JPS6319220B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6319220B2 JPS6319220B2 JP56101324A JP10132481A JPS6319220B2 JP S6319220 B2 JPS6319220 B2 JP S6319220B2 JP 56101324 A JP56101324 A JP 56101324A JP 10132481 A JP10132481 A JP 10132481A JP S6319220 B2 JPS6319220 B2 JP S6319220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- carrier
- whiskers
- microns
- diameter
- 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
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ウイスカからなる触媒担体に関す
る。
る。
従来触媒の担体として、直径3000ミクロン以上
の粒状ペレツトや、厚さ200ミクロン以上のハニ
カム形状の耐火物が使用されているが、これらは
担体の表面積に対する熱容量が大きく（ガスと接
触しない部分が多い。）、始動性に欠ける等の欠点
がある。そこで、本発明者らは、さきに、ガラス
繊維は直径が６〜９ミクロンで、ガスとの接触面
積が大きく、熱容量が小さいので、始動性に優れ
ている長所を見い出し、触媒担体として、90％以
上のシリカ分を含有する耐熱ガラス繊維を使用す
る触媒を発表し（特公昭53−38264号）：更に、こ
のガラス繊維の表面に均一な触媒フイルム層を形
成させる方法を発表した（特公昭51−21629号）。
の粒状ペレツトや、厚さ200ミクロン以上のハニ
カム形状の耐火物が使用されているが、これらは
担体の表面積に対する熱容量が大きく（ガスと接
触しない部分が多い。）、始動性に欠ける等の欠点
がある。そこで、本発明者らは、さきに、ガラス
繊維は直径が６〜９ミクロンで、ガスとの接触面
積が大きく、熱容量が小さいので、始動性に優れ
ている長所を見い出し、触媒担体として、90％以
上のシリカ分を含有する耐熱ガラス繊維を使用す
る触媒を発表し（特公昭53−38264号）：更に、こ
のガラス繊維の表面に均一な触媒フイルム層を形
成させる方法を発表した（特公昭51−21629号）。
ところで、担体として使用するガラス繊維の１
本のフイラメント（単繊維）の直径が小さくなれ
ばなる程、単位重量当りの表面積が増加し、一方
ガスとの接触面積に対する熱容量が減少する。こ
の事実を極限に近づければ、触媒表面の活性化エ
ネルギーが担体にうばわれることなく、ガス体に
伝達されるため、触媒の始動温度が低下すること
となる。この関係、即ち、担体の厚さ（ミクロ
ン）に対する始動温度（℃）の影響を第１図に示
す。
本のフイラメント（単繊維）の直径が小さくなれ
ばなる程、単位重量当りの表面積が増加し、一方
ガスとの接触面積に対する熱容量が減少する。こ
の事実を極限に近づければ、触媒表面の活性化エ
ネルギーが担体にうばわれることなく、ガス体に
伝達されるため、触媒の始動温度が低下すること
となる。この関係、即ち、担体の厚さ（ミクロ
ン）に対する始動温度（℃）の影響を第１図に示
す。
本発明者らは、上記事実に着目し、その極限に
近づくことを意図して、針状結晶の内、特に微細
な毛状単結晶繊維、即ち、ウイスカを触媒担体と
して使用することを試みた。
近づくことを意図して、針状結晶の内、特に微細
な毛状単結晶繊維、即ち、ウイスカを触媒担体と
して使用することを試みた。
今日、ウイスカの製造は金属に限らず、耐火物
においても盛んに製造されるようになり、例えば
アルミナ系、シリカ系、チタニア系等がそれであ
り、特にチタニア系では、チタニア水和物、チタ
ン酸バリウム、チタン酸カリウム等が知られてい
る。これらのウイスカを使用して触媒を製造しよ
うと試みることは、今日始まつたことではないけ
れども、現実にウイスカを使用して触媒を製造
し、具体的に前述した触媒性能、特に始動温度が
著しく低下したものが、今日まで現出していな
い。これは、今日まで微細な毛状の単結晶繊維で
あるウイスカの表面に、触媒成分を均一にコーテ
ングする手段が確立していなかつた点に起因して
いる。即ち、従来の触媒成分の担体へのコーテン
グ手段では、ウイスカの表面に、触媒成分を、均
一に、かつ、極めて薄いフイルム状に形成させる
ことが不可能であるとされている。これは、触媒
成分含有溶液が蒸発又は濃縮する際に、担体の表
面から移動したり又はその表面に凝集が生じた
り、更には、担体表面でブリツジ（架橋）現象が
