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窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、排ガス浄化触媒 NEW

国内特許コード P200016882
整理番号 5777
掲載日 2020年5月12日
出願番号 特願2018-086689
公開番号 特開2018-187621
出願日 平成30年4月27日(2018.4.27)
公開日 平成30年11月29日(2018.11.29)
優先権データ
  • 特願2017-094894 (2017.5.11) JP
発明者
  • 岡本 裕司
  • 岡本 拓巳
  • 田中 庸裕
  • 細川 三郎
  • 玉井 和樹
出願人
  • 株式会社デンソー
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、排ガス浄化触媒 NEW
発明の概要 【課題】低温でも優れたNOx吸蔵性能を発揮できる窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、排ガス浄化触媒を提供する。
【解決手段】第1複合酸化物及び第2複合酸化物の少なくとも一方を含有する窒素酸化物吸蔵材料1、その製造方法、及び窒素酸化物吸蔵材料1が担体に担持された排ガス浄化触媒である。第1複合酸化物は、一般式I:MXO3-δで表される。第2複合酸化物は、一般式II:M327-δで表される。一般式I及び一般式IIにおけるMは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びランタノイド金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる。Xは、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

例えば工場における化学工程、内燃機関等から排出される排ガス中には、有害な窒素酸化物が含まれる。そこで、排ガス中の窒素酸化物を浄化する技術が求められる。例えば内燃機関においては、燃焼効率の改善及び燃費の向上が望まれており、燃費向上等の観点から酸素過剰条件下で燃焼を行う希薄燃焼方式が用いられることがある。

希薄燃焼方式においては、排ガス中の窒素酸化物が多くなる傾向がある。そのため、より浄化性能に優れた窒素酸化物吸蔵材料の開発が求められている。

例えば、特許文献1には、酸化バリウムなどのアルカリ土類金属酸化物及び白金を担体に担持してなる排気ガス浄化用触媒に排ガスを接触させる排ガス浄化方法が提案されている。この排ガス浄化方法においては、白金によりNOがNO2に酸化され、さらにNO2が酸化バリウムに吸着されることにより窒素酸化物の浄化が行われる。

産業上の利用分野

本発明は、複合酸化物を含有する窒素酸化物吸蔵材料、その製造方法、窒素酸化物吸蔵材料を含有する排ガス浄化触媒に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一般式I:MXO3-δ1で表される第1複合酸化物及び一般式II:M327-δ2で表される第2複合酸化物の少なくとも一方を含有する、窒素酸化物吸蔵材料(1)。
(ただし、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMは、それぞれ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びランタノイド金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXは、それぞれ、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなり、δ1は、0≦δ1≦0.5を満足し、δ2は、0≦δ2≦1.0を満足する。)

【請求項2】
上記窒素酸化物吸蔵材料が、上記第1複合酸化物及び上記第2複合酸化物の少なくとも一方内に含まれる格子酸素によって一酸化窒素を二酸化窒素に酸化し、該二酸化窒素を吸蔵する機能を有する、請求項1に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項3】
上記第1複合酸化物からなる第1相(111)と、上記第2複合酸化物からなる第2相(112)と、を含有する複合粒子(11)からなる、請求項1又は2に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項4】
上記第1相及び上記第2相の少なくとも一方が主相である、請求項3に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項5】
上記窒素酸化物吸蔵材料が250℃未満での温度環境下で用いられる、請求項1~4のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項6】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMが、アルカリ土類金属からなる群より選ばれる少なくとも1種からなる、請求項1~5のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項7】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるMが、少なくともSrを含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項8】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、Cr、及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種からなる、請求項1~7のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項9】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、Cr、及びNiからなる群より選ばれる少なくとも2種からなる、請求項1~8のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項10】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種と、Niとからなる、請求項1~9のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項11】
上記一般式I及び上記一般式IIにおけるXが、Fe及びNiからなると共に、Feが主成分であり、Niが副成分である、請求項10に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項12】
上記一般式Iで表される第1複合酸化物を含有し、上記一般式IにおけるMがアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも1種であり、XがNiである、請求項1又は2に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項13】
さらに、上記第1複合酸化物及び上記第2複合酸化物とは異なる第3化合物からなる第3相(113)を含有し、該第3化合物が、上記X及び上記Mの少なくとも一方を含有する化合物である、請求項1~12のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項14】
さらに、貴金属を含有する、請求項1~13のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料。

【請求項15】
請求項1~14のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料が担体(2)に担持された、排ガス浄化触媒(3)。

【請求項16】
上記担体がハニカム構造体からなる、請求項15に記載の排ガス浄化触媒。

【請求項17】
請求項1~13のいずれか1項に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法において、
上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるMを含有するM原料と、上記一般式I及び上記一般式IIの少なくとも一方におけるXを含有するX原料とを混合することにより混合物を作製する混合工程と、
上記混合物を焼成する焼成工程と、を有する、窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。

【請求項18】
上記M原料として少なくともSr含有原料を用い、上記X原料として、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する原料と、Ni含有原料とを用いる、請求項17に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。

【請求項19】
上記混合工程においては、上記M原料としてM塩を用い、上記X原料としてX塩を用い、水中でM及びXの金属錯体を形成させた後、ゲル化剤により水溶液をゲル化させる、請求項17又は18に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。

【請求項20】
上記M塩として少なくともSr塩を用い、上記X塩として、Fe、Mn、Co、及びCrからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する塩と、Ni塩とを用いる、請求項19に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。

【請求項21】
上記M塩として少なくともSr塩を用い、上記X塩としてNi塩を用いる、請求項19に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。

【請求項22】
上記混合工程においては、上記混合物として、上記M原料と上記X原料との混合粉末を作製する、請求項17又は18に記載の窒素酸化物吸蔵材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 公開
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