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(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】6376532
(24)【登録日】2018年8月3日
(45)【発行日】2018年8月22日
(54)【発明の名称】排ガス浄化用触媒の製造方法
(51)【国際特許分類】
B01J 23/66 20060101AFI20180813BHJP
B01J 37/08 20060101ALI20180813BHJP
B01J 37/04 20060101ALI20180813BHJP
B01D 53/86 20060101ALI20180813BHJP
F01N 3/035 20060101ALI20180813BHJP
【ＦＩ】
B01J23/66 AZAB
B01J37/08
B01J37/04 102
B01D53/86 100
F01N3/035
【請求項の数】2
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-180071(P2014-180071)
(22)【出願日】2014年9月4日
(65)【公開番号】特開2016-52637(P2016-52637A)
(43)【公開日】2016年4月14日
【審査請求日】2017年7月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000231464
【氏名又は名称】株式会社アルバック
(74)【代理人】
【識別番号】110000305
【氏名又は名称】特許業務法人青莪
(72)【発明者】
【氏名】大澤 正人
(72)【発明者】
【氏名】林 義明
(72)【発明者】
【氏名】林 茂雄
(72)【発明者】
【氏名】橋本 夏樹
【審査官】
若土 雅之
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−０３６８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−２１９７２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−２８２６８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０６６２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−２４６１０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
WAN, D. et al.，The Preparation Methods of Pt/SnO2 Catalyst Dope by REOx，Journal of Beijing Polytechnic University，１９９２年 ６月，Vol.18, No.2，p.88-90,96，ISSN:0254-0037
【文献】
ZENG, X. et al.，Study on ceria-modified SnO2 for CO and CH4 oxidation，Journal of Rare Earths，２０１２年１０月，Vol.30, No.10，p.1013-1019，DOI:10.1016/S1002-0721(12)60171-9
【文献】
Zhong, Y. J. et al，Study of Ce0.7Sn0.3O2 supported PdO catalysts for CO oxidation，Reaction Kinetics and Catalysis Letters，２００３年 ５月，Vol.79, No.1，p.53-54(部分)，DOI:10.1023/A:1024151516093
【文献】
TOLLA, B. et al.，Oxygen exchange properties in the new pyrochlore solid solution Ce2Sn2O7-Ce2Sn2O8，Comptes Rendus de l'Academie des Sciences - Series IIC，１９９９年 ３月，Vol.2, No.3，p.139-146，DOI:10.1016/S1387-1609(99)80056-5
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０１Ｊ ２１／００−３８／７４
Ｂ０１Ｄ ５３／７３
Ｂ０１Ｄ ５３／８６−５３／９０
Ｂ０１Ｄ ５３／９４
Ｂ０１Ｄ ５３／９６
Ｓｃｏｐｕｓ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化スズと酸化セリウムとで構成される担体粒子を作製し、作製した担体粒子に金属微粒子を担持させて排ガス浄化用触媒を得る排ガス浄化用触媒の製造方法であって、
前記担体粒子は、スズ微粒子及び酸化スズ微粒子の少なくとも一方を含む前駆体液に酸化セリウムの粉末と炭素微粒子とを混合してスラリーを調製し、調製したスラリーを乾燥し、乾燥したものを焼成して炭素微粒子を除去することにより作製し、
