JPH08323199A - 新規酸化触媒 - Google Patents
新規酸化触媒Info
- Publication number
- JPH08323199A JPH08323199A JP13513595A JP13513595A JPH08323199A JP H08323199 A JPH08323199 A JP H08323199A JP 13513595 A JP13513595 A JP 13513595A JP 13513595 A JP13513595 A JP 13513595A JP H08323199 A JPH08323199 A JP H08323199A
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- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- oxidation
- oxidation catalyst
- pyrochlore structure
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- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温度下で安定であり、低温度領域の反応か
ら高温度での反応においても高活性な酸化触媒を提供す
る。 【構成】 一般式（Ｍ1-xＣｅx）2Ｓｎ2Ｏ7（ＭはＣａ
又はＳｒで、ｘは０ではない）で表され、パイロクロア
構造を持つ新規な酸化触媒。
ら高温度での反応においても高活性な酸化触媒を提供す
る。 【構成】 一般式（Ｍ1-xＣｅx）2Ｓｎ2Ｏ7（ＭはＣａ
又はＳｒで、ｘは０ではない）で表され、パイロクロア
構造を持つ新規な酸化触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温から高温までの広
い範囲で高い触媒活性を有する新規な酸化触媒に関す
る。
い範囲で高い触媒活性を有する新規な酸化触媒に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一酸化炭素やメタン等の炭化水素等の完
全酸化反応や、有機塩素化合物等の有害物質の完全除去
反応用触媒として酸化触媒が利用されている。従来か
ら、酸化触媒として白金やパラジウム等の貴金属からな
る触媒が知られているが、この貴金属触媒は、８００℃
以上の高温度で用いると触媒成分である白金やパラジウ
ムが凝集したり蒸発揮散することによる触媒活性の低下
が著しく、このような高温度での反応の触媒としては必
ずしも適当ではない。
全酸化反応や、有機塩素化合物等の有害物質の完全除去
反応用触媒として酸化触媒が利用されている。従来か
ら、酸化触媒として白金やパラジウム等の貴金属からな
る触媒が知られているが、この貴金属触媒は、８００℃
以上の高温度で用いると触媒成分である白金やパラジウ
ムが凝集したり蒸発揮散することによる触媒活性の低下
が著しく、このような高温度での反応の触媒としては必
ずしも適当ではない。
【０００３】また、高温酸化反応触媒としては、マンガ
ン等の遷移金属を含むヘキサアルミネ−ト系が提案され
ているが、このヘキサアルミネ−ト系触媒は酸化活性自
体がさほど高くなく、特に比較的低温での使用に当って
は、このものの酸化活性の向上が課題となっている。
ン等の遷移金属を含むヘキサアルミネ−ト系が提案され
ているが、このヘキサアルミネ−ト系触媒は酸化活性自
体がさほど高くなく、特に比較的低温での使用に当って
は、このものの酸化活性の向上が課題となっている。
【０００４】このような状況のもとで、比較的低温領域
から、高温度下や亜臨界雰囲気下等の厳しい反応条件で
用い得る触媒が求められている。
から、高温度下や亜臨界雰囲気下等の厳しい反応条件で
用い得る触媒が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高温
度下は勿論、低温においても高い酸化触媒活性を有し、
かつ高温での耐久性を持った触媒を提供することにあ
る。
度下は勿論、低温においても高い酸化触媒活性を有し、
かつ高温での耐久性を持った触媒を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の構
造の金属化合物についてその触媒活性を検討した結果、
ある種の組成、構造を持つ金属化合物は上記した課題を
解決することを見出し本発明を完成した。
造の金属化合物についてその触媒活性を検討した結果、
ある種の組成、構造を持つ金属化合物は上記した課題を
解決することを見出し本発明を完成した。
【０００７】即ち本発明は、下記一般式（１） （Ｍ1-xＣｅx）2Ｓｎ2Ｏ7 （１） （式中、ＭはＣａ又はＳｒであり、ｘは０ではない）で
表され、パイロクロア構造を持つことを特徴とする酸化
触媒である。
表され、パイロクロア構造を持つことを特徴とする酸化
触媒である。
