粒子状物質浄化装置
【課題】連続的に粒子状物質を燃焼させて除去でき、排圧の上昇を防止できる粒子状物質除去装置を提供する。
【解決手段】一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙのうちの１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒのうちの１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌのうちの１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備える。Ｂ’がＭｎであり、Ａ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒである。酸素吸蔵材料は、酸処理されており、複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料である。酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体４，５，６に担持され、該多孔質体４，５，６は上流から下流に向かって気孔率が減少する。
【解決手段】一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙのうちの１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒのうちの１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌのうちの１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備える。Ｂ’がＭｎであり、Ａ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒである。酸素吸蔵材料は、酸処理されており、複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料である。酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体４，５，６に担持され、該多孔質体４，５，６は上流から下流に向かって気孔率が減少する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される粒子状物質を浄化する粒子状物質浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、酸化窒素（ＮＯｘ）等の有害ガスを浄化するためにペロブスカイト型の複合金属酸化物を用いることが知られている。前記ペロブスカイト型の複合金属酸化物は、例えば、酸化窒素還元触媒として、セラミックス製多孔質体等からなるフィルターに担持させて用いられる（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
一方、ディーゼル機関等の内燃機関からは、前記有害ガスと共に、カーボン、煤、炭化水素（ＨＣ）等からなる粒子状物質（パーティキュレート）も排出されている。前記粒子状物質は、大気汚染の主要原因とされ、発ガン性、喘息との因果関係等の有害性が指摘されている。前記粒子状物質は、例えば、セラミックス製多孔質体等からなるフィルターにより捕集された後、該フィルター上で燃焼せしめられることにより除去することができる。
【０００４】
しかしながら、前記粒子状物質は、空気中で燃焼させるためには５００〜６００℃の高温とする必要があるため、前記フィルターにより捕集するときには該フィルターの目詰まりを生じて、排圧が高くなりやすいという不都合がある。
【特許文献１】特許第２６２０６２４号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる不都合を解消して、連続的に粒子状物質を燃焼させて除去することができ、排圧の上昇を防止することができる粒子状物質除去装置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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の粒子状物質浄化装置は、内燃機関から排出される粒子状物質を燃焼させて浄化する装置において、一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記複合金属酸化物は、ペロブスカイト型化合物に属し、前記一般式で表される特定の組成を備えることにより、酸素を吸蔵する特性を備えている。そこで、本発明の粒子状物質浄化装置は、前記複合金属酸化物を含む前記酸素吸蔵材料を備えることにより、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される前記粒子状物質を燃焼させて浄化する際に、該複合金属酸化物が吸蔵する酸素を放出させることにより、該粒子状物質の燃焼温度を低下させることができる。
【０００８】
この結果、本発明の粒子状物質浄化装置によれば、比較的低温で連続的に前記粒子状物質を燃焼させて除去することができ、排圧の上昇を防止することができる。
【０００９】
前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵するために、前記一般式におけるα、β、ｘ、ｙ、ｚが前記範囲にある必要があり、α、β、ｘ、ｙ、ｚが前記範囲を外れるときには、酸素を吸蔵する特性が十分に得られないことがある。
【００１０】
また、前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵するために、前記一般式におけるＢ’がＭｎであると共に、Ａ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒであることが好ましい。
【００１１】
また、前記酸素吸蔵材料は、酸処理されていることが好ましい。前記酸素吸蔵材料は、前記酸処理により、さらに酸素を吸蔵する特性が向上する。
【００１２】
また、前記酸素吸蔵材料は、単体金属酸化物を含み、前記複合金属酸化物と該単体金属酸化物との複合材料となっていることにより、さらに酸素を吸蔵する特性が向上する。前記単体金属酸化物としては、例えば、Ｂ’ａＯｂ（Ｂ’は前記一般式と同義であり、１≦ａ、１≦ｂ）で表される化合物等を挙げることができる。