生じたりするからであるとされている。
においても盛んに製造されるようになり、例えば
アルミナ系、シリカ系、チタニア系等がそれであ
り、特にチタニア系では、チタニア水和物、チタ
ン酸バリウム、チタン酸カリウム等が知られてい
る。これらのウイスカを使用して触媒を製造しよ
うと試みることは、今日始まつたことではないけ
れども、現実にウイスカを使用して触媒を製造
し、具体的に前述した触媒性能、特に始動温度が
著しく低下したものが、今日まで現出していな
い。これは、今日まで微細な毛状の単結晶繊維で
あるウイスカの表面に、触媒成分を均一にコーテ
ングする手段が確立していなかつた点に起因して
いる。即ち、従来の触媒成分の担体へのコーテン
グ手段では、ウイスカの表面に、触媒成分を、均
一に、かつ、極めて薄いフイルム状に形成させる
ことが不可能であるとされている。これは、触媒
成分含有溶液が蒸発又は濃縮する際に、担体の表
面から移動したり又はその表面に凝集が生じた
り、更には、担体表面でブリツジ（架橋）現象が
生じたりするからであるとされている。
本発明者らは、これら液体の物性領域、即ち、
表面張力と毛管現象によつて生ずる上記欠点を、
触媒溶液にエステル化反応を導入して、ゲル化物
性を活用することによつて、上記欠点を解消する
ことができることを見い出した。本発明者らのこ
の手段は、基本的には、本発明者らが、さきに発
表した触媒成分の担体へのコーテング手段を用い
ているものである。この手段の概要は、触媒成分
となるべき金属の酸とアルコールとのエステルを
担体に被覆せしめ、このエステルを加熱下にゲル
化しつつ担体面に付着させ、次いでこれを焼成す
る方法である（特公昭51−21629号公報参照）。
表面張力と毛管現象によつて生ずる上記欠点を、
触媒溶液にエステル化反応を導入して、ゲル化物
性を活用することによつて、上記欠点を解消する
ことができることを見い出した。本発明者らのこ
の手段は、基本的には、本発明者らが、さきに発
表した触媒成分の担体へのコーテング手段を用い
ているものである。この手段の概要は、触媒成分
となるべき金属の酸とアルコールとのエステルを
担体に被覆せしめ、このエステルを加熱下にゲル
化しつつ担体面に付着させ、次いでこれを焼成す
る方法である（特公昭51−21629号公報参照）。
本発明者らは、ウイスカ担体表面に、触媒成分
を均一に被覆させる方法として、上記ゲル化物性
を活用した方法を更に改良を加えたものである。
即ち、担体表面に、0.4ミクロン程度の厚さの触
媒層を形成する上記技術に改良を加え、その1/20
である0.02ミクロン厚さの触媒層を、ウイスカ担
体表面に形成する技術を確立したものである。
を均一に被覆させる方法として、上記ゲル化物性
を活用した方法を更に改良を加えたものである。
即ち、担体表面に、0.4ミクロン程度の厚さの触
媒層を形成する上記技術に改良を加え、その1/20
である0.02ミクロン厚さの触媒層を、ウイスカ担
体表面に形成する技術を確立したものである。
本発明は、この技術の確立によつて、今日まで
不可能視されていたウイスカからなる触媒担体を
完成したものである。即ち、本発明は、直径0.3
ミクロン以下の単結晶繊維（ウイスカ）をガラス
繊維又は金属線の表面に接着してなることを特徴
とする排ガス処理用触媒担体を要旨とするもので
ある。
不可能視されていたウイスカからなる触媒担体を
完成したものである。即ち、本発明は、直径0.3
ミクロン以下の単結晶繊維（ウイスカ）をガラス
繊維又は金属線の表面に接着してなることを特徴
とする排ガス処理用触媒担体を要旨とするもので
ある。
本発明に適用できるウイスカは、制限されるも
のではなく、金属系を含むすべてのウイスカを包
含するものであるが、どんな種類のウイスカを用
いたとしても、ウイスカ自体が直径0.3ミクロン
以下という極めて微細な単結晶繊維であるため、
これを、このままの形で触媒として使用できる適
用範囲は極めてせまいものである。
のではなく、金属系を含むすべてのウイスカを包
含するものであるが、どんな種類のウイスカを用
いたとしても、ウイスカ自体が直径0.3ミクロン
以下という極めて微細な単結晶繊維であるため、
これを、このままの形で触媒として使用できる適
用範囲は極めてせまいものである。
そこで本発明では、ウイスカをガラス繊維又は
金属線の表面に接着させて触媒担体とするのであ
る。
金属線の表面に接着させて触媒担体とするのであ
る。
本発明では、ウイスカを接着させたガラス繊維
又は金属線を、綿状、フエルト状、糸状、布状又
は織物状に成形する。
又は金属線を、綿状、フエルト状、糸状、布状又
は織物状に成形する。
このようにして、本発明ではウイスカを適用範
囲の広い、実用的な触媒担体とするものである。
囲の広い、実用的な触媒担体とするものである。
この担体上に触媒成分を均一に被覆するに当つ