前記前駆体液として、金属スズ微粒子を溶媒に分散させた金属スズ微粒子分散液を用いることを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
前記担体粒子は、スズ微粒子及び酸化スズ微粒子の少なくとも一方を含む前駆体液に酸化セリウムの粉末と炭素微粒子とを混合してスラリーを調製し、調製したスラリーを乾燥し、乾燥したものを焼成して炭素微粒子を除去することにより作製し、
前記前駆体液として、金属スズ微粒子を溶媒に分散させた金属スズ微粒子分散液を用いることを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造方法。
【請求項2】
前記スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量をスズの重量の３０％以上に設定したことを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化用触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排ガス中に含まれる煤を主成分とする炭素系の粒子状物質（ＰＭ）を浄化する排ガス浄化用触媒の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンからの排ガスには、煤を主成分とする炭素系の粒子状物質（以下「ＰＭ」という）が含まれており、このＰＭは大気中に放出されると容易に飛散して人体に悪影響を及ぼす。このため、ディーゼル車にはＰＭを捕集するフィルター（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）が搭載され、大気中に放出される前にＰＭを捕集しているが、ＰＭの捕集量が増加するとフィルターの目詰まりが生じる。この目詰まりの解消法として、電気ヒータやバーナや排気系に燃料を噴射して燃焼させ、その燃焼熱を利用してフィルターを昇温し、捕集したＰＭを燃焼させる方法が用いられているが、燃費の悪化や装置構造の複雑化を招来するという問題があった。
【0003】
このため、フィルターに排ガス浄化用触媒を配置し、３００℃程度の低温でＰＭを燃焼してＤＰＦを再生する方法が、例えば非特許文献１で知られている。この排ガス浄化用触媒は、酸化セリウムで構成される担体粒子に銀粒子を担持させることによって作製される。
【0004】
しかしながら、フィルターは、ディーゼル車に搭載して使用されるときに１０００℃程度まで昇温することがあり、上記従来例の排ガス浄化用触媒は、１０００℃程度に加熱されたとき（１０００℃程度の熱履歴を受けたとき）に失活するという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Ｋ．Ｓｈｉｍｉｚｕ、外５名、「Ｃａｒｂｏｎ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａｇ／ｃｅｒｉａ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｅｌｆ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｉｎｔｏ ｎａｎｏ−ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｔｏｄａｙ １７５、２０１１年、ｐ．９３−９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、低温でＰＭを燃焼させることができ、しかも、１０００℃程度に加熱されても失活しない排ガス浄化用触媒の製造方法を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、酸化スズと酸化セリウムとで構成される担体粒子を作製し、作製した担体粒子に金属微粒子を担持させて排ガス浄化用触媒を得る本発明の排ガス浄化用触媒の製造方法は、担体粒子が、スズ微粒子及び酸化スズ微粒子の少なくとも一方を含む前駆体液に酸化セリウムの粉末と炭素微粒子とを混合してスラリーを調製し、調製したスラリーを乾燥し、乾燥したものを焼成して炭素微粒子を除去することにより作製されることを特徴とする。なお、酸化セリウムの粉末には、顆粒状のものが含まれるものとする。
【0011】
本発明によれば、スズ微粒子を含む前駆体液を用いる場合を例に説明すると、酸化スズ担体粒子を作製する際、前駆体液に酸化セリウム粉末と鋳型としての炭素微粒子とを混合するため、この混合により調整されたスラリーを乾燥すると、スズ微粒子や酸化セリウムの間に炭素微粒子が介在するものが得られる。そして、この乾燥により得られたものを焼成すると、スズ微粒子が酸化されて酸化スズとなり、酸化スズと酸化セリウムとで構成される担体粒子が得られると共に、炭素微粒子が燃焼して除去され、この炭素微粒子が除去された部分が空孔となる。このため、焼成後に得られた担体粒子は、多孔質で広い表面積を有するものとなり、しかも、金属微粒子を担持させるための有効なサイトである酸素欠損を有するものとなる。この担体粒子にＡｇ等の金属微粒子を担持すれば、従来例よりも多量の金属微粒子が分散した状態で担持される。このようにして作製された排ガス浄化用触媒は、低温でＰＭを燃焼させることができ、１０００℃程度に加熱されても失活しないことが確認された。
