(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、酸化ジルコニウム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】
内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
【請求項３】
内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、
一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０である複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする酸化触媒。
【請求項４】
前記酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の酸化触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガスに含まれるパティキュレートや炭化水素を酸化して浄化する酸化触媒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排ガスに含まれるパティキュレートや炭化水素を酸化して浄化するために、ペロブスカイト型複合金属酸化物からなる酸化触媒が知られている。
【０００３】
前記酸化触媒として用いられるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、一般式ＡＢ１−ｘＣｘＯ３で表され、ＡはＬａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｂａ、Ｃａからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、ＢはＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、ＣはＰｔまたはＰｄである複合金属酸化物が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、前記酸化触媒として用いられるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、一般式ＣｅｘＭ１−ｘＺｒＯ３で表され、ＭはＬａ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｓｃ、Ｙからなる群から選択される少なくとも１種の金属であり、０．００１≦ｘ≦０．２である複合金属酸化物が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、前記従来のペロブスカイト型複合金属酸化物では、パティキュレートや高沸点の炭化水素に対して酸化温度が高い上に、十分な触媒活性が得られないという不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１６５１９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる不都合を解消して、内燃機関の排ガス中のパティキュレートや高沸点の炭化水素に対して、より低温で優れた触媒活性を得ることができる酸化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】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化して浄化する酸化触媒において、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｙ≦０．３０である複合金属酸化物のいずれか１種の複合金属酸化物と、酸化ジルコニウムとの混合物からなることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物は、前記化学式ＹＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物において、第１の金属であるＹの一部を第３の金属であるＡｇで置換したものである。この置換により、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３はＹＭｎＯ３よりも高い触媒活性を有することができる。
【００１０】
前記複合金属酸化物の一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。
【００１１】
また、前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表される前記複合金属酸化物は、前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物において、第２の金属であるＭｎの一部を第４の金属であるＡで置換したものである。なお、前記Ａは、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｒｕのいずれか１種の金属である。
【００１２】
前記複合金属酸化物の一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができないことがある。また、ｙが０．００５未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｙが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。
【００１３】
本発明によれば、前記酸化触媒は、前記酸化ジルコニウムを含有するので、前記複合金属酸化物のみからなる酸化触媒と比較して、内燃機関の排ガス中に含まれるパティキュレートや高沸点の炭化水素等の含有物を低温で酸化し燃焼除去することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことが好ましい。前記酸化ジルコニウムの含有量が５質量％未満の場合には、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化する温度を十分に下げることができないことがあり、該酸化ジルコニウムの含有量が２０質量％を超えても、それ以上の効果を得ることができないことがある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。
【図２】本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。
【図３】本実施形態の排ガス浄化用触媒の効果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。本実施形態の第１の態様の酸化触媒は、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。
【００１７】
次に、本実施形態の第２の態様の酸化触媒は、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表され、０．０１≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物は、前記化学式ＹＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物において、第１の金属であるＹの一部を第３の金属であるＡｇで置換したものである。前記置換で＋３価のＹの一部が＋１価のＡｇに置換することにより、結晶格子における電気的中性を保つために、第２の金属であるＭｎの一部が＋３価から酸化活性の高い＋４価に変化する。さらに、結晶格子内に酸素欠陥が生じ、結晶格子表面の酸素と大気中の酸素との置換反応が活発化し、結晶格子表面の酸素が解離しやすくなる。以上のことから、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３は、ＹＭｎＯ３よりも触媒活性を高くすることができる。
【００１８】
このとき、前記複合金属酸化物の一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３において、ｘが０．０１未満では、触媒活性を高める効果が不十分であり、ｘが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。
【００１９】
次に、本実施形態の第３の態様の酸化触媒は、一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表され、ＡはＴｉ、Ｃｅ、Ｒｕからなる群から選択される１種の金属であって、０．０１≦ｘ≦０．３０かつ０．００５≦ｘ≦０．３０である複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムとの混合物からなる。前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３で表される前記複合金属酸化物は、前記一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３で表される前記複合金属酸化物において、第２の金属であるＭｎの一部を第４の金属であるＡ（Ｔｉ、Ｃｅ、Ｒｕのいずれか１種）で置換したものである。前記置換で＋３価のＭｎの一部が＋４価のＴｉ、＋４価のＣｅ、＋４価のＲｕのいずれかに置換することにより、結晶格子に歪みが生じ、結晶格子内の酸素の結合エネルギーが低下する。以上のことから、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３は、Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３よりも触媒活性を高くすることができる。
【００２０】
このとき、前記複合金属酸化物の一般式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ１−ｙＡｙＯ３において、前記ｘ及び前記ｙは、前記複合金属酸化物において各構成原子の正負の電荷を釣り合わせるように設定される。このとき、ｘの数値限定の理由は、前記Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎＯ３の場合と同一である。また、ｙが０．００５未満では、結晶格子に歪みを生じさせる効果が不十分であるので、触媒活性を高める効果が不十分となり、ｙが０．３０を超えると、酸化触媒の耐熱性が低下し十分な性能を得ることができない。
【００２１】
第１〜第３の態様の酸化触媒によれば、前記酸化ジルコニウムを含有することにより、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる酸化触媒と比較して、内燃機関の排ガス中に含まれるパティキュレートや高沸点の炭化水素等の含有物をより低温で酸化し燃焼除去することができる。
【００２２】
また、第１〜第３の態様の酸化触媒は、前記複合金属酸化物に対して５〜２０質量％の範囲の酸化ジルコニウムを含むことが好ましい。前記酸化ジルコニウムの含有量が５質量％未満の場合には、内燃機関の排ガス中の含有物を酸化する温度を十分に下げることができないことがあり、該酸化ジルコニウムの含有量が２０質量％を超えても、それ以上の効果を得ることができないことがある。
【００２３】
次に本発明の実施例と比較例とを示す。
【実施例１】
