JPH0824843B2 - 耐熱性触媒およびその使用方法 - Google Patents
耐熱性触媒およびその使用方法Info
- Publication number
- JPH0824843B2 JPH0824843B2 JP58118207A JP11820783A JPH0824843B2 JP H0824843 B2 JPH0824843 B2 JP H0824843B2 JP 58118207 A JP58118207 A JP 58118207A JP 11820783 A JP11820783 A JP 11820783A JP H0824843 B2 JPH0824843 B2 JP H0824843B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- carrier
- lanthanum
- heat
- composite oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、1500℃以下の温度域において安定して使用
できる耐熱性燃焼触媒およびその使用方法に関する。
できる耐熱性燃焼触媒およびその使用方法に関する。
本発明の触媒は、特に800℃以上の温度で使用するの
に適する。
に適する。
触媒を用い高温下で反応を行わせる方法としては、有
機溶剤或は無臭の酸化処理、自動車排ガス処理、高温水
蒸気改質、高温脱硝などが知られている。最近になつて
大容量のボイラーやガスタービン、航空機用のガスター
ビンなどへ上記の特徴を生かした接触燃焼技術を応用す
る動きが起つている。
機溶剤或は無臭の酸化処理、自動車排ガス処理、高温水
蒸気改質、高温脱硝などが知られている。最近になつて
大容量のボイラーやガスタービン、航空機用のガスター
ビンなどへ上記の特徴を生かした接触燃焼技術を応用す
る動きが起つている。
これらの処理法は、反応温度がおよそ600℃以上であ
り、条件によつては1400〜1500℃にまで達する。従つ
て、このような高温域においても触媒活性の低下が少な
く且つ熱的安定性の高い触媒が要求される。
り、条件によつては1400〜1500℃にまで達する。従つ
て、このような高温域においても触媒活性の低下が少な
く且つ熱的安定性の高い触媒が要求される。
従来、高温用触媒として使用されてきた触媒は、アル
ミナ、シリカ、シリカ−アルミナ等を担体としてこれに
貴金属、或は卑金属成分を担持したもの、あるいはジル
コニア、チタン酸アルミニウム、窒化硅素などのセラミ
ツク材料を担体としてその表面に活性アルミナなどをコ
ーテイングし貴金属成分を担持させたものなどが使用さ
れてきた。
ミナ、シリカ、シリカ−アルミナ等を担体としてこれに
貴金属、或は卑金属成分を担持したもの、あるいはジル
コニア、チタン酸アルミニウム、窒化硅素などのセラミ
ツク材料を担体としてその表面に活性アルミナなどをコ
ーテイングし貴金属成分を担持させたものなどが使用さ
れてきた。
しかし、これらの触媒は通常800℃以上になると、担
体の相転移や結晶成長に伴う比表面積の減少、活性成分
の凝集に伴う表面積の減少などが生じ触媒の活性が著し
く劣化する欠点があつた。上記したセラミツク材料を用
いた触媒は、それ自体の耐熱性は高いがコーテイング材
の耐熱性が低いために触媒成分が有効に活用されないと
いう欠点もある。
体の相転移や結晶成長に伴う比表面積の減少、活性成分
の凝集に伴う表面積の減少などが生じ触媒の活性が著し
く劣化する欠点があつた。上記したセラミツク材料を用
いた触媒は、それ自体の耐熱性は高いがコーテイング材
の耐熱性が低いために触媒成分が有効に活用されないと
いう欠点もある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改善し、
高温度の反応条件下においても活性成分の凝集および担
体の比表面積の減少を抑えることができる耐熱性燃焼触
媒及びかかる触媒の使用方法を提供することにある。
高温度の反応条件下においても活性成分の凝集および担
体の比表面積の減少を抑えることができる耐熱性燃焼触
媒及びかかる触媒の使用方法を提供することにある。
γあるいはηアルミナは高比表面積を有し、担体やコ
ーテイング材として多く使用されているが、700℃以上
特に900℃以上においてはαアルミナへの相転移及び結
晶粒子径の成長などにより比表面積が低下し、これに伴
つて触媒活性成分である貴金属、卑金属などの粒子の凝
集が起こり触媒活性が低下する。
ーテイング材として多く使用されているが、700℃以上
特に900℃以上においてはαアルミナへの相転移及び結
晶粒子径の成長などにより比表面積が低下し、これに伴
つて触媒活性成分である貴金属、卑金属などの粒子の凝
集が起こり触媒活性が低下する。
本発明者等は、アルミナの上記の様な熱的不安定性を
改良し、担持された触媒成分の粒子が凝集することを防
ぐために種々検討した結果、アルミニウムにランタンを
添加して得られるランタンβアルミナ（11〜14Al2O3・L
a2O3）担体に触媒活性成分である貴金属，卑金属などを
組合せた触媒が非常に有効であることを見出した。
改良し、担持された触媒成分の粒子が凝集することを防
ぐために種々検討した結果、アルミニウムにランタンを
添加して得られるランタンβアルミナ（11〜14Al2O3・L
a2O3）担体に触媒活性成分である貴金属，卑金属などを
組合せた触媒が非常に有効であることを見出した。
