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公開番号2024123632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031211
出願日2023-03-01
発明の名称ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物、及び、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物の製造方法
出願人第一稀元素化学工業株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C01G 27/00 20060101AFI20240905BHJP(無機化学)
要約【課題】高温に曝されてもアルミナの含有量に応じた高い比表面積を有するジルコニア含有アルミナ系複合酸化物を提供すること。
【解決手段】ジルコニアとアルミナとを含み、大気圧下、1200℃12時間加熱後のXRDプロファイルAにおいて、2θ=33°付近のθ-Al₂O₃相に由来するピーク強度をX、2θ=26°付近のα-Al₂O₃相に由来するピーク強度をYとし、[X/Y]をRとしたとき、Rが下記式[1]を満たすジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式[1] 0.25<R<5.0
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ジルコニアとアルミナとを含み、
大気圧下、１２００℃１２時間加熱後のＸＲＤプロファイルＡにおいて、２θ＝３３°付近のθ－Ａｌ
２
Ｏ
３
相に由来するピーク強度をＸ、２θ＝２６°付近のα－Ａｌ
２
Ｏ
３
相に由来するピーク強度をＹとし、［Ｘ／Ｙ］をＲとしたとき、Ｒが下記式［１］を満たすことを特徴とするジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［１］０．２５＜Ｒ＜５．０
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ＸＲＤプロファイルＡにおける２θ=３０°付近のＺｒＯ
２
に由来するピーク強度をＺとし、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物全体に対するＺｒＯ
２
の酸化物成分の質量比率をＷ（質量％）とし、［Ｚ／Ｗ］をＴｒとしたとき、Ｔｒが下記式［２］を満たすことを特徴とする請求項１に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［２］１．７０＜Ｔｒ＜２５．０
【請求項３】
前記Ｒが下記式［３］を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［３］０．３５＜Ｒ＜３．５
【請求項４】
前記Ｔｒが下記式［４］を満たすことを特徴とする請求項３に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［４］１．７２＜Ｔｒ＜２０．０
【請求項５】
アルミナの含有量が、１５質量％以上９７質量％以下であることを特徴とする請求項４に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
【請求項６】
ジルコニアの含有量が、０．１質量％以上７５質量％以下であることを特徴とする請求項５に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
【請求項７】
Ｐｍ以外の希土類元素の酸化物を含むことを特徴とする請求項６に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
【請求項８】
可溶性炭酸塩及び／又は可溶性炭酸水素塩の水溶液に塩基性ジルコニウム塩を添加した溶液Ａを得る工程１、
アルミニウムを含む原料塩とジルコニウムを含む原料塩とを含む溶液Ｂを得る工程２、
前記溶液Ａと前記溶液Ｂとを混合することによりジルコニウム含有アルミニウム系複合水酸化物の沈殿物を得る工程３、及び、
前記沈殿物を熱処理することによりジルコニア含有アルミナ系複合酸化物を得る工程４
を含み、
前記工程１で添加する塩基性ジルコニウム塩の量は、得られるジルコニア含有アルミナ系複合酸化物中に占めるジルコニアの量が１～９５質量％となる量であり、
前記工程２で添加するジルコニウムを含む原料塩の量は、得られるジルコニア含有アルミナ系複合酸化物中に占めるジルコニアの量が５～９９質量％となる量であり、
前記工程１で添加する塩基性ジルコニウム塩に含まれるジルコニアと前記工程２で添加するジルコニウムを含む原料塩に含まれるジルコニアとの合計は、得られるジルコニア含有アルミナ系複合酸化物中に占めるジルコニアの１００質量％となる量であることを特徴とするジルコニア含有アルミナ系複合酸化物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物、及び、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の排ガス規制のモードにも組み込まれるように、高速域、及び、超高速域での走行では、排ガス温度が著しく上昇する。そのため、排ガス浄化用触媒の使用温度も従来に比べて大きく上昇し、Ｒｈなどの貴金属のシンタリングを抑制することが困難となっている。
【０００３】
従来、触媒担体用途として、ジルコニアとアルミナとを含有する複合酸化物が知られている（例えば、特許文献１～５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１８４１２５号公報
特開２０１４－５５２号公報
特開２０１６－２０９８５８号公報
特開２０１７－１３２６６３号公報
特表２０２０－５１４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のジルコニアとアルミナとを含有する複合酸化物は、一般的に、高温に曝されると、比表面積が低下する。比表面積が低下すると触媒機能が低下するため、高温に曝されてもアルミナの含有量に応じた高い比表面積を有するジルコニア含有アルミナ系複合酸化物が求められている。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温に曝されてもアルミナの含有量に応じた高い比表面積を有するジルコニア含有アルミナ系複合酸化物を提供することにある。また、当該ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物を得ることが可能なジルコニア含有アルミナ系複合酸化物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来のＡｌ
２
Ｏ
３
を含む複合酸化物は、高温に曝されると、α－Ａｌ
２
Ｏ
３
が著しく結晶化し、それに従い、比表面積が低下する。本発明者らは、α－Ａｌ
２
Ｏ
３
の結晶化を抑制すれば、高温に曝されてもアルミナの含有量に応じた高い比表面積を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下を提供する。
（１）ジルコニアとアルミナとを含み、
大気圧下、１２００℃１２時間加熱後のＸＲＤプロファイルＡにおいて、２θ＝３３°付近のθ－Ａｌ
２
Ｏ
３
相に由来するピーク強度をＸ、２θ＝２６°付近のα－Ａｌ
２
Ｏ
３
相に由来するピーク強度をＹとし、［Ｘ／Ｙ］をＲとしたとき、Ｒが下記式［１］を満たすことを特徴とするジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［１］０．２５＜Ｒ＜５．０
【０００９】
前記構成によれば、前記Ｒが０．２５よりも大きい。すなわち、１２００℃１２時間加熱後のα－Ａｌ
２
Ｏ
３
対するθ－Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有割合が多い。本発明では、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物に含まれるアルミナのうち、高温に曝されると著しく結晶化するα－Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量を減らし、α－Ａｌ
２
Ｏ
３
と比較して高温による結晶化が起こりにくいθ－Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量を多くしたため、高温に曝されてもアルミナの含有量に応じた高い比表面積を有する。
【００１０】
（２）前記ＸＲＤプロファイルＡにおける２θ=３０°付近のＺｒＯ
２
に由来するピーク強度をＺとし、ジルコニア含有アルミナ系複合酸化物全体に対するＺｒＯ
２
の酸化物成分の質量比率をＷ（質量％）とし、［Ｚ／Ｗ］をＴｒとしたとき、Ｔｒが下記式［２］を満たす前記（１）に記載のジルコニア含有アルミナ系複合酸化物。
式［２］１．７０＜Ｔｒ＜２５．０
（【００１１】以降は省略されています）

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