CN113226544B - 氨分解用催化剂及排放气体的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供例如在水蒸气浓度为10体积％左右的气体氛围下也保持高的氨分解活性及低的氮氧化物生成率、并且耐久性高的氨分解用催化剂。所述氨分解用催化剂对排放气体中包含的氨进行分解，其含有无机氧化物和沸石，所述无机氧化物担载有包含Pt及Pd的合金。

Description

氨分解用催化剂及排放气体的处理方法
技术领域
本发明涉及氨分解用催化剂及排放气体的处理方法。
背景技术
例如在电子材料制造工业、肥料制造工业、使用脱硝设备的工厂等会产生包含氨的排放气体，多数情况下具有强烈的臭味，有时也对人体造成影响，因此要求对其进行处理。由这些排放源产生的排放气体通常包含空气作为主成分，除包含氨以外，还包含1～10体积％的水蒸气。另外，在污水处理等所开始采用的氨汽提工艺中，包含氨的水蒸气气体被排放。该排放气体除了氨以外，还包含大量水蒸气。
对这些排放气体进行处理的催化剂要求在水蒸气存在下也具有高的氨分解活性。而且，要求抑制产生氮氧化物等副产物，并将氨转变为氮和水，即，要求氮选择性高。另外，要求在长期间的使用中也不受排放气体中包含的硫化氢等的影响而保持高的氨分解活性，即，要求耐久性高。
作为氨、有机氮化合物的分解催化剂，可以示例出例如以下的催化剂。在专利文献1中，作为对伴随排水处理而排出的除氨以外的含有有机氮化合物的排放气体进行催化氧化并转变为N2、CO2及H2O的催化剂，公开了将VO2、WO3及钯担载于二氧化钛和/或二氧化钛/二氧化硅而成的催化剂。
在专利文献2中，作为包含丙烯腈等有机氮化合物的排放气体处理催化剂，公开了将选自Fe、Cu、Ag及Co中的1种或2种以上担载于沸石、或Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2等金属氧化物的载体而成的催化剂能够以高选择率将丙烯腈转变为N2。
在专利文献3及4中，作为不使用贵金属的催化剂，公开了将Mn担载或混合于SiO2/Al2O3比为10以上的沸石而成的催化剂能够在剩余氧的存在下在抑制NO、NO2的生成的同时将氨转变为N2。
在专利文献5中，作为氨分解催化剂，公开了将V、W及Mo中的任意元素和贵金属担载于TiO2/SiO2或TiO2/SiO2/ZrO2的复合氧化物而成的催化剂的氨分解活性高、且硫化合物所导致的活性降低少。然而，仅显示了使用水分2％、NH3浓度50～400ppm、H2S浓度30ppm的排放气体可得到高的初始活性的结果，关于耐久性，并没有具体显示。
专利文献6中公开了将V及W中的任意元素和Pt或Ir担载于TiO2而成的氨分解催化剂。在使用了该催化剂的情况下表明，对水蒸气浓度为10％、NH3浓度为10ppm、SO2浓度为100ppm的排放气体进行了3000小时处理后的氨分解率为88～93％。
专利文献7中公开了将铂、铑、铱、钯或钌担载于沸石、γ-氧化铝、二氧化钛等而成的氨除去催化剂。该催化剂在氧和氢的共存下在常温～200℃除去氨。
专利文献8中公开了对将铜、钴、铁、铬、镍、锰等金属或其氧化物和铂或钯担载于氧化铝、二氧化钛或二氧化硅载体而成的催化剂进行硫酸化而得到的氨分解催化剂，显示出通过硫酸化可以改善氨分解活性和N2选择性。然而，仅显示了水分浓度为2％时的初始活性，并没有显示耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-293480号公报
专利文献2：日本特开2004-58019号公报
专利文献3：日本特开2007-21482号公报
专利文献4：日本特开2007-216082号公报
专利文献5：日本特开平7-289897号公报
专利文献6：日本特开平8-131832号公报
专利文献7：日本特开平10-249165号公报
专利文献8：日本特开平8-173766号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1～8中公开的技术中，例如水蒸气浓度为10体积％左右的气体氛围下的氨分解活性、氮氧化物等副产物生成的抑制、以及耐久性不足，希望进一步改进。
本发明的目的在于提供例如在水蒸气浓度为10体积％左右的气体氛围下也保持高的氨分解活性及低的氮氧化物生成率、并且耐久性高的氨分解用催化剂、以及使用了该催化剂的排放气体处理方法。
