(57)【要約】【課題】  貴金属粒子の凝集を防止し、触媒の活性低下を抑制した排ガス浄化触媒を提供する。【解決手段】  多孔性酸化物から形成される担体２と、担体２の細孔内部に担持された貴金属粒子３と、貴金属粒子３の凝集を抑制する凝集抑制材（包接材４）と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2007000697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔性酸化物から形成される担体と、前記担体の細孔内部に担持された貴金属粒子と、前記貴金属粒子の凝集を抑制する凝集抑制材と、を有することを特徴とする排ガス浄化触媒。
【請求項２】
さらに、前記担体の細孔内部に担持された遷移金属粒子または助触媒粒子の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化触媒。
【請求項３】
前記凝集抑制材は、前記貴金属粒子、遷移金属粒子及び助触媒粒子の各粒子の表面を包接する包接材であることを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス浄化触媒。
【請求項４】
前記凝集抑制材は、前記担体の細孔表面を被覆する被覆材であることを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス浄化触媒。
【請求項５】
前記貴金属粒子、遷移金属粒子及び助触媒粒子は、前記担体表面から100nm以上の深さの位置に担持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項６】
前記貴金属粒子の平均粒径は、2nm〜8nmであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項７】
前記担体は、Al、Zr、Ti、Ce及びSiの中から選択される少なくとも一種の元素を含む金属酸化物から形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項８】
前記凝集抑制材は、Al、Zr、Ti、Ce及びSiの中から選択される少なくとも一種の元素を含む金属酸化物から形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項９】
前記貴金属粒子は、Pt、Pd及びRhの中から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項１０】
前記遷移金属粒子は、Fe、Co、Ni及びMnの中から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項１１】
前記助触媒粒子は、La、Ce及びZｒの中から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項１２】
前記担体表面の細孔の平均径は、30nm以下であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項１３】
前記貴金属粒子の露出率は、50%〜90%であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の触媒を含む触媒層を有することを特徴とする排ガス浄化触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に代表される内燃機関から排出される炭化水素(HC)、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物（NOx）などを含む排ガスを浄化する排ガス浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に代表される内燃機関から排出される排ガス中には、炭化水素(HC)、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物（NOx）などの有害なガスが含まれており、有害なガスを浄化するために三元触媒を用いている。三元触媒は、担体（例えば、アルミナ（γ−Al2O3））表面に貴金属粒子（例えば、Pt、Pd、Rhなど）を担持した触媒であるが、排ガス規制の強化に伴い、その使用量が急増しつつある。
【０００３】
