JPS62187111A - セリウムおよびアルミニウムを含有する複合酸化物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は新規なセリウムおよびアルミニウムを含有する
複合酸化物およびその製造方法に関する。とくに、本発
明はその赤外線吸収スペクトルにおいて、約１３８０／
ｌ１１−１に特異な吸収ピークを有してなる新規なセリ
ウムおよびアルミニウムを含有する複合酸化物およびそ
の製法を提供するものである。

この複合酸化物を、自動車排ガス浄化用３元触媒に利用
すると総合的に活性が向上し、特にその水性ガスシフト
反応性能が促進される有利がある。

従来技術： セリウム酸化物は、そのすぐれた酸素貯蔵能のゆえに、
自動車排ガス浄化用３元触媒の成分として有効に使用さ
れてきている。一般にセリウム酸化物は、自動車排ガス
浄化用３元触媒において、酸素貯蔵効果、水性ガスシフ
ト反応促進効果、貴金属の分散性向上効果、耐熱性向上
効果を持つといわれている。

しかしながらこの３元触媒成分としてのセリウム酸化物
使用母はかなり多く、とくに水性ガスシフト反応と関連
する一酸化炭素転化反応促進効果は要求される水準を達
成するのに困難といわれる。

目　　　　的　： したがって本発明は、新規なセリウムおよびアルミニウ
ムを含有する複合酸化物を提供し、これを３元触媒成分
としての酸化セリウムに代えて使用することにより、す
ぐれて３元浄化能を総合的に向上せしめ、とくにその−
酸化炭素転化能を向上せしめられた触媒を提供すること
を目的とする。

手　　　段　： 本発明の具体的な態様を以下に詳細に説明する。

まず、本発明にかかるセリウムおよびアルミニウム含有
複合酸化物は、セリウムの炭Ｍ塩、すなわち炭酸セリウ
ム、炭酸水素セリウム、およびアルミニウムの硝酸塩、
すなわち硝酸アルミニウムの９水塩、８水塩、６水塩、
４水塩など、を水性媒体たとえば水に溶解あるいは懸濁
させ十分に混合し、濃縮し乾燥し、高温で焼成してえら
れる。

セリウム塩とアルミニウム塩の使用割合は原子比でＣｅ
／Ａｊ＝１〜２０、好ましくは２〜１０の範囲がよい。

乾燥は２００℃以下で行ない、焼成は空気中３００〜７
００℃の範囲の温度で実施される。

かくしてえられたセリウムおよびアルミニウム含有複合
酸化物はその赤外線吸収スペクトルにおいて約１３８０
１−１に吸収ピークを有しており、本発明者らはこれは
水酸基の存在によるものであろうと推定している。

又、ｘ＄１回折ではこの複合酸化物は同定できず、遷移
状態を有する中間体の形をなす複合酸化物と考えられる
。

本発明にかかる複合酸化物は、より具体的にはあらかじ
めアルミニウム硝酸塩を溶解せしめた水溶液にセリウム
炭酸塩粉末を混合し十分に混合せしめて上述のとおり調
製される。また脱水および分散混合性を促進するためア
ルコール、たとえばメタノール、プロパツール、ブタノ
ールなど、芳香族炭化水素たとえばベンゼン、トルエン
、キシレンなどを水溶液に添加しておいてもよい。

かくしてえられる本発明にかかるセリウムおよびアルミ
ニウム含有複合酸化物は、炭酸セリウム、水酸化セリウ
ムなどを焼成して得られるセリウム酸化物および市販の
セリウム酸化物にくらべ、水存在時の一酸化炭素転化反
応促進効果にすぐれることが判明した。

