(57)【要約】【課題】排ガス中の窒素酸化物の還元を促進する活性に優れた触媒を提供する。【解決手段】触媒は、排ガスを浄化する触媒であって、アルミナと、アルミナに担持された銀及びニオブと、を備え、触媒におけるニオブの含有量が、触媒全体の質量に対して、０．１０質量％より大きく０．４０質量％未満である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスを浄化する触媒であって、
アルミナと、
前記アルミナに担持された銀及びニオブと、
を備え、
前記触媒における前記ニオブの含有量が、前記触媒全体の質量に対して、０．１０質量％より大きく０．４０質量％未満である、
触媒。
【請求項２】
前記触媒における前記銀の含有量が、前記触媒全体の質量に対して、０．５０質量％より大きく１０質量％未満である、
請求項１に記載の触媒。
【請求項３】
前記アルミナが、γアルミナである、
請求項１又は２に記載の触媒。
【請求項４】
前記触媒におけるナトリウムの含有量が、前記触媒全体の質量に対して、０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ未満である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の触媒。
【請求項５】
前記触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において、ピークを有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の触媒。
【請求項６】
標準試料が、前記アルミナと、前記アルミナに担持された前記銀と、からなる試料と定義され、
Ｉが、前記触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義され、
Ｉ０が、前記標準試料のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義されるとき、
Ｉ／Ｉ０は、１．００より大きく１．４８未満である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の触媒。
【請求項７】
還元剤の存在下で、窒素酸化物を含有する排ガスを触媒に接触させて、前記窒素酸化物を還元する工程を備え、
前記触媒が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の触媒である、
排ガスの浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒、及び排ガスの浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン又はリーンバーンエンジンなどの内燃機関から排出される排ガスは、人体にとって有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）を含有する。このような排ガスを、還元剤の存在下で還元触媒に接触させることにより、排ガス中の窒素酸化物が還元され、排ガスが浄化される。例えば、下記特許文献１には、還元触媒として、Ａｇが担持されたＡｌ２Ｏ３が開示されている。また、下記特許文献２及び３には、還元触媒の活性成分として、Ａｇに加えて、第２成分（例えば、白金族元素又は遷移金属元素）を、Ａｌ２Ｏ３に担持することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６７４０３号公報
【特許文献２】特表２０１０−５０４２０５号公報
【特許文献３】特平６−２３８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来の触媒では、排ガス中の窒素酸化物の還元を十分に促進することができず、活性の更なる向上が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、排ガス中の窒素酸化物の還元を促進する活性に優れた触媒、及び当該触媒を用いた排ガスの浄化方法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】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。本発明の一側面に係る触媒は、排ガスを浄化する触媒であって、アルミナと、アルミナに担持された銀（Ａｇ）及びニオブ（Ｎｂ）と、を備える。触媒におけるニオブの含有量（担持量）が、触媒全体の質量に対して、０．１０質量％より大きく０．４０質量％未満である。「触媒におけるニオブの含有量」とは、触媒に含まれるニオブ又はニオブ化合物の含有量の合計を、ニオブの単体（金属）の含有量に換算した値である。
【０００７】
本発明の一側面において、触媒における銀の含有量（担持量）が、触媒全体の質量に対して、０．５０質量％より大きく１０質量％未満であってよい。「触媒における銀の含有量」とは、触媒に含まれる銀又は銀化合物の含有量の合計を、銀の単体（金属）の含有量に換算した値である。
【０００８】
本発明の一側面において、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が、γアルミナであってよい。
【０００９】
本発明の一側面において、触媒におけるナトリウム（Ｎａ）の含有量が、触媒全体の質量に対して、０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ未満であってよい。「触媒におけるナトリウムの含有量」とは、触媒に含まれるナトリウム又はナトリウム化合物の含有量の合計を、ナトリウムの単体（金属）の含有量に換算した値である。
【００１０】
本発明の一側面において、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において、ピークを有してよい。
【００１１】