解决课题的方法
根据本发明，可以提供含有担载了包含Pt及Pd的合金的无机氧化物和沸石的对排放气体中包含的氨进行分解的氨分解用催化剂。
根据本发明，可以提供一种排放气体处理方法，本发明的方法包括使氨分解用催化剂与包含氨的排放气体接触而对氨进行分解的工序。
发明的效果
根据本发明，可以提供例如在水蒸气浓度为10体积％左右的气体氛围下也保持高的氨分解活性及低的氮氧化物生成率、并且耐久性高的氨分解用催化剂、以及使用了该催化剂的排放气体处理方法。
具体实施方式
[氨分解用催化剂]
本发明的氨分解用催化剂是对排放气体中包含的氨进行分解的催化剂。这里，上述氨分解用催化剂含有无机氧化物和沸石，所述无机氧化物担载有包含Pt及Pd的合金。
对于本发明的氨分解用催化剂而言，由于Pt和Pd形成了合金，因此，例如在水蒸气浓度为10体积％左右的气体氛围下也保持高的氨分解活性及低的NOx、N2O等的氮氧化物生成率、且耐久性提高。通常，在达到一定以上(约500℃)的高温条件时，贵金属的凝聚进行，但在水蒸气存在下发生凝聚的温度范围降低，变得容易进行凝聚。通过使Pt和Pd形成合金，在水蒸气存在下贵金属的凝聚受到抑制，因此可以推测耐久性提高。
另外，在本发明的氨分解用催化剂中，上述合金担载在无机氧化物上，因此上述合金成为高分散状态，其结果是推测可以获得高的活性和耐久性。以下，对本发明的详细情况进行说明。
(包含Pt及Pd的合金)
本发明的催化剂包含含有Pt及Pd的合金作为氨分解活性成分。通过使用包含Pt及Pd的合金，与分别单独包含Pt和Pd的情况相比，在水蒸气浓度较高的气体氛围下耐久性提高。
Pt与Pd的质量比率(Pt/Pd)优选为0.1～10，更优选为0.5～7.0，进一步优选为1.5～4.0。通过使Pt/Pd为上述范围内，水蒸气浓度较高的气体氛围下的耐久性进一步提高，而且可以抑制生成NOx作为副产物。
Pt和Pd的总含量(担载量)相对于无机氧化物和沸石的总质量优选为10质量ppm～10000质量ppm，更优选为100质量ppm～5000质量ppm，进一步优选为500质量ppm～3000质量ppm。通过使上述担载量为10质量ppm以上，氨被充分分解。另外，通过使上述担载量为10000质量ppm以下，可以降低催化剂的成本。因此，可以根据待处理的排放气体的性状、反应条件及使用的时间(耐久性)而在上述范围内适当选择上述担载量。
上述合金至少包含Pt及Pd，也可以根据需要包含其它金属。作为其它金属，可以列举例如Ir、Rh、Ru、Au、Ag等。上述合金可以包含一种这些其它金属，也可以包含两种以上这些其它金属。
需要说明的是，在本发明中，“包含Pt及Pd的合金”是指形成了具有Pt和Pd的金属间化合物的合金。形成了具有Pt和Pd的金属间化合物可以通过XAFS(X射线吸收精细结构)分析来确认。在形成了基于Pt和Pd的金属间化合物的情况下，在XAFS分析中显示出Pd原子配位于Pt原子。具体而言，对于Pt原子周围的Pd原子，显示出配位数(coordinationnumber)大于0的值。配位数优选为0.8以上，更优选为3.0以上。在配位数为上述范围内形成了合金时，可以进一步获得本发明的效果。XAFS分析例如可以使用科学技术交流财团爱知同步加速器光学中心所具有的装置。另外，催化剂中的Pt和Pd的含量可以通过ICP(Inductively Coupled Plasma，电感耦合等离子体)分析进行测定。
(无机氧化物)
本发明的催化剂包含无机氧化物作为含有Pt及Pd的合金的载体。通过在无机氧化物上担载有上述合金，耐久性提高。
本发明的无机氧化物为除后述的沸石以外的无机氧化物，可以列举例如：二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化铈氧化锆复合氧化物或固溶体(CeO2/ZrO2)(以下，也称为“二氧化铈氧化锆”)等。这里，二氧化铈氧化锆是指包含二氧化铈及氧化锆的复合氧化物或固溶体，可以包含除二氧化铈及氧化锆以外的物质。例如，二氧化铈氧化锆可以包含镧。这些无机氧化物可以使用一种，也可以组合使用两种以上。