排ガス浄化触媒は、貴金属粒子の表面において反応が進む接触反応であり、触媒の活性は、貴金属粒子の表面積にほぼ比例する。このため、担体表面に粒径の小さい貴金属粒子（例えば、粒径1nm以下）を均一に分散して担持した触媒とし、貴金属粒子の表面積を増やして触媒の活性を高めている。しかし、粒径の小さい貴金属粒子は、大きな表面エネルギを持ち凝集し易いことから、貴金属粒子の凝集を抑制することが重要となっている。貴金属粒子の凝集が生じる要因として、貴金属粒子自身が移動して凝集することと、担体の収縮に伴って担体上の貴金属粒子の凝集が生じることの二つの要因が存在する。
【０００４】
例えば、貴金属粒子の移動による凝集を抑制するために、凝集防止剤などの第二成分を加えた触媒が開示されている（特許文献１参照）。この触媒では、担体表面に貴金属粒子を担持し、さらにAl、Mg、Ca、Ce、Sr、Zn、W、Moの酸化物などの凝集防止剤を表面に形成することにより、貴金属粒子の凝集を抑制して触媒の活性低下を防止している。しかし、貴金属粒子は、担体表面に担持された状態でしかなく、貴金属粒子の凝集を抑制することは難しかった。
【０００５】
そこで、逆ミセル法を用いて調製した触媒であり、担体成分により貴金属粒子を包接し、担体内部に貴金属粒子を担持した触媒が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３４６６８８５６号
【特許文献２】特開２００３−８００７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、逆ミセル法を用いて調製した触媒では、初期の担体の表面積が高いものの、高温環境下に触媒が晒されると、担体の表面積が熱劣化により低下し、担体表面に担持された貴金属粒子が移動して、貴金属粒子の凝集が生じ、触媒の活性が低下する恐れを有していた。
【０００７】
また、逆ミセル法により調製した触媒では、排ガスと貴金属粒子との接触率が低下し、これに伴い触媒の活性が低下する恐れを有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、担体の細孔内部に貴金属粒子を担持し、さらに凝集抑制材を形成することにより、貴金属粒子の凝集に伴う触媒の活性低下を抑制したものである。
【０００９】
すなわち、本発明の排ガス浄化触媒は、多孔性酸化物から形成される担体と、担体の細孔内部に担持された貴金属粒子と、貴金属粒子の凝集を抑制する凝集抑制材と、を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排ガス浄化触媒によれば、貴金属粒子の凝集を抑制し、触媒の活性低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒を説明する。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の一部断面図を図１に示す。排ガス浄化触媒１は、多孔性酸化物から形成される担体２と、担体２の細孔内部に担持された貴金属粒子３と、貴金属粒子３の表面を包接する包接材４と、を有し、包接材４は、貴金属粒子３の凝集を抑制する凝集抑制材として機能している。なお、図１には図示しないが、担体２の細孔内部に、遷移金属粒子または助触媒粒子の少なくともいずれかを担持していても良く、この場合には、遷移金属粒子または助触媒粒子を貴金属粒子３に接触して配置し、遷移金属粒子または助触媒粒子を包接材４により被覆することが好ましい。
【００１３】
また、本発明における他の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の一部断面図を図２に示す。排ガス浄化触媒５は、多孔性酸化物から形成される担体２と、担体２の細孔内部に担持された貴金属粒子３と、担体２表面の細孔を被覆する被覆材６と、を有し、被覆材６は、細孔内部に担持された貴金属粒子３の移動を抑制し、貴金属粒子３の凝集を抑制する凝集抑制材として機能している。
【００１４】
上記排ガス浄化触媒１、５において、貴金属粒子３、遷移金属粒子及び助触媒粒子の各粒子は、図３(a)及び(b)に示すように、担体２表面からの深さＸを100nm以上の位置として担持されることが好ましい。貴金属粒子３などの各粒子が、担体２表面から深さ（Ｘ）100nm未満の位置に担持されると、貴金属粒子３が、細孔の内部から外部に移動し易くなり、細孔外部に放出された貴金属粒子３が凝集し、触媒の活性が低下する恐れがあるからである。
【００１５】
貴金属粒子３の平均粒径は、2nm以上8nm以下とすることが好ましい。貴金属粒子３の平均粒径が2nm未満の微粒になると表面エネルギが大きくなり、凝集し易くなるからであり、貴金属粒子３の平均粒径が8nmを超えると、貴金属粒子３の表面積が低下して触媒の活性が低下するからである。なお、ここで、貴金属粒子３の平均粒径とは、貴金属粒子が球状である場合にはその直径を意味し、貴金属粒子が球状ではない場合には、その直径の最大値と最小値との平均値を意味する。
