JP2003334447A - 排ガス浄化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒Info
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- JP2003334447A JP2003334447A JP2002144591A JP2002144591A JP2003334447A JP 2003334447 A JP2003334447 A JP 2003334447A JP 2002144591 A JP2002144591 A JP 2002144591A JP 2002144591 A JP2002144591 A JP 2002144591A JP 2003334447 A JP2003334447 A JP 2003334447A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】排ガス中に含まれる飽和炭化水素を低温でも効
率よく酸化浄化することができる排ガス浄化用触媒の製
造法および排ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】（１）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を
触媒燃焼法により酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の
製造法であって、シリカ、アルミナおよびチタニアの少
なくとも１種を含む多孔質酸化物に白金を担持させた
後、該白金担持触媒に硫黄酸化物を含むガスを接触させ
て賦活させるか、または該白金担持触媒に硫酸溶液を含
浸させて賦活させることを特徴とする排ガス浄化用触媒
の製造法。（２）前記の製造法により得られた排ガス浄
化用触媒。
率よく酸化浄化することができる排ガス浄化用触媒の製
造法および排ガス浄化用触媒を提供する。 【解決手段】（１）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を
触媒燃焼法により酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の
製造法であって、シリカ、アルミナおよびチタニアの少
なくとも１種を含む多孔質酸化物に白金を担持させた
後、該白金担持触媒に硫黄酸化物を含むガスを接触させ
て賦活させるか、または該白金担持触媒に硫酸溶液を含
浸させて賦活させることを特徴とする排ガス浄化用触媒
の製造法。（２）前記の製造法により得られた排ガス浄
化用触媒。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排ガス浄化用触媒の
製造法および排ガス浄化用触媒に係り、特に化学プラン
トやボイラなどから排出される排ガス中に含まれる飽和
炭化水素を低温で酸化分解して無害化するのに好適な排
ガス浄化用触媒の製造方法およびこの製造法により得ら
れた排ガス浄化用触媒に関する。
製造法および排ガス浄化用触媒に係り、特に化学プラン
トやボイラなどから排出される排ガス中に含まれる飽和
炭化水素を低温で酸化分解して無害化するのに好適な排
ガス浄化用触媒の製造方法およびこの製造法により得ら
れた排ガス浄化用触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガスに含まれる有機化合物、炭化水
素、一酸化炭素などの成分は人体に有害であり、また環
境汚染の原因となるため、排ガス中からの高効率での除
去が望まれている。これらの成分を除去する方法として
は、燃焼により酸化して浄化する方法が装置のコンパク
ト化が可能であることなどから広く採用されている。特
に酸化触媒により接触酸化を行う触媒燃焼法は、直接燃
焼法と比較して低温での運転が可能となり、運転コスト
を低減できることから注目されている。触媒燃焼法に用
いる酸化触媒としては、貴金属触媒や金属酸化物触媒が
知られている。これらのうち白金（Ｐｔ）やパラジウム
（Ｐｄ）を活性成分とした貴金属系触媒は、低温でも酸
化活性に優れるため代表的な酸化触媒として多く用いら
れ、特に白金系触媒は対象物質によらず高活性を示すこ
とから広範囲で実用化されている。しかしながら、上記
の白金系触媒は高温での炭化水素の分解や、低温での不
飽和炭化水素の分解には非常に優れた活性を示すが、低
温での飽和炭化水素の分解では低活性を示すという欠点
があった。
素、一酸化炭素などの成分は人体に有害であり、また環
境汚染の原因となるため、排ガス中からの高効率での除
去が望まれている。これらの成分を除去する方法として
は、燃焼により酸化して浄化する方法が装置のコンパク
ト化が可能であることなどから広く採用されている。特
に酸化触媒により接触酸化を行う触媒燃焼法は、直接燃
焼法と比較して低温での運転が可能となり、運転コスト
を低減できることから注目されている。触媒燃焼法に用
いる酸化触媒としては、貴金属触媒や金属酸化物触媒が
知られている。これらのうち白金（Ｐｔ）やパラジウム
（Ｐｄ）を活性成分とした貴金属系触媒は、低温でも酸
化活性に優れるため代表的な酸化触媒として多く用いら
れ、特に白金系触媒は対象物質によらず高活性を示すこ
とから広範囲で実用化されている。しかしながら、上記
の白金系触媒は高温での炭化水素の分解や、低温での不
飽和炭化水素の分解には非常に優れた活性を示すが、低
温での飽和炭化水素の分解では低活性を示すという欠点
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
技術の問題を解決し、排ガス中に含まれる飽和炭化水素
を低温でも効率よく酸化浄化することができる排ガス浄
化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒を提供するこ
とにある。
技術の問題を解決し、排ガス中に含まれる飽和炭化水素
を低温でも効率よく酸化浄化することができる排ガス浄
化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本願で特許請求される発明は以下の通りである。 （１）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒燃焼法に
より酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造法であっ
て、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種
を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該白金担持
触媒に、硫黄酸化物を含むガスを接触させて賦活させる
ことを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造法。 （２）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒燃焼法に
より酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造法であっ
て、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種
を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該白金担持
触媒に、硫酸溶液を含浸させて賦活させることを特徴と
する排ガス浄化用触媒の製造法。 （３）（１）または（２）により得られた排ガス浄化用
触媒。
に本願で特許請求される発明は以下の通りである。 （１）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒燃焼法に
より酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造法であっ
て、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種
を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該白金担持
触媒に、硫黄酸化物を含むガスを接触させて賦活させる
ことを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造法。 （２）排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒燃焼法に
より酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造法であっ
て、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種
を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該白金担持
触媒に、硫酸溶液を含浸させて賦活させることを特徴と
する排ガス浄化用触媒の製造法。 （３）（１）または（２）により得られた排ガス浄化用
触媒。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において、排ガス浄化用触
媒は、白金担持触媒を硫黄酸化物を含むガスに接触させ
て賦活することにより製造され、該触媒によれば排ガス
中に含まれる飽和炭化水素を低温で効率よく酸化浄化す
ることができる。白金系触媒を硫黄酸化物に接触させる
ことにより、飽和炭化水素の酸化活性が向上する機構は
明らかでないが、白金系触媒への硫黄酸化物の吸着によ
り、白金系触媒が活性化されるためと考えられる。ま
た、この硫黄酸化物の吸着による活性化の効果は、不飽
和炭化水素に対しては認められず、飽和炭化水素に対し
てのみ有効であるが、これは表面状態による選択性など
が影響しているものと推測される。
媒は、白金担持触媒を硫黄酸化物を含むガスに接触させ
て賦活することにより製造され、該触媒によれば排ガス
中に含まれる飽和炭化水素を低温で効率よく酸化浄化す
ることができる。白金系触媒を硫黄酸化物に接触させる
ことにより、飽和炭化水素の酸化活性が向上する機構は
明らかでないが、白金系触媒への硫黄酸化物の吸着によ
り、白金系触媒が活性化されるためと考えられる。ま
た、この硫黄酸化物の吸着による活性化の効果は、不飽
和炭化水素に対しては認められず、飽和炭化水素に対し
てのみ有効であるが、これは表面状態による選択性など
が影響しているものと推測される。
【０００６】本発明に用いられる白金担持触媒は、シリ
カ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種を含む多
孔質酸化物に白金を公知の方法および公知の担持量で担
持させることにより得ることができる。また白金担持触
媒を賦活するための硫黄酸化物を含むガスとしては、例
えばＳＯ2 ガスを高濃度に含有する空気などが用いられ
る。空気中の硫黄酸化物量は５０〜４００ｐｐｍ程度と
するのが好ましい。賦活は、硫黄酸化物を含む空気に上
記白金担持触媒を、例えば１０時間程度暴露すればよ
い。また白金担持触媒の賦活は、硫酸溶液を含浸させて
行ってもよい。例えば白金担持触媒を硫酸溶液に浸漬さ
せ、引上げた後、乾燥または焼成することにより得るこ
とができる。硫酸溶液の濃度は賦活する白金担持触媒に
影響を及ぼさない範囲（例えば０．０１〜１重量％）で
適宜選定するのが好ましい。また本発明の排ガス浄化用
触媒は粒状、円柱状、板状、ハニカム状等の形状で使用
することができる。
カ、アルミナおよびチタニアの少なくとも１種を含む多
孔質酸化物に白金を公知の方法および公知の担持量で担
持させることにより得ることができる。また白金担持触
