JPH0464738B2 - - Google Patents
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- JPH0464738B2 JPH0464738B2 JP59203448A JP20344884A JPH0464738B2 JP H0464738 B2 JPH0464738 B2 JP H0464738B2 JP 59203448 A JP59203448 A JP 59203448A JP 20344884 A JP20344884 A JP 20344884A JP H0464738 B2 JPH0464738 B2 JP H0464738B2
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- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
- composite oxide
- noble metal
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、各種の燃焼機器から排出される排気
ガス中の有害ガス成分を浄化処理する触媒体に関
するものである。 従来例の構成とその問題点 各種の燃焼機器（ガス・石油ストーブ、ボイラ
ー、自動車エンジンなど）から排出される排気ガ
スの主要な有害ガス成分であるCOとNOXを同時
に浄化処理する触媒として、ペロブスカイト型複
合酸化物である
ガス中の有害ガス成分を浄化処理する触媒体に関
するものである。 従来例の構成とその問題点 各種の燃焼機器（ガス・石油ストーブ、ボイラ
ー、自動車エンジンなど）から排出される排気ガ
スの主要な有害ガス成分であるCOとNOXを同時
に浄化処理する触媒として、ペロブスカイト型複
合酸化物である
【式】
（MeはFe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ一種の元素、Ｏ
＜ｘ＜１）とSrTiO3とから成る２成分系の複合
酸化物触媒が提案されている。該触媒は前者の酸
素イオン導電性に基づく触媒作用を後者が増幅す
るという原理に基づいていて、貴金属に匹敵する
特性を示すほか、耐熱性に富み、安価であるとい
う優れた触媒であるが、100℃前後における低温
域の触媒活性が概して低いという欠点を有してい
た。 発明の目的 本発明は、上記の問題にかんがみて、低温触媒
活性を向上させた優れた排気ガス浄化用触媒体を
提供しようとするものである。 発明の構成 本発明は、
＜ｘ＜１）とSrTiO3とから成る２成分系の複合
酸化物触媒が提案されている。該触媒は前者の酸
素イオン導電性に基づく触媒作用を後者が増幅す
るという原理に基づいていて、貴金属に匹敵する
特性を示すほか、耐熱性に富み、安価であるとい
う優れた触媒であるが、100℃前後における低温
域の触媒活性が概して低いという欠点を有してい
た。 発明の目的 本発明は、上記の問題にかんがみて、低温触媒
活性を向上させた優れた排気ガス浄化用触媒体を
提供しようとするものである。 発明の構成 本発明は、
【式】（Me
はFe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ一種の元素、Ｏ＜ｘ
＜１）とSrTiO3の２成分系からなる触媒に、助
触媒として貴金属を添加併用した構成をとり、低
温活性を大きく改善するとともに、耐熱劣化性を
有し、かつ安価な触媒体を実現するものである。 実施例の説明 第１図は実施例１を示す触媒体の概略断面図で
ある。矢印は排気ガスの流れを表わしている。１
は貴金属触媒層である。パラジウム触媒６mgをア
ルミナ繊維（約3μｍ〓＋約10mm以下、バルクと
いう）0.5ｇに均一に分散担持したものからなつ
ている。２は複合酸化物触媒層である。La0.35
Sr0.65Co0.7Fe0.3O340mol％とSiTiO360mol％とか
らなる複合酸化物1.5ｇを同様に、1.5ｇのバルク
に担持したものである。なお、いずれも、所定量
になるように調整した触媒成分分散ポリビニリル
アルコール溶液をバルクに含浸し、乾燥後500℃
30分後焼成して作製したものであり、以下の実施
例等も同じ方法で作製した。 第２図は実施例２を示す。３は実施例１で使用
した複合酸化物0.375ｇとパラジウム触媒６mgか
らなる均一な混合物を0.5ｇのバルクに担持して
なる触媒層、４は複合酸化物1.125ｇを1.5ｇのバ
ルクに担持してなる触媒層をそれぞれ表わす。 第３図は実施例３を示す。この場合は触媒層全