【００１３】
さらに、前記酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体に担持されており、該セラミックス製多孔質体は前記内燃機関から排出される粒子状物質の流れの上流から下流に向かって気孔率が減少することが好ましい。本発明の粒子状物質浄化装置は、前記セラミックス製多孔質体の気孔率が、前記粒子状物質の流れの上流から下流に向かって減少するようにされていることにより、該粒子状物質を該セラミックス製多孔質体に無理なく流通せしめることができ、排圧の上昇を避けることができる。前記セラミックス製多孔質体の気孔率が、前記粒子状物質の流れの上流から下流に向かって連続的に減少する構成としてもよいが、段階的に減少する構成とすることにより、装置構成を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸素放出量を示すグラフであり、図２は前記酸素吸蔵材料の触媒活性を示すグラフであり、図３は前記酸素吸蔵材料の酸化性能を示すグラフである。また、図４、図５は前記酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフであり、図６は本実施形態の粒子状物質浄化装置の一構成例を示す説明的断面図である。
【００１５】
本実施形態の粒子状物質浄化装置は、例えば、ディーゼル機関の排気中に含まれるカーボン、煤、炭化水素（ＨＣ）等からなる粒子状物質を燃焼させて浄化する装置であり、一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚで表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えている。
【００１６】
前記複合金属酸化物はペロブスカイト型と呼ばれる化合物に属し、酸素を吸蔵すると共に、温度に応じて吸蔵した酸素を放出する特性を備えている。尚、本明細書では、前記特性を「酸素を吸蔵する特性」と略記する。
【００１７】
前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵する特性を備えるために、前記一般式において、Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であることが必要であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であることが必要であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なっていることが必要である。また、前記複合金属酸化物は、前記一般式において、αは０．１５≦α≦０．９の範囲にあり、βは０．１≦β≦０．９の範囲にあり、ｘは０≦ｘ≦１の範囲にあり、ｙは０≦ｙ≦１の範囲にあり、ｚは１＜ｚの範囲にあることが必要である。
【００１８】
前記酸素を吸蔵する特性を備えるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、Ｌａ１−αＭｎ１−βＯｚで表される化合物、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）１−αＭｎ１−βＯｚで表される化合物等を挙げることができる。
【００１９】
前記複合金属酸化物を得るには、まず、前記化合物を構成する金属の炭酸塩または硝酸塩を、目的の複合金属酸化物を構成する金属のモル比に対応する化学量論比で混合し、粉砕した後、得られた混合物にリンゴ酸等の酸と水とを加えてスラリー状にしたものを、例えば５０〜８０℃の範囲の温度で１〜３時間反応させ、複合リンゴ酸塩を得る。次に、前記複合リンゴ酸塩を２００〜４００℃の範囲の温度で１〜２時間仮焼した後、７００〜１５００℃の範囲の温度で１〜１０時間焼成することにより、目的の複合金属酸化物を得る。
【００２０】
前記複合金属酸化物は、さらに酸処理を施すことにより、酸素を吸蔵する特性を向上させることができる。前記酸処理は、例えば、前記複合金属酸化物を室温で１Ｍの硝酸に１０〜２０分間浸漬することにより行う。
【００２１】
また、前記酸素吸蔵材料は、前記複合金属酸化物と共にさらに単体金属酸化物を含み、前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料となっていてもよい。前記単体金属酸化物としては、Ｂ’ａＯｂ（Ｂ’は前記一般式と同義であり、１≦ａ、１≦ｂ）で表される化合物等を挙げることができ、例えば、前記複合金属酸化物Ｌａ１−αＭｎ１−βＯｚ、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）１−αＭｎ１−βＯｚに対するＭｎａＯｂを挙げることができる。前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料は、該複合金属酸化物を７００〜１０００℃の範囲の温度に加熱して、構造の一部を変化させることにより得ることができる。
【００２２】
本実施形態の粒子状物質浄化装置は、例えば、図６に示すように、円筒状の本体１と、本体１の両端に設けられ、本体１よりも小径の導入部２と、排出部３とを備え、本体１には、前記酸素吸蔵材料がセラミックスフォーム等のセラミックス製多孔質体４，５，６に担持されて配設されている。セラミックス製多孔質体４，５，６は、例えばコージェライト等のアルミナ系セラミックスからなり、前記粒子状物質を含む排気流の上流側になる導入部２側から、下流側になる排出部３に向かって、段階的に気孔率が減少するようにされている。即ち、セラミックス製多孔質体４，５，６の気孔率をそれぞれａ，ｂ，ｃとすると、ａ＞ｂ＞ｃの順になっている。
【００２３】
本実施形態の粒子状物質浄化装置では、導入部２から導入された排気流に含まれる前記粒子状物質をセラミックス製多孔質体４，５，６で捕集し、該粒子状物質をセラミックス製多孔質体４，５，６に担持されている前記酸素吸蔵材料の触媒作用により燃焼させて浄化する。このとき、前記酸素吸蔵材料からは酸素が放出されるので、前記粒子状物質の燃焼を比較的低温で行うことができる。
【００２４】
