(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、複数種類の触媒粒子と、アルカリ金属塩と、水と、複数種類の分散剤を混合し、前記複数種類の触媒粒子は貴金属を無機酸化物に担持した貴金属触媒粒子とＣｕとＶからなる複合酸化物を無機酸化物に担持した遷移金属触媒粒子を含み、前記複数種類の分散剤が陰イオン性高分子分散剤と非イオン性高分子分散剤とを含むことを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項２】
前記複数種類の分散剤が、陰イオン性高分子分散剤と非イオン性高分子分散剤とを含むことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項３】
前記陰イオン性高分子分散剤がポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩、非イオン性高分子分散剤がモノラウリン酸デカグリセルであることを特徴とする請求項２記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項４】
前記陰イオン性高分子分散剤の添加量が触媒粒子に対して０．０１〜５ｗｔ％、前記非イオン性高分子分散剤の添加量が触媒粒子に対して３〜３５ｗｔ％であることを特徴とする請求項２，３いずれか１項に記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項５】
前記触媒粒子がスラリー中の粉体濃度として１０〜４０ｗｔ％含まれていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項６】
前記触媒粒子の分散時間が１〜３時間であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項７】
前記触媒粒子のスラリー中の平均粒子径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【請求項８】
前記触媒粒子の濃度を１ｗｔ％としたときの希釈スラリーにおいて、振盪後放置して前記触媒粒子を自然沈降させたときの触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒ以下であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレート（固体状炭素微粒子、液体或いは固体の高分子量炭化水素微粒子）を燃焼させて排ガスを浄化する排ガス浄化材及び排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の内燃機関、特にディーゼルエンジンからの排ガスに含まれるパティキュレート（以下、ＰＭと略す）は、その粒子径がほぼ１μｍ以下で大気中に浮遊しやすく、また発ガン性物質も含んでいることから、人体への影響が大きな問題となり、ディーゼルエンジンからのＰＭ排出規制が強化されつつある。
【０００３】
排ガスからのＰＭを除去する方法として、三次元構造体からなる排ガス浄化フィルターでＰＭを捕集した後、バーナーやヒーター等の加熱手段で排ガス浄化体を加熱して、ＰＭを燃焼させる後処理方式や、触媒を担持した排ガス浄化材を用いて、ＰＭを排ガス温度で燃焼させる触媒燃焼方式が検討されている。
【０００４】
しかしながら、現状、後処理方式は、装置が大型化する事や再生時のＰＭ燃焼によるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）の溶損などの問題があるために信頼性に乏しい。一方触媒方式についても、排ガス温度でＰＭを十分に燃焼させることは困難であり、加熱手段との併用が不可欠となっている。したがって、より低温でＰＭを燃焼できる高い触媒活性を有する排ガス浄化用触媒の開発が望まれている。
【０００５】
また、従来の排ガス浄化用触媒としては、銅やバナジウム等の金属酸化物を用いたものが比較的高い活性を有することが知られており、例えば、特開昭５８−１４３８４０号公報に開示されているＣｕやＶ等の金属酸化物を用いた排ガス浄化用触媒や、特開昭５８−１７４２３６号公報に開示されているＣｕ、Ｖ、Ｍｏ等の金属酸化物にアルカリ金属を添加した排ガス浄化触媒、或いは、特公平４−４２０６３公報に開示されているＣｕ、Ｍｎ、Ｍｏ等の金属酸化物にアルカリ金属の酸化物と貴金属を添加した排ガス浄化用触媒等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の排ガス浄化用触媒は、その触媒活性が比較的低い排ガス温度でＰＭを燃焼できるほど高くなく、加熱手段との併用が不可欠であると言う問題や、触媒を構成するアルカリ金属の酸化物は耐熱性に劣り排ガスの熱によって飛散したり他の触媒成分との反応を起こし特性が劣化すると言う問題、更には、排ガス中に含まれる硫黄酸化物によって被毒されて触媒活性が低下する等の問題を有していた。
【０００７】
また、排ガス浄化用触媒は、自動車等の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるＰＭを燃焼させて排ガスを浄化する場合には、三次元構造体からなる排ガス浄化フィルターに担持された状態でその機能を発揮するものであり、排ガス浄化用触媒の触媒活性自体が如何に高くても、排ガス浄化フィルターへの担持状態によっては、その機能を十分に発揮することができないうと言う問題もあった。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ＰＭの燃焼に高い触媒活性を有するとともに、その能力を十分に引き出すべく、触媒粒子を高度に分散することができる排ガス浄化材及び排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法は、少なくとも、複数種類の触媒粒子と、アルカリ金属塩と、水と、複数種類の分散剤を混合し、前記複数種類の触媒粒子は貴金属を無機酸化物に担持した貴金属触媒粒子とＣｕとＶからなる複合酸化物を無機酸化物に担持した遷移金属触媒粒子を含み、前記複数種類の分散剤が陰イオン性高分子分散剤と非イオン性高分子分散剤とを含む構成としたものである。これにより、スラリー中の触媒粒子が凝集することなく、均一に分散した排ガス浄化材用触媒スラリーを得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、少なくとも、複数種類の触媒粒子と、アルカリ金属塩と、水と、複数種類の分散剤を混合し、前記複数種類の触媒粒子は貴金属を無機酸化物に担持した貴金属触媒粒子とＣｕとＶからなる複合酸化物を無機酸化物に担持した遷移金属触媒粒子を含み、前記複数種類の分散剤が陰イオン性高分子分散剤と非イオン性高分子分散剤とを含むことを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、前記複数種類の触媒粒子と前記複数種類の分散剤とを混合することによって、触媒粒子表面に分散剤が吸着して水に対する親和性が良好になると共に、触媒粒子の界面電位の低下が抑制されて、触媒粒子を凝集させることなく、スラリー中に高度に分散させることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、複数種類の分散剤が、陰イオン性高分子分散剤と非イオン性高分子分散剤とを含むことを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、陰イオン性高分子分散剤が触媒粒子表面に吸着することによって、触媒粒子表面の疎水性を親水性に変えて分散性を向上させ、非イオン性高分子分散剤は触媒粒子表面に吸着した陰イオン性高分子分散剤の周りにさらに吸着して保護層として働いてアルカリ金属塩による高濃度の電解質共存による凝集の影響を最小限にする。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、陰イオン性高分子分散剤がポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩、非イオン性高分子分散剤がモノラウリン酸デカグリセルであることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、ポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩が触媒粒子表面に吸着することによって、疎水性表面を親水性表面に変えて分散性を向上させ、モノラウリン酸デカグリセルは触媒粒子表面に吸着したポリスルフォン酸系分散剤の周りにさらに吸着して保護層として働いてアルカリ金属塩による高濃度の電解質共存による凝集の影響を最小限にする。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２，３において、陰イオン性高分子分散剤の添加量が触媒粒子に対して０．０１〜５ｗｔ％、非イオン性高分子分散剤の添加量が触媒粒子に対して３〜３５ｗｔ％であることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、触媒粒子に対する陰イオン性高分子分散剤の添加量を０．０１〜５ｗｔ％にする事によって触媒粒子表面の親水性を高めてスラリー中での分散性を高めると共に、触媒粒子に対する非イオン性高分子分散剤の添加量を３〜３５ｗｔ％とする事で触媒粒子の表面に保護層を形成し、触媒粒子表面の界面電位の低下を防ぐことができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４において、触媒粒子がスラリー中の粉体濃度として１０〜４０ｗｔ％含まれていることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、スラリー中の粉体濃度を１０〜４０ｗｔ％としたときに触媒粒子の解砕が十分に行われて、触媒粒子を高度に分散することができる。そして、スラリー中の触媒粒子が凝集することなく、均一に分散した排ガス浄化材用触媒スラリーを得ることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５において、触媒粒子の分散時間が１〜３時間であることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、スラリーの分散を１〜３時間行うことによって高度に分散されたスラリーを得ることができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６において、触媒粒子のスラリー中の平均粒子径が１μｍ以下であることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、分散後のスラリー中の触媒粒子の平均粒子径が１μｍ以下となったときに高度に分散されたスラリーを得ることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７において、触媒粒子の濃度を１ｗｔ％としたときの希釈スラリーにおいて、振盪後放置して前記触媒粒子を自然沈降させたときの触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒ以下であることを特徴とする排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法であって、触媒粒子の濃度を１ｗｔ％としたときの希釈スラリーにおいて、振盪後放置して触媒粒子を自然沈降させたときの触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒ以下となったときに高度に分散されたスラリーを得ることができる。
【００２９】
本発明の排ガス浄化材の各構成について説明する。
【００３０】
複数の触媒粒子は、貴金属触媒粒子と遷移金属触媒粒子とを含むものである。
【００３１】
貴金属触媒粒子は、貴金属の微粒子或いはそれらの酸化物が無機酸化物に担持されたものである。そして、貴金属としては、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ等があげられ、これらの中の１種あるいは２種以上を使用することができる。そして、貴金属触媒粒子は、排ガス中でＰＭと共存する一酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素等の有害成分を低減することができる。更に、排ガス中の炭化水素や一酸化炭素と低温から反応することで排ガス温度が上昇し、遷移金属触媒粒子のＰＭに対する触媒活性を向上させることが可能である。また、これら貴金属の中でもＰｔは、ＰＭにおけるカーボン成分以外の例えばＳＯＦ成分等を極めて効率よく燃焼させ浄化することができるので、特に好ましい。
【００３２】
また、遷移金属触媒粒子は、遷移金属、或いは、それらの酸化物、或いは、それらの複合酸化物（以下、遷移金属等と言うことがある）が無機酸化物に担持されたものである。
【００３３】
そして、遷移金属としては、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｖ，Ｍｏ，Ｗ等があげられ、これらの中の１種或いは２種以上を使用することができる。
【００３４】
また、これらの遷移金属の酸化物としては、ＣｕＯ，Ｖ2Ｏ5，ＣｏＯ3，ＭｎＯ2，ＭｏＯ3，ＷＯ3等があげられ、これらの中の１種或いは２種以上を使用することができる。
【００３５】
特に、Ｃｕの酸化物が好ましく、Ｃｕの酸化物としては、ＣｕＯ，Ｃｕ2Ｏ，Ｃｕ2Ｏ3から選択される少なくとも１種を用いることができる。
【００３６】
