JPH0592137A - 酸化触媒 - Google Patents
酸化触媒Info
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- JPH0592137A JPH0592137A JP3253657A JP25365791A JPH0592137A JP H0592137 A JPH0592137 A JP H0592137A JP 3253657 A JP3253657 A JP 3253657A JP 25365791 A JP25365791 A JP 25365791A JP H0592137 A JPH0592137 A JP H0592137A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素、一酸化炭素、炭化水素などを燃焼させ
るための酸化触媒に関する。 【構成】 希土類元素の酸化物を担持したチタニウム
及びアルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有
させてなることを特徴とする酸化触媒。チタニウム及
びアルミニウムの複合酸化物をハニカム状に成型してな
る上記の酸化触媒及びコージェライト、ムライト又
はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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
の触媒をコーティングしてなる酸化触媒。
るための酸化触媒に関する。 【構成】 希土類元素の酸化物を担持したチタニウム
及びアルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有
させてなることを特徴とする酸化触媒。チタニウム及
びアルミニウムの複合酸化物をハニカム状に成型してな
る上記の酸化触媒及びコージェライト、ムライト又
はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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
の触媒をコーティングしてなる酸化触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化触媒、例えば水素、
一酸化炭素、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。
一酸化炭素、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。
【０００２】
【従来の技術】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。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。
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。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。
【０００３】一方、最近では低ＮＯｘ燃焼法開発の一環
として、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
ージュ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γ−Ａｌ2 Ｏ3 （ガンマアルミナ）、ジルコ
ニア、マグネシア、α−Ａｌ2 Ｏ3 （アルファアルミ
ナ）等の担体をウォシュコートし、活性成分としてＰ
ｔ、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。
として、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
ージュ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γ−Ａｌ2 Ｏ3 （ガンマアルミナ）、ジルコ
ニア、マグネシア、α−Ａｌ2 Ｏ3 （アルファアルミ
ナ）等の担体をウォシュコートし、活性成分としてＰ
ｔ、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。
【０００４】上記のような従来の酸化触媒は一酸化炭素
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。
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。
【０００５】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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】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。
℃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。
【０００７】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。
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は （１）希土類元素の酸化物を担持したチタニウム及びア
ルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有させて
なることを特徴とする酸化触媒。
ルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有させて
なることを特徴とする酸化触媒。
【０００９】（２）チタニウム及びアルミニウムの複合
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。
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。
【００１０】（３）コージェライト、ムライト又はＭｇ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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。
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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。
【００１１】
【作用】本発明にいうチタニウム及びアルミニウムの複
合酸化物とは、ＴｉＯ2 ：Ａｌ 2 Ｏ3 の重量比で５：９
５〜９５：５の組成を有する非晶質（一部は結晶化して
いるものの全体としては非晶質）のもので下記方法で製
造される。
合酸化物とは、ＴｉＯ2 ：Ａｌ 2 Ｏ3 の重量比で５：９
５〜９５：５の組成を有する非晶質（一部は結晶化して
いるものの全体としては非晶質）のもので下記方法で製
造される。
【００１２】 アルミニウムの化合物及びチタニウム
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。
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。
【００１３】 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。
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。
【００１４】 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。
