特許 6296412 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6296412

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/94 20060101AFI20180312BHJP

   B01D 53/56 20060101ALI20180312BHJP

   B01D 53/81 20060101ALI20180312BHJP

   B01J 23/56 20060101ALI20180312BHJP

   B01J 23/44 20060101ALI20180312BHJP

   B01J 23/50 20060101ALI20180312BHJP

   F01N 3/10 20060101ALI20180312BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20180312BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20180312BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/94 222

   B01D53/56 100

   B01D53/81

   B01J23/56 A

   B01J23/44 AZAB

   B01J23/50 A

   F01N3/10 A

   F01N3/08 A

   F01N3/28 301F

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-122293(P2013-122293)

(22)【出願日】2013年6月11日

(65)【公開番号】特開2014-237117(P2014-237117A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2016年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110001047

【氏名又は名称】特許業務法人セントクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 寿幸

(72)【発明者】

【氏名】濱口 豪

(72)【発明者】

【氏名】山本 敏生

【審査官】 田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７１０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３０４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０９３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５３７３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／００−５３／９６

Ｂ０１Ｊ ２１／００−３８／７４

Ｆ０１Ｎ ３／０８

Ｆ０１Ｎ ３／１０

Ｆ０１Ｎ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化システムであって、
ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを前記排気通路内に備え、
前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈである活性金属と、Ｃｅ酸化物中にＺｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種を含有する担体と、を含んでおり、１５０℃における活性酸素吸放出速度が５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上のものであることを特徴とする排ガス浄化システム。

【請求項2】

前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の前記排ガス又は／及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理中の前記排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給する水素含有ガス供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化システム。

【請求項3】

前記水素含有ガスの供給量が、Ｈ_２の総容量がＮ_２Ｏ総容量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項２に記載の排ガス浄化システム。

【請求項4】

ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを内燃機関の排気通路内に配設し、前記内燃機関から排出される排ガスを前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることにより該排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化方法であって、
前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈである活性金属と、Ｃｅ酸化物中にＺｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種を含有する担体と、を含んでおり、１５０℃における活性酸素吸放出速度が５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上のものであることを特徴とする排ガス浄化方法。

【請求項5】

前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の前記排ガス又は／及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理中の前記排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給することを特徴とする請求項４に記載の排ガス浄化方法。

【請求項6】

前記水素含有ガスの供給量が、Ｈ_２の総容量がＮ_２Ｏ総容量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項５に記載の排ガス浄化方法。

【請求項7】

前記排ガスを、２００℃以下の温度で前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることを特徴とする請求項４〜６のうちのいずれか一項に記載の排ガス浄化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、燃料消費率の低い希薄燃焼式（リーンバーン）エンジン等の内燃機関からの排ガスを浄化するために従来から様々な排ガス浄化用触媒の研究が進められてきた。そして、近年では、より低温条件下においてＮＯｘ吸着性能を発揮する触媒の研究がされており、種々の排ガス浄化用触媒及びその製造方法が開示されている。

【0003】

例えば、特開２００９−２２９２９号公報（特許文献１）には、水素の酸化触媒成分と亜酸化窒素の還元触媒成分とが、両触媒成分間を電子が移動し得るように接合され、かつ前記接合とは別個に両触媒成分間をプロトンが移動し得るプロトン導電性固体電解質で接合されてなることを特徴とする水素の存在下で亜酸化窒素を分解する亜酸化窒素の分解触媒、それを備える亜酸化窒素の分解装置及びそれを用いる亜酸化窒素の分解方法が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示されている亜酸化窒素の分解触媒、それを備える亜酸化窒素の分解装置及びそれを用いる亜酸化窒素の分解方法は、ＮＯｘ浄化性能が十分ではなく、亜酸化窒素分解性能の発現も低酸素濃度下に限られるなど必ずしも十分ではなかった。従って、高い水準でＮＯｘ浄化性能が求められるディーゼル車やガソリンリーンバーン車などの実車から排出される実排ガス条件においては、ＮＯｘの浄化が十分ではなく、副生するＮ_２Ｏの分解も十分ではなかった。

【0004】

また、特開２０１１−５１９号公報（特許文献２）には、Ａｌ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素（Ａ）と、Ａｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＦｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素（Ｂ）と、Ｔｉとを含有する担体、及び、該担体に担持されたＡｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＦｅからなる群から選択される少なくとも１種の元素（Ｃ）のメタル又は酸化物からなる粒子を備え、且つ、前記担体が、前記担体の表面上の直径２ｎｍの任意の複数の測定点をＴＥＭ−ＥＤＸ分析した際に、全測定点の７０％以上において、前記元素（Ｂ）の含有率が０．５〜１０ｍｏｌ％であり且つ前記Ｔｉの含有率が０．３ｍｏｌ％以上であるという条件を満たす前記Ｔｉと前記元素（Ｂ）との複合部が確認されるものであることを特徴とする排ガス浄化用触媒が開示されている。同公報の記載によれば、低温条件下において十分に高度なＮＯｘ吸着性能を有し、しかも硫黄被毒後の触媒から硫黄成分を比較的低温で脱離させることが可能な排ガス浄化用触媒を提供することが可能となっている。しかしながら、近年は、排ガス浄化用触媒に対する要求特性が益々高まっており、低温条件下において十分に高度なＮＯｘ吸着性能を有するとともに、十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能な排ガス浄化用触媒が求められるようになってきた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２２９２９号公報