本発明の一側面において、標準試料は、アルミナと、アルミナに担持された銀と、からなる試料と定義される。標準試料は、ニオブを備えていない。標準試料が備えるアルミナは、本発明の一側面に係る触媒が備えるアルミナと同じである。標準試料における銀の含有量は、本発明の一側面に係る触媒における銀の含有量と同じである。Ｉは、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義される。Ｉ０は、標準試料のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義される。Ｉ／Ｉ０は、１．００より大きく１．４８未満であってよい。
【００１２】
本発明の一側面に係る排ガスの浄化方法は、還元剤の存在下で、窒素酸化物を含有する排ガスを触媒に接触させて、窒素酸化物を還元する工程を備え、触媒が、上記本発明の一側面に係る触媒である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガス中の窒素酸化物の還元を促進する活性に優れた触媒、及び当該触媒を用いた排ガスの浄化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施例１〜３並びに比較例１及び２其々の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布である。
【図２】図２は、比較例１，３及び４其々の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布である。
【図３】図３は、触媒におけるニオブの含有量と、各含有量における窒素酸化物の転化率と、を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
（触媒）
本実施形態に係る触媒は、排ガスを浄化する触媒である。本実施形態に係る触媒は、アルミナと、アルミナに担持された銀及びニオブと、を備える。触媒におけるニオブの含有量は、触媒全体の質量に対して、０．１０質量％より大きく０．４０質量％未満である。銀及びニオブがアルミナに担持されていることだけではなく、ニオブの含有量が上記範囲内であることによりはじめて、本実施形態に係る触媒は、排ガス中の窒素酸化物の選択的還元を促進する高い活性を発現することができる。以下では、窒素酸化物の選択的還元を促進する触媒の活性を、「選択還元活性」表記する場合がある。銀の少なくとも一部は、酸化物としてアルミナに担持されてよい。銀の少なくとも一部は、金属（単体）としてアルミナに担持されてよい。ニオブの少なくとも一部は、酸化物としてアルミナに担持されてよい。ニオブの少なくとも一部は、金属（単体）としてアルミナに担持されてよい。銀及びニオブの少なくとも一部は、銀及びＮｂを含む複合酸化物として、アルミナに担持されてよい。
【００１７】
触媒におけるニオブの含有量が、０．１０質量％以下である場合、活性点が減少し、択還元活性が低下する。活性点は、例えば、銀及びニオブが共存する箇所であってよい。活性点は、例えば、銀とニオブとの界面であってよい。活性点は、例えば、銀とニオブとを含有する化合物が存在する箇所であってもよい。
【００１８】
触媒におけるニオブの含有量が、０．４０質量％以上である場合、アルミナ上に担持された活性種の機能が阻害され、選択還元活性が低下する。例えば、ニオブの含有量が多過ぎると、アルミナ表面に位置する銀がニオブで覆われ易く、銀が窒素酸化物の還元反応に寄与し難くなる。
【００１９】
選択還元活性を更に向上させる観点から、触媒におけるニオブの含有量は、０．１１質量％以上０．３０質量％以下、０．１２質量％以上０．２５質量％以下、０．１５質量％以上０．２５質量％以下、又は０．１５質量％以上０．２０質量％以下であってもよい。
【００２０】
触媒における銀の含有量は、触媒全体の質量に対して、０．５０質量％よりも大きく１０質量％未満であってよい。銀の含有量が０．５０質量％よりも大きい場合、活性点の数が増加し易く、選択還元活性が向上し易い。一方、銀の含有量が１０質量％未満である場合、アルミナ上に担持されたＡｇが粗大化し難く、選択還元活性が向上し易い。選択還元活性を更に向上させる観点から、触媒における銀の含有量は、０．７５質量％以上５．０質量％以、又は１．０質量％４．０質量％以下であってもよい。
【００２１】
アルミナの結晶構造は、限定されない。例えば、アルミナは、αアルミナ、γアルミナ、θアルミナ、δアルミナ、ηアルミナ、κアルミナ及びχアルミナからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。これらの中でも、多孔質であり、十分な比表面積を有し、且つ耐久性に優れている観点において、γアルミナが好ましい。
【００２２】
触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において、ピークを有してよい。つまり、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布において、ピークがある細孔半径の範囲は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってよい。以下では、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が有する一つ以上のピークのうち最大値を示すピークを、「メインピーク」と表記する場合がある。細孔半径が１ｎｍ以上である範囲にピークがある場合、銀及びニオブがアルミナの細孔内に担持され易く、銀及びニオブが触媒全体にわたって分散し易いため、選択還元活性が向上し易い。細孔半径が１００ｎｍ以下である範囲にピークがある場合、銀及びニオブが凝集し難く、銀及びニオブの分散性が維持され易いため、選択還元活性が向上し易い。選択還元活性を更に向上させる観点から、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布において、ピークがある細孔半径の範囲は、３ｎｍ以上７０ｎｍ以下、又は５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよい。触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布は、例えば、水銀圧入法により測定されてよい。触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布とは、アルミナ自体のｌｏｇ微分細孔容積分布ではなく、銀及びニオブが担持されたアルミナのｌｏｇ微分細孔容積分布である。触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布は、図１に例示される。