【0012】
本発明において、前記スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量をスズの重量の３０％以上に設定することが好ましい。炭素微粒子の重量がこれより少ないと、酸化スズ担体粒子が多孔質で酸素欠損を有するものとならない場合がある。
【0013】
本発明において、前記前駆体液として、金属スズ微粒子を溶媒に分散させた金属スズ微粒子分散液を用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態の排ガス浄化用触媒の製造方法を説明する模式図。
【図2】本発明の実施例１で得た排ガス浄化用触媒の性能を示すグラフ。
【図3】本発明の実施例２で得た排ガス浄化用触媒の性能を示すグラフ。
【図4】本発明の比較例１で得た排ガス浄化用触媒の性能を示すグラフ。
【図5】本発明の比較例２で得た排ガス浄化用触媒の性能を示すグラフ。
【図6】担体粒子の酸化スズ含有率と発熱ピーク温度Ｔｐｋとの関係を示すグラフ。
【図7】担体粒子の酸化スズ含有率と温度Ｔ５０との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の排ガス浄化用触媒及びその製造方法について説明する。先ず、図１を参照して、スズ微粒子又は酸化スズ微粒子を含む前駆体液に炭素微粒子を混合し、酸化セリウム粉末を更に混合して攪拌してスラリーを調整する。
【0016】
前駆体液としては、分散剤で被覆されたスズ微粒子や酸化スズ微粒子を溶媒に分散させてなる金属スズ微粒子分散液や酸化スズ微粒子分散液（コロイド溶液）を用いることができる。ここで、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量をスズの重量の３０％以上に設定することが好ましい。炭素微粒子の重量がこれより少ないと、後述する担体粒子が多孔質で酸素欠損を有するものとならない場合がある。炭素微粒子としては、そのＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上のを用いることが好ましく、２５０ｍ２／ｇ以上のものを用いることがより好ましい。ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ未満であると、鋳型としての効果が不十分となる場合がある。また、攪拌する際、超音波処理を施すことが好ましい。
【0017】
スズ微粒子としては、その平均粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であるものを用いることができる。平均粒子径が１ｎｍ未満になると、比表面積が増大してスズ微粒子表面を被覆する分散剤の量が増大し、焼成時に分散剤の脱離が不十分になるという不具合が生じる。一方、平均粒子径が５０ｎｍを超えると、スズ微粒子の分散性が低下するという不具合が生じる。
【0018】
金属スズ微粒子分散液は、スズ微粒子の分散性を高めるための分散剤を含むことが好ましく、分散剤としては、炭素数６〜１８の脂肪酸および炭素数６〜１８の脂肪族アミンの少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。炭素数６未満の脂肪酸や脂肪族アミンでは、スズ微粒子の分散性が低下するという不具合が生じる。一方、炭素数１９以上の脂肪酸や脂肪族アミンでは、焼成時にスズ微粒子表面からの脂肪酸や脂肪族アミンの脱離が不十分となるという不具合が生じる。脂肪酸としては、例えば、カルボン酸を用いることができる。具体的には、炭素数６のヘキサン酸、２−エチル酪酸、ネオヘキサン酸（２，２−ジメチル酪酸）；炭素数７のヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸；炭素数８のオクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ネオオクタン酸（２，２−ジメチルヘキサン酸）；炭素数９のノナン酸；炭素数１０のデカン酸、ネオデカン酸（２，２−ジメチルオクタン酸）；炭素数１１のウンデカン酸；炭素数１２のドデカン酸；炭素数１４のテトラデカン酸；及び炭素数１６のパルミチン酸；及び炭素数１８のステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸から選択された少なくとも１種を用いることが好ましい。脂肪族アミンとしては、炭素数６のヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン；炭素数７のヘプチルアミン；炭素数８のオクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン；炭素数９のノニルアミン；炭素数１０のデシルアミン；炭素数１２のドデシルアミン；炭素数１４のテトラドデシルアミン：炭素数１６のパルミチルアミン；及び炭素数１８のステアリルアミン、オレイルアミンから選択された少なくとも１種を好ましく用いることができる。
