(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去するための酸化触媒であって、
チタニアを２５質量％以上含有する第一酸化物担体及び該第一酸化物担体に担持された酸化銅を備える触媒（Ａ）と、
アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体及び該第二酸化物担体に担持された貴金属を備える触媒（Ｂ）と、
の混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
【請求項２】
前記第一酸化物担体が、チタニア、チタニアの含有量が５０質量％以上である複合金属酸化物、及び、金属酸化物にチタニアが２５質量％以上の割合で担持されたチタニア担持物のうちの少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１に記載の酸化触媒。
【請求項３】
前記混合物中の触媒（Ａ）と触媒（Ｂ）との混合比が、質量比（（Ａ）：（Ｂ））で１：９〜９：１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化触媒。
【請求項４】
前記触媒（Ａ）において前記第一酸化物担体に前記酸化銅が１〜３０質量％の割合で担持されてい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酸化触媒。
【請求項５】
前記触媒（Ｂ）において前記第二酸化物担体に前記貴金属が０．０１〜１０質量％の割合で担持されてい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酸化触媒。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の酸化触媒に対して、内燃機関からの排ガスを接触せしめて、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去することを特徴とする排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化触媒並びにそれを用いた排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンは、エネルギー効率（燃費）に優れ、ＣＯ２の発生量が少ないことから、欧州だけでなく世界中で今後の普及が予想される内燃機関のうちの一つである。今日では、このような内燃機関等から排出されるガス中に含まれる成分等を酸化して浄化するために種々の酸化触媒が研究されている。そして、このような酸化触媒としては、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化することが可能な触媒として、活性種にＰｔやＰｄなどの貴金属を使用した酸化触媒が知られている。
【０００３】
しかしながら、このような貴金属を使用した酸化触媒は、硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝されると、活性種にＳＯｘの吸着が起こり、硫黄成分が蓄積して触媒の活性が著しく低下してしまうという問題があった（硫黄被毒）。そのため、貴金属を使用した酸化触媒においては硫黄被毒に対する耐性の向上が求められており、特に、硫黄成分が多く含まれた燃料が内燃機関用の燃料として流通しているアジア地域において、その対策が強く求められている。また、このような貴金属を使用した酸化触媒においては、貴金属粒子が微細で且つ高度に分散されている場合に活性点がより多くなって高度な触媒活性を示すものとなるが、８００℃程度の高温に晒されると貴金属の粒子が容易に凝集して粒成長（シンタリング）して活性が低下してしまうという問題もあった。更に、近年では、貴金属を用いた触媒の分野において、希少金属の危機管理の観点や価格の面から、ＰｔやＰｄなどの貴金属の使用量を減少させることも要求されてきている。
【０００４】
このような状況の下、近年では、貴金属の使用量を低減するという観点から、貴金属とともに卑金属などの安価な材料を触媒成分として利用した触媒が提案されている。例えば、特開２００８−２２１２１７号公報（特許文献１）においては、アルミナ及びセリアを含む化合物から形成される基材と、前記基材の表面に担持された白金、パラジウム及びロジウムの中から選択される少なくとも一種以上の貴金属元素から形成される貴金属粒子と、前記貴金属粒子の表面又は前記貴金属粒子の表面の一部に被覆されている金属酸化物の層と、を備え、前記金属酸化物層がＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｅ及びＺｒの中から選択される少なくとも一種以上の金属の酸化物から形成されている触媒が開示されている。また、特開２００６−０４３６３４号公報（特許文献２）においては、貴金属と、一部又は全てが前記貴金属と複合物を形成する遷移金属化合物と、前記複合物と接触し、電気陰性度が１．５以下である第三成分元素と、前記貴金属、前記遷移金属化合物及び前記第三成分元素を担持し、かつ、一部又は全てが前記第三成分元素と複合酸化物を形成する多孔質担体と、を有する触媒が開示されている。更に、特開２００８−２７２６１４号公報（特許文献３）においては、少なくとも一種類以上の銅系触媒と、貴金属系触媒とを混合して組み合わせてなる触媒であって、前記銅系触媒が酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化コバルト、酸化クロム、メタルシリケートの少なくとも一種以上の酸化物からなる担体と前記担体に担持された金属銅又は酸化銅からなる活性成分とからなることが開示されている。しかしながら、これらの特許文献１〜３に記載のような触媒においても、高温耐久性と硫黄被毒に対する耐性の両方を十分に発揮するという観点では必ずしも十分なものではなく、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれの場合においても一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素に対する酸化活性を十分に維持するという点においては必ずしも十分なものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２１２１７号公報
【特許文献２】特開２００６−０４３６３４号公報
【特許文献３】特開２００８−２７２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、高温による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な十分に高度な水準の高温耐久性と、硫黄被毒による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な優れた硫黄被毒に対する耐性とを有し、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれにおいても十分に高度な酸化活性を有することが可能な酸化触媒、及び、その酸化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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去するための酸化触媒を、チタニアを２５質量％以上含有する第一酸化物担体及び該第一酸化物担体に担持された酸化銅を備える触媒（Ａ）と、アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体及び該第二酸化物担体に担持された貴金属を備える触媒（Ｂ）との混合物からなるものとすることにより、高温による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な十分に高度な水準の高温耐久性と、硫黄被毒による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な優れた硫黄被毒に対する耐性とを有し、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれにおいても十分に高度な酸化活性を有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。
【０００８】
すなわち、本発明の酸化触媒は、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去するための酸化触媒であって、
