JP2007054714A

JP2007054714A - 亜酸化窒素の分解触媒及びその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法

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Publication number: JP2007054714A
Application number: JP2005241756A
Authority: JP
Inventors: Masashi Inoue; 正志井上; Yasushi Shiotani; 靖塩谷; Katsumi Chikama; 克己近間
Original assignee: Nissan Chemical Corp; Sued Chemie Catalysts Japan Inc; Kyoto University NUC
Current assignee: Nissan Chemical Corp; Sued Chemie Catalysts Japan Inc; Kyoto University NUC
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】排気ガス中に含まれる亜酸化窒素を効率的に、かつ、３００℃以下という低温域でも効果的に分解除去できる触媒を提供すること。
【解決手段】四三酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）を主成分とする酸化コバルトとアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属とからなる亜酸化窒素分解触媒、及びその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法、並びにａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物、及びｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物、からなる群より選択される少なくとも一つに対し、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩を含浸担持により添加し、乾燥後、焼成する亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）の分解用触媒及びその製造方法並びにその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法に関し、詳しくは、医療現場で使用される麻酔、アジピン酸や硝酸の製造プロセスを有する化学工場、農業、自動車、ゴミ焼却炉や下水汚泥焼却炉などの廃棄物処理設備などから排出される排気ガス中に含まれる亜酸化窒素を分解除去する際に用いる触媒及びその製造方法並びにその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法に関する。

加熱装置、燃焼炉、自動車などから排出される窒素酸化物（ＮＯ_X：ＮＯ、ＮＯ₂）は、人間の呼吸器官や神経系に障害を与えるばかりでなく、酸性雨や光化学スモッグの発生原因の主因となる大気汚染物質であるために、その排出については厳しく制限されている。これに対して、亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）は大気の恒常成分であり、化学的には安定であるため、従来直接的な生態系への影響は少ないとされてきた。そのために、これまでは亜酸化窒素に対する法的な規制値がなく、未処理のままで排出されることもあった。しかしながら、最近になって亜酸化窒素がフロンと同様に成層圏のオゾン層破壊にかかわっており、またＣＯ₂と同様に地球の温度上昇をもたらすことが指摘され、その対策について検討が始められるようになった。このような背景から亜酸化窒素の処理方法、すなわち、亜酸化窒素分解触媒への関心が高まっており、いくつかの触媒が具体的に提示されてきた。

例えば、亜酸化窒素分解触媒として、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム又はルテニウム類を含むもの（特許文献１参照）や、ゼオライト系の担体に各種の遷移金属や貴金属を担持させたもの（特許文献２参照）や、三二酸化コバルト（Ｃｏ₂Ｏ₃）、マンガン化合物、及びアルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物を有効成分として含有する多元触媒（特許文献３参照）や、三二酸化コバルト（Ｃｏ₂Ｏ₃）、セリウム化合物、及びアルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物を有効成分として含有する多元触媒（特許文献４参照）などが既に知られている。

しかしながら、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム又はルテニウム類を含むものやゼオライト系の担体に各種の遷移金属や貴金属を担持させたものは、いずれも活性を示す温度が高く、４００℃程度の温度を必要とし、２００℃から３００℃付近の温度域では、充分な性能が得られないという問題を有するものであった。なお、亜酸化窒素を分解するために、排ガス温度を上げることは、温暖化を促進する炭酸ガスの排出量も同時に増加させることとなり、亜酸化窒素を分解する意義が少なくなる。従って、４００℃以上の温度を必要とするこれらの触媒には依然改善の余地があった。

一方、三二酸化コバルト（Ｃｏ₂Ｏ₃）、マンガン化合物、及びアルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物を有効成分として含有する多元触媒には、例えばマンガン化合物の使用は環境に対し好ましくないという問題点があり、三二酸化コバルト（Ｃｏ₂Ｏ₃）、セリウム化合物、及びアルカリ金属化合物若しくはアルカリ土類金属化合物を有効成分として含有する多元触媒には、例えばセリウム化合物の使用は資源として少ないためコスト面でも不利であるという問題点があり、亜酸化窒素分解触媒には更なる改良の余地があった。

特開昭５５−０３１４６３号公報特開平０５−２４５３８４号公報特開平０６-１０６０２７号公報特開平０６-１０６０２８号公報

本発明の課題は、排気ガス中に含まれる亜酸化窒素を効率的に、かつ、３００℃以下という低温域でも効果的に分解除去できる触媒及びその触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法を提供することにある。

本発明者は、上記目標を解決するために、鋭意検討を行った結果、四三酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）を主成分とする酸化コバルトとアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属とを含む亜酸化窒素分解触媒であれば、効果的に低温で亜酸化窒素を分解できることを見出し、本発明を完成させた。なお、及び／又はとは、どちらか一方の成分であっても、両方の成分であってもよいという意味である。