【特許文献2】特開２０１１−５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、２００℃以下という低温度域において、十分に高度なＮＯｘ浄化性能を有し、且つ十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能な排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法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、排ガス浄化システムにおいて、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを前記排気通路内に備えるとともに、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒としてＣｅを含有する担体に特定の活性金属を添加することにより、２００℃以下という低温度域において、十分に高度なＮＯｘ浄化性能を有し、且つ十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明の排ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化システムであって、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを前記排気通路内に備え、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈである活性金属と、Ｃｅ酸化物中にＺｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種を含有する担体と、を含んでおり、１５０℃における活性酸素吸放出速度が５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上のものであることを特徴とするものである。

【0009】

上記本発明の排ガス浄化システムにおいては、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の前記排ガス又は／及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理中の前記排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給する水素含有ガス供給手段を更に備えることが好ましい。

【0010】

また、上記本発明の排ガス浄化システムにおいては、前記水素含有ガスの供給量が、Ｈ_２の総容量がＮ_２Ｏ総容量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすことが好ましい。

【0012】

本発明の排ガス浄化方法は、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを内燃機関の排気通路内に配設し、前記内燃機関から排出される排ガスを前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることにより該排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化方法であって、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈである活性金属と、Ｃｅ酸化物中にＺｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種を含有する担体と、を含んでおり、１５０℃における活性酸素吸放出速度が５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上のものであることを特徴とするものである。

【0013】

上記本発明の排ガス浄化方法においては、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の前記排ガス又は／及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理中の前記排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給することが好ましい。

【0014】

また、上記本発明の排ガス浄化方法においては、前記水素含有ガスの供給量が、Ｈ_２の総容量がＮ_２Ｏ総容量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすことが好ましい。

【0015】

さらに、上記本発明の排ガス浄化方法においては、前記排ガスを、２００℃以下の温度で前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることが好ましい。

【0017】

なお、本発明の排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法によって上記目的が達成される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明においては、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸着材、ＮＯｘ還元触媒及びＮ_２Ｏ分解触媒が設けられており、内燃機関から排出される窒素酸化物を含有する排ガスは、ＮＯｘ吸着材及びＮＯｘ還元触媒に接触され、ＮＯｘが浄化されるとともに、条件により（特に還元雰囲気下で）Ｎ_２Ｏが生成される。生成されたＮ_２Ｏは、Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触すると、Ｎ_２Ｏ分解触媒のＮ_２Ｏの解離サイトであるＲｈである活性金属とその近傍の担体のＣｅ上の高速酸素吸脱着サイトの働きにより、Ｎ_２Ｏの解離により生じた酸素種を担体のＣｅ上に効率よく吸着し、Ｈ_２による再生機能により脱着させることができるものと本発明者らは推察する。さらに、上記活性金属とその近傍の高速酸素吸脱着サイトの働きによる酸素種の吸着及びＨ_２による再生の働きは２００℃以下の低温度域において奏することができるため、そのような低温度域においても、十分に高度な水準でＮ_２Ｏ分解性能を発現することが可能となるものと本発明者らは推察する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、２００℃以下という低温度域において、十分に高度なＮＯｘ浄化性能を有し、且つ十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能な排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒のＮ_２Ｏ分解活性に及ぼす評価温度の影響を示すグラフである。

【図2】調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒の５０℃におけるＮ_２Ｏ分解活性に及ぼす前処理温度の影響を示すグラフである。

【図3】実施例１及び比較例１で得られた触媒の１５０℃におけるＮ_２Ｏ分解波形を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。

【0021】

先ず、本発明の排ガス浄化システムについて説明する。すなわち、本発明の排ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化システムであって、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを前記排気通路内に備え、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属と、Ｃｅを含有する担体と、を含んでいることを特徴とするものである。

【0022】

本発明の排ガス浄化システムのＮＯｘ吸着材は、内燃機関の排気通路内に備えられ、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材であることが必要である。このようなＮＯｘ吸着材としては特に制限されず、排ガス浄化システムに用いることが可能なＮＯｘ吸着材を適宜用いることができる。

【0023】

なお、上記ＮＯｘ吸着材は、２００℃以下の温度域において、酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを吸着し還元雰囲気下において吸着したＮＯｘを脱離する特性を有する低温ＮＯｘ吸着材であることが好ましい。

【0024】

このようなＮＯｘ吸着材としては、特開２０１１−５１９号公報に例示されるＮＯｘ吸着材であることが好ましい。

【0025】

また、本発明にかかるＮＯｘ還元触媒は、内燃機関の排気通路内に備えられ、上記ＮＯｘ吸着材の下流側に配置していることが必要である。このようなＮＯｘ還元触媒としては特に制限されず、例えば、排ガス浄化システムに用いることが可能なＮＯｘ還元触媒やＮＯｘ吸蔵還元触媒を適宜用いることができる。ＮＯｘ還元触媒としては、例えば、Ｐｔ（白金）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、等の貴金属と、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等の担体とを含んでいるものがある。ＮＯｘ吸蔵還元触媒としては、例えばＰｔ（白金）、Ｒｈ（ロジウム）等の貴金属と、ＮＯｘ吸蔵材とを含んでいるものがある。