【０００８】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】本発明の酸化触媒は上記した一般式（１）
で表され、かつ、その化合物がパイロクロア構造を持つ
ことが必須である。
で表され、かつ、その化合物がパイロクロア構造を持つ
ことが必須である。
【００１０】パイロクロア構造の化合物とは一般式Ａ2
Ｂ2Ｏ7で表される化合物であり、この構造の決定はＸ線
回折実験により行われる。
Ｂ2Ｏ7で表される化合物であり、この構造の決定はＸ線
回折実験により行われる。
【００１１】上記一般式（１）において、ｘの値は０で
なければよく、特に限定するものではないが、触媒活性
向上のためには、ｘは０．４以上０．７以下が好まし
い。ｘが０．４未満の場合ＭＳｎＯ3相が析出し、また
ｘが０．７を越えるとＣｅＯ2相が析出するため、著し
く高い触媒活性を得ることは困難となる。
なければよく、特に限定するものではないが、触媒活性
向上のためには、ｘは０．４以上０．７以下が好まし
い。ｘが０．４未満の場合ＭＳｎＯ3相が析出し、また
ｘが０．７を越えるとＣｅＯ2相が析出するため、著し
く高い触媒活性を得ることは困難となる。
【００１２】本発明の酸化触媒は種々の方法、即ち、固
相反応法、沈殿反応法、加水分解法により合成すること
ができる。
相反応法、沈殿反応法、加水分解法により合成すること
ができる。
【００１３】例えば、固相反応法においては、Ｃｅ
Ｏ2、ＳｎＯ2、ＭＣＯ3（ＭはＣａ又はＳｒ）を、湿式
又は乾式混合し、例えば空気中で混合物を１０００〜１
６００℃で焼成することによりパイロクロア構造の化合
物を得ることができる。また、沈殿反応法においては、
Ｍ塩（Ｍは同前）とＣｅ塩とＳｎ塩とをエタノ−ル等の
溶媒に溶解し、これにシュウ酸等の沈殿剤を加えて沈殿
物を生成させ、生成物を乾燥後、同じく１０００〜１６
００℃で焼成することにより得られる。
Ｏ2、ＳｎＯ2、ＭＣＯ3（ＭはＣａ又はＳｒ）を、湿式
又は乾式混合し、例えば空気中で混合物を１０００〜１
６００℃で焼成することによりパイロクロア構造の化合
物を得ることができる。また、沈殿反応法においては、
Ｍ塩（Ｍは同前）とＣｅ塩とＳｎ塩とをエタノ−ル等の
溶媒に溶解し、これにシュウ酸等の沈殿剤を加えて沈殿
物を生成させ、生成物を乾燥後、同じく１０００〜１６
００℃で焼成することにより得られる。
【００１４】加水分解法においては、Ｍ（Ｍは同前）、
Ｃｅ、Ｓｎの夫々のアルコキシドを有機溶媒に溶解し、
これに水を含んだ溶液を滴下し加水分解して沈殿物を得
て、これを乾燥後、同じく１０００〜１６００℃で焼成
することによりパイロクロア化合物を得ることができ
る。上記した各種方法において用いる原料成分は、上記
した一般式で表される組成となるような化学量論量を用
いる。
Ｃｅ、Ｓｎの夫々のアルコキシドを有機溶媒に溶解し、
これに水を含んだ溶液を滴下し加水分解して沈殿物を得
て、これを乾燥後、同じく１０００〜１６００℃で焼成
することによりパイロクロア化合物を得ることができ
る。上記した各種方法において用いる原料成分は、上記
した一般式で表される組成となるような化学量論量を用
いる。
【００１５】このようにして得られたパイロクロア化合
物は一般に粉末状で得られるが、使用状況によってはさ
らに適当な粉砕方法により粉砕して用いることもでき
る。
物は一般に粉末状で得られるが、使用状況によってはさ
らに適当な粉砕方法により粉砕して用いることもでき
る。
【００１６】本発明の触媒は、上記のパイロクロア化合
物を粘土等のバインダ−と混合し成型して成型体として
使用することもできる。この際のパイロクロア化合物の
割合は、特に制限されないが、全体の０．１〜５０ｗｔ
％程度でよく、また、コ−ジェライト製あるいは金属製
等のハニカム状基材にパイロクロア化合物を担持させて
用いることもできる。
物を粘土等のバインダ−と混合し成型して成型体として
使用することもできる。この際のパイロクロア化合物の
割合は、特に制限されないが、全体の０．１〜５０ｗｔ
％程度でよく、また、コ−ジェライト製あるいは金属製
等のハニカム状基材にパイロクロア化合物を担持させて
用いることもできる。
【００１７】本発明は、低温下でも高い酸化活性を持
ち、一酸化炭素やメタン等の炭化水素の酸化や有機塩素
化合物等の完全酸化反応等に利用できる。
ち、一酸化炭素やメタン等の炭化水素の酸化や有機塩素
化合物等の完全酸化反応等に利用できる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【００１９】実施例１ 市販の硝酸カルシウム、硝酸セリウム（３価）、塩化ス
ズ（２価）を、Ｃａ、Ｃｅ、Ｓｎのモル比が２：３：５
になるように混合し、混合物をエタノ−ル溶媒に溶かし
た（混合物の１５ｗｔ％溶液）。この溶液をシュウ酸塩
として沈澱物を得るための量より１０％過剰量のシュウ
酸−エタノ−ルの混合溶液中に滴下し、沈澱物を得た。
得られた沈殿物は乾燥し、１４００℃、空気中で２時間