体が複合酸化物1.5ｇとパラジウム触媒６mgから
なる均一な混合物を２ｇのバルクに担持したもの
になつている。 従来例として、複合酸化物のみ1.5ｇを２ｇの
バルクに同様にして担持したものを作製した。 次にこれらの触媒がもつ特性を示す。上に述べ
た構成になる触媒体を内径25mmの石英ガラス管の
反応容器に充填し、電気炉内に設置して温度制御
を行ないつつ触媒活性を測定した。反応ガスには
CO150ppmt、NO240ppm、N2残部からなる均一
混合ガスを用い、空間速度8000h-1で触媒層に供
給した。ガスの流れの方向は第１図等に示す矢印
の向きで示す方向である。第４図にCO除去率、
第５図にNO生成率、第６図にN2生成率をそれぞ
れ示す。 なお、CO除去率は （入口CO濃度−出口CO濃度）／入口CO濃度×100（％）
……(1) NO生成率は 出口NO濃度／入口NO2濃度×100（％） ……(2) N2生成率は （入口NOX濃度−出口NOX濃度）／入口NOX濃度×100（％
）……(3) （但し、NOX濃度＝NO濃度＋NO2濃度） でそれぞれ求めた。これらの諸特性のデータから
も明らかなように、本発明になる触媒体はいずれ
も優れた活性を示すとともに、熱的にも安定した
特性を示している。従来例では100〜200℃の活性
が低い。また、図中、パラジウム触媒（パラジウ
ム触媒６mgを２ｇのバルクに前記の方法で担持）
のみの特性も同時に示したが、全体に活性が低
く、かつ高温で活性低下がみられる。活性を向上
させるためにはパラジウム触媒の量を増す必要が
あるが、高価になることと、担持密度が増して焼
結の可能性が高まり、高温域での特性低下に結び
つくことの不利を伴なう。本発明になる触媒体に
おいては、排気ガス流路の上流側に低温活性に優
れる貴金属触媒を位置させることにより、低温で
酸化反応が生じて反応熱が生じると下流側に位置
する複合酸化物が加熱され、複合酸化物自身の触
媒作用が引き続いて発現するという一連の触媒作
用を可能にしているものである。実施例２、３の
ように複合酸化物と貴金属の混在する場所におい
ても同様のサイクルが生じている。従つて、本触
媒体においては、全面反応を生ずるために必要な
貴金属触媒は微量ですみ、経済的にも有利なもの
になつている。また反応で生じた熱は触媒層にほ
ぼ均一に分散するため、貴金属触媒自身の焼結度
合が軽減される効果も生じ、複合酸化物の高耐熱
性と合わせて、熱劣化の防止、長寿命化も可能に
なつている。 次に、この熱安定性を比較したデータを示す。
前記の各触媒体を反応容器に入れて電気炉内に設
置し、前記混合ガスを流しながら、触媒層の温度
を100℃900℃と交互に変える試験を500サイク
ル行なつた。 100サイクル毎に200℃における触媒活性を測定
し、CO除去率を代表例として第７図に示した。
パラジウム触媒のみの場合にはごく初期に大きく
活性が低下することがわかるが、実施例の各触媒
体は非常に安定した性能を示している。 以上のように、本発明になる触媒体は、低温活
性が優れるとともに、熱安定性にも優れた性質を
示す。実施例では、複合酸化物としてMe＝Feの
場合を示したが、Mn、Cr、Ｖの場合にも同様の
結果を得ることができる。貴金属触媒として白金
を用いても同様である。貴金属触媒も微量でよ
く、経済的にも富んでいる。担体もバルクに限定
するものではなく、セラミツク、金属など、用途
により材質、形状、担持法を適宜選択することが
できる。また、実施例では貴金属触媒を均一に分
散担持したが、排気ガス流路の上流側の貴金属濃
度を高く、下流側になるほど低濃度になるような
構成をとり、特性を損わずに経済性を高めること
もできる。 発明の効果 複合酸化物を主触媒とし、微量の貴金属触媒を
貴金属触媒が排気ガス流路の上流側に位置するよ
うに添加併用した構成になる触媒体は、低温活
性、熱安定性、経済性に優れた性能を発揮するも
のである。
＜１）とSrTiO3の２成分系からなる触媒に、助
触媒として貴金属を添加併用した構成をとり、低
温活性を大きく改善するとともに、耐熱劣化性を
有し、かつ安価な触媒体を実現するものである。 実施例の説明 第１図は実施例１を示す触媒体の概略断面図で
ある。矢印は排気ガスの流れを表わしている。１
は貴金属触媒層である。パラジウム触媒６mgをア
ルミナ繊維（約3μｍ〓＋約10mm以下、バルクと
いう）0.5ｇに均一に分散担持したものからなつ
ている。２は複合酸化物触媒層である。La0.35
Sr0.65Co0.7Fe0.3O340mol％とSiTiO360mol％とか
らなる複合酸化物1.5ｇを同様に、1.5ｇのバルク
に担持したものである。なお、いずれも、所定量
