材料１が少なくともＳｒＮｉ複合酸化物を含有する場合には、窒素酸化物吸蔵材料１は、上記のＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2の他、さらにＮｉＯを含有することが好ましい。この場合には、窒素酸化物に対する吸蔵性能がより向上する。これは、窒素酸化物吸蔵材料１を構成する各化合物の相互作用によるものと考えられる。
【００２５】
窒素酸化物吸蔵材料１が少なくともＳｒＣｕ複合酸化物を含有する場合には、窒素酸化物吸蔵材料１は、上記のＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)の他、さらにＳｒ2ＣｕＯ3を含有することが好ましい。この場合には、窒素酸化物に対する吸蔵性能がより向上する。これは、窒素酸化物吸蔵材料１を構成する各化合物の相互作用によるものと考えられる。窒素酸化物吸蔵材料１が少なくともＳｒＣｕ複合酸化物を含有する場合には、さらにＣｕＯを含有することがより好ましい。この場合にも、窒素酸化物に対する吸蔵性能がさらにより向上し、これは、窒素酸化物吸蔵材料１を構成する各化合物の相互作用によるものであると考えられる。
【００２６】
窒素酸化物吸蔵材料１は、さらに、ＳｒＣＯ3等のＳｒ塩、Ｓｒ(ＯＨ)2、ＳｒＯ等を含有することができる。これらの化合物も、窒素酸化物に対する吸蔵性能の向上効果に寄与しうる。
【００２７】
窒素酸化物吸蔵材料１がＳｒＮｉ複合酸化物を含有する場合においては、Ｓｒ塩及びＳｒ(ＯＨ)2の少なくとも一方をさらに含有することがより好ましい。この場合には、吸蔵性能の向上効果が増大する。したがって、窒素酸化物吸蔵材料１は、窒素酸化物に対する吸蔵性能にさらに優れたものとなる。
【００２８】
窒素酸化物吸蔵材料１は、窒素酸化物に対する吸蔵性能に優れており、貴金属を含有していなくても優れた吸蔵性能を示す。一方、窒素酸化物吸蔵材料１は、さらに貴金属を含有することができる。この場合には、窒素酸化物に対する吸蔵性能がさらに向上する。貴金属としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等が例示される。
【００２９】
窒素酸化物吸蔵材料１は、混合工程と焼成工程とを行うことにより製造される。混合工程においては、Ｎｉ源及びＣｕ源の少なくとも一方とＳｒ源とを、Ｎｉ及びＣｕの合計量とＳｒ量とが１：１のモル比となるように混合する。これにより混合物を得る。
【００３０】
Ｓｒ源はＳｒを含有する原料である。Ｎｉ源はＮｉを含有する原料である。Ｃｕ源はＣｕを含有する原料である。Ｓｒ源、Ｎｉ源、Ｃｕ源としては、各金属元素を含む塩、酸化物、水酸化物等が挙げられる。
【００３１】
Ｓｒ源としては、炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、酸化ストロンチウム等が用いられる。Ｎｉ源としては、硝酸ニッケル６水和物、酢酸ニッケル４水和物、酸化ニッケル等が用いられる。Ｃｕ源としては、硝酸銅３水和物、酢酸銅１水和物、酸化銅等が用いられる。
【００３２】
窒素酸化物吸蔵材料１は、例えば錯体重合法、固相反応法により製造される。錯体重合法の場合には、混合工程において、Ｓｒ源、Ｎｉ源、Ｃｕ源として、それぞれＳｒ塩、Ｎｉ塩、Ｃｕ塩を用い、水中でＳｒ、Ｎｉ、Ｃｕ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。この場合には、例えば固相反応法に比べてＮＯｘに対する吸蔵性能に優れた窒素酸化物吸蔵材料１を得ることができる。これは、錯体形成により分散性よく分散したＳｒイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオンを、さらにゲル化により固定することができるため十分に均質なゲルが得られ、その結果、焼成時における原料同士を反応性が高まるためであると考えられる。
【００３３】
Ｓｒ塩、Ｎｉ塩、Ｃｕ塩としては、水中でＳｒイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオンを供給できるものであれば特に限定されないが、例えば硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩、塩化物などの無機塩を用いることができる。また、Ｎｉ塩、Ｃｕ塩としては、酢酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩を用いることもできる。材料の焼成時に不純物成分を除去しやすいという観点から硝酸塩が好ましい。
【００３４】