本発明は、アルミニウムとランタンの複合酸化物であ
るランタンβアルミナを主成分とする担体に、周期律表
第VIII族、マンガン、クロム、ジルコニウム、希土類元
素、錫、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム及びストロ
ンチウムから選ばれた少なくとも１種からなる触媒活性
成分を担持してなる耐熱性燃焼触媒である。
るランタンβアルミナを主成分とする担体に、周期律表
第VIII族、マンガン、クロム、ジルコニウム、希土類元
素、錫、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム及びストロ
ンチウムから選ばれた少なくとも１種からなる触媒活性
成分を担持してなる耐熱性燃焼触媒である。
更に、担体はアルミニウムとランタンの複合酸化物の
みからなることが最も望ましいが、他の担体成分を含ん
でもかまわない。
みからなることが最も望ましいが、他の担体成分を含ん
でもかまわない。
ランタンβアルミナは、11〜14Al2O3・La2O3よりなる
化合物である。この複合酸化物は、それらの水酸化物あ
るいは酸化物あるいは熱処理することにより酸化物を与
える化合物を原料として、それらの混合物を少なくとも
800℃以上の温度で焼成することによつて生成する。
化合物である。この複合酸化物は、それらの水酸化物あ
るいは酸化物あるいは熱処理することにより酸化物を与
える化合物を原料として、それらの混合物を少なくとも
800℃以上の温度で焼成することによつて生成する。
アルミニウムとランタンの複合酸化物よりなる担体に
触媒活性成分を担持した触媒は、1000℃以上の高温で使
用しても触媒活性成分の熱による凝集が起り難く安定し
た触媒性能を維持することができる。その理由として
は、アルミニウムとランタンの複合酸化物と触媒活性成
分とが強い相互作用を示すことが挙げられる。
触媒活性成分を担持した触媒は、1000℃以上の高温で使
用しても触媒活性成分の熱による凝集が起り難く安定し
た触媒性能を維持することができる。その理由として
は、アルミニウムとランタンの複合酸化物と触媒活性成
分とが強い相互作用を示すことが挙げられる。
ランタンβアルミナはそれ自体が耐熱性が良く、比表
面積も大きいが、そのほかにこの化合物は活性アルミナ
からαアルミナへの相転移及び結晶成長を抑制する効果
があることが詳細なＸ線回折、電子顕微鏡観察の結果よ
り明らかになつた。従つて、ランタンβアルミナのみな
らず、この複合酸化物を主成分として含むアルミナ担体
も高温で用いる触媒用担体として優れている。
面積も大きいが、そのほかにこの化合物は活性アルミナ
からαアルミナへの相転移及び結晶成長を抑制する効果
があることが詳細なＸ線回折、電子顕微鏡観察の結果よ
り明らかになつた。従つて、ランタンβアルミナのみな
らず、この複合酸化物を主成分として含むアルミナ担体
も高温で用いる触媒用担体として優れている。
アルミニウムとランタンの複合酸化物よりなる担体
は、高温条件下での比表面積の低下も少ないことがN2吸
着実験により明らかとなつた。更に上記複合酸化物に担
持された触媒成分であるパラジウムの分散状態を電子顕
微鏡及び一酸化炭素の化学吸着法で調べたところ、1200
℃で焼成しても高分散状態にあることがわかつた。
は、高温条件下での比表面積の低下も少ないことがN2吸
着実験により明らかとなつた。更に上記複合酸化物に担
持された触媒成分であるパラジウムの分散状態を電子顕
微鏡及び一酸化炭素の化学吸着法で調べたところ、1200
℃で焼成しても高分散状態にあることがわかつた。
アルミニウムとランタンの複合酸化物を他のセラミツ
クスにコーテイング或は混合してもよい。例えばαアル
ミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、コージエラ
イト、ムライト、アルミニウムチタネートなどの耐熱性
酸化物に加えて使用することもできる。またシリコンカ
ーバイドや窒化硅素のような酸化物以外のものにコーテ
イングあるいは混合しても良い。混合する場合、アルミ
ニウムとランタンの複合酸化物の量は、担体全重量の50
％以上を有するようにすることが望ましい。
クスにコーテイング或は混合してもよい。例えばαアル
ミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、コージエラ
イト、ムライト、アルミニウムチタネートなどの耐熱性
酸化物に加えて使用することもできる。またシリコンカ
ーバイドや窒化硅素のような酸化物以外のものにコーテ
イングあるいは混合しても良い。混合する場合、アルミ
ニウムとランタンの複合酸化物の量は、担体全重量の50
％以上を有するようにすることが望ましい。
アルミニウムとランタンの複合酸化物を形成するため
の焼成温度は800℃以上、好ましくは900℃以上1500℃以
上である。焼成温度が800℃以下ではランタンβアルミ
ナが生成せず、1500℃を超えると焼結が進行するため好
ましくない。
の焼成温度は800℃以上、好ましくは900℃以上1500℃以
上である。焼成温度が800℃以下ではランタンβアルミ
ナが生成せず、1500℃を超えると焼結が進行するため好
ましくない。
上記複合酸化物を含む粉体は種々の形状、例えば球
状、円柱状、リング状、ハニカム状などに成形して使用
することができる。また、種々の形状に成形された無機
質耐熱性担体、例えばムライト、コージライト、αアル
