(57)【要約】【課題】  貴金属元素の使用を低減しつつ、高温下または酸化還元変動下、さらには、長期使用時において、Ｃｏの優れた触媒活性を発現することのできる、排ガス浄化用触媒を提供すること。【解決手段】  Ａｌを含有する酸化物にＣｏを混合することにより前駆体を調製し、その前駆体を、酸化還元雰囲気において焼成することにより、排ガス浄化用触媒を調製する。また、この排ガス浄化用触媒において、Ｃｏの含有量を１〜１０重量％とする。この排ガス浄化用触媒を使用すれば、Ｃｏを活性成分として使用できるため、貴金属元素を低減しながら、低コストで、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた触媒活性を発現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌを含有する酸化物にＣｏを混合することにより前駆体を調製し、前記前駆体を、酸化還元雰囲気において焼成することにより得られ、Ｃｏの含有量が１〜１０重量％であることを特徴とする、排ガス浄化用触媒。
【請求項２】
Ａｌを含有する前記酸化物が、スピネル構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジンなどの排ガスを浄化するための排ガス用浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの内燃機関から排出される排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などが含まれており、これらを浄化するための排ガス浄化用触媒が知られている。
これらを浄化するための触媒として、活性成分である貴金属（Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）など）が、セリア系複合酸化物、ジルコニア系複合酸化物、ペロブスカイト複合酸化物またはアルミナなどの耐熱性酸化物に、担持または固溶している排ガス浄化用触媒が種々知られている。
【０００３】
しかし、Ｒｈなどの貴金属元素は、一般的に高価であるため、工業的には、なるべく少量で、ガス浄化性能を有効に発現させることが求められている。
そこで、貴金属を不含有の触媒として、例えば、ＭｇＡｌ２Ｏ４スピネルを含有する担体を硝酸コバルト水溶液に浸漬し、乾燥後、空気中で焼成することにより得られる、Ｃｏ担持ＭｇＡｌ２Ｏ４からなる触媒が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２１２２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１に記載の触媒では、高温下または酸化還元変動下、さらには、長期使用時において、ＭｇＡｌ２Ｏ４に担持されたＣｏが、スピネル型構造のＭｇＡｌ２Ｏ４の表面を移動、合体することにより粒成長を生じる。その結果、触媒活性が低下して、その排ガス浄化性能（とりわけ、ＮＯｘの浄化性能）が低下するという不具合がある。
本発明の目的は、貴金属元素の使用を低減しつつ、高温下または酸化還元変動下、さらには、長期使用時において、Ｃｏの優れた触媒活性を発現することのできる、排ガス浄化用触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の排ガス浄化用触媒は、Ａｌを含有する酸化物にＣｏを混合することにより前駆体を調製し、前記前駆体を、酸化還元雰囲気において焼成することにより得られ、Ｃｏの含有量が１〜１０重量％であることを特徴としている。
また、本発明の排ガス浄化用触媒では、Ａｌを含有する前記酸化物が、スピネル構造を有することが好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の排ガス浄化用触媒によれば、前駆体が酸化還元雰囲気において焼成され、また、Ｃｏの含有量が１〜１０重量％であるため、Ｃｏの一部または全部が、Ａｌを含有する酸化物と固溶体を形成する。そのため、Ｃｏが、Ａｌを含有する酸化物に対して、酸化雰囲気下で固溶し、還元雰囲気下で析出する固溶再生（自己再生）を効率的に繰り返す。その結果、Ａｌを含有する酸化物に対するＣｏの分散状態が、良好に保持される。
【０００８】
そのため、長期にわたって、Ｃｏの粒成長による触媒活性低下を防止することができ、高い触媒活性を保持することができる。
したがって、本発明の排ガス浄化用触媒を使用すれば、Ｃｏを活性成分として使用できるため、貴金属元素を低減しながら、低コストで、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた触媒活性を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例および比較例の６００℃におけるＮＯｘ浄化率を表わすグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の排ガス浄化用触媒を得るには、まず、Ａｌを含有する酸化物（以下、アルミニウム系酸化物とする。）にＣｏを混合することにより、前駆体酸化物を調製する。
アルミニウム系酸化物としては、例えば、アルミナ単体、アルミナを結晶構造の一部として含有する酸化物などが挙げられる。
アルミナ単体としては、例えば、αアルミナ、θアルミナ、γアルミナなどが挙げられ、好ましくは、比表面積が大きいアルミナ（θアルミナ、γアルミナ）が挙げられる。