ては、予めウイスカをガラス繊維又は金属線の表
面に接着させた後にフイルム状の触媒層を形成さ
せるか、或いは接着後上記のように形成してから
フイルム状の触媒層を形成させるか、いづれの手
段をも本発明において採用できるものである。
ては、予めウイスカをガラス繊維又は金属線の表
面に接着させた後にフイルム状の触媒層を形成さ
せるか、或いは接着後上記のように形成してから
フイルム状の触媒層を形成させるか、いづれの手
段をも本発明において採用できるものである。
本発明において、担体の表面に、触媒成分を均
一なフイルム状に形成させる方法としては、前述
したように、触媒成分含有溶液にエステル化反応
を導入して、ゲル化物性を活用する手段を採用す
るものであるが、この手段を、参考例および実施
例によつて具体的に詳細に説明する。
一なフイルム状に形成させる方法としては、前述
したように、触媒成分含有溶液にエステル化反応
を導入して、ゲル化物性を活用する手段を採用す
るものであるが、この手段を、参考例および実施
例によつて具体的に詳細に説明する。
参考例 １
20モル％のクロム酸を含有する水溶液50部（重
量比、以下同じ）に、10モル％の酢酸マグネシウ
ム水溶液10部を加え、この混合溶液にプロピレン
グリコール20部を加えて１時間エステル化反応を
行わしめ、比較的安定化したエステル中間体80部
に、メタノール100部、水200部及び0.1モル％の
塩化パラジウム水溶液20部を加えて12時間放置す
る。この溶液400部を、チタン酸カリウムウイス
カ（直径0.1〜0.3ミクロン）200部に浸漬塗布し、
これを200℃で２時間加熱してエステル化反応を
完結させる。次いで、600℃で１時間焼成してエ
ステル分解を完了させて、ウイスカ表面に貴金属
を含む触媒金属の均一なフイルムを形成させ、更
に、水素を含む還元ガス雰囲気中で600℃１時間
活性化処理を行つた。このようにして製造した触
媒は0.1〜0.3ミクロン直径のウイスカ表面に、
0.02ミクロン厚さの均一な触媒フイルム層が形成
されているものである。
量比、以下同じ）に、10モル％の酢酸マグネシウ
ム水溶液10部を加え、この混合溶液にプロピレン
グリコール20部を加えて１時間エステル化反応を
行わしめ、比較的安定化したエステル中間体80部
に、メタノール100部、水200部及び0.1モル％の
塩化パラジウム水溶液20部を加えて12時間放置す
る。この溶液400部を、チタン酸カリウムウイス
カ（直径0.1〜0.3ミクロン）200部に浸漬塗布し、
これを200℃で２時間加熱してエステル化反応を
完結させる。次いで、600℃で１時間焼成してエ
ステル分解を完了させて、ウイスカ表面に貴金属
を含む触媒金属の均一なフイルムを形成させ、更
に、水素を含む還元ガス雰囲気中で600℃１時間
活性化処理を行つた。このようにして製造した触
媒は0.1〜0.3ミクロン直径のウイスカ表面に、
0.02ミクロン厚さの均一な触媒フイルム層が形成
されているものである。
第２図のＣは、このように製造した触媒の断面
図である。なお、第２図中のＡ及びＢは、参考と
してあげたものであつて、Ａは、直径６ミクロン
のガラス繊維担体の表面に、0.4ミクロン厚さの
均一な触媒フイルム層を形成させたものであり、
Ｂは、直径１ミクロンのセラミツクス短繊維担体
の表面に、0.1ミクロン厚さの均一な触媒フイル
ム層を形成させたものであり、これらＡ、Ｂ触媒
はいづれも触媒成分含有溶液にエステル化反応を
導入して、ゲル化物性を活用する手段を採用して
製造したものである。
図である。なお、第２図中のＡ及びＢは、参考と
してあげたものであつて、Ａは、直径６ミクロン
のガラス繊維担体の表面に、0.4ミクロン厚さの
均一な触媒フイルム層を形成させたものであり、
Ｂは、直径１ミクロンのセラミツクス短繊維担体
の表面に、0.1ミクロン厚さの均一な触媒フイル
ム層を形成させたものであり、これらＡ、Ｂ触媒
はいづれも触媒成分含有溶液にエステル化反応を
導入して、ゲル化物性を活用する手段を採用して
製造したものである。
参考例 ２
直径0.1〜0.3ミクロン直径のチタン酸カリウム
ウイスカ担体を使用し、このウイスカ自体を焼成
して、直径３〜４mmのペレツトに成形し、このウ
イスカペレツトの表面に、参考例１と同様の方法
で、均一なフイルム状触媒層を形成させた。
ウイスカ担体を使用し、このウイスカ自体を焼成
して、直径３〜４mmのペレツトに成形し、このウ
イスカペレツトの表面に、参考例１と同様の方法
で、均一なフイルム状触媒層を形成させた。
この触媒を、両端開口、金網張りの円筒に入
れ、これを自動車公害防止対策（駐車場の排ガス
処理）に適用したところ、一酸化炭素濃度
1200ppmを含む空気を、SV値（空間速度）10000
毎時で通過せしめ、処理ガス温度25℃の条件下
で、91.4％の浄化率を得た。