ミナ、ジルコン、チタン酸アルミニウム、シリコンカー
バイド、窒化硅素等のセラミツクスに上記複合酸化物を
含む粉体のスラリーをコーテイングして使用することも
できる。無機質耐熱性担体に担持する上記複合酸化物の
量は担体全重量の５％以上、好ましくは５〜30重量％で
ある。
状、円柱状、リング状、ハニカム状などに成形して使用
することができる。また、種々の形状に成形された無機
質耐熱性担体、例えばムライト、コージライト、αアル
ミナ、ジルコン、チタン酸アルミニウム、シリコンカー
バイド、窒化硅素等のセラミツクスに上記複合酸化物を
含む粉体のスラリーをコーテイングして使用することも
できる。無機質耐熱性担体に担持する上記複合酸化物の
量は担体全重量の５％以上、好ましくは５〜30重量％で
ある。
上記のアルミニウムとランタンの複合酸化物を製造す
る方法としては、通常の沈殿法，沈着法，混練法，含浸
法などを適用することができ、特に限定されない。一例
としてアルミニウム塩とランタン塩の混合水溶液にアル
カリを添加して緊密な共沈物を生成させ、これを加熱焼
成する方法、アルミナおよび／またはアルミナゾルと酸
化ランタンおよび／または水酸化ランタンを緊密に混合
し、これを加熱焼成する方法、アルミナにランタン塩の
溶液を含浸し、これを加熱焼成する方法などが挙げられ
る。
る方法としては、通常の沈殿法，沈着法，混練法，含浸
法などを適用することができ、特に限定されない。一例
としてアルミニウム塩とランタン塩の混合水溶液にアル
カリを添加して緊密な共沈物を生成させ、これを加熱焼
成する方法、アルミナおよび／またはアルミナゾルと酸
化ランタンおよび／または水酸化ランタンを緊密に混合
し、これを加熱焼成する方法、アルミナにランタン塩の
溶液を含浸し、これを加熱焼成する方法などが挙げられ
る。
なお、アルミニウムとランタンを含む水溶液にアルカ
リを加えて両者の緊密な混合物を共沈させてから焼成す
ると、比較的低い焼成温度でもアルミニウムとランタン
の複合酸化物が得られるので好ましい方法である。
リを加えて両者の緊密な混合物を共沈させてから焼成す
ると、比較的低い焼成温度でもアルミニウムとランタン
の複合酸化物が得られるので好ましい方法である。
アルミニウム原料としては、硝酸塩，硫酸塩，塩化物
などの可溶性塩，アルコキシドなどの有機塩，水酸化
物、酸化物などが使用できる。一方、ランタン原料とし
ては、硝酸塩，塩化物，シユウ酸塩などの可溶性塩，水
酸化物，酸化物などが使用できる。ランタンを含有して
いる混合希土も使用できる。
などの可溶性塩，アルコキシドなどの有機塩，水酸化
物、酸化物などが使用できる。一方、ランタン原料とし
ては、硝酸塩，塩化物，シユウ酸塩などの可溶性塩，水
酸化物，酸化物などが使用できる。ランタンを含有して
いる混合希土も使用できる。
触媒活性成分は、最終的に金属又は酸化物の形で担持
される。
される。
触媒活性成分の担持方法としては、含浸法或は混練法
などの通常行われている方法を適用することができる。
触媒活性成分の原料としては、無機塩や錯塩などを使用
できる。
などの通常行われている方法を適用することができる。
触媒活性成分の原料としては、無機塩や錯塩などを使用
できる。
本発明の触媒は、水素或は一酸化炭素或は炭化水素類
の燃焼反応，悪臭除去，自動車排気ガス浄化などに使用
可能である。
の燃焼反応，悪臭除去，自動車排気ガス浄化などに使用
可能である。
本発明の触媒を水素と一酸化炭素と炭化水素類の少な
くとも１種を燃焼成分とするガスの燃焼反応に使用する
場合には、触媒活性成分として周期律表第VIII族、マン
ガン、クロム、ジルコニウム、希土類元素、錫、亜鉛、
銅、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム及びカル
シウムなを用いることが望ましい。かかる燃焼反応に用
いられる炭化水素類としては、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタンなどがある。反応温度はガスの種類によつ
て異なるが、室温〜1500℃の広い温度範囲を適用するこ
とができる。燃焼反応を行うときには、前記ガスを酸素
を含むガスの存在下で触媒に接触させる。炭化水素類が
メタンである場合には、反応温度は400〜1000℃が特に
望ましく、触媒活性成分には白金属金属を使用すること
が望ましい。
くとも１種を燃焼成分とするガスの燃焼反応に使用する
場合には、触媒活性成分として周期律表第VIII族、マン
ガン、クロム、ジルコニウム、希土類元素、錫、亜鉛、
銅、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム及びカル
シウムなを用いることが望ましい。かかる燃焼反応に用
いられる炭化水素類としては、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタンなどがある。反応温度はガスの種類によつ
て異なるが、室温〜1500℃の広い温度範囲を適用するこ
とができる。燃焼反応を行うときには、前記ガスを酸素
を含むガスの存在下で触媒に接触させる。炭化水素類が
メタンである場合には、反応温度は400〜1000℃が特に
望ましく、触媒活性成分には白金属金属を使用すること
が望ましい。
本発明の触媒を自動車排ガスなどのように内燃機関の
排ガスの浄化に使用する場合には、触媒活性成分として