また、セラミックス製多孔質体４，５，６は、前述のように、導入部２側から排出部３に向かって段階的に気孔率が減少するように構成されているので、前記排気流を導入したときに前記粒子状物質によるセラミックス製多孔質体４，５，６の目詰まりが生じにくい。従って、本実施形態の粒子状物質浄化装置によれば、前記排気流を無理なく流通せしめることができ、排圧の上昇を避けることができる。
【００２５】
次に、実施例を示す。
【実施例１】
【００２６】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｍｎ＝１：１（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。そして、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成することにより、複合金属酸化物としてＬａＭｎＯ３粉末を得た。
【００２７】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料とし、昇温脱離ガス分析装置（株式会社エスコ製）を用いて、１０−５Ｐａの減圧下、室温から９００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温したときの該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００２８】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）と、γ−アルミナと、純水とを、複合金属酸化物：γ−アルミナ：純水＝２：５：１０の重量比となるように秤量し、アルミナボールを用いて４時間、粉砕混合した。得られた混合物をハニカム状のコージェライト担体に塗布し、大気中、６００℃で５時間焼成することにより、該担体に前記複合金属酸化物を酸素吸蔵材料として担持させた。
【００２９】
次に、前記複合金属酸化物を担持させたハニカム状のコージェライト担体に、プロパン（Ｃ３Ｈ８）１０００ｐｐｍ、酸素０．５％を含み残部が窒素からなる反応評価ガスを流通せしめ、プロパンの分解量を前記酸素吸蔵材料による浄化率として測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３０】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料とし、該酸素吸蔵材料と、粒子状物質のモデルとしてのカーボンブラックとを、酸素吸蔵材料：カーボンブラック＝１：１の重量比となるように秤量し、メノウ乳鉢で５分間混合して混合物を得た。次に、熱分析装置（株式会社リガク製）を用い、大気中、室温から８００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温して、前記混合物の熱分析を行い、前記酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。尚、比較のため、前記カーボンブラックのみについても、本実施例と全く同一にして熱分析を行った。結果を図３に併せて示す。
【実施例２】
【００３１】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、ストロンチウム（Ｓｒ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｓｒ：Ｍｎ＝２：８：１０（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。そして、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成することにより、複合金属酸化物としてＬａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３粉末を得た。
【００３２】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００３３】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料による浄化率を測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３４】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の熱分析を行い、該酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。
【実施例３】
【００３５】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、ストロンチウム（Ｓｒ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｓｒ：Ｍｎ＝１：１：２（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。次に、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成した。そして、前記焼成により得られた焼成物を、室温で１Ｍ−硝酸に１０分間浸漬する酸処理を施すことにより、複合金属酸化物としてＬａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３粉末を得た。
【００３６】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００３７】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料による浄化率を測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３８】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の熱分析を行い、該酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。
【００３９】
図１から、実施例１の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続け、５００〜９００℃の範囲では常に一定の量の酸素を放出しており、酸素吸蔵材料として有効であることが明らかである。
【００４０】