在这些无机氧化物中，从初始的氨分解活性及耐久性更高的观点考虑，优选为二氧化铈氧化锆。另外，从使包含Pt及Pd的合金担载在无机氧化物上的观点考虑，优选为与Pt及Pd的原料盐具有亲和性的无机氧化物。即，优选为易于吸附Pt及Pd的无机氧化物。作为这样的无机氧化物，可以列举例如：氧化铝、二氧化钛、二氧化铈氧化锆等。
催化剂中的无机氧化物的含量相对于无机氧化物和沸石的总计100质量份优选为0.5质量份～50质量份，更优选为1质量份～25质量份，进一步优选为5质量份～20质量份。通过使上述含量为0.5质量份以上，可以在无机氧化物上充分担载上述合金。另外，通过使上述含量为50质量份以下，可以确保沸石的含量，因此，氨分解活性提高，而且作为副产物的NOx的生成受到抑制。
从充分发挥上述合金的功能的观点考虑，无机氧化物的平均粒径优选为0.1μm～100μm，更优选为0.5μm～20μm。需要说明的是，在本发明中，平均粒径是利用激光衍射/散射粒度分布测定装置LS-230(商品名、Beckman Coulter公司制)测定的值。
无机氧化物的比表面积优选为5m2/g～600m2/g，更优选为25m2/g～300m2/g，进一步优选为50m2/g～200m2/g。需要说明的是，在本发明中，比表面积是通过BET法测定的值。
需要说明的是，在本发明的催化剂中，上述合金至少担载在无机氧化物上，也可以担载在后述的沸石上。然而，上述合金优选主要担载在无机氧化物上，也可以仅担载在无机氧化物上。
(沸石)
本发明的催化剂除了担载有上述合金的无机氧化物以外，还可以进一步包含沸石。
上述沸石没有特别限制，可以是天然品，也可以是合成品。作为天然品的沸石，可以列举例如：丝光沸石、毛沸石、镁碱沸石、菱沸石等。作为合成品的沸石，可以列举例如：X型沸石；Y型沸石；ZSM-5等MFI型沸石；L型沸石；A型沸石；β型沸石；SAPO-34等。作为代表性的沸石，可以示例出：UOP公司制的可以作为LZY-84(商品名)获得的HY型沸石、UOP公司制的可以作为MFI-40(商品名)获得的硅沸石、UOP公司制的可以作为BETA-ZEOLITE沸石(商品名)获得的β型沸石、UOP公司制的可以作为LZM-8(商品名)获得的丝光沸石等。这些沸石可以使用一种，也可以组合使用两种以上。在这些沸石中，从氨的分解率高、生成NOx、N2O、CO等副产物少、向N2的转变率高的观点考虑，优选为β型沸石。
上述沸石可以是质子型，也可以是取代型。作为沸石，可以使用质子型沸石与取代型沸石的混合物。这里，质子型沸石是指，能够进行离子交换的阳离子位点的至少一部分被H+占据的沸石。在本说明书中，例如，分别将丝光沸石的质子型表述为H-丝光沸石，将作为MFI型的一例的ZSM-5的质子型表述为H-ZSM-5，将Y型沸石的质子型表述为HY型沸石，将β型沸石的质子型表述为H-β沸石。
取代型沸石是指，能够进行离子交换的阳离子位点的至少一部分被质子以外的阳离子(取代阳离子)、例如NH4 +、金属阳离子所占据的沸石。以下，在取代阳离子为金属阳离子的情况下，表述为金属取代沸石。在本说明书中，例如，分别将Fe阳离子占据阳离子位点的Y型沸石表述为Fe-Y型沸石，将NH4 +占据阳离子位点的Y型沸石表述为NH4-Y型沸石。对于其它沸石，也同样地表述。另外，分别将被Fe阳离子取代的沸石表述为Fe-沸石，将被Cu阳离子取代的沸石表述为Cu-沸石，将Co阳离子取代的沸石表述为Co-沸石。
金属取代沸石的占据能够进行离子交换的阳离子位点的取代金属没有特别限制，可以列举例如：Fe等第8族元素；Co及Rh等第9族元素；Ni及Pd等第10族元素；Cu及Ag等第11族元素等。这些取代金属可以使用一种，也可以组合使用两种以上。在这些取代金属中，优选为Fe、Cu、Ni、Co及它们的组合。特别是作为被Cu取代的沸石的铜离子交换沸石的氨分解率高、生成NOx、N2O、CO等副产物少、向N2的转变率高，因此优选。
沸石的种类和取代金属的种类的组合没有特别限定，可以适当组合使用上述列举的例子。可以列举例如：被Cu取代的SAPO-34沸石(Cu-SAPO-34)、被Fe取代的β型沸石(Fe-β沸石)、被Cu取代的β型沸石(Cu-β沸石)等。其中，Cu-β沸石的氨分解率更高、生成NOx、N2O、CO等副产物少、向N2的转变率更高，因此优选。
