JPH0557024B2 - - Google Patents
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- JPH0557024B2 JPH0557024B2 JP60121835A JP12183585A JPH0557024B2 JP H0557024 B2 JPH0557024 B2 JP H0557024B2 JP 60121835 A JP60121835 A JP 60121835A JP 12183585 A JP12183585 A JP 12183585A JP H0557024 B2 JPH0557024 B2 JP H0557024B2
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- Japan
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- catalyst
- exhaust gas
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- present
- gas purification
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- Expired - Lifetime
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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に関す
るものである。 従来の技術 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Sr1+X/2La1-x/2Co1-xMexO3（Me
＝Fe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ１種の元素、Ｏ＜ｘ
＜１）と、SrMeO3（Me＝Ti、Zr、Hfから選ぶ
１種類の元素）からなる２成分系の物質が提案さ
れている。 発明が解決しようとする問題点 上記の触媒では500℃以下での触媒活性が低く、
適用温度は600℃以上と限定されていた。本発明
はかかる問題点を鑑みてなされたもので、触媒と
しての活性温度領域を400℃まで広げた排気ガス
浄化触媒を提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は一般式Ae1-zSrzCo1-xBexO3（Ae＝Nd
またはHo；Be＝Fe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ少な
くとも一種の元素、Ｏ≦ｘ≦１、Ｏ≦ｚ≦１）で
表わされる酸化物とAB1-yAlyO3（Ａ＝Caまたは
Sr；Ｂ＝Ti、Zr、Hfから選ぶ一種の元素、Ｏ≦
ｙ≦１）で表わされる酸化物との混合物あるいは
混合焼結体から排気ガス浄化触媒を構成するもの
である。 作 用 ペロブスカイト型酸化物におけるCOの酸化反
応の触媒活性点はSr2+注入により生じるCo3+に
ある。 結晶場において、３ｄ電子軌道はt2gとegとい
う２つの電子軌道に分裂する。３価のコバルトで
はこの３ｄ軌道には６個の電子があり、分裂した
軌道への配列としては、（t2g 6，eg 0）と（t2g 4，eg
２）と言う２通りのはいり方があり、前者を低ス
ピン状態、後者を高スピン状態とよび、記号とし
てそれぞれCo〓，Co3+と表わす。そして、この
Co3+はSr2+が注入するに従い比率は多くなる。
そしてCOのＣに存在する孤立電子群は、触媒表
面に吸着するとCo3+の電子軌道の１つであるdz 2
に進入する。その時、同時にCo3+のt2g軌道にあ
つた電子はCOのπ*軌道に進入し、結果的にCOは
電子不足状態で（CO）2+となり、他方Co−Ｏ−
Coにあつた結合は、Co−CoとO2-に分離してし
まい、このO2-が（CO）2+と反応してCO2となる
のである。つまりCO酸化触媒としての活性度は
Co3+が多いほど高くなるのであり、
SrLaCoMeO3系よりもSrNdCoMeO3系や
SrHoCoMeO3系の方がCo3+の量が多く、触媒活
性は高くなり、その結果、触媒活性を持ち続けら
れる温度下限も400℃まで広げられたのである。 実施例 実施例 １ 第１図および第２図に、本発明になる担持型触
媒体の特性を従来例と共に示す。Ho0.5Sr0.5Co0.7
Fe0.3O3を50mol％とCaHf0.8Al0.2O3を50mol％か
らなる２成分系の材料を200メツシユ以下粉末と
し、担体としてのFe−Cr系の耐熱金網（40メツ
シユ相当、φ24mm）に水素溶射により約100μmの
厚さに均一に付着させた。これに対し、従来例に
は、Sr0.65La0.35Co0.7Fe0.3O340mol％と
SrTiO360mol％からなる材料を用いた。 この触媒体を５枚重ねて石笑ガラス製の反応容
器内に設置し、電気炉で温度制御を行なつて活性
を測定した。反応ガスにはCO150ppm.，
NO250ppm.，N2残部からなる均一混合ガスを用
い、空間速度83000h-1で触媒層に供給した。第１
図にCO除去率、第３図にN2及びNO生成率をそ
れぞれ示した。図を見れば分かるように本実施例
のほうが従来例よりも活性は高く、より低温域か
ら排ガスの浄化能力を有すると言える。なお本実
施例ではAe1-zSrzCo1-xBexO3とAB1-yAlyO3とを
混合し、焼成したものを材料として用いたが、両
者の混合物を用いた場合にも、ほぼ同様の結果が
得られた。 実施例 ２ 次に、セラミツク製担体に担持した場合の例を
示す。触媒成分は、Nd0.5Sr0.5Co0.5Fe0.5O3と
SrZr0.5Al0.5O3とをモル比0.65：0.35で混合したも
のを用いた。担体にはアルミナ製のハニカム成型
体（φ110mm×t10mm、３mmロセル、セル数約500）
を用いた。実施例及び従来例ともにこの担体表面
に水素炎溶射により触媒体を約200μmの厚さに付
着させたものを用いた。これらの触媒体１枚を市
販のポータブル型石油ストーブの燃焼筒の上部に
取り付け、触媒体通過後の排気ガス中のCO濃度
及びNOx（＝NO＋NO2）濃度を測定した。排気
ガス温度は約700℃である。その結果を表に示す。
ただし従来例にはSr0.65La0.35Co0.7Fe0.3O340mol
％とSrTiO360molからなる材料を用いた。
ガス中の有害ガス成分を浄化処理する触媒に関す
るものである。 従来の技術 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Sr1+X/2La1-x/2Co1-xMexO3（Me
＝Fe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ１種の元素、Ｏ＜ｘ
＜１）と、SrMeO3（Me＝Ti、Zr、Hfから選ぶ
１種類の元素）からなる２成分系の物質が提案さ
れている。 発明が解決しようとする問題点 上記の触媒では500℃以下での触媒活性が低く、
適用温度は600℃以上と限定されていた。本発明
はかかる問題点を鑑みてなされたもので、触媒と
しての活性温度領域を400℃まで広げた排気ガス
浄化触媒を提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は一般式Ae1-zSrzCo1-xBexO3（Ae＝Nd
またはHo；Be＝Fe、Mn、Cr、Ｖから選ぶ少な
くとも一種の元素、Ｏ≦ｘ≦１、Ｏ≦ｚ≦１）で
表わされる酸化物とAB1-yAlyO3（Ａ＝Caまたは
Sr；Ｂ＝Ti、Zr、Hfから選ぶ一種の元素、Ｏ≦
ｙ≦１）で表わされる酸化物との混合物あるいは
混合焼結体から排気ガス浄化触媒を構成するもの
である。 作 用 ペロブスカイト型酸化物におけるCOの酸化反
応の触媒活性点はSr2+注入により生じるCo3+に
ある。 結晶場において、３ｄ電子軌道はt2gとegとい
う２つの電子軌道に分裂する。３価のコバルトで
はこの３ｄ軌道には６個の電子があり、分裂した
軌道への配列としては、（t2g 6，eg 0）と（t2g 4，eg
２）と言う２通りのはいり方があり、前者を低ス
ピン状態、後者を高スピン状態とよび、記号とし
てそれぞれCo〓，Co3+と表わす。そして、この
Co3+はSr2+が注入するに従い比率は多くなる。
そしてCOのＣに存在する孤立電子群は、触媒表
面に吸着するとCo3+の電子軌道の１つであるdz 2
に進入する。その時、同時にCo3+のt2g軌道にあ
つた電子はCOのπ*軌道に進入し、結果的にCOは
電子不足状態で（CO）2+となり、他方Co−Ｏ−
Coにあつた結合は、Co−CoとO2-に分離してし
まい、このO2-が（CO）2+と反応してCO2となる
のである。つまりCO酸化触媒としての活性度は
Co3+が多いほど高くなるのであり、
SrLaCoMeO3系よりもSrNdCoMeO3系や
SrHoCoMeO3系の方がCo3+の量が多く、触媒活
性は高くなり、その結果、触媒活性を持ち続けら
れる温度下限も400℃まで広げられたのである。 実施例 実施例 １ 第１図および第２図に、本発明になる担持型触
媒体の特性を従来例と共に示す。Ho0.5Sr0.5Co0.7
Fe0.3O3を50mol％とCaHf0.8Al0.2O3を50mol％か
らなる２成分系の材料を200メツシユ以下粉末と
し、担体としてのFe−Cr系の耐熱金網（40メツ
シユ相当、φ24mm）に水素溶射により約100μmの
厚さに均一に付着させた。これに対し、従来例に
は、Sr0.65La0.35Co0.7Fe0.3O340mol％と
SrTiO360mol％からなる材料を用いた。 この触媒体を５枚重ねて石笑ガラス製の反応容
器内に設置し、電気炉で温度制御を行なつて活性
を測定した。反応ガスにはCO150ppm.，
NO250ppm.，N2残部からなる均一混合ガスを用
い、空間速度83000h-1で触媒層に供給した。第１
図にCO除去率、第３図にN2及びNO生成率をそ
れぞれ示した。図を見れば分かるように本実施例
のほうが従来例よりも活性は高く、より低温域か
ら排ガスの浄化能力を有すると言える。なお本実
施例ではAe1-zSrzCo1-xBexO3とAB1-yAlyO3とを
