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公開番号2025145870
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024046343
出願日2024-03-22
発明の名称排ガス浄化触媒
出願人株式会社豊田中央研究所,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人セントクレスト国際特許事務所
主分類B01J 23/63 20060101AFI20250926BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】高温に曝された場合でも、酸素吸放出性能及び浄化性能に優れた排ガス浄化触媒を提供すること。
【解決手段】表面にBa表面濃化相を有するアルミナ系粉末からなり、
下記式(1):
【数1】
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025145870000007.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">17</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">127</com:WidthMeasure> </com:Image> 〔前記式中、[Ba(at%)/Al(at%)]_XPSは、光電子取出角:45°におけるX線光電子分光定量分析により得られるBaとAlとの元素濃度比を表し、[Ba(at%)/Al(at%)]_Bulkは、触媒担体粒子中のBaとAlとの全含有量の元素濃度比を表す。〕
で表される表面Ba濃化度βが110～200であり、
BET比表面積が20～200m²/g-担体である、触媒担体
を含有することを特徴とする排ガス浄化触媒。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
表面にＢａ表面濃化相を有するアルミナ系粉末からなり、
下記式（１）：
JPEG
2025145870000006.jpg
17
127
〔前記式中、［Ｂａ（ａｔ％）／Ａｌ（ａｔ％）］
ＸＰＳ
は、光電子取出角：４５°におけるＸ線光電子分光定量分析により得られるＢａとＡｌとの元素濃度比を表し、［Ｂａ（ａｔ％）／Ａｌ（ａｔ％）］
Ｂｕｌｋ
は、触媒担体粒子中のＢａとＡｌとの全含有量の元素濃度比を表す。〕
で表される表面Ｂａ濃化度βが１１０～２００であり、
ＢＥＴ比表面積が２０～２００ｍ
２
／ｇ－担体である、触媒担体
を含有することを特徴とする排ガス浄化触媒。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記触媒担体におけるＢａ含有量が、ＢａＯ換算で３～３０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項３】
前記触媒担体のＸ線回折スペクトルにおいて、ＢａＡｌ
２
Ｏ
４
に由来するピーク、ＢａＡｌ
１２
Ｏ
１９
に由来するピーク、及びＢａＣＯ
３
に由来するピークのうちの少なくとも１つのピークが存在することを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項４】
前記触媒担体のＸ線回折スペクトルにおいて、γ－アルミナに由来するピーク、δ－アルミナに由来するピーク及びθ－アルミナに由来するピークのうちの少なくとも１つのピークが存在することを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒。
【請求項５】
セリア－ジルコニア固溶体酸化物を更に含有することを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化触媒。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化触媒に関し、より詳しくは、アルミナ系粉末からなる触媒担体を含有する排ガス浄化触媒に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関からの排ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害成分を除去するために、従来から、排ガス浄化触媒が用いられている。このような排ガス浄化触媒としては、排ガス中のＨＣやＮＯｘを同時に浄化する三元触媒が知られており、低温浄化活性や耐熱性の向上のために、Ｂａ化合物を添加することも知られている。
【０００３】
例えば、特開２００８－２３４８２号公報（特許文献１）には、アルミナとアルカリ土類金属元素とを含む複合酸化物粒子Ａ、ジルコニアとアルカリ土類金属元素とを含む複合酸化物粒子Ｂ、及び前記複合酸化物粒子Ｂに担持されている貴金属を備える排ガス浄化触媒が開示されており、また、特開２０１０－１２４５９号公報（特許文献２）に記載されたＢａＡｌ
２
Ｏ
４
とＢａＺｒＯ
３
とを含有する担体に活性金属を担持した排ガス浄化触媒等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－２３４８２号公報
特開２０１０－１２４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、三元触媒へのＢａの添加は、低温浄化活性の向上には有効であるが、高温に曝されると、酸素貯蔵材料（ＯＳＣ材）等の共存材料とＢａとの固相反応が起こり、触媒の酸素吸放出性能や浄化性能の熱劣化を促進させるという問題があった。また、特許文献１～２に記載の排ガス浄化触媒のように、触媒担体がＢａＡｌ
２
Ｏ
４
やＢａＺｒＯ
３
といったＢａ固溶体からなる場合には、Ｂａが固溶体を形成することによって安定化され、ＯＳＣ材等の共存材料との固相反応は抑制されるものの、触媒担体の比表面積が極端に小さくなる。その結果、貴金属のシンタリングが発生したり、排ガスとの接触性が低下するため、排ガス浄化触媒の浄化性能が低下するという問題があった。
【０００６】
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、高温に曝された場合でも、酸素吸放出性能及び浄化性能に優れた排ガス浄化触媒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】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミナ系粉末の表面にＢａを固相反応させて、アルミナ系粉末の比表面積を維持しながら、アルミナ系粉末の表面にＢａ表面濃化相を形成することによって、酸素吸放出性能及び浄化性能（特に、低温での浄化性能）に優れた排ガス浄化触媒が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の態様を提供する。
［１］表面にＢａ表面濃化相を有するアルミナ系粉末からなり、
下記式（１）：
【０００９】
JPEG
2025145870000001.jpg
17
127
【００１０】
〔前記式中、［Ｂａ（ａｔ％）／Ａｌ（ａｔ％）］
ＸＰＳ
は、光電子取出角：４５°におけるＸ線光電子分光定量分析により得られるＢａとＡｌとの元素濃度比を表し、［Ｂａ（ａｔ％）／Ａｌ（ａｔ％）］
Ｂｕｌｋ
は、触媒担体粒子中のＢａとＡｌとの全含有量の元素濃度比を表す。〕
で表される表面Ｂａ濃化度βが１１０～２００であり、
ＢＥＴ比表面積が２０～２００ｍ
２
／ｇ－担体である、触媒担体
を含有する、排ガス浄化触媒。
［２］前記触媒担体におけるＢａ含有量が、ＢａＯ換算で３～３０質量％である、［１］に記載の排ガス浄化触媒。
［３］前記触媒担体のＸ線回折スペクトルにおいて、ＢａＡｌ
２
Ｏ
４
に由来するピーク、ＢａＡｌ
１２
Ｏ
１９
に由来するピーク、及びＢａＣＯ
３
に由来するピークのうちの少なくとも１つのピークが存在する、［１］又は［２］に記載の排ガス浄化触媒。
［４］前記触媒担体のＸ線回折スペクトルにおいて、γ－アルミナに由来するピーク、δ－アルミナに由来するピーク及びθ－アルミナに由来するピークのうちの少なくとも１つのピークが存在する、［１］～［３］のうちのいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
［５］セリア－ジルコニア固溶体酸化物を更に含有する、［１］～［４］のうちのいずれか１項に記載の排ガス浄化触媒。
（【００１１】以降は省略されています）

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