チタニアを２５質量％以上含有する第一酸化物担体及び該第一酸化物担体に担持された酸化銅を備える触媒（Ａ）と、
アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体及び該第二酸化物担体に担持された貴金属を備える触媒（Ｂ）と、
の混合物からなることを特徴とするものである。
【０００９】
上記本発明の酸化触媒においては、前記第一酸化物担体が、チタニア、チタニアの含有量が５０質量％以上である複合金属酸化物、及び、金属酸化物にチタニアが２５質量％以上の割合で担持されたチタニア担持物のうちの少なくとも１種からなることが好ましい。
【００１０】
また、上記本発明の酸化触媒においては、前記混合物中の触媒（Ａ）と触媒（Ｂ）との混合比が、質量比（（Ａ）：（Ｂ））で１：９〜９：１であることが好ましい。
【００１１】
また、上記本発明の酸化触媒においては、前記触媒（Ａ）において前記第一酸化物担体に前記酸化銅が１〜３０質量％の割合で担持されていることが好ましい。
【００１２】
更に、上記本発明の酸化触媒においては、前記触媒（Ｂ）において前記第二酸化物担体に前記貴金属が０．０１〜１０質量％の割合で担持されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の排ガス浄化方法は、上記本発明の酸化触媒に対して、内燃機関からの排ガスを接触せしめて、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去することを特徴とする方法である。
【００１４】
なお、本発明の酸化触媒によって、高温による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な十分に高度な水準の高温耐久性と、硫黄被毒による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な優れた硫黄被毒に対する耐性とを有し、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれにおいても十分に高度な酸化活性を有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、酸化銅（ＣｕＯ）が活性種となる触媒（Ａ）においては、酸化銅がチタニア（ＴｉＯ２）を２５質量％以上の割合で含有する第一酸化物担体に担持されているため、担体中のＴｉＯ２と相互作用して容易に還元される（特に、ＴｉＯ２上に直接ＣｕＯが担持されている場合にはＣｕＯはより効率よく還元される傾向にある。）。このようにしてＣｕＯが還元されると、ＣｕＯは、Ｃｕの価数が１価であるＣｕ２ＯやＣｕ（メタル）となって、これにより酸素を遊離することが可能となる。そして、この遊離した酸素が一酸化炭素や炭化水素の酸化に使われる。
【００１５】
一方、貴金属が活性種となる触媒（Ｂ）においては、貴金属上で酸素が乖離吸着され、その酸素と一酸化炭素及び炭化水素が反応することで酸化反応が進行する。ここで、貴金属を活性種とする従来の触媒においては、一酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素が共存する排ガスに晒された場合、貴金属表面が一酸化炭素や炭化水素を容易に吸着してしまい、これにより触媒活性が低下していた。しかしながら、本発明においては、酸化触媒が触媒（Ａ）と触媒（Ｂ）の混合物からなり、貴金属の近傍に触媒（Ａ）中に含まれた酸化銅が存在する。このような酸化銅は、前述のように第一酸化物担体中のチタニアにより容易に還元されて、その還元によって酸素が発生する。そして、このような酸素は酸化銅の近傍に存在する貴金属に対して容易に供給される。そのため、触媒（Ａ）と触媒（Ｂ）の混合物からなる本発明の酸化触媒においては、貴金属上に吸着被毒された一酸化炭素や炭化水素を、酸化銅から供給される酸素を利用して容易に酸化して除去できる。そのため、貴金属の担持量を低減した場合においても、従来の触媒と比較して、触媒中に貴金属による活性点を十分に維持することができ、高度な触媒活性を維持できるものと本発明者らは推察する。
【００１６】
また、チタニアを担体として用い、その活性種として貴金属を担持した触媒は、高温に晒されると、その担体に担持された触媒成分の比表面積が容易に低下し、活性点が容易に減少する傾向にあるものと本発明者らは推察する。このような観点から、本発明においては、貴金属はアルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体上に担持しており、チタニア（ＴｉＯ２）を２５質量％以上の割合で含有する第一酸化物担体には酸化銅を担持している。そして、このように貴金属と酸化銅とを担持するための担体の種類を分けることで、一酸化炭素と炭化水素に対する主たる活性種である貴金属の比表面積の低下を十分に抑制して、十分に高度な高温耐久性を達成することが可能となっているものと本発明者らは推察する。
【００１７】
また、一般に、触媒が硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝されると活性種である貴金属や酸化銅にＳＯｘの吸着が起こり、硫黄成分が蓄積して触媒の活性が低下する（硫黄被毒）。しかしながら、本発明においては、第一酸化物担体中に酸点を有するＴｉＯ２を十分に含有させているため、第一酸化物担体上の酸化銅の酸性物質の吸着力が十分に低いものとなっている。そのため、酸化銅にＳＯｘの吸着が生じることが十分に抑制され、上述のような酸化銅の貴金属に酸素を供給する機能が十分に維持される。そのため、本発明においては、硫黄被毒に対する十分に高度な耐性を有し、硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合においても、十分に高度な酸化活性を発揮できるものと本発明者らは推察する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高温による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な十分に高度な水準の高温耐久性と、硫黄被毒による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な優れた硫黄被毒に対する耐性とを有し、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれにおいても十分に高度な酸化活性を有することが可能な酸化触媒、及び、その酸化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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】耐熱試験後の実施例１〜３及び比較例１〜８で得られた各酸化触媒のＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度をそれぞれ示すグラフである。
【図２】硫黄被毒再生試験Ａ後の実施例１、３及び比較例１、２、４、６、７で得られた各酸化触媒のＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度をそれぞれ示すグラフである。
【図３】硫黄被毒再生試験Ｂ後の実施例１、３及び比較例１、３で得られた各酸化触媒のＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
先ず、本発明の酸化触媒について説明する。すなわち、本発明の酸化触媒は、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去するための酸化触媒であって、
チタニアを２５質量％以上含有する第一酸化物担体及び該第一酸化物担体に担持された酸化銅を備える触媒（Ａ）と、
アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体及び該第二酸化物担体に担持された貴金属を備える触媒（Ｂ）と、
の混合物からなることを特徴とするものである。
【００２２】
ここで、先ず、本発明の酸化触媒に用いる触媒（Ａ）について説明する。触媒（Ａ）は、上述のように、チタニアを２５質量％以上含有する第一酸化物担体と、前記第一酸化物担体に担持された酸化銅とを備えるものである。
【００２３】