媒を賦活するための硫黄酸化物を含むガスとしては、例
えばＳＯ2 ガスを高濃度に含有する空気などが用いられ
る。空気中の硫黄酸化物量は５０〜４００ｐｐｍ程度と
するのが好ましい。賦活は、硫黄酸化物を含む空気に上
記白金担持触媒を、例えば１０時間程度暴露すればよ
い。また白金担持触媒の賦活は、硫酸溶液を含浸させて
行ってもよい。例えば白金担持触媒を硫酸溶液に浸漬さ
せ、引上げた後、乾燥または焼成することにより得るこ
とができる。硫酸溶液の濃度は賦活する白金担持触媒に
影響を及ぼさない範囲（例えば０．０１〜１重量％）で
適宜選定するのが好ましい。また本発明の排ガス浄化用
触媒は粒状、円柱状、板状、ハニカム状等の形状で使用
することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ シリカ粉末( 富田製薬社製：マイコンＦ) と、該シリカ
粉末に対して３重量％のＰｔを含む塩化白金酸水溶液と
を混合して蒸発乾固し、５００℃で２時間焼成してＰｔ
−ＳｉＯ2 粉末を得た。次いで、得られたＰｔ−ＳｉＯ
2 粉末と、ＴｉＯ2 （Ｒｈｏｄｉａ：ＤＴ−５１）を重
量比で３：９７となるようにニーダで混錬してペースト
化した。一方、繊維径９μｍのＥガラス性繊維１４００
本の捻糸を１０本／インチの荒さで平織りにした網状物
にチタニア、シリカゾルおよびポリビニルアルコールを
含むスラリを含浸させ、剛性を持たせた基材とした。こ
の基材２枚の間に上記で得たペーストを挟み込み、ロー
ラで約０．７ｍｍに圧延し、これを風乾後、５００℃で
２時間焼成して触媒試料とした。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ シリカ粉末( 富田製薬社製：マイコンＦ) と、該シリカ
粉末に対して３重量％のＰｔを含む塩化白金酸水溶液と
を混合して蒸発乾固し、５００℃で２時間焼成してＰｔ
−ＳｉＯ2 粉末を得た。次いで、得られたＰｔ−ＳｉＯ
2 粉末と、ＴｉＯ2 （Ｒｈｏｄｉａ：ＤＴ−５１）を重
量比で３：９７となるようにニーダで混錬してペースト
化した。一方、繊維径９μｍのＥガラス性繊維１４００
本の捻糸を１０本／インチの荒さで平織りにした網状物
にチタニア、シリカゾルおよびポリビニルアルコールを
含むスラリを含浸させ、剛性を持たせた基材とした。こ
の基材２枚の間に上記で得たペーストを挟み込み、ロー
ラで約０．７ｍｍに圧延し、これを風乾後、５００℃で
２時間焼成して触媒試料とした。
【０００８】この触媒試料を、３００℃、面積速度５ｌ
ｍ／ｈ、ＳＯ2 濃度１５０ｐｐｍの空気に１０時間暴露
して硫黄酸化物による処理を行って本発明の排ガス浄化
用触媒を得た。次いで反応温度３２０℃、面積速度６ｍ
／ｈ、プロパン濃度１００ｐｐｍの条件下で、上記排ガ
ス浄化用触媒を用いたプロパンの触媒燃焼を行い、その
燃焼率を測定した。また反応温度２８０℃、面積速度１
２ｍ／ｈ、プロピレン濃度１００ｐｐｍの条件下で、プ
ロピレンの触媒燃焼を行い、その燃焼率を測定した。こ
れらの結果を表１に示した。
ｍ／ｈ、ＳＯ2 濃度１５０ｐｐｍの空気に１０時間暴露
して硫黄酸化物による処理を行って本発明の排ガス浄化
用触媒を得た。次いで反応温度３２０℃、面積速度６ｍ
／ｈ、プロパン濃度１００ｐｐｍの条件下で、上記排ガ
ス浄化用触媒を用いたプロパンの触媒燃焼を行い、その
燃焼率を測定した。また反応温度２８０℃、面積速度１
２ｍ／ｈ、プロピレン濃度１００ｐｐｍの条件下で、プ
ロピレンの触媒燃焼を行い、その燃焼率を測定した。こ
れらの結果を表１に示した。
【０００９】実施例２
実施例１において、触媒試料を硫黄酸化物による処理を
行う代わりに、触媒試料を０．１％硫酸液に浸漬し、引
上げて３００℃で２時間乾燥させた以外は実施例１と同
様の方法で排ガス浄化用触媒を調製し、これを用いてプ
ロパンおよびプロピレンの触媒燃焼を行い、その燃焼率
を測定し、結果を表１に示した。
行う代わりに、触媒試料を０．１％硫酸液に浸漬し、引
上げて３００℃で２時間乾燥させた以外は実施例１と同
様の方法で排ガス浄化用触媒を調製し、これを用いてプ
ロパンおよびプロピレンの触媒燃焼を行い、その燃焼率
を測定し、結果を表１に示した。
【００１０】比較例１
実施例１において、硫黄酸化物による処理を行わなかっ
た以外は実施例１と同様の方法で触媒を調製し、これを
用いてプロパンおよびプロピレンの触媒燃焼を行い、そ
の燃焼率を測定し、結果を表１に示した。
た以外は実施例１と同様の方法で触媒を調製し、これを
用いてプロパンおよびプロピレンの触媒燃焼を行い、そ
の燃焼率を測定し、結果を表１に示した。
【００１１】実施例３
実施例１において、Ｐｔ−ＳｉＯ2 粉末のＰｔ濃度を
０．５重量％とし、さらにＰｔ−ＳｉＯ2 粉末とＴｉＯ
2 粉末の比を５：９５とした以外は実施例１と同様の方
法で排ガス浄化用触媒を調製し、これを用いてプロパン
およびプロピレンの触媒燃焼を行い、そのときの燃焼率
を測定し、結果を表１に示した。
０．５重量％とし、さらにＰｔ−ＳｉＯ2 粉末とＴｉＯ
2 粉末の比を５：９５とした以外は実施例１と同様の方
法で排ガス浄化用触媒を調製し、これを用いてプロパン
およびプロピレンの触媒燃焼を行い、そのときの燃焼率
を測定し、結果を表１に示した。
【００１２】比較例２
実施例３において、硫黄酸化物による処理を行わなかっ
た以外は実施例３と同様の方法で触媒を調製し、この触
媒を用いてプロパンおよびプリピレンの燃焼を行い、そ
のときの燃焼率を測定し、結果を表１に示した。
た以外は実施例３と同様の方法で触媒を調製し、この触
媒を用いてプロパンおよびプリピレンの燃焼を行い、そ
のときの燃焼率を測定し、結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から、硫黄酸化物で処理した触媒（実
施例１、２）のプロパンの燃焼率は６３．５％、６１．