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。
【００１５】以上の方法で調製したチタニウム及びアル
ミ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にコージェ
ライト、ムライト又はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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。
ミ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にコージェ
ライト、ムライト又はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，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。
【００１６】なお、上記のＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ
2 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Ａｌ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Ｔｉ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。
2 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Ａｌ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Ｔｉ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。
【００１７】次に、このようにして得られたチタニウム
及びアルミニウムの複合酸化物又はハニカム状の担体に
希土類元素の酸化物を担持する場合には、希土類元素の
硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成すればよい。希土類元
素の酸化物の一例としてはＬａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｎｄ
2 Ｏ3 などがあり、その担持量はチタニウム及びアルミ
ニウムの複合酸化物１００重量部当たり１〜３０重量部
（以下重量％と略す）の範囲が好ましい。
及びアルミニウムの複合酸化物又はハニカム状の担体に
希土類元素の酸化物を担持する場合には、希土類元素の
硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成すればよい。希土類元
素の酸化物の一例としてはＬａ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｎｄ
2 Ｏ3 などがあり、その担持量はチタニウム及びアルミ
ニウムの複合酸化物１００重量部当たり１〜３０重量部
（以下重量％と略す）の範囲が好ましい。
【００１８】希土類元素の酸化物を担持したチタニウム
及びアルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有
させる量としては触媒全重量１００重量部当たりマンガ
ン酸化物１〜５０重量部の範囲が好ましい。複合酸化物
にマンガン酸化物を含有させる方法としては硝酸マンガ
ン水溶液に複合酸化物の粉末を添加したスラリーに、沈
殿剤を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し５００
℃以上で焼成する方法などが用いられる。
及びアルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含有
させる量としては触媒全重量１００重量部当たりマンガ
ン酸化物１〜５０重量部の範囲が好ましい。複合酸化物
にマンガン酸化物を含有させる方法としては硝酸マンガ
ン水溶液に複合酸化物の粉末を添加したスラリーに、沈
殿剤を添加して生成する沈殿を洗浄した後乾燥し５００
℃以上で焼成する方法などが用いられる。
【００１９】以上のようにして得られた触媒は水素、一
酸化炭素、炭化水素ガス等のガスの酸化反応に対し優れ
た活性、耐久性を示した。
酸化炭素、炭化水素ガス等のガスの酸化反応に対し優れ
た活性、耐久性を示した。
【００２０】以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。
する。
（例１）硝酸チタニウムと硝酸アルミニウムの混合水溶
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℃で焼成して複合酸化物１（ＴｉＯ
2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比 ５０：５０）を得た。
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℃で焼成して複合酸化物１（ＴｉＯ
2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比 ５０：５０）を得た。
【００２１】ベーマイトＡｌＯ（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ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 比の異なる
複合酸化物２（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比 ９０：
１０）、複合酸化物３（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比
２０：８０）及び複合酸化物４（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ
3 の重量比 １０：９０）を得た。
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ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 比の異なる
複合酸化物２（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比 ９０：
１０）、複合酸化物３（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ3 の重量比
２０：８０）及び複合酸化物４（ＴｉＯ2 ：Ａｌ2 Ｏ
3 の重量比 １０：９０）を得た。
【００２２】複合酸化物１〜４を硝酸ランタンの水溶液
に浸漬し５００℃で焼成することによりＬａ2 Ｏ3 を５
重量％（複合酸化物１００重量部当たり５重量部）担持
した担体１〜４を調製した。硝酸マンガン水溶液に担体
１〜４を各々添加した後、アンモニア水を添加し水酸化
マンガンを生成させ、水洗・乾燥後５００℃で焼成し、
Ｍｎ2 Ｏ3 を１５重量％（触媒全重量当たり）含有する
触媒１〜４を調製した。
に浸漬し５００℃で焼成することによりＬａ2 Ｏ3 を５
重量％（複合酸化物１００重量部当たり５重量部）担持
した担体１〜４を調製した。硝酸マンガン水溶液に担体
１〜４を各々添加した後、アンモニア水を添加し水酸化
マンガンを生成させ、水洗・乾燥後５００℃で焼成し、
Ｍｎ2 Ｏ3 を１５重量％（触媒全重量当たり）含有する
触媒１〜４を調製した。
【００２３】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。
気で希釈）で活性評価を行い、その結果を表２に示す。
【表１】
【表２】
【００２４】（例２）例１で調製した複合酸化物３を硝
