JPH03262516A - アルデヒド転化触媒 - Google Patents
アルデヒド転化触媒Info
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- JPH03262516A JPH03262516A JP2060751A JP6075190A JPH03262516A JP H03262516 A JPH03262516 A JP H03262516A JP 2060751 A JP2060751 A JP 2060751A JP 6075190 A JP6075190 A JP 6075190A JP H03262516 A JPH03262516 A JP H03262516A
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- JP
- Japan
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- amount
- aldehyde
- catalyst
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- zirconia
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、排ガスを浄化するために排ガス中のアルデヒ
ドを反応により除去する触媒に関し、更に詳しくは水蒸
気の存在下でアルデヒドをＣ０２とＨ２に転化させる触
媒に関する。
ドを反応により除去する触媒に関し、更に詳しくは水蒸
気の存在下でアルデヒドをＣ０２とＨ２に転化させる触
媒に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕工場な
どの産業施設あるいはアルコール、軽油等を燃料とする
自動車などから排出されるガス中には、環境汚染の原因
となる多種類の有機物質が含まれている。そのような排
ガスを浄化するために、白金、パラジウム等の貴金属元
素からなる触媒を用いて有機物質を酸化分解する方法が
、一般に知られている。
どの産業施設あるいはアルコール、軽油等を燃料とする
自動車などから排出されるガス中には、環境汚染の原因
となる多種類の有機物質が含まれている。そのような排
ガスを浄化するために、白金、パラジウム等の貴金属元
素からなる触媒を用いて有機物質を酸化分解する方法が
、一般に知られている。
そのような貴金属触媒は、トルエンやキシレン等の炭化
水素に対しては有効であるが、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド等のアルデヒド類に対しては、除去効果が
不十分であった。
水素に対しては有効であるが、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド等のアルデヒド類に対しては、除去効果が
不十分であった。
また、卑金属元素を主成分とするアルデヒド酸化触媒も
最近報告されているが、低温のガスに対しては低活性で
あり、アルデヒドを十分に反応除去するには、３００℃
以上のガスでなければ有効でなかった。種々の排ガスに
対して有効であるためには、２００℃以下でも高活性で
なければならない。
最近報告されているが、低温のガスに対しては低活性で
あり、アルデヒドを十分に反応除去するには、３００℃
以上のガスでなければ有効でなかった。種々の排ガスに
対して有効であるためには、２００℃以下でも高活性で
なければならない。
その上、不完全な酸化によるＣＤの発生も問題となって
いた。
いた。
従って本発明の目的は、２００℃以下の低温でも高活性
であり、排ガス中のアルデヒドを高選択的に、すなわち
有害な６口の発生を抑えながら、ＣＯ２とＨ２に転化さ
せる触媒を提供することである。
であり、排ガス中のアルデヒドを高選択的に、すなわち
有害な６口の発生を抑えながら、ＣＯ２とＨ２に転化さ
せる触媒を提供することである。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、触媒とし
て、多孔質セラミック担体上にＣｕを特定量担持させた
ものを用い、特に、担体として酸化亜鉛あるいはジルコ
ニアを主体とするセラミックを用いることによって、低
温で高活性であり、かつ高選択的にアルデヒドをＣＯ２
とＨ２に転化できることを発見し、本発明を完成した。
て、多孔質セラミック担体上にＣｕを特定量担持させた
ものを用い、特に、担体として酸化亜鉛あるいはジルコ
ニアを主体とするセラミックを用いることによって、低
温で高活性であり、かつ高選択的にアルデヒドをＣＯ２
とＨ２に転化できることを発見し、本発明を完成した。
すなわち本発明のアルデヒド転化触媒は、多孔質セラミ
ック担体上にＣｕを、前記担体中の金属元素の量に対し
て１０〜５０重量％担持させてなることを特徴とする 特に、担体用のセラミックとして、酸化亜鉛及びジルコ
ニアのうちの１種又は２種を用いるか、あるいはそれら
にさらにアルミナ及び酸化クロムのうちの１種又は２種
を加えたものを用いるのが好ましい。
ック担体上にＣｕを、前記担体中の金属元素の量に対し
て１０〜５０重量％担持させてなることを特徴とする 特に、担体用のセラミックとして、酸化亜鉛及びジルコ
ニアのうちの１種又は２種を用いるか、あるいはそれら
にさらにアルミナ及び酸化クロムのうちの１種又は２種
を加えたものを用いるのが好ましい。
本発明の触媒は、水蒸気の存在下で、２００℃以下の低
温でも高活性であり、アルデヒドを高選択的にＣＯ２と
Ｈ２に転化することができる。
温でも高活性であり、アルデヒドを高選択的にＣＯ２と
Ｈ２に転化することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明は、多孔質セラミック担体上にＣｕを担持させた
触媒である。担体のセラミックとしては、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）とジルコニア（ＺｒＯ２）が最適であり、これら
のうち一方もしくは両者を混合して用いる。
触媒である。担体のセラミックとしては、酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）とジルコニア（ＺｒＯ２）が最適であり、これら
のうち一方もしくは両者を混合して用いる。
Ｃｕの担持量は、Ｚｎ又はＺｒに対して、あるいはＺｎ
と２ｒの合計量に対して重量比で１０〜５０％とし、好
ましくは２０〜４０％とする。Ｃｕの割合が１０〜５０
重量％の範囲より少なくなっても多くなっても、アルデ
ヒド転化反応の速度が低下してしまう。またＣｕの割合
が５０重量％を超えると、反応の選択性が低下してＣＤ
が発生するようになり、さらにＣｕの粒子の耐熱性が低
下して半融現象をきたし、触媒活性表面積が減少してし
まう。
と２ｒの合計量に対して重量比で１０〜５０％とし、好
ましくは２０〜４０％とする。Ｃｕの割合が１０〜５０
重量％の範囲より少なくなっても多くなっても、アルデ
ヒド転化反応の速度が低下してしまう。またＣｕの割合
が５０重量％を超えると、反応の選択性が低下してＣＤ
が発生するようになり、さらにＣｕの粒子の耐熱性が低
下して半融現象をきたし、触媒活性表面積が減少してし
まう。
上記酸化亜鉛あるいはジルコニアにさらに、アルミナ１
２ｚ０３）と酸化クロム（Ｃｒ２０．）のうちの１種又
は２種を少量加えて、担体を構成するのが好ましく、そ
れによって触媒活性と熱的安定性が向上する。アルミナ
及び／又は酸化クロムを加える場合、これらの割合は酸
化亜鉛及び／又はジルコニアの５０重量％以下とするの
が好ましい。
２ｚ０３）と酸化クロム（Ｃｒ２０．）のうちの１種又
は２種を少量加えて、担体を構成するのが好ましく、そ
れによって触媒活性と熱的安定性が向上する。アルミナ
及び／又は酸化クロムを加える場合、これらの割合は酸
化亜鉛及び／又はジルコニアの５０重量％以下とするの
が好ましい。
セラミック担体上にＣｕを担持させるには、浸漬法等に
よりジルコニア等のセラミック粉末に、Ｃｕを化合した
アミンや硝酸銅等の水溶液を含浸させた後、焼成する方
法や、セラミックを構成する金属元素（ＺｎＳＺｒ等）
の硝酸塩水溶液と硝酸銅水溶液を共沈させる方法、ある
いはイオン交換法などが用いられる。特に共沈法によれ
ば、触媒活性と熱的安定性が高くなる。
よりジルコニア等のセラミック粉末に、Ｃｕを化合した
アミンや硝酸銅等の水溶液を含浸させた後、焼成する方
法や、セラミックを構成する金属元素（ＺｎＳＺｒ等）
