JPH11267502A - 排ガス浄化触媒およびその製造方法 - Google Patents

排ガス浄化触媒およびその製造方法

Info

Publication number
JPH11267502A
JPH11267502A JP10074104A JP7410498A JPH11267502A JP H11267502 A JPH11267502 A JP H11267502A JP 10074104 A JP10074104 A JP 10074104A JP 7410498 A JP7410498 A JP 7410498A JP H11267502 A JPH11267502 A JP H11267502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
samarium
bismuth
zirconium
exhaust gas
catalyst
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.)
Granted
Application number
JP10074104A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2958873B2 (ja
Inventor
Kaoru Fukuda
薫 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JISEDAI HAIGAS SHOKUBAI KENKYUSHO KK
Original Assignee
JISEDAI HAIGAS SHOKUBAI KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JISEDAI HAIGAS SHOKUBAI KENKYUSHO KK filed Critical JISEDAI HAIGAS SHOKUBAI KENKYUSHO KK
Priority to JP10074104A priority Critical patent/JP2958873B2/ja
Publication of JPH11267502A publication Critical patent/JPH11267502A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2958873B2 publication Critical patent/JP2958873B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サマリウム触媒の活性のさらなる向上と水蒸
気共存下における活性の向上を図ることが可能となり、
これにより、窒素酸化物の除去性能を向上させることが
できる排ガス浄化触媒とその製造方法の提供。 【解決手段】 サマリウム、ジルコニウムおよびビスマ
スを含むことを特徴とする排ガス浄化触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、酸素過剰雰囲気
下においても窒素酸化物を選択的に除去する事ができる
排ガス浄化触媒およびその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この種の排ガス浄化触媒には、従来よ
り、酸素過剰雰囲気下で使用される窒素酸化物除去を目
的とする希土類元素をジルコニアに担持した触媒が知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の希土類
元素を担持したジルコニア触媒は、窒素酸化物の除去性
能に限界があり、かつ水蒸気が共存する条件下において
浄化率が低いという問題がある。
【0004】この発明は、このような技術背景の下でな
されたものであり、サマリウム触媒の活性のさらなる向
上と水蒸気共存下における活性の向上を図ることが可能
となり、これにより、窒素酸化物の除去性能を向上させ
ることができる排ガス浄化触媒とその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記構成に
基づいて上記課題を解決できるものである。
【0006】(1)サマリウム、ジルコニウムおよびビ
スマスを含むことを特徴とする排ガス浄化触媒。
【0007】(2)サマリウム/ビスマスが原子数比で
10/1の下にサマリウム/ジルコニウムが原子数比で
1/25以上であることを特徴とする前記(1)記載の
排ガス浄化触媒。
【0008】(3)サマリウム/ジルコニウムが原子数
比で1/25の下にビスマス/サマリウムが原子数比で
1/10以下であることを特徴とする前記(1)記載の
排ガス浄化触媒。
【0009】(4)ビスマス、サマリウムを含むw/o
型のマイクロエマルジョンを含む溶液にジルコニウムア
ルコキシドおよびアルカリ溶液を添加するマイクロエマ
ルジョン共沈法により得た沈殿を熟成することを特徴と
する排ガス浄化触媒。
【0010】(5)ジルコニウムアルコキシドを含む溶
液に、ビスマス、サマリウムを含むw/o型のマイクロ