このような第一酸化物担体は、チタニアを第一酸化物担体の全量に対して２５質量％以上含有するものである。このようなチタニアの含有量が前記下限未満では、担体においてチタニアに由来する特性が十分に得られず、担体に酸化銅を担持した場合にチタニアとの相互作用により酸化銅を十分に還元することが困難となって、十分な耐熱性及び硫黄被毒に対する耐性が得られなくなる。また、このようなチタニアの含有量の好適な範囲は、担体の形態（例えば、チタニアを担持物として含有している形態の担体である場合や他の酸化物との複合酸化物の形態として含有している形態の担体である場合など）によっても異なるものではあるが、第一酸化物担体の全量に対して３０質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることが更に好ましく、５０質量％以上であることが特に好ましい。
【００２４】
また、このような第一酸化物担体としては、チタニア（チタニアの含有量が１００質量％のもの）、チタニアの含有量が５０質量％以上である複合金属酸化物、金属酸化物にチタニアが２５質量％以上の割合で担持されたチタニア担持物が好ましい。また、このような第一酸化物担体としては、このような形態の担体のうちの１種を単独で用いてもよく、あるいは、これらのうちの２種以上を組み合わせて利用してもよい。なお、このような第一酸化物担体に用いるチタニア（チタニアの含有量が１００質量％のもの）としては特に制限されず、市販のものを適宜利用してもよい。
【００２５】
また、このような第一酸化物担体に用いる複合金属酸化物は、チタニアの含有量が５０質量％以上１００質量％未満のものである。このような複合金属酸化物におけるチタニアの含有量が前記下限未満では、酸化銅を担持した場合に、酸化銅を十分に還元することができないばかりか、担体中の酸点が減少して硫黄被毒に対する耐性も低下する傾向にある。また、このような複合金属酸化物としては、チタニアの含有量が５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００２６】
また、このような複合金属酸化物に含有することが可能なチタニア以外の他の酸化物としては、酸化触媒に用いることが可能なものであればよく特に制限されないが、ジルコニア、セリア、酸化スズ、酸化ニオブであることが好ましく、ジルコニア、酸化スズであることがより好ましく、ジルコニアであることが更に好ましい。なお、ここにおいて「複合金属酸化物」とは、複数の金属酸化物が少なくともその一部において固溶した状態にあるものや、複数の金属酸化物を混合した混合物を含む概念である。このような複合金属酸化物としては、複数の金属酸化物が少なくともその一部において固溶体を形成した状態にあるものが好ましく、後述のようにして共沈殿物を得た後に焼成して得られるような複合化物がより好ましい。
【００２７】
このような複合金属酸化物を製造する方法も特に制限されず、例えば、以下の方法を採用することができる。すなわち、先ず、チタンの塩と、前記他の酸化物を形成させるための金属の塩とを溶解した水溶液又は水を含む溶液を調製する。なお、このような水溶液又は水を含む溶液を調製する場合においては、場合によりｐＨ調整剤（例えば過酸化水素など）や界面活性剤を添加してもよい。次いで、かかる水溶液又は溶液がより均一なものとなるように十分に撹拌しながら、その水溶液又は溶液中にアルカリ性溶液を添加して、チタニアの前駆体と前記金属の酸化物（他の酸化物）の前駆体を沈殿物として析出させる。その後、得られた沈殿物（前駆体の沈殿物）を焼成し、複合酸化物を得る。このような複合金属酸化物を製造するための方法においては、チタニアの前駆体と前記金属の酸化物の前駆体を、沈殿物（前駆体の沈殿物）として同時に析出させた後に、その共沈殿物を焼成するため、少なくとも、チタニアの一部と金属の酸化物の一部に固溶体を形成させることもできる。
【００２８】
このような方法に用いられるチタンや前記他の酸化物を形成するための金属の塩としては、例えば、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、塩化物、有機酸塩（アクリル酸塩など）、炭素数１〜４のアルコキシド（例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド）等をそれぞれ用いることができる。また、このような塩を溶解する溶媒としては水及びアルコール類が挙げられる。なお、このようなチタンの塩又は前記金属の塩の使用量は、得られる担体中におけるチタニアと前記他の酸化物の含有比の目的の設計に応じて、その使用量を適宜変更すればよい。なお、チタニアの単体を利用する場合においては市販のチタニア粒子を利用してもよい。
【００２９】
また、前記チタンの塩と、前記他の酸化物を形成するための金属の塩とを溶解した水溶液又は水を含む溶液としては、これらの塩を、水からなる溶媒又は水及びアルコールからなる溶媒に溶解したもの等が好適に用いられる。また、このような水溶液又は溶液の調製方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができる。また、このような水溶液には、必要に応じて、ｐＨ調整剤や界面活性剤（例えば、ノニオン系界面活性剤）等を添加してもよい。
【００３０】
また、前記チタニアの前駆体と前記他の酸化物の前駆体の沈殿物は、前記水溶液又は水を含む溶液に対して、アルカリ性溶液を添加して、前記水溶液又は水を含む溶液のｐＨを調節することによって析出させる。
【００３１】
このようなアルカリ性溶液としては、アンモニア水や、炭酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等が溶解した水溶液又はアルコール溶液が挙げられる。このようなアルカリ性溶液の中でも、複合酸化物を焼成する際に揮発させて除去することが容易であることから、アンモニア水、炭酸アンモニウムの水溶液又はアルコール溶液がより好ましい。また、前記前駆体の沈殿物の析出反応を促進させるという観点から、アルカリ性溶液のｐＨは９以上に調整することが好ましい。
【００３２】
また、前記水溶液又は前記溶液のｐＨは、アルカリ性溶液を添加する前に、前記水溶液又は前記溶液に対してｐＨ調整剤（過酸化水素水等）等を予め添加して、各前駆体が沈殿し始めるｐＨに調節しておくことが好ましい。このようにして、アルカリ性溶液を添加する前に予めｐＨ調整剤を添加することにより、より効率よく沈殿物を析出させることが可能となる。例えば、前記金属がジルコニウムの場合、ｐＨ調整剤を添加することにより、チタニウムイオン及びジルコニウムイオンが錯イオンとなり、両者の沈殿するｐＨが近くなるため、共沈物の混合が原子レベルで行われる傾向にある。
【００３３】
また、このような担体を製造する方法において、前記沈殿物を析出させる際には、各前駆体の沈殿物がより均一に分散した状態で析出するように、水溶液又は溶液を十分に撹拌しながらアルカリ性溶液を添加することが好ましい。このような撹拌の方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用でき、例えば、水溶液又は溶液がより均一なものとなるように、プロペラ撹拌とホモジナイザーを併用して撹拌する方法等を適宜利用してもよい。
【００３４】
さらに、このような担体を製造する方法においては、前記前駆体の沈殿物を得た後に、その沈殿物を焼成する。このような焼成は大気中で行なってもよい。また、このような焼成工程においては、３００〜８００℃（より好ましくは４００〜５００℃）の温度条件で３〜２０時間焼成することが好ましい。かかる焼成温度や焼成時間が前記下限未満になると、担体の熱に対する安定性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られる複合金属酸化物の比表面積が低下する傾向にある。また、このような焼成工程の前に前記前駆体の沈殿物を乾燥する工程を実施してもよく、この場合には、乾燥条件として３０〜１５０℃で１〜２４時間の条件を採用することが好ましい。
【００３５】
また、前記第一酸化物担体として利用し得るチタニア担持物は、金属酸化物にチタニアが２５質量％以上の割合で担持されたものである。このようなチタニアの担持量が前記下限未満では、その担体（チタニア担持物）に酸化銅を担持した場合に、酸化銅と接触するチタニアの量が十分なものとならず、使用時に酸化銅を十分に還元して触媒全体の酸化活性を十分に向上させることが困難となるばかりか、硫黄被毒を十分に抑制することも困難となる傾向にある。また、このようなチタニア担持物としては、上記理由と同様の観点から、チタニアの担持量が２５質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、４０〜９０質量％であることが特に好ましい。
【００３６】