酸ランタン、硝酸セリウム、又は硝酸ネオジウムの各水
溶液に浸漬し、５００℃で焼成することによりＬａ2 Ｏ
3 を１０重量％担持した担体５、ＣｅＯ2 を１重量％担
持した担体６及びＮｄ2 Ｏ3 を３０重量％担持した担体
７を調製した。硝酸マンガン水溶液に担体５〜７を各々
添加した後、アンモニア水を添加し水酸化マンガンを生
成させ、水洗・乾燥後５００℃で焼成しＭｎ2 Ｏ3 を４
０重量％（以下、触媒全重量当たり）含有する触媒５
（担体５を使用）、Ｍｎ2 Ｏ3 を５重量％含有する触媒
６（担体６を使用）、Ｍｎ 2 Ｏ3 を１０重量％含有する
触媒７（担体７を使用）を調製した。
酸ランタン、硝酸セリウム、又は硝酸ネオジウムの各水
溶液に浸漬し、５００℃で焼成することによりＬａ2 Ｏ
3 を１０重量％担持した担体５、ＣｅＯ2 を１重量％担
持した担体６及びＮｄ2 Ｏ3 を３０重量％担持した担体
７を調製した。硝酸マンガン水溶液に担体５〜７を各々
添加した後、アンモニア水を添加し水酸化マンガンを生
成させ、水洗・乾燥後５００℃で焼成しＭｎ2 Ｏ3 を４
０重量％（以下、触媒全重量当たり）含有する触媒５
（担体５を使用）、Ｍｎ2 Ｏ3 を５重量％含有する触媒
６（担体６を使用）、Ｍｎ 2 Ｏ3 を１０重量％含有する
触媒７（担体７を使用）を調製した。
【００２５】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８００℃、ガス空
塔速度１０，０００ｈ-1の条件で活性評価を行い、その
結果を表３に示す。
含有する空気を原料として、反応温度８００℃、ガス空
塔速度１０，０００ｈ-1の条件で活性評価を行い、その
結果を表３に示す。
【表３】
【００２６】（例３）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（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５Ｓｉ
Ｏ2 ）基材又はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 よりなる
結晶性複合酸化物（ＭｇＯ・４Ａｌ2 Ｏ3 ・６Ｔｉ
Ｏ2 ）基材を用い、担体３の粉末を上記基材にウォッシ
ュコートし、１０００℃で焼付けて触媒８、９を得た。
触媒３のコート量はハニカム担体１００重量部当たり４
０重量部であった。
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（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５Ｓｉ
Ｏ2 ）基材又はＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 よりなる
結晶性複合酸化物（ＭｇＯ・４Ａｌ2 Ｏ3 ・６Ｔｉ
Ｏ2 ）基材を用い、担体３の粉末を上記基材にウォッシ
ュコートし、１０００℃で焼付けて触媒８、９を得た。
触媒３のコート量はハニカム担体１００重量部当たり４
０重量部であった。
【００２７】これらの触媒及びさらに１１００℃で１０
００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７００℃の条件で活性評価を行い表４の結
果を得た。
００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７００℃の条件で活性評価を行い表４の結
果を得た。
【表４】
【００２８】
【発明の効果】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。
性が高くかつ耐熱性に優れた酸化触媒を提供できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 希土類元素の酸化物を担持したチタニウ
ム及びアルミニウムの複合酸化物にマンガン酸化物を含
有させてなることを特徴とする酸化触媒。 - 【請求項２】 チタニウム及びアルミニウムの複合酸化
物をハニカム状に成型してなることを特徴とする請求項
１記載の酸化触媒。 - 【請求項３】 コージェライト、ムライト又はＭｇＯ，
Ａｌ2 Ｏ3 ，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請求項１記載の触
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 |
|---|---|---|---|
| JP3253657A JPH0592137A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253657A JPH0592137A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 酸化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592137A true JPH0592137A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17254374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253657A Withdrawn JPH0592137A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 酸化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0592137A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856263A (en) * | 1992-08-28 | 1999-01-05 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Catalysts comprising substantially pure alpha-alumina carrier for treating exhaust gases |
| JP2015514838A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-05-21 | ロッテ ケミカル コーポレーション | 複合金属酸化物及びこれを用いてポリエステルを製造する方法 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253657A patent/JPH0592137A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856263A (en) * | 1992-08-28 | 1999-01-05 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Catalysts comprising substantially pure alpha-alumina carrier for treating exhaust gases |
| JP2015514838A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-05-21 | ロッテ ケミカル コーポレーション | 複合金属酸化物及びこれを用いてポリエステルを製造する方法 |
| US9243105B2 (en) | 2012-04-13 | 2016-01-26 | Lotte Chemical Corporation | Complex metal oxide, and method of preparing polyester using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |