JPH06340418A - 酸化第二セリウム微結晶凝集体、その製造法及び燃焼残留物を減少させる際のその使用 - Google Patents

酸化第二セリウム微結晶凝集体、その製造法及び燃焼残留物を減少させる際のその使用

Info

Publication number
JPH06340418A
JPH06340418A JP5317473A JP31747393A JPH06340418A JP H06340418 A JPH06340418 A JP H06340418A JP 5317473 A JP5317473 A JP 5317473A JP 31747393 A JP31747393 A JP 31747393A JP H06340418 A JPH06340418 A JP H06340418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soot
cerium
aggregate
nanometers
ppm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5317473A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2858624B2 (ja
Inventor
Jacques Lemaire
ジャック・ルメール
Denis Petta
ドニ・ペッタ
Olivier Touret
オリビエ・トゥーレ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Chimie SA filed Critical Rhone Poulenc Chimie SA
Publication of JPH06340418A publication Critical patent/JPH06340418A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2858624B2 publication Critical patent/JP2858624B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/70—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their crystalline properties, e.g. semi-crystalline
    • B01J35/77—Compounds characterised by their crystallite size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1233—Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/06—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for facilitating soot removal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/16—Hydrocarbons
    • C10L1/1616—Hydrocarbons fractions, e.g. lubricants, solvents, naphta, bitumen, tars, terpentine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/188—Carboxylic acids; metal salts thereof
    • C10L1/1881—Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Cephalosporin Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炭化水素燃料特に重質燃料（燃料油、ガス
油）の完全燃焼を触媒することができる酸化第二セリウ
ム微結晶凝集体を提供する。 【構成】 この凝集体は、最大寸法が５０Å（５ナノメ
ートル）〜１０，０００Å（１，０００ナノメートル）
好ましくは１００Å（１０ナノメートル）〜５，０００
Å（５００ナノメートル）であること及びデバイ−シェ
ラー法によって測定した微結晶の寸法が５０〜２５０Å
（５〜２５ナノメートル）好ましくは１００〜２００Å
（１０〜２０ナノメートル）であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、酸化第二セリウム微結晶凝集
体に関する。より具体的に言えば、本発明は、炭化水素
燃料特に重質燃料（燃料油、ガス油）の完全燃焼を触媒
することができる酸化第二セリウム微結晶系に関する。
また、本発明は、かかる凝集体の製造法及び燃焼残留物
の放出量を減少させる際におけるそれらの使用も目的と
する。
【０００２】
【発明の背景】ディーゼルエンジンにおけるガス油の燃
焼間に、炭素含有生成物は、環境や健康に対して有害で
あると考えられているすすを形成する傾向がある。これ
らの炭素含有粒子（これらは、以下の説明では表現“す
す”によって表わされる）の放出量を減少させるのを可
