JPH04166227A - 酸化触媒 - Google Patents
酸化触媒Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は酸化触媒、例えば水素、−酸化炭素、炭化水素
などのガスを燃焼させるための酸化触媒に関し、特に各
種可燃性ガスの中で最も酸化されにくいメタンを低温、
高いガス流量／触媒容積比の条件下で高効率で酸化する
ことができ、しかも１０００℃以上の高温においても優
れた耐熱性を有する酸化触媒に関する。
などのガスを燃焼させるための酸化触媒に関し、特に各
種可燃性ガスの中で最も酸化されにくいメタンを低温、
高いガス流量／触媒容積比の条件下で高効率で酸化する
ことができ、しかも１０００℃以上の高温においても優
れた耐熱性を有する酸化触媒に関する。
一酸化炭素、水素、あるいは炭化水素等の可燃性ガスを
酸化触媒の存在下で燃焼させる接触燃焼法は、主として
自動車排ガスの浄化を目的に研究され、多くの酸化触媒
が開発されている。
酸化触媒の存在下で燃焼させる接触燃焼法は、主として
自動車排ガスの浄化を目的に研究され、多くの酸化触媒
が開発されている。
その主なものは白金のような貴金属、銅や鉄のような卑
金属の酸化物を活性成分とし、各活性成分を粒状やハニ
カム状等に成形したり、あるいはアルミナやチタニア等
の担体に直接担持させたものである。
金属の酸化物を活性成分とし、各活性成分を粒状やハニ
カム状等に成形したり、あるいはアルミナやチタニア等
の担体に直接担持させたものである。
一方、最近では低ＮＯＸ燃焼法開発の一環と１７で、プ
ロパン、低熱量ガス、オイル等を燃焼させる酸化触媒が
研究されている。この触媒はハニカム型のコージェライ
トやムライト等のセラミックスを基材とし、この基材に
Ｔ−Ａ１２０３（カンマアルミナ）、ジルコニア、マグ
ネシア、α−Ａ１２０３ （アルファアルミナ）等の
担体をウォンユコートし、活性成分としてＰｔ、 Ｐｔ
、＋Ｐｄ、Ｐｄ、 Ｐｔ＋Ｒｈ等の貴金属、あるいはコ
バルト、ニッケル、マンガン等の卑金属の酸化物を担持
させたものである。
ロパン、低熱量ガス、オイル等を燃焼させる酸化触媒が
研究されている。この触媒はハニカム型のコージェライ
トやムライト等のセラミックスを基材とし、この基材に
Ｔ−Ａ１２０３（カンマアルミナ）、ジルコニア、マグ
ネシア、α−Ａ１２０３ （アルファアルミナ）等の
担体をウォンユコートし、活性成分としてＰｔ、 Ｐｔ
、＋Ｐｄ、Ｐｄ、 Ｐｔ＋Ｒｈ等の貴金属、あるいはコ
バルト、ニッケル、マンガン等の卑金属の酸化物を担持
させたものである。
上記のような従来の酸化触媒は、−酸化炭素やプロパン
に対しては高活性を示すものの、より安定なメタンに対
してはいずれも性能が悪く、現在のところメタンに対し
てはその酸化性能において多くの問題点を残している。
に対しては高活性を示すものの、より安定なメタンに対
してはいずれも性能が悪く、現在のところメタンに対し
てはその酸化性能において多くの問題点を残している。
また最近では１０００℃前後でも耐熱性がある触媒とし
て、アルミニウムとランタンの複合酸化物を主成分とす
る担体に、触媒活性成分を担持した触媒（特開昭６０−
１２１３２号公報）、又はアルカリ土類金属元素とアル
ミニウムの複合酸化物を主成分とする触媒（特開昭６２
−１５３１５８号公報）などが提案されている。
て、アルミニウムとランタンの複合酸化物を主成分とす
る担体に、触媒活性成分を担持した触媒（特開昭６０−
１２１３２号公報）、又はアルカリ土類金属元素とアル
ミニウムの複合酸化物を主成分とする触媒（特開昭６２
−１５３１５８号公報）などが提案されている。
〔発肋が解決１−ようとする課題〕
従来の触媒は１０００℃以上で使用すると担体が熱によ
りシンタリングし比表面積が急激に低下するため実用上
使用することができない。
りシンタリングし比表面積が急激に低下するため実用上
使用することができない。
本発明は上記技術水準に鑑み、高温下でも耐熱性の優れ
た酸化触媒を提供しようとするものである。
た酸化触媒を提供しようとするものである。
本発明は
（１） 了ルミニウム及びチタニウムの複合酸化物を
担体としてＩ ｌ）族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族
、ＶＩＩＩ族元素の金属又はその酸化物を一種以上担持
させてなることを特徴とする酸化触媒。
担体としてＩ ｌ）族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族
、ＶＩＩＩ族元素の金属又はその酸化物を一種以上担持
させてなることを特徴とする酸化触媒。
（２） アルミニウム及びチタニウムの複合酸化物を
ハニカム状に成型してなることを特徴とする上記第（１
）項の酸化触媒。
ハニカム状に成型してなることを特徴とする上記第（１
）項の酸化触媒。
（３） コージェライト、ムライト又はＭｇＯ，八１
，０３、ＴｉＯ２よりなる結晶性複合酸化物のうちから
選択されるハニカム状耐熱基材に上記第（１）項の触媒
をコーティングしてなることを特徴とする酸化触媒。
，０３、ＴｉＯ２よりなる結晶性複合酸化物のうちから
選択されるハニカム状耐熱基材に上記第（１）項の触媒
をコーティングしてなることを特徴とする酸化触媒。
である。
本発明にいうアルミニウム及びチタニウムの複合酸化物
とは、Ａｌ２Ｏ３： ＴｌＯ２の重量比で５：９５〜９
５：５の組成を有する非晶質（一部は結晶化しているも
の一全体としては非晶質）のもので下記方法で製造され
る。
とは、Ａｌ２Ｏ３： ＴｌＯ２の重量比で５：９５〜９
５：５の組成を有する非晶質（一部は結晶化しているも
の一全体としては非晶質）のもので下記方法で製造され
る。
■ チタニウムの化合物及びアルミニウムの化合物の水
溶液にアンモニア水又は炭酸ソーダ水溶液などの塩基性
の沈殿剤を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し、
５００℃以上で焼成する。
溶液にアンモニア水又は炭酸ソーダ水溶液などの塩基性
の沈殿剤を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し、
５００℃以上で焼成する。
■ チタニウムの水酸化物または酸化物をアルミニウム
の化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤を添加して生成
する沈殿を洗浄した後乾燥し、５００℃以上で焼成する
。
の化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤を添加して生成
する沈殿を洗浄した後乾燥し、５００℃以上で焼成する
。
■ アルミニウムの水酸化物または酸化物をチタニウム
の化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤を添加して生成
する沈殿を洗浄した後乾燥し、５００℃以上で焼成する
。
の化合物の水溶液に混合した後、沈殿剤を添加して生成
する沈殿を洗浄した後乾燥し、５００℃以上で焼成する
。
以上の方法で調製したアルミニウム及びチタニウムの複
合酸化物は、バインダーを添加してハニカム状に成型し
たり、又は複合酸化物のスラリー１ごコージェライト、
ムライト、又はＭｇＯ。
合酸化物は、バインダーを添加してハニカム状に成型し
たり、又は複合酸化物のスラリー１ごコージェライト、
ムライト、又はＭｇＯ。
Ａｌ２Ｏ３、ＴｌＯ２よりなる結晶性複合酸化物のうち
から選択されるハニカム状耐熱基材を浸漬して、ウォッ
シュコートし、５００℃以上で焼付けることによりハニ
カム状の担体にすることができる。
から選択されるハニカム状耐熱基材を浸漬して、ウォッ
シュコートし、５００℃以上で焼付けることによりハニ
カム状の担体にすることができる。
なお、上記のＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｔｉ０ｚよりなる結
晶性複合酸化物とは、マグネシア、炭酸マグネシウム、
水酸化マグネシウムのようなＭｇ化合物、アルミナ、水
酸化アルミニウムのような＾ｌ化合物及びアナターゼ又
はルチル型酸化チタンのようなＴ１化合物の混合物を、
１３００〜１７００℃で焼成して結晶化することによっ
て得られた低膨張性のものを意味する。
晶性複合酸化物とは、マグネシア、炭酸マグネシウム、
水酸化マグネシウムのようなＭｇ化合物、アルミナ、水
酸化アルミニウムのような＾ｌ化合物及びアナターゼ又
はルチル型酸化チタンのようなＴ１化合物の混合物を、
１３００〜１７００℃で焼成して結晶化することによっ
て得られた低膨張性のものを意味する。
次に、このようにして得られたアルミニウム及びチタニ
ウムの複合酸化物又はハニカム状の担体にＩｂ族、Ｖａ
族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族元素の金属又は