また、実施例２の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続けていることが明らかである。また、実施例３の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続け、５００〜９００℃の範囲では常に一定の量の酸素を放出していることが明らかである。
【００４１】
さらに、図１から、実施例２、３の酸素吸蔵材料は、実施例１の酸素吸蔵材料よりも酸素放出量が多く、特に実施例３の酸素吸蔵材料は、実施例１の酸素吸蔵材料の約３倍の酸素放出量を示しており、いずれも酸素吸蔵材料として有効であることが明らかである。
【００４２】
次に、図２から、実施例１〜３の酸素吸蔵材料は、いずれもプロパンの分解に触媒活性を示し、特に実施例３の酸素吸蔵材料は該触媒活性が高く、いずれも酸化触媒として有効であることが明らかである。
【００４３】
次に、図３から、カーボンブラック単体では、酸化反応は５００℃で開始され、６２０℃でピークを示すのに対し、実施例１の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応はより低温の３００℃で開始され、５８０℃でピークを示すことから、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として有効であることが明らかである。
【００４４】
また、実施例２の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応は３００℃で開始され、さらに低温の５５０℃でピークを示すことから、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として有効であることが明らかである。また、実施例３の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応は３００℃で開始され、さらに低温の５２０℃でピークを示し、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として特に有効であることが明らかである。
【実施例４】
【００４５】
本実施例では、まず、実施例３で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を含む酸素吸蔵材料の室温における中性子回折スペクトルを測定した。結果を図４に示す。図４から、前記酸素吸蔵材料は、室温では、Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３相６０重量％の他、Ｍｎ２Ｏ３相３７重量％、Ｍｎ３Ｏ４相３重量％を含む複合材料となっていることが明らかである。
【００４６】
次に、前記酸素吸蔵材料の９００℃における中性子回折スペクトルを測定した。結果を図５に示す。図５から、前記酸素吸蔵材料は、９００℃では、Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３相６０重量％の他、Ｍｎ３Ｏ４相４０重量％を含む複合材料となっており、室温での状態に比較して酸化物の構造変化が生じていることが明らかである。
【００４７】
図４、図５から、実施例３で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を含む酸素吸蔵材料が、図１に示すように大きな酸素放出量を示す理由は、加熱による前記酸化物の構造変化によるものと考えられる。
【実施例５】
【００４８】
本実施例では、図６に示すように、円筒状の本体１と、本体１の両端に設けられ、本体１よりも小径の導入部２と、排出部３とを備える粒子状物質浄化装置において、本体１に、実施例３の酸素吸蔵材料がセラミックスフォーム４，５，６に担持されて配設されている。セラミックスフォーム４，５，６は、コージェライトからなる多孔質体である。本実施例では、セラミックスフォーム４は平均孔径３．２ｍｍ、気孔率９０％、比表面積５．０ｍ２／ｇであり、セラミックスフォーム５は平均孔径１．７ｍｍ、気孔率７０％、比表面積１０．０ｍ２／ｇであり、セラミックスフォーム６は平均孔径１．２ｍｍ、気孔率４０％、比表面積１２．０ｍ２／ｇであって、導入部２から排出部３に向かって段階的に気孔率が小さくなるように構成されている。
【００４９】
本実施例の粒子状物質浄化装置に、ディーゼル機関の排気流を導入したところ、セラミックスフォーム４，５，６における粒子状物質の浄化率は、それぞれ、セラミックスフォーム４が５％、セラミックスフォーム５が２２％、セラミックスフォーム６が３５％と、下流（排出部３側）に行くほど高くなり、排圧を上昇させることなく、前記粒子状物質の浄化を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸素放出量を示すグラフ。
【図２】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の触媒活性を示すグラフ。
【図３】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸化性能を示すグラフ。
【図４】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフ。
【図５】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフ。
【図６】本発明の粒子状物質浄化装置の一構成例を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１…粒子状物質浄化装置本体、 ２…導入部、 ３…排出部、 ４，５，６…セラミックス製多孔質体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される粒子状物質を浄化する粒子状物質浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、酸化窒素（ＮＯｘ）等の有害ガスを浄化するためにペロブスカイト型の複合金属酸化物を用いることが知られている。前記ペロブスカイト型の複合金属酸化物は、例えば、酸化窒素還元触媒として、セラミックス製多孔質体等からなるフィルターに担持させて用いられる（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
