(57)【要約】【課題】ルチル型チタニアに十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能な白金族元素の担持方法を提供すること。【解決手段】２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒及び白金族化合物を含有する白金族含有液を、ルチル型チタニアに接触せしめ、前記白金族化合物を前記ルチル型チタニアに担持し、焼成することにより、白金族元素を前記ルチル型チタニアに担持することを特徴とする白金族元素の担持方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒及び白金族化合物を含有する白金族含有液を、ルチル型チタニアに接触せしめ、前記白金族化合物を前記ルチル型チタニアに担持し、焼成することにより、白金族元素を前記ルチル型チタニアに担持することを特徴とする白金族元素の担持方法。
【請求項２】
前記白金族化合物が、不飽和配位サイトを有する白金族元素の錯体であることを特徴とする請求項１に記載の白金族元素の担持方法。
【請求項３】
前記白金族化合物が、白金族元素の金属原子にカルボキシル基を含む配位子が配位した錯体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の白金族元素の担持方法。
【請求項４】
前記錯体が、白金族元素の金属原子を核とするカルボン酸金属二核錯体であることを特徴とする請求項３に記載の白金族元素の担持方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の白金族元素の担持方法により、白金族元素をルチル型チタニアに担持して得られたものであることを特徴とする触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白金族元素の担持方法及びその方法により得られる触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車の内燃機関から排出される排ガス中の成分を十分に浄化するために様々な触媒が用いられてきた。このような触媒の一つとして白金族元素をチタニアに担持させた触媒が知られている。そして、このような触媒を製造する際に様々な白金族元素の担持方法が利用されてきた。
【０００３】
例えば、２００８年に発行された「Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，ｖｏｌ．７７，４０９〜４１７頁（非特許文献１）」においては、チタニアの水分散液中にＰｄ（ＮＯ３）２を滴下し、固形分を乾燥し、焼成することによりＰｄをチタニアに担持する方法が開示されている。また、２００８年に発行された「Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ｔｏｄａｙ，ｖｏｌ．１３３−１３５，６９９−７０５頁（非特許文献２）」においては、チタニアにＨ２ＩｒＣｌ６の水溶液を含浸させた後、乾燥し、焼成することによりＩｒをチタニアに担持する方法が開示されている。また、２００６年に発行された「Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，ｖｏｌ．６５，３７〜４３頁（非特許文献３）」においては、アナターゼ型チタニアにＲｈＣｌ３、Ｐｄ（ＮＯ３）２又はＨ２ＰｔＣｌ６の水溶液を含浸させた後、乾燥し、焼成して白金族元素をアナターゼ型チタニアに担持する方法が開示されている。更に、２００６年に発行された「Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，ｖｏｌ．５６，７７〜８６頁（非特許文献４）」においては、チタニアにＰｔ（ＮＨ３）４（ＮＯ３）２又はＲｈ（ＮＯ３）３の水溶液を含浸させた後、乾燥し、焼成して白金又はロジウムをチタニアに担持する方法が開示されている。しかしながら、このような非特許文献１〜４に記載のような白金族元素の担持方法においては、担体としてルチル型のチタニアを用いた場合に十分な量の白金族元素を担持することができなかった。
【非特許文献１】Ｊａｃｉｎｔｏ  Ｓa，Ｊａｍｅｓ  Ａ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，“ＦＴＩＲ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｎｉｔｒａｔｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｒ  Ｐｄ／ＴｉＯ２”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，ｖｏｌ．７７，２００８年，４０９〜４１７頁
【非特許文献２】Ｈ．Ｒｏｊａｓ，Ｇ．Ｂｏｒｄａ，Ｐ．Ｐｅｙｅｓ，Ｊ．Ｊ．Ｍａｒｔｉｅｚ，Ｊ．Ｖａｌｅｎｃｉａ，Ｊ．Ｌ．Ｇ．Ｆｉｅｒｒｏ，“Ｃｉｔｒａｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ  ｏｖｅｒ  Ｉｒ／ＴｉＯ２  ａｎｄ  Ｉｒ／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２  ｃａｔａｌｙｓｔｓ”，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ｔｏｄａｙ，２００８年，ｖｏｌ．１３３−１３５，６９９〜７０５頁