能にする技術が長い間捜し求められてきた。この研究に
は、一酸化炭素や毒性で且つ突然変異を起こさせると考
えられる窒素酸化物のようなガスの放出量を増加させな
いという要求が伴う。
【０００３】これらの炭素含有放出物を減少させるため
に多数の解決法が提案されてきた。この解決法は、ます
ます、排出管路に種々の可燃性物質の燃焼によって生成
された炭素含有粒子をすべて遮断することができるフィ
ルターを設けることに向けられている。しかしながら、
この技術は、空にされるか又は燃焼されなければならな
いフィルターの貯蔵能によって大きく制限される。この
再生操作は、準備しそして実施するのに極めて費用がか
かる。最も多く提案された解決法のうちの１つは、これ
らのすすを電気的加熱か又は化石燃料点火装置の使用に
よって時々燃焼させることである。しかしながら、この
技術は多くの不利益を有し、そのうちの１つの重要なこ
とは、セラミックフィルターの破損又は亀裂をもたらす
熱衝撃の危険が伴うことである。
【０００４】満足な解決法は、フィルターに集められた
すすの頻繁な自己点火を可能にする触媒をすす中に導入
することからなるであろう。これを達成するためには、
これらのすすはエンジンの正常作働間に頻繁に到達され
るのに十分なだけ低い自己発火温度を有しなければなら
ない。これは、本発明の目的のうちの１つが炭素含有可
燃性物質の燃焼間に形成されるすすの自己発火触媒とし
て作用するのを可能にする凝集体を提供することである
ための理由である。
【０００５】本発明の他の目的は、上に述べたすすの自
己点火温度を下げるのを可能にする凝集体を提供するこ
とである。
【０００６】本発明の他の目的は、燃焼室に導入したと
きに可燃性物質の燃焼間に形成されるすすの量を減少さ
せるのを可能にする上記種類の凝集体を提供することで
ある。
【０００７】本発明の他の目的は、燃焼室に導入したと
きに窒素酸化物や一酸化炭素の放出量を増加させない凝
集体を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、かかる凝集体の製造
法及び／又は該凝集体を燃焼室内のすすの近所に導入す
る方法を提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、かかる凝集体の適用
法を提供することである。
【００１０】
【発明の概要】これらの目的及び以下で明らかになるで
あろう他の目的は、最大寸法が２０Å（２ナノメート
ル）〜１０，０００Å（１，０００ナノメートル）好ま
しくは５０Å（５ナノメートル）〜５，０００Å（５０
０ナノメートル）であること及びデバイ−シェラー法に
よって方法（111 ）で測定した微結晶の寸法が２０〜２
５０Å（２〜２５ナノメートル）好ましくは１００〜２
００Å（１０〜２０ナノメートル）であることを特徴と
する酸化第二セリウム微結晶凝集体によって達成され
る。
【００１１】
【発明の具体的な説明】これらの測定値は実際上の測定
値であること及びＸ線のピーク幅を参照すれば疑いなく
より正確になることを強調したい。これは、シェラー法
に従って微結晶寸法を測定する方法が以下で説明されて
いる理由である。また、位置上のゼロは、これを明確に
示したときを除いて有意な数字でないことも強調した
い。
【００１２】これらの凝集体は位相幾何学的にすすにで
きるだけ接近しているのが好ましく、このことは、凝集
体を燃焼室に導入するか、又は凝集体を同時に形成させ
てすすの種として働かせるように凝集体をその場所で製
造するのが望ましい理由である。
【００１３】効率的には、酸化セリウムを上に特定した
凝集体形態において炭素含有燃料に関して少なくとも１
０ｐｐｍ好ましくは２０ｐｐｍそしてより有益には５０
ｐｐｍの含量で添加するか又は“現場”で形成するのが
好ましい。かくして形成された酸化セリウムは、ｄ80が
少なくとも１０，０００Å（１，０００ナノメートル）
好ましくは５，０００Å（５００ナノメートル）である
ような粒度を有するのが好ましい。また、ｄ20は２００
Å（２０ナノメートル）以上好ましくは５００Å（５０
ナノメートル）以上であるのが好ましい。
【００１４】本発明の他の目的は、上記凝集体を含有す
るすすであって、自己発火温度が凝集体不含すすに比較
して下げられたすすを形成することである。この目的
は、粒子が少なくとも１００Åのｄ20を有しそしてｄ80
がせいぜい１，０００Åであるような粒度を有し、しか
も本発明に従った凝集体を少なくとも０．０１％有益に
は少なくとも０．１％そして好ましくは少なくとも０．
５％含有するすすによって達成される。一般には、すす
粒子はｄ50が２，０００〜５，０００Åである塊を形成
する。
【００１５】本発明の１つの実施例に従えば、かくして
形成されたすすは、１〜５重量％好ましくは１．５〜
２．５重量％の総セリウム含量を有する。
【００１６】先に記載したように、微結晶凝集体は、溶
液又はゾル形態の少なくとも１種のセリウム化合物（好
ましくは四価の化合物）で処理された燃料又は可燃性物
質の燃焼間に形成されるのが有益である。セリウム化合
物をセリウム（IV）化合物から選択すると、それは、先
に記載したように貯蔵タンクの寸法を小さくする高い濃
度で利用可能であるという利益を追加的に有する。かく
して、１５％時には２０％又は実際には３０％に達する
ことができるセリウム濃度を得ることが可能である。四
価化合物の他の利益は、三価化合物よりも高い安定性で
ある。
【００１７】好ましい微結晶凝集体は、例えば本件出願
人のヨーロッパ特許願第８３４０１１５２．０号又は米
国特許第４，２９９，２００号に記載されるような少な
くとも１種のセリウム（IV）化合物（ゾル又は溶液形態
にある）を含有する可燃性物質又は燃料（これはガス油
の如き添加剤を含んでも又は含まなくてもよい）の燃焼
によってその場所で得られるものである。本発明をもた
らした研究の間に、セリウム（IV）化合物はゾルから選
択されるのが有益であることが示された。
【００１８】良好な品質の微結晶凝集体を得るために
は、商品名「Ｓｏｌｖｅｓｓｏ １５０」の下に販売さ
れるような石油留分中の濃厚ゾル（少なくとも１５〜２
０％の酸化セリウム（ＣｅＯ2 ））を可燃性物質又は燃
料で好ましくは即座に希釈することによって得られそし
て好ましくはオレイン酸、リノール酸及びリノレン酸及
び／又はステアリン酸のような線状Ｃ15〜Ｃ25脂肪酸に
よって安定化されたゾルを燃焼させるのが好ましい。ゾ
ルを構成する粒子の粒体力学的寸法はせいぜい約１００
Å（１０ｍμ）でありそして有益には１〜２０ｍμであ
る（ｍμはナノメートルと同意語である）。
【００１９】可燃性物質特にガス油中におけるセリウム
濃度は、有益には１０〜２００ｐｐｍ好ましくは５０〜
１５０ｐｐｍである。
【００２０】本発明の他の目的は、炭化水素化合物特に
ガス油の燃焼間におけるすすの形成を減少させるのを可
能にする方法を提供することである。
【００２１】本発明の他の目的は、すすの自己発火温度
を下げるのを可能にする方法を提供することである。
【００２２】これらの目的及び以下で明らかになるであ
ろう他の目的は、本発明に従った凝集体を燃焼室に導入
するか又はその場所で形成することを特徴とする炭化水
素燃料の燃焼法によって達成される。
【００２３】実験 シェーラー法に従う微結晶の寸法の測定序言 回折は放射線の物質による干渉の結果として生じる。電
磁波が原子に衝突する時に、その電子は入射波と同じ振
動数の振動を受ける。周期的な格子中の原子の吸収及び
再放出がＸ線回折を構成する。ブラッグの回折の法則は
特定の光学及び結晶学条件から由来するものであり、回
折強度の最大を与える。かかる最大の３つの局面、即ち
ピークの位置、その強度及びその幅が分析者の関心事と
なる。ここでは、３つ目のもののみが粒子寸法のある種
の特性を決定することを可能にする。
【００２４】１．１．３ 回折ピークの拡がり 擾乱作用が何らなければ、得られるピークはディラック
ピークとなる。実験上では、かかるカーブ（profils)は
装置の影響及び結晶形態の影響のために得られない。実
際、Ｘ線入射ビームの波長における発散及び散乱、試料
の吸収及び表面状態、分析スリットの幅等がいわゆる装
置に関する拡がり因子である。さらに、結晶の寸法及び
歪みがいわゆる固有のカーブの拡がりを引き起こす。結
晶が小さいほどピークの拡がりに対する寄与が重大にな
る。他方、拡がりは歪みの増加関数である（正比例す
る）。従って、実験上のカーブは装置に関するカーブ及
び固有のカーブの複合（convolution ）である。
【００２５】２．酸化セリウムの微結晶寸法の測定 ２．１ 原理 微結晶の寸法Ｄの計算のための全ての方法は、回折ピー
クの数学的特徴付けに基づく。次の２つのタイプのパラ
メーターが主に用いられる。 ・ピークの半値幅ＦＷＭＨ及び（又は）積分幅ｂ（検討
するピークと同じ高さ且つ同じ面積の長方形の幅） ・ピークのフーリエ係数 この場合には、シェーラー法を用いた。その原理は以下
に簡潔に説明する。その利用は、前もって装置に関する
拡がりを取り除くことを必要とする（何故ならば、Ｈで
表わされる実験上の回折カーブはＧで表わされる装置に
関するカーブとＦで表わされる固有のカーブとの複合だ
からである）。
【００２６】２．１．１ 脱複合 充分に大きい寸法を有し、装置に関してのみ観察される
拡がりについての歪みが充分に小さい参照用試料のスペ
クトルを記録する。この参照用試料は、さらに、その化
学的性状が被検試料の化学的性状とできるだけ近くなけ
ればならない。次いで、スペクトルの処理のためのソフ
トウェアを用いて前もって決定された半値幅から、手作
業で、カーブＨ及びＧからのカーブＦの抽出を行なう。
脱複合を行なうために、ガウスの式を用いる。
【数１】ＦＷＭＨ（Ｆ）2 ＝ＦＷＭＨ（Ｈ）2 −ＦＷＭ
Ｈ（Ｇ）2 スペクトルＦの特性パラメーターがわかったら、微結晶
の寸法を計算することができる。
【００２７】２．１．２ シェラー法 この方法に関しては、カーブがガウスの式に従うもので
あると仮定して脱複合を行なう。次の式を適用すること
によって各ｈｋｌ線についてＤを決定する。
【数２】 Ｄ＝（Ｋ×λ）／（ＦＥＭＨ（Ｆ）×ｃｏｓβ）
【００２８】２．２ 試料における寸法の決定に対する
適用 酸化セリウムの微結晶の寸法は、最も強い線に相当する
ｈｋｌ指数＝（１１１）の面（plan）に対して垂直方向
において測定した。微結晶寸法の計算は、次の定数から
シェーラー法に従って行なった。 ・シェーラー定数Ｋ＝０．９０ ・用いた波長λ＝１．５４２Å 角度幅（シェーラーの式においてラディアンで表わされ
