JPS5923861B2 - 触媒およびその製造法 - Google Patents
触媒およびその製造法Info
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- JPS5923861B2 JPS5923861B2 JP51067318A JP6731876A JPS5923861B2 JP S5923861 B2 JPS5923861 B2 JP S5923861B2 JP 51067318 A JP51067318 A JP 51067318A JP 6731876 A JP6731876 A JP 6731876A JP S5923861 B2 JPS5923861 B2 JP S5923861B2
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
現在一般に用いられる触媒は通常アルミナやシリカから
なる担体表面に触媒能力を有する１種類以上の金属や酸
化物を粉末の形で担持させるものである。
なる担体表面に触媒能力を有する１種類以上の金属や酸
化物を粉末の形で担持させるものである。
また触媒には触媒能力を決定する重要な要因として寿命
の問題がある。第１図に示すような鉄、ニッケルなどの
金属からなる連通気孔を有する３次元不規則網目状多孔
体を用いると、空孔１も充分あり、骨格２の表明積も大
きく、アルミナやシリカに比し強度も大きく担体として
適している。しかし骨格２表面に触媒能力を有する金属
微粉末などを直接担持させて触媒として使用すると、触
媒反応に必要な外熱と触媒の反応熱などにより、骨格２
の金属と触媒金属間に拡散が起り、触媒能力が著しく低
下すると共に、触媒能力を有する金属粉末を担持してい
る３次元網目状多孔体の骨格２が脆化し、担体としての
役割を果たさなくなる。本発明は、これら金属担体の欠
点をなくし担体として充分使用に耐えうるようにする事
を目的としたものである。すなわち、第２図に示すよう
に連通気孔を有する金属３次元網目状多孔体の骨格２表
面に密着度の良いクロム層からなる拡散防止層３を形成
させ、更に、その上に触媒能力を有する金属粉末を焼き
付けて形成した触媒層４を担持させたものである。この
ように構成した触媒は担体金属と触媒能力を有する金属
粉末間にあるクロム層からなる拡散防止層３が、高温使
用時に、触媒層４が担体の骨格２に拡散することによる
性能劣化を防ぎ、触媒としての寿命を著しく向上させる
ことができる。クロム層形成には、一般に電気メッキ法
、クロム拡散浸透法（粉末法、気体法など）が考えられ
る。
の問題がある。第１図に示すような鉄、ニッケルなどの
金属からなる連通気孔を有する３次元不規則網目状多孔
体を用いると、空孔１も充分あり、骨格２の表明積も大
きく、アルミナやシリカに比し強度も大きく担体として
適している。しかし骨格２表面に触媒能力を有する金属
微粉末などを直接担持させて触媒として使用すると、触
媒反応に必要な外熱と触媒の反応熱などにより、骨格２
の金属と触媒金属間に拡散が起り、触媒能力が著しく低
下すると共に、触媒能力を有する金属粉末を担持してい
る３次元網目状多孔体の骨格２が脆化し、担体としての
役割を果たさなくなる。本発明は、これら金属担体の欠
点をなくし担体として充分使用に耐えうるようにする事
を目的としたものである。すなわち、第２図に示すよう
に連通気孔を有する金属３次元網目状多孔体の骨格２表
面に密着度の良いクロム層からなる拡散防止層３を形成
させ、更に、その上に触媒能力を有する金属粉末を焼き
付けて形成した触媒層４を担持させたものである。この
ように構成した触媒は担体金属と触媒能力を有する金属
粉末間にあるクロム層からなる拡散防止層３が、高温使
用時に、触媒層４が担体の骨格２に拡散することによる
性能劣化を防ぎ、触媒としての寿命を著しく向上させる
ことができる。クロム層形成には、一般に電気メッキ法
、クロム拡散浸透法（粉末法、気体法など）が考えられ
る。
密着度の良好なクロム層を設けないと、触媒能力を有す
る金属粉末を焼き付ける際および触媒として使用してい
る際などにクロム層が担体金属から剥離し、拡散防止層
としての役割を果たさなくなる。電気メッキ法を用いた
場合、金属担体に単にクロムが析出しているだけで、密
着性を持たせるために加熱処理を行なう必要があり、し
かもその処理を行なつても密着度は良好でない。気体法
では第１図に示す様な連通気孔を有する３次元不規則網
目状構造金属多孔体のような、複雑な形状をしているも
のにはクロム層を均一に析出させることがむずかしく、
また、生産性も低く、装置上の問題点が多くある。従来
から行なわれている粉末法は１０００℃、５〜１０時間
のような高温長時間を要し、得られた析出クロム層厚さ
が薄くなり、拡散防止層としての機能を有しない。本発
明はまた、これら欠点を補うクロム層の形成方法を供す
るものである。粉末法において、般的に基体表面へのク
ロムの析出過程と、析出クロムの基体への拡散過程があ
ることはよく知られているが、それら過程が平行して行
なわれているとしている。本発明は、主として１時間内
には析出過程、その後の時間には、拡散過程が、行なわ
れていることを明らかにし、その短時間における析出過
程を適用することに特徴を有するものである。すなわち
、拡散防止層としての役割を果たすのに必要なクロム層
厚を持ち、しかも密着性をもたせる数μの拡散層を有せ
しめる条件にて粉末法を適用することにある。以下その
粉末法の条件を説明する。
る金属粉末を焼き付ける際および触媒として使用してい
る際などにクロム層が担体金属から剥離し、拡散防止層
としての役割を果たさなくなる。電気メッキ法を用いた
場合、金属担体に単にクロムが析出しているだけで、密
着性を持たせるために加熱処理を行なう必要があり、し
かもその処理を行なつても密着度は良好でない。気体法
では第１図に示す様な連通気孔を有する３次元不規則網
目状構造金属多孔体のような、複雑な形状をしているも
のにはクロム層を均一に析出させることがむずかしく、
また、生産性も低く、装置上の問題点が多くある。従来
から行なわれている粉末法は１０００℃、５〜１０時間
のような高温長時間を要し、得られた析出クロム層厚さ
が薄くなり、拡散防止層としての機能を有しない。本発
明はまた、これら欠点を補うクロム層の形成方法を供す
るものである。粉末法において、般的に基体表面へのク
ロムの析出過程と、析出クロムの基体への拡散過程があ
ることはよく知られているが、それら過程が平行して行
なわれているとしている。本発明は、主として１時間内
には析出過程、その後の時間には、拡散過程が、行なわ
れていることを明らかにし、その短時間における析出過
程を適用することに特徴を有するものである。すなわち
、拡散防止層としての役割を果たすのに必要なクロム層
厚を持ち、しかも密着性をもたせる数μの拡散層を有せ
しめる条件にて粉末法を適用することにある。以下その
粉末法の条件を説明する。
第３図にニツケルの連通気孔を有する３次元不規則網目
状多孔体を用い、粉末の組成としてはクロム粉とアルミ
ナ粉を重量比１：１で、クロム粉とアルミナ粉の全重量
の３重量％の塩化アンモニウムを添加したものを容器内
に多孔体とともに入れ密閉し１０００℃の水素雰囲気中
で処理した結果を示す。
状多孔体を用い、粉末の組成としてはクロム粉とアルミ
ナ粉を重量比１：１で、クロム粉とアルミナ粉の全重量
の３重量％の塩化アンモニウムを添加したものを容器内
に多孔体とともに入れ密閉し１０００℃の水素雰囲気中
で処理した結果を示す。
第３図かられかるように、１時間内にクロム層が厚く析
出しその後時間とともにそれが減少していくことがわか
る。第４図はニツケルの３次元網目状多孔体と、第３図
と同一組成の粉末を用い各温度で処理時間を１時間とし
た場合の析出層厚と拡散層厚を示す。これら図が示すよ
うに最も適当な条件は８５『Ｃ〜１０５０℃、１時間で
ある。１時間以上や１０５０℃以上の高温になると拡散
層が厚くなつて好ましくない。
出しその後時間とともにそれが減少していくことがわか
る。第４図はニツケルの３次元網目状多孔体と、第３図
と同一組成の粉末を用い各温度で処理時間を１時間とし
た場合の析出層厚と拡散層厚を示す。これら図が示すよ
うに最も適当な条件は８５『Ｃ〜１０５０℃、１時間で
ある。１時間以上や１０５０℃以上の高温になると拡散
層が厚くなつて好ましくない。
また粉末中のクロム量を増せば、更に低温度で処理可能
であることはいうまでもない。このような条件で第２図
に示した拡散防止層３としてのクロム層を設け、触媒能
力を有する金属粉末などを担持させ、触媒として著しく
寿命を向上させることができた。
であることはいうまでもない。このような条件で第２図
に示した拡散防止層３としてのクロム層を設け、触媒能
力を有する金属粉末などを担持させ、触媒として著しく
寿命を向上させることができた。
幅５０ｍ７！ＬＳ長さ１００ｍｍ．厚さ１０ｍｍｓ密度
０．５２電のニツケルからなる３次元不規則網目状構造
を有する金属多孔体を、Ａｌ２Ｏ３８Ｏ重量％．Ｃｒｌ
８重量？、ＨＮ４Ｃｌ２重量？の混合粉に埋設置Ｊ．Ｈ
２気流中１０００℃で、０．５時間保持し、網目状骨格
全表面に約２０１Ｄｎの厚さの金属クロム層を形成させ
た。
０．５２電のニツケルからなる３次元不規則網目状構造
を有する金属多孔体を、Ａｌ２Ｏ３８Ｏ重量％．Ｃｒｌ
８重量？、ＨＮ４Ｃｌ２重量？の混合粉に埋設置Ｊ．Ｈ
２気流中１０００℃で、０．５時間保持し、網目状骨格
全表面に約２０１Ｄｎの厚さの金属クロム層を形成させ
た。
比較材として金属クロム層形成処理をしなかつた前記多
孔体、金属クロム層の代りにＡｌｆ）３層を形成させた
前記多孔体を用意した。そしてこれら触媒担体の骨格表
面に触媒金属として白金を担持させ、自動車排気ガスの
浄化触媒として、排気ガス温度を８５０℃に設定して寿
命試験を行なつた。その結果は次表の如くであつた。比
較材（２）の寿命は、触媒金属の担体への拡散により減
少している。
孔体、金属クロム層の代りにＡｌｆ）３層を形成させた
前記多孔体を用意した。そしてこれら触媒担体の骨格表
面に触媒金属として白金を担持させ、自動車排気ガスの
浄化触媒として、排気ガス温度を８５０℃に設定して寿
命試験を行なつた。その結果は次表の如くであつた。比
較材（２）の寿命は、触媒金属の担体への拡散により減
少している。
担体引張強さは寿命後のものであるが、比較材（２）は
もちろん、Ａｌ２Ｏ３層を形成した比較材（１）は脆化
が激しく、本発明触媒よりも著しく強度が低下していた
。本発明による触媒は多孔率が９０％以上であるため、
極端に軽量で、表面積も大であり、触媒性能も良好でし
かも従来にない強度を有するものとなる。
もちろん、Ａｌ２Ｏ３層を形成した比較材（１）は脆化
が激しく、本発明触媒よりも著しく強度が低下していた
。本発明による触媒は多孔率が９０％以上であるため、
極端に軽量で、表面積も大であり、触媒性能も良好でし
かも従来にない強度を有するものとなる。
第１図は本発明に使用する連通気孔を有する金属３次元
不規則網目状多孔体の透視図、第２図は本発明による触
媒の骨格の断面図、第３図はクロム拡散浸透法の粉末法
による析出クロム層厚さおよび拡散層厚さの時間による
変化を示す図、第４図はクロム拡散浸透法の粉末法によ
る析出クロム層および拡散層の各温度における厚さを示
す図である。 １・・・・・・空ム ２・・・・・・骨格、３・・・・
・・拡散防止層、４・・・・・・触媒層。
不規則網目状多孔体の透視図、第２図は本発明による触
媒の骨格の断面図、第３図はクロム拡散浸透法の粉末法
による析出クロム層厚さおよび拡散層厚さの時間による
変化を示す図、第４図はクロム拡散浸透法の粉末法によ
る析出クロム層および拡散層の各温度における厚さを示
す図である。 １・・・・・・空ム ２・・・・・・骨格、３・・・・
・・拡散防止層、４・・・・・・触媒層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連通気孔を有する３次元不規則網目状構造を有する
金属多孔体の網状骨格全表面に金属クロムよりなる拡散
防止層を形成し、その上に活性触媒能力を有する金属及
びまたは酸化物が焼付け担持されてなる事を特徴とする
触媒。 ２ １０５０℃以下、１時間以内の条件で粉末法による
拡散浸透法を適用し、連通気孔を有する３次元不規則網
目状構造を有する金属多孔体の網状骨格全表面にクロム
からなる拡散防止層を形成し、その上に活性触媒能力を
有する金属及びまたは酸化物を焼付け担持させる事を特
徴とする触媒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51067318A JPS5923861B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 触媒およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51067318A JPS5923861B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 触媒およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52150394A JPS52150394A (en) | 1977-12-14 |
| JPS5923861B2 true JPS5923861B2 (ja) | 1984-06-05 |
Family
ID=13341538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51067318A Expired JPS5923861B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 触媒およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923861B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677799A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Tanaka Precious Metal Ind | Method of preprocessing nuclear fuel reprocessing gaseous waste |
| JPS5684302A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-09 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Oxygen-hydrogen recombining apparatus |
| JPS57119833A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Catalyst carrier and its production |
-
1976
- 1976-06-09 JP JP51067318A patent/JPS5923861B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52150394A (en) | 1977-12-14 |
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