の硝酸塩水溶液と硝酸銅水溶液を共沈させる方法、ある
いはイオン交換法などが用いられる。特に共沈法によれ
ば、触媒活性と熱的安定性が高くなる。
以上のようにして得られた触媒は、排ガス中のアルデヒ
ドを水蒸気の存在下でＣＯ２とＨ２に転化する反応 （
例えば、ＨＣＨＯ＋ ＨＪ ＝ＣＬ＋ ２）１２）に対
して、２００℃以下の低温でも高活性を示す。ＣＤ、と
Ｈ２は高い収率で生成され、有害な６口はほとんど生成
されない。
ドを水蒸気の存在下でＣＯ２とＨ２に転化する反応 （
例えば、ＨＣＨＯ＋ ＨＪ ＝ＣＬ＋ ２）１２）に対
して、２００℃以下の低温でも高活性を示す。ＣＤ、と
Ｈ２は高い収率で生成され、有害な６口はほとんど生成
されない。
本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例１
１ｒＯ（ＮＯ３） ２ （硝酸ジルコニル）を空気中で
５００℃で加熱分解して、表面積５０ｍ’／Ｈの２ｒＬ
（ジルコニア）粉末を得た。このＺｒＯ２，粉末にバ
インダーを加えてペレット状にしたものをテトラアンミ
ン銅水溶液に浸漬した後、約１００℃で乾燥し、次いで
５００℃で焼成することによって、ＺｒＯ□に［Ｕを担
持させた触媒を得た。（これをＣｕ／Ｚｒ０＝と表示す
る。
５００℃で加熱分解して、表面積５０ｍ’／Ｈの２ｒＬ
（ジルコニア）粉末を得た。このＺｒＯ２，粉末にバ
インダーを加えてペレット状にしたものをテトラアンミ
ン銅水溶液に浸漬した後、約１００℃で乾燥し、次いで
５００℃で焼成することによって、ＺｒＯ□に［Ｕを担
持させた触媒を得た。（これをＣｕ／Ｚｒ０＝と表示す
る。
以下同様。） Ｃｕの担持量は、ｌｒに対して２０重量
％であった。
％であった。
この触媒を粉砕し、その０．１５ｇをガラスウール、に
まぶしたものをガラス管に詰めた。次いで、１００〜１
７０℃の温度で、ホルムアルデヒド（分圧：０、］、１
ａｔｍ）と水蒸気（分圧： 、６ｘ １０−”ａｔｍ
）を含むＮ２ガスを、流速１００ｃｃ／分でガラス管内
に流通させることによって、ホルムアルデヒドの転化反
応度を測定した。結果を第１図にグラフで示す。ガスの
出口での濃度をクロマトグラフで測定し、ホルムアルデ
ヒド（ＨＣＩＩＯ）とじＯ２とＮ２の分圧を比較したも
のである。
まぶしたものをガラス管に詰めた。次いで、１００〜１
７０℃の温度で、ホルムアルデヒド（分圧：０、］、１
ａｔｍ）と水蒸気（分圧： 、６ｘ １０−”ａｔｍ
）を含むＮ２ガスを、流速１００ｃｃ／分でガラス管内
に流通させることによって、ホルムアルデヒドの転化反
応度を測定した。結果を第１図にグラフで示す。ガスの
出口での濃度をクロマトグラフで測定し、ホルムアルデ
ヒド（ＨＣＩＩＯ）とじＯ２とＮ２の分圧を比較したも
のである。
さらに、１２０℃及び１６０℃で、出口でのガス中の各
成分の濃度を測定した。その結果を第１表に示す。
成分の濃度を測定した。その結果を第１表に示す。
実施例２〜４
Ｃｕ（ＮＯａ）２（硝酸銅）とＺｎ（ＮＯ−）−（硝酸
亜鉛）の混合溶液にＮａ２ＣＬを滴下して共沈させ、実
施例１と同様な条件で乾燥、焼成して、ＺｎＯにＣｕを
担持させた触媒を得た。Ｃｕの担持量は、２ｎに対して
２０重量％であった（Ｃｕ／２ｎＯ：実施例２）。
亜鉛）の混合溶液にＮａ２ＣＬを滴下して共沈させ、実
施例１と同様な条件で乾燥、焼成して、ＺｎＯにＣｕを
担持させた触媒を得た。Ｃｕの担持量は、２ｎに対して
２０重量％であった（Ｃｕ／２ｎＯ：実施例２）。
同様にして、Ｃｕ （ＮＯ３）２、Ｚｎ （ＮＯ３）
２及びＣｒ （ＮＯ３） ｓの混合溶液に１Ｊａ２ｃＯ
３を滴下して共沈させ、乾燥、焼成して、Ｃｒ２Ｏ：＋
を１重量％含むＺｎＯにＣｕを担持させた触媒を得た。
２及びＣｒ （ＮＯ３） ｓの混合溶液に１Ｊａ２ｃＯ
３を滴下して共沈させ、乾燥、焼成して、Ｃｒ２Ｏ：＋
を１重量％含むＺｎＯにＣｕを担持させた触媒を得た。
Ｃｕの担持量は、Ｃｒと２ｎの合計量に対して３０重量
％であった（Ｃｕ／２ｎＯ／Ｃｒ＝０３：実施例３）。
％であった（Ｃｕ／２ｎＯ／Ｃｒ＝０３：実施例３）。
同様にして、Ｃｕ （ＮＯ３）−１２ｎ （ＮＯ３）
２及びＡｌＮ０ｉ）＋の混合溶液にＮａｚＣＬを滴下し
て共沈させ、乾燥、焼成して、Ｍ２Ｏ３を１重量％含む