【００２４】
本実施例では、まず、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸マンガン６水和物と、クエン酸と、水とを、１：１：３：４０のモル比で混合した混合物を、５０℃の温度で１５分間乳鉢で混合粉砕した後、４００℃の温度に１時間保持して一次焼成を行った。次に、酸化ジルコニウム粉末を水に分散してなる水分散ジルコニアゾルを、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量が５質量％となるように混合し、１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った。以上により、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００２５】
前記バインダーとして用いた前記水分散ジルコニアゾルは、前記二次焼成において、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３中のイットリウムの一部が酸化ジルコニウム中に固溶し、単斜晶の酸化ジルコニウムから、高い酸素イオン伝導性を有する立方晶イットリウム安定化ジルコニアとなり、この結果、酸化活性を発現すると考えられる。
【００２６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末の活性評価として示差熱分析（ＤＴＡ）を行った。前記示唆熱分析は、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として、該排ガス浄化用触媒５０ｍｇに、カーボンブラック２．５ｍｇを混合し、１００ｍｌ／分の空気流雰囲気下、１０℃／分の昇温温度で加熱し、温度に対するヒートフロー（Ｈｅａｔ  Ｆｌｏｗ）を測定した。そして、測定された発熱ピークからカーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００２７】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。なお、前記酸化ジルコニウムは、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３中のイットリウムの一部が酸化ジルコニウム中に固溶し生成された立方晶イットリウム安定化ジルコニアである。
【実施例２】
【００２８】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００２９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００３０】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例３】
【００３１】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００３２】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００３３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例１〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１と全く同一にして、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００３４】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００３５】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。
【実施例４】
【００３６】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：１：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００３７】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００３８】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例５】
【００３９】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００４０】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００４１】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例６】
【００４２】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００４３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００４４】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例２〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例４と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００４５】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００４６】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。
【実施例７】
【００４７】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００４８】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００４９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例８】
【００５０】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００５１】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００５２】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例９】
【００５３】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００５４】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１及び図２に示す。
【００５５】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例３〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例７と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００５６】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００５７】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。
【実施例１０】
【００５８】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、硝酸セリウム６水和物と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｃｅ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００５９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００６０】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１１】
【００６１】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｃｅ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００６２】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００６３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１２】
【００６４】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｃｅ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００６５】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００６６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例４〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１０と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｃｅ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００６７】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００６８】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。
【実施例１３】
【００６９】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、硝酸ルテニウム水溶液と、クエン酸と、水とを、０．９５：０．０５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して５質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００７０】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００７１】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１４】
【００７２】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を１０質量％とした以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して１０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００７３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００７４】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１５】
【００７５】