【００１１】
αアルミナは、結晶相としてα相を有する。αアルミナの具体的な市販品としては、例えば、住友化学社製の「ＡＫＰ−５３  高純度アルミナ」などが挙げられる。このようなαアルミナは、例えば、アルコキシド法、ゾルゲル法、共沈法などの方法によって得ることができる。
θアルミナは、結晶相としてθ相を有し、αアルミナに遷移するまでの中間（遷移）アルミナの一種である。θアルミナの具体的な市販品としては、例えば、プロキャタリゼ社製の「ＳＰＨＥＲＡＬＩＴＥ  ５３１Ｐ」などが挙げられる。このようなθアルミナは、例えば、市販の活性アルミナ（γアルミナ）を、大気中にて、９００〜１１００℃で、１〜１０時間熱処理することによって得ることができる。
【００１２】
γアルミナは、結晶相としてγ相を有する。γアルミナとしては、特に限定されず、例えば、排ガス浄化用触媒などに用いられている公知のものが挙げられる。
また、これらのアルミナにＬａおよび／またはＢａが含まれるアルミナを用いることもできる。Ｌａおよび／またはＢａを含むアルミナは、特開２００４−２４３３０５号の段落番号〔００７３〕の記載に準拠して、製造することができる。
【００１３】
アルミナを結晶構造の一部として含有する酸化物としては、例えば、下記一般式（１）で表わされるスピネル型複合酸化物などが挙げられる。
ＭＯ・ｎＡｌ２Ｏ３    （１）
（式中、Ｍは、Ｍｇ、ＦｅおよびＮｉから選択される少なくとも１種の元素を示し、ｎは、０．５〜６を示す。）
上記一般式（１）において、Ｍは、Ｍｇ、ＦｅおよびＮｉから選択される少なくとも１種の元素を示している。これらの元素は、単独でもよく、また、２種類以上併用もできる。
【００１４】
また、上記一般式（１）において、Ｍは、好ましくは、Ｍｇであり、その場合、スピネル型複合酸化物は、例えば、下記一般式（１´）で示される、いわゆるマグネシアスピネルである。
ＭｇＯ・ｎＡｌ２Ｏ３    （１´）
（式中、ｎは、０．５〜６を示す。）
そして、上記一般式（１）で表わされるスピネル型複合酸化物は、特に制限されることなく、複合酸化物を調製するための適宜の方法、例えば、共沈法、クエン酸錯体法、アルコキシド法などによって、製造することができる。
【００１５】
共沈法では、例えば、上記した各元素の塩を所定の化学量論比で含む混合塩水溶液を調製し、この混合塩水溶液に中和剤を加えて共沈させた後、得られた共沈物を乾燥後、熱処理する。
各元素の塩としては、例えば、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、りん酸塩などの無機塩、例えば、酢酸塩、しゅう酸塩などの有機酸塩などが挙げられる。また、混合塩水溶液は、例えば、各元素の塩を、所定の化学量論比となるような割合で水に加えて、攪拌混合することにより調製することができる。
【００１６】
その後、この混合塩水溶液に、中和剤を加えて共沈させる。中和剤としては、例えば、アンモニア、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン類などの有機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウムなどの無機塩基が挙げられる。なお、中和剤は、その中和剤を加えた後の溶液のｐＨが６〜１０程度となるように加える。
【００１７】
そして、得られた共沈物を、必要により水洗し、例えば、真空乾燥や通風乾燥などにより乾燥させた後、例えば、５００〜１０００℃、好ましくは、６００〜９５０℃で熱処理することにより、上記一般式（１）で表わされるスピネル型複合酸化物を得る。
また、クエン酸錯体法では、例えば、クエン酸と上記した各元素の塩とを、上記した各元素に対し化学量論比よりやや過剰のクエン酸水溶液を加えてクエン酸混合塩水溶液を調製し、このクエン酸混合塩水溶液を乾固させて、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させた後、得られたクエン酸錯体を仮焼成後、熱処理する。
【００１８】
各元素の塩としては、上記と同様の塩が挙げられ、また、クエン酸混合塩水溶液は、例えば、上記と同様に混合塩水溶液を調製して、その混合塩水溶液に、クエン酸の水溶液を加えることにより、調製することができる。
その後、このクエン酸混合塩水溶液を乾固させて、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させる。乾固は、形成されるクエン酸錯体が分解しない温度、例えば、室温〜１５０℃程度で、水分を除去する。これによって、上記した各元素のクエン酸錯体を形成させることができる。
【００１９】
そして、形成されたクエン酸錯体を仮焼成後、熱処理する。仮焼成は、例えば、真空または不活性雰囲気下において、２５０〜３５０℃で加熱する。その後、例えば、５００〜１２００℃、好ましくは、６００〜１０００℃で熱処理することにより、上記一般式（１）で表わされるスピネル型複合酸化物を得る。
また、アルコキシド法では、例えば、上記した各元素のアルコキシドを、上記した化学量論比で含む混合アルコキシド溶液を調製し、この混合アルコキシド溶液に、水を加えて加水分解することにより、沈殿物を得る。
【００２０】
各元素のアルコキシドとしては、例えば、各元素と、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシなどのアルコキシとから形成される（モノ、ジ、トリ）アルコラートや、下記一般式（２）で示される各元素の（モノ、ジ、トリ）アルコキシアルコラートなどが挙げられる。
Ｅ［ＯＣＨ（Ｒ１）−（ＣＨ２）ｉ−ＯＲ２］ｊ      （２）
（式中、Ｅは、各元素を示し、Ｒ１は、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ２は、炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｉは、１〜３の整数、ｊは、２〜４の整数を示す。）
アルコキシアルコラートは、より具体的には、例えば、メトキシエチレート、メトキシプロピレート、メトキシブチレート、エトキシエチレート、エトキシプロピレート、プロポキシエチレート、ブトキシエチレートなどが挙げられる。
【００２１】
そして、混合アルコキシド溶液は、例えば、各元素のアルコキシドを、上記した化学量論比となるように有機溶媒に加えて、攪拌混合することにより調製することができる。
有機溶媒としては、各元素のアルコキシドを溶解できれば、特に制限されないが、例えば、芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。好ましくは、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類が挙げられる。
【００２２】
次いで、得られた沈殿物を、蒸発乾固し、その後、例えば、真空乾燥や通風乾燥などにより乾燥させた後、例えば、５００〜１０００℃、好ましくは、６００〜９５０℃で熱処理することにより、上記一般式（１）で表わされるスピネル型複合酸化物を得る。
上記したアルミニウム系酸化物のうち、好ましくは、アルミナを結晶構造の一部として含有する酸化物が挙げられ、具体的に好ましくは、上記一般式（１´）で示されるマグネシアスピネルが挙げられる。アルミナを結晶構造の一部として含有する酸化物を用いることにより、後述する酸化還元雰囲気における焼成により、アルミニウム系酸化物に担持されたＣｏを酸化物中に効率よく固溶させることができる。そのため、アルミニウム系酸化物に対するＣｏの分散状態を一層良好に保持することができる。その結果、本発明の排ガス浄化用触媒のＮＯｘ浄化率を向上させることができる。
【００２３】
そして、アルミニウム系酸化物にＣｏを混合するには、例えば、アルミニウム系酸化物にＣｏを担持させる。
アルミニウム系酸化物にＣｏを担持させるには、特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、Ｃｏを含む塩の溶液を調製し、この含塩溶液を、アルミニウム系酸化物に含浸させた後、焼成すればよい。
【００２４】
含塩溶液としては、上記した例示の塩の溶液を用いてもよく、また実用的には、硝酸塩水溶液、塩化物水溶液などが挙げられる。具体的には、硝酸コバルト水溶液、塩化コバルト水溶液などが挙げられる。
アルミニウム系酸化物にＣｏを含浸させた後は、例えば、５０〜２００℃で１〜４８時間乾燥し、さらに、大気中、３００〜１０００℃で１〜１２時間焼成する。これにより、Ｃｏが担持されたアルミニウム系酸化物からなる前駆体酸化物を得る。
【００２５】
また、アルミニウム系酸化物がαアルミナ、θアルミナあるいはγアルミナである場合には、そのαアルミナ、θアルミナあるいはγアルミナの製造工程において、アルミニウム塩水溶液からアンモニアなどを用いて沈殿させるときに、Ｃｏ塩の溶液を加えて、αアルミナ、θアルミナあるいはγアルミナとともにＣｏを共沈させて、その後、焼成する方法が例示される。
【００２６】
また、アルミニウム系酸化物がアルミナを結晶構造の一部として含有する酸化物である場合には、例えば、アルミニウム系酸化物を構成する各元素を含む塩の溶液や混合アルコキシド溶液を共沈あるいは加水分解するときに、Ｃｏ塩の溶液を加えて、アルミニウム系酸化物の各成分とともにＣｏを共沈させて、その後、焼成する方法が例示される。
アルミニウム系酸化物に対するＣｏの担持量（含有量）は、その目的および用途により適宜決定されるが、例えば、Ｃｏが担持されたアルミニウム系酸化物（総量）に対して、１〜１０重量％、好ましくは、１〜５重量％であり、さらに好ましくは、２〜４重量％である。
【００２７】
また、アルミニウム系酸化物は、全体として、すべてのアルミニウム系酸化物にＣｏが担持されていてもよく、また、Ｃｏが担持されているアルミニウム系酸化物と、Ｃｏが担持されていないアルミニウム系酸化物との両方を含んでいてもよい。
そして、前駆体酸化物の調製後、前駆体酸化物を、酸化還元雰囲気において焼成する。
具体的には、酸化雰囲気を、例えば、１〜３０分、還元雰囲気を、例えば、１〜３０分の処理工程を含む１サイクルを設定し、このサイクルを、例えば、１〜２０回実行する。これにより、前駆体酸化物を、酸化雰囲気と還元雰囲気とに交互に暴露する。そして、前駆体酸化物の暴露中、各雰囲気温度を、例えば、３００〜１０００℃、好ましくは、５００〜８００℃に維持することにより、前駆体酸化物を各雰囲気で焼成する。
【００２８】
なお、１サイクルには、酸化雰囲気での処理工程と還元雰囲気での処理工程との間に、前駆体酸化物を不活性雰囲気に暴露する処理工程を含めてもよい。また、上記した各雰囲気は、例えば、下記に示す元素が所定割合で含まれる組成ガスを供給することによって調製することができる。