一方、ディーゼル機関等の内燃機関からは、前記有害ガスと共に、カーボン、煤、炭化水素（ＨＣ）等からなる粒子状物質（パーティキュレート）も排出されている。前記粒子状物質は、大気汚染の主要原因とされ、発ガン性、喘息との因果関係等の有害性が指摘されている。前記粒子状物質は、例えば、セラミックス製多孔質体等からなるフィルターにより捕集された後、該フィルター上で燃焼せしめられることにより除去することができる。
【０００４】
しかしながら、前記粒子状物質は、空気中で燃焼させるためには５００〜６００℃の高温とする必要があるため、前記フィルターにより捕集するときには該フィルターの目詰まりを生じて、排圧が高くなりやすいという不都合がある。
【特許文献１】特許第２６２０６２４号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる不都合を解消して、連続的に粒子状物質を燃焼させて除去することができ、排圧の上昇を防止することができる粒子状物質除去装置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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の粒子状物質浄化装置は、内燃機関から排出される粒子状物質を燃焼させて浄化する装置において、一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記複合金属酸化物は、ペロブスカイト型化合物に属し、前記一般式で表される特定の組成を備えることにより、酸素を吸蔵する特性を備えている。そこで、本発明の粒子状物質浄化装置は、前記複合金属酸化物を含む前記酸素吸蔵材料を備えることにより、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される前記粒子状物質を燃焼させて浄化する際に、該複合金属酸化物が吸蔵する酸素を放出させることにより、該粒子状物質の燃焼温度を低下させることができる。
【０００８】
この結果、本発明の粒子状物質浄化装置によれば、比較的低温で連続的に前記粒子状物質を燃焼させて除去することができ、排圧の上昇を防止することができる。
【０００９】
前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵するために、前記一般式におけるα、β、ｘ、ｙ、ｚが前記範囲にある必要があり、α、β、ｘ、ｙ、ｚが前記範囲を外れるときには、酸素を吸蔵する特性が十分に得られないことがある。
【００１０】
また、前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵するために、前記一般式におけるＢ’がＭｎであると共に、Ａ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒであることが好ましい。
【００１１】
また、前記酸素吸蔵材料は、酸処理されていることが好ましい。前記酸素吸蔵材料は、前記酸処理により、さらに酸素を吸蔵する特性が向上する。
【００１２】
また、前記酸素吸蔵材料は、単体金属酸化物を含み、前記複合金属酸化物と該単体金属酸化物との複合材料となっていることにより、さらに酸素を吸蔵する特性が向上する。前記単体金属酸化物としては、例えば、Ｂ’ａＯｂ（Ｂ’は前記一般式と同義であり、１≦ａ、１≦ｂ）で表される化合物等を挙げることができる。
【００１３】
さらに、前記酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体に担持されており、該セラミックス製多孔質体は前記内燃機関から排出される粒子状物質の流れの上流から下流に向かって気孔率が減少することが好ましい。本発明の粒子状物質浄化装置は、前記セラミックス製多孔質体の気孔率が、前記粒子状物質の流れの上流から下流に向かって減少するようにされていることにより、該粒子状物質を該セラミックス製多孔質体に無理なく流通せしめることができ、排圧の上昇を避けることができる。前記セラミックス製多孔質体の気孔率が、前記粒子状物質の流れの上流から下流に向かって連続的に減少する構成としてもよいが、段階的に減少する構成とすることにより、装置構成を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸素放出量を示すグラフであり、図２は前記酸素吸蔵材料の触媒活性を示すグラフであり、図３は前記酸素吸蔵材料の酸化性能を示すグラフである。また、図４、図５は前記酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフであり、図６は本実施形態の粒子状物質浄化装置の一構成例を示す説明的断面図である。
【００１５】
本実施形態の粒子状物質浄化装置は、例えば、ディーゼル機関の排気中に含まれるカーボン、煤、炭化水素（ＨＣ）等からなる粒子状物質を燃焼させて浄化する装置であり、一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚで表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えている。
【００１６】
前記複合金属酸化物はペロブスカイト型と呼ばれる化合物に属し、酸素を吸蔵すると共に、温度に応じて吸蔵した酸素を放出する特性を備えている。尚、本明細書では、前記特性を「酸素を吸蔵する特性」と略記する。
【００１７】
前記複合金属酸化物は、酸素を吸蔵する特性を備えるために、前記一般式において、Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であることが必要であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であることが必要であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なっていることが必要である。また、前記複合金属酸化物は、前記一般式において、αは０．１５≦α≦０．９の範囲にあり、βは０．１≦β≦０．９の範囲にあり、ｘは０≦ｘ≦１の範囲にあり、ｙは０≦ｙ≦１の範囲にあり、ｚは１＜ｚの範囲にあることが必要である。
【００１８】