れ、これを自動車公害防止対策（駐車場の排ガス
処理）に適用したところ、一酸化炭素濃度
1200ppmを含む空気を、SV値（空間速度）10000
毎時で通過せしめ、処理ガス温度25℃の条件下
で、91.4％の浄化率を得た。
実施例
酸化チタンウイスカ（TiO298.5％、繊維径0.1
〜0.3ミクロン）の粉末を、アルミナゾル水溶液
に混合し、これを９ミクロン直径のフイラメント
から形成されたガラス繊維布（14メツシユ相当網
目）の表面に浸漬塗布し、150℃で２時間、600℃
で１時間の熱処理後、参考例１と同様、白金主体
の均一な触媒フイルムを形成した。
〜0.3ミクロン）の粉末を、アルミナゾル水溶液
に混合し、これを９ミクロン直径のフイラメント
から形成されたガラス繊維布（14メツシユ相当網
目）の表面に浸漬塗布し、150℃で２時間、600℃
で１時間の熱処理後、参考例１と同様、白金主体
の均一な触媒フイルムを形成した。
この触媒布10枚を重ね、塗装乾燥炉の排ガス処
理に使用し、入口ガス温度82℃、炭化水素含有量
1150ppm、残部空気の排ガスを空間速度毎時
10000の条件で通過させ、炭化水素94.7％の除去
率を得た。
理に使用し、入口ガス温度82℃、炭化水素含有量
1150ppm、残部空気の排ガスを空間速度毎時
10000の条件で通過させ、炭化水素94.7％の除去
率を得た。
第１図は、担体の厚さ（ミクロン）に対する始
動温度（℃）の関係を示す。第２図は、３種類の
繊維担体からなる触媒の断面図である。
動温度（℃）の関係を示す。第２図は、３種類の
繊維担体からなる触媒の断面図である。
Claims (1)
- １ 直径0.3ミクロン以下の単結晶繊維（ウイス
カ）をガラス繊維又は金属線の表面に接着してな
ることを特徴とする排ガス処理用触媒担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101324A JPS583643A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 排ガス処理用触媒担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101324A JPS583643A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 排ガス処理用触媒担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583643A JPS583643A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6319220B2 true JPS6319220B2 (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=14297633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101324A Granted JPS583643A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 排ガス処理用触媒担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583643A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0279428U (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-19 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212335A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Hitachi Zosen Corp | 触媒成分保持ガラス繊維触媒およびその調製法 |
| JP4639536B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2011-02-23 | スズキ株式会社 | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP56101324A patent/JPS583643A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0279428U (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583643A (ja) | 1983-01-10 |
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