焼成し、（Ｃａ0.4Ｃｅ0.6）2Ｓｎ2Ｏ7を得た（触媒
１）。触媒１のＸ線回折測定（ＣｕＫα線）の結果を図
１に示す。図１からはパイロクロア構造に起因する回折
ピ−クが確認された。
ズ（２価）を、Ｃａ、Ｃｅ、Ｓｎのモル比が２：３：５
になるように混合し、混合物をエタノ−ル溶媒に溶かし
た（混合物の１５ｗｔ％溶液）。この溶液をシュウ酸塩
として沈澱物を得るための量より１０％過剰量のシュウ
酸−エタノ−ルの混合溶液中に滴下し、沈澱物を得た。
得られた沈殿物は乾燥し、１４００℃、空気中で２時間
焼成し、（Ｃａ0.4Ｃｅ0.6）2Ｓｎ2Ｏ7を得た（触媒
１）。触媒１のＸ線回折測定（ＣｕＫα線）の結果を図
１に示す。図１からはパイロクロア構造に起因する回折
ピ−クが確認された。
【００２０】触媒１の酸化反応の性能を評価するため
に、最も一般的な酸化反応として知られているＣＯ酸化
反応をモデル反応として用いた。即ち、触媒１を、プレ
ス成形後破砕して１２から２０メッシュに整粒し、その
０．５ｇを常圧固定床反応管に充填した。反応ガスとし
て、ＣＯ（２４００ｐｐｍ）、Ｏ2（４％）、Ｈｅ（バ
ランス）の混合ガスを５０００ｍｌ／ｈｒで反応管に流
通しながら、７００℃まで昇温し、０．５時間保持し前
処理とした。その後降温し６５０〜１５０℃の温度にお
けるＣＯ転化率をＴＣＤガスクロマトグラフィにより測
定した。その結果を表１に示す。
に、最も一般的な酸化反応として知られているＣＯ酸化
反応をモデル反応として用いた。即ち、触媒１を、プレ
ス成形後破砕して１２から２０メッシュに整粒し、その
０．５ｇを常圧固定床反応管に充填した。反応ガスとし
て、ＣＯ（２４００ｐｐｍ）、Ｏ2（４％）、Ｈｅ（バ
ランス）の混合ガスを５０００ｍｌ／ｈｒで反応管に流
通しながら、７００℃まで昇温し、０．５時間保持し前
処理とした。その後降温し６５０〜１５０℃の温度にお
けるＣＯ転化率をＴＣＤガスクロマトグラフィにより測
定した。その結果を表１に示す。
【００２１】なお、ＣＯ転化率は次の式で求めた。
【００２２】ＣＯ転化率（％）＝（ＣＯin−ＣＯout）
／ＣＯin×１００ （ＣＯin、ＣＯoutは固定床反応管入口、出口の夫々の
ＣＯ濃度）
／ＣＯin×１００ （ＣＯin、ＣＯoutは固定床反応管入口、出口の夫々の
ＣＯ濃度）
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例２ Ｃａ、Ｃｅ、Ｓｎのモル比が３：２：５になるように混
合したものを用いた以外は実施例１と同様にして調製し
て（Ｃａ0.6Ｃｅ0.4）2Ｓｎ2Ｏ7を得た（触媒２）。触
媒２のＸ線回折測定の結果を図２に示す。図２からはパ
イロクロア構造に起因する回折ピ−クが確認された。触
媒２を用いて実施例１と同様にＣＯ酸化反応を行った。
その結果を表１にあわせて示す。
合したものを用いた以外は実施例１と同様にして調製し
て（Ｃａ0.6Ｃｅ0.4）2Ｓｎ2Ｏ7を得た（触媒２）。触
媒２のＸ線回折測定の結果を図２に示す。図２からはパ
イロクロア構造に起因する回折ピ−クが確認された。触
媒２を用いて実施例１と同様にＣＯ酸化反応を行った。
その結果を表１にあわせて示す。
【００２５】比較例１ 本発明の触媒との比較のために、高温酸化触媒としても
っとも一般的なＭｎ置換型ヘキサアルミネ−トを合成し
用いた。アルミニウムイソプロポキシド３９ｇ、バリウ
ムメトキシド２．８ｇ、硝酸カリウム０．３５ｇ、硝酸
マンガン１．７９ｇを、２−エトキシ−エタノ−ル２０
０ｍｌとエタノ−ル８０ｍｌの混合溶媒中に溶解し、そ
の溶液を還流器付きの容器を用い窒素中で８０℃で加熱
した。次に蒸溜水１０ｍｌ、エタノ−ル８０ｍｌ、２−
エトキシ−エタノ−ル５０ｍｌの混合溶液をこのアルコ
キシド溶液に滴下し、加水分解し、沈澱物を得た。得ら
れた沈澱物は乾燥し、１３００℃、空気中で２時間焼成
し、Ｂａ0.8Ｋ0.2ＭｎＡｌ11Ｏ19を得た（触媒３）。
っとも一般的なＭｎ置換型ヘキサアルミネ−トを合成し
用いた。アルミニウムイソプロポキシド３９ｇ、バリウ
ムメトキシド２．８ｇ、硝酸カリウム０．３５ｇ、硝酸
マンガン１．７９ｇを、２−エトキシ−エタノ−ル２０
０ｍｌとエタノ−ル８０ｍｌの混合溶媒中に溶解し、そ
の溶液を還流器付きの容器を用い窒素中で８０℃で加熱
した。次に蒸溜水１０ｍｌ、エタノ−ル８０ｍｌ、２−
エトキシ−エタノ−ル５０ｍｌの混合溶液をこのアルコ
キシド溶液に滴下し、加水分解し、沈澱物を得た。得ら
れた沈澱物は乾燥し、１３００℃、空気中で２時間焼成
し、Ｂａ0.8Ｋ0.2ＭｎＡｌ11Ｏ19を得た（触媒３）。
【００２６】触媒３のＸ線回折測定の結果を図３に示
す。触媒３はマグネトプランバイト構造に起因する回折
ピ−クが確認された。また、実施例１と同様にして触媒
３を用いてＣＯ酸化反応を行った。結果を表１にあわせ
て示す。
す。触媒３はマグネトプランバイト構造に起因する回折
ピ−クが確認された。また、実施例１と同様にして触媒
３を用いてＣＯ酸化反応を行った。結果を表１にあわせ
て示す。
【００２７】
【発明の効果】本発明の酸化触媒は、比較的高温度で処
理されたものであり、したがって高温度下でも安定で、
かつ従来の酸化触媒に比較して低温部から高温部にわた
って高い活性を有する触媒である。この酸化触媒の持つ
高い酸化力により、一酸化炭素やメタン等の炭化水素の
酸化反応や有機塩素化合物等の完全酸化反応等の触媒と
して利用できる。
理されたものであり、したがって高温度下でも安定で、
かつ従来の酸化触媒に比較して低温部から高温部にわた
って高い活性を有する触媒である。この酸化触媒の持つ
高い酸化力により、一酸化炭素やメタン等の炭化水素の
酸化反応や有機塩素化合物等の完全酸化反応等の触媒と
して利用できる。
【図１】触媒１のＸ線回折結果を示す図である。
【図２】触媒２のＸ線回折結果を示す図である。
【図３】触媒３のＸ線回折結果を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 下記一般式（１） （Ｍ1-xＣｅx）2Ｓｎ2Ｏ7 （１） （式中、ＭはＣａ又はＳｒであり、ｘは０ではない）で
表され、パイロクロア構造を持つことを特徴とする酸化
触媒。 - 【請求項２】 ｘが０．４≦ｘ≦０．７の範囲であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の酸化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13513595A JPH08323199A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 新規酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13513595A JPH08323199A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 新規酸化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323199A true JPH08323199A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15144630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13513595A Pending JPH08323199A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 新規酸化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323199A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144413A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| CN104841443A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-19 | 西安文理学院 | 一种纳米棒二氧化铈-氧化镍复合氧化物的制备方法 |
| CN112682806A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 中国科学院大学 | 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法 |
-
1995
- 1995-06-01 JP JP13513595A patent/JPH08323199A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144413A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| CN104841443A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-19 | 西安文理学院 | 一种纳米棒二氧化铈-氧化镍复合氧化物的制备方法 |
| CN112682806A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 中国科学院大学 | 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法 |
| CN112682806B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-10-03 | 中国科学院大学 | 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法 |
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