また、このようなチタニア担持物において、チタニアを担持するために利用する金属酸化物としては、高温でも高比表面積を維持するという観点から、アルミナ、シリカ、セリア、ジルコニアが好ましく、アルミナ、ジルコニアがより好ましく、アルミナが特に好ましい。なお、このような金属酸化物の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができる。また、このような金属酸化物としては市販のものを適宜利用してもよい。
【００３７】
また、前記チタニア担持物を製造するための方法としては、前記金属酸化物にチタニアを所定量担持することが可能な方法であればよく、特に制限されず、例えば、チタンの塩を所定の濃度で含有する溶液を前記金属酸化物に接触せしめて担持させた後、これを焼成する方法を採用することができる。このような方法を採用する場合においては、チタニアの担持量が前記所定の範囲内の値となるように、利用する溶液の量や濃度を適宜変更したり、担持工程を適宜繰り返すことにより、前記所定の担持量のチタニア担持物を製造することができる。また、このような金属酸化物に担持するために用いるチタンの塩としては特に制限されないが、例えば、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、塩化物、有機酸塩（アクリル酸塩など）、炭素数１〜４のアルコキシド（例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド）等を適宜利用することができる。また、前記金属酸化物に前記溶液を担持した後に溶媒を除去するために乾燥工程を実施することが好ましく、この場合には、乾燥条件として３０〜１５０℃で１〜２４時間の条件を採用することが好ましい。また、このようなチタニア担持物を製造する際の焼成工程においては、５００〜９００℃（より好ましくは５５０〜８００℃）の温度条件で１〜２０時間焼成することが好ましい。かかる焼成温度や焼成時間が前記下限未満になると、原料中の炭素が十分に除去できなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、比表面積が小さくなる傾向にある。
【００３８】
さらに、このような第一酸化物担体が粉末状である場合には、その粉末の粒子（前記複合金属酸化物が一次粒子の凝集体である場合には二次粒子）の平均粒子径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。このような平均粒子径が前記下限未満では、高温条件下において担体が焼結し易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ＣＯや炭化水素が拡散し難くなって酸化触媒活性が低下する傾向にある。
【００３９】
また、このような第一酸化物担体の比表面積としては１５ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。前記比表面積が前記下限未満である場合には、酸化銅を十分に分散させて担持せしめることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超える場合には、担体の熱劣化による比表面積の減少量が大きくなる傾向にある。このような比表面積はいわゆるＢＥＴ１点法により測定できる。
【００４０】
また、本発明にかかる触媒（Ａ）においては、前述のような第一酸化物担体に酸化銅が担持されている。このように触媒（Ａ）においては触媒成分として酸化銅を備える。このような酸化銅の担持量は、触媒（Ａ）中において１〜３０質量％であることが好ましく、３〜１０質量％であることが特に好ましい。このような酸化銅の担持量が前記下限未満では、得られる酸化触媒に十分な活性を付与することができなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、第一酸化物担体の上に担持されていない粗大なＣｕＯ粒子が生成されてしまい、酸化銅を有効に利用することが困難になる傾向にある。
【００４１】
このような酸化銅の担持方法としては、例えば、銅（Ｃｕ）の化合物を所定の濃度で含有する溶液を、前記第一酸化物担体に接触させることにより、所定量の銅の化合物を含む溶液を前記担体に担持させた後、これを焼成する方法を採用することができる。このような酸化銅の担持に用いる銅の化合物としては、銅のリン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、塩化物、有機酸塩（アクリル酸塩など）、炭素数１〜４のアルコキシド（例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド）等を適宜利用することができる。
【００４２】
また、このような酸化銅の担持方法における焼成工程は大気中で実施してもよい。また、このような焼成工程における焼成温度としては２００〜７００℃が好ましい。このような焼成温度が前記下限未満になると、前記銅の化合物が十分に熱分解せず、担体に酸化銅を担持することが困難となり、酸化触媒の十分な酸化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、第一酸化物担体の比表面積の低下が起こり易くなり、これにより酸化活性が低下してしまう傾向にある。また、焼成時間としては０．１〜１００時間が好ましい。このような焼成時間が前記下限未満になると前記銅の化合物が十分に熱分解されず、酸化銅を担持することが困難となり、得られる酸化触媒の酸化活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えても、それ以上の効果は得られず、触媒を調製するためのコストの増大に繋がる傾向にある。
【００４３】
なお、このような触媒（Ａ）においては、その効果を損なわない限りにおいて、酸化触媒の分野において用いることが可能な公知の他の成分を適宜利用してもよい。
【００４４】
次に、本発明の酸化触媒に用いる触媒（Ｂ）について説明する。触媒（Ｂ）は、アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有する第二酸化物担体及び該第二酸化物担体に担持された貴金属を備えるものである。
【００４５】
このような第二酸化物担体は、アルミナ、セリア及びジルコニアの中から選択される１種以上の酸化物を８０質量％以上含有するものである。このような酸化物の含有量が前記下限未満では、貴金属が高い分散状態で担持され難くなり、酸化触媒における酸化活性が低下する。また、このような酸化物の含有量としては、同様の理由から、８５質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上１００質量％以下であることが特に好ましい。
【００４６】
また、このような第二酸化物担体においてアルミナ、セリア及びジルコニアは、それらの複合化物として含有させてもよく、例えば、アルミナ、セリア、ジルコニアの他、セリア−ジルコニア（複合酸化物）、又は、アルミナ−セリア−ジルコニア（複合酸化物）等として第二酸化物担体中に含有させてもよい。また、このような第二酸化物担体としては、１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて利用することができる。更に、第二酸化物担体中に含有させることが可能な他の酸化物としては、例えば、ランタン、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムの酸化物を挙げることができる。
【００４７】
また、このような第二酸化物担体においては、貴金属が高い分散状態で担持され、かつ、凝集し難いという観点から、アルミナ、セリア、ジルコニア、セリア−ジルコニア（複合酸化物）及びアルミナ−セリア−ジルコニア（複合酸化物）のいずれか１種以上を含有するものが好ましく、アルミナ、セリア−ジルコニアのうちのいずれか１種以上を含有するものがより好ましく、アルミナを含有するものが特に好ましい。なお、このような第二酸化物担体の製造方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができる。また、このような第二酸化物担体としては市販のものを適宜利用してもよい。
【００４８】
さらに、このような第二酸化物担体が粉末状である場合には、その粉末の粒子（担体が複合酸化物を含む場合において複合酸化物が一次粒子の凝集体である場合には二次粒子）の平均粒子径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。このような平均粒子径が前記下限未満では、高温条件下において担体が焼結し易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ＣＯや炭化水素が拡散し難くなって酸化触媒活性が低下する傾向にある。