エマルジョンを含む溶液およびアルカリ溶液を添加する
マイクロエマルジョン共沈法により得た沈殿を熟成する
ことを特徴とする排ガス浄化触媒。
【0011】(6)ビスマス、サマリウムおよびジルコ
ニウムを含む溶液より共沈法により得た沈殿物を熟成す
ることを特徴とする排ガス浄化触媒の製造方法。
【0012】
【作用】この発明においては、これまでのジルコニアに
担持されたサマリウム触媒と異なり、w/o型エマルジ
ョンを利用することにより、サマリウムとビスマスが一
定の割合で原子団を生成した後、この原子団がジルコニ
ア中に分散されるために、ビスマスのサマリウムに対す
る添加効果がより強固なものとなる。また、利用するw
/o型エマルジョンのサイズを変化させることにより、
エマルジョン中に含まれる金属量を変化させ、サマリウ
ム−ビスマスの複合原子団のサイズを変化させ窒素酸化
物除去反応に適したサイズとすることが容易となる。こ
のため、この発明によれば、従来にはなかった高い活性
で窒素酸化物を除去できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例により詳細に説明する。
【0014】実施例1 サマリウム(Sm)−ビスマス(Bi)−ジルコニウム
(Zr)の酸化物よりなる排ガス触媒の合成(ME法) サマリウムとビスマスとジルコニウムの原子数比が1
0:1:250となるように硝酸サマリウムと硝酸ビス
マスを混合した溶液およびジルコニウムイソプロポキシ
ドを希釈した溶液を作成した。このうちビスマスとサマ
リウムの溶液に、体積比で5倍のポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル−n−ヘキサノール溶液を添加した後、
さらにシクロヘキサンを適量添加し、透明になるまで混
合攪拌しw/o型マイクロエマルジョンを作成する。こ
の溶液に、ジルコニウムアルコシド希釈溶液およびアン
モニア−界面活性剤混合溶液を別途で滴下し、サマリウ
ム−ビスマス−ジルコニウムの水酸化物沈殿を得る。そ
の後、この溶液を80℃に加熱攪拌しながら1時間処理
し、得られた溶液を吸引ろ過する事により、ゲル状の沈
殿を得た。このゲルを純水1リットルで洗浄した後、1
10℃で12時間乾燥し、乳鉢で粉砕する事により粉末
を得た。この粉末を400℃で10時間から700℃で
5時間の条件で焼成する事により、サマリウム−ビスマ
ス−ジルコニウムの酸化物よりなる排ガス触媒を合成で
きた。
【0015】実施例2 サマリウム(Sm)−ビスマス(Bi)−ジルコニウム
(Zr)の酸化物よりなる排ガス触媒の合成(ME法) サマリウムとビスマスとジルコニウムの原子数比が1
0:1:250となるように硝酸サマリウムと硝酸ビス
マスを混合した溶液およびジルコニウムアルコシドを希
釈した溶液を作成した。このうちビスマスとサマリウム
の溶液に、体積比で5倍のポリオキシエチレンラウリル
エーテル−n−ヘキサノール溶液を添加した後、さらに
シクロヘキサンを適量添加し、透明になるまで混合攪拌
しw/o型マイクロエマルジョンを作成する。この溶液
と、アンモニア−界面活性剤混合溶液を別途でジルコニ
ウムイソプロポキシド希釈溶液に滴下し、サマリウム−
ビスマス−ジルコニウムの水酸化物沈殿を得る。その後
は、実施例1と同様の処理を行い、サマリウム−ビスマ
ス−ジルコニウムの酸化物触媒を合成した。
【0016】実施例3 サマリウム(Sm)−ビスマス(Bi)−ジルコニウム
(Zr)の酸化物よりなる排ガス触媒の合成(共沈法) サマリウムとビスマスとジルコニウムの原子数比が1
0:1:250となるように硝酸サマリウムと硝酸ビス
マスと硝酸ジルコニルを混合した溶液を作成した。な
お、溶解性であれば、硝酸塩以外のサマリウム、ビスマ
スあるいはジルコニウムの化合物を用いることができ
る。この水溶液を攪拌しながら10%アンモニア水を滴
下した。アンモニア水の滴下は水溶液のpHを測定しな
がら行い、pHが9.0となったところで滴下を停止し
た。なお、溶液の中和に用いる試薬はアルカリ性であれ
ば、アンモニア水に限る理由はない。このとき、生成し
たサマリウムとビスマスとジルコニウムの共沈物を含む
水溶液を室温で17時間放置した。その後、その水溶液
を80℃に加熱して攪拌しながら5時間の温熱処理を行
い、得られた溶液を吸引ろ過することにより、ゲル状の
共沈物質を得た。このゲルを2リットルの純水で洗浄し
た後、110℃で17時間乾燥し乳鉢で粉砕することに
より微粉末を得た。この粉末を700℃で5時間焼成す
ることにより、サマリウム−ビスマス−ジルコニウムの
酸化物よりなる排ガス触媒を合成した。
【0017】比較例1 ジルコニウム担持サマリウム−ビスマス触媒の合成(担
持法) サマリウムに対してビスマスが原子比で1/10となる
ように硝酸サマリウムと硝酸ビスマスから溶液を調製し
た。その後、サマリウムに対して担体ジルコニアが1:
25となるように量り取り、先の溶液と混合後、ロータ
リーエバポレーターにて蒸発乾固して得た粉末を700
℃で5時間焼成することにより得た。
【0018】比較例2 サマリウム−ジルコニウム酸化物触媒の合成(ME法) サマリウム:ビスマス:ジルコニウムの比が10:0:
250(すなわちビスマスを含まない)とした以外は、
実施例1と全く同様の手法で合成した。
【0019】以上の合成された触媒の性能試験は、常圧
固定床流通式反応装置で行った。
【0020】反応ガスとして、NO:1000ppm,
36 :1000ppm,CO:1200ppm、H
2 :400ppm、O2 :6%、CO2 :10%、H2
O:10%の組成を持つN2 希釈のガスを用い、これら
を2.5リットル/minの流量で顆粒状(0.5〜
1.0mm)の触媒で構成される体積0.75mlの触
媒層に供給した。このときの空間速度は100,000
h−1である。この組成の反応ガスの流通下、800℃
において熱処理を行った後、反応温度を段階的に変化さ
せながら性能評価を行った。
【0021】
【表1】
【0022】表1は、各触媒のNOxの最大浄化率と浄
化温度を示した。なお、浄化率は以下の式によって定義
される値である。
【0023】
【数1】
【0024】表1から明らかなように比較例のいずれの
場合と比較しても、実施例の触媒の浄化率が高いことが
解る。ビスマスを添加した組成系において、共沈法(温
熱熟成無し)<共沈法(温熱熟成有り)<マイクロエマ
ルジョン法の関係が成立し、同じマイクロエマルジョン
法においても、ビスマス添加無し<ビスマス添加有りの
関係が成立しており、発明の有効性が明らかである。
【0025】この触媒をTEM(透過型電子顕微鏡)に
より分析した結果(触媒の表面および粒径の観察)を以
下に示す。
【0026】TEMによる観察結果からサマリウムの粒
子径は以下の序列で表される。
【0027】 含浸担持法 > マイクロエマルジョン法 > 共沈法 100〜200nm 約5nm 極微細粒子 サマリウム粒子の存在形態は、含浸法では30〜50n
mの微結晶の集合体である事が解った。
【0028】共沈法においてはサマリウム単独の粒子は
観察されず、EDS(エネルギー分散型蛍光X線分析装
置)測定においてもスペクトル中にわずかなサマリウム
のピークが検出されるにとどまった。このことは、非常
に小さいサマリウム粒子が酸化ジルコウニウム上に分散
している可能性が高いことを示す。
【0029】マイクロエマルジョン法触媒の場合、観察
された頻度は少ないが、周辺の粒子(20〜30nm)
より粒子径が小さい(5nm前後)粒子の集合組織が観
察された。EDSスペクトル中のサマリウムピークは比
較的大きく、集合組織はサマリウム粒子と酸化ジルコニ
ウム粒子の混合組織と考えられる。
【0030】このことが、NOxの浄化活性向上に重要
な要素となっている。
【0031】なお、実施例1に示すマイクロエマルジョ
ン共沈法(ME)を用い、触媒を構成する元素の原子数
比を変化させた場合の浄化率をサマリウム/ビスマスの
原子数比を10/1の一定にしてジルコニウムに対する
サマリウムの比を変化させた場合の表2と、サマリウム
/ジルコニウムの原子数比を1/25の一定にしてサマ
リウムに対するビスマスの比を変化させた場合の表3と
を得た。
【0032】この2つの表から分かるように浄化率はサ
マリウム/ビスマス/ジルコニウムの原子数比が10/
1/250で最も高く、表2からはサマリウム/ジルコ
ニウムの比が1/25以上で有効であり、また表3から
はビスマス/サマリウムの比が1/10以下で同様に有
効であることが分る。
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、上述のような構成としたので、サマリウム触媒の活
性のさらなる向上を図ることができ、従ってNOx浄化
能を向上させることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年2月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】(1)サマリウムジルコニウムビスマ
の酸化物より成ることを特徴とする排ガス浄化触媒。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】(2)サマリウム/ビスマスが原子数比で
10/1の場合にサマリウム/ジルコニウムが原子数比
で1/25以上であることを特徴とする前記(1)記載
の排ガス浄化触媒。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】(3)サマリウム/ジルコニウムが原子数
比で1/25の場合にビスマス/サマリウムが原子数比
で1/10以下であることを特徴とする前記(1)記載
の排ガス浄化触媒。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】(6)ビスマス、サマリウムおよびジルコ
ニウムを含む溶液より共沈法により得た沈殿物を80℃
熟成すると共に100℃以上で乾燥し、さらに高温で
焼成することによりサマリウム−ジルコニウム−ビスマ
スの酸化物触媒を得ることを特徴とする排ガス浄化触媒
の製造方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年5月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】(6)ビスマス、サマリウムおよびジルコ
ニウムを含む溶液より共沈法により得た沈殿物を80℃
で熟成すると共に110℃で乾燥し、さらに高温で焼成
することによりサマリウム−ジルコニウム−ビスマスの
酸化物触媒を得ることを特徴とする排ガス浄化触媒の製
造方法。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サマリウム、ジルコニウムおよびビスマ
    スを含むことを特徴とする排ガス浄化触媒。
  2. 【請求項2】 サマリウム/ビスマスが原子数比で10
    /1の下にサマリウム/ジルコニウムが原子数比で1/
    25以上であることを特徴とする請求項1記載の排ガス
    浄化触媒。
  3. 【請求項3】 サマリウム/ジルコニウムが原子数比で
    1/25の下にビスマス/サマリウムが原子数比で1/
    10以下であることを特徴とする請求項1記載の排ガス
    浄化触媒。
  4. 【請求項4】 ビスマス、サマリウムを含むw/o型の
    マイクロエマルジョンを含む溶液にジルコニウムアルコ
    キシドおよびアルカリ溶液を添加するマイクロエマルジ
    ョン共沈法により得た沈殿を熟成することを特徴とする
    排ガス浄化触媒。
  5. 【請求項5】 ジルコニウムアルコキシドを含む溶液
    に、ビスマス、サマリウムを含むw/o型のマイクロエ
    マルジョンを含む溶液およびアルカリ溶液を添加するマ
    イクロエマルジョン共沈法により得た沈殿を熟成するこ
    とを特徴とする排ガス浄化触媒。
  6. 【請求項6】 ビスマス、サマリウムおよびジルコニウ
    ムを含む溶液より共沈法により得た沈殿物を熟成するこ
    とを特徴とする排ガス浄化触媒の製造方法。
JP10074104A 1998-03-23 1998-03-23 排ガス浄化触媒およびその製造方法 Expired - Lifetime JP2958873B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074104A JP2958873B2 (ja) 1998-03-23 1998-03-23 排ガス浄化触媒およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074104A JP2958873B2 (ja) 1998-03-23 1998-03-23 排ガス浄化触媒およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11267502A true JPH11267502A (ja) 1999-10-05
JP2958873B2 JP2958873B2 (ja) 1999-10-06

Family

ID=13537559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10074104A Expired - Lifetime JP2958873B2 (ja) 1998-03-23 1998-03-23 排ガス浄化触媒およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2958873B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108284A1 (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 複合酸化物粉末の製造方法および製造装置
JP2006026485A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Toyota Motor Corp 複合酸化物の製造方法
JP2009119399A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Kyushu Univ メタノール合成触媒の製造方法およびメタノール合成触媒
EP2050716A4 (en) * 2006-07-18 2010-11-17 Toyota Motor Co Ltd METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE METAL OXIDE
CN102941080A (zh) * 2012-11-21 2013-02-27 江南大学 一种石墨烯/氧化铋复合光催化剂及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108284A1 (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 複合酸化物粉末の製造方法および製造装置
CN100494049C (zh) 2004-05-06 2009-06-03 丰田自动车株式会社 复合氧化物粉末的制造方法和制造装置
