(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを酸化して浄化する排気浄化触媒であって、
六方晶と斜方晶を有する複合酸化物と、Ｐｄと、を含み、
前記複合酸化物は、ＬａｘＹ１−ｘＭｎｙＴｉ１−ｙＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）であることを特徴とする排気浄化触媒。
【請求項２】
前記排気浄化触媒は、Ｚｒをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化触媒。
【請求項３】
前記Ｐｄの含有量は、前記複合酸化物の含有量に対して０．０１重量％〜１０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化触媒。
【請求項４】
前記排気浄化触媒は、６００℃〜１０００℃の温度で焼成されて調製されたことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の排気浄化触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化触媒に関する。詳しくは、内燃機関の排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを酸化して浄化する排気浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車エンジン等の内燃機関から排出される排気を浄化するために、酸化能を有する排気浄化触媒が用いられている。例えば、２種類の金属元素を含む複合酸化物からなる排気浄化触媒において、２種類の金属元素のイオン半径比を所定の範囲内に設定するとともに、六方晶構造の複合酸化物を用いた排気浄化触媒が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の排気浄化触媒によれば、優れた酸化能が発揮され、内燃機関から排出される排気を効率良く浄化できるとされている。特に、この特許文献１には、六方晶構造の複合酸化物が、斜方晶構造の複合酸化物に比して、高い酸化能を有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１６０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の排気規制のさらなる強化によって、内燃機関の低温始動時においても、排気の浄化率を向上させることが望まれている。特に、ＣＯ（一酸化炭素）およびＨＣ（炭化水素）の酸化開始温度の低温化が求められるとともに、高温下で長時間使用した場合であっても、安定した酸化能を発揮できるような優れた耐熱性を有することが求められている。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを低温下で効率良く酸化して浄化できるとともに、優れた耐熱性を有する排気浄化触媒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関の排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを酸化して浄化する排気浄化触媒であって、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物と、Ｐｄと、を含み、前記複合酸化物は、ＬａｘＹ１−ｘＭｎｙＴｉ１−ｙＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）であることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、排気浄化触媒を、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含んで構成した。
これにより、本発明の排気浄化触媒を構成する複合酸化物の内部において、六方晶構造の部分と斜方晶構造の部分に歪みが発生する。歪みが発生すると、酸素原子の結合力が弱くなる結果、複合酸化物の酸素放出能が向上する。このため、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を向上でき、低温下で優れた浄化活性が得られる。
また、本発明の排気浄化触媒は、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物で構成されることから、六方晶構造の部分と斜方晶構造の部分が共存しているため、高温下で長時間使用した場合であっても単一の結晶構造のものよりも結晶成長が抑制され、優れた耐熱性を有する。
【０００９】
また、本発明では、Ｐｄを含んで排気浄化触媒を構成した。
【００１０】
また、本発明では、複合酸化物をＬａｘＹ１−ｘＭｎｙＴｉ１−ｙＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）で構成した。
ここで、式ＡＢＯ３で表わされる複合酸化物のＡ（以下、Ａサイトともいう）やＢ（以下、Ｂサイトともいう）を構成する元素の種類と元素数は、複合酸化物の結晶構造に大きな影響を及ぼす。具体的には、本発明のように、複合酸化物のＡサイトを、ＬａおよびＹで構成し、Ｂサイトを、ＭｎおよびＴｉで構成することにより、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物が得られる。例えば後述するように、Ａの構成元素数とＢの構成元素数の合計が２であるときには、六方晶または斜方晶の単晶からなる複合酸化物となる。従って、本発明によれば、複合酸化物をＬａｘＹ１−ｘＭｎｙＴｉ１−ｙＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）で構成したため、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含む排気浄化触媒が確実に得られ、上記発明の効果が確実に奏される。
【００１１】
上記排気浄化触媒は、Ｚｒをさらに含むことが好ましい。
【００１２】
この発明では、排気浄化触媒を、Ｚｒを含んで構成した。
ここで、バインダとして機能するＺｒは、一般的なＳｉバインダやＡｌバインダに比して、ＣＯおよびＨＣの酸化性能や耐熱性に優れる。従って、この発明によれば、ＣＯおよびＨＣの酸化性能や耐熱性をより向上させることができる。
【００１３】
上記排気浄化触媒は、Ｐｄの含有量が、上記複合酸化物の含有量に対して０．０１重量％〜１０重量％であることが好ましい。
【００１４】
この発明では、Ｐｄの含有量を、複合酸化物の含有量に対して０．０１重量％〜１０重量％の範囲内とした。
Ｐｄの含有量が０．０１重量％未満であるときには、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を向上させることができない。また、Ｐｄの含有量が１０重量％を超えたときには、その添加量に相応する酸化性能の向上が得られないうえ、Ｐｄのシンタリングが顕著となる。従って、この発明によれば、Ｐｄを上記の範囲内の量で含有させるため、ＣＯおよびＨＣの酸化性能をより向上させることができる。
【００１５】
上記排気浄化触媒は、６００℃〜１０００℃の温度で焼成されて調製されたことが好ましい。
【００１６】
この発明では、排気浄化触媒を、６００℃〜１０００℃の温度で焼成して調製した。
排気浄化触媒の焼成温度が６００℃未満であるときには、六方晶構造の生成が不十分となり、斜方晶構造のみとなるおそれがある。また、焼成温度が１０００℃を超えたときには、排気浄化触媒の比表面積が減少して接触効率が低下するため、浄化性能が低下するおそれがある。従って、この発明によれば、焼成温度を６００℃〜１０００℃の範囲内として排気浄化触媒を調製するため、六方晶と斜方晶の共存化が可能となり、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を確実に向上させることができるうえ、耐熱性をさらに向上させることができる。なお、この発明における焼成温度は、本焼成の焼成温度を意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内燃機関の排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを低温で効率良く酸化して浄化できるとともに、優れた耐熱性を備える排気浄化触媒を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】参考例１〜３の排気浄化触媒のＸ線回折スペクトルである。
【図２】実施例４、５、比較例１および３の排気浄化触媒のＸ線回折スペクトルである。
【図３】排気浄化試験装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について詳しく説明する。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る排気浄化触媒は、内燃機関の排気系に配置され、排気中に含まれるＣＯおよびＨＣを酸化して浄化する機能を備える。具体的には、本実施形態の排気浄化触媒は、内燃機関の排気管内に配置されるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）やハニカム構造体等の支持体上に担持され、排気管内を流通する排気中のＣＯおよびＨＣを酸化して浄化する。
【００２１】
本実施形態の排気浄化触媒は、触媒担体としての複合酸化物と、バインダとしてのＺｒと、触媒金属としての貴金属元素と、を含んで構成される。
【００２２】