る）は、（１１１）ピークの半値幅である。測定は、フ
ィリップＰＷ１７００回折計を用いて実施した。この角
度範囲におけるこの測定装置の幅は０．１２６°であ
る。誤差は±２５Åと見積もられる。
【００２９】
【実施例】以下、非限定的な実施例によって本発明をさ
らに説明する。
【００３０】すすを採集するための技術の説明 測定は４．４リットルのディーゼルエンジンを備えたメ
ルセデス２４０Ｄ型自動車について実施し、製造業者の
使用に従ってチューニングを行なった。この自動車はマ
ニュアルのギアボックスを備えたものである。動力シャ
ーシはシェンク社製のＷ１３０型動力吸収ユニットによ
って１３００ｋｍの慣性走行を模擬する。
【００３１】排気ガスを冷却し、次いで粒子トラップに
通し、最後に大気中に排出される前に排気ガス採集装置
に接続した希釈トンネルに通した。粒子の採集は、パル
フレックス・プロダクツ・コーポレーション社製の４７
ｍｍＴＸ４０Ｈ１２０−ＷＷ型テフロン被覆採取用フィ
ルターを用いて行なった。温度は５２℃を越えないよう
に調節した。粒子トラップは、メタルボックス中に３Ｍ
インテラムIII を備えた５．６６インチ×６．００イン
チのコーニングＥＸ４７トラップである。これは希釈ト
ンネルの前に設置し、このトンネルから、フィルターか
ら出てきて冷却しながら採集された粒子を除去すること
ができる。
【００３２】粒子放出についての測定 粒子の放出は、９１／４４１／ＥＥＣ指針に従って測定
して評価した。
【００３３】再生温度の測定 試験は常にきれいなフィルターを用いて開始した。再生
温度は、３回の連続的なＦＴＰ７５サイクルによって粒
子トラップを充填した後に測定した。すすの蓄積段階の
間にトラップ内部で記録される最大温度が２３０℃より
低くなるようにトラップを設定した。再生温度を測定す
るために、自動車をエンジンについての最大負荷の四速
の一定速度（９０ｋｍ／時間）にした。排気装置の特異
性を考慮して、トラップ入口の排気ガスの温度は穏やか
に上昇し、トラップにおける圧力降下及び温度を時間の
関数として記録する。再生段階の間に、（エンジンの定
常状態のために）トラップに供給する排気ガスは温度上
昇を示すが、物質流量及び酸素含有量は一定である。測
定の際にトラップ中に蓄積された粒子は、取るに足らな
い量である。温度及び容量流量の増大は、再生温度に達
するまで、トラップにおける圧力降下の増大を引き起こ
す。その後の温度上昇のために、圧力降下は一定のまま
であり、次いで降下する。これは、トラップ内に蓄積さ
れた粒子の量の減少による。トラップは清浄化される。
【００３４】上記の技術によって得られる結果を下記の
表にまとめる。エンジンには、セリウム含有率が１００
ｐｐｍである軽油を供給した。表１の試験は、あるタイ
プの軽油を用いて実施した。表２の試験は、別のタイプ
の軽油を用いて実施した。測定は、銅のＫ（α）線によ
って実施した。装置の線の幅は０．１２である。
【００３５】
【表１】
【表２】
【００３６】すすの生成及び車両で直接実施する測定は
極めて面倒であり、そして多くの時間を必要とする。そ
れ故に、類似しているがしかし得るのがより簡単なすす
によってその現象を研究することが望まれた。
【００３７】Ｉ．実験室的粗すすの調製 セラミック管をパイロックスオーブン（ＶＧ５０／３５
０ ４．４ＫＷ Ｌ＝７００ｍｍ）に配置する。酸素と
窒素との２／９８混合物（容量比）を一端に３００リッ
トル／ｈの流量で注入しそしてガス油を噴霧する。オー
ブンの中心におけるガスの温度は１，００℃である。他
端において１８０℃に維持した“ワットマン”ガラス繊
維フィルター上にすすを集める。３時間熱分解した後
に、フィルターからかき集めることによってすすを回収
し次いで粉砕する。
【００３８】II. 添加剤を含有する実験室的すすの調製 操作は実験室的粗すすについて記載したようにして実施
されるが、しかしガス油はガス油中の金属濃度が１００
〜１０，０００ｐｐｍになる程の金属添加剤を含有す
る。この濃度を、すすがエンジン試験床のすすで観察さ
れる濃度（即ち約２％）と同様な濃度で金属を含有する
ように調整する。
【００３９】III.実験室的含浸すすの調製 実験される添加剤を、揮発性溶剤ケルダン、ジクロルメ
タン、エタノール及び／又は水中に３０倍に希釈する。
得られた溶液を、同じ溶剤中に分散させた実験室的粗す
すの分散体に撹拌しながら加える。溶剤を徐々に蒸発さ
せそしてすすを粉砕する。
【００４０】IV. 熱重量分析法ＴＧＡによるすすの評価 キャリヤガスは、４８ｍｌ／分の流量の空気である。２
０ｍｇのすすを舟形の容器に入れる。温度は、１０℃／
分において２０℃〜９００℃に計画される。すすの温度
及び重量を時間の関数として記録する。時間の関数とし
て重量を引き出すことによって得られた燃焼速度を逐一
計算する。かくして、燃焼速度が最大である温度“Ｔ m
ax”、及び温度Ｔ＝Ｔ maxにおける時間の関数として質
量曲線に対する接線と基線との交差点での温度である発
火温度“Ｔ ig ”を決定することが可能である。結果を
次の表に記載する。
【００４１】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オリビエ・トゥーレ フランス国オーベルビリエ、リュ・ボルデ ィエ、11

