セリア系材料の合成と酸素吸放出特性

摘要

環境問題への関心が高まり，それに伴い排ガス規制が厳しくなっている近年では，自動車排ガス浄化用の三元触媒により高い浄化率が求められている。三元触媒では自動車排ガス中に含まれる一酸化炭素，窒素酸化物，炭化水素を同時に浄化するが，3つ同時に浄化するためには空気燃料比（A/F）を酸素センサーによって厳密に制御する必要がある。しかし，A/Fはリッチ域とリーン域との間で絶えず変動しており，作動雰囲気下の微妙な酸素濃度を制御できる助触媒が必要となる。そこで助触媒の1つとして用いられているのがセリア（CeO_2）であり，酸素濃度によりCeイオンの価数を4から3へ可逆的に変化することで酸素の放出·吸収し，三元触媒の浄化率を高く保っている。本研究では共沈法を用いてセリア·ジルコニア微粒子を作製し，最も効果的なZr添加量を調査した。また，熱処理温度や作動温度における触媒性能への影響についても検討した。