【００２３】
標準試料は、アルミナと、アルミナに担持された銀と、からなる試料と定義される。ただし試料は、不可避的に微量の不純物（例えばナトリウム）を含有してよい。Ｉは、触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義される。Ｉ０は、標準試料のｌｏｇ微分細孔容積分布が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である細孔半径において有するピークの強度と定義される。Ｉ／Ｉ０は、１．００より大きく１．４８未満であってよい。Ｉ／Ｉ０がこの範囲内にある場合、選択還元活性が向上し易い。その理由は、明らかではないが、Ｉ／Ｉ０が上記の範囲内である場合、アルミナの細孔内において銀及びニオブが分散し易く、これ等の凝集が抑制され易い、と推測される。選択還元活性を更に向上させる観点から、Ｉ／Ｉ０は、１．２０以上１．４０以下、１．２２以上１．３２以下、又は１．２２以上１．２３以下であってもよい。銀及びニオブがアルミナに担持されているだけでは、Ｉ／Ｉ０は必ずしも上記範囲内であるとは限らない。ニオブの含有量が０．１０質量％より大きく０．４０質量％未満であることにより、Ｉ／Ｉ０は、１．００より大きく１．４８未満である範囲に収まり易い。Ｉ及びＩ０は、図１に例示される。
【００２４】
触媒におけるナトリウムの含有量は、触媒全体の質量に対して、０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ未満であってよい。ナトリウムは、アルミナに含まれ得る不純物であり、触媒毒である。ナトリウムの含有量が１０００質量ｐｐｍ未満である場合、活性点が被毒され難く、選択還元活性が向上し易い。ナトリウムの含有量が小さいほど、活性点が被毒され難く、選択還元活性が向上し易い。触媒はナトリウムを含有しなくてよい。選択還元活性を更に向上させる観点から、ナトリウムの含有量は３００質量ｐｐｍ未満であってもよい。
【００２５】
触媒における各元素の含有量は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析、又は蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分析によって測定されてよい。
【００２６】
触媒の形状は、例えば、粉末状、ペレット状、モノリス状、ガーゼ状、又はグリッド状であってよい。これらの中でも、比表面積が大きい観点から、触媒の形状は、粉末状又はモノリス状であることが好ましい。選択還元活性を更に向上させる観点から、粉末状の触媒の比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上、又は５０ｍ２／ｇ以上であってよい。
【００２７】
（触媒の製造方法）
本実施形態に係る触媒の製造方法は、特に制限されない。例えば、銀源（銀の化合物）、及びニオブ源（ニオブの化合物）の溶液又は分散液を調製する。これらの原料液中へアルミナを浸漬してよい。アルミナへ所定量の原料液を含浸させてもよい。続いて、原料液が付着したアルミナを乾燥し、さらに焼成することにより、触媒が得られる。乾燥方法は特に制限されない。エバポレーターを用いて溶媒を除去してよい。加熱により溶媒を除去してもよい。また、焼成の雰囲気は、例えば、空気であってよい。焼成温度は、例えば、３００℃以上８００℃以下であってよい。焼成時間は、例えば、５分以上１８０分以下であってよい。
【００２８】
銀源を含む原料液と、ニオブ源を含む原料液を別々に調製し、これ等を別々にアルミナへ付着させてもよい。銀源は、酢酸銀、金属銀、塩化銀、及び硝酸銀からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。ニオブ源は、塩化ニオブ、オキシ塩化ニオブ、金属ニオブ、各種ニオブアルコキシド、蓚酸アンモニウムニオビウム、及び各種ニオブ酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。原料液の調製に用いる溶媒は、水、又は各種アルコールであってよい。クエン酸等の金属キレート剤を含有した溶媒を用いてもよい。
【００２９】
アルミナは、市販品であってよい。硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及びアルミニウムアルコキシド等の原料を焼成して、アルミナを得てもよい。選択還元活性に優れた触媒を製造し易い観点において、アルミナは、住友化学株式会社製のγアルミナ（品名：ＡＫＰ−Ｇ１５）であることが好ましい。ＡＫＰ−Ｇ１５の純度は９９．９９質量％以上である。ＡＫＰ−Ｇ１５の軽装嵩密度は、例えば、０．１４ｇ／ｃｍ３である。ＡＫＰ−Ｇ１５の重装嵩密度は、例えば、０．１９ｇ／ｃｍ３である。ＡＫＰ−Ｇ１５のＢＥＴ比表面積は、例えば、１６４ｍ２／ｇである。ＡＫＰ−Ｇ１５中のシリコン（Ｓｉ）の含有量は、例えば、２質量ｐｐｍである。ＡＫＰ−Ｇ１５中の鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、３質量ｐｐｍである。ＡＫＰ−Ｇ１５中のナトリウム（Ｎａ）の含有量は、例えば、２質量ｐｐｍである。ＡＫＰ−Ｇ１５中のマグネシウム（Ｍｇ）の含有量は、例えば、１質量ｐｐｍである。ＡＫＰ−Ｇ１５中の銅（Ｃｕ）の含有量は、例えば、１質量ｐｐｍ以下である。アルミナとしてＡＫＰ−Ｇ１５を用いた場合、触媒が上述した所望のｌｏｇ微分細孔容積分布を有し易い。
【００３０】
