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公開番号2025150628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051620
出願日2024-03-27
発明の名称セリア-ジルコニア系複合酸化物、及び、セリア-ジルコニア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 25/00 20060101AFI20251002BHJP(無機化学)
要約【課題】密度が高く、比表面積が高く、且つ、OSCが高いセリア-ジルコニア系複合酸化物を提供すること。
【解決手段】セリアとジルコニアとを含み、セリアの含有量が、セリア-ジルコニア系複合酸化物全体に対して、25質量%以上75質量%以下であり、ジルコニアの含有量が、セリア-ジルコニア系複合酸化物全体に対して、25質量%以上75質量%以下であり、セリアとジルコニアとの合計含有量が、セリア-ジルコニア系複合酸化物全体に対して、75質量%以上であり、下記の(1)～(3)を満たすセリア-ジルコニア系複合酸化物。(1)O₂パルス法により測定される600℃における酸素吸蔵放出能が290μmol/g以上1000μmol/g以下。(2)比表面積が15m²/g以上80m²/g以下。
(3)タップ密度が1.75g/mL以上3.00g/mL以下。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セリアとジルコニアとを含み、
前記セリアの含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、２５質量％以上７５質量％以下であり、
前記ジルコニアの含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、２５質量％以上７５質量％以下であり、
前記セリアと前記ジルコニアとの合計含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、７５質量％以上であり、
下記の（１）～（３）を満たすことを特徴とするセリア－ジルコニア系複合酸化物。
（１）Ｏ
２
パルス法により測定される６００℃における酸素吸蔵放出能が２９０μｍｏｌ／ｇ以上１０００μｍｏｌ／ｇ以下。
（２）比表面積が１５ｍ
２
／ｇ以上８０ｍ
２
／ｇ以下。
（３）タップ密度が１．７５ｇ／ｍＬ以上３．００ｇ／ｍＬ以下。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記比表面積が３０ｍ
２
／ｇ以上８０ｍ
２
／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項３】
前記比表面積が４０ｍ
２
／ｇ以上８０ｍ
２
／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項４】
前記タップ密度が１．８ｇ／ｍＬ以上２．８ｇ／ｍＬ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項５】
前記タップ密度が１．８５ｇ／ｍＬ以上２．６ｇ／ｍＬ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項６】
前記セリアの含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、３５質量％以上７０質量％以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項７】
Ｃｅ、Ｐｍ以外の希土類元素の酸化物を一種以上含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項８】
粒子径Ｄ
９０
が８μｍ以上８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
【請求項９】
セリウム及びジルコニウムを含む原料塩の水溶液を塩基で中和してセリア－ジルコニア複合酸化物の前駆体を得る工程１と、
得られた前記前駆体に酸化剤を添加する工程２と、
前記工程２により得られた懸濁液を固液分離し、１．５ＭＰａ以上の加圧を行う工程３と、
前記工程３により得られた固形物に、含水率９０質量％以上となるように水を混合する工程４と、
前記工程４により得られた混合物を熱処理する工程５と
を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載のセリア－ジルコニア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、セリア－ジルコニア系複合酸化物、及び、セリア－ジルコニア系複合酸化物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、排ガス規制の強化が進み、中でも窒素酸化物（ＮＯｘ）に対する規制値が厳しくなっており、浄化性能に優れた排ガス浄化触媒の必要性が高まっている。
【０００３】
従来、排ガス浄化触媒の担体用途として、セリウム元素及びジルコニウム元素を含有する複合酸化物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／０４９５２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複合酸化物の粉末を排ガス浄化触媒として利用する際、複合酸化物はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈなどの触媒金属元素の担体として用いられる。触媒金属元素を担持した粉末をハニカムに塗付して使用するため、塗布層の厚みが大きくなると圧力損失も大きくなる。このため、粉末を塗布できる厚みには制限があり、ハニカムの単位表面積あたりに高密度な塗付層を形成することが、浄化性能の向上に対して重要である。
その一方で、一般に、触媒金属元素の担体としての複合酸化物は、高い比表面積を有する多孔質材料であることが浄化性能の向上にとって重要である。しかしながら、高い比表面積を得ようとするとかさ高くなり、基材への塗布量が制限されることとなる。
また、高い酸素吸蔵放出能（以下、「ＯＳＣ」ともいう）を有することが望まれる。
【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、密度が高く、比表面積が高く、且つ、ＯＳＣが高いセリア－ジルコニア系複合酸化物を提供することにある。また、当該セリア－ジルコニア系複合酸化物を得ることが可能なセリア－ジルコニア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】
本発明者らは、前記課題に対して、鋭意研究を行った。その結果、密度が高く、比表面積が高く、且つ、ＯＳＣが高いセリア－ジルコニア系複合酸化物の製造に成功し、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］セリアとジルコニアとを含み、
前記セリアの含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、２５質量％以上７５質量％以下であり、
前記ジルコニアの含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、２５質量％以上７５質量％以下であり、
前記セリアと前記ジルコニアとの合計含有量が、セリア－ジルコニア系複合酸化物全体に対して、７５質量％以上であり、
下記の（１）～（３）を満たすことを特徴とするセリア－ジルコニア系複合酸化物。
（１）Ｏ
２
パルス法により測定される６００℃における酸素吸蔵放出能が２９０μｍｏｌ／ｇ以上１０００μｍｏｌ／ｇ以下。
（２）比表面積が１５ｍ
２
／ｇ以上８０ｍ
２
／ｇ以下。
（３）タップ密度が１．７５ｇ／ｍＬ以上３．００ｇ／ｍＬ以下。
【０００９】
前記構成によれば、セリアとジルコニアとを前記数値範囲内で含むため、高いＯＳＣを実現できる。また、前記（１）～前記（３）を満たすため、密度が高く、比表面積が高く、且つ、ＯＳＣが高いといえる。このようなセリア－ジルコニア系複合酸化物は、排ガス浄化触媒の担体として有用である。
【００１０】
さらに、本発明は、以下を提供する。
［２］前記比表面積が３０ｍ
２
／ｇ以上８０ｍ
２
／ｇ以下であることを特徴とする前記［１］に記載のセリア－ジルコニア系複合酸化物。
（【００１１】以降は省略されています）

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