すなわち、本発明は、四三酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）を主成分とする酸化コバルトとアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属とからなる亜酸化窒素分解触媒を提供する。

本発明はまた、ａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物、及びｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物、からなる群より選択される少なくとも一つに対し、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩を含浸担持により添加し、乾燥後、焼成する亜酸化窒素分解触媒の製造方法を提供する。

更に、本発明は、前記亜酸化窒素分解触媒を使用する亜酸化窒素分解方法を提供する。

本発明の亜酸化窒素分解触媒及び本発明の亜酸化窒素分解触媒を使用する亜酸化窒素分解方法であれば、前記の課題である排気ガス中に含まれる亜酸化窒素を効率的に、かつ、３００℃以下という低温域でも効果的に分解除去できる。

また、本発明の亜酸化窒素分解触媒の製造方法であれば、前記の課題である排気ガス中に含まれる亜酸化窒素を効率的に、かつ、３００℃以下という低温域でも効果的に分解除去できる亜酸化窒素分解触媒を製造することが可能である。

以下、本発明について詳しく説明する。

本発明の亜酸化窒素分解触媒は、酸化コバルト、特に活性種である四三酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）を主成分として含有する。酸化コバルトには２価コバルト、３価コバルトの酸化物及び２価コバルトと４価コバルトを含む酸化物があるが、本発明の酸化コバルトは特に２価コバルトと４価コバルトを含む四三酸化コバルト（Ｃｏ₃Ｏ₄）を主成分とすることがエックス線回折試験により確認されている。なお、本発明の酸化コバルトは、組成比上四三酸化コバルトの定数比とならず、若干のゆらぎが認められることがある。

本発明の亜酸化窒素分解触媒は、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を０．０１乃至１５重量％好ましくは０．１乃至１０重量％含有する。アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が０．０１重量％より少ない場合は、亜酸化窒素分解性能が低下するために好ましくない。一方、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が１５重量％を超える場合は、活性成分である酸化コバルトの表面がアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩により被覆され、活性が十分発揮できなくなってしまうこととなり、好ましくない。

また、本発明の亜酸化窒素分解触媒が含有するアルカリ金属は、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムである。また更に、本発明の亜酸化窒素分解触媒が含有するアルカリ土類金属は、好ましくはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムである。

なお、触媒の形状には特に制限はなく、粉体、顆粒、球状、押し出し成形体、タブレットなどに成形することもでき、また、ハニカムなどにウォッシュコーティングして、使用することもできる。

本発明の亜酸化窒素分解触媒の製造方法は、ａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物、又は、ｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物、からなる群より選択される少なくとも一つに対し、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩を含浸（混練）担持により添加し、乾燥後、焼成する亜酸化窒素分解触媒の製造方法であり、以下のような特徴を有する。

本発明の亜酸化窒素分解触媒を製造するにあたり使用されるａ）コバルト塩は、好ましくは炭酸コバルト、水酸化コバルト、硝酸コバルトである。

本発明の亜酸化窒素分解触媒を製造するにあたり使用されるｂ）コバルト塩の酸化物は、例えばコバルト塩を焼成して得られた酸化物であり、好ましくは水酸化コバルト、硝酸コバルト等を２００乃至７００℃にて１乃至１０時間焼成してなる酸化コバルトである。焼成温度が２００℃未満の場合、コバルト塩の分解が十分に行われないために酸化物に至らず、十分な性能を発揮できないので好ましくなく、また、焼成温度が７００℃を超えると、コバルト酸化物のシンタリングにより、活性低下が起こるので好ましくない。なお、焼成時間が１時間未満の場合、コバルト塩の分解が十分に行われないために酸化物に至らず、十分な性能を発揮できないので好ましくなく、また、焼成時間が１０時間を越えると、コバルト酸化物のシンタリングにより活性低下が起こるので好ましくない。

本発明の亜酸化窒素分解触媒を製造するにあたり使用されるｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物は、コバルトの硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩化物等の水溶性のコバルト塩をアンモニア、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウム等のアルカリ性物質と少なくとも一方が水溶液の状態にて混合させることによって生じた沈殿物であり、コバルト塩水溶液とアルカリ性水溶液を混合する方法、固体状態の水溶性のコバルト塩をアルカリ性水溶液に混合する方法、或いは固体状態のアルカリ性物質をコバルト塩水溶液に混合する方法によって沈殿物を生じさせることが可能である。なお、溶液温度０乃至９０℃にて調製を行うと、粒子径の小さなコバルト化合物を調製することが可能であり好ましい。また、これら水溶性のコバルト塩のコバルト成分とアルカリ性物質中のアルカリ成分のコバルト／アルカリモル比が０．５乃至４．０であると、安定したコバルト化合物が得られるので好ましい。コバルト／アルカリモル比が０．５より少ない場合は、アルカリが過剰となり沈殿物として生成したコバルト化合物が再溶解する問題があり好ましくない。また、コバルト／アルカリモル比が４．０より多い場合は、アルカリ量が十分ではなくコバルト化合物としての沈殿物が十分に採取できないので好ましくない。また、沈殿物を更にイオン交換水によってデカンテーションによる洗浄を行うと、コバルト塩由来の硝酸塩、酢酸塩、塩化物を低減できるので好ましい。