【００１６】
また、排ガス浄化触媒１,５における担体２表面の細孔の平均径は、30nm以下であることが好ましい。担体２表面の細孔の平均径が30nmを超えると、細孔内部に担持された貴金属粒子３が、細孔から抜け出し、担体２表面に移動して貴金属粒子３が凝集して粗大化し、触媒の活性が低下する恐れがあるからである。
【００１７】
貴金属粒子３は、その表面積の50%〜90%の範囲内で担体２から露出していることが好ましい。以下、露出率の測定方法を説明する。
【００１８】
露出率は、排ガス浄化触媒に存在する貴金属粒子のうち、担体表面に露出した貴金属粒子の割合を意味し、具体的には、後述するCO吸着により算出した貴金属外表面積（PMSA）と、TEM観察結果により得られた貴金属粒子の平均粒径から理論的に算出した粒子表面積（TSA）の比から算出したものである。なお、TEMにより観察される貴金属粒子は、担体表面に露出していない貴金属粒子をも観察することが可能である。このため、仮に貴金属粒子が全て担体表面に露出している場合には、TSAに対し化学量論的に吸着したガス吸着量が得られ、TSAとPMSAとが同じ値になる。しかし、貴金属粒子が担体表面上で被覆された状態で担持されている場合には、貴金属粒子の粒径から求められる貴金属表面積に対し化学量論的に吸着したガス吸着量が得られない。そこで、TEM観察された貴金属粒子の平均粒径と、実際に試料に吸着したガス吸着量より、担体表面に露出している貴金属表面積の割合を算出して、露出率とする。
【００１９】
PMSAは、以下に示す式により算出される。
【数１】
2007000697.tif 000003
【００２０】
TSAは、次に示す方法により算出される。TEM観察による貴金属粒子の平均粒径を［D］とする。［D］１個を構成する貴金属の原子数を［A］とすると、調製時に仕込んだ貴金属原子数［N］より、触媒に含まれる［D］の個数（n）を算出することができる。
【数２】
2007000697.tif 000004
【数３】
2007000697.tif 000005
【数４】
2007000697.tif 000006
【００２１】
得られたPMSAとTSAとの比から露出率を計算する。
【００２２】
露出率（％）＝（PMSA／TSA）×100
なお、これを簡略化すると次式が得られ、この式から露出率を求めることができる。なお、式中で用いた各値を表１に示す。
【数５】
2007000697.tif 000007
【表１】
2007000697.tif 000008
【００２３】
なお、上記露出率を求めるために単位CO吸着量を測定するが、単位CO吸着量は、金属分散度測定装置（日本ベル（株）社製、BEL-METAL-3）を用いて、以下の手順に従って測定した。試料は、He100%ガス気流中にて、10℃/minで400℃まで昇温した後、さらに、O2100%ガス気流中にて400℃で15分間酸化処理をした。その後、He100%ガスにて5分間パージし、H240%/Heバランスガス気流中にて400℃で15分間還元処理をした。次に、He100%ガス気流中にて50℃まで降温した後、CO10%/Heバランスガスをパルス的に流入させて、単位CO吸着量を求めた。
【００２４】
上記排ガス浄化触媒１、５は、次に挙げる材料を用いることが好ましい。
【００２５】
担体としては、金属酸化物を用いることが好ましく、例えば、金属酸化物として、Al、Zr、Ti、Ce及びSiの中から選択される元素の酸化物及びそれらの誘導体から選択される一種の単体、または二種以上の固溶体が挙げられる。なお、金属酸化物としての表記はMxOyのように、Mが上記金属であり、x、yは、種々変更可能である。また、凝集抑制材である包接材または被覆材としては、担体と同様の金属酸化物を用いることが好ましい。さらに、貴金属粒子としては、Pt、Pd及びRhの中から選択される少なくとも一種、遷移金属粒子としては、Fe、Co、Ni及びMnの中から選択される少なくとも一種、助触媒粒子としては、La、Ce及びZｒの中から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
【００２６】
また、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒は、例えば、前述した触媒を含む触媒スラリとして、触媒スラリを耐火性の無機基材上にコーティングして触媒層を有する排ガス浄化触媒として、実際に使用されることが好ましい。