前記酸素を吸蔵する特性を備えるペロブスカイト型複合金属酸化物として、例えば、Ｌａ１−αＭｎ１−βＯｚで表される化合物、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）１−αＭｎ１−βＯｚで表される化合物等を挙げることができる。
【００１９】
前記複合金属酸化物を得るには、まず、前記化合物を構成する金属の炭酸塩または硝酸塩を、目的の複合金属酸化物を構成する金属のモル比に対応する化学量論比で混合し、粉砕した後、得られた混合物にリンゴ酸等の酸と水とを加えてスラリー状にしたものを、例えば５０〜８０℃の範囲の温度で１〜３時間反応させ、複合リンゴ酸塩を得る。次に、前記複合リンゴ酸塩を２００〜４００℃の範囲の温度で１〜２時間仮焼した後、７００〜１５００℃の範囲の温度で１〜１０時間焼成することにより、目的の複合金属酸化物を得る。
【００２０】
前記複合金属酸化物は、さらに酸処理を施すことにより、酸素を吸蔵する特性を向上させることができる。前記酸処理は、例えば、前記複合金属酸化物を室温で１Ｍの硝酸に１０〜２０分間浸漬することにより行う。
【００２１】
また、前記酸素吸蔵材料は、前記複合金属酸化物と共にさらに単体金属酸化物を含み、前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料となっていてもよい。前記単体金属酸化物としては、Ｂ’ａＯｂ（Ｂ’は前記一般式と同義であり、１≦ａ、１≦ｂ）で表される化合物等を挙げることができ、例えば、前記複合金属酸化物Ｌａ１−αＭｎ１−βＯｚ、（Ｌａ１−ｘＳｒｘ）１−αＭｎ１−βＯｚに対するＭｎａＯｂを挙げることができる。前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料は、該複合金属酸化物を７００〜１０００℃の範囲の温度に加熱して、構造の一部を変化させることにより得ることができる。
【００２２】
本実施形態の粒子状物質浄化装置は、例えば、図６に示すように、円筒状の本体１と、本体１の両端に設けられ、本体１よりも小径の導入部２と、排出部３とを備え、本体１には、前記酸素吸蔵材料がセラミックスフォーム等のセラミックス製多孔質体４，５，６に担持されて配設されている。セラミックス製多孔質体４，５，６は、例えばコージェライト等のアルミナ系セラミックスからなり、前記粒子状物質を含む排気流の上流側になる導入部２側から、下流側になる排出部３に向かって、段階的に気孔率が減少するようにされている。即ち、セラミックス製多孔質体４，５，６の気孔率をそれぞれａ，ｂ，ｃとすると、ａ＞ｂ＞ｃの順になっている。
【００２３】
本実施形態の粒子状物質浄化装置では、導入部２から導入された排気流に含まれる前記粒子状物質をセラミックス製多孔質体４，５，６で捕集し、該粒子状物質をセラミックス製多孔質体４，５，６に担持されている前記酸素吸蔵材料の触媒作用により燃焼させて浄化する。このとき、前記酸素吸蔵材料からは酸素が放出されるので、前記粒子状物質の燃焼を比較的低温で行うことができる。
【００２４】
また、セラミックス製多孔質体４，５，６は、前述のように、導入部２側から排出部３に向かって段階的に気孔率が減少するように構成されているので、前記排気流を導入したときに前記粒子状物質によるセラミックス製多孔質体４，５，６の目詰まりが生じにくい。従って、本実施形態の粒子状物質浄化装置によれば、前記排気流を無理なく流通せしめることができ、排圧の上昇を避けることができる。
【００２５】
次に、実施例を示す。
【実施例１】
【００２６】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｍｎ＝１：１（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。そして、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成することにより、複合金属酸化物としてＬａＭｎＯ３粉末を得た。
【００２７】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料とし、昇温脱離ガス分析装置（株式会社エスコ製）を用いて、１０−５Ｐａの減圧下、室温から９００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温したときの該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００２８】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）と、γ−アルミナと、純水とを、複合金属酸化物：γ−アルミナ：純水＝２：５：１０の重量比となるように秤量し、アルミナボールを用いて４時間、粉砕混合した。得られた混合物をハニカム状のコージェライト担体に塗布し、大気中、６００℃で５時間焼成することにより、該担体に前記複合金属酸化物を酸素吸蔵材料として担持させた。
【００２９】
次に、前記複合金属酸化物を担持させたハニカム状のコージェライト担体に、プロパン（Ｃ３Ｈ８）１０００ｐｐｍ、酸素０．５％を含み残部が窒素からなる反応評価ガスを流通せしめ、プロパンの分解量を前記酸素吸蔵材料による浄化率として測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３０】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（ＬａＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料とし、該酸素吸蔵材料と、粒子状物質のモデルとしてのカーボンブラックとを、酸素吸蔵材料：カーボンブラック＝１：１の重量比となるように秤量し、メノウ乳鉢で５分間混合して混合物を得た。次に、熱分析装置（株式会社リガク製）を用い、大気中、室温から８００℃まで、１０℃／分の昇温速度で昇温して、前記混合物の熱分析を行い、前記酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。尚、比較のため、前記カーボンブラックのみについても、本実施例と全く同一にして熱分析を行った。結果を図３に併せて示す。
【実施例２】