触媒を、フィルターに固定してもよい。フィルターが多孔質のセラミックスから形成されている場合、セラミックスの表面又は細孔内に触媒を固定してよい。多孔質のセラミックスは、例えば、コージェライト、アルミナ、シリカ、ムライト、窒化珪素、チタン酸アルミニウム、及びチタン酸アルミニウムマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。触媒が固定されるフィルターは、例えば、ディーゼルパーティキュレートフィルター（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）、又はガソリンパーティキュレートフィルター（Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）であってよい。
【００３１】
触媒をフィルターに固定する方法は、限定されない。例えば、触媒を水等の溶媒中に分散させて、スラリーを調製する。このスラリーをフィルターの隔壁の表面及び隔壁の内部に塗布する。スラリーが塗布されたフィルターを焼成することで、触媒がフィルターに固定される。焼成雰囲気は、例えば、空気であってよい。焼成温度は、例えば、３００℃以上８００℃以下であってよい。焼成時間は、例えば、５分以上１８０分以下であってよい。スラリーはバインダーを含んでもよい。スラリーがバインダーを含む場合、触媒がフィルターに固着し易い。バインダーは、例えば、アルミナゾル、シリカゾル、ジルコニアゾル、及びセリアゾルからなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。
【００３２】
（排ガスの浄化方法）
本実施形態に係る排ガスの浄化方法は、還元剤の存在下で、窒素酸化物を含有する排ガスを上記本実施形態に係る触媒に接触させて、窒素酸化物を還元する工程を備える。排ガスの浄化方法は、排ガス中の窒素酸化物の選択還元方法と言い換えてよい。還元剤は、例えば、炭化水素であってよい。炭化水素は、例えば、メタン、エタン、プロパン、及びブタン等のアルカンであってよく、エチレン及びプロピレン等のアルケンであってもよい。還元剤は、例えば、内燃機関の燃料に由来する炭化水素であってよい。つまり、還元剤は、排ガス中に残存する未燃の炭化水素であってよい。排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）が還元剤として機能してもよい。内燃機関の燃料に由来しない還元剤（例えば尿素）を、排ガスへ添加又は注入してもよい。
【００３３】
本実施形態に係る触媒によれば、尿素を用いることなく、排ガス中の炭化水素のみで窒素酸化物を選択的に還元することができる。または、本実施形態に係る触媒によれば、尿素を用いることなく、排ガス中の炭化水素及び一酸化炭素のみで窒素酸化物を選択的に還元することもできる。例えば、ディーゼルエンジンの排気系に酸化触媒を配置せず、本実施形態に係る触媒を配置することにより、排ガス中の窒素酸化物を、排ガス中の炭化水素又は一酸化炭素によって還元することができる。ガソリンエンジン（例えばリーンバーンエンジン）から排出される排ガスを、三元触媒を用いることなく、本実施形態に係る触媒のみで浄化してもよい。ディーゼル燃料又はガソリン以外の化石燃料（例えば石炭）の燃焼により発生する排ガスを、本実施形態に係る触媒で浄化してもよい。
【００３４】
還元剤の量は、排ガス中の窒素酸化物の還元に必要な量であれば、特に限定されない。還元剤の量は、排ガス中の窒素酸化物の含有量、又は選択還元活性等の触媒の特性に応じて調整されてよい。窒素酸化物の選択的還元の反応温度は、例えば、１００℃以上９００℃以下であってよい。反応効率を高める観点から、反応温度は、３００℃以上８００℃以下であってもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
硝酸銀３１．５ｍｇと、蓚酸アンモニウムニオビウム４．８９ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９７８５ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀及びニオブと、を備える実施例１の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００３７】
［組成の分析］
ＩＣＰ発光分光分析装置により、触媒の組成を分析した。触媒における銀の含有量（担持量）は、触媒全体の質量に対して、２．０質量％であった。触媒におけるニオブの含有量（担持量）は、触媒全体の質量に対して０．１５質量％であった。触媒におけるナトリウムの含有量は、触媒全体の質量に対して、１０質量ｐｐｍ未満であった。
【００３８】
［細孔容積分布の測定］
前処理として、実施例１の触媒を恒温（１２０℃）で４時間乾燥した。水銀圧入法に基づき、実施例１の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。測定装置としては、ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製のオートポアＩＶ９５２０を用いた。実施例１の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図１に示す。図１の横軸は、触媒に形成されている細孔の半径を示す。図１の縦軸は、各細孔半径における細孔への水銀の圧入量に相当する。縦軸に記載のｄＶ／ｄ（ｌｏｇＲ）のうち、Ｖは、触媒に形成された細孔の容積を意味し、Ｒは細孔の半径を意味する。実施例１のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）は、１２．７ｎｍであった。実施例１のメインピークの強度Ｉは、２．３８ｍＬ／ｇであった。後述する比較例１（標準試料）のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの強度Ｉ０を用いて、実施例１のＩ／Ｉ０を算出した。実施例１のＩ／Ｉ０は、１．２２であった。
【００３９】
［選択還元活性の評価］
日本ベル社製の触媒分析装置（商品名：ＢＥＬＣＡＴ）を用いて、以下の手順で実施例１の選択還元活性を評価した。
【００４０】