【0019】
上記の分散剤を含んでなる金属スズ微粒子分散液の溶媒としては、低極性溶媒を用いることができ、具体的には、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シクロドデカン、シクロドデセン、オクチルベンゼン、ドデシルベンゼンから選ばれる少なくとも１種の液状炭化水素を単独でまたは組み合わせて用いることができる。
【0020】
また、酸化スズ微粒子を含む前駆体液としては、市販の酸化スズゾル溶液を好ましく使用することができる。市販の酸化スズゾル溶液の溶媒としては、アルコールや水などが用いられる。
【0021】
酸化セリウム粉末としては、その平均粒径が０．１〜１μｍの範囲内であるものを用いることができる。酸化セリウム粉末には、顆粒状のものが含まれるものとする。
【0022】
次に、上記スラリーを乾燥し、乾燥して得たものを焼成し、焼成して得られたものを粉砕することにより、担体粒子が得られる。乾燥は、減圧下で６５〜１１０℃の温度で加熱することが好ましい。焼成は、大気中などの酸素含有雰囲気中で、上記炭素微粒子が完全に燃焼する温度、例えば、６００〜８００℃の温度で行うことが好ましい。このように焼成することにより、スズが酸化されて酸化スズとなり、酸化スズと酸化セリウムとで構成される担体粒子が得られる。しかも、焼成時に鋳型としての炭素微粒子が燃焼して脱離するため、その脱離した部分が空孔となる。このため、得られた担体粒子は、多孔質で広い表面積を有するものとなり、しかも、金属微粒子を担持するための有効なサイトである酸素欠損を有するものとなる。
【0023】
このようにして得られた多孔質の担体粒子に触媒金属微粒子を担持させることにより、排ガス浄化用触媒が得られる。触媒金属微粒子としては銀微粒子を用いることができ、その担持方法は公知の方法を用いることができる。例えば、担体粒子に銀微粒子分散液を混合、攪拌してスラリーを得て、そのスラリーを蒸発、乾燥し、その蒸発乾固物を焼成し、粉砕することで、排ガス浄化用触媒を得ることができる。
【0024】
次に、本実施形態をより具体化した実施例について説明する。（実施例１）
本実施例１では、前駆体液としてスズ微粒子分散液（株式会社アルバック製のスズナノメタルインク）「Ｓｎ１Ｔ」、スズ濃度：３０．６重量％、溶媒：トルエン）を用い、フラスコ内でこのスズ微粒子分散液０．６６ｇに炭素微粒子（オリオン・エンジニアドカーボンズ製のカーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ ９０」、ＢＥＴ比表面積：３００ｍ２／ｇ）０．１０ｇを混合し、超音波処理により均一に攪拌した。この攪拌したものに、酸化セリウム粉末（高純度化学研究所製の「酸化セリウム（ＩＶ）粉末」、粒径：０．２μｍ）１．０２ｇを更に混合（浸漬）し、超音波処理により均一に攪拌してスラリーを調製した（このとき、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量は、スズの重量の５０％である）。このスラリーをロータリーエバポレータで減圧しながら８０℃まで昇温し、スズ微粒子分散液の溶媒（トルエン）を留去して蒸発乾固物を得た。この蒸発乾固物を回収し、１１０℃で８時間乾燥させた後、マッフル炉にて、大気雰囲気中、７００℃で３時間焼成し、焼成したものを粉砕することにより、酸化スズと酸化セリウムとで構成される担体粒子を得た。得られた担体粒子中の酸化スズ含有率は２０重量％（酸化セリウム含有率は８０重量％）であった。この担体粒子１．０ｇをフラスコに入れ、銀ナノ粒子分散液（株式会社アルバック製の銀ナノメタルインク「Ａｇ１Ｔ」、銀濃度：４．５重量％、溶媒：トルエン）１．１７ｇを混合し、超音波処理により均一に攪拌してスラリーを調製した。このスラリーをロータリーエバポレータで減圧しながら８０℃まで昇温し、銀ナノ粒子分散液の溶媒（トルエン）を留去して蒸発乾固物を得た。この蒸発乾固物を回収し、１１０℃で８時間乾燥させた後、マッフル炉にて、大気雰囲気中、６００℃で３時間焼成した。この焼成したものを粉砕することにより、担体粒子に銀微粒子が担持した排ガス浄化用触媒を得た（銀の担持量は排ガス浄化用触媒の総重量の５重量％である）。このようにして得た排ガス浄化用触媒を試料１ａとし、この排ガス浄化用触媒の一部を分取して１０００℃で１０時間の加熱処理を更に行ったものを試料１ｂとした。これらの試料１ａ，１ｂの性能を「タイトコンタクト条件」により評価した。「タイトコンタクト条件」とは、浄化すべきＰＭと触媒とを十分に混合して両者の接触性を高めた状態で性能評価法である。