になるように調整した触媒成分分散ポリビニリル
アルコール溶液をバルクに含浸し、乾燥後500℃
30分後焼成して作製したものであり、以下の実施
例等も同じ方法で作製した。 第２図は実施例２を示す。３は実施例１で使用
した複合酸化物0.375ｇとパラジウム触媒６mgか
らなる均一な混合物を0.5ｇのバルクに担持して
なる触媒層、４は複合酸化物1.125ｇを1.5ｇのバ
ルクに担持してなる触媒層をそれぞれ表わす。 第３図は実施例３を示す。この場合は触媒層全
体が複合酸化物1.5ｇとパラジウム触媒６mgから
なる均一な混合物を２ｇのバルクに担持したもの
になつている。 従来例として、複合酸化物のみ1.5ｇを２ｇの
バルクに同様にして担持したものを作製した。 次にこれらの触媒がもつ特性を示す。上に述べ
た構成になる触媒体を内径25mmの石英ガラス管の
反応容器に充填し、電気炉内に設置して温度制御
を行ないつつ触媒活性を測定した。反応ガスには
CO150ppmt、NO240ppm、N2残部からなる均一
混合ガスを用い、空間速度8000h-1で触媒層に供
給した。ガスの流れの方向は第１図等に示す矢印
の向きで示す方向である。第４図にCO除去率、
第５図にNO生成率、第６図にN2生成率をそれぞ
れ示す。 なお、CO除去率は （入口CO濃度−出口CO濃度）／入口CO濃度×100（％）
……(1) NO生成率は 出口NO濃度／入口NO2濃度×100（％） ……(2) N2生成率は （入口NOX濃度−出口NOX濃度）／入口NOX濃度×100（％
）……(3) （但し、NOX濃度＝NO濃度＋NO2濃度） でそれぞれ求めた。これらの諸特性のデータから
も明らかなように、本発明になる触媒体はいずれ
も優れた活性を示すとともに、熱的にも安定した
特性を示している。従来例では100〜200℃の活性
が低い。また、図中、パラジウム触媒（パラジウ
ム触媒６mgを２ｇのバルクに前記の方法で担持）
のみの特性も同時に示したが、全体に活性が低
く、かつ高温で活性低下がみられる。活性を向上
させるためにはパラジウム触媒の量を増す必要が
あるが、高価になることと、担持密度が増して焼
結の可能性が高まり、高温域での特性低下に結び
つくことの不利を伴なう。本発明になる触媒体に
おいては、排気ガス流路の上流側に低温活性に優
れる貴金属触媒を位置させることにより、低温で
酸化反応が生じて反応熱が生じると下流側に位置
する複合酸化物が加熱され、複合酸化物自身の触
媒作用が引き続いて発現するという一連の触媒作
用を可能にしているものである。実施例２、３の
ように複合酸化物と貴金属の混在する場所におい
ても同様のサイクルが生じている。従つて、本触
媒体においては、全面反応を生ずるために必要な
貴金属触媒は微量ですみ、経済的にも有利なもの
になつている。また反応で生じた熱は触媒層にほ
ぼ均一に分散するため、貴金属触媒自身の焼結度
合が軽減される効果も生じ、複合酸化物の高耐熱
性と合わせて、熱劣化の防止、長寿命化も可能に
なつている。 次に、この熱安定性を比較したデータを示す。
前記の各触媒体を反応容器に入れて電気炉内に設
置し、前記混合ガスを流しながら、触媒層の温度
を100℃900℃と交互に変える試験を500サイク
ル行なつた。 100サイクル毎に200℃における触媒活性を測定
し、CO除去率を代表例として第７図に示した。
パラジウム触媒のみの場合にはごく初期に大きく
活性が低下することがわかるが、実施例の各触媒
体は非常に安定した性能を示している。 以上のように、本発明になる触媒体は、低温活
性が優れるとともに、熱安定性にも優れた性質を
示す。実施例では、複合酸化物としてMe＝Feの
場合を示したが、Mn、Cr、Ｖの場合にも同様の
結果を得ることができる。貴金属触媒として白金
を用いても同様である。貴金属触媒も微量でよ
く、経済的にも富んでいる。担体もバルクに限定
するものではなく、セラミツク、金属など、用途
により材質、形状、担持法を適宜選択することが
できる。また、実施例では貴金属触媒を均一に分
散担持したが、排気ガス流路の上流側の貴金属濃
度を高く、下流側になるほど低濃度になるような
構成をとり、特性を損わずに経済性を高めること
もできる。 発明の効果 複合酸化物を主触媒とし、微量の貴金属触媒を
貴金属触媒が排気ガス流路の上流側に位置するよ
うに添加併用した構成になる触媒体は、低温活
性、熱安定性、経済性に優れた性能を発揮するも
のである。
第１図から第３図は本発明の異なる実施例の触
媒体の概略断面図、第４図は温度とCO除去率の
関係図、第５図は温度とNO生成率の関係図、第