また、複合酸化物は、ＣｕとＶからなる複合酸化物が好ましく、Ｃｕ5Ｖ2Ｏ10，ＣｕＶ2Ｏ6，Ｃｕ3Ｖ2Ｏ8から選択される少なくとも１種を用いることができる。その他の複合酸化物としては、ＣｕＭｏＯ4があげられる。
【００３７】
これら遷移金属等は、ＰＭを効率良く燃焼除去させることができ、触媒活性を高めることができる。更に、ＣｕとＶからなる複合酸化物を用いることで、排ガス温度に近い温度でＰＭの除去が可能となる。
【００３８】
貴金属あるいは遷移金属等を担持する無機酸化物としては、耐熱性を有することが求められ、Ｔａ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5，ＷＯ3，ＳｎＯ2，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2から選択される少なくとも１種の無機酸化物を用いることができる。そして、貴金属あるいは遷移金属等の触媒成分は無機酸化物の表面に担持され、触媒成分の表面積が増大し、ＰＭとの接触機会が増え、浄化効率が向上する。更に、無機酸化物としてチタニア（ＴｉＯ2）を用いると、チタニアの影響により排ガス中の硫黄分との反応が抑制され、ＰＭに対する触媒活性を最大限に発現させることができるので好ましい。
【００３９】
また、無機酸化物としてチタニア（ＴｉＯ2）を用い、貴金属として白金（Ｐｔ）と、遷移金属の複合酸化物として銅（Ｃｕ）とバナジウム（Ｖ）との複合酸化物とをそれぞれ担持させた、貴金属触媒粒子と、遷移金属触媒粒子との組み合わせが、触媒活性が極めて高く、特に好ましい。
【００４０】
また、アルカリ金属塩として、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのアルカリ金属の塩を用いることができる。これらアルカリ金属の１種あるいは２種以上の硫酸塩を用いることが好ましい。
【００４１】
アルカリ金属硫酸塩としては、硫酸リチウム，硫酸ナトリウム，硫酸カリウム，硫酸ルビジウム，硫酸セシウムがあげられ、硫酸セシウムを単独、或いは、硫酸セシウム、硫酸カリウムとの混合物を含有することが特に好ましい。アルカリ金属硫酸塩を使用することで、触媒成分が排ガス中の硫黄分により劣化することを防ぐことができ、ＰＭに対する触媒活性を最大限に発現させることができる。
【００４２】
また、上述の触媒粒子やアルカリ金属塩を担持する三次元構造を持つ耐熱性構造体としては、金属、セラミック等の材質が用いられる。
【００４３】
金属には、鉄、銅、ニッケル、クロム等の金属を単独、あるいは２種以上組み合わせた合金等を用いることができる。
【００４４】
セラミックの材質は、コージェライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、α−アルミナ、ジルコニア、チタニア、炭化珪素、シリカ、シリカ・アルミナ、アルミナ・ジルコニア等を用いることができる。
【００４５】
三次元構造を持つ耐熱性構造体は、ウォールスルータイプのセラミックハニカム、セラミックフォーム、ウォールスルータイプのメタルハニカム、金属発泡体、メタルメッシュ等が用いられるが、ウォールスルータイプのハニカムが好適に使用される。
【００４６】
ここで、ハニカム状のフィルタの材質は、特に限定されないが、金属、セラミック等が用いられる。
【００４７】
発泡体の形状は、三次元方向に連続した孔を有するフォーム型フィルタ等、いずれであってもよい。
【００４８】
発泡体の材質は、金属、セラミック等、特に限定されないが、コージェライトのセラミック発泡体が好適に用いられる。
【００４９】
なお、発泡体の発泡倍率は、ポア数で５個〜５０個／平方インチが好ましく、より好ましくは、１０個〜３０個／平方インチである。
【００５０】
次に、排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法について説明する。
【００５１】
排ガス浄化材用触媒スラリーには、少なくとも、複数種類の触媒粒子と、アルカリ金属塩と、水と、複数種類の分散剤とが混合される。
【００５２】
まず、容器に水と分散剤とセラミック製のビーズを混合し、撹拌して分散剤が水中で均一になるようにする。これによって、触媒粒子を水と分散剤の混合溶媒に添加した際、触媒粒子の凝集を抑制することができる。
【００５３】
次に、触媒粒子を容器に投入し、容器を密閉した後、３次元振盪型の分散装置に取り付け、高速で振盪する事でビーズの剪断力により触媒粒子を解砕する。これによって、解砕した触媒粒子の周りに分散剤が吸着し、触媒粒子の水に対する親和性が改善されると共に、粒子間で粒子表面の電荷の反発が起こり凝集を抑制することができる。
【００５４】
なお、３次元振盪型の分散装置を用いるかわりに、マイクロビーズミル方式の分散装置を用いることもできる。具体的には、触媒粒子が投入された容器からスラリーをポンプで吸い出してマイクロビーズミル方式の分散装置へ導き、装置内のビーズとディスクの剪断力により触媒粒子を解砕する。これによって、解砕した触媒粒子の周りに分散剤が吸着することで触媒粒子の水に対する親和性が改善されると共に、粒子間で粒子表面の電荷の反発が起こり凝集を抑制することができる。
【００５５】
ここで、複数種類の触媒粒子、アルカリ金属塩については、上述したものを用いることができる。
【００５６】
また、排ガス浄化材用触媒スラリーにおける触媒粒子の粉体濃度は、触媒粒子及びその分散媒である水を含めたスラリーの総重量に対して１０〜４０ｗｔ％含有されることが好ましい。なお、この粉体濃度は、複数種類の触媒粒子の総重量である。
【００５７】
複数種類の分散剤として、陰イオン性高分子分散剤と、非イオン性高分子分散剤との２種類の分散剤の組み合わせが好ましい。
【００５８】
陰イオン性高分子分散剤は、触媒粒子表面に吸着することによって、触媒粒子表面の疎水性を親水性に変えて分散性を向上させ、非イオン性高分子分散剤は触媒粒子表面に吸着した陰イオン性高分子分散剤の周りにさらに吸着して保護層として働いてアルカリ金属塩による高濃度の電解質共存による凝集の影響を最小限にする。特に、アルカリ金属塩として硫酸Ｃｓ等のアルカリ硫酸塩を用いた場合においても、アルカリ硫酸塩による高濃度の電解質共存による凝集の影響を最小限にする。
【００５９】
陰イオン性高分子分散剤としては、ポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸ナトリウム塩等があげられる。
【００６０】
更に、非イオン性高分子分散剤としては、モノラウリン酸デカグリセル、モノイリステアリン酸デカグリセル、モノリノール酸デカグリセル等を用いることができる。
【００６１】
これらの中でも、ポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩とモノラウリン酸デカグリセルとの組み合わせが好ましい。そして、ポリスチレンスルフォン酸ナトリウム塩は、触媒粒子表面に吸着することによって、疎水性表面を親水性表面に変えて分散性を向上させ、モノラウリン酸デカグリセルは触媒粒子表面に吸着したポリスルフォン酸系分散剤の周りにさらに吸着して保護層として働いてアルカリ硫酸塩による高濃度の電解質共存による凝集の影響を最小限にすることができる。