８％であり、処理をしない触媒（比較例１）の燃焼率４
８．７％に比べ大幅に向上し、また比較例２の燃焼率２
５．１％に対して実施例３の燃焼率が４６．９％に大幅
向上することが示される。一方、プロピレンの燃焼で
は、実施例１〜３と比較例１、２の燃焼率は同等である
か、低下していることが示される。これらの結果から、
本発明の排ガス浄化用触媒は、飽和炭化水素の低温での
触媒燃焼による酸化浄化に効果的であることがわかっ
た。
施例１、２）のプロパンの燃焼率は６３．５％、６１．
８％であり、処理をしない触媒（比較例１）の燃焼率４
８．７％に比べ大幅に向上し、また比較例２の燃焼率２
５．１％に対して実施例３の燃焼率が４６．９％に大幅
向上することが示される。一方、プロピレンの燃焼で
は、実施例１〜３と比較例１、２の燃焼率は同等である
か、低下していることが示される。これらの結果から、
本発明の排ガス浄化用触媒は、飽和炭化水素の低温での
触媒燃焼による酸化浄化に効果的であることがわかっ
た。
【００１５】
【発明の効果】請求項１または請求項２に係る製造方法
により得られた排ガス浄化用触媒によれば、排ガス中に
含まれる飽和炭化水素の酸化浄化を低温でも効率よく行
うことが可能となる。
により得られた排ガス浄化用触媒によれば、排ガス中に
含まれる飽和炭化水素の酸化浄化を低温でも効率よく行
うことが可能となる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 黒瀬 聡
広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立
株式会社呉研究所内
Ｆターム(参考） 4D048 AA18 AB01 BA03Y BA06X
BA07X BA30X BA41X BA46X
BB08
4G069 AA03 AA08 BA01A BA02A
BA02B BA04A BA04B BB02A
BB02B BB10A BB10B BC75A
BC75B CA02 CA03 CA07
CA15 EA09 EB15Y FA01
FA02 FB20 FB80
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒
燃焼法により酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造
法であって、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なく
とも１種を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該
白金担持触媒に硫黄酸化物を含むガスを接触させて賦活
させることを特徴とする排ガス浄化用触媒の製造法。 - 【請求項２】 排ガス中に含まれる飽和炭化水素を触媒
燃焼法により酸化して浄化する排ガス浄化用触媒の製造
法であって、シリカ、アルミナおよびチタニアの少なく
とも１種を含む多孔質酸化物に白金を担持させた後、該
白金担持触媒に硫酸溶液を含浸させて賦活させることを
特徴とする排ガス浄化用触媒の製造法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２により得られた
排ガス浄化用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144591A JP2003334447A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 排ガス浄化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144591A JP2003334447A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 排ガス浄化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003334447A true JP2003334447A (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=29704225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002144591A Pending JP2003334447A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 排ガス浄化用触媒の製造法および排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003334447A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100676458B1 (ko) | 2004-06-01 | 2007-02-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 메조기공 TiO2 및 기공 내에 전이금속이 함침된 가시광응답 메조기공 TiO2의 합성 방법 |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144591A patent/JP2003334447A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100676458B1 (ko) | 2004-06-01 | 2007-02-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 메조기공 TiO2 및 기공 내에 전이금속이 함침된 가시광응답 메조기공 TiO2의 합성 방법 |
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