６図は温度とN2生成率の関係図、第７図はCO除
去率で示した熱安定性を表わす図である。 １……貴金属触媒層、２，４……複合酸化物触
媒層、３……貴金属触媒と複合酸化物の混合層。
媒体の概略断面図、第４図は温度とCO除去率の
関係図、第５図は温度とNO生成率の関係図、第
６図は温度とN2生成率の関係図、第７図はCO除
去率で示した熱安定性を表わす図である。 １……貴金属触媒層、２，４……複合酸化物触
媒層、３……貴金属触媒と複合酸化物の混合層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式【式】（Meは Fe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ一種の元素、Ｏ＜ｘ＜
１）で表わされる酸化物とSrTiO3との２成分系
からなる複合酸化物触媒と貴金属からなる助触媒
を併用することを特徴とする排気ガス浄化触媒
体。 ２ 排気ガス流路の上流側に貴金属触媒が、下流
側に複合酸化物触媒が互いに接して位置する構成
になることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の排気ガス浄化触媒体。 ３ 触媒体の排気ガス流路の上流側に位置する部
分が複合酸化物触媒と貴金属触媒の混合層から成
り、それより下流側が複合酸化物触媒のみから成
る構成になることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の排気ガス浄化触媒体。 ４ 全体が複合酸化物触媒と貴金属触媒の混合体
から構成されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の排気ガス浄化触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203448A JPS6182843A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 排気ガス浄化触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203448A JPS6182843A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 排気ガス浄化触媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182843A JPS6182843A (ja) | 1986-04-26 |
| JPH0464738B2 true JPH0464738B2 (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=16474283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203448A Granted JPS6182843A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 排気ガス浄化触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182843A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287427A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 脱硝装置 |
| JPH01168343A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排気ガス用浄化触媒 |
| YU47516B (sh) * | 1990-06-21 | 1995-10-03 | Ihtm-Oour Institut Za Katalizu I Hemijsko Inženjerstvo, Rj Kataliza | Perovskitni materijali, katalizatori i postupak dobijanja perovskita |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59203448A patent/JPS6182843A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6182843A (ja) | 1986-04-26 |
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