【0026】

このようなＮＯｘ還元触媒としては、低温域における還元性能の観点から、貴金属としてＰｔ又はＰｄを用いたものであることが好ましく、貴金属としてＰｔ及びＰｄを用いたものであることが特に好ましい。

【0027】

また、本発明にかかるＮ_２Ｏ分解触媒は、内燃機関の排気通路内に備えられ、上記ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置しているとともに、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属と、Ｃｅを含有する担体とを含んでいることが必要である。

【0028】

先ず、本発明にかかるＮ_２Ｏ分解触媒は、内燃機関の排気通路内に備えられ、上記ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置していることが必要である。Ｎ_２Ｏ分解触媒を上記ＮＯｘ吸着材及び上記ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置することにより、内燃機関から排出される窒素酸化物を含有する排ガスがＮＯｘ吸着材又は／及びＮＯｘ還元触媒に接触されＮＯｘが浄化される際に、条件により（特に還元雰囲気下で）生成されたＮ_２Ｏを、その後にＮ_２Ｏ分解触媒に接触すると、該Ｎ_２Ｏ分解触媒の活性金属とその近傍の高速酸素吸脱着サイトの働きにより、２００℃以下という低温度域において十分に高度な水準でＮＯｘ浄化を実現するとともに十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能となる。

【0029】

次に、該Ｎ_２Ｏ分解触媒は、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属を含んでいることが必要である。活性金属としてＲｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種を用いることにより、該活性金属と該活性金属近傍の担体のＣｅ上の高速酸素吸脱着サイトとの働きにより、Ｎ_２Ｏの解離により生じた酸素種をＣｅ上に効率よく吸着することが可能となる。

【0030】

ここで本発明のＮ_２Ｏ分解触媒の活性金属は、その金属酸化物の生成熱が、７０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であることをあることが好ましい。金属酸化物の生成熱を７０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下とすることにより、２００℃以下という低温度域におけるＮ_２Ｏ分解性能がより向上する傾向にある。

【0031】

本発明においては、前記活性金属の担持量としては特に制限されないが、担体１００質量部に対して０．１〜３０質量部が好ましく、１〜１０質量部がより好ましい。活性金属の担持量が下限未満になると、活性点数が十分でなく、高い活性が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、分散性が低下し、高い活性が得られない傾向にある。

【0032】

また、本発明にかかるＮ_２Ｏ分解触媒の担体は、Ｃｅを含有することが必要である。Ｃｅを含有する担体とすることにより、該担体上にＲｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属を粒子径が小さく且つ均一に制御された活性金属粒子として形成することが可能となる。また、前記活性金属とその近傍の担体のＣｅ上の高速酸素吸脱着サイトの働きを発揮させることが可能となる。また、Ｎ_２Ｏの解離により生じた酸素種を担体のＣｅ上に効率よく吸着し、Ｈ_２による再生機能により脱着させることが可能となり、２００℃以下の低温度域においても、十分に高度な水準でＮ_２Ｏ分解性能を発現することが可能となる。

【0033】

Ｃｅを含有する担体としては、セリウムの酸化物、水酸化物、酢酸塩、炭酸塩、硝酸塩等を少なくとも含む担体が挙げられるが、比較的高比表面積を有するという観点からセリウムの酸化物であることが好ましい。この場合、Ｃｅ酸化物（酸化セリウム）を単独で用いてもよく、また、酸化セリウムをその他の１種以上の金属酸化物と固溶させて得られる複合酸化物、又は、それらの混合物を用いることができる。

【0034】

本発明にかかるＣｅを含有する担体においては、担体中のセリウムの含有量としては特に制限されないが、酸化物換算で３０〜９５質量％が好ましく、５０〜９０質量％がより好ましい。セリウムの含有量が下限未満になると、十分な酸素吸脱着能が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、担体として耐熱性が低下し、十分な酸素吸脱着能と活性金属粒子の高分散化が得られない傾向にある。

【0035】

このようなＣｅを含有する担体に含有させることが可能なセリウム以外の成分としては、触媒の担体に利用することが可能な公知の他の成分を適宜利用することができる。このようなＣｅを含有する担体に含有するセリウム以外の他の成分としては、担体の熱安定性や触媒活性の観点から、例えば、チタニウム（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）等の元素の酸化物を好適に用いることができる。