ＺｎＯにＣｕを担持させた触媒を得た。Ｃｕの担持量は
、Ａ１とＺｎの合計量に対して３０重量％であった（Ｃ
ｕ／ＺｎＯ／Ａｊ２２０３：実施例４）。
２及びＡｌＮ０ｉ）＋の混合溶液にＮａｚＣＬを滴下し
て共沈させ、乾燥、焼成して、Ｍ２Ｏ３を１重量％含む
ＺｎＯにＣｕを担持させた触媒を得た。Ｃｕの担持量は
、Ａ１とＺｎの合計量に対して３０重量％であった（Ｃ
ｕ／ＺｎＯ／Ａｊ２２０３：実施例４）。
以上の実施例２〜４の触媒について、実施例１と同様に
、出口でのガス中の各成分の濃度を測定した。その結果
を第１表に合わせて示す。
、出口でのガス中の各成分の濃度を測定した。その結果
を第１表に合わせて示す。
実施例５
実施例１と同様にして、ＺｒＯ（ＮＯ３） ２から調製
したＺｒＬ粉末をＣｕ （Ｎｏ、）、と２ｎ （ＮＯ３
）−の混合溶液に浸漬した後、乾燥、焼成することによ
って、ＺｎＯとｌｒＬの混合セラミックにＣｕを担持さ
せた触媒（Ｃｕ／ＺｎＯ／ＺｒＬ）を得た。触媒中のＣ
ｕとＺｎとｌｒの重量比は１：３：３であった。
したＺｒＬ粉末をＣｕ （Ｎｏ、）、と２ｎ （ＮＯ３
）−の混合溶液に浸漬した後、乾燥、焼成することによ
って、ＺｎＯとｌｒＬの混合セラミックにＣｕを担持さ
せた触媒（Ｃｕ／ＺｎＯ／ＺｒＬ）を得た。触媒中のＣ
ｕとＺｎとｌｒの重量比は１：３：３であった。
次いで、実施例１〜４と同様に、出口でのガス中の各成
分の濃度を測定した。結果を第１表に合わせて示す。
分の濃度を測定した。結果を第１表に合わせて示す。
比較例１〜３
実施例１と同様にして、Ｚｒ０（ＮＯ，）２から調製し
たＺｒ０ｚをＰｄの硝酸塩溶液に浸漬した後、乾燥、焼
成することによって、２ｒＬにＰｄを担持させた触媒を
得た。Ｐｄの担持量は、Ｚｒに対して１重量％であった
（Ｐｄ／Ｚｒ０ａ ：比較例１）。
たＺｒ０ｚをＰｄの硝酸塩溶液に浸漬した後、乾燥、焼
成することによって、２ｒＬにＰｄを担持させた触媒を
得た。Ｐｄの担持量は、Ｚｒに対して１重量％であった
（Ｐｄ／Ｚｒ０ａ ：比較例１）。
さらに、シリカの水酸基とテトラアンミン銅カチオンと
のイオン交換により、５１０２にＣｕを担持させた触媒
を得た。Ｃｕの担持量は、５１０２に対して１１重量％
であった（Ｃｕ／Ｓｉ口、 ：比較例２）。
のイオン交換により、５１０２にＣｕを担持させた触媒
を得た。Ｃｕの担持量は、５１０２に対して１１重量％
であった（Ｃｕ／Ｓｉ口、 ：比較例２）。
同様にして、シリカの水酸基とテトラアンミン白金との
イオン交換により、ＳｉＬにＰｔを担持させた触媒を得
た。Ｐｔの担持量は、Ｓ１０．に対して１重量％であっ
た（Ｐｔ／５ｉ０２：比較例３）。
イオン交換により、ＳｉＬにＰｔを担持させた触媒を得
た。Ｐｔの担持量は、Ｓ１０．に対して１重量％であっ
た（Ｐｔ／５ｉ０２：比較例３）。
次いで実施例１〜５と同様に、出口でのガス中の各成分
の濃度を測定した。その結果を第１表に合わせて示す。
の濃度を測定した。その結果を第１表に合わせて示す。
第１表かられかるように、実施例１〜５の触媒を用いた
場合、少量のアルコールの生成はあるが、２００℃以下
でもホルムアルデヒドの転化反応に対して高活性を示し
、しかもアルデヒドはＣ０２とＨ２に高選択的に転化さ
れた。
場合、少量のアルコールの生成はあるが、２００℃以下
でもホルムアルデヒドの転化反応に対して高活性を示し
、しかもアルデヒドはＣ０２とＨ２に高選択的に転化さ
れた。
比較例１は転化反応には高活性を示したが、選択性が低
く、多くのＣＤが生成した。比較例２は高選択性を示し
たが、活性は低い。また比較例３は活性も選択性も共に
低い。
く、多くのＣＤが生成した。比較例２は高選択性を示し
たが、活性は低い。また比較例３は活性も選択性も共に
低い。
以上説明した通り、本発明の触媒は、排ガス中のアルデ
ヒドを水蒸気の存在下でＣＤ、とＨ２に転化する反応に
対して、２００℃以下の低温でも高活性を示す。その際
、ＣＯ３とＨ２は高い収率で生成され、有害なＣＯはほ
とんど生成しない。
ヒドを水蒸気の存在下でＣＤ、とＨ２に転化する反応に
対して、２００℃以下の低温でも高活性を示す。その際
、ＣＯ３とＨ２は高い収率で生成され、有害なＣＯはほ
とんど生成しない。
第１図は本発明の一実施例による触媒の転化反応性を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (3)