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 最大寸法が５０Å（５ナノメートル）〜
    １０，０００Å（１，０００ナノメートル）好ましくは
    １００Å（１０ナノメートル）〜５，０００Å（５００
    ナノメートル）であること及びデバイ−シェラー法によ
    って測定した微結晶の寸法が５０〜２５０Å（５〜２５
    ナノメートル）好ましくは１００〜２００Å（１０〜２
    ０ナノメートル）であることを特徴とする酸化第二セリ
    ウム微結晶凝集体。
  2. 【請求項２】 微結晶凝集体が、少なくとも１種のセリ
    ウム化合物で処理された燃料の燃焼間に形成されること
    を特徴とする請求項１記載の凝集体。
  3. 【請求項３】 セリウム化合物がセリウム（IV）化合物
    から選択されることを特徴とする請求項１又は２記載の
    凝集体。
  4. 【請求項４】 セリウム（IV）化合物がゾルから選択さ
    れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載
    の凝集体。
  5. 【請求項５】 少なくとも１種のセリウム（IV）化合物
    を含有する燃料が、濃厚ゾルを可燃性物質又は燃料で好
    ましくは即座に希釈することによって得られたゾルから
    選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
    項記載の凝集体。
  6. 【請求項６】 粒子が少なくとも２００Åのｄ20を有し
    そしてｄ80がせいぜい１，０００Åであるような粒度を
    有するすすにおいて、請求項１記載の凝集体を少なくと
    も０．０１％有益には少なくとも０．１％好ましくは少
    なくとも０．５％含有することを特徴とするすす。
  7. 【請求項７】 １〜５重量％好ましくは１．５〜２．５
    重量％の総セリウム含量を有することを特徴とする請求
    項６記載のすす。
  8. 【請求項８】 すす粒子が２，０００〜５，０００Åの
    ｄ50を有する塊を形成することを特徴とする請求項６又
    は７記載のすす。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の凝集体を燃焼室に導入す
    るか又はその場所で形成することを特徴とする炭化水素
    燃料の燃焼法。
JP5317473A 1992-11-25 1993-11-25 酸化第二セリウム微結晶凝集体、その製造法及び燃焼残留物を減少させる際のその使用 Expired - Fee Related JP2858624B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR92-14158 1992-11-25
FR9214158A FR2698346B1 (fr) 1992-11-25 1992-11-25 Agrégat de cristallites d'oxyde cérique, procédé d'obtention et son utilisation pour réduire les résidus de combustion.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06340418A true JPH06340418A (ja) 1994-12-13
JP2858624B2 JP2858624B2 (ja) 1999-02-17

Family

ID=9435884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5317473A Expired - Fee Related JP2858624B2 (ja) 1992-11-25 1993-11-25 酸化第二セリウム微結晶凝集体、その製造法及び燃焼残留物を減少させる際のその使用

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6093223A (ja)
EP (1) EP0599717B1 (ja)
JP (1) JP2858624B2 (ja)
KR (1) KR970009568B1 (ja)
CN (1) CN1042442C (ja)
AT (1) ATE179960T1 (ja)
AU (1) AU672834B2 (ja)
BR (1) BR9304813A (ja)
CA (1) CA2109887C (ja)
DE (1) DE69324890T2 (ja)
ES (1) ES2133371T3 (ja)
FR (1) FR2698346B1 (ja)
GR (1) GR3030800T3 (ja)
HU (1) HU215207B (ja)
MX (1) MX9307312A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154203A (ja) * 2000-06-29 2007-06-21 Neuftec Ltd 燃料添加用タブレット
WO2007126030A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Asahi Glass Company, Limited 酸化物結晶微粒子及び該微粒子を含む研磨用スラリー
JP2009148742A (ja) * 2007-04-17 2009-07-09 Ibiden Co Ltd 触媒担持ハニカムおよびその製造方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2714695B1 (fr) * 1993-12-31 1996-03-22 Rhone Poulenc Chimie Procédé pour maintenir propre les circuits d'un moteur turbocompressé et pour réduire les rejets carbonés d'un tel moteur.
FR2726199A1 (fr) * 1994-10-28 1996-05-03 Rhone Poulenc Chimie Sol organique d'oxyde tetravalent et son utilisation comme additif de composes hydrocarbones
ES2145879T3 (es) * 1994-02-18 2000-07-16 Rhodia Chimie Sa Sol organico de oxido tetravalente y su utilizacion como aditivo de componentes hidrocarbonados.
FR2716388B1 (fr) * 1994-02-18 1996-08-02 Rhone Poulenc Chimie Sol organique de composé cérique et son procédé de synthèse.
US6210451B1 (en) 1995-02-21 2001-04-03 Rhone-Poulenc Chimie Colloidal organic sols comprising tetravalent metal oxide/organic acid complexes
FR2731009B1 (fr) * 1995-02-24 1997-04-04 Rhone Poulenc Chimie Procede de protection des moteurs a combustion interne et application de compose a base de cerium a la protection des moteurs contre l'usure et l'oxydation
JP2746861B2 (ja) * 1995-11-20 1998-05-06 三井金属鉱業株式会社 酸化セリウム超微粒子の製造方法
FR2780096B1 (fr) 1998-06-22 2000-09-08 Rhodia Chimie Sa Procede de traitement par combustion des particules carbonees dans un circuit d'echappement d'un moteur a combustion interne
AU2007203092B2 (en) * 2000-06-29 2010-02-11 Neuftec Limited A fuel additive
CA2451141A1 (en) 2001-06-20 2003-10-16 Nanophase Technologies Corporation Non-aqueous dispersion of nanocrytalline metal oxides
GB0126663D0 (en) * 2001-11-06 2002-01-02 Oxonica Ltd Cerium oxide nanoparticles
SE527527C2 (sv) * 2003-04-02 2006-04-04 Volvo Lastvagnar Ab Motordrivet fordon med avgasrening
EP1512736B2 (en) 2003-09-05 2025-12-17 Infineum International Limited Stabilised diesel fuel additive compositions
US7419516B1 (en) 2004-05-14 2008-09-02 Research Foundation Of The University Of Central Florida, Inc. Use of oxide nanoparticles in soot reduction
FR2898886B1 (fr) * 2006-03-27 2008-12-12 Conversion De L Uranium En Met Tetrafluorure de cerium, ses procedes de synthese et ses utilisations
US8883865B2 (en) 2006-09-05 2014-11-11 Cerion Technology, Inc. Cerium-containing nanoparticles
WO2008030810A2 (en) 2006-09-05 2008-03-13 Cerion Technologies, Inc. Ceramic high temperature lubricity agent
US10435639B2 (en) 2006-09-05 2019-10-08 Cerion, Llc Fuel additive containing lattice engineered cerium dioxide nanoparticles
US8741821B2 (en) * 2007-01-03 2014-06-03 Afton Chemical Corporation Nanoparticle additives and lubricant formulations containing the nanoparticle additives
US8679344B2 (en) * 2008-12-17 2014-03-25 Cerion Technology, Inc. Process for solvent shifting a nanoparticle dispersion
CN104363750B (zh) * 2012-01-27 2017-07-21 N/C探索有限责任公司 用于促进土壤微生物和内燃的排放物产生的植物生长的碳纳米管的制造方法
PL398335A1 (pl) * 2012-03-07 2013-09-16 Idea Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób wytwarzania uszlachetnionego paliwa do silników wysokopreznych oraz uszlachetnione paliwo do silników wysokopreznych
WO2015058037A1 (en) 2013-10-17 2015-04-23 Cerion, Llc Malic acid stabilized nanoceria particles
FR3025116B1 (fr) 2014-08-29 2018-04-13 Psa Automobiles Sa. Filtre a particules catalyse
CN110871065A (zh) * 2018-09-04 2020-03-10 天津大学 一种水热还原制备氧化铈催化剂的方法及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61157585A (ja) * 1984-12-24 1986-07-17 フオード　モーター　カンパニー 炭素発火温度降下剤

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4065544A (en) * 1970-05-11 1977-12-27 Union Carbide Corporation Finely divided metal oxides and sintered objects therefrom
US4036605A (en) * 1971-09-01 1977-07-19 Gulf Research & Development Company Chelates of cerium (IV), their preparation and gasoline containing said chelates
US4264335A (en) * 1978-11-03 1981-04-28 Gulf Research & Development Company Suppressing the octane requirement increase of an automobile engine
US4599201A (en) * 1982-04-12 1986-07-08 Rhone-Poulenc, Inc. Process for preparing ceric carboxylates
FR2559754A1 (fr) * 1984-02-20 1985-08-23 Rhone Poulenc Spec Chim Oxyde cerique a nouvelles caracteristiques morphologiques et son procede d'obtention
US4568357A (en) * 1984-12-24 1986-02-04 General Motors Corporation Diesel fuel comprising cerium and manganese additives for improved trap regenerability
US4621593A (en) * 1984-12-24 1986-11-11 Ford Motor Company Automotive dispensing apparatus for fuel additive
DE3772685D1 (de) * 1986-09-19 1991-10-10 Rhone Poulenc Chimie Verwendung von gemischen aus seltenen erden, um kraftstoffe fuer dieselmotoren zu stabilisieren.
FR2617153B1 (fr) * 1987-06-26 1991-04-05 Rhone Poulenc Chimie Procede d'obtention d'un oxyde cerique et oxyde cerique a nouvelles caracteristiques morphologiques
AT391873B (de) * 1988-10-03 1990-12-10 Lang Chem Tech Prod Waessrige katalysatorloesung sowie brennstoffe
EP0467742A1 (fr) * 1990-07-16 1992-01-22 Rhone-Poulenc Chimie Procédé de synthèse de dérivés fluorés
US5064803A (en) * 1990-08-31 1991-11-12 Allied-Signal Inc. Preparation of three-way catalysts with highly dispersed ceria
US5449387A (en) * 1992-06-17 1995-09-12 Rhone-Poulenc Chemicals Limited Cerium (IV) catalyst compounds and promoting combustion of hydrocarbon fuels therewith

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61157585A (ja) * 1984-12-24 1986-07-17 フオード　モーター　カンパニー 炭素発火温度降下剤