周期律表第VIII族、マンガン、クロム、ジルコニウム、
希土類元素、錫、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム、
ストロンチウム及びカルシウムの少なくとも１つを用
い、150〜1500℃の反応温度で前記排ガス及び酸素を触
媒に接触させる。触媒活性成分としては、周期律表第VI
II族から選ばれた金属を使用することが特に望ましい。
排ガスの浄化に使用する場合には、触媒活性成分として
周期律表第VIII族、マンガン、クロム、ジルコニウム、
希土類元素、錫、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム、
ストロンチウム及びカルシウムの少なくとも１つを用
い、150〜1500℃の反応温度で前記排ガス及び酸素を触
媒に接触させる。触媒活性成分としては、周期律表第VI
II族から選ばれた金属を使用することが特に望ましい。
このようにすることにより、排ガス中の一酸化炭素及
び炭化水素を酸化し、窒素酸化物を窒素と水とに変換し
て無害化することができる。
び炭化水素を酸化し、窒素酸化物を窒素と水とに変換し
て無害化することができる。
以下に実施例により本発明の内容をより具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるもの
ではない。
実施例１ 硝酸アルミニウム37.1gと硝酸ランタン228gを蒸留水
１リットルに溶融する（Al/La＝95/5原子比）。この溶
液を攪拌しながら3Nアンモニア水を滴下しpH7.5まで中
和する。得られたアルミニウムとランタンの共沈物を充
分水洗し乾燥した後粉砕して1000℃で５時間焼成する。
得られた粉体をプレス成型機で直径3mm、長さ3mmの円柱
状にしランタンβアルミナ担体を得た。担体が11〜14Al
2O3・La2O3で表わされるランタンβアルミナからなる複
合酸化物よりなることは、得られた粉末をＸ線回折する
ことによって確認した。なお、Ｘ線回折は、ターゲット
としてCuKαを用い、40kV、150mAの条件で行った。一
方、前述の方法において硝酸ランタンを添加しない以外
は同様に調製し、アルミナのみから成る比較例担体を得
た。
１リットルに溶融する（Al/La＝95/5原子比）。この溶
液を攪拌しながら3Nアンモニア水を滴下しpH7.5まで中
和する。得られたアルミニウムとランタンの共沈物を充
分水洗し乾燥した後粉砕して1000℃で５時間焼成する。
得られた粉体をプレス成型機で直径3mm、長さ3mmの円柱
状にしランタンβアルミナ担体を得た。担体が11〜14Al
2O3・La2O3で表わされるランタンβアルミナからなる複
合酸化物よりなることは、得られた粉末をＸ線回折する
ことによって確認した。なお、Ｘ線回折は、ターゲット
としてCuKαを用い、40kV、150mAの条件で行った。一
方、前述の方法において硝酸ランタンを添加しない以外
は同様に調製し、アルミナのみから成る比較例担体を得
た。
以上の方法で得た２通りの担体のそれぞれに硝酸パラ
ジウム溶液をパラジウムとして１重量％となるように含
浸したのち、120℃で約５時間乾燥し、その後1200℃で
３時間焼成し、実施例１−Ａ触媒及び比較例１触媒を調
製した。
ジウム溶液をパラジウムとして１重量％となるように含
浸したのち、120℃で約５時間乾燥し、その後1200℃で
３時間焼成し、実施例１−Ａ触媒及び比較例１触媒を調
製した。
また、ランタンを含む上記担体に下記の方法で活性成
分を担持して実施例１−Ｂ触媒、実施例１−Ｃ触媒、実
施例１−Ｄ触媒及び実施例１−Ｅ触媒を調製した。
分を担持して実施例１−Ｂ触媒、実施例１−Ｃ触媒、実
施例１−Ｄ触媒及び実施例１−Ｅ触媒を調製した。
実施例１−Ｂ触媒：硝酸コバルト、硝酸マンガンの混合
溶液をそれぞれ酸化物として10重量％、５重量％になる
ように調整し、害混合溶液を担体に含浸したのち乾燥
し、1000℃で２時間焼成して触媒を得た。
溶液をそれぞれ酸化物として10重量％、５重量％になる
ように調整し、害混合溶液を担体に含浸したのち乾燥
し、1000℃で２時間焼成して触媒を得た。
実施例１−Ｃ触媒：硝酸ジルコニウム、酸化クロム、硝
酸亜鉛の混合溶液をそれぞれ酸化物として５重量％、15
重量％、５重量％になるように調整し、該混合溶液を担
体に含浸したのち乾燥し、1000℃で２時間焼成して触媒
を得た。
酸亜鉛の混合溶液をそれぞれ酸化物として５重量％、15
重量％、５重量％になるように調整し、該混合溶液を担
体に含浸したのち乾燥し、1000℃で２時間焼成して触媒
を得た。
実施例１−Ｄ触媒：塩化第２錫、塩化第２銅、塩化マグ
ネシウムの混合溶液をそれぞれ酸化物として10重量％、
15重量％、５重量％になるように調整し、該混合溶液を
担体に含浸したのち乾燥し、1000℃で２時間焼成して触
媒を得た。
ネシウムの混合溶液をそれぞれ酸化物として10重量％、
15重量％、５重量％になるように調整し、該混合溶液を
担体に含浸したのち乾燥し、1000℃で２時間焼成して触
媒を得た。
実施例１−Ｅ触媒：硝酸ストロンチウム、硝酸セリウム
及び塩化白金酸の混合溶液をそれぞれ酸化物（但し白金
のみ金属）として13重量％、５重量％、１重量％になる
ように調整し、該混合溶液を担体に含浸したのち乾燥
し、1000℃で２時間焼成して触媒を得た。
及び塩化白金酸の混合溶液をそれぞれ酸化物（但し白金
のみ金属）として13重量％、５重量％、１重量％になる