【００３１】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、ストロンチウム（Ｓｒ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｓｒ：Ｍｎ＝２：８：１０（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。そして、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成することにより、複合金属酸化物としてＬａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３粉末を得た。
【００３２】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００３３】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料による浄化率を測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３４】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．８ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の熱分析を行い、該酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。
【実施例３】
【００３５】
本実施例では、まず、ランタン（Ｌａ）の炭酸塩または硝酸塩と、ストロンチウム（Ｓｒ）の炭酸塩または硝酸塩と、マンガン（Ｍｎ）の炭酸塩または硝酸塩とを、Ｌａ：Ｓｒ：Ｍｎ＝１：１：２（モル比）となるように混合して粉砕した。次に、得られた混合物１００重量部に対して、リンゴ酸２００重量部と純水３００重量部とを加えて７５℃で１時間反応させることによりスラリーを得た。次に、前記スラリーを１２０℃で２時間加熱して脱水し、複合リンゴ酸塩を得た。次に、前記複合リンゴ酸塩を大気中、２５０℃で１時間仮焼した後、８００℃で１時間焼成した。そして、前記焼成により得られた焼成物を、室温で１Ｍ−硝酸に１０分間浸漬する酸処理を施すことにより、複合金属酸化物としてＬａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３粉末を得た。
【００３６】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の酸素放出量を測定した。結果を図１に示す。
【００３７】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料による浄化率を測定し、該酸素吸蔵材料の触媒活性を評価した。結果を図２に示す。
【００３８】
次に、本実施例で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を酸素吸蔵材料として用いた以外は、実施例１と全く同一にして、該酸素吸蔵材料の熱分析を行い、該酸素吸蔵材料によるカーボンブラックの酸化性能を評価した。結果を図３に示す。
【００３９】
図１から、実施例１の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続け、５００〜９００℃の範囲では常に一定の量の酸素を放出しており、酸素吸蔵材料として有効であることが明らかである。
【００４０】
また、実施例２の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続けていることが明らかである。また、実施例３の酸素吸蔵材料は、２００℃で酸素を放出し始め、５００℃に至るまで放出量が増加し続け、５００〜９００℃の範囲では常に一定の量の酸素を放出していることが明らかである。
【００４１】
さらに、図１から、実施例２、３の酸素吸蔵材料は、実施例１の酸素吸蔵材料よりも酸素放出量が多く、特に実施例３の酸素吸蔵材料は、実施例１の酸素吸蔵材料の約３倍の酸素放出量を示しており、いずれも酸素吸蔵材料として有効であることが明らかである。
【００４２】
次に、図２から、実施例１〜３の酸素吸蔵材料は、いずれもプロパンの分解に触媒活性を示し、特に実施例３の酸素吸蔵材料は該触媒活性が高く、いずれも酸化触媒として有効であることが明らかである。
【００４３】
次に、図３から、カーボンブラック単体では、酸化反応は５００℃で開始され、６２０℃でピークを示すのに対し、実施例１の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応はより低温の３００℃で開始され、５８０℃でピークを示すことから、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として有効であることが明らかである。
【００４４】
また、実施例２の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応は３００℃で開始され、さらに低温の５５０℃でピークを示すことから、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として有効であることが明らかである。また、実施例３の酸素吸蔵材料が共存すると前記酸化反応は３００℃で開始され、さらに低温の５２０℃でピークを示し、該酸素吸蔵材料は粒子状物質の酸化触媒として特に有効であることが明らかである。
【実施例４】
【００４５】
本実施例では、まず、実施例３で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を含む酸素吸蔵材料の室温における中性子回折スペクトルを測定した。結果を図４に示す。図４から、前記酸素吸蔵材料は、室温では、Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３相６０重量％の他、Ｍｎ２Ｏ３相３７重量％、Ｍｎ３Ｏ４相３重量％を含む複合材料となっていることが明らかである。
【００４６】
次に、前記酸素吸蔵材料の９００℃における中性子回折スペクトルを測定した。結果を図５に示す。図５から、前記酸素吸蔵材料は、９００℃では、Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３相６０重量％の他、Ｍｎ３Ｏ４相４０重量％を含む複合材料となっており、室温での状態に比較して酸化物の構造変化が生じていることが明らかである。
【００４７】