１  酸化雰囲気：Ｏ２（１〜１００ｖｏｌ％）、ＣＯ２（０〜９９ｖｏｌ％）、Ｈ２Ｏ（高温水蒸気）（０〜２０ｖｏｌ％）およびＮ２（残部）を含むガス
２  還元雰囲気：Ｈ２（１〜１００ｖｏｌ％）、ＣＯ（０〜２０ｖｏｌ％）、ＣＯ２（０〜１００ｖｏｌ％）、Ｈ２Ｏ（高温水蒸気）（０〜２０ｖｏｌ％）およびＮ２（残部）を含むガス
３  不活性雰囲気：ＣＯ２（０〜１００ｖｏｌ％）、Ｈ２Ｏ（高温水蒸気）（０〜２０ｖｏｌ％）およびＮ２（残部）を含むガス
上記のように、前駆体酸化物を、大気雰囲気に暴露することなく、酸化還元雰囲気において焼成することにより、酸化還元処理の施された、本発明のＣｏ担持アルミニウム系酸化物を得る。
【００２９】
そして、本発明のＣｏ担持アルミニウム系酸化物は、そのまま、排ガス浄化用触媒として用いることもできるが、通常、触媒担体上に担持させるなど、公知の方法により、排ガス浄化用触媒として調製される。
触媒担体としては、例えば、コージェライトなどからなるハニカム状のモノリス担体など、公知の触媒担体が挙げられる。触媒担体上に担持させるには、例えば、まず、上記により得られたＣｏ担持アルミニウム系酸化物（酸化還元処理済みのもの）に、水を加えてスラリーとした後、これを触媒担体上にコーティングし、乾燥させ、その後、３００〜８００℃、好ましくは、３００〜６００℃で熱処理する。
【００３０】
そして、本発明の排ガス浄化用触媒によれば、前駆体酸化物が、大気雰囲気に暴露されることなく、酸化還元雰囲気において焼成され、また、Ｃｏの含有量が１〜１０重量％であるため、Ｃｏの一部または全部が、アルミニウム系酸化物と固溶体を形成する。そのため、Ｃｏが、アルミニウム系酸化物に対して、酸化雰囲気下で固溶し、還元雰囲気下で析出する固溶再生（自己再生）を効率的に繰り返す。その結果、アルミニウム系酸化物に対するＣｏの分散状態が、良好に保持される。
【００３１】
そのため、長期にわたって、Ｃｏの粒成長による触媒活性低下を防止することができ、高い触媒活性を保持することができる。
したがって、本発明の排ガス浄化用触媒を使用すれば、Ｃｏを活性成分として使用できるため、貴金属元素を低減しながら、低コストで、高温下または酸化還元変動下、長期にわたって優れた触媒活性を発現することができる。
【００３２】
本発明の排ガス浄化用触媒は、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関やボイラなどから排出される排気ガスを浄化するための排気ガス浄化用触媒として、好適に使用することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
＜製造例＞
製造例１（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末の製造  Ｃｏ担持量：３．０重量％）
市販のθ−Ａｌ２Ｏ３粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３で示されるＣｏが担持されたθ−アルミナ粉末を得た。Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、３．０重量％であった。
製造例２（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末の製造  Ｃｏ担持量：３．０重量％）
硝酸マグネシウム                                      Ｍｇ換算で０．１０モル
硝酸アルミニウム                                      Ａｌ換算で０．２０モル
上記の成分を、５００ｍＬ容量の丸底フラスコに加え、超純水１００ｍＬを加えて約３０分間攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、混合塩水溶液を、攪拌中の１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液へ、１分間当たり２０滴の速さで滴下して共沈物を得た。滴下終了後、１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液の攪拌を１時間続け、その後、一晩放置した。
【００３４】
そして、水溶液をろ過することにより、ＭｇＡｌ２Ｏ４からなる共沈物を取り出した。ろ過中、共沈物を大量の超純水で洗浄することにより、共沈物に残存するアンモニア成分を取り除いた。その後、共沈物を、１１０℃で１２時間乾燥させた。乾燥後、共沈物を粉砕して粉末状にし、大気雰囲気、８５０℃で５時間熱処理して、ＭｇＡｌ２Ｏ４（マグネシアスピネル）の粉末を得た。
【００３５】
次いで、得られたＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４で示されるＣｏが担持されたＭｇＡｌ２Ｏ４（前駆体酸化物）の粉末を得た。Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、３．０重量％であった。
製造例３（Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末の製造  Ｃｏ担持量：３．０重量％）