以下実施例にて本発明を更に詳細に説明するが、本発明
はこれら実施例のみに限定されるものでないことは言う
までもない。

実施例　１ 硝酸アルミニウム（ＡＪ　＜ＮＯｓ　）３・９Ｈ２０）
６５．３ｇを溶解した１５０１１ｒ１水溶液と炭酸セリ
ウム粉体＜ｃｅ含有ｆｆｉ：ＣｅＯ２として４７重最％
含有）３１９ｑとを十分に混合し、１３０℃で５時間乾
燥した後、空気中５００℃で１時間焼成し、セリウム−
アルミニウム複合酸化物を調製した。この複合酸化物（
Ｃｅ／Ａ）＝５．０原子比）の赤外線吸収スペクトルは
図−１に示す通りで、水ｌｌｌ基の存在によるものと見
られる吸収ピーク実施例　２ 硝酸アルミニウム（Ａｊ！　（ＮＯｓ　）’３　・９１
（２０）７７．８ｇを溶解した２８０ｍ水溶液と炭酸セ
リウム（Ｃｅ含有１１ｎ：ＣｅＯ２として４７重ω％含
有）６０８Ｑとを十分に混合し、１３０℃で５時間乾燥
した後、空気中６００℃で１時間焼成して、セリウム−
アルミニウム複合酸化物を調製した。この複合酸化物（
Ｃｅ／Ａ）＝８．０原子比）の赤外線吸収スペクトルは
図−２に示す通りで、水ＭＷの存在によるものと見られ
る吸収ピーク（およそ１３８０ロー１）を有していた。

実施例　３ 実施例１および２で調製してえられたセリウム−アルミ
ニウム複合酸化物と比較のためのセリウム酸化物（炭酸
セリウムを空気中６００℃で１時間焼成したもの）の性
能比較を、以下に示すような触媒を調製し、水存在時の
一酸化炭素転化反応において行った。

調製された触媒は、横断面が１インチ平方当り約３００
個のガス流通セルを有するハニカム触媒で、触媒１リッ
トル当り、アルミナ９０ｇ、セリウム−アルミニウム複
合酸化物あるいはセリウム酸化物４０ｑ１白金１．２９
　ａおよびロジウム０．２１ｇ担持されたものである。

（水存在時の一酸化炭素転化反応実験）−酸化炭素（以
下ＣＯとする）０．５％、プロピレン１．２００ｐｐｍ
　、−Ｍ化窒索５００ｐｐｎ＋、水素０．１７％、酸素
０．５％、二酸化炭素１４％、水１０％、窒素バランス
からなる反応ガス組成で、水流通時のＣＯ転化率と、水
停止時のＣＯ転化率とを測定し、その差異を調べた。た
だし反応温度は４００℃、空間速度は１００，０００　
Ｈｒ−１とし、えられた結果を表−１に示した。

表　　−１（反応結果） 以上の結果より、従来のセリウム酸化物に比べ、本発明
で調製したセリウム−アルミニウム複合酸化物は水存在
下のＣＯ転化率を向上させる働きが大きいことがわかる
。つまり、本発明のセリウムおよびアルミニウムを含有
する複合酸化物は、セリウム酸化物に比べ、水性ガスシ
フト反応に対する寄与率が大きい。

【図面の簡単な説明】

図−１および２はそれぞれ実施例１および２においてえ
られるセリウム−アルミニウム複合酸化物の赤外線吸収
スペクトルである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）その赤外線吸収スペクトルにおいて、約１３８０
   ｃｍ＾−１にピークを有してなることを特徴とするセリ
   ウムおよびアルミニウムを含有してなる複合酸化物。
2. （２）セリウムとアルミニウムの原子比がＣｅ／Ａｌ＝
   １〜２０の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲
   （１）記載の複合酸化物。
3. （３）セリウムの炭酸塩とアルミニウムの硝酸塩とを水
   性媒体中で混合し、乾燥し焼成することを特徴とする、
   その赤外線吸収スペクトルにおいて、約１３８０ｃｍ＾
   １にピークを有してなるセリウムおよびアルミニウムを
   含有する複合酸化物の製造方法。
4. （４）焼成が、空気中３００〜７００℃の範囲の温度で
   行なわれることを特徴とする特許請求の範囲（３）記載
   の方法。