【0036】

なお、本発明のＮ_２Ｏ分解触媒の担体は、Ｃｅ酸化物中にＺｒ（ジルコニウム）、Ｌａ（ランタン）及びＰｒ（プラセオジム）からなる群から選択される少なくとも１種を含有しているものであることが好ましい。担体として、Ｚｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種を含有したＣｅ酸化物とすることにより、ＣｅＯ_２の還元を起こり易くするとともにＯＳＣ（酸素貯蔵能）を低温から発現させる効果がより向上する傾向にある。また、前記Ｃｅを含有する担体中に含有するＺｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種の含有量が、金属元素換算で、５〜７０モル％がより好ましく、１０〜５０モル％が特に好ましい。Ｚｒ、Ｌａ及びＰｒからなる群から選択される少なくとも１種の含有量が下限未満になると、担体として耐熱性が低下し、十分な酸素吸脱着能と活性金属粒子の高分散化が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、十分な酸素吸脱着能が得られない傾向にある。

【0037】

また、本発明のＮ_２Ｏ分解触媒においては、Ｎ_２Ｏ分解触媒の１５０℃における活性酸素吸放出速度が、５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。Ｎ_２Ｏ分解触媒の１５０℃における活性酸素吸放出速度を、５μｍｏｌ／ｇ／ｓｅｃ以上とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離により生成した酸素の脱離除去効果が十分得られるようになる傾向にある。

【0038】

また、前記Ｃｅを含有する担体にＲｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属を担持させる方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、Ｐｔを含む化合物（例えば、硝酸塩、塩化物、酢酸塩等の白金の塩や、白金の錯体など）を水やアルコール等の溶媒に溶解した溶液を準備して、これらの溶液を前記Ｃｅを含有する担体に接触させ（例えば前記Ｃｅを含有する担体を水やアルコール等の溶媒に分散させた分散液中に上記溶液を添加することにより、上記溶液を前記Ｃｅを含有する担体に接触させ）、乾燥し、焼成する方法を採用してもよい。なお、このような乾燥や焼成の際の条件は特に制限されず、公知の条件を適宜採用することができ、例えば、乾燥条件としては８０〜１４０℃で１〜２４時間程度加熱する条件を、焼成条件としては２００〜５００℃で０．５〜５時間程度加熱する条件を、それぞれ採用してもよい。

【0039】

また、本発明のＮ_２Ｏ分解触媒においては、その形態は特に制限されず、例えば、ハニカム形状のモノリス触媒、ペレット形状のペレット触媒等の形態とすることができる。ここで用いられる基材も特に制限されず、得られる触媒の用途等に応じて適宜選択されるが、モノリス状基材、ペレット状基材、プレート状基材等を好適に採用されすることができる。また、ここで用いられる基材の材質も特に制限されないが、コージェライト、炭化ケイ素、ムライト等のセラミックスからなる基材や、クロム及びアルミニウムを含むステンレススチール等の金属からなる基材が好適に採用することができる。

【0040】

また、このような基材に前記Ｎ_２Ｏ分解触媒を担持する方法も特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、モノリス状基材に担体を担持せしめて担体の粉末からなるコート層を形成した後、前記コート層に前記金属粒子を担持せしめ、その後、前記コート層に前記第三の金属を担持せしめる方法や、あらかじめ前記金属粒子を担持せしめた担体を用い、これをモノリス状基材に担持せしめてコート層を形成した後、前記コート層に前記第三の金属を担持せしめる方法等を採用することができる。

【0041】

なお、このようなＮ_２Ｏ分解触媒においては、本発明の効果を損なわない範囲で用いることが可能な他の成分を適宜担持してもよい。

【0042】

本発明の排ガス浄化システムにおいては、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の前記排ガス又は／及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理中の前記排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給する水素含有ガス供給手段を更に備えることが好ましい。このように前記排ガスに水素含有ガスを間欠的に供給することにより、Ｎ_２Ｏの解離を促進するとともに、Ｃｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。

【0043】

本発明に用いる水素含有ガスとしては、水素（Ｈ_２）を含有するガスであれば特に限定されず、例えば、水素ガスや、水素ガスに窒素ガス、不活性ガス（例えば、ヘリウム、アルゴン）などのガスを混入した水素混合ガスなどが挙げられる。

【0044】

また、上記水素含有ガス供給手段の配設位置は、Ｎ_２Ｏ分解触媒が配設された箇所や、Ｎ_２Ｏ分解触媒の配設箇所より前の排気経路の適宜箇所、などが挙げられる。

【0045】

本発明においては、前記水素含有ガスの供給量が、Ｈ_２の総容量がＮ_２Ｏ総容量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすものであることが好ましい。水素の供給量が前記条件を満たすように水素含有ガスを供給することにより、Ｎ_２Ｏの過渡分解効果が十分得られる傾向にある。

【0046】

また、本発明の排ガス浄化システムにおいては、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸着材、ＮＯｘ還元触媒及びＮ_２Ｏ分解触媒が設けられているが、ＮＯｘ吸着材、ＮＯｘ還元触媒及びＮ_２Ｏ分解触媒からなる触媒群が複数設けられていてもよい。また、本発明にかかるＮＯｘ吸着材、ＮＯｘ還元触媒及びＮ_２Ｏ分解触媒以外の他の触媒と組み合わせて利用してもよい。このような他の触媒としては、特に制限されず、公知の触媒を適宜用いてもよい。