ように調整し、該混合溶液を担体に含浸したのち乾燥
し、1000℃で２時間焼成して触媒を得た。
以上の触媒についてメタン燃焼反応の性能評価を行っ
た。下記組成のガスを空間速度25,000h-1で流通し、30
時間の連続試験を行なった。
た。下記組成のガスを空間速度25,000h-1で流通し、30
時間の連続試験を行なった。
ガス組成 メタン:3％ 空 気：残部 本実験においては反応ガスを550℃に予熱して行なっ
た。メタンの反応率が90％以上に達すると触媒層の温度
が1200℃程度に達するので、触媒の高温での耐久性を評
価することができる。実験結果を第１表に示す。
た。メタンの反応率が90％以上に達すると触媒層の温度
が1200℃程度に達するので、触媒の高温での耐久性を評
価することができる。実験結果を第１表に示す。
第１表から本実施例による触媒は、高温下における触
媒燃焼反応用として好適であることが良くわかる。
媒燃焼反応用として好適であることが良くわかる。
実施例１−Ａ触媒及び比較例１触媒の30h活性測定後
の比表面積を測定したところ、前者では約55m2/g、後者
では4m2/gであった。また担体上に分散しているパラジ
ウムの表面積を測定した結果、実施例１−Ａ触媒では78
m2/g−Pdに対し、比較例１触媒では20m2/g−Pdであっ
た。このように比較例１触媒に比べ、実施例１−Ａ触媒
は比表面積及びPdの分散状態が良好であり、耐熱性燃焼
触媒として優れていることがわかる。また、実施例１−
Ａ〜Ｅ触媒も同様に触媒活性成分の分散状態が良好であ
るため高活性を示した。
の比表面積を測定したところ、前者では約55m2/g、後者
では4m2/gであった。また担体上に分散しているパラジ
ウムの表面積を測定した結果、実施例１−Ａ触媒では78
m2/g−Pdに対し、比較例１触媒では20m2/g−Pdであっ
た。このように比較例１触媒に比べ、実施例１−Ａ触媒
は比表面積及びPdの分散状態が良好であり、耐熱性燃焼
触媒として優れていることがわかる。また、実施例１−
Ａ〜Ｅ触媒も同様に触媒活性成分の分散状態が良好であ
るため高活性を示した。
実施例２ 硝酸アルミニウム3750gと硝酸ランタン480gを蒸留水1
0リットルに溶解する。以下実施例１と同様にして得ら
れた800℃焼成粉体1Kgに蒸留水25リットルを加え振動ミ
ルで粉体の平均粒子径が約１μｍになるまで粉砕し、ス
ラリー状の浸漬液を調製する。この浸漬液に市販のコー
ジェライト基材から成るハニカム構造体（直径90mm,長
さ75mm）を浸漬した後、浸漬液から取り出し、圧縮空気
を吹き付けて過剰に付着した液を除き、120℃で乾燥後5
00℃で１時間熱処理した。この操作を繰返し、最終的に
1000℃で２時間焼成した。かくして得られたハニカム構
造体は18.7重量％のランタンβアルミナからなる複合酸
化物の層を有していた。この層が11〜14Al2O3・La2O3で
表わされるランタンβアルミナからなる複合酸化物より
なることは、実施例１のときと同様の条件で行ったＸ線
回折により確認した。
0リットルに溶解する。以下実施例１と同様にして得ら
れた800℃焼成粉体1Kgに蒸留水25リットルを加え振動ミ
ルで粉体の平均粒子径が約１μｍになるまで粉砕し、ス
ラリー状の浸漬液を調製する。この浸漬液に市販のコー
ジェライト基材から成るハニカム構造体（直径90mm,長
さ75mm）を浸漬した後、浸漬液から取り出し、圧縮空気
を吹き付けて過剰に付着した液を除き、120℃で乾燥後5
00℃で１時間熱処理した。この操作を繰返し、最終的に
1000℃で２時間焼成した。かくして得られたハニカム構
造体は18.7重量％のランタンβアルミナからなる複合酸
化物の層を有していた。この層が11〜14Al2O3・La2O3で
表わされるランタンβアルミナからなる複合酸化物より
なることは、実施例１のときと同様の条件で行ったＸ線
回折により確認した。
このようにして得られたハニカム構造体の担体を用い
て以下の触媒を調製した。
て以下の触媒を調製した。
実施例２−Ａ触媒：塩化白金酸と塩化ロジウムを混合し
た水溶液に前記担体を浸漬し、120℃で乾燥後、600℃水
素気流中で還元した。触媒は1.5重量％の白金と0.4重量
％のロジウムを有していた。
た水溶液に前記担体を浸漬し、120℃で乾燥後、600℃水
素気流中で還元した。触媒は1.5重量％の白金と0.4重量
％のロジウムを有していた。
実施例２−B:硝酸マンガンと酸化クロムの混合溶液に前
記担体を浸漬し、120℃で乾燥後、空気中700℃で焼成し
た。触媒はマンガン、クロムを酸化物としてそれぞれ15
重量％、８重量％含む。
記担体を浸漬し、120℃で乾燥後、空気中700℃で焼成し
た。触媒はマンガン、クロムを酸化物としてそれぞれ15
重量％、８重量％含む。
以下、同様にして硝酸塩を溶かした混合溶液に担体を
浸漬し乾燥後焼成して鉄（10重量％）−コバルト（８重
量％）−セリウム（５重量％）からなる実施例２−Ｃ触
媒、銅（10重量％）−亜鉛（８重量％）−マグネシウム
（５重量％）からなる実施例２−Ｄ触媒、パラジウム
（１重量％）−バリウム（10重量％）−ストロンチウム
（５重量％）からなる実施例２−Ｅ触媒及びニツケル
（10重量％）−錫（５重量％）−ストロンチウム（５重
量％）からなる実施例２−Ｆ触媒を調製した。
浸漬し乾燥後焼成して鉄（10重量％）−コバルト（８重
量％）−セリウム（５重量％）からなる実施例２−Ｃ触
媒、銅（10重量％）−亜鉛（８重量％）−マグネシウム
（５重量％）からなる実施例２−Ｄ触媒、パラジウム
（１重量％）−バリウム（10重量％）−ストロンチウム
（５重量％）からなる実施例２−Ｅ触媒及びニツケル
（10重量％）−錫（５重量％）−ストロンチウム（５重
量％）からなる実施例２−Ｆ触媒を調製した。
実施例２−Ａ〜Ｆ触媒を用いて自動車の排ガス処理性
能を調べた。実験は、CO1％、C3H81000ppm、O25％、残
部N2からなるガスを直径25mm、長さ30mmの触媒層に導入
し、触媒層前後のCO、C3H8濃度を測定し、濃度差から除
去率を求めることにより行った。なお、反応温度はCO除
去率を求める場合には250℃、C3H8除去率を求める場合
には350℃とした。第２表にその結果を示す。
能を調べた。実験は、CO1％、C3H81000ppm、O25％、残
部N2からなるガスを直径25mm、長さ30mmの触媒層に導入
し、触媒層前後のCO、C3H8濃度を測定し、濃度差から除
去率を求めることにより行った。なお、反応温度はCO除
去率を求める場合には250℃、C3H8除去率を求める場合
には350℃とした。第２表にその結果を示す。
この結果から、本発明の触媒は、CO、C3H8の除去率が
ともに高く、自動車排ガス処理触媒として有効であるこ
とがわかる。
ともに高く、自動車排ガス処理触媒として有効であるこ
とがわかる。
実施例２−Ａ触媒を実際の自動車の排ガス酸化用とし
て用いた。普通自動車用エンジン（1800ccクラス）に触
媒コンバーターとして使用し、１万Km走行試験を行なっ
た結果、10モードでCO1.0g/km、HC0.19g/Kmであった。
この結果から本発明になる耐熱性触媒は内燃機関の排気
ガス処理にも使用でき、高温反応に安定した性能を維持
することがわかる。
て用いた。普通自動車用エンジン（1800ccクラス）に触
媒コンバーターとして使用し、１万Km走行試験を行なっ
た結果、10モードでCO1.0g/km、HC0.19g/Kmであった。
この結果から本発明になる耐熱性触媒は内燃機関の排気
ガス処理にも使用でき、高温反応に安定した性能を維持
することがわかる。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、1500℃以下の高範
囲の温度ですぐれた活性を有する耐熱性燃焼触媒を得る
ことができる。
囲の温度ですぐれた活性を有する耐熱性燃焼触媒を得る
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/14 Ａ Ｍ 23/26 Ｍ Ａ 23/34 Ａ Ｍ 23/44 Ａ 23/46 ３１１ Ａ 23/54 Ａ Ｍ 23/76 Ａ Ｍ 23/80 Ａ 23/835 23/889 32/00 Ｆ２３Ｃ 11/00 ３０６ Ｂ０１Ｊ 23/82 Ｍ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４ Ｚ (72)発明者 水本 守 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 松田 臣平 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭50−99988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−116504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−90590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169536（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−123533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−52529（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】11〜14Al2O3・La2O3で表わされるランタン
βアルミナからなる複合酸化物を主成分とする担体に、
周期律表第VIII族、マンガン、クロム、ジルコニウム、
希土類元素、錫、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム及
びストロンチウムから選ばれた少なくとも１種からなる
触媒活性成分を担持したことを特徴とする耐熱性燃焼触
媒。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記担体
が実質的に前記複合酸化物のみからなることを特徴とす
る耐熱性燃焼触媒。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記複合
酸化物がセラミックスの表面にコーティングされている
ことを特徴とする耐熱性燃焼触媒。 - 【請求項４】11〜14Al2O3・La2O3で表わされるランタン
βアルミナからなる複合酸化物を主成分とする担体に触
媒活性成分として周期律表第VIII族、マンガン、クロ
ム、ジルコニウム、希土類元素、錫、亜鉛、銅、マグネ
シウム、バリウム及びストロンチウムから選ばれた少な
くとも１つを担持した触媒に、水素と一酸化炭素及び炭
化水素類の少なくとも１種を燃焼成分とするガスと酸素
を含むガスを室温〜1500℃の温度で接触させて前記燃焼