【００４９】
また、このような第二酸化物担体の比表面積としては１５ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。前記比表面積が前記下限未満である場合には、貴金属を十分に分散させて担持せしめることが困難となり、十分な酸化活性を得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超える場合には、担体における熱劣化による比表面積の減少量が大きくなる傾向にある。
【００５０】
また、本発明にかかる触媒（Ｂ）においては、前記第二酸化物担体に貴金属が担持されている。このような貴金属としては、白金、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、金が挙げられる。このような貴金属の中でも、より高度な触媒活性が得られることから、白金、ロジウム、パラジウムがより好ましく、白金を用いることが更に好ましい。
【００５１】
また、このような貴金属の担持量としては、触媒（Ｂ）中において０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜５質量％であることが特に好ましい。このような貴金属の担持量が前記下限未満では排ガス中の一酸化炭素及び炭化水素に対して十分な酸化活性を得ることが困難になる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、貴金属の使用量が多くなり過ぎて経済性が低下するとともに貴金属を使用することにより得られる効果が飽和する傾向にある。
【００５２】
このような貴金属を担持させる方法は特に制限されないが、例えば、貴金属の塩（硝酸塩、塩化物、酢酸塩等）又は貴金属の錯体を水、アルコール等の溶媒に溶解した溶液を前記第二酸化物担体に接触させて、該担体に前記溶液を担持した後に焼成する方法を好適に用いることができる。このような貴金属を担持させる方法においては、該担体に前記溶液を担持した後に溶媒を除去するために乾燥工程を実施することが好ましく、この場合には、乾燥条件として３０〜１５０℃で１〜２４時間の条件を採用することが好ましい。また、貴金属を担持させる方法における焼成条件としては、酸化雰囲気（例えば、空気）中において２５０〜３００℃で３０〜６０分程度が好ましい。また、所望の担持量になるまで、このような貴金属を担持させる方法を繰り返し実施してもよい。
【００５３】
なお、このような触媒（Ｂ）においては、その効果を損なわない限りにおいて、酸化触媒の分野において用いることが可能な公知の他の成分を適宜利用してもよい。
【００５４】
以上、触媒（Ａ）及び触媒（Ｂ）について説明したが、次に、これらの混合物からなる本発明の酸化触媒についてより詳細に説明する。
【００５５】
本発明の酸化触媒は、前述の通り、前記触媒（Ａ）及び前記触媒（Ｂ）の混合物からなるものである。本発明においては、前記触媒（Ａ）及び前記触媒（Ｂ）において、それぞれ異なる担体を用い、且つ、それらの担体にそれぞれ異なる成分（酸化銅と貴金属）を担持することにより、酸化銅と貴金属との間の相互作用をより効率よく利用して、高温耐熱性及び硫黄被毒に対する耐性をより高度なものとすることを可能としている。
【００５６】
本発明の酸化触媒において、前記混合物中の触媒（Ａ）と触媒（Ｂ）との混合比は、質量比（（Ａ）：（Ｂ））で１：９〜９：１であることが好ましく、１：４〜４：１であることがより好ましい。このような触媒（Ａ）の質量比が前記下限未満では、触媒（Ａ）中の酸化銅に由来する酸素を十分に利用することができず、十分な触媒活性及び硫黄被毒に対する耐性を得ることが困難となる傾向にあり、他方、触媒（Ａ）の質量比が前記上限を超えると、触媒（Ｂ）に由来する貴金属量が相対的に少なくなって、十分な触媒活性を得ることができなくなる傾向にある。
【００５７】
また、本発明の酸化触媒においては貴金属の全含有量が触媒の全量に対して０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜５質量％であることがより好ましい。このような貴金属の全量が前記下限未満では十分な酸化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、貴金属の使用量が多くなって経済性が低下するとともに貴金属により得られる効果が飽和する傾向にある。
【００５８】
また、本発明の酸化触媒においては酸化銅の全含有量が触媒の全量に対して１〜３０質量％であることが好ましく、３〜１０質量％であることがより好ましい。このような酸化銅の含有量が前記下限未満では酸化銅に由来する酸素を十分に利用することができず、十分な触媒活性及び硫黄被毒に対する耐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、酸化銅が凝集し、活性種として十分に働かない酸化銅が増える傾向にある。
【００５９】
また、本発明の酸化触媒の形態は特に制限されず、用途に応じて各種の形態に適宜成形して用いることができ、例えば、ペレット状、モノリス状、ハニカム状またはフォーム状等の各種形態に成形した形態として用いてもよく、コージェライト製ハニカム基材等の公知の基材に担持した形態として用いてもよい。このような成形の方法や基材への担持方法としては公知の方法を適宜利用することができる。
【００６０】
さらに、本発明の酸化触媒が粒子状である場合（ペレット状の場合も含む。）には、その混合物の粒子（一次粒子の凝集体である場合には二次粒子）の平均粒子径は、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。このような平均粒子径が前記下限未満では、高温条件下において混合物中の各担体が焼結し易くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ＣＯや炭化水素が拡散し難くなって酸化触媒活性が低下する傾向にある。
【００６１】
また、本発明の酸化触媒が粒子状である場合には、比表面積が１５ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、３０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。前記比表面積が前記下限未満である場合には、活性種（Ｐｔ、Ｃｕ）が凝集し易く、活性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超える場合には、触媒全体が凝集し易く、活性が低下する傾向にある。
【００６２】
このような本発明の酸化触媒は、還元性ガスに対して過剰の酸素が存在するような酸素過剰雰囲気（酸素の還元性ガス成分に対する化学当量比が１以上である雰囲気）の排ガス中の一酸化炭素や炭化水素であっても十分に酸化して浄化することができるため、例えば、自動車の内燃機関（特に好ましくはディーゼルエンジン、燃料消費率の低い希薄燃焼式（リーンバーン）エンジン）からの排ガス中の一酸化炭素や炭化水素を酸化除去するための触媒として特に有用である。
【００６３】
次に、上記本発明の酸化触媒を利用する本発明の排ガス浄化方法を説明する。すなわち、本発明の排ガス浄化方法は、上記本発明の酸化触媒に対して、内燃機関からの排ガスを接触せしめて、排ガス中に含まれる一酸化炭素及び／又は炭化水素を酸化除去することを特徴とする方法である。
【００６４】
このような排ガスを接触せしめる方法としては特に制限されず、例えば、排ガス管中に上記本発明の酸化触媒を配置し、ガソリン車のエンジン、ディーゼルエンジン、燃料消費率の低い希薄燃焼式（リーンバーン）エンジン等の内燃機関から排出される排ガスを排ガス管中に流通させることにより、前記排ガスを上記本発明の酸化触媒に接触させる方法等を採用してもよい。
【００６５】
本発明の排ガス浄化方法は、酸素過剰雰囲気下において、一酸化炭素及び／又は炭化水素を含む排ガスを接触せしめて、一酸化炭素及び／又は炭化水素を浄化するための方法として特に好適に利用できる。ここにいう「酸素過剰雰囲気」とは酸素の還元性ガス成分に対する化学当量比が１以上である雰囲気をいう。このように、本発明によれば、ディーゼルエンジン、燃料消費率の低い希薄燃焼式（リーンバーン）エンジンから排出される酸素過剰雰囲気の排ガスであっても、効率よく浄化することができる。
【００６６】