金属取代沸石中包含的取代金属的量可以根据沸石的SiO2/Al2O3摩尔比而适当选择，例如，相对于金属取代沸石，取代金属的总量可以为1～6质量％。需要说明的是，金属取代沸石中的取代金属的含量可以通过XRF(X-ray Fluorescence、荧光X射线)求出，可以使用ZSX primusII(商品名、Rigaku公司制)进行测定。
沸石的平均粒径可以为1μm以上，优选为2μm～50μm，更优选为2μm～30μm以下。需要说明的是，沸石的平均粒径可以与上述无机氧化物的平均粒径同样地进行测定。
催化剂中的沸石的含量相对于无机氧化物和沸石的总计100质量份优选为50质量份～99.5质量份，更优选为75质量份～99质量份，进一步优选为80质量份～95质量份。通过使上述含量为50质量份以上，氨分解活性提高，而且副产物NOx的生成受到抑制。另外，通过使上述含量为99.5质量份以下，可以确保无机氧化物的含量，上述合金可以充分担载在无机氧化物上。
(粘合剂)
为了将本发明的催化剂成型或担载于支撑体，可以将粘合剂混合于上述催化剂而使用。作为粘合剂，可以使用无机粘合剂。作为无机粘合剂的具体例，可以列举：胶体二氧化硅、二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅酸溶胶、二氧化钛溶胶、勃姆石、白土、高岭土、海泡石等。这些粘合剂可以使用一种，也可以组合使用两种以上。
(支撑体)
本发明的催化剂可以直接使用，也可以担载于蜂窝载体等支撑体而使用。支撑体的形状没有特别限制，优选为气体流通时产生的压差小、与气体的接触面积大的形状。作为具体的形状，可以列举：蜂窝、球体、片、网眼、纤维、管、过滤器等。支撑体的种类也没有特别限制，可以列举例如：堇青石、氧化铝等公知的催化剂载体、碳纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、钛、铝、不锈钢等金属。
在支撑体为蜂窝载体的情况下，每1L蜂窝载体的Pt的担载量优选为10mg～200mg，更优选为20mg～100mg。另外，每1L蜂窝载体的Pd的担载量优选为3mg～200mg，更优选为10mg～100mg。另外，每1L蜂窝载体的无机氧化物的担载量优选为3g～50g，更优选为5g～30g。另外，每1L蜂窝载体的沸石的担载量优选为10g～200g，更优选为30g～100g。
(催化剂的制备方法)
本发明的催化剂的制备方法没有特别限定，可以举出例如以下的(i)～(iii)所示的方法。
(i)使包含Pt盐及Pd盐的水溶液含浸于无机氧化物及沸石的粒子混合物的方法。
(ii)在包含无机氧化物及沸石的浆料中添加Pt盐及Pd盐的方法。
(iii)预先制作担载有Pt及Pd的无机氧化物，并将其与包含沸石的其它成分混合的方法。
作为Pt盐，可以列举例如：二亚硝基二氨铂、氯铂酸、四氨铂等。作为Pd盐，可以列举例如：硝酸钯、氯化钯、四氨钯等。在本发明中，从得到的催化剂的氨分解活性及耐久性更优异的观点考虑，优选为上述(iii)的方法。
本发明的催化剂可以是粉体状，也可以是浆料状。另外，在实际使用中，可以制成粒状等成型粒子，或者如上述那样担载于蜂窝载体等支撑体而使用。以下，对于担载于支撑体的催化剂，对该催化剂的制备方法的具体例进行说明。
例如，如上述(iii)那样，首先，在水中添加无机氧化物粒子、Pt化合物及Pd化合物而制备担载有Pt及Pd的无机氧化物粒子，然后，添加沸石粒子及根据需要的粘合剂，制备浆料。或者，如上述(ii)那样，可以在水中添加无机氧化物粒子、沸石粒子，并进一步添加Pt盐、Pd盐、根据需要的粘合剂来制备浆料。将制备成的浆料涂布于支撑体，进行干燥。涂布方法没有特别限制，可以使用洗涂、浸涂等公知的方法。可以根据需要重复这些操作，对催化剂层的厚度进行适当调整。
[排放气体的处理方法]
本发明的排放气体的处理方法包括使上述氨分解用催化剂与包含氨的排放气体接触而对氨进行分解的工序。根据该方法，在水蒸气浓度较高的气体氛围下也可以保持高的氨分解活性及低的氮氧化物生成率、并且长期对氨进行分解。
作为处理对象的排放气体，只要包含氨即可，没有特别限制，可以列举例如：从半导体工厂等各种工厂排放的包含氨的排放气体、焦炭炉排放气体、从排烟脱硝工艺排出的泄漏含氨气体、污水处理厂、污泥处理设施等排放的含氨排放水的通过汽提排放的排放气体等。
以下，作为一例，对从污水处理厂排放的排放气体的处理方法进行说明。首先，用脱水机对污水处理厂的污泥进行脱水，用蒸馏设备对产生的排水进行蒸馏。如果需要，则进一步从外部吹入蒸汽或蒸汽和氮气，并导入用于促进水分及氨的蒸发的分离装置。将包含通过蒸馏而分离的氨的水蒸气在分离槽中分离为水和氨，回收排热。将包含高浓度水分和氨的蒸气(含氨排放气体)导入催化剂反应装置，另行从外部导入需要量的空气，使其与催化剂接触，将氨分解为氮和水蒸气，进行无害化处理。该工艺的概要公开于例如日本特开2002-28637号公报等。
本发明的方法特别优选适用于活性污泥处理的排放气体处理。该排放气体可以包含水蒸气20体积％～70体积％、作为硫成分的硫化合物10质量ppm～200质量ppm、氨100体积ppm～3体积％、作为剩余部分的氮。这样，本发明的方法发挥特别有效的作用的排放气体除氨以外，是实质上包含水蒸气和氮作为主成分的气体。另外，对于包含硫化合物的排放气体中的氨处理，也可以优选适用本发明的方法。需要说明的是，由上述活性污泥处理排放的排放气体是本发明的方法中可以使用的排放气体的一例，但并不限定于此。本发明的方法例如也可以适用于以空气作为主成分的通常的含氨排放气体处理。
对于本发明的方法而言，作为处理对象的排放气体中的水蒸气浓度没有特别限定，特别是在水蒸气浓度为10体积％以下时是有效的，因此，优选水蒸气浓度为10体积％以下。排放气体的氨浓度没有特别限定，可以为例如10体积ppm～5体积％。优选将供给至催化反应器的排放气体中的氨浓度调整至优选为3体积％以下、更优选为2体积％以下。通过将氨浓度调整为3体积％以下并供于催化反应器，可以进一步抑制反应所导致的发热，能够充分抑制催化剂层的温度过度上升所导致的催化剂的劣化。
在本发明的方法中，使包含氨的排放气体和空气与本发明的催化剂接触，将氨转变为无害的氮气和水，可以进行氧化分解。氨的氧化分解反应由下述式(1)表示。
4NH3+3O2→6H2O+2N2 (1)
因此，在对没有充分包含氧化分解反应所需要的氧的排放气体进行处理的情况下，可以在催化反应器的入口从外部混入空气或含氧气体。对于排放气体中的氧量而言，优选为满足该氧量/理论需氧量的比率优选为1.03以上、更优选为1.1以上的氧量。这里，理论需氧量是指通过上述式(1)计算出的化学计量氧量。例如，催化反应器入口的氨浓度为1.0体积％时，氧浓度优选为0.77体积％以上，更优选为0.838体积％以上。
上述氧化分解反应的温度可以根据排放气体的性状(水蒸气浓度、氨浓度)、反应条件(空间速度等)、催化剂劣化程度等而适当确定，优选为200～500℃，更优选为250～450℃。另外，相对于作为处理对象的排放气体的催化剂，空间速度(SV)可以考虑排放气体的性质(氨浓度、水蒸气浓度)、氨分解率的目标值等而适当确定，优选为100～100000hr-1。
实施例
以下，基于实施例对本发明详细进行说明。但是，本发明并不限定于此。
＜实施例1＞
(催化剂的制备)
在去离子水130g中加入二亚硝基二氨铂的水溶液(Pt浓度：4.5质量％)2.5g、以及硝酸钯的水溶液(Pd浓度：10.0质量％)0.16g，进行混合。然后，加入包含二氧化铈氧化锆的粉末(商品名：CZ-08、第一稀元素工业株式会社制、平均粒径：0.5～10μm、比表面积：70m2/g)16.5g，搅拌约5小时。接着，加入作为粘合剂成分的SNOWTEX-C(商品名、日产化学株式会社制)202g，充分搅拌。然后，加入Cu-β沸石粉末(商品名：Cu-TZB223L、Clariant Catalysts公司制、平均粒径：1.3μm、Cu含量：4.5质量％)155.5g，充分搅拌，得到了浆料。通过洗涂法将上述浆料涂布于堇青石制的蜂窝载体(单元数：200单元/平方英寸、纵50mm×横50mm×高50mm、容积：0.125L)，在150℃下干燥2小时后，以500℃烧成1小时，得到了蜂窝型催化剂。
上述蜂窝型催化剂中担载有每1L蜂窝载体105g的催化剂层(无机氧化物：10g、沸石：70g、粘合剂：25g)。需要说明的是，催化剂层中的无机氧化物、沸石及粘合剂的质量是将蜂窝载体中担载的催化剂层的质量乘以制备的浆料中的各成分的固体成分的比率而计算出的。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体10mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和125质量ppm(总计1000质量ppm)。需要说明的是，Pt和Pd的担载量是根据Pt原料及Pd原料的投入量计算出的。根据XAFS分析，确认到Pt和Pd形成了合金(Pt原子周围的Pd原子的配位数：0.8)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
