(57)【要約】【課題】高温環境下においてもＮＯｘ吸蔵放出性能に優れる新規なＮＯｘ吸蔵放出材、そのＮＯｘ吸蔵放出材を備える排ガス浄化システム、さらに、その排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法を提供すること。【解決手段】耐熱性酸化物に銅を担持させ、銅の含有割合を、耐熱性酸化物および銅の総量に対して、６質量％以上１２質量％以下として、ＮＯｘを吸蔵および放出するように構成されるＮＯｘ吸蔵放出材とする。また、排ガス浄化システム１は、ガスを排出する内燃機関２と、その内燃機関２よりもガスの流れ方向下流側に配置され、上記ＮＯｘ吸蔵放出材を備えるＮＯｘ吸蔵放出部５と、ＮＯｘ吸蔵放出部５よりもガスの流れ方向下流側に配置され、ＮＯｘを含むガスを浄化するための排ガス浄化部６とを備える。また、その排ガス浄化システム１を用いて、排ガスを浄化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性酸化物に、銅が担持されており、
銅の含有割合が、耐熱性酸化物および銅の総量に対して、６質量％以上１２質量％以下であり、ＮＯｘを吸蔵および放出するように構成されることを特徴とする、ＮＯｘ吸蔵放出材。
【請求項２】
ガスを排出する内燃機関と、
前記内燃機関よりもガスの流れ方向下流側に配置され、請求項１に記載のＮＯｘ吸蔵放出材を備えるＮＯｘ吸蔵放出部と、
前記ＮＯｘ吸蔵放出部よりもガスの流れ方向下流側に配置され、ＮＯｘを含むガスを浄化するための排ガス浄化部と
を備えることを特徴とする、排ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項２に記載の排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法であって、
前記内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときに、前記内燃機関から排出されるガスに含有されるＮＯｘを前記ＮＯｘ吸蔵放出部において吸蔵させ、
前記内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときに、前記ＮＯｘ吸蔵放出材の温度を４００℃以上として、前記ＮＯｘ吸蔵放出部において吸蔵されたＮＯｘを放出させ、
放出されたＮＯｘを含むガスを、前記排ガス浄化部において浄化する
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、ＮＯｘ吸蔵放出材、排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法に関し、詳しくは、内燃機関などから排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵および放出するためのＮＯｘ吸蔵放出材、そのＮＯｘ吸蔵放出材を備える排ガス浄化システム、さらに、その排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法に関する。
【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装置が知られている。
【０００３】
排ガス浄化装置としては、例えば、ＮＯｘ吸蔵放出材を用いた浄化装置が知られている。このような装置では、例えば、内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）がリーン状態である場合には、ＮＯｘ吸蔵放出材によってＮＯｘが吸蔵され、一方、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）がストイキ状態またはリッチ状態である場合には、ＮＯｘ吸蔵放出材からＮＯｘが放出され、その下流側に配置される触媒などによって浄化される。
【０００４】
より具体的には、例えば、内燃機関の排気ガスに含まれる窒素酸化物、一酸化炭素および炭化水素類を浄化するための排気ガス浄化装置であって、少なくともアルカリ金属元素および／またはアルカリ金属塩を貴金属とともに多孔質担体に含有または混合させてなり、内燃機関の近傍における排気ガス温度範囲で窒素酸化物を吸蔵するための窒素酸化物吸蔵部と、その窒素酸化物吸蔵部から放出された窒素酸化物を排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素類および水素と反応させて還元（浄化）するための三元触媒部とを備える排ガス浄化装置が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような排ガス浄化装置によれば、三元触媒の排ガス浄化性能が十分ではないリーン状態においては、ＮＯｘを窒素酸化物吸蔵部において吸蔵し、三元触媒が排ガス浄化性能を十分に発現できるストイキ領域およびリッチ領域では、ＮＯｘを窒素酸化物吸蔵部から放出し、三元触媒により浄化するため、効率的に排ガスを浄化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８０６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、引用文献１に記載の窒素酸化物吸蔵部は、例えば、４００℃以上などの高温環境下では、ＮＯｘ吸蔵放出性能が十分ではない場合があるため、近年、高温環境下においてＮＯｘ吸蔵放出性能に優れる新規なＮＯｘ吸蔵放出材が要求されている。
【０００８】
本発明の目的は、高温環境下においてもＮＯｘ吸蔵放出性能に優れる新規なＮＯｘ吸蔵放出材、そのＮＯｘ吸蔵放出材を備える排ガス浄化システム、さらに、その排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のＮＯｘ吸蔵放出材は、耐熱性酸化物に、銅が担持されており、銅の含有割合が、耐熱性酸化物および銅の総量に対して、６質量％以上１２質量％以下であり、ＮＯｘを吸蔵および放出するように構成されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の排ガス浄化システムは、ガスを排出する内燃機関と、前記内燃機関よりもガスの流れ方向下流側に配置され、上記のＮＯｘ吸蔵放出材を備えるＮＯｘ吸蔵放出部と、前記ＮＯｘ吸蔵放出部よりもガスの流れ方向下流側に配置され、ＮＯｘを含むガスを浄化するための排ガス浄化部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の排ガス浄化方法は、上記の排ガス浄化システムを用いた排ガス浄化方法であって、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときに、前記内燃機関から排出されるガスに含有されるＮＯｘを前記ＮＯｘ吸蔵放出部において吸蔵させ、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときに、前記ＮＯｘ吸蔵放出材の温度を４００℃以上として、前記ＮＯｘ吸蔵放出部において吸蔵されたＮＯｘを放出させ、放出されたＮＯｘを含むガスを、前記排ガス浄化部において浄化することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＮＯｘ吸蔵放出材は、高温環境下において優れたＮＯｘ吸蔵放出性能を発現することができる。
【００１３】
また、本発明の排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法では、本発明のＮＯｘ吸蔵放出材が用いられるため、ＮＯｘ吸蔵放出性能に優れ、効率的に排ガスを浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の排ガス浄化システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、ＮＯｘ吸蔵放出部の前後におけるＮＯｘ濃度を示すグラフである。
【図３】図３は、実施例２〜３および比較例１における空燃比とＮＯｘ放出量との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例４〜８および比較例２におけるＮＯｘ吸蔵放出材とＮＯｘ放出量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のＮＯｘ吸蔵放出材では、耐熱性酸化物に、銅（Ｃｕ）が担持されている。
【００１６】
耐熱性酸化物としては、特に制限されないが、例えば、ジルコニア−セリア系酸化物、アルミナなどが挙げられる。
【００１７】
ジルコニア−セリア系酸化物としては、例えば、下記一般式（１）で示されるジルコニア−セリア系複合酸化物が挙げられる。
【００１８】
Ｚｒ１−（ａ＋ｂ）ＣｅａＲｂＯ２−ｃ      （１）
（式中、Ｒは、希土類元素（ただし、Ｃｅを除く。）および／またはアルカリ土類金属を示し、ａは、Ｃｅの原子割合を示し、ｂは、Ｒの原子割合を示し、１−（ａ＋ｂ）は、Ｚｒの原子割合を示し、ｃは、酸素欠陥量を示す。）
一般式（１）において、Ｒで示される希土類元素としては、例えば、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ（ルテチウム）などが挙げられる。
【００１９】
また、Ｒで示されるアルカリ土類金属としては、例えば、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｒａ（ラジウム）などが挙げられる。
【００２０】
これら希土類元素およびアルカリ土類金属は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２１】
また、ａで示されるＣｅの原子割合は、０．１〜０．６５の範囲であり、好ましくは、０．１〜０．５の範囲である。
【００２２】
また、ｂで示されるＲの原子割合は０〜０．５５の範囲である（すなわち、Ｒは必須成分ではなく任意的に含まれる任意成分であり、含まれる場合には、０．５５以下の原子割合である）。０．５５を超えると、相分離や他の複合酸化物相を生成する場合がある。
【００２３】
また、１−（ａ＋ｂ）で示されるＺｒの原子割合は、０．３５〜０．９の範囲であり、好ましくは、０．５〜０．９の範囲である。
【００２４】
さらに、ｃは酸素欠陥量を示し、これは、Ｚｒ、ＣｅおよびＲの酸化物が通常形成するホタル石型の結晶格子において、その結晶格子にできる空孔の割合を意味する。
【００２５】
このようなジルコニア−セリア系複合酸化物は、特に制限されることなく、例えば、特開２００４−２４３３０５号の段落番号〔００９０〕〜〔０１０２〕の記載に準拠して、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の製造方法によって、製造することができる。
【００２６】
アルミナとしては、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、θアルミナが挙げられる。
【００２７】
αアルミナは、結晶相としてα相を有し、例えば、ＡＫＰ−５３（商品名、高純度アルミナ、住友化学社製）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。
【００２８】
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って、例えば、ＳＰＨＥＲＡＬＩＴＥ  ５３１Ｐ（商品名、γアルミナ、プロキャタリゼ社製）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。
【００２９】
γアルミナは、結晶相としてγ相を有し、特に限定されず、公知のものが挙げられる。
【００３０】
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。
【００３１】
これら耐熱性酸化物は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００３２】
耐熱性酸化物として、好ましくは、アルミナが挙げられる。
【００３３】
ＮＯｘ吸蔵放出材において、銅の含有割合は、耐熱性酸化物および銅の総量に対して、６質量％以上であり、１２質量％以下である。
【００３４】
銅の含有割合が上記範囲であれば、優れたＮＯｘ吸蔵放出性能を発現することができる。
【００３５】
そして、ＮＯｘ吸蔵放出材を得るには、例えば、銅を、同一の耐熱性酸化物に同時にまたは順次担持させる。例えば、特開２００４−２４３３０５号の段落番号〔０１２２〕〜〔０１２７〕の記載に準拠して、上記の耐熱性酸化物に銅を、上記した割合で担持させる。
【００３６】
具体的には、例えば、銅を含む塩の溶液を調製し、この含塩溶液を耐熱性酸化物に含浸させた後、焼成すればよい。
【００３７】
含塩溶液としては、例えば、硝酸塩水溶液、塩化物水溶液、ヘキサアンミン塩化物水溶液、ジニトロジアンミン硝酸水溶液、ヘキサクロロ酸水和物などが挙げられ、また実用的には、硝酸塩水溶液、ジニトロジアンミン硝酸溶液、塩化物水溶液などが挙げられる。
【００３８】
耐熱性酸化物に銅を含む塩の溶液を含浸させた後は、例えば、３５０〜１０００℃で１〜１２時間焼成する。
【００３９】
また、耐熱性酸化物に銅を担持させる他の方法として、例えば、耐熱性酸化物が、ジルコニア系複合酸化物やセリア系複合酸化物である場合には、ジルコニウム、セリウムおよびアルカリ土類金属および／または希土類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、銅塩の溶液を加えて、ジルコニア系複合酸化物やセリア系複合酸化物の各成分とともに銅を共沈させて、その後、焼成する方法が例示される。
【００４０】
また、耐熱性酸化物がθアルミナ、αアルミナあるいはγアルミナである場合には、そのθアルミナ、α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、銅塩の溶液を加えて、θアルミナ、αアルミナあるいはγアルミナとともに銅を共沈させて、その後、焼成する方法が例示される。
【００４１】
また、銅を、１度に担持させてもよく、また、複数回に分けて、順次担持させてもよい。
【００４２】
これにより、耐熱性酸化物に銅を担持させることができ、銅を担持する耐熱性酸化物として、ＮＯｘ吸蔵放出材を得ることができる。
【００４３】
また、この方法では、必要により、銅を担持する耐熱性酸化物を、還元雰囲気（例えば、水素−窒素混合ガス雰囲気など）下において熱処理することができる。
【００４４】
熱処理条件としては、加熱温度が、例えば、５００℃以上、好ましくは、６００℃以上であり、例えば、１０００℃以下、好ましくは、９００℃以下である。また、加熱時間が、例えば、０．５時間以上、好ましくは、１．０時間以上であり、例えば、１０．０時間以下、好ましくは、５．０時間以下である。
【００４５】
また、例えば、上記のように還元雰囲気下において熱処理することなく、銅を担持する耐熱性酸化物をＮＯｘ吸蔵放出材として用い、高温の排ガスに曝露することにより、使用と同時に熱処理することもできる。
【００４６】
そして、ＮＯｘ吸蔵放出材は、特に制限されず、例えば、上記の粉末として用いてもよく、例えば、公知の方法により、任意の所定形状に成形して用いてもよい。
【００４７】
また、本発明のＮＯｘ吸蔵放出材は、そのまま用いることもできるが、例えば、担体上にコート層として形成することができる。担体としては、特に制限されず、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、公知の担体が挙げられる。
【００４８】
担体上にコート層として形成するには、例えば、まず、上記したＮＯｘ吸蔵放出材、さらには、必要により混合されるその他の耐熱性酸化物に、水を加えてスラリーとした後、触媒担体上にコーティングし、大気中において、例えば、５０〜２００℃で１〜４８時間乾燥し、さらに、２５０〜１０００℃で１〜１２時間焼成すればよい。
【００４９】
なお、ＮＯｘ吸蔵放出材とともに配合される、その他の耐熱性酸化物としては、例えば、上記したＮＯｘ吸蔵放出材に用いられる耐熱性酸化物と同様の耐熱性酸化物などが挙げられる。
【００５０】
そして、上記のＮＯｘ吸蔵放出材によれば、高温環境下（例えば、４００℃以上）において、優れたＮＯｘ吸蔵放出性能を発現することができ、また、貴金属などを含有していないため、低コスト性にも優れる。
【００５１】
次いで、上記のＮＯｘ吸蔵放出材を用いた排ガス浄化システムについて、図１を参照して詳述する。
【００５２】
図１において、排ガス浄化システム１は、ガスを排出する内燃機関２と、内燃機関２からガスを排出するための排気管３と、内燃機関２よりもガスの流れ方向（矢印参照）下流側において、排気管３に介在されるように配置される排ガス処理部４とを備えている。
【００５３】
内燃機関２としては、例えば、レシプロエンジン、ロータリーエンジンなどの、燃料としてガソリンを使用する公知のエンジン（Ｅ／Ｇ）などが挙げられる。
【００５４】
このような内燃機関２には、空気と燃料とが混合された混合気が供給され、混合気が内燃機関２の内部で爆発燃焼される。これにより、内燃機関２はエネルギーを生じさせる。
【００５５】
排気管３としては、例えば、内燃機関２が多気筒型のエンジンである場合には、エンジンの各気筒から排出されるガスを案内および収束する排気多岐管（エキゾーストマニホールド）などが挙げられる。排気多岐管は、図示しないが、各気筒に接続される分岐管と、それら各分岐管をガス流れ方向下流側で統合する集気管とを備えている。
【００５６】
なお、排気管３が排気多岐管である場合、好ましくは、排ガス処理部４は集気管に介在される。
【００５７】
排ガス処理部４は、ＮＯｘを吸蔵および放出するためのＮＯｘ吸蔵放出部５と、ＮＯｘを含むガスを浄化するための排ガス浄化部６とを備えている。
【００５８】
ＮＯｘ吸蔵放出部５は、上記のＮＯｘ吸蔵放出材を備えており、ガスの流れ方向において内燃機関２よりも下流側、かつ、排ガス浄化部６よりも上流側に配置されている。
【００５９】
より具体的には、ＮＯｘ吸蔵放出部５は、例えば、ハニカム状のモノリス担体（図示せず）と、そのモノリス担体の表面にコート層（図示せず）として担持されるＮＯｘ吸蔵放出材とを備えている。
【００６０】
モノリス担体に対するＮＯｘ吸蔵放出材の担持量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００６１】
排ガス浄化部６は、例えば、排ガス浄化用触媒を備えており、ガスの流れ方向において、ＮＯｘ吸蔵放出部５よりも下流側に配置されている。
【００６２】
より具体的には、排ガス浄化部６は、例えば、ハニカム状のモノリス担体（図示せず）と、そのモノリス担体の表面にコート層（図示せず）として担持される排ガス浄化用触媒とを備えている。
【００６３】
排ガス浄化用触媒としては、例えば、白金族元素（例えば、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）など）が担持された耐熱性酸化物など、公知の排ガス浄化用触媒が挙げられる。
【００６４】
モノリス担体に対する排ガス浄化用触媒の担持量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００６５】
また、排ガス処理部４は、さらに、内燃機関２から排出されたガスがＮＯｘ吸蔵放出部５に至る前に、そのガスを予備的に浄化するための、予備排ガス浄化部７を備えることができる。
【００６６】
予備排ガス浄化部７は、例えば、排ガス浄化用触媒を備えており、ガスの流れ方向において、ＮＯｘ吸蔵放出部５よりも上流側に配置されている。
【００６７】
より具体的には、予備排ガス浄化部７は、例えば、ハニカム状のモノリス担体（図示せず）と、そのモノリス担体の表面にコート層（図示せず）として担持される上記の排ガス浄化用触媒とを備えている。
【００６８】
モノリス担体に対する排ガス浄化用触媒の担持量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００６９】
以下において、上記の排ガス浄化システム１を用いた排ガス浄化方法について、詳述する。
【００７０】
この方法では、まず、内燃機関２に所定の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合気が供給され、内燃機関２において燃焼される。
【００７１】
混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）は、内燃機関２の駆動状態に応じて、例えば、１４．５〜１４．７（ストイキオメトリ領域）をまたぐように、変動する。なお、通常、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５〜１４．７（ストイキオメトリ領域）である状態をストイキバーン状態、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満である場合をリッチバーン状態、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．７を超過する場合をリーンバーン状態と称する。
【００７２】
そして、このような混合気が内燃機関２内において燃焼されることによって、エネルギーが生じるとともに、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などを含むガスが、内燃機関２から排出される。
【００７３】
内燃機関２から排出されたガスは、予備排ガス浄化部７に供給され、その一部が浄化された後、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給される。
【００７４】
そして、ＮＯｘ吸蔵放出部５では、ガスに含まれるＮＯｘが、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）に応じて、ＮＯｘ吸蔵放出材に吸蔵または放出される。
【００７５】
より具体的には、この方法において、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときには、ガスに含有されるＮＯｘの一部または全部が、ＮＯｘ吸蔵放出材に吸蔵される。
【００７６】
ＮＯｘ吸蔵時におけるＮＯｘ吸蔵放出材の温度は、例えば、４００℃以上、好ましくは、４５０℃以上、より好ましくは、５００℃以上であり、通常、１０００℃以下である。
【００７７】
なお、ＮＯｘ吸蔵放出材の温度は、例えば、内燃機関２の運転条件を調整することや、内燃機関２からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整すること、排気管３を加熱装置（例えば、電気ヒーターなど）により加熱すること、排気管３を冷却装置（例えば、スポットクーラーなど）により冷却することなどによって制御することができ、また、そのガスの温度をＮＯｘ吸蔵放出材の温度とみなすことができる。
【００７８】
ＮＯｘ吸蔵放出材におけるＮＯｘの吸蔵量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００７９】
また、ＮＯｘ吸蔵放出材に吸蔵されずに残存するガス（ＨＣ、ＣＯを含む）は、排ガス浄化部６に供給され、浄化される。
【００８０】
一方、上記の排ガス浄化システム１では、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときに、ＮＯｘ吸蔵放出材の温度を４００℃以上とすれば、ＮＯｘ吸蔵放出材に吸蔵されていたＮＯｘが放出される。
【００８１】
そこで、この方法では、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときには、ＮＯｘ吸蔵放出材の温度を４００℃以上として、ＮＯｘを放出させる。
【００８２】
ＮＯｘ放出時におけるＮＯｘ吸蔵放出材の温度は、４００℃以上、好ましくは、４５０℃以上、より好ましくは、５００℃以上であり、通常、８００℃以下である。
【００８３】
ＮＯｘ吸蔵放出材の温度が上記範囲であれば、より良好にＮＯｘを放出させることができる。
【００８４】
なお、ＮＯｘ吸蔵放出材の温度が４００℃未満である場合には、混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であっても、ＮＯｘ吸蔵放出材はＮＯｘを放出しない。
【００８５】
そして、この方法では、上記のようにＮＯｘ吸蔵放出材から放出されたＮＯｘは、内燃機関２から排出されたその他のガス（ＨＣ、ＣＯを含む）とともに、排ガス浄化部６に供給され、浄化される。このように浄化されたガスは、排ガス浄化システム１から外気に排出される。
【００８６】
このような排ガス浄化システム１および排ガス浄化方法では、上記したＮＯｘ吸蔵放出材が用いられるため、ＮＯｘ吸蔵放出性能に優れ、効率的に排ガスを浄化することができる。
【００８７】
すなわち、排ガス浄化部６に配置される排ガス浄化用触媒の種類によっては、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときにはＮＯｘの浄化性能を十分に発現できる一方、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときには、ＮＯｘの浄化性能を十分に発現できない場合がある。
【００８８】
これに対して、上記の排ガス浄化システム１および排ガス浄化方法によれば、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときには、ＮＯｘ吸蔵放出部５においてＮＯｘを吸蔵し、一方、空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときには、ＮＯｘをＮＯｘ吸蔵放出部５から放出し、排ガス浄化部６により浄化する。そのため、効率的に排ガスを浄化することができる。
【００８９】
なお、上記した説明では、予備排ガス浄化部７、ＮＯｘ吸蔵放出部５および排ガス浄化部６から排ガス処理部４が構成されているが、例えば、予備排ガス浄化部７を備えることなく、ＮＯｘ吸蔵放出部５および排ガス浄化部６から排ガス処理部４を構成することもできる。なお、排ガス浄化システム１は、ＮＯｘ吸蔵放出部５および排ガス浄化部６における排ガス処理の負荷を低減させる観点から、好ましくは、予備排ガス浄化部７を備える。
【００９０】
また、耐熱性酸化物に銅が担持されている上記したＮＯｘ吸蔵放出材は、とりわけ、リッチバーン状態において、排ガス浄化用触媒を兼ねることもできる。
【００９１】
つまり、上記のＮＯｘ吸蔵放出材は、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５以上であるときには、内燃機関２から排出されるガスに含有されるＮＯｘを吸蔵し、一方、内燃機関２に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が１４．５未満であるときには、ＮＯｘを放出し、さらに、放出されたＮＯｘを浄化する。
【００９２】
そのため、例えば、ＮＯｘ吸蔵放出部５のみから排ガス処理部４を構成し、ＮＯｘ吸蔵放出部５を排ガス浄化部６として兼用することもできる。
【実施例】
【００９３】
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。以下に示す実施例の数値は、実施形態において記載される数値（すなわち、上限値または下限値）に代替することができる。
【００９４】
実施例１
θアルミナに、硝酸銅水溶液を含浸させ、乾燥後、電気炉にて、６５０℃で１時間熱処理（焼成）することにより、Ｃｕ担持θアルミナ粉末としてＮＯｘ吸蔵放出材を得た。
【００９５】
この粉末のＣｕ含有割合は、Ｃｕ担持θアルミナの総量に対して、６質量％であった。
＜Ａ／Ｆ＞
実施例２
図１に示す排ガス浄化システム１のＮＯｘ吸蔵放出部５に、実施例１で得られたＮＯｘ吸蔵放出材を配置し、また、排ガス浄化部６および予備排ガス浄化部７には、排ガス浄化用触媒として、ＰｄおよびＲｈを含有する三元触媒を配置した。
【００９６】
次いで、内燃機関２としてのガソリンエンジンを、空燃比（Ａ／Ｆ）１５．１のリーンバーン状態で駆動させ、所定時間後、空燃比（Ａ／Ｆ）１４．３のリッチバーン状態に切り替えた。
【００９７】
なお、この排ガス浄化システム１では、内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、リーンバーン状態およびリッチバーン状態いずれにおいても、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が５７０℃となるように調整した。また、このガス温度をＮＯｘ吸蔵放出材の温度とみなした。
【００９８】
そして、内燃機関２から排出される排ガスを、排ガス処理部４において処理し、予備排ガス浄化部７とＮＯｘ吸蔵放出部５との間におけるガスのＮＯｘ濃度（以下、吸蔵放出部前のＮＯｘ濃度）を測定するとともに、ＮＯｘ吸蔵放出部５と排ガス浄化部６との間におけるガスのＮＯｘ濃度（以下、吸蔵放出部後のＮＯｘ濃度）を測定した。その結果を、図２に示す。
【００９９】
図２において、リーンバーン状態では、吸蔵放出部前のＮＯｘ濃度と吸蔵放出部後のＮＯｘ濃度とがほぼ同様である一方、リッチバーン状態に切り替えた後には、吸蔵放出部前のＮＯｘ濃度よりも、吸蔵放出部後のＮＯｘ濃度が増加している。
【０１００】
このことから、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出が確認された。
【０１０１】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表１および図３に示す。
【０１０２】
実施例３
リッチバーン状態における空燃比（Ａ／Ｆ）を、１４．３から１４．４に変更した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１０３】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表１および図３に示す。
【０１０４】
比較例１
リッチバーン状態における空燃比（Ａ／Ｆ）を、１４．３から１４．５に変更した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理したところ、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出が確認されなかった。
【０１０５】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表１および図３に示す。
【０１０６】
【表１】
2015047543.tif 000003
【０１０７】
＜温度条件＞
実施例４
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が４５４℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１０８】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１０９】
実施例５
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が５０９℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１１０】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１１１】
実施例６
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が５５１℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１１２】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１１３】
実施例７
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が５７３℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１１４】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１１５】
実施例８
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が６５１℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１１６】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１１７】
比較例２
内燃機関２の運転条件を調整し、また、予備排ガス浄化部７からＮＯｘ吸蔵放出部５までの距離を調整し、さらに、スポットクーラーを用いて排気管３を外部から冷却することにより、ＮＯｘ吸蔵放出部５に供給されるガス温度が３６９℃となるように調整した以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理したところ、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出が確認されなかった。
【０１１８】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表２および図４に示す。
【０１１９】
【表２】
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【０１２０】
＜銅担持割合＞
実施例９
硝酸銅水溶液の含浸量を変更した以外は、実施例１と同様にして、Ｃｕ担持θアルミナ粉末としてＮＯｘ吸蔵放出材を得た。
【０１２１】
この粉末のＣｕ含有割合は、Ｃｕ担持θアルミナの総量に対して、１２質量％であった。
【０１２２】
実施例１０
実施例９で得られたＣｕ担持θアルミナ（Ｃｕ含有割合１２質量％）を用いた以外は、実施例２と同様にして排ガスを処理し、ＮＯｘ吸蔵放出部５におけるＮＯｘの吸蔵および放出を確認した。
【０１２３】
また、リーンバーン状態からリッチバーン状態に切り替えた後、５０秒間にＮＯｘ吸蔵放出部５から放出されたＮＯｘの量を積算した。その結果を、表３に示す。
【０１２４】
【表３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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