実施例１の触媒０．５ｇを水２ｇに分散して、スラリーを調製した。ハニカム構造を有する円柱状の基材をスラリー中に浸漬して、基材の内壁全体にスラリーを塗布した。基材は、コージェライトから作製されたものであった。基材の直径は１２ｍｍであり、基材の高さは、５ｍｍであった。スラリーが塗布された基材を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。この焼成により、触媒を基材に固定した。触媒の担持量は、基材の体積１Ｌ当たり１００ｇに調整した。以下では、触媒が固定された上記基材を、触媒装置と記す。
【００４１】
一酸化窒素（ＮＯ）、水蒸気、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、ノルマルブタン（ｎ−Ｃ４Ｈ１０）及び窒素を混合して、排ガスを模した混合ガスを調製した。混合ガスにおける一酸化窒素の含有量は、５００体積ｐｐｍに調整した。混合ガスにおける水蒸気の含有量は、１０体積％に調整した。混合ガスにおけるプロピレンの含有量は、２００体積ｐｐｍに調整した。混合ガスにおけるノルマルブタンの含有量は、２００体積ｐｐｍに調整した。混合ガスにおける酸素の含有量は、２体積％に調整した。混合ガスの残部は窒素であった。
【００４２】
混合ガスを、６００℃に加熱された触媒装置の一方の端面（触媒装置の入口）から触媒装置内へ継続的に導入し、触媒装置の他方の端面（触媒装置の出口）からガスを排出させた。触媒装置の出口から排出されるガスにおける窒素酸化物の含有量（濃度）を測定した。空間速度（ＳＶ）は、２００００ｈ−１に維持した。
【００４３】
下記式１にもとづき、実施例１における窒素酸化物の転化率Ｒｃを求めた。転化率は４４％であった。転化率Ｒｃが高いほど、触媒は選択還元活性において優れている。
Ｒｃ＝｛（ＣＩＮＬＥＴ−ＣＯＵＴＬＥＴ）／ＣＩＮＬＥＴ｝×１００      （１）
式１中、ＣＩＮＬＥＴとは、触媒装置の入口における窒素酸化物の濃度（単位：体積ｐｐｍ）である。ＣＩＮＬＥＴは、触媒装置へ導入される前の混合ガスにおける窒素酸化物の含有量（単位：体積ｐｐｍ）といえる。ＣＯＵＴＬＥＴとは、触媒装置の出口における窒素酸化物の濃度（単位：体積ｐｐｍ）である。ＣＯＵＴＬＥＴは、触媒装置の出口から排出されるガスにおける窒素酸化物の含有量（単位：体積ｐｐｍ）といえる。式１の定義において、窒素酸化物とは、一酸化窒素及び二酸化窒素（ＮＯ２）を意味する。
【００４４】
（実施例２）
硝酸銀３１．５ｍｇと、蓚酸アンモニウムニオビウム６．５２ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９７８ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀及びニオブと、を備える実施例２の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００４５】
実施例１と同様の方法で、実施例２の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、実施例２の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。実施例２の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図１に示す。実施例２のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。実施例２のメインピークの強度Ｉを、下記表１に示す。実施例２のＩ／Ｉ０を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、実施例２の選択還元活性を評価した。実施例２における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００４６】
（実施例３）
硝酸銀３１．５ｍｇと、蓚酸アンモニウムニオビウム８．１５ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９７７５ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀及びニオブと、を備える実施例３の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００４７】
実施例１と同様の方法で、実施例３の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、実施例３の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。実施例３の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図１に示す。実施例３のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。実施例３のメインピークの強度Ｉを、下記表１に示す。実施例３のＩ／Ｉ０を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、実施例３の選択還元活性を評価した。実施例３における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００４８】
（比較例１）
硝酸銀３１．５ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９８ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀と、を備える比較例１の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。比較例１の触媒は、標準試料である。
【００４９】