セリウムメトキシプロピレート［Ｃｅ（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＯＣＨ３）３］をＣｅ換算で０．１ｍｏｌと、ジルコニウムメトキシプロピレート［Ｚｒ（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＯＣＨ３）３］をＺｒ換算で０．０９ｍｏｌと、イットリウムメトキシプロピレート［Ｙ（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＯＣＨ３）３］をＹ換算で０．０１ｍｏｌと、トルエン２００ｍＬとを配合して、攪拌溶解することにより、混合アルコキシド溶液を調製した。さらに、この混合アルコキシド溶液に、脱イオン水８０ｍＬを滴下して、加水分解した。
【００３６】
加水分解された溶液から、トルエンおよび脱イオン水を留去・蒸発乾固した。これを、６０℃で２４時間通風乾燥させた後、電気炉にて、４５０℃で３時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５Ｏｘｉｄｅで示されるセリア系複合酸化物の粉末を得た。
次いで、得られたＣｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５Ｏｘｉｄｅ粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５Ｏｘｉｄｅで示されるＣｏが担持されたセリア系複合酸化物の粉末を得た。Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５Ｏｘｉｄｅ粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、３．０重量％であった。
製造例４（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末の製造  Ｃｏ担持量：１０．０重量％）
市販のθ−Ａｌ２Ｏ３粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３で示されるＣｏが担持されたθ−アルミナ粉末を得た。Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、１０．０重量％であった。
製造例５（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末の製造  Ｃｏ担持量：２０．０重量％）
市販のθ−Ａｌ２Ｏ３粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３で示されるＣｏが担持されたθ−アルミナ粉末を得た。Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、２０．０重量％であった。
製造例６（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末の製造  Ｃｏ担持量：１０．０重量％）
硝酸マグネシウム                                      Ｍｇ換算で０．１０モル
硝酸アルミニウム                                      Ａｌ換算で０．２０モル
上記の成分を、５００ｍＬ容量の丸底フラスコに加え、超純水１００ｍＬを加えて約３０分間攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、混合塩水溶液を、攪拌中の１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液へ、１分間当たり２０滴の速さで滴下して共沈物を得た。滴下終了後、１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液の攪拌を１時間続け、その後、一晩放置した。
【００３７】
そして、水溶液をろ過することにより、ＭｇＡｌ２Ｏ４からなる共沈物を取り出した。ろ過中、共沈物を大量の超純水で洗浄することにより、共沈物に残存するアンモニア成分を取り除いた。その後、共沈物を、１１０℃で１２時間乾燥させた。乾燥後、共沈物を粉砕して粉末状にし、大気雰囲気、８５０℃で５時間熱処理して、ＭｇＡｌ２Ｏ４（マグネシアスピネル）の粉末を得た。
【００３８】
次いで、得られたＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４で示されるＣｏが担持されたＭｇＡｌ２Ｏ４（前駆体酸化物）の粉末を得た。Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、１０．０重量％であった。
製造例７（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末の製造  Ｃｏ担持量：２０．０重量％）
硝酸マグネシウム                                      Ｍｇ換算で０．１０モル
硝酸アルミニウム                                      Ａｌ換算で０．２０モル
上記の成分を、５００ｍＬ容量の丸底フラスコに加え、超純水１００ｍＬを加えて約３０分間攪拌溶解させることにより、混合塩水溶液を調製した。次いで、混合塩水溶液を、攪拌中の１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液へ、１分間当たり２０滴の速さで滴下して共沈物を得た。滴下終了後、１０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液の攪拌を１時間続け、その後、一晩放置した。