金属錯体を形成するためには、Ｓｒイオン、Ｎｉイオン、Ｃｕイオンを含有する水溶液中に、各イオンと錯体を形成可能な配位子を添加すればよい。具体的には、例えばクエン酸、リンゴ酸などのヒロドキシカルボン酸等を添加することができる。工業的に広く使用され、安価であるという観点からクエン酸が好ましい。
【００３５】
ゲル化剤としては、たとえエチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコールを用いることができる。この場合には、エステル重合によりゲル化が可能になる。
【００３６】
固相反応法の場合には、混合工程において、Ｓｒ源とＮｉ源とＣｕ源との混合粉末を作製する。この場合には、原料の混合時に有機溶剤を添加することにより、均一性のよい混合粉を得ることができる。有機溶剤としては、アセトン、エタノール等を用いることができる。
【００３７】
焼成工程においては、混合物を焼成する。錯体重合法では、例えばゲル化した混合物を仮焼、焼成する。焼成は、例えば８００〜１０００℃で行う。また、固相反応法では、粉末状の混合物を仮焼、焼成する。焼成は、例えば９００〜１１００℃で行う。
【００３８】
混合工程、焼成工程により、ＳｒＮｉ複合酸化物及び／又はＳｒＣｕ複合酸化物を含有する窒素酸化物吸蔵材料１が得られる。窒素酸化物吸蔵材料１は、窒素酸化物に対して高い吸蔵性能を発揮し、たとえ貴金属を含有しなくても、窒素酸化物に対して優れた吸蔵性能を示すことができる。
【００３９】
混合工程においては、上記のように、Ｎｉ源とＣｕ源との少なくとも一方とＳｒ源とを、Ｎｉ及びＣｕとの合計量とＳｒとのモル比が１：１（ただし、Ｎｉ＋Ｃｕ：Ｓｒ）となるように混合している。その結果、焼成により、ＳｒＮｉ複合酸化物としてはＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9とＳｒＮｉＯ2とが少なくとも生成し、ＳｒＣｕ複合酸化物としてはＳｒＣｕＯ2とＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)とが少なくとも生成する。
【００４０】
なお、Ｎｉ源及びＣｕ源のうちのいずれか一方は、その配合量を０としてもよい。混合工程においては、Ｓｒ源とＮｉ源とを、ＳｒとＮｉとがモル比で１：１となるように混合するか、あるいは、Ｓｒ源とＣｕ源とを、ＳｒとＣｕとがモル比で１：１となるように混合することが好ましい。この場合には、窒素酸化物吸蔵材料１の吸蔵性能がより向上する。これは、窒素酸化物吸蔵材料１を構成する各化合物の存在比率がより良好になるためであると考えられる。
【００４１】
（実験例）
本例では、実施例、比較例にかかる窒素酸化物吸蔵材料を作製し、その窒素酸化物に対する吸蔵性能を評価する。なお、実験例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
【００４２】
実施例１の窒素酸化物吸蔵材料は、ＳｒＮｉ複合酸化物を含有する。具体的には、ＳｒＮｉ複合酸化物として、Ｓｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2を少なくとも含有する。
【００４３】
実施例２の窒素酸化物吸蔵材料は、ＳｒＣｕ複合酸化物を含有する。具体的には、ＳｒＣｕ複合酸化物として、ＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)を少なくとも含有する。
【００４４】
比較例１の窒素酸化物吸蔵材料は、ＰｔとＢａＣＯ3とＡｌ2Ｏ3とを含有する。
【００４５】
比較例２の窒素酸化物吸蔵材料は、ＳｒＦｅＯ3を含有する。
【００４６】
実施例１の窒素酸化物吸蔵材料は、以下のようにして作製した。まず、クエン酸を溶解させた水溶液に、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）と硝酸ニッケル６水和物（Ｎｉ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）とを添加した。配合比は、金属元素のモル比で、Ｓｒ：Ｎｉ＝１：１である。その後、温度８０℃で２時間撹拌した。本明細書では所定温度での撹拌を熟成という。この熟成により錯体が十分に形成され、金属クエン酸錯体を得ることができる。
【００４７】
次に、水溶液中にエチレングリコールを添加し、温度１３０℃で４時間撹拌した。つまり、温度１３０℃で４時間熟成させた。このエチレングリコールの添加後の熟成により、エステル重合が進行し、水溶液がゲル化する。
【００４８】
その後、ゲルを温度３５０℃で仮焼させた後、温度１０００℃で焼成させた。焼成は大気中で行った。この焼成により、実施例１の窒素酸化物吸蔵材料を得た。
【００４９】
実施例２の窒素酸化物吸蔵材料は、実施例１における硝酸ニッケル６水和物（Ｎｉ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）の代わりに硝酸銅３水和物（Ｃｕ（ＮＯ3）2・３Ｈ2Ｏ）を用いた点を除いては実施例１と同様にして作製した。
【００５０】
比較例１の窒素酸化物吸蔵材料は、以下のようにして作製した。ジニトロジアミン白金（cis-［Ｐｔ（ＮＨ3）2（ＮＯ2）2］）（１重量％）および酢酸バリウム（７重量％）をイオン交換水（１０ｍＬ）に溶解させ、その水溶液にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3（ＪＲＣ−ＡＬＯ−７）：約１ｇ）を加え、８０℃で蒸発乾固させた。得られた粉末を空気中１０００℃で２時間焼成した。これにより、比較例１の窒素酸化物吸蔵材料を作製した。
【００５１】
比較例２の窒素酸化物吸蔵材料は、実施例１における硝酸ニッケル６水和物（Ｎｉ（ＮＯ3）2６Ｈ2Ｏ）の代わりに硝酸鉄９水和物（Ｆｅ(ＮＯ3)3・９Ｈ2Ｏ））を用いた点を除いては実施例１と同様にして作製した。
【００５２】
次に、実施例１、実施例２、比較例２の窒素酸化物吸蔵材料のＸ線回折分析を行い、Ｘ回折パターンを得た。Ｘ線回折のことをＸＲＤという。ＸＲＤパターンは粉末ＸＲＤにより測定した。測定条件は、特性Ｘ線：Ｃｕ−Ｋα、測定範囲：２０°≦２θ≦６０°、測定モード：スウィープスキャン１０°／分である。図２、図４、図６に、それぞれ実施例１、実施例２、比較例２のＸＲＤパターンを示す。
【００５３】
さらに、実施例１及び実施例２については、各窒素酸化吸蔵材料のＸＲＤパターン（図２、図４参照）に基づき、ＲＩＲ（参照強度比：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｒａｔｉｏ)法による準定量分析を行った。ＲＩＲ法では、実験で得たＸＲＤパターンにおける各成分由来のピークのうち強度が最も高いピーク（つまり最強線ピーク）の積分強度から、データベースに記載されているＲＩＲ値を利用して定量値を算出する。
【００５４】
図２に示すように、実施例１の窒素酸化物吸蔵材料は、ＸＲＤパターンにおいて、Ｓｒ4Ｎｉ3Ｏ9由来のピークと、ＳｒＮｉＯ2由来のピークと、ＮｉＯ由来のピークと、Ｓｒ(ＯＨ)2由来のピークと、ＳｒＣＯ3由来のピークとを有している。ＲＩＲ法による実施例１の窒素酸化物吸蔵材料を構成する各成分の定量分析結果は以下の通りである。
ＳｒＮｉＯ2：４．８重量％
Ｓｒ4Ｎｉ3Ｏ9：３２重量％
ＳｒＣＯ3：３３重量％
ＮｉＯ：１７．２重量％
Ｓｒ(ＯＨ)2：１３．４重量％
【００５５】
図４に示すように、実施例２の窒素酸化物吸蔵材料は、ＸＲＤパターンにおいて、ＳｒＣｕＯ2由来のピークと、Ｓｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)由来のピークと、Ｓｒ2ＣｕＯ3由来のピークと、ＣｕＯ由来のピークとを有している。ＲＩＲ法による実施例２の窒素酸化物吸蔵材料を構成する各成分の定量分析結果は以下の通りである。
ＳｒＣｕＯ2：３７．８重量％
Ｓｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)：４７．７重量％
ＣｕＯ：５．７重量％
Ｓｒ2ＣｕＯ3：８．８重量％
【００５６】
図６に示すように、比較例２の窒素酸化物吸蔵材料は、ＳｒＦｅＯ3由来のピークを有しており、他のピークは確認されていない。
【００５７】
また、走査型電子顕微鏡（つまり、ＳＥＭ）観察により、図３に例示されるように実施例１、図５に例示されるように実施例２の窒素酸化物吸蔵材料では主相１１と副相１２とが存在していることを確認した。これに対し、比較例２の窒素酸化物吸蔵材料は、単相であり、主相及び副相の存在は確認されなかった。なお、ＳＥＭ観察は、日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ−８２２０を用いて、カーボンテープに固定した粉末状の試料を加速電圧３．０ｋＶ、倍率３０．０ｋ〜３５．０ｋの範囲の条件で行った。
【００５８】
次に、各実施例、比較例の窒素酸化物に対する吸蔵性能の評価を行った。具体的には、まず、各窒素酸化物吸蔵材料を石英製の反応器内の中央に充填した。反応器は、高さ１２ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍの四角筒状である。充填量は１００〜２００ミリグラムである。
【００５９】
この反応器内に、温度３００℃の条件下で窒素酸化物を含む混合ガスを流した。混合ガスの流れ方向は、反応器の高さ方向である。混合ガス組成は、ＮＯ：２００体積ｐｐｍ、Ｏ2：３体積％、Ｈｅ：残部である。流量は、１００ｍｌ／分である。反応器の上流側から混合ガスを流し、窒素酸化物吸蔵材料を通過させてから下流側から排出させる。このとき、下流側から排出されるガス中に含まれるＮＯｘ量をモニタリングすることにより、窒素酸化物吸蔵特性を計測した。具体的には、ＮＯｘ吸蔵量は排出されるガス中のＮＯｘ濃度が導入ガスの５０％（即ち、１００ｐｐｍ）に達したときの単位グラム当たりで算出した。その結果を図７に示す。
【００６０】
図７より知られるように、実施例１及び実施例２は、比較例１及び比較例２に比べて、窒素酸化物に対する吸蔵性能が大幅に増大している。比較例１は、吸蔵材料としてＢａ化合物を含有するものであり、実施例１、実施例２、比較例２は、比較例１よりも吸蔵性能が向上している。
【００６１】
比較例２は、ペロブスカイト型の複合酸化物であるＳｒＦｅＯ3からなる窒素酸化物吸蔵材料である。図２、図４、図６に示されるＸＲＤパターンによれば、実施例１には少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9由来のピークが観察され、実施例２には少なくともＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)由来のピークが観察されている。Ｓｒ4Ｎｉ3Ｏ9、Ｓｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)は、ペロブスカイト類縁化合物ということができ、このペロブスカイト類縁化合物の存在等により、実施例１及び実施例２では、比較例２に比べてさらに吸蔵性能が向上していると考えられる。
【００６２】
この理由は次のように考えられる。比較例２は、ＳｒＦｅＯ3からなるが、実施例１は、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2を含有し、実施例２は、ＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)を含有する。これらの複合酸化物の相互作用により、実施例１及び実施例２では、窒素酸化物に対する吸蔵性能が、図７に示すように大幅に増大していると考えられる。
【００６３】
このように、実施例１及び実施例２の窒素酸化物吸蔵材料は、図７に示すように、たとえ貴金属を含有していなくても窒素酸化物に対して優れた吸蔵性能を示す。窒素酸化物吸蔵材料にさらに貴金属を含有させることにより、吸蔵性能がさらに向上すると考えられる。これは、貴金属がＮＯをＮＯ2に酸化する触媒活性を有し、ＮＯよりもＮＯ2はより吸蔵され易いためである。
【００６４】
（実施形態２）
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８及び図９を参照して説明する。図８及び図９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。
【００６５】
担体２は、例えばハニカム構造体である。つまり、図８に例示されるように、担体２は、筒状の外皮２０と、その内側を区画する多数のセル壁２１とを有する。これにより、外皮２０の内側には、セル壁２１に囲まれた多数のセル２２が形成されている。
【００６６】
担体２は、例えば多孔質体である。つまり、図９に例示されるように、担体２の例えばセル壁２１は、多数の細孔２１１を有している。
【００６７】
セル壁２１には、窒素酸化物吸蔵材料１が担持されている。窒素酸化物吸蔵材料１は、セル壁２１の表面に担持させることができ、細孔２１１内に担持させることもできる。窒素酸化物吸蔵材料１は、例えばアルミナと共に担体２に担持させることができる。また、窒素酸化物吸蔵材料１は、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の貴金属触媒と共に担体２に担持させることができる。
【００６８】
窒素酸化物吸蔵材料１としては、例えば上述の実施例１及び２を用いることができる。実施例１及び実施例２の他にも、少なくともＳｒ4Ｎｉ3Ｏ9及びＳｒＮｉＯ2、あるいは、少なくともＳｒＣｕＯ2及びＳｒ2ＣｕＯ2(ＣＯ3)を含有する窒素酸化物吸蔵材料１を用いることができる。
【００６９】
担体２は、例えばコージェライト、ＳｉＣ等の耐熱性に優れた材質からなることが好ましい。
【００７０】
本形態の排ガス浄化触媒３は、窒素酸化物に対する吸蔵性能に優れた窒素酸化物吸蔵材料１を含有する。そのため、排ガス中の窒素酸化物を十分に吸着除去することができる
【００７１】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  窒素酸化物吸蔵材料
１１  主相
１２  副相
２  担体
３  排ガス浄化触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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