実施例１と同様の方法で、比較例１の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例１の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。比較例１の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図１及び図２に示す。比較例１のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。比較例１のメインピークの強度Ｉ（つまり強度Ｉ０）を、下記表１に示す。比較例１のＩ／Ｉ０（つまり強度Ｉ０／Ｉ０）を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例１の選択還元活性を評価した。比較例１における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００５０】
（比較例２）
硝酸銀３１．５ｍｇと、蓚酸アンモニウムニオビウム１６．３ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９７５ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀及びニオブと、を備え比較例２の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００５１】
実施例１と同様の方法で、比較例２の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例２の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。比較例２の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図１に示す。比較例２のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。比較例２のメインピークの強度Ｉを、下記表１に示す。比較例２のＩ／Ｉ０を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例２の選択還元活性を評価した。比較例２における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００５２】
（比較例３）
硝酸銀３１．５ｍｇと、水１０ｍＬと、活性アルミナ０．９８ｇとを混合して、混合物を調製した。活性アルミナとしては、住友化学株式会社製のＤＫ−５０２Ａを用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、活性アルミナと、活性アルミナに担持された銀と、を備える比較例３の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００５３】
実施例１と同様の方法で、比較例３の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例３の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。比較例３の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図２に示す。比較例３のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例３の選択還元活性を評価した。比較例３における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００５４】
（比較例４）
硝酸銀３１．５ｍｇと、水１０ｍＬと、活性アルミナ０．９８ｇとを混合して、混合物を調製した。活性アルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＣ−１１を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、活性アルミナと、活性アルミナに担持された銀と、を備える比較例４の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００５５】
実施例１と同様の方法で、比較例４の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例４の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を測定した。比較例４の触媒のｌｏｇ微分細孔容積分布を、図２に示す。比較例４のｌｏｇ微分細孔容積分布におけるメインピークの位置（細孔半径）を、下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例４の選択還元活性を評価した。比較例４における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００５６】
（比較例５）
硝酸銀３１．５ｍｇと、蓚酸アンモニウムニオビウム３．２６ｍｇと、水１０ｍＬと、γアルミナ０．９７９ｇとを混合して、混合物を調製した。γアルミナとしては、住友化学株式会社製のＡＫＰ−Ｇ１５を用いた。上記の混合物をエバポレーターで５０℃に加温することにより、水分を混合物から除去した。水分が除去された混合物を、空気中において５００℃で５０分間焼成した。以上の手順で、γアルミナと、γアルミナに担持された銀及びニオブと、を備え比較例５の触媒を作製した。触媒は粉末状であった。
【００５７】
実施例１と同様の方法で、比較例５の触媒の組成を分析した。分析結果を下記表１に示す。実施例１と同様の方法で、比較例５の選択還元活性を評価した。比較例５における窒素酸化物の転化率Ｒｃを、下記表１に示す。
【００５８】
実施例１〜３及び比較例１及び５其々のニオブの含有量と転化率Ｒｃとを、図３に示す。
【００５９】
【表１】
2017217583.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本実施形態に係る触媒によれば、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中の窒素酸化物を還元剤（例えば、燃料由来の炭化水素）で選択的に還元して、排ガスを無害化することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017217583.tif 000006