【００３９】
そして、水溶液をろ過することにより、ＭｇＡｌ２Ｏ４からなる共沈物を取り出した。ろ過中、共沈物を大量の超純水で洗浄することにより、共沈物に残存するアンモニア成分を取り除いた。その後、共沈物を、１１０℃で１２時間乾燥させた。乾燥後、共沈物を粉砕して粉末状にし、大気雰囲気、８５０℃で５時間熱処理して、ＭｇＡｌ２Ｏ４（マグネシアスピネル）の粉末を得た。
【００４０】
次いで、得られたＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に、硝酸コバルト水溶液を含浸させ、１１０℃で一昼夜乾燥後、電気炉にて、大気中、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４で示されるＣｏが担持されたＭｇＡｌ２Ｏ４（前駆体酸化物）の粉末を得た。Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末において、Ｃｏの担持量（含有量）は、２０．０重量％であった。
＜実施例および比較例＞
下記実施例および比較例において実施された処理の方法を以下に示す。
１  １０００℃酸化還元処理（Ｒ／Ｌ処理）
不活性雰囲気５分、酸化雰囲気１０分、不活性雰囲気５分および還元雰囲気１０分の計３０分を１サイクルとし、このサイクルを１０サイクル、合計５時間繰り返して、酸化物の粉末を、酸化雰囲気と還元雰囲気とに交互に暴露した後、還元雰囲気のまま室温まで冷却する。
【００４１】
なお、各雰囲気は、高温水蒸気を含む下記表１に示した組成のガスを、３００×１０−３ｍ３／ｈｒの流量で供給することによって調製する。また、雰囲気温度は、約１０００℃に維持する。
【００４２】
【表１】
2011041913.tif 000003
【００４３】
２  １０００℃酸化還元処理（Ｒ／Ｌ耐久処理）
不活性雰囲気５分、酸化雰囲気１０分、不活性雰囲気５分および還元雰囲気１０分の計３０分を１サイクルとし、このサイクルを１０サイクル、合計５時間繰り返して、酸化物の粉末を、酸化雰囲気と還元雰囲気とに交互に暴露した後、還元雰囲気のまま室温まで冷却する。
【００４４】
なお、各雰囲気は、高温水蒸気を含む上記表１に示した組成のガスを、３００×１０−３ｍ３／ｈｒの流量で供給することによって調製する。また、雰囲気温度は、約１０００℃に維持する。
３  １０００℃大気処理（Ａｉｒ処理）
酸化物の粉末を、電気炉にて、大気中、１０００℃で５時間熱処理（焼成）する。
実施例１（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例１で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
実施例２（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例２で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
実施例３（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理→１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理）
製造例１で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施し、処理後、さらに上記１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
実施例４（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理→１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理）
製造例２で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施し、処理後、さらに上記１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
実施例５（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：１０．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例４で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例１（Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例３で得られたＣｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例２（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  未処理）
製造例１で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末を、そのまま評価用サンプルとして用いた。
比較例３（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  未処理）
製造例２で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末を、そのまま評価用サンプルとして用いた。
比較例４（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ａｉｒ処理）
製造例１で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末に対して、上記１０００℃Ａｉｒ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例５（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ａｉｒ処理）
製造例２で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に対して、上記１０００℃Ａｉｒ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例６（Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ａｉｒ処理）
製造例３で得られたＣｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末に対して、上記１０００℃Ａｉｒ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例７（Ｃｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末  Ｃｏ担持量：３．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理→１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理）
製造例３で得られたＣｏ／Ｃｅ０．５０Ｚｒ０．４５Ｙ０．０５粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施し、処理後、さらに上記１０００℃Ｒ／Ｌ耐久処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例８（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：２０．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例５で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例９（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：２０．０重量％  １０００℃Ｒ／Ｌ処理）
製造例７で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末に対して、上記１０００℃Ｒ／Ｌ処理を施すことにより、評価用サンプルを調製した。
比較例１０（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：１０．０重量％  未処理）
製造例４で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末をそのまま評価用サンプルとして用いた。
比較例１１（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：１０．０重量％  未処理）
製造例６で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末をそのまま評価用サンプルとして用いた。
比較例１２（Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末  Ｃｏ担持量：２０．０重量％  未処理）
製造例５で得られたＣｏ／Ａｌ２Ｏ３粉末をそのまま評価用サンプルとして用いた。
比較例１３（Ｃｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末  Ｃｏ担持量：２０．０重量％  未処理）
製造例７で得られたＣｏ／ＭｇＡｌ２Ｏ４粉末をそのまま評価用サンプルとして用いた。
＜評価試験＞
１  ＮＯｘ浄化率
上記実施例および比較例で得られた各粉末を、常圧固定床流通反応装置内に配置した。触媒床に、下記表２に示す組成のモデルガスを流通させ、前処理として、表２に示す空気燃料比（Ａ／Ｆ）１４．０のリッチガス中で、６００℃１０分間保持した後、室温まで一度冷却した。
【００４５】
次いで、触媒床温度を室温から６００℃まで１８００秒で昇温させた後、Ａ／Ｆを表２に示すように、１４．０から１５．２まで各Ａ／Ｆ保持時間を３００秒として変化させ、その間のＮＯｘ浄化率を連続的に測定した。各粉末におけるＡ／Ｆ＝１４．６での浄化率を下記表３および図１に示す。
【００４６】
【表２】
2011041913.tif 000004
【００４７】
【表３】
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【図１】
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