成分を酸化することを特徴とする耐熱性燃焼触媒の使用
方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、前記炭化
水素類がメタンであり且つ前記触媒活性成分が白金属金
属からなることを特徴とする耐熱性燃焼触媒の使用方
法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第４項において、前記触媒
に内燃機関の排ガスと酸素を150〜1500℃の温度で接触
させて前記排ガス中の一酸化炭素及び炭化水素を酸化す
ることを特徴とする耐熱性燃焼触媒の使用方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118207A JPH0824843B2 (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 耐熱性触媒およびその使用方法 |
| KR1019840003812A KR920000149B1 (ko) | 1983-07-01 | 1984-07-02 | 내열성촉매 및 그 사용방법 |
| DE8484304514T DE3482094D1 (de) | 1983-07-01 | 1984-07-02 | Bei hoher temperatur stabiler katalysator, verfahren zu dessen herstellung und verfahren zur durchfuehrung von chemischen reaktionen unter dessen verwendung. |
| EP84304514A EP0130835B1 (en) | 1983-07-01 | 1984-07-02 | High temperature stable catalyst, process for preparing same and process for conducting chemical reaction using same |
| US06/867,542 US4738946A (en) | 1983-07-01 | 1986-05-28 | High temperature stable catalyst and process for preparing same |
| US07/135,064 US4906176A (en) | 1983-07-01 | 1987-12-18 | High temperature stable catalyst, process for preparing same, and process for conducting chemical reaction using same |
| JP3211854A JP2533703B2 (ja) | 1983-07-01 | 1991-08-23 | 炭化水素の高温水蒸気改質反応用触媒およびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118207A JPH0824843B2 (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 耐熱性触媒およびその使用方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211854A Division JP2533703B2 (ja) | 1983-07-01 | 1991-08-23 | 炭化水素の高温水蒸気改質反応用触媒およびその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012132A JPS6012132A (ja) | 1985-01-22 |
| JPH0824843B2 true JPH0824843B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=14730847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118207A Expired - Lifetime JPH0824843B2 (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 耐熱性触媒およびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824843B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022929A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-05 | Hitachi Ltd | 触媒用耐熱性担体 |
| JPS6135851A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-20 | Hitachi Ltd | 高温で安定な触媒用担体およびその調製方法 |
| JPH0616853B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1994-03-09 | フア トン フア クオン シユイエ ユアン | 非貴金属系燃焼用触媒とその製造方法 |
