JPH04358543A - 酸化触媒組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体中の有機物を酸化
するための酸化触媒組成物に関するもので、例えば排ガ
ス中の炭化水素の酸化や、空気中の汚臭物質の酸化の触
媒に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】気体中の有機物の酸化、例えば自動車の
排ガス中の炭化水素や窒素酸化物の酸化にはプラチナや
プラチナとパラジウム等の金属が用いられていることが
「化学便覧応用編」８６１ページに記載されている。し
かし近年ＮＯＸや地球の温暖化傾向の原因の１つである
自動車の排ガス規制は強化される方向にあり、既存の技
術では解決できない水準の規制値であり、より効率のよ
い酸化触媒の出現が待望されている。また空気中の汚臭
物質の代表としてメルカプタンやアミンがあるが、メル
カプタンに効果のある銅化合物例えばフタロシアニン銅
錯体等はアミンにはあまり効果がなく、アミンには中和
反応形の例えばアスコルビン酸等の有機酸が効果がある
がメルカプタンにはあまり効果がなく、両者に効果のあ
る触媒はまだない。

【０００３】プラチナやプラチナとパラジウム等の金属
は気体中の酸素をその表面に吸着し、低温酸化触媒とし
て作用すると「化学と工業」１９９１、４４、１、８１
ページに記載されている。またプラチナやプラチナとパ
ラジウム等の金属は低温で酸化反応を促進する触媒とし
ては白金カイロで身近に用いられてきた。

【０００４】一方、放射性同位元素の放射線は気体中の
酸素を活性化し、発生期の酸素を生成することが知られ
ている。発生期の酸素の酸化力は強力である。放射線は
一般に馴染みがなさそうであるが、放射線の１種に宇宙
線がある。空気中に塵の少ない海浜や、高山ではオゾン
が多い。豊富な宇宙線が空気中の酸素を発生期の酸素に
活性化し、オゾンを発生させるためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はより効
率のよい酸化触媒組成物を安価に提供するにある。本発
明者らは、プラチナやプラチナとパラジウムの金属が気
体中の酸素をその表面に吸着することに着目し、吸着さ
れた酸素を放射性同位元素の放射線で活性化することに
より酸化反応が著しく促進されることを見いだし研究し
た結果、本発明の完成に至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、１００カ
ウント／分以上の放射性同位元素を含む上薬を０．０１
ｇｒ／ｃｍ２　以上担持した上にパラジウムとプラチナ
またはプラチナ金属を担持していることを特徴とする酸
化触媒組成物である。

【０００７】本発明で用いるプラチナやプラチナとパラ
ジウムの金属は、その金属塩水溶液を還元気体中で加熱
し金属に還元することにより金属薄層を形成させ、得ら
れる。金属塩水溶液の例としては塩化白金酸水溶液、ジ
ニトロジアミン白金塩水溶液等がある。還元気体は例え
ば１酸化炭素や水素ガスを含んだ還元性ガスである。こ
の還元ガス中で金属へ還元する熱処理温度は、少なくと
も８００℃以上の高温で処理する方がよい。

【０００８】本発明に使用する放射性同位元素を含む上
薬として用いる鉱石としては、例えばモナザイト、ガド
リン石、カツレン石、ゼノタイム、フェルグリン石、サ
マルスキー石、コークセン石等がある。本発明では酸化
触媒としての効率は放射線の線量が大きいほど高いが、
取り扱いに特別の配慮が必要であり、放射線量は必要な
最低限度にとどめるべきである。また放射線の線量とし
ては用途により異なるが、低レベルの放射線量で充分で
ある場合が多い。放射線は自然界にも存在し、一般には
５０カウント／分程度である。微量の放射線は花崗岩中
にも存在し、そのため木造住宅の中より普通のコンクリ
ートの建物の中でも放射線量が増大する。本発明で用い
る放射性同位元素を含む鉱石の放射線の線量は１００カ
ウント／分以上である。本発明の酸化触媒として用いる
放射線の線量は通常触媒として用いるプラチナやプラチ
ナとパラジウムの金属量の４０ｗｔ％以上でよく、実際
には本発明の触媒組成物の形になると自然界の放射線量
の誤差範囲に入りガイガー計数管で測定出来ない。

【０００９】本発明に用いる上薬は例えばモナザイト、
ガドリン石、カツレン石、ゼノタイム、フェルグリン石
、サマルスキー石、コークセン石等の放射性同位元素を
含む鉱石の粉末を必要量含んだ水分散液でよい。また、
上薬は他の鉱石で希釈してもよい。この上薬は通常磁器
で用いられる方法と同様の方法で焼き付ける。とくに、
８００℃以上で焼き付けると安定した層が得られる。

【００１０】従って、本発明の酸化触媒を担持する素材
は耐熱性の高いセラミック、例えばカオリン素地、ムラ
イト素地、スピネル素地、ベリリア素地、フォルステラ
イト素地、コーディエライト素地等またはカーボンがよ
い。一般の触媒と同様に担持体の構造は表面積が大きい
ほど効率的であるため、ハニカム構造等にすることが好
ましい。圧損が支障にならない場合は、表面積の大きい
粒状または粉体にしてもよい。

【００１１】本発明の金属助触媒としてロジウムやルテ
ニウム等を用いてもよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明品は、気体中の酸素をプラチナや
プラチナとパラジウムの金属がその表面に吸着し、微量
の放射線により効率よく酸素を活性化することにより、
酸化触媒組成物として優れた性能を示す。また微量の放
射性同位元素を含む鉱石は必要な放射線量が微量であり
、容易に入手できプラチナやプラチナとパラジウムの金
属に比較して遙かに安価である。従って、従来のプラチ
ナやプラチナとパラジウムの金属のみの酸化触媒組成物
より安価に提供できる。本発明の酸化触媒組成物は優れ
た酸化作用により、主要な２種類の汚臭であるトリメチ
ルアミンとエチルメルカプタンの両方に優れた消臭効果
を示す。

【００１３】

【実施例】さらに詳細は以下の実施例にて説明する。実
施例中「％」は特に断らない限り「重量％」を示す。

【００１４】消臭効果の測定は、厚さ１ｍｍ幅５ｍｍ長
さ８ｃｍの焼成カオリン素地の板の片面に処理した試料
を入れた１００ｍｌの試料瓶にエチルメルカプタンまた
はトリメチルアミンを３００ｐｐｍ入れ、一定時間経過
後の試料ヘッド中のエチルメルカプタンまたはトリメチ
ルアミンをガスクロマトグラフィーで測定し減量から求
めた。

【００１５】放射性同位元素を含む鉱石粉末の放射線の
線量は、０．１ｋｇの放射性同位元素を含む鉱石粉末物
質を１００ｍｍφに広げ、２ｃｍ離れた位置でガイガー
計数管（富士通製サーベイメーター）で測定する。

【００１６】実施例１ 厚さ１ｍｍ幅５ｍｍ長さ８ｃｍの焼成カオリン素地の板
の片面に平均粒径１μｍ、１１０カウント／分のモナザ
イトを含む鉱石の微粉末の０．５％水分散液を０．１ｇ
ｒ／ｃｍ２　になるよう塗布し、１２００℃で焼き付け
た。次にジニトロジアミン白金塩の０．５％水溶液を０
．１ｇｒ／ｃｍ２　になるように塗布し、都市ガスの炎
の還元ガス中で約１０００℃で還元しプラチナ金属を生
成した。

【００１７】作成した試料板の消臭効果を測定した結果
、トリメチルアミン、エチルメルカプタン共に５分経過
後で残留せず、優れた消臭効果を示した。

【００１８】実施例２ モナザイトを含む鉱石の微粉末の塗布量を表１に示す条
件で変化させる以外実施例１と同様にして、作成した。

【００１９】試料板の消臭効果を測定した結果、塗布条
件Ｎｏ．１〜２はトリメチルアミン、エチルメルカプタ
ン共に５分経過後で残留せず、優れた消臭効果を示した
。一方塗布試験Ｎｏ．３の比較例は６０分経過後もトリ
メチルアミン、エチルメルカプタン共に８０％以上残留
した。

【００２０】実施例３ ジニトロジアミン白金塩０．５％水溶液の塗布量を表２
に示す条件で変化させる以外実施例１と同様にして、作
成した。

【００２１】試料板の消臭効果を測定した結果、塗布条
件Ｎｏ．３〜４はトリメチルアミン、エチルメルカプタ
ン共に５分経過後で残留せず、優れた消臭効果を示した
。一方塗布試験Ｎｏ．５の比較例は６０分経過後もトリ
メチルアミン、エチルメルカプタン共に８０％以上残留
した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１００カウント／分以上の放射性同位
   元素を含む上薬を０．０１ｇｒ／ｃｍ２　以上担持した
   上にパラジウムとプラチナまたはプラチナ金属を担持し
   ていることを特徴とする酸化触媒組成物。