【００６２】
陰イオン性高分子分散剤の添加量は、触媒粒子に対して０．０１〜５ｗｔ％が好ましい。陰イオン性高分子分散剤の添加量が０．０１ｗｔ％よりも少ない場合には十分な親水性が得られず、また添加量が５ｗｔ％よりも多いと陰イオン性高分子分散剤が２層に疎水基を外に向けた状態で触媒粒子に吸着するために凝集を起こしてしまう。
【００６３】
非イオン性高分子分散剤の添加量が触媒粒子に対して３〜３５ｗｔ％であることが好ましい。添加量が３ｗｔ％よりも少ないと保護層の形成が不十分で効果がなく、３５ｗｔ％より多い場合は余剰な非イオン性高分子分散剤が接着剤のような働きをして、触媒粒子が再凝集してしまう。
【００６４】
更に、触媒粒子の分散時間が１〜３時間であることが好ましい。スラリーの分散を１〜３時間行うことによって高度に分散されたスラリーを得ることができ、分散時間が１時間より短いと触媒粒子の解砕が不十分で分散性が悪く、また３時間より長いと触媒粒子に吸着した分散剤の構造が壊れてきて、スラリー中の触媒粒子の分散性が悪くなってしまう。
【００６５】
触媒粒子のスラリー中の平均粒子径が１μｍ以下であることが好ましい。分散後のスラリー中の触媒粒子の平均粒子径が１μｍ以下となったときに高度に分散されたスラリーを得ることができる。分散後のスラリー中の触媒粒子の平均粒子径が１μｍより大きいときは凝集体が存在するかあるいは触媒粒子の解砕が不十分な場合であり、分散が不十分である。
【００６６】
また、触媒粒子の濃度を１ｗｔ％としたときの希釈スラリーにおいて、振盪後放置して触媒粒子を自然沈降させたときの触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒ以下であることが好ましい。触媒粒子の濃度を１ｗｔ％としたときの希釈スラリーにおいて、振盪後放置して触媒粒子を自然沈降させたときの触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒ以下となったときに高度に分散されたスラリーを得ることができる。触媒粒子の堆積速度が０．５ｍｍ／ｈｒより速いときは、凝集体が存在するかあるいは触媒粒子の解砕が不十分な場合であり、分散が不十分である。
【００６７】
本発明において、排ガス浄化材の触媒の構成として、例えば、無機酸化物（チタニア）に、それぞれ、貴金属（Ｐｔ）、遷移金属の複合酸化物（Ｃｕ5Ｖ2Ｏ10）を担持させ、これら触媒粒子と併用して、アルカリ金属硫酸塩（硫酸Ｃｓ）を用いた場合には、極めて高い触媒活性を得ることができる。
【００６８】
ところで、三次元構造を持つ耐熱構造体にこれらを担持させる場合、アルカリ金属硫酸塩が共存することでスラリー中の電解質濃度が非常に高くなり、触媒粒子の界面電位が低下して触媒粒子が凝集する傾向があり、均一に担持させることが困難となり、これら触媒の持つ本来の能力を十分に引き出すことが出来ない場合もある。
【００６９】
そこで、本発明の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法によれば、アルカリ金属硫酸塩が共存することでスラリー中の電解質濃度が非常に高くなり、触媒粒子の界面電位が低下して触媒粒子が凝集する傾向があったとしても、三次元構造を持つ耐熱構造体上に触媒粒子を均一に担持させることが可能であり、触媒の持つ本来の能力を十分に引き出すことができる。
【００７０】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００７１】
（参考例１）
図１は参考例１の排ガス浄化材の断面図である。図１において、１は三次元構造を持つ耐熱性構造体、２は貴金属触媒粒子、３は遷移金属触媒粒子、４はアルカリ金属塩である。
【００７２】
三次元構造を持つ耐熱性構造体１上に触媒粒子として、貴金属触媒粒子２と遷移金属触媒粒子３が担持され、これら触媒粒子２，３の近傍にアルカリ金属塩４が共存している構成よりなる。三次元構造を持つ耐熱性構造体１は排ガス浄化材の骨格をなすものであり、排ガス中のＰＭを排ガス浄化材内に捕捉する作用を有す。触媒粒子２，３は捕捉したＰＭと接触して、所定の排ガス温度にて酸化反応によりＰＭを浄化する作用を有する。
【００７３】
なお、三次元構造を持つ耐熱性構造体１の好ましい例としては、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）からなるウォールスルータイプのセラミックハニカムがあげられる。また、貴金属触媒粒子２の好ましい例としては、無機酸化物としてチタニア（ＴｉＯ2）を用い、貴金属として白金（Ｐｔ）を担持させたものがあげられ、遷移金属触媒粒子３の好ましい例としては、無機酸化物としてチタニア（ＴｉＯ2）を用い、遷移金属の複合酸化物として銅（Ｃｕ）とバナジウム（Ｖ）との複合酸化物を担持させたものがあげられる。更に、アルカリ金属塩４の好ましい例としては、硫酸Ｃｓがあげられる。
【００７４】
（実施の形態１）
図２は本発明の実施の形態１の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を示す工程図である。最初に、容器に水と分散剤とセラミック製のビーズを混合し、撹拌して分散剤が水中で均一になるようにする。こうすることで触媒粉体を分散剤を添加した水に投入した際に、触媒粉体が凝集するのを抑制することができる作用を有す。次に触媒粉体を容器に投入して、容器を密閉した後３次元振盪型の分散装置に取り付け、高速で振盪する事でビーズの剪断力により触媒粒子を解砕し、解砕した触媒粒子の周りに分散剤が吸着することで触媒粒子の水に対する親和性が改善されると共に、粒子間で粒子表面の電荷の反発が起こって凝集しなくなる作用を有する。
【００７５】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を示す工程図である。最初に、容器に水と分散剤とセラミック製のビーズを混合し、撹拌して分散剤が水中で均一になるようにする。こうすることで触媒粉体を分散剤を添加した水に投入した際に、触媒粉体が凝集するのを抑制することができる作用を有す。次に触媒粉体を容器に投入して、さらに撹拌を続ける。容器からスラリーをポンプで吸い出してマイクロビーズミル方式の分散装置へ導くと、装置内のビーズとディスクの剪断力により触媒粒子を解砕し、解砕した触媒粒子の周りに分散剤が吸着することで触媒粒子の水に対する親和性が改善されると共に、粒子間で粒子表面の電荷の反発が起こって凝集しなくなる作用を有する。
【００７６】
なお、本発明は、自動車のエンジンの排ガスのみならず、耕運機、船舶、列車等の運輸機関のエンジン、産業用エンジン、更に燃焼炉、ボイラー等のパティキュレート除去用として使用することができる。更に、本発明は、これら実施の形態に限定される訳ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々な変更が可能である。