【非特許文献３】Ｃｈａｎｇｂｉｎ  Ｚｈａｎｇ，Ｈｏｎｇ  Ｈｅ，Ｋｅｎ−ｉｃｈｉ  Ｔａｎａｋａ，“Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｎｄ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｏｆ  ａ  Ｐｔ／ＴｉＯ２  ｃａｔａｌｙｓｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ  ａｔ  ｒｏｏｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，２００６年，ｖｏｌ．６５，３７〜４３頁
【非特許文献４】Ｇ．Ａｖｇｏｕｒｏｐｏｕｌｏｓ，Ｔ．Ｉｏａｎｎｉｄｅｓ，“ＣＯ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｏｆ  Ｐｔ  ａｎｄ  Ｒｈ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ：  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ＣＯ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｇａｓ−ｐｈａｓｅ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈ２  ｏｖｅｒ  Ｐｔ  ａｎｄ  Ｒｈ  ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｃａｔａｌｙｓｔｓ”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ    Ｂ：  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，２００５年，ｖｏｌ．５６，７７〜８６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、ルチル型チタニアに十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能な白金族元素の担持方法及びその方法を採用して得られる触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒と白金族化合物とを含有する白金族含有液を用いることにより、ルチル型チタニアに十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の白金族元素の担持方法は、２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒及び白金族化合物を含有する白金族含有液を、ルチル型チタニアに接触せしめ、前記白金族化合物を前記ルチル型チタニアに担持し、焼成することにより、白金族元素を前記ルチル型チタニアに担持することを特徴とする方法である。
【０００７】
また、上記本発明の白金族元素の担持方法においては、前記白金族化合物が、不飽和配位サイトを有する白金族元素の錯体であることが好ましい。また、前記白金族化合物としては、白金族元素の金属原子にカルボキシル基を含む配位子が配位した錯体であることが好ましい。更に、このような錯体としては、白金族元素の金属原子を核とするカルボン酸金属二核錯体であることがより好ましい。
【０００８】
また、本発明の触媒は、上記本発明の白金族元素の担持方法により、白金族元素をルチル型チタニアに担持して得られたものであることを特徴とするものである。
【０００９】
なお、本発明の白金族元素の担持方法によってルチル型チタニアに十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、先ず、従来の担持方法においては、チタニアに白金族元素を担持するために、水を溶媒とした白金族元素の金属塩水溶液を用いている。しかしながら、このような水を溶媒とした担持溶液を用いた場合においては、ルチル型チタニアに十分に白金族元素を担持できなかった。このような結果は、担体としてルチル型チタニアを用いた場合に、溶媒分子とルチル型チタニアとの親和性が白金族元素の塩とルチル型チタニアとの親和性よりも強くなってしまい、ルチル型チタニアに十分に白金族元素の塩を担持できないことに起因するものと推察される。
【００１０】
これに対して、本発明においては、ルチル型チタニアに白金族元素を十分に担持させるために、２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍとなるような特定の溶媒と白金族化合物とを含有する白金族含有液を用いている。このような溶媒を用いることにより、白金族化合物とルチル型チタニアの親和性が、溶媒分子とルチル型チタニアとの親和性よりも強くなり、十分な量の白金族化合物をルチル型チタニアに担持させることが可能となるものと推察される。そのため、本発明によれば、焼成後に十分な量の白金族元素をルチル型チタニアに担持することが可能となるものと推察される。更に、このような白金族元素の担持方法においては、親和性が十分に高い状態で白金族化合物をルチル型チタニアに担持できるため、焼成後に白金族元素を原子状態（金属原子の数が１〜１０原子のクラスター等も含む）で担持できるものと推察される。また、前記白金族化合物の好適なものとして不飽和配位サイトを有する白金族元素の錯体を用いた場合においては、錯体が不飽和配位サイトを持っているため、ルチル型チタニア上の水酸基と錯体との間に配位結合を形成させることが可能となる。このような配位結合が形成されると、その強い結合力によって安定性により優れた状態で錯体がルチル型チタニアに担持される。そして、このように錯体がルチル型チタニアに担持されると、各錯体中の核（白金族元素の金属原子）は配位子の存在によりそれぞれ離間した状態でルチル型チタニア上に配置され、ルチル型チタニアの表面上に各錯体の核が島状に分散されて配置された状態が形成される。従って、前記錯体を担持したルチル型チタニアを焼成すると、ルチル型チタニアと錯体との結合の熱安定性が高いため、錯体の核にある金属原子の凝集が十分に防止されながら配位子が除去される。そのため、白金族元素の金属原子は島状に分散された状態を十分に維持しながら原子状態で担体に担持され、例えば、白金族元素の単核錯体を用いた場合には白金族元素を単原子の状態で担持することが可能となり、白金族元素の二核錯体を用いた場合には白金族元素を２原子クラスターとして担持させることが可能となる。このように、白金族元素の錯体を用いた場合においては錯体の構造に応じて白金族元素を単原子又は微細なクラスターとして担持することが可能となるものと推察される。