【００２７】
上記排ガス浄化触媒の製造方法を説明する。
【００２８】
最初に、図１に示す排ガス浄化触媒の製造方法を説明する。
【００２９】
まず、有機溶媒中に、Pt、Pd及びRhの中から選択される少なくとも一種の元素の貴金属塩を含む溶液と、担体材料とを混合し、得られた混合物中に、包接材のイオンを含む溶液と、包接材の水和剤と、を加えて触媒前駆体とする。その後、得られた触媒前駆体をろ過した後、洗浄、乾燥し、焼成して触媒とする。
【００３０】
得られた触媒は、貴金属粒子が担体の前駆体により取り込まれた触媒前駆体を焼成したため、担体中には多数の細孔が形成されて、水酸化物に取り込まれた担体の細孔内部の表面に貴金属粒子が担持された触媒となる。このように、担体の細孔内部の表面に貴金属粒子が均一に分散されて強固に固定され、また、包接材により貴金属粒子を被覆して貴金属粒子の移動を抑制したため、貴金属粒子の凝集が防止され、触媒の活性低下を抑制することができる。
【００３１】
ここで用いる貴金属塩としては、有機塩、無機塩のいずれをも使用することができ、有機塩としては、アセチルアセトナト塩、アミン化合物（例えば、ジニトロジアミン塩、トリアンミン塩、テトラアンミン塩、ヘキサアンミン塩など）、カルボニル化合物などが使用可能であり、無機塩としては、硝酸塩、酢酸塩、塩化物、硫酸塩などが使用可能である。
【００３２】
有機溶媒としては、シクロヘキサン、シクロヘプタン、オクタノール、イソオクタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが使用可能であり、これら二種以上の混合溶液を用いても良い。
【００３３】
担体としては、アルミナ（Al2O3）、ジルコニア（ZrO2）、チタニア（TiO2）、セリア（CeO2）及びシリカ（SiO2）の中から選択される少なくとも一種又は二種以上の金属酸化物が使用可能である。
【００３４】
包接材のイオンを含む溶液としては、アルミナ（Al2O3）、ジルコニア（ZrO2）、チタニア（TiO2）、セリア（CeO2）及びシリカ（SiO2）の前駆体を少なくとも一種を含む有機塩を用いることが好ましい。例えば、アルミニウムイソプロポキシド塩などの有機塩を用いることにより、包接材の耐熱性を高めることができる。
【００３５】
包接材の水和剤としては、還元性のある物質を含む水溶液が使用可能であり、
還元性のある物質として、アンモニア、テトラメチルアンモニウム、アルカリ金属水酸塩、ヒドラジン、ホウ素化水素ナトリウムなどが挙げられる。包接材の水和剤を加えて溶液のｐＨを調整することにより、包接材によって貴金属粒子が包接される割合を制御することができる。
【００３６】
なお、上記の排ガス浄化触媒の製造方法において、包接材のイオンを含む溶液を加える前に、還元剤を用いて貴金属イオンを予め析出させても良い。このように還元剤により貴金属イオンを析出させることにより、担体の細孔内部に貴金属粒子を選択的に担持することが可能となる。
【００３７】
次に、図２に示す排ガス浄化触媒５の製造方法を説明する。
【００３８】
まず、Pt、Pd及びRhの中から選択される少なくとも一種の元素の貴金属塩を含む溶液と、担体材料とを混合して攪拌した後、還元剤を加えて貴金属イオンを還元して貴金属粒子を析出させる。その後、ろ過、乾燥し、担体の細孔容積分のアンモニア水を加える。さらに被覆材のイオンを含む溶液を加えて、担体の細孔表面に被覆材を形成した触媒前駆体とする。得られた触媒前駆体をろ過した後、洗浄、乾燥し、焼成して触媒とする。なお、ここで用いる材料は、前述した材料と同じである。
【００３９】
得られた触媒は、担体の細孔内部に貴金属粒子を担持し、担体の細孔表面に被覆材を形成した触媒前駆体としたため、貴金属粒子が細孔内部に担持された状態を維持することができ、貴金属粒子の移動に伴う凝集を抑制して触媒の活性低下を防ぐことができる。
【００４０】
なお、本実施の形態に係る触媒の製造方法において、触媒の活性はその元素の種類や使用条件などにより異なるため、目的とする触媒に応じて、使用する元素、還元剤及び水和剤の種類や反応温度、反応時間などの条件を適宜変更すると良い。
【００４１】
以下、さらに具体的に実施例を用いて説明する。
【００４２】
実施例１
まず、アセチルアセトナトPt溶液中にシクロヘキサンとアルミナ（比表面積（約200m2/g））とを混合し、攪拌して溶液を得た。得られた溶液中にアルミニウムイソプロポキシドを加えた後、さらにアンモニア水溶液を加えてアルミニウム水酸化物として、触媒前駆体を得た。