【００７７】
【実施例】
次に、本発明の具体例を説明する。
【００７８】
（実施例１）
チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、銅の塩として硫酸銅五水和物（和光純薬製）３５０ｇと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム（和光純薬製）９５ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて９００℃、５時間焼成を行い、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体を得た。
【００７９】
また、チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、白金の塩としてテトラミンジクロロ白金（添川化学製）３６ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて６００℃、５時間焼成を行い、白金がチタニアに担持された粉体を得た。
【００８０】
そして、内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇ、非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【００８１】
この分散媒に、得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、実施例１における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【００８２】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％（＝（７．５４ｇ＋４．９６ｇ）／（７．５４ｇ＋４．９６ｇ＋３７．５０ｇ）×１００）である。
【００８３】
また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％（＝０．３１ｇ／（７．５４ｇ＋４．９６ｇ）×１００）であり、更に、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％（＝１．２５ｇ／（７．５４ｇ＋４．９６ｇ）×１００）となっている。
【００８４】
更に、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度を５，１０，１５，３５，４０，４５ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、実施例１における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜７を得た。
【００８５】
（比較例１）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散媒である精製水を調製した。
【００８６】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例１における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【００８７】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。
【００８８】
更に、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度を５，１０，１５，３５，４０，４５ｗｔ％に変更して、その他はサンプル１と同様にして、比較例１における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜７を得た。
【００８９】
（比較例２）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【００９０】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例２における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【００９１】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％となっている。
【００９２】
更に、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度を５，１０，１５，３５，４０，４５ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例２における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜７を得た。
【００９３】
（比較例３）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【００９４】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例３における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【００９５】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【００９６】
更に、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度を５，１０，１５，３５，４０，４５ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例３における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜７を得た。
【００９７】
（評価例１）
得られた各排ガス浄化材用触媒スラリーサンプルは静止沈降法を用いて評価した。調製したスラリーから粉体濃度が１ｗｔ％（＝スラリー希釈液中の粉体／（粉体＋分散媒である水））になるようにメスシリンダーにサンプリングし、スラリー中の分散媒と同じ溶液で１００ｍｌになるように希釈した後、メスシリンダーを１分間振盪してから静止させ、自然沈降試験を開始し、触媒粉体の堆積状態を５時間観察した。これより時間当たりの堆積量を求めた。
【００９８】
（評価例２）
得られた各排ガス浄化材用触媒スラリーサンプルは、レーザー回折式粒度分布計により平均粒子径と粒度分布を測定した。バッチ式のセルにスラリー中の分散媒と同じ溶液を規定量入れ、これにレーザーの透過率が装置指定の適正範囲内になるようにスラリーを投入した後、十分に撹拌を行い、測定を行った。
【００９９】
（評価例３）
得られた各排ガス浄化材用触媒スラリーサンプルを使って、更に触媒活性評価用の排ガス浄化材サンプルを作製した。長さ３０ｍｍ×幅１３ｍｍ×厚み６ｍｍの大きさに切り出したコージェライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・５ＳｉＯ2）からなる三次元構造を持つ耐熱性構造体（ＤＰＦ）を排ガス浄化材用触媒スラリーに浸漬後、余剰なスラリーをエアーブローにより取り除いた後に乾燥器にて乾燥した。この操作を触媒粉体が耐熱性構造体（ＤＰＦ）に対して重量比で１３ｗｔ％増加するまで繰り返した。その後、６００℃で焼成してサンプルとした。
【０１００】
この触媒活性評価用の排ガス浄化材サンプルを、固定床流通式反応装置を用いて触媒活性を評価した。サンプル上へ均一に活性炭をのせた後に、石英製反応管に入れ、管状電気炉にセットした。反応ガスとして、総ガス流量が５００ｍｌ／ｍｉｎ、酸素濃度が４％、二酸化硫黄濃度が２０ｐｐｍになるように、それぞれの流量をマスフローで制御した窒素、酸素、二酸化硫黄を１０００ｐｐｍ含有するガス（バランスガス＝窒素）を混合容器で混合後、反応管に導き、温度を室温から６００℃まで昇温しながら活性炭の燃焼状況を、ＣＯ／ＣＯ2センサーを用いて追跡し、活性炭が５％燃焼したときの温度で触媒性能を比較した。
【０１０１】
実施例１、比較例１〜３の各サンプルに対して評価例１〜３による評価を行った。その結果を（表１）に示す。
【０１０２】
【表１】
0004120215.tif 000002
【０１０３】
（表１）の結果から明らかなように、実施例１と比較例１〜３を比較すると、実施例１では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに小さくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、実施例１は比較例１〜３よりも、明らかに高活性であることが判る。
【０１０４】
また、実施例１において、粉体濃度が１０〜４０ｗｔ％の範囲では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに値が１桁小さくなり、平均粒子径が１μｍ以下で、堆積速度が０．５ｍｍ/ｈｒ以下となっている。また粒度分布の結果からも凝集体を示す中心粒径が１μｍ以上の山がみられなくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、粉体濃度が１０〜４０ｗｔ％の範囲では、更に高活性であることが判る。
【０１０５】
（実施例２）
チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、銅の塩として硫酸銅五水和物（和光純薬製）３５０ｇと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム（和光純薬製）９５ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて９００℃、５時間焼成を行い、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１０６】
また、チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、白金の塩としてテトラミンジクロロ白金（添川化学製）３６ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて６００℃、５時間焼成を行い、白金がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１０７】
そして、内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇ、非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１０８】
この分散媒に、得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、実施例２における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１０９】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％であり、更に、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【０１１０】
更に、非イオン性高分子分散剤の添加量を１，３，５，２０，３０，３５，４０ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、実施例２における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜８を得た。
【０１１１】
また、陰イオン性分散剤の添加量を０．００５，０．０１，０．０５，１，４．５，５，５．５ｗｔ％に変更し、その陰イオン性分散剤の添加量毎に、非イオン性高分子分散剤の添加量を１，３，５，１０，２０，３０，３５，４０ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、実施例２における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル９〜６４を得た。
【０１１２】
（比較例４）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤である精製水を調整した。
【０１１３】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例４における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１１４】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。
【０１１５】
（比較例５）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１１６】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例５における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１１７】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％となっている。
【０１１８】
更に、陰イオン性分散剤の添加量を０．００５，０．０１，１，４．５，５，５．５ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例５における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜８を得た。