その酸化物を担持させる方法は、従来から用いられてい
る方法でよく、例えば−１−記元素の酸化物を担持させ
る場合には、各元素の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成
すればよく、また上記元素の金属を担持させる場合には
、各元素の化合物の水溶液に担体を浸漬後水素還元すれ
ば調製できる。
ウムの複合酸化物又はハニカム状の担体にＩｂ族、Ｖａ
族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族元素の金属又は
その酸化物を担持させる方法は、従来から用いられてい
る方法でよく、例えば−１−記元素の酸化物を担持させ
る場合には、各元素の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成
すればよく、また上記元素の金属を担持させる場合には
、各元素の化合物の水溶液に担体を浸漬後水素還元すれ
ば調製できる。
Ｉｂ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族元
素の金属又は酸化物の一例としては、ＣｕＯ、Ｖ２Ｏ５
゜［：ｒ、Ｌ 、 Ｍｎ口、 、 Ｆｅａ０３
、 ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｔ 、 Ｐｄ 。
素の金属又は酸化物の一例としては、ＣｕＯ、Ｖ２Ｏ５
゜［：ｒ、Ｌ 、 Ｍｎ口、 、 Ｆｅａ０３
、 ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｔ 、 Ｐｄ 。
Ｒｈ 、 Ｒｕなどがあり、その担持量は、アルミニウ
ム及びチタニウムの複合酸化物１００重量部当たり０．
１〜３０重量部の範囲が好ましい。
ム及びチタニウムの複合酸化物１００重量部当たり０．
１〜３０重量部の範囲が好ましい。
以上のようにして得られた触媒は水素、−酸化炭素、炭
化水素ガスなどのガスの酸化反応に対し、優れた活性、
耐久性を示した。
化水素ガスなどのガスの酸化反応に対し、優れた活性、
耐久性を示した。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
〔実施例１〕
硝酸アルミニウムと塩化チタニウムの混合水溶液に炭酸
ソーダ水溶液を添加して得られる沈殿を濾過、水洗、乾
燥後５００℃で焼成して担体１ （Ｔｉｅ、 ： Ａ
ｌ２Ｏ３の重量比 ５０ ： ５ （１）を得た。
ソーダ水溶液を添加して得られる沈殿を濾過、水洗、乾
燥後５００℃で焼成して担体１ （Ｔｉｅ、 ： Ａ
ｌ２Ｏ３の重量比 ５０ ： ５ （１）を得た。
ベーマイトＡｌ０（ＯＨ）粉末を水に添加し、さらに塩
化チタニウム水溶液を添加した溶液にアンモニア水を添
加して得られる沈殿を濾過、水洗し乾燥後１０００℃で
焼成してＴｌＯ２：へ１２０３比の異なる担体２ （
Ｔｉｎ□： Ａｌ２Ｏ３の重量比 ９０：１０）、担体
３ （Ｔ１０２ ： Ａｌ２Ｏ３の重量比２０：８０）
及び担体４ （Ｔ１０２ ： Ａｌ２Ｏ３の重量比
１０：９０）を得た。
化チタニウム水溶液を添加した溶液にアンモニア水を添
加して得られる沈殿を濾過、水洗し乾燥後１０００℃で
焼成してＴｌＯ２：へ１２０３比の異なる担体２ （
Ｔｉｎ□： Ａｌ２Ｏ３の重量比 ９０：１０）、担体
３ （Ｔ１０２ ： Ａｌ２Ｏ３の重量比２０：８０）
及び担体４ （Ｔ１０２ ： Ａｌ２Ｏ３の重量比
１０：９０）を得た。
担体１〜４を粒径２〜４ ｍｍのベレットに成形した後
、塩化パラジウム水溶液に浸漬し乾燥後、４００℃で水
素還元し触媒１〜４を各々調製した。担体１のベレット
を塩化白金酸水溶液、塩化ルテニウム水溶液、塩化ロジ
ウム水溶波谷々に浸漬し乾燥後、４００℃で水素還元し
触媒５〜７を調製した。
、塩化パラジウム水溶液に浸漬し乾燥後、４００℃で水
素還元し触媒１〜４を各々調製した。担体１のベレット
を塩化白金酸水溶液、塩化ルテニウム水溶液、塩化ロジ
ウム水溶波谷々に浸漬し乾燥後、４００℃で水素還元し
触媒５〜７を調製した。
これらの触媒を表１の条件（可燃ガスを空気で希釈）で
活性評価を行い、その結果を表２に示す。
活性評価を行い、その結果を表２に示す。
表 １
〔実施例２〕
実施例１で調製した担体２のベレットを用い、硝酸銅、
硝酸バナジウム、硝酸クロム、硝酸マンガン、硝酸鉄、
硝酸ニッケル、硝酸コバルトの各水溶液に浸漬し、乾燥
後５００℃で５時間焼成し触媒８〜１３を調製した。
硝酸バナジウム、硝酸クロム、硝酸マンガン、硝酸鉄、
硝酸ニッケル、硝酸コバルトの各水溶液に浸漬し、乾燥
後５００℃で５時間焼成し触媒８〜１３を調製した。
これらの触媒をプロパン又はメタノールを含有する空気
を原料として、反応温度５００℃、ガス空塔速度１０，
０００ｈ−の条件で活性評価試験を行い、その結果を表
３に示す。
を原料として、反応温度５００℃、ガス空塔速度１０，
０００ｈ−の条件で活性評価試験を行い、その結果を表
３に示す。
表 ３
〔実施例３〕
実施例２で調製した触媒８〜１３を硝酸白金水溶液に浸
漬し、４００℃で水素還元を行い触媒１４〜１９を調製
した。
漬し、４００℃で水素還元を行い触媒１４〜１９を調製
した。
これらの触媒をメタン１％（残部空気）含有ガスを用い
、ガス空塔速度５０，０００ｈ−’、反応温度８００℃
の条件で活性評価を行い、その結果を表４に示す。表４
には、１０００時間活性評価試験後の結果も併記する。
、ガス空塔速度５０，０００ｈ−’、反応温度８００℃
の条件で活性評価を行い、その結果を表４に示す。表４
には、１０００時間活性評価試験後の結果も併記する。
〔実施例４〕
直径１インチで、１平方インチ当たり２００個の開口部
（２００セル）を有するハニカム状のコージェライト
（２Ｍｇ０・２Ａ１２０３・５Ｓ１０２）基材又はＭｇ
Ｏ、＾１．０３． ＴｉＯ２よりなる結晶性複合酸化物
（ＭｇＯ・４Ａ］２０．・６ＴｉＯ−基材を用い、担体
３のＴｉＯ２・＾１．０３（２０： ８０）粉末を上記
基材にウォッシュコートし、１０００℃で焼付けてハニ
カム担体Ａ、Ｂを得た。ＴｌＯ２・Ａｌ２Ｏ３コート量
はハニカム担体１００重量部当たり２０重量部であった
。
（２００セル）を有するハニカム状のコージェライト
（２Ｍｇ０・２Ａ１２０３・５Ｓ１０２）基材又はＭｇ
Ｏ、＾１．０３． ＴｉＯ２よりなる結晶性複合酸化物
（ＭｇＯ・４Ａ］２０．・６ＴｉＯ−基材を用い、担体
３のＴｉＯ２・＾１．０３（２０： ８０）粉末を上記
基材にウォッシュコートし、１０００℃で焼付けてハニ
カム担体Ａ、Ｂを得た。ＴｌＯ２・Ａｌ２Ｏ３コート量
はハニカム担体１００重量部当たり２０重量部であった
。
担体Ａ、Ｂそれぞれ索を塩化パラジウムと塩化白金の混
合水溶液に浸漬し乾燥後４００℃で水素還元を行い触媒
２０．２１を得た。
合水溶液に浸漬し乾燥後４００℃で水素還元を行い触媒
２０．２１を得た。
これらの触媒及び、さらに１２００℃で１０００時間焼
成した触媒を、メタン３％（残部空気）含有ガスを用い
、ガス空塔速度３００，０００ｈ−１、触媒層入口ガス
温度４００℃の条件で活性評価を行い、表５の結果を得
た。
成した触媒を、メタン３％（残部空気）含有ガスを用い
、ガス空塔速度３００，０００ｈ−１、触媒層入口ガス
温度４００℃の条件で活性評価を行い、表５の結果を得
た。
以上詳述したように本発明によれば、活性が高くかつ耐
熱性に優れた酸化触媒を提供できる。
熱性に優れた酸化触媒を提供できる。
Claims (3)
- （１）アルミニウム及びチタニウムの複合酸化物を担体
として I ｂ族、Ｖａ族、VIａ族、VIIａ族、VIII族元素
の金属又はその酸化物を一種以上担持させてなることを
特徴とする酸化触媒。 - （２）アルミニウム及びチタニウムの複合酸化物をハニ
カム状に成型してなることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項の酸化触媒。 - （３）コージェライト、ムライト又はＭｇＯ、Ａｌ＿２
Ｏ＿３、ＴｉＯ＿２よりなる結晶性複合酸化物のうちか
ら選択されるハニカム状耐熱基材に特許請求の範囲第（
１）項の触媒をコーティングしてなることを特徴とする
酸化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257120A JPH04166227A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257120A JPH04166227A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 酸化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166227A true JPH04166227A (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=17302010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2257120A Pending JPH04166227A (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 酸化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04166227A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000030745A1 (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Carbon monoxide oxidation catalyst, method for preparation of carbon monoxide oxidation catalyst and method for production of hydrogen-containing gas |
| JP2001179097A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 水素含有ガス中のｃｏ除去触媒の製造方法、その方法で製造された触媒、及び該触媒を用いる水素含有ガス中のｃｏの除去方法 |
| JP2002113367A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 飽和炭化水素酸化用触媒 |
| JP2004502280A (ja) * | 2000-06-28 | 2004-01-22 | ザ ジレット カンパニー | 水素再結合触媒 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2257120A patent/JPH04166227A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000030745A1 (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-02 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Carbon monoxide oxidation catalyst, method for preparation of carbon monoxide oxidation catalyst and method for production of hydrogen-containing gas |
| EP1138383A4 (en) * | 1998-11-26 | 2002-04-17 | Idemitsu Kosan Co | CARBON MONOXIDE OXIDATION CATALYST, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF HYDROGEN CONTAINING GAS |
| US6780386B1 (en) | 1998-11-26 | 2004-08-24 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Carbon monoxide oxidation catalyst, and method for production of hydrogen-containing gas |
| JP2001179097A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 水素含有ガス中のｃｏ除去触媒の製造方法、その方法で製造された触媒、及び該触媒を用いる水素含有ガス中のｃｏの除去方法 |
| JP2004502280A (ja) * | 2000-06-28 | 2004-01-22 | ザ ジレット カンパニー | 水素再結合触媒 |
| JP2002113367A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 飽和炭化水素酸化用触媒 |
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