- （１）水蒸気の存在下でアルデヒドをＣＯ＿２とＨ＿２
に転化する触媒であって、多孔質セラミック担体上にＣ
ｕを、前記セラミック担体を構成する金属元素の量に対
して１０〜５０重量％担持させてなることを特徴とする
アルデヒド転化触媒。 - （２）請求項１に記載のアルデヒド転化触媒において、
前記多孔質セラミック担体は、酸化亜鉛及びジルコニア
のうちの１種又は２種からなる多孔質体であることを特
徴とするアルデヒド転化触媒。 - （３）請求項１に記載のアルデヒド転化触媒において、
前記多孔質セラミック担体は、酸化亜鉛及びジルコニア
のうちの１種又は２種に、さらにアルミナ及び酸化クロ
ムのうちの１種又は２種を加えた多孔質体であることを
特徴とするアルデヒド転化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060751A JPH03262516A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | アルデヒド転化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060751A JPH03262516A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | アルデヒド転化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03262516A true JPH03262516A (ja) | 1991-11-22 |
Family
ID=13151290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060751A Pending JPH03262516A (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | アルデヒド転化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03262516A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004080589A3 (en) * | 2003-03-12 | 2004-11-04 | Univ Fed De Sao Carlos | Copper-based catalysts, process for preparing same and use thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443177U (ja) * | 1977-08-30 | 1979-03-24 | ||
| JPS6391020A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-21 | 株式会社 フジタ | ベントグリ−ンの保護育成方法 |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2060751A patent/JPH03262516A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443177U (ja) * | 1977-08-30 | 1979-03-24 | ||
| JPS6391020A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-21 | 株式会社 フジタ | ベントグリ−ンの保護育成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004080589A3 (en) * | 2003-03-12 | 2004-11-04 | Univ Fed De Sao Carlos | Copper-based catalysts, process for preparing same and use thereof |
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