本実施例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末の含有量を２０質量％とした以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００７６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００７７】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
〔比較例５〕
本比較例では、前記一次焼成で得られた結果物に対して酸化ジルコニウム粉末を全く添加せずに、該結果物を１５分間乳鉢で混合粉砕した後、８００℃の温度に３時間保持して二次焼成を行った以外は、実施例１３と全く同一にして、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００７８】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図１に示す。
【００７９】
次に、本比較例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークを備えるものの、酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークを備えていないことが明らかである。
【００８０】
図１から、化学式ＹＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１〜３の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例１の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【００８１】
また、図１から、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５ＭｎＯ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例４〜６の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例２の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【００８２】
また、図１から、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例７〜９の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例３の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【００８３】
また、図１から、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｃｅ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１０〜１２の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例４の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【００８４】
また、図１から、化学式Ｙ０．９５Ａｇ０．０５Ｍｎ０．９５Ｒｕ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１３〜１５の排ガス浄化用触媒によれば、酸化ジルコニウムを含有せず前記複合金属酸化物のみからなる比較例５の排ガス浄化用触媒と比較して、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【実施例１６】
【００８５】
本実施例では、まず、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．９：０．１：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ０．９Ａｇ０．１Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００８６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２に示す。
【００８７】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１７】
【００８８】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．８５：０．１５：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ０．８５Ａｇ０．１５Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００８９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２に示す。
【００９０】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１８】
【００９１】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．８：０．２：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ０．８Ａｇ０．２Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００９２】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２に示す。
【００９３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例１９】
【００９４】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．９５：０．０５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例９と全く同一にして、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００９５】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図２及び図３に示す。
【００９６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【００９７】
図２から、化学式Ｙ１−ｘＡｇｘＭｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３（ｘ＝０．０５〜０．３）で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例９及び実施例１６〜１９の排ガス浄化用触媒によれば、ｘが大きくなるほど、前記カーボンブラックをより低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。また、実施例９及び実施例１６〜１９の排ガス浄化用触媒のうち、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．９５Ｔｉ０．０５Ｏ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１９の排ガス浄化用触媒が、前記カーボンブラックを最も低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【実施例２０】
【００９８】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．９：０．１：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【００９９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図３に示す。
【０１００】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例２１】
【０１０１】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．８５：０．１５：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．８５Ｔｉ０．１５Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【０１０２】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図３に示す。
【０１０３】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例２２】
【０１０４】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．８：０．２：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．８Ｔｉ０．２Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【０１０５】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図３に示す。
【０１０６】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【実施例２３】
【０１０７】
本実施例では、硝酸イットリウム５水和物と、硝酸銀と、硝酸マンガン６水和物と、アナターゼ型酸化チタンと、クエン酸と、水とを、０．７：０．３：０．７：０．３：３：４０のモル比で混合した以外は、実施例１９と全く同一にして、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．７Ｔｉ０．３Ｏ３で表される複合金属酸化物と、該複合金属酸化物に対して２０質量％の酸化ジルコニウムとを含有する混合物からなる酸化触媒粉末を得た。
【０１０８】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末を排ガス浄化用触媒として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、カーボンブラックの燃焼温度を求めた。結果を図３に示す。
【０１０９】
次に、本実施例で得られた酸化触媒粉末についてＸ線回折により成分評価を行った。Ｘ線回折の結果によれば、複合金属酸化物ＹＭｎＯ３に起因する結晶ピークと、２θ＝３１°前後にメインピークを有する酸化ジルコニウムに起因する結晶ピークとを備えることが明らかである。
【０１１０】
図３から、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ１−ｙＴｉｙＯ３（ｙ＝０．０５〜０．３）で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例１９〜２３の排ガス浄化用触媒のうち、化学式Ｙ０．７Ａｇ０．３Ｍｎ０．９Ｔｉ０．１Ｏ３で表される複合金属酸化物と酸化ジルコニウムとの混合物からなる実施例２０の排ガス浄化用触媒が、前記カーボンブラックを最も低温で酸化（燃焼）することができることが明らかである。
【図１】
0005330018.tif 000002
【図２】
0005330018.tif 000003
【図３】
0005330018.tif 000004