【００１１】
また、上記本発明の白金族元素の担持方法を採用して得られた本発明の触媒は、ルチル型チタニアが硫黄被毒され難いものであるため空燃比がリーン状態における触媒担体として有用なものであり、且つ、そのルチル型チタニアに触媒活性の高い白金族元素が十分な量で担持されていることから、自動車排ガス浄化用の触媒等として好適なものとなる。また、前記白金族化合物の好適なものとして白金族元素の錯体を用いて白金族元素をルチル型チタニアに担持して得られた触媒においては、白金族元素が原子状態で且つ微細なクラスターとして十分に分散されて担持されていることから、活性点がより増加し、より高度な触媒活性が発揮されるものと推察される。また、白金族元素の金属原子が２原子クラスターとしてルチル型チタニアに担持された場合には、単原子として担持された場合よりも金属原子の熱安定性が高くなるため、高温条件下において繰り返し使用した際にも白金族原子の不要な凝集が十分に抑制され、触媒活性の低下を抑制できるものと推察される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ルチル型チタニアに十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能な白金族元素の担持方法及びその方法を採用して得られる触媒を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
先ず、本発明の白金族元素の担持方法について説明する。すなわち、本発明の白金族元素の担持方法は、２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒及び白金族化合物を含有する白金族含有液を、ルチル型チタニアに接触せしめ、前記白金族化合物を前記ルチル型チタニアに担持し、焼成することにより、白金族元素を前記ルチル型チタニアに担持することを特徴とする方法である。
【００１５】
本発明にかかる白金族含有液の溶媒は、２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍである必要がある。このような誘電率が前記下限未満では、前記溶媒中に白金族化合物を十分に溶解させることが困難となるためルチル型チタニアに白金族元素を十分に担持することが困難となる。他方、このような誘電率が前記上限を超えると、溶媒分子とルチル型チタニアとの間の親和性が白金族化合物とルチル型チタニアとの間の親和性よりも大きくなり、白金族化合物をルチル型チタニアに効率よく十分に担持することが困難となる。また、このような溶媒の２０℃における誘電率としては、より効率よく白金族元素が担持できることから、３〜５Ｆ／ｍであることがより好ましい。
【００１６】
また、このような２０℃における誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒としては、ジエチルエーテル（誘電率４．３）、クロロホルム（誘電率４．８）、酢酸（誘電率６．２）、酢酸エチル（誘電率６．４）、イソオクタン（誘電率３．０〜３．５）、アニリン（誘電率６．９）等が挙げられ、中でも、選択吸着性に優れるという観点から、ジエチルエーテル、クロロホルムがより好ましい。また、このような溶媒としては、誘電率が３〜７Ｆ／ｍの溶媒の１種を単独で用いてもよく、あるいは、誘電率が３〜７Ｆ／ｍの範囲となるような混合比で２種以上を適宜混合して得られた溶媒を用いてもよい。
【００１７】
また、前記白金族化合物としては特に制限されないが、例えば、白金族元素の金属塩（硝酸塩、塩化物等）や、白金族元素の錯体が挙げられる。このような白金族化合物中の白金族元素及びルチル型チタニアに担持させる白金族元素としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＩｒが挙げられる。このような白金族元素の中でも、触媒活性に優れるという観点から、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕが好ましく、Ｒｈ又はＲｕがより好ましい。
【００１８】
また、このような白金族化合物の中でも、より高度に分散された状態で白金族元素をルチル型チタニアに担持できることから、白金族元素の錯体が好ましい。さらに、このような白金族元素の錯体の中でも、直接、担体と作用できることから、直接担体と作用できる不飽和配位サイトを有している錯体が好ましく、白金族元素の金属原子にカルボキシル基を含む配位子が配位した錯体がより好ましい。このような白金族元素の金属原子にカルボキシル基を含む配位子が配位した錯体としては、例えば、下記一般式（１）で表されるカルボン酸単核錯体及び下記一般式（２）で表されるカルボン酸金属二核錯体等が挙げられる。
［一般式（１）］
Ｍ（Ｒ−ＣＯ２Ｈ）ａ・Ｘｍｎ        （１）
（式（１）中、Ｍは白金族元素を示し、Ｒはアルキル基を示し、ａは１〜４の数値を示し、Ｘはカウンターアニオンを示し、ｍはカウンターアニオンのイオン価であって−１〜−３の数値を示し、ｎは０〜４の整数を示す。）