【０１１９】
（比較例６）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１２０】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例６における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１２１】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【０１２２】
更に、非イオン性高分子分散剤の添加量を１，３，５，２０，３０，３５，４０ｗｔ％に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例６における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜８を得た。
【０１２３】
実施例２、比較例４〜６に対しても評価例１〜３による評価を行った。その結果を（表２），（表３）に示す。
【０１２４】
【表２】
0004120215.tif 000003
【０１２５】
【表３】
0004120215.tif 000004
【０１２６】
（表２），（表３）の結果から明らかなように、実施例２と比較例４〜６を比較すると、実施例２では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに小さくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、実施例２は比較例４〜６よりも、明らかに高活性であることが判る。
【０１２７】
また、実施例２において、陰イオン性高分子分散剤の添加量が０．０１〜５ｗｔ％、非イオン性高分子分散剤の添加量が３〜３５ｗｔ％の範囲では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに値が１桁小さくなり、平均粒子径が１μｍ以下で、堆積速度が０．５ｍｍ/ｈｒ以下となっている。また粒度分布の結果からも凝集体を示す中心粒径が１μｍ以上の山がみられなくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、陰イオン性高分子分散剤の添加量が０．０１〜５ｗｔ％、非イオン性高分子分散剤の添加量が３〜３５ｗｔ％の範囲では、更に高活性であることが判る。
【０１２８】
（実施例３）
チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、銅の塩として硫酸銅五水和物（和光純薬製）３５０ｇと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム（和光純薬製）９５ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて９００℃、５時間焼成を行い、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１２９】
また、チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、白金の塩としてテトラミンジクロロ白金（添川化学製）３６ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて６００℃、５時間焼成を行い、白金がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１３０】
そして、内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇ、非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１３１】
この分散媒に、得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、実施例３における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１３２】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％であり、更に、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【０１３３】
更に、分散機ペイントミキサーによる分散時間を０．５，１，３，３．５時間に変更し、その他はサンプル１と同様にして、実施例３における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜５を得た。
【０１３４】
（比較例７）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤である精製水を調整した。
【０１３５】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例７における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１３６】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。
【０１３７】
更に、分散機ペイントミキサーによる分散時間を０．５，１，３，３．５時間に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例７における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜５を得た。
【０１３８】
（比較例８）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１３９】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例８における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１４０】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％となっている。
【０１４１】
更に、分散機ペイントミキサーによる分散時間を０．５，１，３，３．５時間に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例８における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜５を得た。
【０１４２】
（比較例９）
内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１４３】
この分散媒に、実施例１と同様の方法によって得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、比較例９における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１４４】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【０１４５】
更に、分散機ペイントミキサーによる分散時間を０．５，１，３，３．５時間に変更し、その他はサンプル１と同様にして、比較例９における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜５を得た。
【０１４６】
実施例３、比較例７〜９に対しても、上述した評価例１〜３による評価を行った。その結果を（表４）に示す。
【０１４７】
【表４】
0004120215.tif 000005
【０１４８】
（表４）の結果から明らかなように、実施例３と比較例７〜９を比較すると、実施例３では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに小さくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、実施例３は比較例７〜９よりも、明らかに高活性であることが判る。
【０１４９】
また、実施例３において、分散時間が１〜３時間の範囲では、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに値が１桁小さくなり、平均粒子径が１μｍ以下で、堆積速度が０．５ｍｍ/ｈｒ以下となっている。また粒度分布の結果からも凝集体を示す中心粒径が１μｍ以上の山がみられなくなっており、触媒粒子が高度に分散されていることが判る。そして、ススの燃焼温度が低くなっており、分散時間が１〜３時間の範囲では、更に高活性であることが判る。
【０１５０】
（実施例４）
チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、銅の塩として硫酸銅五水和物（和光純薬製）３５０ｇと、バナジウムの塩として酸化硫酸バナジウム（和光純薬製）９５ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて９００℃、５時間焼成を行い、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１５１】
また、チタニア粉末（石原産業製、ＭＣ−９０）１０００ｇと、白金の塩としてテトラミンジクロロ白金（添川化学製）３６ｇとを精製水３３００ｇに加えて十分に攪拌した後、コールドエバポレーターにて減圧乾燥し、得られた粉末を電気炉にて６００℃、５時間焼成を行い、白金がチタニアに担持された粉体を得た。
【０１５２】
そして、内容量が１００ｍｌの分散用のプラスチック製ポットに精製水３７．５０ｇを入れ、次いで触媒粉体に対する添加量が所定の量になるように陰イオン性分散剤ポリティ（ライオン製）０．３１ｇ、非イオン性高分子分散剤デカグリン（日光ケミカル製）１．２５ｇを添加して、さらに直径１．５ｍｍと直径２ｍｍのジルコニア製ビーズを１：２の比率で混合したものを１００ｇ加えた後に、よく振盪して分散剤を溶解させた。
【０１５３】
この分散媒に、得られた銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体７．５４ｇと、白金がチタニアに担持された粉体４．９６ｇとを加え、更に、硫酸セシウム（添川化学製）１６ｇを添加した後に、３次元方向に振盪を行うことができる分散機ペイントミキサー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ社製）にて、２時間振盪して分散させて、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体と、白金がチタニアに担持された粉体と、硫酸セシウムとを含む、実施例４における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１を得た。
【０１５４】
この排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル１は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体のスラリー中の粉体濃度は２５ｗｔ％である。また、陰イオン性分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して２．５ｗｔ％であり、更に、非イオン性高分子分散剤の添加量は、銅−バナジウム複合酸化物がチタニアに担持された粉体及び白金がチタニアに担持された粉体に対して１０ｗｔ％となっている。
【０１５５】
更に、硫酸セシウム（Ｃｓ2ＳＯ4）を硫酸リチウム（Ｌｉ2ＳＯ4）、硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）、硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4）、硫酸ルビジウム（Ｒｂ2ＳＯ4）に変更し、その他はサンプル１と同様にして、実施例４における排ガス浄化材用触媒スラリーサンプル２〜５を得た。
【０１５６】
実施例４に対し、上述した評価例１〜３による評価を行った。その結果を（表５）に示す。
【０１５７】
【表５】
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【０１５８】
（表５）の結果から明らかなように、実施例４においては、硫酸セシウム以外の各種アルカリ硫酸塩においても、分散後の触媒粒子の平均粒子径、触媒粒子の堆積速度ともに小さくなっており、触媒粒子が高度に分散され、ススの燃焼温度が低くなっていることが確認された。
【０１５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ＰＭの燃焼に高い触媒活性を有するとともに、その能力を十分に引き出すべく、触媒粒子を高度に分散することができる排ガス浄化材及び排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例１の排ガス浄化材の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を示す工程図
【図３】本発明の実施の形態２の排ガス浄化材用触媒スラリーの調製方法を示す工程図
【符号の説明】
１  三次元構造を持つ耐熱性構造体
２  貴金属触媒粒子
３  遷移金属触媒粒子
４  アルカリ金属塩
【図１】
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【図２】
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【図３】
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