混合し、焼成したものを材料として用いたが、両
者の混合物を用いた場合にも、ほぼ同様の結果が
得られた。 実施例 ２ 次に、セラミツク製担体に担持した場合の例を
示す。触媒成分は、Nd0.5Sr0.5Co0.5Fe0.5O3と
SrZr0.5Al0.5O3とをモル比0.65：0.35で混合したも
のを用いた。担体にはアルミナ製のハニカム成型
体（φ110mm×t10mm、３mmロセル、セル数約500）
を用いた。実施例及び従来例ともにこの担体表面
に水素炎溶射により触媒体を約200μmの厚さに付
着させたものを用いた。これらの触媒体１枚を市
販のポータブル型石油ストーブの燃焼筒の上部に
取り付け、触媒体通過後の排気ガス中のCO濃度
及びNOx（＝NO＋NO2）濃度を測定した。排気
ガス温度は約700℃である。その結果を表に示す。
ただし従来例にはSr0.65La0.35Co0.7Fe0.3O340mol
％とSrTiO360molからなる材料を用いた。
【表】
発明の効果
以上述べてきたように、触媒成分として従来の
SrLaCoO3系材料よりHoSrCoO3系やNdSrCoO3
系材料を用いるほうがCO酸化、NO2還元の触媒
活性は高くなる。
SrLaCoO3系材料よりHoSrCoO3系やNdSrCoO3
系材料を用いるほうがCO酸化、NO2還元の触媒
活性は高くなる。
第１図は本発明の一実施例の排気ガス浄化触媒
の温度とCO除去率との関係図、第２図は従来例
の排気ガス浄化触媒の温度とCO除去率との関係
図、第３図は本発明及び従来例の排気ガス浄化触
媒の温度に対するNO生成率、N2生成率の関係図
である。
の温度とCO除去率との関係図、第２図は従来例
の排気ガス浄化触媒の温度とCO除去率との関係
図、第３図は本発明及び従来例の排気ガス浄化触
媒の温度に対するNO生成率、N2生成率の関係図
である。
Claims (1)
- １ 一般式Ae1-zSrzCo1-xFexO3（Ae＝Ndまたは
Ho、0.3≦ｘ≦0.5、0.4≦ｚ≦0.6）で表わされる
酸化物と、AB1-yAlyO3（Ａ＝CaまたはSr：Ｂ＝
ZrまたはHf、0.1≦ｙ≦0.6）で表わされる酸化物
との混合物あるいは混合焼結体からなる排気ガス
浄化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121835A JPS61283349A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 排気ガス浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121835A JPS61283349A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 排気ガス浄化触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283349A JPS61283349A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0557024B2 true JPH0557024B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=14821107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121835A Granted JPS61283349A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 排気ガス浄化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283349A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63158130A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Tech Res Assoc Conduct Inorg Compo | 排ガス浄化用触媒体 |
| DE102009000208A1 (de) * | 2009-01-14 | 2010-07-15 | Robert Bosch Gmbh | Bauelement, insbesondere Dieselpartikelfilter, mit einer oxidischen Beschichtung |
| CN103041802B (zh) * | 2013-01-02 | 2014-11-05 | 桂林理工大学 | 一种用于汽车尾气处理的钙钛矿型催化剂及其制备方法 |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP60121835A patent/JPS61283349A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61283349A (ja) | 1986-12-13 |
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