【0047】

以上、本発明の排ガス浄化システムについて説明したが、以下、本発明の排ガス浄化方法について説明する。

【0048】

本発明の排ガス浄化方法は、ＮＯｘを吸着可能なＮＯｘ吸着材と、該ＮＯｘ吸着材の下流側に配置したＮＯｘ還元触媒と、該ＮＯｘ還元触媒の下流側に配置したＮ_２Ｏ分解触媒とを内燃機関の排気通路内に配設し、前記内燃機関から排出される排ガスを前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることにより該排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化方法であって、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒が、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｕ及びＡｇからなる群から選択される少なくとも１種の活性金属と、Ｃｅを含有する担体と、を含んでいることを特徴とするものである。

【0049】

本発明の排ガス浄化方法において用いるＮＯｘ吸着材、ＮＯｘ還元触媒及びＮ_２Ｏ分解触媒は、上記本発明の排ガス浄化システムにおいて用いる前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒と同様のものを用いることができる。また、内燃機関の排気通路内への前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒の配設についても、上記本発明の排ガス浄化システムにおける配置と同様である。

【0050】

本発明においては、前記内燃機関から排出される排ガスを前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることにより該排ガス中に含まれる窒素酸化物を浄化する排ガス浄化方法であることが必要である。ここで、内燃機関から排出される排ガスを前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させる方法としては、特に制限されず、例えば、内燃機関の排気通路内に前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒を配置し、ガソリン車のエンジン、ディーゼルエンジン、燃料消費率の低い希薄燃焼式（リーンバーン）エンジン等の内燃機関から排出される排ガスを、排気通路内において上記本発明の前記ＮＯｘ吸着材、前記ＮＯｘ還元触媒及び前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させる方法等を採用してもよい。

【0051】

本発明の排ガス浄化方法においては、Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前の排ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給することが好ましい。これにより、Ｎ_２Ｏの解離を促進するとともに、Ｃｅ上に吸着した酸素種の脱着を促進することができる。

【0052】

ここで、本発明で用いる水素含有ガスとしては、水素（Ｈ_２）を含有するガスであれば特に限定されず、例えば、水素ガスや、水素ガスに窒素ガス、不活性ガス（例えば、ヘリウム、アルゴン）などのガスを混入した水素混合ガスなどが挙げられる。

【0053】

次に、本発明の排ガス浄化方法においては、前記水素の供給量が、Ｈ_２添加間隔でのＨ_２の総量がＮ_２Ｏ総量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件を満たすものであることが好ましい。水素の供給量を、該範囲内とすることにより、Ｎ_２Ｏ解離のための活性金属の活性化と残存酸素の脱離除去効果が十分得られる。

【0054】

また、上記水素含有ガスの供給は、Ｎ_２Ｏ分解触媒が配設された箇所に水素含有ガス供給手段により供給する方法、Ｎ_２Ｏ分解触媒の配設箇所より前の排気経路の適宜箇所に水素含有ガス供給手段により供給する方法、などが挙げられる。

【0055】

なお、本発明においては、Ｎ_２Ｏ分解触媒による分解処理前のＮ_２Ｏ含有ガスに、水素含有ガスを間欠的に供給することが好ましい。このように分解処理前のＮ_２Ｏ含有ガスに水素含有ガスを間欠的に供給することにより、Ｎ_２Ｏの解離を促進するとともに、Ｃｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。

【0056】

また、水素含有ガスを接触させる条件及び方法としては、特に制限されないが、接触条件としては、上述のＨ_２の総量及び濃度がＮ_２Ｏ分解触媒の上流にて実現できる条件であることが好ましい。この条件とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離及びＣｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。接触方法としては、Ｎ_２Ｏ分解触媒の上流側に添加或いはエンジン制御により発生させる方法であることが好ましい。この方法とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離及びＣｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。

【0057】

また、水素含有ガスの供給において、間欠的な供給とは、一定の時間をおいて水素含有ガスを繰り返し供給することを意味する。なお、間欠的供給の条件、間欠供給の具体的方法、供給手段としては、特に制限されないが、間欠的供給の条件は、非供給時に生成するＮ_２Ｏに対して、十分な量を短時間で供給することが好ましい。具体的には、Ｈ_２添加間隔でのＨ_２の総量がＮ_２Ｏ総量の２倍以上であり、且つＨ_２濃度がＮ_２Ｏ濃度の３倍以上となる条件であることが好ましい。この条件とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離及びＣｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。間欠的供給の具体的な方法としては、３ｓｅｃ以上継続してＨ_２が供給されることが好ましい。この方法とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離及びＣｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。間欠的供給の供給手段としては、Ｎ_２Ｏ分解触媒の上流側に添加或いはエンジン制御により発生させる方法であることが好ましい。この方法とすることにより、Ｎ_２Ｏの解離及びＣｅ上に吸着した酸素種の脱着がより促進される傾向にある。

【0058】

また、本発明においては、前記排ガスを、２００℃以下の温度で前記Ｎ_２Ｏ分解触媒に接触させることが好ましい。これにより、２００℃以下という低温度域におけるＮ_２Ｏ分解性能がより向上する傾向にある。さらに、前記Ｎ_２Ｏ分解触媒への前記排ガスの接触温度が、１５０℃以下の温度であることがより好ましい。