(初始活性评价试验)
从上述蜂窝型催化剂采集圆柱状(直径21mm、长度50mm)的蜂窝型催化剂，将其填充至流通式反应装置。一边利用质量流量控制器控制流量，一边流通给定的气体。通过用电炉加热催化剂入口附近，使催化剂达到给定的温度，评价了氨分解活性。上述评价中的气体条件、气体分析方法及各种计算方法如下所述。将评价结果示于表2。
[气体条件]
SV＝10,000h-1、NH3＝1体积％、H2O＝10体积％、O2＝10体积％、N2：余量、340℃
[气体分析方法]
氨：气相色谱仪(TCD检测器)
NOx：化学发光分析仪(化学发光式)分析装置
N2O：气相色谱仪(TCD检测器)
[计算方法]
NH3分解率(％)：100-{(出口NH3浓度)/(入口NH3浓度)×100}
NOx生成率(％)：(出口NOx浓度)/(入口NH3浓度)×100
N2O生成率(％)：{(出口N2O浓度)×2/(入口NH3浓度)}×100
(耐久性评价试验)
将上述圆柱状的蜂窝型催化剂填充至流通式反应装置，设为给定的温度，在下述气体条件下继续流通气体。调查了氨分解率的经时变化，确认了氨分解率达到97％的时间(T97)。氨浓度的分析、氨分解率的计算方法与上述相同。将评价结果示于表2。
[气体条件]
SV＝10,000h-1、NH3＝1体积％、H2O＝10体积％、O2＝10体积％、N2：余量、340℃
＜实施例2＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为0.32g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体20mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和250质量ppm(总计1125质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例3＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为0.48g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和375质量ppm(总计1250质量ppm)。通过XAFS分析确认到Pt和Pd形成了合金(Pt原子的周围的Pd原子的配位数：5.5)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例4＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为0.60g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体40mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和500质量ppm(总计1375质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例5＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为0.72g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体50mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和625质量ppm(总计1500质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例6＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为1.13g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体70mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和875质量ppm(总计1750质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例7＞
将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为1.62g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体100mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和1250质量ppm(总计2125质量ppm)。通过XAFS分析确认到Pt和Pd形成了合金(Pt原子的周围的Pd原子的配位数：4.2)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例8＞
分别将上述二亚硝基二氨铂的水溶液的添加量变更为1.08g、并将上述硝酸钯的水溶液的添加量变更为0.49g，除此以外，与实施例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体30mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为375质量ppm和375质量ppm(总计750质量ppm)。通过XAFS分析确认到Pt和Pd形成了合金(Pt原子周围的Pd原子的配位数：3.5)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例9＞
作为无机氧化物，使用了γ氧化铝粉末(商品名：CB粉末、Nikki-Universal公司制、平均粒径：10μm、比表面积：147m2/g)16.5g来代替CZ-08，除此以外，与实施例3同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和375质量ppm(总计1250质量ppm)。通过XAFS分析确认到Pt和Pd形成了合金(Pt原子周围的Pd原子的配位数：4.6)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例10＞
作为无机氧化物，使用了CB粉末16.5g来代替CZ-08，除此以外，与实施例8同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体30mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为375质量ppm和375质量ppm(总计750质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜实施例11＞
作为沸石，使用了Fe-β沸石(商品名：MB-2F、Tosoh公司制、平均粒径：3.6μm、Fe含量：3.0质量％)来代替Cu-β沸石，除此以外，与实施例8同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体30mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为375质量ppm和375质量ppm(总计750质量ppm)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜比较例1＞
在去离子水65g中加入二亚硝基二氨铂的水溶液(Pt浓度：4.5质量％)2.5g。然后，加入包含二氧化铈氧化锆的粉末(CZ-08)8.3g，搅拌约5小时。将得到的含Pt溶液作为溶液A。另一方面，在去离子水65g中加入硝酸钯的水溶液(Pd浓度：10.0质量％)0.48g。然后，加入包含二氧化铈氧化锆的粉末(CZ-08)8.3g，搅拌约5小时。将得到的含Pd溶液作为溶液B。将上述溶液A和上述溶液B混合后，加入202g的作为粘合剂成分的SNOWTEX-C，充分搅拌。然后，加入Cu-β沸石粉末(Cu-TZB223L)155.5g充分搅拌，得到了浆料。除了使用了上述浆料以外，通过与实施例1相同的方法得到了担载有每1L蜂窝载体105g的催化剂层的蜂窝型催化剂。
Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为875质量ppm和375质量ppm(总计1250质量ppm)。在本比较例中，Pt和Pd分别担载于二氧化铈氧化锆，因此在XAFS分析中未确认到Pt和Pd的合金(Pt原子周围的Pd原子的配位数：0)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜比较例2＞
将上述二亚硝基二氨铂的水溶液的添加量变更为1.08g，除此以外，与比较例1同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体30mg，Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt及Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量分别为375质量ppm和375质量ppm(总计750质量ppm)。在本比较例中，Pt和Pd分别担载于二氧化铈氧化锆，因此在XAFS分析中未确认到Pt和Pd的合金(Pt原子周围的Pd原子的配位数：0)。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜比较例3＞
在去离子水130g中加入二亚硝基二氨铂的水溶液(Pt浓度：4.5质量％)1.08g。然后，加入包含二氧化铈氧化锆的粉末(CZ-08)16.5g，搅拌约5小时。然后，加入202g的作为粘合剂成分的SNOWTEX-C，充分搅拌。然后，加入Cu-β沸石粉末(Cu-TZB223L)155.5g，充分搅拌，得到了浆料。除使用了上述浆料以外，通过与实施例1相同的方法得到了担载有每1L蜂窝载体105g的催化剂层的蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pt的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量为375质量ppm。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜比较例4＞
将上述二亚硝基二氨铂的水溶液的添加量变更为2.5g，除此以外，与比较例3同样地制备了蜂窝型催化剂。Pt的担载量为每1L蜂窝载体70mg。Pt的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量为875质量ppm。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
＜比较例5＞
添加了硝酸钯的水溶液(Pd浓度：10.0质量％)0.48g来代替上述二亚硝基二氨铂的水溶液，除此以外，与比较例3同样地制备了蜂窝型催化剂。Pd的担载量为每1L蜂窝载体30mg。Pd的担载量相对于无机氧化物和沸石的总质量为375质量ppm。将上述蜂窝型催化剂的构成示于表1。
另外，使用上述蜂窝型催化剂与实施例1同样地实施了初始活性评价试验及耐久性评价试验。将评价结果示于表2。
[表2]
如表2所示可知，在使用了本发明的催化剂的实施例1～11中，即使在水蒸气浓度较高的气体氛围下，也保持了高的NH3分解率、以及低的NOx生成率及N2O生成率，并且显示出高的耐久性。

Claims (3)

1.一种氨分解用催化剂，其是对排放气体中包含的氨进行分解的氨分解用催化剂，其含有：
担载有包含Pt及Pd的合金的无机氧化物、以及
沸石，
其中，所述包含Pt及Pd的合金为形成了Pt和Pd的金属间化合物的合金，且通过XAFS分析得到的Pt原子周围的Pd原子的配位数为4.6以上，Pt/Pd质量比率为2.3～3.5，
所述无机氧化物为选自二氧化钛、氧化锆、二氧化硅、氧化铝、以及二氧化铈氧化锆复合氧化物或固溶体中的一种以上，
所述沸石为铜离子交换沸石和/或铁离子交换沸石。
2.根据权利要求1所述的氨分解用催化剂，其中，
所述沸石为β型沸石。
3.一种排放气体的处理方法，该方法包括：
使权利要求1或2所述的氨分解用催化剂与包含氨的排放气体接触，对氨进行分解的工序。
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