US7780943B2 (en) 2004-05-06 2010-08-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Production method and apparatus for compound oxide powder
JP2006026485A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Toyota Motor Corp 複合酸化物の製造方法
EP2050716A4 (en) * 2006-07-18 2010-11-17 Toyota Motor Co Ltd METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE METAL OXIDE
US8298983B2 (en) 2006-07-18 2012-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Production process of composite metal oxide
JP2009119399A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Kyushu Univ メタノール合成触媒の製造方法およびメタノール合成触媒
CN102941080A (zh) * 2012-11-21 2013-02-27 江南大学 一种石墨烯/氧化铋复合光催化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2958873B2 (ja) 1999-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3623517B2 (ja) セリウム酸化物及びジルコニウム酸化物を基とし、高い比表面積及び高い酸素貯蔵能力を有する組成物並びにその製造方法
JP3505235B2 (ja) 酸素吸収・放出能を有する複合酸化物
JP3643948B2 (ja) チタニア−ジルコニア系粉末およびその製造方法
RU2185322C2 (ru) Способ окисления аммиака
CN102858452A (zh) 氨分解用催化剂以及该催化剂的制备方法、以及使用该催化剂的氢气制备方法
CN109589962B (zh) 一种高抗硫性稀土铈基低温脱硝催化剂及其制备方法
CN101565194A (zh) 一种超细介孔镁铝尖晶石的制备方法
JP3260148B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP2003135967A (ja) 炭化水素と水蒸気とを反応させるための触媒及び該触媒を用いた炭化水素から水素を製造する方法
Lian et al. Gold-base catalysts supported on carbonate for low-temperature CO oxidation
JP2794645B2 (ja) 酸素吸収・放出能を有する酸化セリウム及びその製造法
CN107128961A (zh) 一种具有多孔结构的片状氧化铝的制备方法及其应用
JP2958873B2 (ja) 排ガス浄化触媒およびその製造方法
CN101998933A (zh) 复合氧化物
WO2023035532A1 (zh) 一种La 1-xMn 1+xO 3的制备方法
Wang et al. Designed synthesis of Zr-based ceria–zirconia–neodymia composite with high thermal stability and its enhanced catalytic performance for Rh-only three-way catalyst
Wang et al. Enhanced thermal stability of CeO2-ZrO2-Nd2O3 composite by adding surfactant and its supported Rh-only three-way catalyst
JP2002079101A (ja) メタノール水蒸気改質用触媒前駆体並びにメタノール水蒸気改質用触媒及びその製造方法
JP2620624B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
WO2021219698A1 (en) A selective catalytic reduction catalyst for the treatment of an exhaust gas
JPH11292538A (ja) ジルコニア−セリア組成物の製造方法
CN106166484B (zh) 一种烟气h2-scr脱硝催化剂及其制备方法
CN114272922A (zh) 一种应用于no直接分解的复合金属氧化物催化剂及其制备方法
JP6322218B2 (ja) 酸素吸蔵材料及びその製造方法
JP2003080070A (ja) 炭化水素改質触媒及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990601