図４、図５から、実施例３で得られた複合金属酸化物（Ｌａ０．２Ｓｒ０．２ＭｎＯ３）を含む酸素吸蔵材料が、図１に示すように大きな酸素放出量を示す理由は、加熱による前記酸化物の構造変化によるものと考えられる。
【実施例５】
【００４８】
本実施例では、図６に示すように、円筒状の本体１と、本体１の両端に設けられ、本体１よりも小径の導入部２と、排出部３とを備える粒子状物質浄化装置において、本体１に、実施例３の酸素吸蔵材料がセラミックスフォーム４，５，６に担持されて配設されている。セラミックスフォーム４，５，６は、コージェライトからなる多孔質体である。本実施例では、セラミックスフォーム４は平均孔径３．２ｍｍ、気孔率９０％、比表面積５．０ｍ２／ｇであり、セラミックスフォーム５は平均孔径１．７ｍｍ、気孔率７０％、比表面積１０．０ｍ２／ｇであり、セラミックスフォーム６は平均孔径１．２ｍｍ、気孔率４０％、比表面積１２．０ｍ２／ｇであって、導入部２から排出部３に向かって段階的に気孔率が小さくなるように構成されている。
【００４９】
本実施例の粒子状物質浄化装置に、ディーゼル機関の排気流を導入したところ、セラミックスフォーム４，５，６における粒子状物質の浄化率は、それぞれ、セラミックスフォーム４が５％、セラミックスフォーム５が２２％、セラミックスフォーム６が３５％と、下流（排出部３側）に行くほど高くなり、排圧を上昇させることなく、前記粒子状物質の浄化を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸素放出量を示すグラフ。
【図２】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の触媒活性を示すグラフ。
【図３】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の酸化性能を示すグラフ。
【図４】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフ。
【図５】本発明の粒子状物質浄化装置に用いる酸素吸蔵材料の中性子線回折スペクトルを示すグラフ。
【図６】本発明の粒子状物質浄化装置の一構成例を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１…粒子状物質浄化装置本体、 ２…導入部、 ３…排出部、 ４，５，６…セラミックス製多孔質体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される粒子状物質を燃焼させて浄化する装置において、
一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えることを特徴とする粒子状物質浄化装置。
【請求項２】
前記複合金属酸化物は、前記一般式におけるＢ’がＭｎであることを特徴とする請求項１記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項３】
前記複合金属酸化物は、前記一般式におけるＡ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項４】
前記酸素吸蔵材料は、酸処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項５】
前記酸素吸蔵材料は、前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項６】
前記酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体に担持されており、該セラミックス製多孔質体は前記内燃機関から排出される粒子状物質の流れの上流から下流に向かって気孔率が減少することを特徴とする粒子状物質浄化装置。
【請求項１】
内燃機関から排出される粒子状物質を燃焼させて浄化する装置において、
一般式（Ａ’１−ｘＡ’’ｘ）１−α（Ｂ’１−ｙＢ’’ｙ）１−βＯｚ（Ａ’はＬａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ａ’’はＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｐｒからなる群から選択される１種以上の金属であり、Ｂ’とＢ’’とはＭｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌからなる群から選択される１種の金属であって互いに異なり、０．１５≦α≦０．９、０．１≦β≦０．９、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、１＜ｚ）で表される複合金属酸化物を含む酸素吸蔵材料を備えることを特徴とする粒子状物質浄化装置。
【請求項２】
前記複合金属酸化物は、前記一般式におけるＢ’がＭｎであることを特徴とする請求項１記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項３】
前記複合金属酸化物は、前記一般式におけるＡ’がＬａであり、Ａ’’がＳｒであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項４】
前記酸素吸蔵材料は、酸処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項５】
前記酸素吸蔵材料は、前記複合金属酸化物と単体金属酸化物との複合材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の粒子状物質浄化装置。
【請求項６】
前記酸素吸蔵材料は、セラミックス製多孔質体に担持されており、該セラミックス製多孔質体は前記内燃機関から排出される粒子状物質の流れの上流から下流に向かって気孔率が減少することを特徴とする粒子状物質浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１７５３０４（Ｐ２００６−１７５３０４Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６８７７５（Ｐ２００４−３６８７７５）
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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