［一般式（２）］
Ｍ２（Ｒ−ＣＯ２）ｂ・Ｘｍｎ        （２）
（式（２）中、Ｍは白金族元素を示し、Ｒはアルキル基を示し、ｂは２〜８の数値を示し、Ｘはカウンターアニオンを示し、ｍはカウンターアニオンのイオン価であって−１〜−３の数値を示し、ｎは０〜４の整数を示す。）。
【００１９】
このような一般式（１）〜（２）中においてＲで表されるアルキル基としては炭素数が１〜５のものが好ましく、１〜３のものがより好ましい。このような炭素数が前記上限を超えると、前記溶媒への溶解度が不十分となり、担持効率が低下する傾向にある。また、このようなアルキル基は、直鎖状のものであっても分岐鎖状のものであってもよく、また置換基を有していてもよい。このような置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アシル基、アルデヒド基、カルボニル基、アミノ基、イミノ基、シアノ基、アゾ基、アジ基、チオール基、スルホ基、ニトロ基及びそれらの誘導体が挙げられる。このような置換基を有するアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、トリブロモメチル基、ジシアノメチル基、ジフルオロメチル基、ジブロモメチル基等が挙げられる。また、前記一般式（１）〜（２）中においてａ又はｂで表される数値が前記範囲外では、錯体を形成し難い傾向にある。また、一般式（１）中のａとしては２〜３であることがより好ましい。更に、一般式（２）中のｂとしては４〜６であることがより好ましい。また、上記一般式（１）〜（２）中においてＭは白金族元素を示す。
【００２０】
また、このような一般式（１）〜（２）中においてＸはカウンターアニオンを示す。このようなカウンターアニオンとしては特に制限されないが、−１〜−３の電荷を持つ（１〜−３価の負電荷を有する）ものが好ましく、例えば、ＢＦ４−、ＰＯ４−、ＳｂＣｌ６−、ＦｅＣｌ４−、ＡｌＣｌ４−、ＰＦ６−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４３−等が挙げられる。また、前記一般式（１）〜（２）中においてｎは前記錯体中のカウンターアニオンの数を表し、０〜４（より好ましくは０〜３、更に好ましくは０〜２）の整数を示す。なお、このようなｎの値が０の場合にはカウンターアニオンは存在しないこととなる。
【００２１】
さらに、このような一般式（１）又は（２）で表される錯体は、溶媒和されたもの（溶媒和物）であってもよい。このような溶媒和物としては、前記一般式（１）又は（２）で表される錯体の製造時、保存時、使用時等に用いられた溶媒により溶媒和されたものが挙げられる。また、このような溶媒和物中の溶媒和分子としては特に制限されず、製造時、保存時、使用時等に用いた溶媒の種類に応じたＨ２Ｏ、（ＣＨ３）２Ｏ、ＣＨ３ＯＨ等の各種分子が挙げられる。
【００２２】
また、このような白金族元素の金属原子にカルボキシル基を含む配位子が配位した錯体の中でも、白金族元素を２原子クラスターとしてより効率よく担持することが可能となることから、白金族元素の金属原子を核とするカルボン酸金属二核錯体（例えば上記一般式（２）で表される錯体）を用いることが特に好ましい。また、このようなカルボン酸金属二核錯体としては、下記一般式（３）：
Ｍ２（Ｒ−ＣＯ２）４・Ｘｍｎ        （３）
［式（３）中、Ｍは白金族元素を示し、Ｒはアルキル基を示し、Ｘはカウンターアニオンを示し、ｍはカウンターアニオンのイオン価であって−１〜−３の数値を示し、ｎは０〜４の整数を示す。］
で表される化合物及びその溶媒和物の中から選択される少なくとも１種が特に好ましい。なお、このよう一般式（３）中のＭ、Ｒ、Ｘ、ｍ、ｎは上述の一般式（１）及び（２）において説明したＭ、Ｒ、Ｘ、ｍ、ｎと同様のものである。また、このような一般式（３）で表される錯体も溶媒和されたもの（溶媒和物）であってもよい。なお、このような白金族元素の錯体の合成方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用できる。さらに、このような白金族元素の錯体としては市販のものを使用してもよい。
【００２３】
また、前記白金族含有液中の前記白金族化合物の含有量としては、特に制限されないが、金属換算で０．０００１〜２質量％（より好ましくは０．０１５〜１質量％）となるようにすることが好ましい。このような白金族元素の量が前記下限未満では、ルチル型チタニアに前記白金族化合物を効率よく担持す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、前記白金族化合物が選択吸着されにくく、前記白金族化合物を均一に担持することが困難となる傾向にある。なお、このような白金族含有液の調製方法は特に制限されず、例えば、前記白金族化合物を前記溶媒中に溶解することが可能な方法を適宜採用することができる。
【００２４】
さらに、本発明にかかるルチル型チタニアは、ルチル型の結晶構造を有するチタニアである。このようなルチル型チタニアは、硫黄被毒され難いものであるため空燃比がリーン状態における触媒担体として有用なものである。また、このようなルチル型チタニアは、従来の白金族元素の担持方法では白金族元素を担持することが困難なものであったが、本発明によって十分な量の白金族元素を効率よく担持させることが可能となる。
【００２５】
また、このようなルチル型チタニアの形状は特に制限されないが、十分な比表面積が得られるという観点から粉末状であることが好ましい。また、このような担体の比表面積は特に制限されないが、より高い触媒活性を得るという観点からは、３０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。
【００２６】