具体的には、疑似ＰＭとしてのカーボンブラック（オリオン・エンジニアドカーボンズ製のカーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ ５５」、ＢＥＴ比表面積：１１０ｍ２／ｇ）と上記試料１ａ，１ｂとを１：１０の重量比で乳鉢を用いて３０分間夫々混合し、各混合粉体を窒素：酸素＝７９：２１組成の混合ガスを流下させた雰囲気にて熱重量−示唆熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）を行い、疑似ＰＭの燃焼に伴う発熱反応が起こる温度をＤＴＡプロファイルにて測定すると共に、疑似ＰＭの燃焼に伴う重量減少をＴＧプロファイルにて測定することにより、試料１ａ，１ｂの性能を評価した。図２のＤＴＡプロファイルを参照して、図中に実線で示す試料１ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３０２℃であり、破線で示す試料１ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３７０℃であり（表１参照）、両者の差は６８℃であることが確認された。また、ＴＧプロファイルより、燃焼によって疑似ＰＭの重量が半分に減少する温度Ｔ５０を求めたところ、表２に示すように、試料１ａは３３２℃であり、試料１ｂは４３２℃であり、いずれのＴ５０も４５０℃以下であり、両者の差は１００℃であることが確認された。これらの結果より、実施例１で得られた排ガス浄化用触媒は、低温でＰＭを燃焼させることができ、しかも、１０００℃程度に加熱されても失活しない優れた耐熱性を有するものであることが判った。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
（実施例２）スズ微粒子分散液の量を１．６５ｇとし、炭素微粒子の混合量を０．２５ｇとし（このとき、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量は、スズの重量の５０％である）、酸化セリウム粉末の混合量を０．６４ｇとした以外は、上記実施例１と同様の方法で排ガス浄化用触媒を得て、得られた触媒を試料２ａとした（このとき、担体粒子中の酸化スズ含有率は５０重量％（酸化セリウム含有率は５０重量％）であった）。そして、上記実施例１と同様に、試料２ａをさらに１０００℃で１０時間の加熱処理したものを試料２ｂとし、これらの試料２ａ，２ｂの性能を評価した。図３のＤＴＡプロファイルを参照して、図中実線で示す試料２ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３３８℃であり、破線で示す試料２ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３６２℃であり（表１参照）、両者の差は２４℃であることが確認された。また、表２に示すように、試料２ａの温度Ｔ５０は３７０℃であり、試料２ｂの温度Ｔ５０は４１４℃であり、何れのＴ５０も４５０℃以下であり、両者の差は４４℃であることが確認された。これらの結果より、実施例２で得られた排ガス浄化用触媒は、低温でＰＭを燃焼させることができ、しかも、１０００℃程度に加熱されても失活しない優れた耐熱性を有するものであることが判った。
【0028】
（実施例３）スズ微粒子分散液の量を２．６４ｇとし、炭素微粒子の混合量を０．４０ｇとし（このとき、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量は、スズの重量の５０％である）、酸化セリウム粉末の混合量を０．２６ｇとした以外は、上記実施例１と同様の方法で排ガス浄化用触媒を得て、得られた触媒を試料３ａとした（このとき、担体粒子中の酸化スズ含有率は８０重量％（酸化セリウム含有率は２０重量％）であった）。そして、上記実施例１と同様に、試料３ａをさらに１０００℃で１０時間の加熱処理したものを試料３ｂとし、これらの試料３ａ，３ｂの性能を評価した。図示省略のＤＴＡプロファイルから、試料３ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３６６℃であり、試料３ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３７４℃であり（表１参照）、両者の差は８℃であることが確認された。また、表２に示すように、試料３ａの温度Ｔ５０は４１０℃であり、試料３ｂの温度Ｔ５０は４３０℃であり、何れのＴ５０も４５０℃以下であり、両者の差は２０℃であることが確認された。これらの結果より、実施例３で得られた排ガス浄化用触媒は、低温でＰＭを燃焼させることができ、しかも、１０００℃程度に加熱されても失活しない優れた耐熱性を有するものであることが判った。
【0029】
（実施例４）前駆体溶液として、酸化スズゾル（日産化学製セルナックスＣＸ−Ｓ２０４ＩＰ、酸化スズ濃度２０重量％、イソプロピルアルコール溶媒）を用いて、その混合量を１．３０ｇとした点（このとき、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量は、スズの重量の５０％である）以外は、上記実施例１と同様の方法で排ガス浄化用触媒を得て、得られた触媒を試料４ａとした。そして、上記実施例１と同様に、試料４ａをさらに１０００℃で１０時間の加熱処理したものを試料４ｂとし、これらの試料４ａ，４ｂの性能を評価した。図示省略のＤＴＡプロファイルから、試料４ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３１０℃であり、試料４ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３８０℃であり、両者の差は７０℃であることが確認された。また、図示省略のＴＧプロファイルから、試料４ａの温度Ｔ５０は３３８℃であり、試料４ｂのＴ５０は４２９℃であり、両者の差は９１℃であることが確認された。これらの結果より、実施例５で得られた排ガス浄化用触媒は、低温でＰＭを燃焼させることができ、しかも、１０００℃程度に加熱されても失活しない優れた耐熱性を有するものであることが判った。
【0030】
（比較例１）次に、上記実施例に対する比較例について説明する。比較例１では、担体粒子を作製する際に、スズ微粒子分散液及び炭素微粒子を配合せず、酸化セリウム粉末１．２８ｇを用いた点以外は、上記実施例１と同様の方法で排ガス浄化用触媒を得て、得られた触媒を試料５ａとした。そして、上記実施例１と同様に、試料５ａをさらに１０００℃で１０時間の加熱処理したものを試料５ｂとし、これらの試料５ａ，５ｂの性能を評価した。図５のＤＴＡプロファイルを参照して、図中実線で示す試料５ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは２９７℃であり、破線で示す試料５ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは４９４℃であり、両者の差は１９７℃と大きいことが確認された。また、表２に示すように、試料５ａの温度Ｔ５０は３１０℃であり、試料５ｂの温度Ｔ５０は４６４℃であり、両者の差は１５４℃と大きいことが確認された。これらの結果より、比較例１で得られた排ガス浄化用触媒は、耐熱性が低く、１０００℃程度に加熱されると失活することが判った。
【0031】
（比較例２）比較例２では、担体粒子を作製する際に、酸化セリウム粉末を配合せず、スズ微粒子分散液の量を３．２９ｇとし、炭素微粒子の混合量を０．５０ｇとした点以外は、上記実施例１と同様の方法で排ガス浄化用触媒を得て、得られた触媒を試料６ａとした（このとき、スラリー中に含まれる炭素微粒子の重量は、スズの重量の５０％である）。そして、上記実施例１と同様に、試料６ａをさらに１０００℃で１０時間の加熱処理したものを試料６ｂとし、これらの試料６ａ，６ｂの性能を評価した。図６のＤＴＡプロファイルを参照して、図中実線で示す試料６ａの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３９０℃であり、破線で示す試料６ｂの発熱ピーク温度Ｔｐｋは３８２℃であり、両者の差は８℃であることが確認された。また、表２に示すように、試料６ａの温度Ｔ５０は４３９℃であり、試料６ｂの温度Ｔ５０は４６４℃であり、両者の差は２５℃と小さいことが確認された。しかし、試料６ｂのＴ５０が４５０℃以上となり、比較例２で得られた排ガス浄化用触媒は、１０００℃程度に加熱されたときの活性が不十分であることが判った。
【0032】
図６は、担体粒子の酸化スズ含有率と発熱ピーク温度Ｔｐｋとの関係を示すグラフであり、図７は、担体粒子の酸化スズ含有率と温度Ｔ５０との関係を示すグラフである。これらのグラフによれば、ＰＭ燃焼温度の指標となるＴｐｋ及びＴ５０の双方を低くするには、酸化スズ含有率を２０〜８０重量％の範囲に設定することが好ましく、５０〜８０重量％の範囲にすることがより好ましい。
【0033】
以上説明したように、本実施形態及び実施例によれば、担体粒子を作製する際、前駆体液に酸化セリウム粉末と鋳型としての炭素微粒子とを混合するため、この混合により調整されたスラリーを乾燥すると、酸化セリウムやスズ微粒子の間に炭素微粒子が介在するものが得られる。そして、この乾燥により得られたものを焼成すると、スズ微粒子が酸化されて酸化スズ粒子となると共に、炭素微粒子が燃焼して除去され、この炭素微粒子が除去された部分が空孔となる。このため、焼成後に得られた担体粒子は、酸化セリウムと酸化スズとで構成され、多孔質で広い表面積を有するものとなり、しかも、金属微粒子を担持させるための有効なサイトである酸素欠損を有するものとなる。この担体粒子にＡｇ等の金属微粒子を担持すれば、従来例よりも多量の金属微粒子が分散した状態で担持される。このようにして作製された排ガス浄化用触媒は、低温でもＰＭを燃焼させることができ、１０００℃程度に加熱されても失活しないことが確認された。
【0034】
なお、本発明は、上記に限定されるものではない。例えば、上記実施形態及び実施例では、前駆体液に炭素微粒子を混合した後に酸化セリウム粉末を混合しているが、酸化セリウム粉末と炭素微粒子とを同時に混合してもよく、また、酸化セリウム粉末を混合した後に炭素微粒子を混合してもよい。
【0035】
また、上記実施形態及び実施例では、スズ微粒子を含む前駆体液を用いる場合を例に説明したが、酸化スズ微粒子を含む前駆体液を用いて担体粒子を作製してもよい。