【実施例】

【0059】

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0060】

（調製例１：触媒担体の調製）
直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍＬの六角セルコージェライトモノリス基材（セル密度：４００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２）に対して、ウォッシュコート法を利用して、アルミナ粉末（平均粒子径２２μｍ、ＷＲグレース社製の商品名「Ｍ１３８６」）を、前記モノリス基材１Ｌあたりのコート量が２００ｇ／Ｌとなるようにしてコートし、触媒担体（Ａ）を調製した。

【0061】

（調製例２：触媒担体の調製）
直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍＬの六角セルコージェライトモノリス基材（セル密度：４００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２）に対して、ウォッシュコート法を利用して、硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニルと硝酸ランタンと硝酸プラセオジムを用いて共沈法により調製したセリア−ジルコニア−ランタン−プラセオジア粉末（平均粒子径２０μｍ、セリア６０部-ジルコニア３０部-ランタナ３部-プラセオジア７部の複合酸化物）を、前記モノリス基材１Ｌあたりのコート量が１６０ｇ／Ｌとなるようにしてコートし、触媒担体（Ｂ）を調製した。

【0062】

（調製例３：触媒担体の調製）
直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍＬの六角セルコージェライトモノリス基材（セル密度：４００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２）に対して、ウォッシュコート法を利用して、硝酸セリウムとオキシ硝酸ジルコニルと硝酸ランタンと硝酸プラセオジムを用いて共沈法により調製したセリア−ジルコニア−ランタン−プラセオジア粉末（平均粒子径２０μｍ、セリア７０部-ジルコニア２０部-ランタナ３部-プラセオジア７部の複合酸化物）を、前記モノリス基材１Ｌあたりのコート量が１６０ｇ／Ｌとなるようにしてコートし、触媒担体（Ｃ）を調製した。

【0063】

（調製例４：触媒担体の調製）
直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍＬの六角セルコージェライトモノリス基材（セル密度：４００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ^２）に対して、ウォッシュコート法を利用して、セリア粉末（硝酸セリウムを用いて沈殿法により調製したセリア粉末（平均粒子径２０μｍ、セリア１００部））を、前記モノリス基材１Ｌあたりのコート量が２００ｇ／Ｌとなるようにしてコートし、触媒担体（Ａ）を調製した。

【0064】

（調製例５:Ｎ_２Ｏ分解触媒の調製）
調製例２で得られた触媒担体（Ｂ）に対して、前記モノリス基材１Ｌあたりのロジウム（Ｒｈ）の担持量が１ｇ／Ｌとなるようにして、硝酸ロジウム水溶液を吸着担持させた後、大気中、３００℃の温度条件で３時間焼成して、Ｒｈセリア複合酸化物からなるＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１）を調製した。

【0065】

（調製例６:Ｎ_２Ｏ分解触媒の調製）
調製例３で得られた触媒担体（Ｃ）に対して、前記モノリス基材１Ｌあたりのロジウム（Ｒｈ）の担持量が１ｇ／Ｌとなるようにして、硝酸ロジウム水溶液を吸着担持させた後、大気中、３００℃の温度条件で３時間焼成して、Ｒｈセリア複合酸化物からなるＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ２）を調製した。

【0066】

（調製例７：Ｎ_２Ｏ分解触媒の調製）
調製例４で得られた触媒担体（Ｄ）に対して、前記モノリス基材１Ｌあたりのロジウム（Ｒｈ）の担持量が１ｇ／Ｌとなるようにして、硝酸ロジウム水溶液を吸着担持させた後、大気中、３００℃の温度条件で３時間焼成して、ＲｈセリアからなるＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３）を調製した。

【0067】

（調製例８：ＮＯｘ還元触媒の調製）
調製例１で得られた触媒担体（Ａ）にジニトロジアンミンＰｔ水溶液及び硝酸パラジウム水溶液を、担体１ＬあたりのＰｔ、Ｐｄの担持量が２．６ｇ／Ｌ、１．３ｇ／Ｌとなるようにして、吸着担持させた後、大気中、３００℃の温度条件で３時間焼成してＰｔＰｄアルミナからなるＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）を調製した。

【0068】

（調製例９：ＮＯｘ吸着材の調製）
（Ａｇアルミナの調製）
調製例１で得られた触媒担体に、硝酸銀水溶液を担体１Ｌ当りのＡｇの担持量が０．４ｍｏｌ／Ｌとなるようにして吸着させた後、大気中、５５０℃の温度条件で５時間焼成して、Ａｇアルミナを調製した。
（ＴｉＡｇアルミナの調製） 先ず、クエン酸１．５ｍｏｌをイオン交換水４５０ｍＬに溶解させ、得られた溶液を７５℃に加熱した。次に、前記溶液にチタンイソプロポキシド０．３ｍｏｌを加え、溶解させた後、室温まで冷却し、チタンクエン酸錯体水溶液（０．６４ｍｏｌ／Ｌ）を調製した。この水溶液を、上記のＡｇアルミナに触媒１Ｌ当りＴｉ担持量が０．２７ｍｏｌ／Ｌとなるようにして吸水含浸させて担持し、大気中、５５０℃の温度条件で５時間焼成してＴｉＡｇアルミナからなるＮＯｘ吸着材（Ｒ１）を調製した。