さらに、前記白金族含有液を前記ルチル型チタニアに接触せしめて、前記白金族化合物を前記ルチル型チタニアに担持する方法としては、特に制限されず、前記担体に前記白金族化合物を担持させることが可能な公知の方法を適宜採用することができ、例えば、スプレー法、浸漬法、含浸法等の公知の方法を適宜採用することができる。また、このような担持工程においては、用いる溶媒の誘電率の温度依存性を考慮して、担持工程の際に溶媒の誘電率が３〜７Ｆ／ｍの範囲となるように適宜温度条件を選択することが好ましい。
【００２７】
また、前記白金族含有液中に前記ルチル型チタニアを浸漬することにより前記ルチル型チタニアの表面に前記白金族化合物を担持する場合には、１〜１０ａｔｍ（より好ましくは１〜２ａｔｍ）の圧力、０℃以上で且つ前記白金族含有液の溶媒の沸点以下（より好ましくは室温以上で且つ前記白金族含有液の溶媒の沸点以下）の温度の条件下で、前記白金族含有液中に前記ルチル型チタニアを浸漬し、０．５〜２４時間程度撹拌する方法を採用することが好ましい。このような圧力、温度、撹拌時間の条件が前記下限未満では担持効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると余剰な撹拌を続けることにより製造コストが増加する傾向にある。
【００２８】
更に、前記担体に前記白金族化合物を担持した後に焼成する方法としては、２００〜６００℃（更に好ましくは３００〜５００℃）の温度条件で１〜５時間程度焼成する方法を採用することが好ましい。このような焼成温度及び時間が前記下限未満では、配位子を効率よく且つ十分に除去す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、担体にルテニウムを担持させる際にルテニウム原子が凝集し易くなる傾向にある。また、前述の担持工程と前記焼成工程との間に、前記白金族化合物を担持したルチル型チタニアを乾燥させる工程を更に含んでいてもよい。このような乾燥工程としては、特に制限されず、公知の方法を適宜採用できる。
【００２９】
次に、本発明の触媒について説明する。本発明の触媒は、上記本発明の白金族元素の担持方法により、白金族元素をルチル型チタニアに担持して得られたものであることを特徴とするものである。このように本発明の触媒は、上記本発明の白金族元素の担持方法を採用して得られたものであることから、十分な量の白金族元素がルチル型チタニアに担持されたものとすることが可能である。なお、本発明の触媒においては、上記本発明の白金族元素の担持方法を採用しているため、白金族化合物を親和性が十分に高い状態でルチル型チタニアに担持できるため、焼成後に白金族元素を原子状態（金属原子の数が１〜１０原子のクラスター等も含む）で担持されているものと推察される。
【００３０】
また、このような本発明の触媒においては、白金族元素の担持量が、触媒の総量に対して０．０００１〜２質量％であることが好ましく、０．０１５〜１質量％であることがより好ましい。このような白金族元素の担持量が前記下限未満では、十分な触媒活性が得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、白金族元素の効果が飽和し、経済性が低下する傾向にある。
【００３１】
また、本発明の触媒は、触媒の活性点として作用する白金族元素が十分に含まれ、且つ、前記白金族元素を担持するための担体として硫黄被毒され難く空燃比がリーン状態にある場合の触媒担体として有用なルチル型チタニアを用いていることから、十分な触媒活性を有し、自動車の内燃機関からの排ガスを浄化する触媒等として特に有用である。
【実施例】
【００３２】
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。
【００３３】
（実施例１）
先ず、２０℃の温度条件下において、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をジエチルエーテル（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率４．３Ｆ／ｍ）に溶解させて白金族含有液を調製した。次に、前記白金族含有液中にルチル型チタニア（石原産業製の商品名「ＭＰＴ−８８１（１９０）」：１．００ｇ）を加えて混合液を得た。次いで、前記混合液を３０℃の温度条件下において１２時間撹拌した後、前記混合液中からろ過により粉体を取り出して、大気中、３００℃で３時間焼成することにより、ルチル型チタニアに白金族元素が担持された触媒を得た。なお、以下において、実施例１で調製した白金族含有液を白金族含有液（Ｉ）と記載する。
【００３４】
（実施例２）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ルテニウム二核錯体（［Ｒｕ２（ＣＨ３ＣＯ２）４（Ｈ２Ｏ）２］・ＢＦ４：８．３９ｍｇ）をクロロホルム（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率４．８Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族含有液を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を得た。
【００３５】
（実施例３）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、塩化ルテニウム（Ｒｕ２Ｃｌ３：東京化成工業株式会社製：６．１６ｍｇ）をクロロホルム（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率４．８Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族含有液を用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を得た。
【００３６】
（比較例１）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇをアセトニトリル（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率３７Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００３７】
（比較例２）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ：１０００ｍＬ：２０℃における誘電率７．５Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００３８】
（比較例３）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をイオン交換水（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率８０Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００３９】
（比較例４）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をアセトン（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率２１Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４０】
（比較例５）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をメタノール（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率３３Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４１】
（比較例６）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ロジウム二核錯体（［Ｒｈ２（ＣＨ３ＣＯ２）４］・２Ｈ２Ｏ：和光純薬工業株式会社製の商品名「１８６−０１１５３」：７．０３ｍｇ）をエタノール（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率２４Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４２】
（比較例７）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ルテニウム二核錯体（［Ｒｕ２（ＣＨ３ＣＯ２）４（Ｈ２Ｏ）２］・ＢＦ４：８．３９ｍｇ）をアセトニトリル（１０００ｍＬ：２０℃における誘電率３７Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４３】
（比較例８）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ルテニウム二核錯体（［Ｒｕ２（ＣＨ３ＣＯ２）４（Ｈ２Ｏ）２］・ＢＦ４：８．３９ｍｇ）をピリジン（１０００ｍＬ：２５℃における誘電率１２Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４４】
（比較例９）
白金族含有液（Ｉ）の代わりに、酢酸ルテニウム二核錯体（［Ｒｕ２（ＣＨ３ＣＯ２）４（Ｈ２Ｏ）２］・ＢＦ４：８．３９ｍｇ）をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ：４９ｍＬ：２５℃における誘電率４７Ｆ／ｍ）に溶解させて調製した白金族溶解液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較のための触媒を得た。
【００４５】
［実施例１〜３及び比較例１〜９で得られた触媒の特性の評価］
〈ＩＣＰ分析〉
実施例１〜３及び比較例１〜９で得られた各触媒に対して、リガク社製の「誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置」を用いてＩＣＰ発光分析を行った。触媒の総量に対する白金族元素の担持量（質量％）は、予め作成した検量線をもとに決定した（形式：ＣＩＲＯＳ−１２０、測定波長：Ｒｈ  ３４３．４８９ｎｍ）。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2010005531.tif 000002
【００４７】
表１に示す結果からも明らかなように、２０℃における誘電率が３〜７の範囲にある溶媒を使用した場合（実施例１〜３）においては、白金族元素が０．３質量％担持されており、本発明の白金族元素の担持方法を利用することで白金族元素をルチル型チタニアに十分に担持することができることが確認された。これに対して、誘電率が７．５以上の溶媒を用いた場合（比較例１〜９）においては、白金族元素の担持量は０質量％となっており、溶媒の誘電率が７．５以上では白金族元素をルチル型チタニアに十分に担持できないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明によれば、白金族元素を担持することが困難なルチル型チタニアに対して、十分な量の白金族元素を効率よく担持することが可能な白金族元素の担持方法及びその方法を採用して得られる触媒を提供することが可能となる。
【００４９】
したがって、本発明の白金族元素の担持方法は、白金族元素をルチル型チタニアに担持せしめた自動車排ガス浄化用触媒等を製造するための方法等として特に有用である。