【００４３】
その後、得られた触媒前駆体を乾燥し、空気雰囲気中、400℃で焼成した後、Ptが0.3wt％担持された触媒粉末とした。
【００４４】
上記操作を繰り返して得られた触媒粉末50g、ベーマイト10g、10％硝酸含有水溶液157g、をアルミナ製の磁性ポットに投入し、アルミナボールとともに振とう粉砕して触媒スラリとした。この触媒スラリをコージェライト製のハニカム担体（900セル/2.5ミル、容量0.06L）に投入し、空気気流にて余剰スラリを除去した後、120℃で乾燥し、その後、空気気流中、400℃で焼成して触媒とした。
【００４５】
実施例２
まず、ジニトロジアンミンPt水溶液中にアルミナを混合し、攪拌して溶液を得た。得られた溶液中に水素化ホウ素ナトリウムを加えて、Ptイオンを還元析出させた。その後、濾過、乾燥し、硝酸アルミニウムを含浸した後、さらにアンモニア水溶液を加えてアルミニウム水酸化物として、触媒前駆体を得た。
【００４６】
その後、得られた触媒前駆体をろ過、乾燥し、空気雰囲気中、400℃で焼成して、Ptが0.3wt％担持された触媒粉末とした。
【００４７】
上記操作を繰り返して得られた触媒粉末50gを用いて、実施例１と同じ方法を用いて触媒とした。
【００４８】
実施例３
まず、ジニトロジアンミンPt水溶液中にアルミナを混合し、攪拌して溶液を得た。得られた溶液中に水素化ホウ素ナトリウムを加えて、Ptイオンを還元析出させた。その後、濾過、乾燥し、細孔容積分のアンモニア水を加えた。その後、さらにアルミニウムイソプロポキシドを加えてアルミニウム水酸化物として、触媒前駆体を得た。
【００４９】
その後、得られた触媒前駆体をろ過、乾燥し、空気雰囲気中、400℃で焼成して、Ptが0.3wt％担持された触媒粉末とした。
【００５０】
上記操作を繰り返して得られた触媒粉末50gを用いて、実施例１と同じ方法を用いて触媒とした。
【００５１】
実施例４
実施例４では、アセチルアセトナトPt溶液中にシクロヘキサンとアルミナ（比表面積（約200m2/g））とを混合した後、攪拌せずに水素化ホウ素ナトリウムを加えて、Ptイオンを還元析出させた。その後の手順は、実施例１と同様として触媒を作製した。
【００５２】
実施例５
実施例５では、担体、包接材としてZrO2を用いた以外は、実施例２と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５３】
実施例６
実施例６では、担体としてZrO2、包接材としてCeO2を用いた以外は、実施例２と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５４】
実施例７
実施例７では、アセチルアセトナトPt溶液をアセチルアセトナトPd溶液に変えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５５】
実施例８
実施例８では、アセチルアセトナトPt溶液をアセチルアセトナトPd溶液に変えた以外は、実施例３と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５６】
実施例９
実施例９では、アセチルアセトナトPt溶液をアセチルアセトナトRh溶液に変えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５７】
実施例１０
実施例１０では、アセチルアセトナトPt溶液をアセチルアセトナトRh溶液に変えた以外は、実施例２と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５８】
実施例１１
実施例１１では、アセチルアセトナトPt溶液中に、さらに酢酸Mn水溶液を加えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００５９】
実施例１２
実施例１２では、アセチルアセトナトPt溶液中に、さらに硝酸Co水溶液を加えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００６０】
実施例１３
実施例１３では、アセチルアセトナトPt溶液中に、さらに酢酸Mn水溶液と硝酸Ceとを加えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００６１】
実施例１４
実施例１４では、アセチルアセトナトPt溶液中に、さらに酢酸Mn水溶液と硝酸Ceと硝酸Zrとを加えた以外は、実施例１と同様の手順を用いて触媒を作製した。
【００６２】