複合酸化物としては、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物が用いられる。本実施形態では、六方晶構造と斜方晶構造とが共存している複合酸化物が形成される。
【００２３】
また、本実施形態で用いられる複合酸化物は、下記一般式（１）で表される構造を有する。
【化２】
0005558867.tif 000002
【００２４】
上記の式（１）中、Ａは、Ｙ、Ｌａ、ＡｇおよびＣｅからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。Ｂは、Ｍｎ、ＦｅおよびＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。また、Ａの構成元素数とＢの構成元素数の合計は、３以上である。上記の式（１）を満たすことにより、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物が得られる。
【００２５】
Ｚｒは、本実施形態の排気浄化触媒のバインダとして機能する。Ｚｒは、複合酸化物の構成材料中に、水分とともにＺｒＯ２ゾル等を添加し、これを焼成することにより、排気浄化触媒中に導入される。
【００２６】
貴金属元素としては、Ｐｔ、ＰｄおよびＲｈからなる群より選択される少なくとも１種の貴金属元素が用いられる。
これら貴金属元素の含有量は、複合酸化物の含有量に対して０．０１重量％〜１０重量％である。貴金属元素の含有量が０．０１重量％未満であるときには、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を向上させることができない。また、貴金属元素の含有量が１０重量％を超えたときには、その添加量に相応する酸化性能の向上が得られないうえ、貴金属元素のシンタリングが顕著となる。
【００２７】
本実施形態の排気浄化触媒は、以下の手順により調製される。
先ず、複合酸化物のＡサイトおよびＢサイトを構成する元素を含む各材料を、所定のモル比で混合した後、乾式粉砕し、所定の条件で一次焼成する。一次焼成後、再度、乾式粉砕したものに、バインダとしてのＺｒＯ２ゾル等を水分とともに添加してスラリーとする。次いで、ＤＰＦやハニカム構造体等の支持体に、スラリーを含浸させた後、所定の条件で本焼成する。さらに、本焼成後の支持体に、別途、作製した貴金属元素を含むスラリーを含浸させて焼成することにより、支持体上に担持された排気浄化触媒が得られる。
【００２８】
なお、本実施形態では、本焼成の焼成温度は６００℃〜１０００℃の範囲内である。本焼成の焼成温度が６００℃未満であるときには、六方晶構造の生成が不十分となり、斜方晶構造のみとなるおそれがある。また、本焼成の焼成温度が１０００℃を超えたときには、排気浄化触媒の比表面積が減少して接触効率が低下するため、浄化性能が低下するおそれがある。
【００２９】
また、本実施形態の排気浄化触媒を担持する支持体としては、市販のものを用いることができる。例えば、ＳｉＣ製ＤＰＦの他、コージエライト製ハニカム構造体を用いることができる。
【００３０】
以上のような構成からなる本実施形態の排気浄化触媒によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、排気浄化触媒を、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含んで構成した。
これにより、本実施形態の排気浄化触媒を構成する複合酸化物の内部において、六方晶構造の部分と斜方晶構造の部分に歪みが発生する。歪みが発生すると、酸素原子の結合力が弱くなる結果、複合酸化物の酸素放出能が向上する。このため、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を向上でき、低温下で優れた浄化活性が得られる。
また、本実施形態の排気浄化触媒は、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物で構成されることから、六方晶構造の部分と斜方晶構造の部分が共存している。このため、高温下で長時間使用した場合であっても単一の結晶構造のものよりも結晶成長が抑制され、優れた耐熱性を有する。
【００３１】
また、本実施形態では、排気浄化触媒を、上記の式（１）を満たす複合酸化物を用いて構成した。
ここで、複合酸化物のＡ（以下、Ａサイトともいう）やＢ（以下、Ｂサイトともいう）を構成する元素の種類と元素数は、複合酸化物の結晶構造に大きな影響を及ぼす。具体的には、複合酸化物のＡサイトを、Ｙ、Ｌａ、ＡｇおよびＣｅからなる群より選択される少なくとも１種の元素で構成し、Ｂサイトを、Ｍｎ、ＦｅおよびＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素で構成するとともに、Ａサイトの構成元素数とＢサイトの構成元素数の合計を３以上とすることにより、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物が得られる。また、例えば後述するように、Ａの構成元素数とＢの構成元素数の合計が２であるときには、六方晶または斜方晶の単晶からなる複合酸化物となる。
従って、本実施形態によれば、上記の式（１）を満たす複合酸化物を用いるため、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含む排気浄化触媒が確実に得られ、上述の効果が確実に奏される。
【００３２】
また、本実施形態では、排気浄化触媒を、Ｚｒを含んで構成した。
ここで、バインダとして機能するＺｒは、一般的なＳｉバインダやＡｌバインダに比して、ＣＯおよびＨＣの酸化性能や耐熱性に優れる。従って、本実施形態によれば、ＣＯおよびＨＣの酸化性能や耐熱性をより向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、排気浄化触媒を、貴金属元素を含んで構成するとともに、貴金属元素の含有量を、複合酸化物の含有量に対して０．０１重量％〜１０重量％の範囲内とした。
貴金属元素の含有量が０．０１重量％未満であるときには、ＣＯおよびＨＣの酸化性能を向上させることができない。また、貴金属元素の含有量が１０重量％を超えたときには、その添加量に相応する酸化性能の向上が得られないうえ、貴金属元素のシンタリングが顕著となる。従って、本実施形態によれば、貴金属元素を上記の範囲内の量で含有させるため、ＣＯおよびＨＣの酸化性能をより向上させることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、排気浄化触媒を、６００℃〜１０００℃の温度で焼成して調製した。
排気浄化触媒の焼成温度が６００℃未満であるときには、六方晶構造の生成が不十分となり、斜方晶構造のみとなるおそれがある。また、焼成温度が１０００℃を超えたときには、排気浄化触媒の比表面積が減少して接触効率が低下するため、浄化性能が低下するおそれがある。従って、本実施形態によれば、焼成温度を６００℃〜１０００℃の範囲内として排気浄化触媒を調製するため、六方晶と斜方晶の共存化が可能となり、ＣＯおよびＨＣの酸化性能をさらに向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【実施例】
【００３６】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
［参考例１：Ｙ０．８Ａｇ０．２Ｍｎ０．８Ｔｉ０．２Ｏ３］
硝酸イットリウム、硝酸銀、硝酸マンガン、酸化チタン、クエン酸および水を、モル比が０．８：０．２：０．８：０．２：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを参考例１とした。
【００３８】
［参考例２：Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９Ｆｅ０．１Ｏ３］
硝酸イットリウム、硝酸銀、硝酸マンガン、硝酸鉄、クエン酸および水を、モル比が０．９：０．１：０．９：０．１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを参考例２とした。
【００３９】
［参考例３：Ｙ０．８５Ｃｅ０．０５Ａｇ０．１Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３］
硝酸イットリウム、硝酸セリウム、硝酸銀、硝酸マンガン、酸化チタン、クエン酸および水を、モル比が０．８５：０．０５：０．１：０．９：０．１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを参考例３とした。
【００４０】
［実施例４：Ｌａ０．５Ｙ０．５Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３（Ｐｄ＝０．１重量％）］
硝酸ランタン、硝酸イットリウム、硝酸マンガン、酸化チタン、クエン酸および水を、モル比が０．５：０．５：０．９：０．１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。次いで、焼成により得られた複合酸化物を担持するＤＰＦに、Ｐｄの担持量が複合酸化物量に対して０．１重量％となるように、硝酸パラジウムを含浸させてＰｄを担持させた。その後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを実施例４とした。
【００４１】
［実施例５：Ｌａ０．７５Ｙ０．２５Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３（Ｐｄ＝０．１重量％）］
硝酸ランタン、硝酸イットリウム、硝酸マンガン、酸化チタン、クエン酸および水を、モル比が０．７５：０．２５：０．９：０．１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。次いで、焼成により得られた複合酸化物を担持するＤＰＦに、Ｐｄの担持量が複合酸化物量に対して０．１重量％となるように、硝酸パラジウムを含浸させてＰｄを担持させた。その後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを実施例５とした。
【００４２】
［参考例６：Ｌａ０．７５Ｙ０．２５Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３（Ｐｔ＝０．１重量％）］
硝酸ランタン、硝酸イットリウム、硝酸マンガン、酸化チタン、クエン酸および水を、モル比が０．７５：０．２５：０．９：０．１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。次いで、焼成により得られた複合酸化物を担持するＤＰＦに、Ｐｔの担持量が複合酸化物量に対して０．１重量％となるように、ジニトロジアミン白金酸溶液を含浸させてＰｔを担持させた。その後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを参考例６とした。
【００４３】
［比較例１：ＹＭｎＯ３］
硝酸イットリウム、硝酸マンガン、クエン酸および水を、モル比が１：１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例１とした。
【００４４】
［比較例２：ＹＭｎＯ３（Ｐｄ＝０．１重量％）］
硝酸イットリウム、硝酸マンガン、クエン酸および水を、モル比が１：１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。次いで、焼成により得られた複合酸化物を担持するＤＰＦに、Ｐｄの担持量が複合酸化物量に対して０．１重量％となるように、硝酸パラジウムを含浸させてＰｄを担持させた。その後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例２とした。
【００４５】
［比較例３：ＬａＭｎＯ３］
硝酸ランタン、硝酸マンガン、クエン酸および水を、モル比が１：１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例３とした。
【００４６】
［比較例４：ＬａＭｎＯ３（Ｐｄ＝０．１重量％）］
硝酸ランタン、硝酸マンガン、クエン酸および水を、モル比が１：１：６：１７となるように秤量し、これら全てをビーカーに入れて１００℃で加熱することにより、発泡体を得た。得られた発泡体を、１５０℃で３０分間加熱し、さらに２００℃で３０分間加熱して乾燥した後、乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末を、３５０℃で１時間焼成して一次焼成品を得た後、再度、乾式粉砕した。その後、得られた粉末と、日産化学工業（株）製のＺｒＯ２ゾル（ＺｒＯ２＝４０重量％）と、水とを、重量比が１０：２．５：５０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、１０００℃で１時間焼成した。次いで、焼成により得られた複合酸化物を担持するＤＰＦに、Ｐｄの担持量が複合酸化物量に対して０．１重量％となるように、硝酸パラジウムを含浸させてＰｄを担持させた。その後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例４とした。
【００４７】
［比較例５：Ａｌ２Ｏ３（Ｐｄ＝０．１重量％）］
γアルミナに、Ｐｄの含有量がγアルミナに対して０．１重量％となるように硝酸パラジウムを含浸させた後、６００℃で１時間焼成した。焼成後の粉末を、１５分間乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末と、日産化学工業（株）製アルミナゾル（Ａｌ２Ｏ３＝２０重量％）と、水とを、重量比が９：５：２０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、６００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例５とした。
【００４８】
［比較例６：Ａｌ２Ｏ３（Ｐｔ＝０．１重量％）］
γアルミナに、Ｐｔの含有量がγアルミナに対して０．１重量％となるようにジニトロジアミン白金酸溶液を含浸させた後、６００℃で１時間焼成した。焼成後の粉末を、１５分間乾式粉砕した。乾式粉砕して得られた粉末と、日産化学工業（株）製アルミナゾル（Ａｌ２Ｏ３＝２０重量％）と、水とを、重量比が９：５：２０となるように混合して得たスラリーを、イビデン（株）製のＳｉＣ−ＤＰＦ（気孔径：１１μｍ、気孔率：４２％、セル密度：３００ｃｐｓｉ、セル壁厚：２５４μｍ）に含浸させた後、６００℃で１時間焼成した。焼成後、耐熱性を確認するために、さらに７００℃で３０時間焼成した。これにより、担持量が８０ｇ／Ｌの排気浄化触媒付きＤＰＦを得た。これを比較例６とした。
【００４９】
［結晶構造］
実施例４〜５、参考例１〜３、６および比較例１〜６で得た各排気浄化触媒について、下記の測定条件に従ってＸ線回折測定を行い、結晶構造解析を実施した。具体的には、測定して得られた各排気浄化触媒のＸ線回折スペクトルと、六方晶および斜方晶それぞれの特性Ｘ線ピーク位置とに基づいて、六方晶と斜方晶が形成されているか否かを判定した。結果を図１および２に示す。
（測定条件）
装置：（株）リガク製ＲＩＮＴ２０００
特性Ｘ線：Ｃｕ−Ｋα
測定範囲（２θ）：＝１０°〜９０°
【００５０】
図１および図２において、黒三角が斜方晶構造のピーク位置であり、白三角が六方晶構造のピーク位置を示している。これら図１および図２に示されるように、実施例４〜５のＸ線回折スペクトルでは、ほぼ全てのピークが、斜方晶構造のピークと六方晶構造のピークとに帰属され、六方晶と斜方晶を有することが確認された。
これに対して、比較例１のＸ線回折スペクトルでは、六方晶構造のピークのみが見られ、六方晶の単晶であることが確認された。なお、図示しないが、比較例２についても同様の結果であった。
また、比較例３のＸ線回折スペクトルでは、斜方晶構造のピークのみが見られ、斜方晶の単晶であることが確認された。なお、図示しないが、比較例４についても同様の結果であった。
さらに、比較例５と比較例６は、六方晶でも斜方晶でもないことが確認された。
【００５１】
［ＣＯおよびＨＣ浄化性能］
先ず、図３に示す排気浄化試験装置１を作製した。この排気浄化試験装置１は、下記に示す組成のモデルガスが充填されたガスボンベ４と、ガスボンベ４から供給されるモデルガスが流通する排気管２と、排気管２内に配置された排気浄化触媒付きＤＰＦ３と、ＤＰＦ３を加熱するための一対の加熱炉５，５と、を備える。また、排気浄化試験装置１は、ＤＰＦ３を通過したガス中のＣＯおよびＨＣの含有量を測定する図示しない分析装置（（株）堀場製作所製ＭＥＸＡ-７５００Ｄ）を備える。
なお、排気浄化触媒付きＤＰＦ３としては、各実施例、各参考例および比較例で得たものを用いた。
（モデルガス組成）
Ｏ２：６％
ＣＯ２：１０％
ＨＣ（Ｃ３Ｈ６）：５００ｐｐｍＣ（１６７ｐｐｍ）
ＣＯ：１０００ｐｐｍ
ＮＯ：２００ｐｐｍ
Ｈ２Ｏ：７％
Ｎ２：バランスガス
【００５２】
排気浄化試験装置１を作製後、ガスボンベ４を開いて、上記のモデルガスを排気管２内に空間速度１５．０Ｌ／分で流通させた。ＤＰＦ３を通過したガス中のＣＯおよびＨＣの含有量については、上記の分析装置で測定した。また、測定結果と、モデルガス中のＣＯおよびＨＣの含有量との比較結果から、ＣＯおよびＨＣそれぞれ、５０％が浄化される温度（Ｔ５０）を測定し、ＣＯおよびＨＣの浄化性能の指標とした。
なお、ＤＰＦ３の容積は５７ｃｃとし、ＤＰＦ３の温度は、ＤＰＦ３の下流１０ｍｍのところで測定を実施した。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
0005558867.tif 000003
【００５４】
貴金属を含有しない参考例１〜３と、貴金属を含有しない比較例１および３とを比較すると、参考例１〜３の方が、比較例１および３に比して、ＣＯ−Ｔ５０およびＨＣ−Ｔ５０いずれも低いことが判った。この結果から、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含むものの方が、六方晶のみのものや斜方晶のみのものに比して、低温下におけるＣＯおよびＨＣの浄化活性が優れていることが確認された。
【００５５】
また、貴金属を含有する実施例４〜５および参考例６と、貴金属を含有する比較例２および４〜６とを比較すると、実施例４〜５および参考例６の方が、比較例２および４〜６に比して、ＣＯ−Ｔ５０およびＨＣ−Ｔ５０いずれも低いことが判った。この結果から、六方晶と斜方晶を有する複合酸化物を含むものの方が、六方晶のみのもの、斜方晶のみのもの、および六方晶でも斜方晶でもないものに比して、低温下におけるＣＯおよびＨＣの浄化活性が優れていることが確認された。
【００５６】
また、実施例４〜５の排気浄化触媒はいずれも、本焼成後に、７００℃×３０時間の焼成をさらに実施したものであるにも関わらず、ＣＯ−Ｔ５０およびＨＣ−Ｔ５０いずれも低いことが判った。この結果から、実施例４〜５の排気浄化触媒はいずれも、十分な耐熱性を有していることが確認された。
【符号の説明】
【００５７】
１  排気浄化試験装置
２  排気管
３  ＤＰＦ
４  ガスボンベ
５  加熱炉
【図１】
0005558867.tif 000004
【図２】
0005558867.tif 000005
【図３】
0005558867.tif 000006