【0069】

［調製例５〜７で得られた触媒の特性評価］
＜性能評価試験１：活性酸素量試験＞
調製例５〜７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１〜Ｐ３）をそれぞれ用い、測定装置として全自動流通式触媒評価装置（分析計：堀場製作所社製、商品名：「ＭＥＸＡ−７１００Ｄ」）を用いて、以下のようにして触媒の過渡活性酸素吸放出速度を測定した。すなわち、先ず、各触媒に対して、１５０℃の温度条件下において、表１に示すガスを使用して、ＣＯとＯ_２を間欠的に１０分間供給した後、１５０℃におけるＣＯ_２脱離量を測定し、Ｎ_２Ｏ分解触媒Ｐ１〜Ｐ３の活性酸素量に関する情報を得た。なお、ＣＯを導入後５秒間で生成したＣＯ_２生成速度を過渡活性酸素吸放出速度として算出した。

【0070】

得られた結果を、表２に示す。

【0071】

【表1】

【0072】

【表2】

【0073】

表２に示す結果からも明らかなように、本発明にかかるＮ_２Ｏ分解触媒Ｐ１〜Ｐ３（調製例１〜３）においては、いずれも高い過渡活性酸素吸放出速度を有することが確認された。特に、Ｎ_２Ｏ分解触媒Ｐ１及びＰ２では、より高い過渡活性酸素吸放出速度を有することが確認された。

【0074】

＜性能評価試験２：過渡Ｎ_２Ｏ分解活性評価試験＞
調製例５〜７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１〜Ｐ３）をそれぞれ用い、排ガス触媒自動評価装置（（株）ベスト測器製、商品名：ＣＡＴＡ−５０００）により、以下のようにして過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った。すなわち、先ず、調製例５〜７で得られた各排ガス浄化用触媒を５００℃の温度条件下において、１５Ｌ／分の流量で、Ｏ_２（１容量％）及びＮ_２（９９容量％）からなるガスを１０分間流して前処理を行った。次に、前処理後のＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１〜Ｐ３）に対して、５００℃〜５０℃の温度条件下において、１５Ｌ／分の流量で、Ｈ_２（１容量％）及びＮ_２（９９容量％）からなるガスを２分間流して還元前処理を行った。次いで、上記還元前処理後のＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１〜Ｐ３）に対して、１５０℃〜５０℃の温度条件下において、１５Ｌ／分の流量でＮ_２Ｏ（０．０１容量％）及びＮ_２（バランス）からなるガスを、４０〜６０分間流して、過渡時のＮ_２Ｏ分解量を測定した。

【0075】

調製例５（Ｐ１）の触媒を用いて、過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った結果を、図１及び図２に示す。図１は５００℃Ｈ_２前処理後の５０〜１５０℃におけるＮ_２Ｏ分解活性（Ｎ_２Ｏ低減率）の経時変化を、図２は５０〜４００℃における前処理後の５０℃におけるＮ_２Ｏ分解活性（Ｎ_２Ｏ低減率）の経時変化を示す。５０℃以上のＨ_２処理において、５０℃からの低温においてＮ_２Ｏ分解活性を発現することが確認された。

【0076】

（実施例１）
調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、以下のようにＨ_２間欠添加を含む過渡変動条件下にて性能評価試験に供した。
＜性能評価試験３：耐久試験＞
先ず、内径５ｃｍ、長さ１００ｃｍの試験用ガス管を用意し、該試験用ガス管の上流側に調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を、下流側に調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を配置した。次に、試験用ガス管に空気を１Ｌ／分の流量で流通させ、７５０℃で５時間保持する耐久試験を行った。

【0077】

＜性能評価試験４：低温吸着材からの脱離ＮＯｘ模擬評価（過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験）＞
次に、耐久試験後の実施例１の排ガス浄化用触媒を用い、以下のようにして過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った。すなわち、先ず、排ガス触媒自動評価装置（（株）ベスト測器製、商品名：ＣＡＴＡ−５０００）を用意し、上流側に調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を、下流側に調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を配置した。次に、リーン雰囲気で吸着したＮＯｘのリッチ雰囲気における脱離を模擬した表３に示すリーン１／リッチガスを６０ｓｅｃ／２０ｓｅｃで変動させながら１５０℃にて流すことによりＮＯｘ及びＮ_２Ｏの生成分解挙動を調べた。

【0078】

【表3】

【0079】

（実施例２）
調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例６で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ２、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、実施例１と同様にして、耐久試験及び過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った。各評価試験においては、調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）を上流側に、調製例６で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ２）を下流側に配置した。

【0080】

（参考例１）
調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、実施例１と同様にして、耐久試験及び過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った。各評価試験においては、調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）を上流側に、調製例７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３）を下流側に配置した。

【0081】

（比較例１）
調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、実施例１と同様にして、耐久試験及び過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った。

【0082】

（比較例２）
調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、実施例１と同様にして、耐久試験を行った。また、表３に示すリーン２ガスを１５０℃において定常的に流すこと以外は、実施例１と同様にして、過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を行った（Ｈ_２添加を含む定常リーン条件下にて性能評価試験）。各評価試験においては、調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）を上流側に、調製例５で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ１）を下流側に配置した。

【0083】

＜低温吸着材からの脱離ＮＯｘ模擬評価試験の結果＞
実施例１〜２、参考例１及び比較例２を用いて過渡Ｎ_２Ｏ分解活性試験を実施した結果を、表４に示す。

【0084】

表４に示す結果からも明らかなように、実施例１〜２の触媒は、比較例２に比較して何れもＮＯｘ分解活性、Ｎ_２Ｏ分解過渡活性が向上しており、ＮＯｘからのＮ_２変換に対して有効であること確認された。また、比較例２の定常条件ではＮＯｘが分解活性を示さず、Ｈ_２間欠添加が有効であることが確認された。さらに、実施例１〜２においては、より高い過渡活性酸素吸放出速度を有する調製例５のＣｅ材を用いた実施例１でより高いＮ_２変換率を示すことが確認された。

【0085】

【表4】

【0086】

また、上記試験における実施例１及び比較例１のＮ_２Ｏ生成挙動を、図３に示す。

【0087】

図３に示す結果からも明らかなように、上流側のＮＯｘ還元触媒によりＮＯｘ分解時に生成するＮ_２Ｏを、下流側のＮ_２Ｏ分解触媒によって分解できることが確認された。

【0088】

（参考例２）
調製例９で得られたＮＯｘ吸着材（Ｒ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、耐久試験（実施例１の性能評価試験３と同様にして実施）及びＮＯｘ浄化活性試験（性能評価試験５）を行った。なお、各耐久試験においては、調製例９で得られたＮＯｘ吸着材（Ｒ１）を上流側に、調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）をＮＯｘ吸着材（Ｒ１）の下流側に、調製例７で得られたＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３）をＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）の下流側に配置した。

【0089】

＜性能評価試験５：ＮＯｘ浄化活性試験＞
排ガス触媒自動評価装置（（株）ベスト測器製、商品名：ＣＡＴＡ−５０００）を用意し、表５のモデルガスを用いてＮＯｘ浄化性能を調査した。

【0090】

先ず、排ガス触媒自動評価装置に、ＮＯｘ吸着材（Ｒ１）、ＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）及びＮ_２Ｏ分解触媒（Ｐ３）を、上記に示す通りに配置した。次に、４００℃にて表５に示すリッチ前処理ガスを５分間流通させた後、表５に示すリーン前処理ガスを５分間流通させて前処理を行った。次いで、表５に示すリーン２のガスにて１５０℃に降温し、続いて、リーン１のガスを１０分間流通させたＮＯｘ吸着過程１を行った。次に、表５に示すリーン２のガスに切り替えて５分間保持した後（脱離過程１）、表５に示すリッチガスに切り替えてＮＯｘ還元過程を行った。次いで、表５に示すリーン２ガスに切り替えて５分間保持した後（脱離過程２）、表５に示すリーン１のガスを１０分間流通させたＮＯｘ吸着過程２を行い、ＮＯｘ浄化量及びＮ_２Ｏ生成率を調査した。ＮＯｘ浄化量は、ＮＯｘ吸着過程２におけるＮＯｘ吸着量から、脱離過程１、脱離過程２及びＮＯｘ還元過程におけるＮＯｘ脱離量を差し引くことにより算出し、Ｎ_２Ｏ生成率は全過程におけるＮ_２Ｏ生成量のＮＯｘ浄化量に対する比率により算出した。

【0091】

【表5】

【0092】

（比較例３）
調製例９で得られたＮＯｘ吸着材（Ｒ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）と調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１、１７ｃｃ、３０ｍｍφ×２５ｍｍＬ）を準備し、参考例２と同様にして、耐久試験及びＮＯｘ浄化活性試験を行った。なお、各耐久試験においては、調製例９で得られたＮＯｘ吸着材（Ｒ１）を上流側に、調製例８で得られたＮＯｘ還元触媒（Ｑ１）をＮＯｘ吸着材（Ｒ１）の下流側に配置した。

【0093】

＜評価試験の結果＞
参考例２及び比較例３を用いてＮＯｘ浄化活性試験を実施した結果を、表６に示す。

【0094】

表６に示す結果からも明らかなように、参考例２の触媒は、比較例３の触媒に比較してＮ_２Ｏの生成が大幅に低減されることが確認された。

【0095】

【表6】

【産業上の利用可能性】

【0096】

以上説明したように、本発明によれば、２００℃以下という低温度域において、十分に高度なＮＯｘ浄化性能を有し、且つ十分に高度な水準で低いＮ_２Ｏ副生率とすることが可能な排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法を提供することが可能となる。このような本発明の排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法は、自動車の内燃機関からの排ガスを浄化する際に用いる排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法等として特に有用である。

【図1】

【図2】

【図3】