比較例１
担体であるAl2O3にジニトロジアミンPtを含浸させて、Ptの担持濃度が0.3wt%となるように担体（Al2O3）に担持した。その後、120℃で一昼夜乾燥した後、400℃で1時間焼成して触媒粉末を得た。
【００６３】
上記操作を繰り返して得られた触媒粉末50gを用いて、実施例１と同じ方法を用いて触媒を作製した。
【００６４】
比較例２
比較例２では、ジニトロジアミンPtをジニトロジアミンPdに変えた以外は、比較例１と同じ方法を用いて触媒を作製した。
【００６５】
比較例３
比較例３では、ジニトロジアミンPtをジニトロジアミンRhに変えた以外は、比較例１と同じ方法を用いて触媒を作製した。
【００６６】
上記実施例１〜実施例１４及び比較例１〜比較例３から得られた各触媒について、貴金属粒子が担持される担体表面からの深さＸと、担体の細孔平均径を調べた。
【００６７】
担体の平均細孔径は、N2ガス吸着方法により求めた。
【００６８】
貴金属粒子が担持される担体表面からの深さＸは、以下に述べるTEM測定を実施し、担体表面と貴金属粒子の距離を測定することから求めた。
【００６９】
その後、各触媒をマッフル炉内で、空気気流下、700℃で30時間焼成して耐久させた。触媒の耐久試験後、露出率、貴金属粒子の平均粒径を調べた。なお、露出率については、前述の測定方法を用いた。
【００７０】
貴金属粒子の平均粒径は、まず、触媒を用いて、TEM（透過型電子顕微鏡）測定を実施する。TEM（透過型電子顕微鏡）としてHF-2000(日立製作所（株）社製)を使用し、加速電圧を200kVとして切削条件を常温とした。具体的には、触媒粉末をエポキシ樹脂にて包理処理し、エポキシ樹脂が硬化した後、ウルトラミクロトームにより超薄切片を作成した。作成した切片を用いて、TEM観察により各種結晶粒の分散状態を調べた。得られた映像の中で、コントラスト（影）の部分に焦点を充て、金属種を限定し、その金属の粒径を測定した後、測定値の平均値を算出して貴金属粒子の平均粒径とした。
【００７１】
さらに、上記実施例１〜実施例１４及び比較例１〜比較例３から得られた各触媒についてT50（NOx）温度を求めた。
【００７２】
T50（NOx）温度は、まず、排気量3500ccのV型6気筒エンジン（日産自動車（株）社製）の排気系に各触媒を装着し、触媒の入口温度を700℃となるように触媒位置を調節し、30時間運転を行った。なお、このとき燃料として無鉛ガソリンを使用した。その後、各触媒の一部をくり抜き、触媒容量40ccとした各触媒を模擬排ガス流通装置に組み込んだ。その後、表２に示す組成のモデルガスをガス流量40L/分として模擬排ガス流通装置に流通させて、触媒の温度を室温から400℃まで速度30℃/分で昇温させて、NOxの浄化率が50％となる温度Tを調べた。
【表２】
2007000697.tif 000009
【００７３】
表３に各測定結果を示した。
【表３】
2007000697.tif 000010
【００７４】
表３に示すように、貴金属の種類に応じて触媒の性能が異なるが、凝集抑制材を使用しない比較例に比べて、凝集抑制材を使用した実施例の各触媒では、いずれも貴金属粒子の粒径が小さく、T50温度が低下していることが判明した。特に、貴金属としてRhを用いた実施例９、実施例１０では、耐久試験後の貴金属粒子の粒径を小さい値に維持することができ、T50温度を低い値とすることができた。さらに、Mn、Coなどの遷移金属元素やCe、Zrなどの元素を含めた触媒は、耐久試験後の貴金属粒子の粒径を小さい値に維持することができ、T50温度が低い値となることが判明した。
【００７５】
また、貴金属の種類を同じ種類とした実施例１から実施例４までを比較すると、貴金属粒子の担持位置である担体表面からの距離Ｘが100nmを超えると、T50温度が低くなり、貴金属粒子の粒凝集を抑制して触媒の活性低下を防止できることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の一部断面図である。
【図２】本発明における他の実施の形態に係る排ガス浄化触媒の一部断面図である。
【図３】(a)及び(b)は、図１及び図２に示す各排ガス浄化触媒の担体表面からの深さＸを説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…排ガス浄化触媒、 
２…担体、
３…貴金属粒子、
４…包接材（凝集抑制材）、
【図１】
2007000697.tif 000011
【図２】
2007000697.tif 000012
【図３】
2007000697.tif 000013