また、このようにして排ガスを浄化させる際に、本発明の酸化触媒を単独であるいは他の材料とともに、基材等に担持せしめて利用してもよい。このような基材としては特に制限されず、排ガス浄化用の触媒を担持するために用いることが可能な公知の基材を適宜利用することができる。また、このようにして内燃機関からの排ガスを浄化させる際には、より効率よく排ガスを浄化するという観点から、上記本発明の酸化触媒を他の触媒と組み合わせて用いてもよい。このような他の触媒としては、特に制限されず、公知の触媒（例えば、ＮＯｘ還元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元型（ＮＳＲ触媒）、ＮＯｘ選択還元触媒（ＳＣＲ触媒）等）を適宜用いることができる。
【実施例】
【００６７】
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。
【００６８】
（実施例１）
先ず、チタニア（ＴｉＯ２）の粉末（エボニック社製の商品名「Ｐ２５」、比表面積４０ｍ２／ｇ）１０ｇに、硝酸銅三水和物２．３ｇを溶解させた水溶液を含浸させ、蒸発乾固した後、１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、次いで、５００℃で３時間焼成することにより、チタニアに酸化銅を担持して触媒（Ａ−１）を製造した。なお、このような触媒（Ａ−１）中における酸化銅の担持量は７．０質量％であった。
【００６９】
次に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末（日揮ユニバーサル社製の商品名「ＴＮ４」、比表面積２００ｍ２／ｇ）１０ｇに対して、白金の担持量が１．０質量％となるようにして、ジニトロジアンミン白金錯体水溶液（ジニトロジアンミン白金錯体の濃度：０．２ｍｏｌ／Ｌ）を含浸させ、蒸発乾固した後、１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、次いで、５００℃で３時間焼成することにより、アルミナに白金を担持した触媒（Ｂ−１）を得た。なお、このような触媒（Ｂ−１）中における白金の担持量は１．０質量％であった。
【００７０】
次いで、前記触媒（Ａ−１）１０ｇ及び前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの各粉末を乳鉢にて混合し、定法（ＣＩＰ法）により圧粉成形した後、破砕して直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状に成形して、本発明の酸化触媒（比表面積：１２０ｍ２／ｇ）を得た。このような酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７１】
（実施例２）
触媒（Ａ−１）の製造工程においてチタニア（ＴｉＯ２）の粉末１０ｇを用いる代わりに以下の調製方法を採用して得られたチタニアとジルコニアの複合金属酸化物（ＴｉＯ２：ＺｒＯ２の質量比が８０：２０）１０ｇを用いて、触媒（Ａ−１）を製造する代わりに、前記チタニアとジルコニアの複合金属酸化物に酸化銅を担持した触媒（Ａ−２）を製造した以外は、実施例１と同様にして酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ａ−２）１０ｇと前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：１３５ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７２】
〈チタニアとジルコニアの複合金属酸化物の調製方法〉
先ず、チタニア（ＴｉＯ２）換算で２７．５質量％濃度の四塩化チタンを含有する四塩化チタン水溶液１７４．４ｇと、ＺｒＯ２換算で１８質量％濃度のオキシ硝酸ジルコニウムを含有するオキシ硝酸ジルコニウム水溶液６６．７ｇとをイオン交換水５００ｇに溶解して水溶液を得た後に、その水溶液に３０質量％濃度の過酸化水素水８０ｇ及びノニオン系界面活性剤（ライオン社製の商品名「レオコン１０２０Ｈ」）１２ｇを更に添加して原料水溶液を調製した。次いで、前記原料水溶液をプロペラ撹拌と併用してホモジェナイザー（回転速度：１１０００ｍｉｎ−１）を用いて均一に撹拌しながら、その原料水溶液に対して、２５質量％濃度のアンモニア水溶液２２８ｇをイオン交換水５００ｇで希釈したアンモニア水溶液を、添加し、沈殿を生成させた。次に、このようにして得られた沈殿を回収して１５０℃で７時間乾燥した。次いで、乾燥後の沈殿に対して、昇温速度５０℃／ｈの条件で１５０℃から４００℃まで昇温して４００℃で５時間焼成する処理を施した後、更に、昇温速度５０℃／ｈの条件で５００℃まで昇温して５００℃で５時間焼成する処理を施し、チタニアとジルコニアの質量比（ＴｉＯ２：ＺｒＯ２）が８０：２０であるチタニアとジルコニアの複合金属酸化物を得た。なお、このようなジルコニアの複合金属酸化物の粉末の比表面積は７０ｍ２／ｇであった。
【００７３】
（実施例３）
触媒（Ａ−１）の製造工程においてチタニア（ＴｉＯ２）の粉末１０ｇを用いる代わりに以下の調製方法を採用して得られたチタニアの担持量が３０質量％のチタニア担持物１０ｇを用いて、触媒（Ａ−１）を製造する代わりに前記チタニア担持物に酸化銅を担持した触媒（Ａ−３）を製造した以外は、実施例１と同様にして酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ａ−３）１０ｇと前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：１５０ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７４】
〈チタニア担持物の調製方法〉
先ず、クエン酸３８０．４ｇをイオン交換水３６５ｇに溶かした溶液を８０℃まで昇温した後、前記溶液にチタンテトライソプロポキシド１７９．７ｇを加えて８時間攪拌してチタンテトライソプロポキシド含有溶液を得た。次に、得られたチタンテトライソプロポキシド含有溶液をアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末（日揮ユニバーサル社製の商品名「ＴＮ４」、比表面積２００ｍ２／ｇ）５０ｇに含浸して担持した後、１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、５５０℃で５時間焼成してアルミナに対してチタニアを担持した（チタニア担持工程）。そして、このようなチタニア担持工程を、チタニアの担持量が３０質量％となるまで繰り返し実施して、チタニアとアルミナの質量比（ＴｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３）が３０：７０となるようにした後、８００℃で５時間焼成して、チタニア担持物（アルミナにチタニアが３０質量％の割合で担持された担体）を得た。なお、このようなチタニア担持物の粉末の比表面積は１００ｍ２／ｇであった。
【００７５】
（比較例１）
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末（日揮ユニバーサル社製の商品名「ＴＮ４」、比表面積２００ｍ２／ｇ）１０ｇに対して、白金の担持量が１．０質量％となるようにして、ジニトロジアンミン白金錯体水溶液（ジニトロジアンミン白金錯体の濃度：０．２ｍｏｌ／Ｌ）を含浸させ、蒸発乾固した後、１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、次いで、５００℃で３時間焼成することにより、アルミナに白金を１．０質量％担持した比較用の触媒（Ｃ−１）を得た。そして、触媒（Ｃ−１）を定法（ＣＩＰ法）により圧粉成形した後、破砕して直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状に成形することにより、触媒（Ｃ−１）からなる比較用の酸化触媒（比表面積：２００ｍ２／ｇ）を得た。なお、このような酸化触媒中における白金の含有量は１．０質量％であった。
【００７６】
（比較例２）
白金の担持量を１．０質量％から０．５質量％に変更した以外は比較例１と同様にして、アルミナに白金を０．５質量％担持した比較用の触媒（Ｃ−２）を得た後、触媒（Ｃ−２）からなる比較用の酸化触媒（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：２００ｍ２／ｇ）を得た。なお、このような酸化触媒中における白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７７】
（比較例３）
触媒（Ａ−１）の製造工程においてチタニア（ＴｉＯ２）の粉末１０ｇを用いる代わりにアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末（日揮ユニバーサル社製の商品名「ＴＮ４」、比表面積２００ｍ２／ｇ）１０ｇを用いて、触媒（Ａ−１）を製造する代わりに前記アルミナに酸化銅を担持した比較のための触媒（Ｃ−３）を製造した以外は、実施例１と同様にして比較用の酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ｃ−３）１０ｇと前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：２００ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７８】
（比較例４）
触媒（Ａ−１）の製造工程においてチタニア（ＴｉＯ２）の粉末１０ｇを用いる代わりにセリア（ＣｅＯ２）の粉末（阿南化成社製、比表面積６０ｍ２／ｇ）１０ｇを用いて、触媒（Ａ−１）を製造する代わりに前記セリアに酸化銅を担持した比較のための触媒（Ｃ−４）を製造した以外は、実施例１と同様にして比較用の酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ｃ−４）１０ｇと前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：１３０ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００７９】
（比較例５）
触媒（Ｂ−１）の製造工程においてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末１０ｇを用いる代わりにチタニア（ＴｉＯ２）の粉末（エボニック社製の商品名「Ｐ２５」、比表面積４０ｍ２／ｇ）１０ｇを用いて、触媒（Ｂ−１）を製造する代わりに前記チタニアに白金を担持した比較のための触媒（Ｃ−５）を製造した以外は、実施例１と同様にして比較用の酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ａ−１）１０ｇと前記触媒（Ｃ−５）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：４０ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００８０】
（比較例６）
前記触媒（Ａ−１）１０ｇの代わりに比較例３に記載の方法と同様の方法を採用して得られたアルミナに酸化銅を担持した比較のための触媒（Ｃ−３）１０ｇを用いるとともに、前記触媒（Ｂ−１）１０ｇの代わりに比較例５に記載の方法と同様の方法を採用して得られた前記チタニアに白金を担持した比較のための触媒（Ｃ−５）１０ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして比較用の酸化触媒を製造した。すなわち、このようにして得られた酸化触媒は、前記触媒（Ｃ−３）１０ｇと前記触媒（Ｃ−５）１０ｇの混合物（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：１２０ｍ２／ｇ）であり、その酸化触媒中の最終的な酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００８１】
（比較例７）
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末（日揮ユニバーサル社製の商品名「ＴＮ４」、比表面積２００ｍ２／ｇ）１０ｇに対して、硝酸銅三水和物１．２ｇを溶解させた水溶液を含浸させた後、ジニトロジアンミン白金錯体水溶液（ジニトロジアンミン白金錯体の濃度：０．２ｍｏｌ／Ｌ）を含浸させ、蒸発乾固した後、更に１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、次いで、５００℃で３時間焼成することにより、アルミナに酸化銅３．５質量％と白金０．５質量％とを担持して比較用の触媒（Ｃ−６）を得た。次いで、比較用の触媒（Ｃ−６）を定法（ＣＩＰ法）により圧粉成形した後、破砕して直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状に成形することにより、触媒（Ｃ−６）からなる比較用の酸化触媒（比表面積：２００ｍ２／ｇ）を得た。なお、このような酸化触媒中における酸化銅の含有量は３．５質量％であり、白金の含有量は０．５質量％であった。
【００８２】
（比較例８）
チタニア（ＴｉＯ２）の粉末（エボニック社製の商品名「Ｐ２５」、比表面積４０ｍ２／ｇ）１０ｇに対して、硝酸銅三水和物２．３ｇを溶解させた水溶液を含浸させ、蒸発乾固した後、１１０℃で一晩（１６時間）乾燥させ、次いで、５００℃で３時間焼成することにより、チタニアに酸化銅を担持した触媒（Ｃ−７）からなる比較用の酸化触媒（直径０．５〜１．０ｍｍのペレット状、比表面積：４０ｍ２／ｇ）を得た。なお、このような酸化触媒中における酸化銅の含有量は７．０質量％であった。
【００８３】
［実施例１〜３及び比較例１〜８で得られた酸化触媒の特性の評価］
〈耐熱試験〉
実施例１〜３及び比較例１〜８で得られた酸化触媒に対して、以下のようにして耐熱試験を実施した。すなわち、耐熱試験として、酸化触媒（初期状態）２．５ｇを１５ｍｌの磁性るつぼに入れ、空気を１０００ｍｌ／分で供給しながら８００℃の温度条件で５時間加熱する処理を施す方法を採用した。なお、ここにいう「初期状態」とは触媒の製造後において耐熱試験や後述する硫黄被毒再生試験のいずれも施していない状態をいう。
【００８４】
〈耐熱試験を施した後の酸化触媒の酸化活性の測定〉
上記耐熱試験後の実施例１〜３及び比較例１〜８で得られた酸化触媒をそれぞれ用いて、以下のようにして酸化活性を測定した。すなわち、酸化活性の測定試験においては、先ず、固定床流通式反応装置を用い、内径１５ｍｍの石英反応管に耐熱試験後の酸化触媒１．０ｇを充填し、ＣＯ（１０００ｐｐｍ）、Ｃ３Ｈ６（５００ｐｐｍＣ：炭素換算における容量比）、ＮＯ（１００ｐｐｍ）、Ｏ２（１０容量％）、ＣＯ２（１０容量％）、Ｈ２Ｏ（１０容量％）およびＮ２（残部）からなるモデルガスを７０００ｍｌ／分の条件で前記酸化触媒に供給しながら５００℃で１０分間加熱した後、７０℃となるまで冷却する処理（前処理）を施した。次いで、前記前処理後の前記酸化触媒に対して前記モデルガスを７０００ｍｌ／分で供給しながら、触媒への入りガス温度を１０℃／分の昇温速度で７０℃から５２０℃まで昇温した。そして、このような昇温中における触媒からの出ガス（触媒に接触した後に石英反応管から排出されるガス）中のＣＯ濃度及びＣ３Ｈ６濃度を連続ガス分析計を用いて測定し、モデルガス（入りガス）中のＣＯ濃度及びＣ３Ｈ６濃度と、出ガス中のＣＯ濃度及びＣ３Ｈ６濃度とから、ＣＯ転化率及びＣ３Ｈ６転化率を算出し、ＣＯ転化率及びＣ３Ｈ６転化率が、それぞれ５０％に到達したときの温度をＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度としてそれぞれ求めた。得られた結果を図１に示す。
【００８５】
〈硫黄被毒再生試験Ａ〉
上記耐熱試験後の実施例１、３及び比較例１、２、４、６、７で得られた酸化触媒に対して、以下のようにして硫黄被毒再生試験Ａを実施した。すなわち、先ず、固定床流通式反応装置を用い、内径１５ｍｍの石英反応管に酸化触媒（耐熱試験後）１．０ｇを充填し、触媒１．０ｇに対して、ＣＯ（１０００ｐｐｍ）、Ｃ３Ｈ６（５００ｐｐｍＣ：炭素換算における容量比）、ＮＯ（１００ｐｐｍ）、Ｏ２（１０容量％）、ＣＯ２（１０容量％）、Ｈ２Ｏ（１０容量％）およびＮ２（残部）を７０００ｍｌ／分の条件で前記酸化触媒に供給しながら５００℃で１０分間加熱した後、更に、前記酸化触媒に対して、前記モデルガスにＳＯ２（３０ｐｐｍ）添加した硫黄成分含有ガスを７０００ｍｌ／分、５００℃の条件で５５．５分間供給した。次に、このようにして硫黄成分含有ガスを供給した後の前記酸化触媒に対して、ＳＯ２を含まない前記モデルガスを７０００ｍｌ／分、６２０℃の条件で１０分間供給した。なお、このような硫黄成分含有ガスの供給による各酸化触媒に対する硫黄成分の供給量は硫黄（Ｓ）換算で触媒１２０ｇあたり２ｇであった。
【００８６】
〈硫黄被毒再生試験Ｂ〉
上記耐熱試験後の実施例１〜３及び比較例１、３で得られた酸化触媒（硫黄被毒再生試験Ａは未実施のもの）に対して、硫黄被毒再生試験Ｂを実施した。このような硫黄被毒再生試験Ｂは、前記硫黄成分含有ガスへのＳＯ２の添加量を３０ｐｐｍから１２０ｐｐｍに変更した以外は上述の「硫黄被毒再生試験Ａ」と同様の試験とした。なお、硫黄被毒再生試験Ｂにおいては、硫黄成分含有ガスの供給による各酸化触媒に対する硫黄成分の供給量は、硫黄（Ｓ）換算で触媒１２０ｇあたり８ｇであった。
【００８７】
〈硫黄被毒再生試験Ａ又はＢを施した後の酸化触媒の酸化活性の測定〉
硫黄被毒再生試験Ａを施した後の酸化触媒（実施例１、３及び比較例１、２、４、６、７）及び硫黄被毒再生試験Ｂを施した後の酸化触媒（実施例１〜３及び比較例１、３）をそれぞれ用いて、酸化活性を測定した。なお、このような酸化活性の測定においては、耐熱試験後の酸化触媒を用いる代わりに、硫黄被毒再生試験Ａを施した後の酸化触媒及び硫黄被毒再生試験Ｂを施した後の酸化触媒をそれぞれ用いた以外は、上述の「耐熱試験を施した後の酸化触媒の酸化活性の測定」と同様の方法を採用した。硫黄被毒再生試験Ａを施した後の酸化触媒のＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度を図２に示し、硫黄被毒再生試験Ｂを施した後の酸化触媒のＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度を図３に示す。
【００８８】
図１に示す結果からも明らかなように、実施例１〜３で得られた酸化触媒はいずれも、耐熱試験後においてＣＯの５０％転化温度が２１０℃以下で且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２１５℃以下となっているのに対して、比較例２で得られた酸化触媒においては耐熱試験後においてＣＯの５０％転化温度が２３５℃となっており且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２４０℃となっていた。このように、実施例１〜３で得られた酸化触媒は白金の担持量が同量となる比較例２で得られた酸化触媒（アルミナに白金を担持した触媒）と比較して、ＣＯとＣ３Ｈ６の５０％転化温度が共に十分に低い値となっており、耐熱試験後においても十分に高度なＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性を示すことが確認された。また、実施例１〜３で得られた酸化触媒は、白金の担持量が２倍となる比較例１で得られた酸化触媒（アルミナに白金を担持した触媒）に対してもほぼ同等又はそれ以上の酸化活性を示すことが確認された。このような結果から、チタニアを含む担体に酸化銅を担持した触媒（Ａ−１）〜（Ａ−３）のいずれかと、アルミナに白金を担持した触媒（Ｂ−１）との混合物を利用することにより、アルミナに白金を担持した触媒のみを利用した場合と比較して耐熱性が向上し、十分に高度な酸化活性を示すことが分かった。
【００８９】
また、図１に示す結果からも明らかなように、実施例１〜３で得られた酸化触媒は、チタニアに白金を担持した触媒（Ｃ−５）を含む比較例５〜６で得られた酸化触媒と比較して、耐熱試験後においても十分に高度なＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性を示すことが確認された。このような結果から、チタニアに白金を担持した場合には十分な耐熱性が得られないことが分かった。なお、このような結果に関して、本発明者らは、白金がチタニア上に担持されている場合には高温により担体の比表面積が低下し、これにより活性が低下したものと推察する。
【００９０】
また、実施例１〜３で得られた酸化触媒は、チタニアに酸化銅を担持させた触媒（Ｃ−７）からなる比較例８で得られた酸化触媒と比較して、耐熱試験後においても十分に高度なＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性を示すことが確認された。このような結果から、チタニアを含む担体に酸化銅を担持した触媒とともに、アルミナに白金を担持した触媒を利用することにより、耐熱試験後においても十分に高度な酸化活性を示すことが分かった。
【００９１】
更に、図１に示す結果からも明らかなように、比較例７で得られた酸化触媒においては耐熱試験後においてＣＯの５０％転化温度が２１０℃よりも高い温度となっており且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２１５℃よりも高い温度となっていることから、アルミナに酸化銅と白金とを共担持させた触媒（Ｃ−６）からなる比較例７で得られた酸化触媒と比較して、実施例１〜３で得られた酸化触媒は、耐熱試験後において、より高度なＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性を示すことが確認された。このような結果から、酸化銅を担持するための担体をチタニアを含有する担体とし、且つ、貴金属を担持するための担体をアルミナを含有する担体とすることにより、同一の担体に酸化銅と貴金属を共に担持した場合と比較して、より高度な高温耐久性を有するものとなることが分かった。
【００９２】
また、図２に示す結果からも明らかなように、実施例１、３で得られた酸化触媒はいずれも、硫黄被毒再生試験Ａを施した後においてＣＯの５０％転化温度が２１０℃以下で且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２１５℃以下となっているのに対して、比較例１、２、４、６、７で得られた酸化触媒においてはいずれも、硫黄被毒再生試験Ａを施した後においてＣＯの５０％転化温度が２１０℃よりも高い温度となっており且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２１５℃よりも高い温度となっていた。また、図３に示す結果からも明らかなように、実施例１〜３で得られた酸化触媒はいずれも、硫黄被毒再生試験Ｂを施した後においてＣＯの５０％転化温度が２０５℃以下で且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２０５℃以下となっているのに対して、比較例１、３で得られた酸化触媒においてはいずれも、硫黄被毒再生試験Ｂを施した後においてＣＯの５０％転化温度が２０５℃よりも高い温度となっており且つＣ３Ｈ６の５０％転化温度が２０５℃よりも高い温度となっていた。このような図２及び図３に示す結果からも明らかなように、実施例１〜３で得られた酸化触媒はいずれも、比較例１〜４及び比較例６〜７で得られた酸化触媒と比較して、硫黄被毒後においても十分に高度なＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性を示すことが確認され、十分に高い硫黄被毒に対する耐性を有することが確認された。特に、高温耐久性の点においては十分な結果を示していた比較例３〜４で得られた酸化触媒（図１参照）においても、硫黄被毒後においてはＣＯとＣ３Ｈ６の酸化活性が低下しており、十分な酸化活性が得られなかった。比較例３〜４で得られた酸化触媒の構成が、酸化銅を担持するための担体としてそれぞれアルミナ（比較例３）、セリア（比較例４）を利用した以外は基本的に実施例１〜３で得られた酸化触媒と同様の構成のであることから、酸化銅を担持するための担体としてチタニアを含有する担体を利用することによって硫黄被毒に対する耐性が向上することが分かった。
【００９３】
このような結果から、酸化銅を担持するための担体をチタニアを含有する担体とし、且つ、貴金属を担持するための担体をアルミナを含有する担体とすることにより、十分に高度な高温耐久性と、優れた硫黄被毒に対する耐性とを両立することが可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、本発明によれば、高温による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な十分に高度な水準の高温耐久性と、硫黄被毒による触媒性能の劣化を十分に抑制することが可能な優れた硫黄被毒に対する耐性とを有し、８００℃程度の高温に晒された場合や硫黄成分を含むガス（ＳＯｘ）に曝された場合のいずれにおいても十分に高度な酸化活性を有することが可能な酸化触媒、及び、その酸化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。
【００９５】
したがって、本発明の酸化触媒は、自動車の内燃機関からの排ガス（特に好ましくはディーゼルエンジンからの排ガス（酸化雰囲気のガス））中の一酸化炭素や炭化水素を酸化して浄化するための触媒等として特に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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