| CA1284984C (en) * | 1986-04-30 | 1991-06-18 | International Fuel Cells Corporation | Steam reforming catalyst |
| US5020351A (en) * | 1990-05-24 | 1991-06-04 | Spiro America Inc. | Apparatus for flattening irregular circumferential surfaces in spirally formed pipe |
| CN105935590A (zh) | 2008-08-27 | 2016-09-14 | 优美科催化剂日本有限公司 | 废气净化用催化剂以及使用此催化剂的废气净化方法 |
| EP3492431B1 (en) | 2016-07-29 | 2023-11-22 | Sumitomo Chemical Company Limited | Alumina and method for producing automotive catalyst using same |
| CN115734957A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-03-03 | 国立研究开发法人科学技术振兴机构 | 烷烃的部分氧化方法 |
| CN115779900A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-14 | 中船动力(集团)有限公司 | 用于船舶天然气发动机机尾气ch4净化的氧化催化剂及其制备方法和应用 |
| CN117160543A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-12-05 | 凯龙蓝烽新材料科技有限公司 | 一种煤矿工程机械用co尾气处理催化剂涂层的制备方法 |
-
1983
- 1983-07-01 JP JP58118207A patent/JPH0824843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6012132A (ja) | 1985-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR920000149B1 (ko) | 내열성촉매 및 그 사용방법 | |
| US5147842A (en) | Exhaust gas-purifying catalyst and process for preparation thereof | |
| JP5816648B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒組成物及び排気ガス浄化用触媒 | |
| US4910180A (en) | Catalyst and process for its preparation | |
| JPS63162043A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPS5933023B2 (ja) | 触媒組成物の製造法 | |
| KR20010043393A (ko) | 전환 성능이 개선된 촉매 물질 | |
| JPH0644999B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| JPS63116741A (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
| AU604083B2 (en) | Catalyst for purifying exhaust gas and method for production thereof | |
| JPH06182201A (ja) | 高温で安定な触媒及びその調製法ならびにその触媒を用いて化学反応を実施する方法 | |
| JPH0824844B2 (ja) | 高温で安定な燃焼触媒及びその調製法ならびにその触媒を用いて化学反応を実施する方法 | |
| JPS5941775B2 (ja) | 白金族金属触媒組成物 | |
| JP2669861B2 (ja) | 触 媒 | |
| JPH0824843B2 (ja) | 耐熱性触媒およびその使用方法 | |
| JP6438384B2 (ja) | 排ガス浄化触媒用担体及び排ガス浄化触媒 | |
| JPH0638917B2 (ja) | アルミナに担持された貴金属含有酸化触媒、その製造方法および使用方法 | |
| KR950009708B1 (ko) | 내열성 촉매를 사용한 촉매 연소법 | |
| US3867309A (en) | Catalyst composition for removing noxious components from a gaseous stream | |
| JPS60222145A (ja) | 耐熱性触媒の使用方法 | |
| JP2533703B2 (ja) | 炭化水素の高温水蒸気改質反応用触媒およびその使用方法 | |
| JP5078062B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2758616B2 (ja) | 接触燃焼用耐熱性触媒およびその担体 | |
| JPH0582258B2 (ja) | ||
| JPH0435220B2 (ja) |