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154203A (ja) * 2000-06-29 2007-06-21 Neuftec Ltd 燃料添加用タブレット
WO2007126030A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Asahi Glass Company, Limited 酸化物結晶微粒子及び該微粒子を含む研磨用スラリー
JP2009148742A (ja) * 2007-04-17 2009-07-09 Ibiden Co Ltd 触媒担持ハニカムおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR9304813A (pt) 1994-05-31
US6093223A (en) 2000-07-25
ATE179960T1 (de) 1999-05-15
HUT69749A (en) 1995-09-28
FR2698346A1 (fr) 1994-05-27
CN1042442C (zh) 1999-03-10
AU672834B2 (en) 1996-10-17
ES2133371T3 (es) 1999-09-16
KR970009568B1 (ko) 1997-06-14
DE69324890D1 (de) 1999-06-17
FR2698346B1 (fr) 1995-01-27
EP0599717A1 (fr) 1994-06-01
DE69324890T2 (de) 1999-11-18
CA2109887A1 (fr) 1994-05-26
HU215207B (hu) 1998-10-28
GR3030800T3 (en) 1999-11-30
EP0599717B1 (fr) 1999-05-12
JP2858624B2 (ja) 1999-02-17
CN1091768A (zh) 1994-09-07
HU9303335D0 (en) 1994-03-28
MX9307312A (es) 1994-05-31
AU5191793A (en) 1994-06-16
CA2109887C (fr) 1999-11-23
KR940011056A (ko) 1994-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2858624B2 (ja) 酸化第二セリウム微結晶凝集体、その製造法及び燃焼残留物を減少させる際のその使用
Cadrazco et al. Chemical and nanostructural characteristics of the particulate matter produced by renewable diesel fuel in an automotive diesel engine
Colbeck et al. The morphology and optical properties of soot produced by different fuels
Esangbedo et al. Characteristics of diesel engine soot that lead to excessive oil thickening
Gogoi et al. Effects of 2, 5-dimethylfuran addition to diesel on soot nanostructures and reactivity
Seong et al. Effects of engine operating parameters on morphology of particulates from a gasoline direct injection (GDI) engine
Ruiz et al. Impact of dual-fuel combustion with n-butanol or hydrous ethanol on the oxidation reactivity and nanostructure of diesel particulate matter
Choi et al. Review on characterization of nano-particle emissions and PM morphology from internal combustion engines: Part 2
Lee et al. Sizes, graphitic structures and fractal geometry of light-duty diesel engine particulates
Ge et al. Raman spectroscopy of diesel and gasoline engine-out soot using different laser power
Popovicheva et al. Microstructure and chemical composition of particles from small-scale gas flaring
Guo et al. An experimental investigation of diesel soot thermal-induced oxidation based on the chemical structure evolution
Ma et al. Effects of diesel oxidation catalyst on nanostructure and reactivity of diesel soot
Shukla et al. A comparative morphological study of primary and aged particles emitted from a biodiesel (B20) vis-à-vis diesel fuelled CRDI engine
Zygogianni et al. Oxidative reactivity of particulate samples from different diesel combustion systems and its relation to structural and spectral characteristics of soot
Oh et al. Characteristics of soot particles formed by diesel pyrolysis
Haller et al. Structural changes of CAST soot during a thermal–optical measurement protocol
Ávila et al. An assessment on how different collection methods impact thermal properties, surface functional groups, nanostructure and morphology of diesel particulate matter
Liu et al. Influence of maturity on the oxidation kinetics and nanostructure evolution of soot sampled from a propane coflow diffusion flame
Srilomsak et al. A role of NO 2 on soot oxidation in DPFs and effect of soot cake thickness in catalyzed DPFs using temperature-programmed oxidation and electron microscopic visualization
Novakovic et al. Regulated emissions and detailed particle characterisation for diesel and RME biodiesel fuel combustion with varying EGR in a heavy-duty engine
Al Zaabi et al. Effects of the addition of a high energy density fuel, adamantane to diesel on its cetane number, sooting propensity, and soot nanostructural properties
Liu et al. Surface functional groups and graphitization degree of soot in the sooting history of methane premixed flame
Gaddam Electron microscopic and spectroscopic characterization for soot source differentiation by laser derivatization
Miller et al. Combustion and photochemical aerosols attributable to automobiles

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19981020

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071204

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081204

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091204

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101204

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101204

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111204

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111204

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121204

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees