JPH10202101A

JPH10202101A - 複合酸化物担持触媒担体

Info

Publication number: JPH10202101A
Application number: JP9012460A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Suzuki; 正鈴木; Hideo Sofugawa; 英夫曽布川; Akihiko Suda; 明彦須田; Akira Morikawa; 彰森川; Toshio Kamitori; 利男神取; Mareo Kimura; 希夫木村; Masahiro Sugiura; 正洽杉浦; Yoshio Ukiyou; 良雄右京; Takaaki Kanazawa; 孝明金沢
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-08-04
Anticipated expiration: 2017-01-27
Also published as: JP3330296B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構成元素のセリウム、ジルコニウム、およびア
ルミニウムを高度に均一に分散させた耐熱性に優れた複
合酸化物担持触媒担体を構成することを目的とする。【解決手段】セリウム、ジルコニウム、およびアルミニ
ウムの各イオンを含む混合溶液に、アルカリ性溶液と過
酸化水素とを添加して複合酸化物の前駆体が分散した懸
濁液を形成し、該懸濁液に比表面積の大きな担体を添加
して混合物とし、該混合物を焼成して形成された複合酸
化物担持触媒担体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性に優れた排
ガス浄化用触媒に用いられる触媒担体に関する。

【０００２】

【従来の技術】排ガス浄化に用いられる三元触媒は、高
温にさらされるとセリアによって発揮される酸素吸蔵能
力（以下ＯＳＣと称する）が低下する。これは白金、パ
ラジウムなどの触媒活性金属と、助触媒のセリアの凝集
や、触媒活性金属の酸化、ロジウムの担体への固溶など
によっておこる。さらにＯＳＣが低い触媒においては、
触媒活性金属の使用環境が、変動する雰囲気にさらされ
やすく、触媒活性金属（白金、パラジウム、ロジウム）
の劣化（凝集や固溶）がさらに促進される不具合があ
る。

【０００３】そこで特開平４−４０４３号では、アルミ
ナ、セリア、ジルコニアを共沈澱させジルコニアを前記
の各元素間に分散させることによって高耐熱性の酸化物
担体を形成する開示がある。また、特開平７−３００３
１５号公報では、負の帯電粒子（アルミナ）を加えるこ
とによってセリウムおよびジルコニウムイオンを均一に
沈殿させた酸化物担体の開示がある。しかし、ここで開
示された共沈殿方法および混合率では、各構成元素の分
散性はＯＳＣや浄化率を改善するほどには向上しなかっ
た。特開平７−３１５８４０号公報では、セリウムイオ
ン、ジルコニウムイオンを含むコロイド溶液を塩基性媒
体と接触させ、反応性媒体を得、この反応媒体をアルカ
リ性を保ちながら、アルミナを含む混合物から調製した
酸化物担体が開示されている。この方法によりアルミ
ナ、セリア、ジルコニアを含有する１０００℃まで安定
な化合物が得られるとされている。しかし、この方法で
は、各元素間の固溶量が上がらず、例えば耐熱試験後の
ＯＳＣや浄化率の改善が不十分であった。

【０００４】さらに、特開昭６２−２１２２２４号で
は、過酸化水素によりアルカリ土類元素、希土類元素の
水酸化物を錯体化し、焼成してジルコニア系固溶体結晶
微粉末の製造方法の開示がある。特開平４−５５３１５
号では、スラリー中の３価セリウムを過酸化水素等の酸
化剤で４価にしてアルカリ剤により中和析出させる酸化
セリウム微粉末の製造方法の開示がある。

【０００５】上記の従来技術の方法では、セリウムとジ
ルコニウムの固溶量が十分に上がらなかったり担体中で
の分散性が低いため、セリウムの十分な助触媒効果を発
揮することができなかった。また、複合酸化物の耐熱性
は、特開平４−５５３１号の実施例においても９００℃
の熱処理後１８〜２６．５ｍ²／ｇの範囲であり十分で
はなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、各構成元素を高度に均一分散さ
せた耐熱性を向上させた複合酸化物担持触媒担体を構成
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複合酸化物担持
触媒担体は、セリウム、アルミニウム及びジルコニウム
の各イオンを含む混合溶液に、アルカリ性溶液と過酸化
水素水とを添加して複合酸化物の前駆体が分散した懸濁
液を形成し、該懸濁液に比表面積の大きな担体をさらに
添加し、該担体添加懸濁液を焼成して形成されているこ
とを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の複合酸化物担持触媒担体
は、少なくともセリウムとジルコニウムとアルミニウム
を含む複数元素の塩溶液とアルカリ性溶液（特にアンモ
ニア水および／または炭酸アンモニウム）と過酸化水素
水とを混合することにより、複合酸化物の前駆体を形成
し、この前駆体を含む懸濁液に高比表面積担体粉末を添
加した後、混合物を焼成されて構成されている。

【０００９】上記塩溶液にアルミニウムを含むことによ
り、焼成後の担体のセリウムとジルコニウムの固溶が促
進できる。しかし、アルミニウムの添加量がセリウムと
ジルコニウムの合計のモル濃度に対して少なくなるとこ
の効果が徐々に低下する。そこで固溶促進助剤として過
酸化水素水を添加する。過酸化水素水の添加時期として
は、（１）セリウムイオンを含む液にあらかじめ添加し
て置く方法、（２）セリウムとジルコニウムの各イオン
を含む混合液に添加する方法、（３）セリウムとアルミ
ニウムおよびジルコニウムの各イオンを含む混合液に添
加する方法、（４）セリウムとアルミニウムおよびジル
コニウムの各イオンを含む混合液にアルカリ製溶液を混
合した後、添加する方法等があるが添加時期は特に限定
されない。

【００１０】本発明において、構成成分の組成比は特に
限定しないが、セリウムとアルミニウムおよびジルコニ
ウムの核イオンを含む混合液中の（ジルコニウム＋セリ
ウム）に対するセリウムの原子数比は０．２〜０．８の
範囲特に０．３〜０．７の範囲が望ましい。また、この
混合液中の、アルミニウムの組成比も特に限定されない
が、耐熱性の維持のため（ジルコニウム＋セリウム）に
対するアルミニウムの原指数比は０．２〜２の範囲、特
に０．３〜１．２の範囲が好ましい。この組成範囲にす
ることにより耐久試験後においてもセリアによる酸素吸
蔵能や触媒の活性を高く維持できる。

【００１１】アルカリ性溶液の添加も特に限定されない
が、上記の各イオンを中和共沈するのに十分な量（当
量）以上で良く、たとえば、１．０１〜１．２倍当量程
度が良い。これより多いとアンモニアを用いた場合に
は、焼成時に余剰なＮＯ_Xガスの生成量が増え、生産工
程の排ガス処理設備の負担が大きくなる。過酸化水素水
の添加量も特に特定されないが、セリウムイオンの等モ
ル〜２倍量程度が良い。これより少ないと、セリウムと
ジルコニウムの固溶量が十分に上がらない。またこれ以
上多く添加しても効果は変わらない。

【００１２】比表面積の大きな担体の量も特に限定しな
いが、以下に示す効果を得るため、合成した担体の総重
量に対する割合として、１０〜９０重量％の範囲が望ま
しい。特に、１５〜６０重量％の範囲がより好ましい。
これより少ないと効果が得られない。また、多いと触媒
中に含まれる助触媒の量が少なくなり、触媒活性を高く
維持できない。

【００１３】また、上記懸濁液に高比表面積担体粉末を
添加した後、焼成する目的の１つは助触媒として働くセ
リウムとジルコニウムとアルミニウムを含む複合酸化物
を担体粉末粒界に高分散になおかつ、担体粉末の細孔を
閉塞することなく分散させるためである。また、もう一
つの目的としては合成した複合酸化物担体を焼成した後
の粉末の破砕（粉砕）性を向上させるためでもある。ま
た、前駆体を含む懸濁液に高比表面積担体粉末を添加し
た後、そのまま焼成する目的は、廃液処理コストの低減
および環境保全および製造設備の小型化を目的とするも
のである。さらに懸濁液中に含まれる不純物は焼成時に
飛散することにより、担体を微粉化したり細孔を形成す
る働きを持つ。これらの作用を伴い焼成後、前駆体は、
目的とする比表面積や耐熱性を有し、耐久試験後の状態
変化の少ない複合酸化物担体を形成する。

【００１４】高比表面積担体粉末としては、活性アルミ
ナ、（γ、δ、θ、α−）アルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア、ゼオライト、モルデナイト、ＦＳＭ、Ｃ
ａやＢａ、Ｌａを添加したヘキサアルミネート等から選
ばれた耐熱性の高い担体であれば特に限定されず、これ
らの中の１つ以上の酸化物で良く、セリウムとジルコニ
ウムに対する反応性が低く耐熱性が高いことから、特に
活性アルミナが含まれることが望ましい。

【００１５】さらに、前駆体を含む懸濁液に、セリウム
とジルコニムとの固溶促進および比表面積の向上や焼成
後の担体粉末の破砕（粉砕）性向上のため、界面活性剤
および／または高分子凝集剤、水溶性高分子を含んでも
良い。界面活性剤や高分子凝集剤、水溶性高分子の種類
は特に限定されない。カチオン系、アニオン系、ノニオ
ン系の高分子でよい。しかしナトリウム、硫黄、塩素等
が触媒中に残存すると触媒活性を低下させるおそれがあ
るため、ノニオン系の高分子を用いることが望ましい。
高分子凝集剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、水溶性高分子としてはセルロース、ポリビニル
アルコール等が挙げられる。

【００１６】これらの界面活性剤を例示すると、アルキ
ルベンゼンスルホン酸、及びその塩、αオレフィンスル
ホン酸、及びその塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキ
ルエーテル硫酸エステル塩、フェニルエーテル硫酸エス
テル塩、メチルタウリン酸塩、スルホコハク酸塩、エー
テル硫酸塩、アルキル硫酸塩、エーテルスルホン酸塩、
飽和脂肪酸、及びその塩、オレイン酸等の不飽和脂肪
酸、及びその塩、その他のカルポン酸、スルホン酸、硫
酸、リン酸、フェノールの誘導体等の陰イオン性界面活
性剤、ポリオキシエチレンポリプロレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
ポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポ
リオキシポロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレングリコール、多価アルコー
ル；グリコール；グリセリン；ソルビトール；マンニト
ール；ペンタエスリトール；ショ糖；など多価アルコー
ル脂肪酸部分エステル、多価アルコール；グリコール；
グリセリン；ソロビトール；マンニトール；ペンタエス
リトール；ショ糖；などポリオキシエチレン多価アルコ
ール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレン化ヒマシ油、ポリグリセン
脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、ポロキシ
エチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸
部分エステル、トリアルキルアミンオキサイド等の非イ
オン性界面活性剤、第一脂肪アミン塩、第二脂肪アミン
塩、第三脂肪アミン塩、テトラアルキルアンモニウム
塩；トリアルキルベンジルアンモニウム塩；アルキルピ
ロジニウム塩；２−アルキル−１−アルキル−１−ヒド
ロキシエチルイミダゾリニウム塩；Ｎ，Ｎ−ジアルキル
モルホリニウム塩；ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミ
ド塩；等の第四吸アンモニウム塩、等の陽イオン性界面
活性剤、ベタイン化合物等の両イオン性界面活性剤であ
る。

【００１７】さらに、複数元素の塩溶液に、担体の耐熱
性を向上させるためアルカリ、アルカリ土類、希土類元
素の中から選ばれ一つ以上の添加剤を含んでも良い。し
かしこれらの元素は触媒活性金属であるロジウムの活性
低下を引き起こす元素であるため、ロジウムとは分離し
た状態で添加するのが望ましい。さらに、複数元素の塩
溶液に、触媒活性物質を高分散する目的や、自動車用触
媒における硫化水素臭低減の目的のため、貴金属元素
（白金、パラジウム、ロジウム）のうちの１以上および
／または遷移金属元素（鉄、ニッケル、モリブデン、コ
バルト等）の中の一つ以上を含んでも良い。

【００１８】さらに、触媒にロジウムを添加せず白金ま
たはパラジウムを添加した触媒層の上に、ロジウムを添
加した触媒層をさらにコートした２層コートとしても良
い。２層目の触媒担体としてはアルミナ、ジルコニア、
アルミナ−ジルコニア複合酸化物等で良く特に限定され
ない。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。（実施例１）硝酸セリウム水溶液（Ｃｅ：０．２５モ
ル）、硝酸ジルコニウム水溶液（Ｚｒ：０．２５モ
ル）、硝酸アルミニウム水溶液（Ａｌ：０．５モル）、
アンモニア水（３．３モル）及び過酸化水素水（０．２
７５モル）を混合することにより、水酸化セリウム、水
酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムの沈殿物を含む
懸濁液を得た。この懸濁液に平均二次粒子径３μｍの活
性アルミナ粉末９５ｇを添加し約１時間混合した後、混
合物を６５０℃で１時間焼成することにより触媒担体を
調製した。

【００２０】この触媒担体１００重量部、水１００重量
部、硝酸アルミニウム２０重量部、ベーマイト（ＡｌＯ
（ＯＨ））５重量部をアトライターで約３分間混合し触
媒担体スラリーを調製した。このスラリーを１．７Ｌの
コージエライト製ハニカムに、焼成後の固形分としてハ
ニカム１Ｌ当たり２００ｇ分コートし、５００℃で１時
間焼成した。その後白金をハニカム１Ｌあたり１．５ｇ
担持し、２５０℃で１時間焼成した。さらにＲｈをハニ
カム１Ｌあたり０．３ｇ担持し貴金属担持触媒を調製し
た。

【００２１】この触媒を排気量２リットルのエンジンを
持つガソリン自動車の排気管に取り付け、欧州走行を模
試した触媒床最高温度約１０００℃の促進耐久走行試験
を５０時間行った。その後欧州走行を模試した走行時の
排気分析を触媒の上流部と下流部の排気について同時に
行い、排気成分（ＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯ）の平均浄化率を
測定した。その結果この触媒は９８％という従来の触媒
より高い浄化率を示した。浄化率測定後触媒を分解して
触媒の状態解析を実施した。ＸＲＤ測定の結果、セリウ
ムとジルコニウムはほぼ均一な固溶体を形成しており、
その一次粒子径は６．７ｎｍであった。また触媒層の断
面を研磨しＳＥＭ観察した結果、セリウムとジルコニウ
ムの固溶体がアルミナ中に高分散状態で分布し、さらに
この複合酸化物が活性アルミナ担体の粒界部に均一分散
していることが確認された。さらに触媒層を掻き取り粉
末の比表面積を測定した結果、約７０ｍ²／ｇの比表面
積を有することが確認された。さらに、この粉末を用い
て酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）を測定した結果、評価温度
３００℃におけるセリウム１モルあたりＯＳＣは０．０
９（モル−Ｏ₂／モル−Ｃｅ）という高い値を示すこと
が確認された。このようにアルミニウム塩を含む塩の共
沈殿物から複合酸化物担持触媒担体を合成することより
触媒の耐熱性が向上することが確認された。

【００２２】（実施例２）実施例１で調製した懸濁液
に、比表面積５０ｍ²／ｇのジルコニウム粉末９５ｇを
添加し約１時間混合したこと以外、実施例１と同じ方法
で触媒担体を調製し、貴金属担持触媒を得、浄化率の測
定および状態解析を行った。これらの結果をまとめて表
１に示す。

【００２３】（実施例３）実施例１の硝酸アルミニウム
水溶液を（Ａｌ：０．２５モル）、アンモニア水を
（２．４モル）とし、活性アルミナ粉末１０７．４ｇを
添加し約１時間混合したこと以外、実施例１と同じ方法
で触媒担体を調製し、貴金属担持触媒を得、浄化率の測
定および状態解析を行った。これらの結果をまとめて表
１に示す。

【００２４】（実施例４）硝酸セリウム水溶液（Ｃｅ：
０．２５モル）、硝酸ジルコニウム水溶液（Ｚｒ：０．
５モル）、硝酸アルミニウム水溶液（Ａｌ：０．５モ
ル）、アンモニア水（３．９モル）及び過酸化水素水
（０．２７５モル）を混合することにより、水酸化セリ
ウム、水酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムの沈殿
物を含む懸濁液を得た。この懸濁液に平均二次粒子径３
μｍの活性アルミナ粉末６４．２ｇを添加し約１時間混
合した後、６５０℃で１時間焼成することにより触媒担
体を調製した。その後、実施例１と同じ方法で触媒担体
を調製し、貴金属担持触媒を得、浄化率の測定および状
態解析を行った。これらの結果をまとめて表１に示す。

【００２５】表１に示すように実施例１〜４は、平均浄
化率が９７％以上で、担体の粉砕性も良好で、セリア−
ジルコニアの固溶性も良く、アルミナ中に高分散し一次
粒子径もほぼ均一でＯＳＣも高い値を示している。（実施例５）硝酸セリウム水溶液（Ｃｅ：０．２５モル
部）、硝酸ジルコニウム水溶液（Ｚｒ：０．２５モル
部）、硝酸アルミニウム水溶液（Ａｌ：０．５モル
部）、アンモニア水（３．３モル部）および過酸化水素
水（０．２７５モル部）を混合することにより、水酸化
セリウム、水酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムの
沈殿物を含む懸濁液を得、この懸濁液に平均二次粒子径
３μｍの活性アルミナ粉末３５ｇを添加し焼く１時間混
合した後、６５０℃で１時間焼成することにより２層コ
ートの下層用触媒を調製した。

【００２６】この担体１００重量部、水１００重量部、
硝酸アルミニウム２０重量部、ベーマイト（ＡｌＯ（Ｏ
Ｈ））５重量部をアトライターで約３分間混合し、触媒
担体スラリーを調製した。このスラリーを１．７Ｌのコ
ージエライト製ハニカムに焼成後の固形分としてハニカ
ム１Ｌあたり１０４ｇ分コートし、５００℃で１時間焼
成した。その後白金をハニカム１Ｌあたり１．５ｇ担持
し、２５０℃で１時間焼成した。

【００２７】次に硝酸ジルコニウム水溶液（Ｚｒ：０．
５モル部）アンモニア水（３．０モル部）を混合するこ
とにより、水酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムの
沈殿物を含む懸濁液を得、この懸濁液に平均粒子径３μ
ｍの活性アルミナ粉末３５ｇを添加して焼く１時間混合
した後、６５０℃で１時間焼成することにより２層コー
トの上層用触媒担体を調製した。

【００２８】このタン他愛１００重量部、水１００重量
部、硝酸アルミニウム２０重量部、ベーマイト（ＡｌＯ
（ＯＨ））５重量部をアトライターで約３分間混合し触
媒担体スラリーを調製した。このスラリーを上記１．７
Ｌのコージエライト製ハニカムに、焼成後の固形分とし
てハニカム１Ｌあたり６０ｇ分コートし、５００℃で１
時間焼成した。その後Ｒｈをハニカム１Ｌあたり０．３
ｇ吸着担持し、２層コート白金／ロジウム担持触媒を調
製した。

【００２９】この触媒を排気量２リットルのエンジンを
持つガソリン自動車の排気管に取り付け、欧州走行を模
試した触媒床最高温度約１０００℃の促進耐久走行試験
を５０時間行った。その後欧州走行を模試した走行時の
排気分析を触媒の上流部と下流部の排気について同時に
行い、排気成分（ＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯ）の平均浄化率を
測定した。その結果この触媒は９８％とい羽従来の触媒
より高い浄化率を示した。浄化率測定後触媒を分解して
触媒の状態解析を実施した。ＸＲＤ測定の結果、セリウ
ムとジルコニウムはほぼ均一な固溶体を形成した下層担
体のセリア−ジルコニア固溶体の結晶相と、上層担体の
ジルコニア相が確認された。下層担体のセリア−ジルコ
ニア固溶体の結晶相の一次粒子径は６．８ｎｍであっ
た。また触媒層の断面を研磨しＳＥＭ観察した結果、セ
リウムとジルコニウムの固溶体がアルミナ中に高分散に
分布し、さらにこの複合酸化物が活性アルミナ担体の粒
界部に均一に分散している下層と、ジルコニアがアルミ
ナ中に高分散に分散し、さらにこの複合酸化物が活性ア
ルミナ担体の粒界部に均一分散している上層が確認され
た。さらに触媒層を掻き取り粉末の比表面積測定を行っ
た結果、約６７ｍ²の比表面積を有することが確認され
た。さらに、この粉末を用いて酸素吸蔵放出能を測定し
た結果、評価温度３００℃におけるセリウム１モルあた
りＯＳＣは０．０９（モル−Ｏ₂／モル−Ｃｅ）という
高い値を示すことが確認された。このようにアルミニウ
ム塩を含む塩の共沈物から担体を合成し２層コート触媒
を調製した場合にも耐熱性が向上することが確認され
た。

【００３０】

【表１】

【００３１】（比較例１）過酸化水素を添加しなかたこ
と以外は実施例１と同じ方法で触媒担体を調製し、貴金
属担持触媒を得、浄化率の測定および状態解析を行っ
た。これらの結果をまとめて表１に示す。過酸化水素を
添加しない場合は、均一な固溶ができず一次粒子径はセ
リアリッチ相において１５ｎｍと大きく成長しＯＳＣは
実施例のものに比べて低い値であり、平均浄化率も８５
％と低い値であった。

【００３２】（比較例２）アルミナ粉末を添加せず焼成
し、セリア−ジルコニア固溶体を形成した後、この粉末
４０重量部と平均二次粒子径３μｍの活性アルミナ粉末
６０重量部、水１００重量部、硝酸アルミニウム２０重
量部、ベーマイト５重量部をアトライターで約３分間混
合し触媒担体スラリーを調製した。これ以後は実施例１
と同じ方法で貴金属担持触媒を得、浄化率の測定および
状態解析をおこなった。これらの結果もまとめて表１に
示す。前駆体を形成した後懸濁液に比表面積の大きいア
ルミナ粉末を混合しないで焼成すると、均一で一次粒子
径の小さいセリア−ジルコニアの固溶体は形成できる
が、活性アルミナ粉末と固溶体とは粉末同士の分散とな
り、平均浄化率およびＯＳＣは比較例１の場合よりやや
向上するが実施例の場合に比べて低い値である。（比較例３）硝酸セリウム水溶液（Ｃｅ：０．２５モ
ル）、硝酸ジルコニウム水溶液（Ｚｒ：０．２５モ
ル）、アンモニア水（１．５モル）及び過酸化水素水
（０．２７５モル）を混合することにより、水酸化セリ
ウムと水酸化ジルコニウムの沈殿物を含む懸濁液を得
た。この懸濁液に平均二次粒子径３μｍの活性アルミナ
粉末１２０ｇを添加し約１時間混合した後、６５０℃で
１時間焼成することにより触媒担体を調製した。

【００３３】この担体１００重量部、水１００重量部、
硝酸アルミニウム２０重量部、ベーマイト５重量部をア
トライターで約３分間混合して触媒担体スラリーを調製
した。このスラリーを１．７Ｌのコージエライト製ハ
ニカムに、焼成後の固形分としてハニカム１Ｌあたり２
００ｇ分コートし、５００℃で１時間焼成した。その
後、白金をハニカム１Ｌあたり１．５ｇ担持し、２５０
℃で１時間焼成した後、さらにロジウムをハニカム１Ｌ
あたり０．３ｇ担持して貴金属担持触媒を調製した。
この触媒を排気量２リットルのエンジンを持つガソリン
自動車の排気管に取り付け、欧州走行を模試した触媒床
最高温度約１０００℃の促進耐久走行試験を５０時間行
った。

【００３４】その後欧州走行を模試した走行時の排気分
析を触媒の上流部と下流部の排気について同時に行い、
排気成分（ＮＯ_X、ＨＣ、ＣＯ）の平均浄化率を測定し
た。その結果この触媒は９２％であった。浄化率測定後
触媒を分解して触媒の状態解析を実施した。ＸＲＤ測定
の結果、セリウムとジルコニウムはほぼ均一な固溶体を
形成しており、その一次粒子径は１２ｎｍであった。ま
た触媒層の断面を研磨しＳＥＭ観察した結果、セリウム
とジルコニウムの固溶体が活性アルミナ担体の粒界部に
均一分散していることが確認された。さらに触媒層を掻
き取り粉末の比表面積測定した結果、約６５ｍ²の比表
面積を有することが確認された。さらに、この粉末を用
いて酸素吸蔵放出能を測定した結果、評価温度３００℃
におけるセリウム１モルあたりＯＳＣは０．０６（モル
−Ｏ₂／モル−Ｃｅ）であった。本比較例では、前駆体
形成時にアルミニウムイオンが存在しないのでセリアと
ジルコニアとの均一の固溶体は形成できるが表１に示す
ように焼成後の一次粒子径が大きくなりＯＳＣも低く浄
化率も向上しない。

【００３５】

【発明の効果】本発明の複合酸化物担持触媒担体は、セ
リウム、ジルコニウム、アルミニウムのイオン溶液に過
酸化水素とアルカリを加えて酸化物の前駆体の懸濁液状
とし、これに比表面積の大きい活性アルミナ粉末などの
微細な（平均二次粒子径数μｍ以下が望ましい）担体を
加えて混合し、そのまま焼成して形成されている。

【００３６】その結果、セリア−ジルコニアが均一に固
溶し、一次粒子径も小さく、かつアルミナなどの担体中
での分散性が向上し、耐熱性に優れた浄化性能を示す触
媒が形成できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者曽布川英夫愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者須田明彦愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者森川彰愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者神取利男愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者木村希夫愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者杉浦正洽愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者右京良雄愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者金沢孝明愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セリウム、アルミニウム及びジルコニウ
ムの各イオンを含む混合溶液に、アルカリ性溶液と過酸
化水素水とを添加して複合酸化物の前駆体が分散した懸
濁液を形成し、該懸濁液に比表面積の大きな担体を添加
して混合物とし、該混合物を焼成して形成されたことを
特徴とする複合酸化物担持触媒担体。