上記、ａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物及びｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物からなる群より選択される少なくとも一つは、更に上述のアルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩を添加、乾燥そして焼成することで、本発明の亜酸化窒素分解触媒が得られる。

本発明の亜酸化窒素分解触媒を製造するにあたり使用されるアルカリ金属の塩は、特に制限はないが、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムといったアルカリ金属の硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、酢酸塩等を含むものなどが使用できる。

本発明の亜酸化窒素分解触媒を製造するにあたり使用されるアルカリ土類金属の塩は、特に制限はないが、好ましくはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムといったアルカリ土類金属の硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、酸化物、酢酸塩等を含むものなどが使用できる。

本発明の亜酸化窒素分解触媒の製造方法において、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩の添加方法は、特に制限はないが、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩が不溶性の場合、焼成処理前の段階のａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物及びｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物からなる群より選択される少なくとも一つに対し乾式で混合後、成型、乾燥そして焼成することで添加することもできる。アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩が水溶性の場合、焼成処理前の段階のａ）コバルト塩、ｂ）コバルト塩の酸化物及びｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物からなる群より選択される少なくとも一つに対し、これら塩の水溶液を含浸担持により添加後、乾燥そして焼成することで添加することもできる。

アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩の添加量は、本製造方法によって得られた触媒中にアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属が０．０１乃至１５重量％好ましくは０．１乃至１０重量％存在するような量が好ましい。得られた触媒中のアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が０．０１重量％より少ない場合、本製造方法によって得られた触媒の亜酸化窒素分解性能が低下するために好ましくない。一方、得られた触媒中のアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が１５重量％を超える場合、本製造方法によって得られた触媒の活性成分である酸化コバルトの表面がアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩により被覆され、活性が十分発揮できなくなってしまうこととなり、好ましくない。

乾燥条件はその触媒調製条件によって適宜変更可能であるが、例えば、８０乃至２００℃にて３乃至１６時間が適当である。乾燥温度が８０℃未満の場合、乾燥が不十分になる、乾燥時間に時間がかかるなどの製造上の問題があるので好ましくなく、また、乾燥温度が２００℃を超えると、物理的な付着水の脱離とコバルト塩の分解が同時に起こり、触媒性能が低下する可能性があるので好ましくない。なお、乾燥時間が３時間未満の場合、乾燥が不十分になり好ましくなく、また、乾燥時間が１６時間を越えると、生産性が悪くなり、コスト面での負担が高くなるので好ましくない。

また、焼成条件もその触媒調製条件によって適宜変更可能であるが、例えば、２００乃至７００℃好ましくは３００乃至５００℃にて１乃至１０時間好ましくは３乃至５時間が適当である。焼成温度が２００℃未満の場合、コバルト塩の分解が十分に行われないために酸化物に至らず、十分な性能を発揮できないので好ましくなく、また、焼成温度が７００℃を超えると、コバルト酸化物のシンタリングにより、活性低下が起こるので好ましくない。なお、焼成時間が１時間未満の場合、コバルト塩の分解が十分に行われないために酸化物に至らず、十分な性能を発揮できないので好ましくなく、また、焼成時間が１０時間を越えると、コバルト酸化物のシンタリングにより活性低下が起こるので好ましくない。

本発明の亜酸化窒素の分解触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法において、使用される触媒の量は、反応条件（すなわち、温度、圧力など）と、処理されるプロセス流れに残留するＮ₂Ｏの量によって変化する。一般的に、これら排気ガスにおけるＮ₂Ｏの含有量は１００ｐｐｍから８０容積％である。好ましくは、触媒の有効量、すなわち、Ｎ₂Ｏを列挙された触媒と特定の反応条件で接触する位置に配置されると反応を起こさせる量を用いる。

また、本発明の亜酸化窒素の分解触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法において、触媒使用時の温度が２００乃至７００℃、好ましくは２５０乃至４５０℃の範囲であると効率よく亜酸化窒素を分解することが可能であるが、本発明の触媒を用いた亜酸化窒素の分解方法では特に３００℃以下、例えば２５０乃至３００℃の範囲という低温域においても効果的に亜酸化窒素を分解除去することが可能である。触媒使用時の圧力は常圧でも良いが、加圧下のほうが、より効果的に亜酸化窒素を分解することができる。例として、０．３乃至３．０ＭＰａの範囲が挙げられる。特に、設備面及び運転面でのコスト高を鑑み、好ましい加圧条件は、例えば０．３乃至１．０ＭＰａの範囲である。

（実施例１）
市販（和光純薬製）の炭酸コバルトを４００℃で２時間焼成して得られた酸化コバルト５０ｇに硝酸リチウム０．４９ｇとイオン交換水１７ｇからなる硝酸リチウム水溶液を含浸担持により添加し、混練を行った後に８０℃で１０時間の乾燥、４００℃で４時間の焼成を行って、５０ｇ触媒を得た。触媒中のＬｉ量は０．１重量％であった。

（実施例２）
添加成分が硝酸ナトリウム０．１９ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＮａ量は０．１重量％であった。

（実施例３）
添加成分が硝酸カリウム０．１３ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＫ量は０．１重量％であった。

（実施例４）
添加成分が硝酸セシウム０．０７ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＣｓ量は、０．１重量％であった。

（実施例５）
添加成分が硝酸マグネシウム３．１ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＭｇ量は、１．０重量％であった。

（実施例６）
添加成分が硝酸カルシウム２．１ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＣａ量は、１．０重量％であった。

（実施例７）
添加成分が硝酸ストロンチウム１．２ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＳｒ量は、１．０重量％であった。

（実施例８）
添加成分が硝酸バリウム０．９５ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＢａ量は、１．０重量％であった。

（実施例９）
添加成分が硝酸ナトリウム１．９ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５１ｇの触媒を得た。触媒中のＮａ量は、１．０重量％であった。

（実施例１０）
添加成分が硝酸ナトリウム９．２ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５５ｇの触媒を得た。触媒中のＮａ量は、５．０重量％であった。

（実施例１１）
添加成分が硝酸カリウム１．３ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５１ｇの触媒を得た。触媒中のＫ量は、１．０重量％であった。

（実施例１２）
添加成分が硝酸バリウム０．１ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＢａ量は、０．１重量％であった。

（実施例１３）
添加成分が硝酸バリウム４．８ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５５ｇの触媒を得た。触媒中のＢａ量は、５．０重量％であった。

（実施例１４）
添加成分が硝酸バリウム９．５ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、６０ｇの触媒を得た。触媒中のＢａ量は、１０重量％であった。

（実施例１５）
添加成分が炭酸ナトリウム０．９０ｇである以外は、実施例１と同様の方法で、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＮａ量は、１．０重量％であった。

（実施例１６）
市販（和光純薬製）の炭酸コバルトを４００℃で２時間焼成して得られた酸化コバルト５０ｇに炭酸バリウム０．７２ｇを添加混合し、混練を行った後に８０℃で１０時間の乾燥、４００℃で４時間の焼成を行って、５０ｇの触媒を得た。触媒中のＢａ量は１．０重量％であった。

（実施例１７）
炭酸水素ナトリウム１．２モルをイオン交換水２.５Ｌに溶解して得た炭酸水素ナトリウム水溶液に硝酸コバルト六水和物０．３モルをイオン交換水５００ｍｌに溶解して得た硝酸コバルト水溶液を３５℃下で、数秒でフィードして、沈殿物を得た。５Ｌのイオン交換水によってデカンテーションによる洗浄を行い、８０℃×１０時間の乾燥により、４０ｇの炭酸コバルトを得た。その炭酸コバルト４０ｇに硝酸ナトリウム０．９２ｇとイオン交換水１４ｇからなる硝酸ナトリウム水溶液を添加混合し、混練を行った後に８０℃×１０時間の乾燥、４００℃×４時間の焼成を行って、２７ｇの触媒を得た。触媒中のＮａ量は１．０重量％であった。

（実施例１８）
市販（和光純薬製）の水酸化コバルト５０ｇに硝酸ナトリウムを１．３ｇとイオン交換水１７ｇからなる硝酸ナトリウム水溶液を添加混合し、混練を行った後に８０℃×１０時間の乾燥、４００℃×４時間の焼成を行って、３５ｇ触媒を得た。触媒中のＮａ量は１．０重量％であった。

（比較例１）
実施例１と同じ市販（和光純薬製）の炭酸コバルトを４００℃で２時間焼成して、酸化コバルトを得た。

（比較例２）
貴金属触媒として、ズードケミー触媒製のＮ−３５０（Ｐｄ量０．５重量％、アルミナ）を評価に供した。

（試験例）
実施例１乃至１８にて得られた本発明の触媒と比較例１及び２の触媒を用いて、以下の要領にて亜酸化窒素分解試験を行った。その結果を表１に示す。

また、実施例１乃至１８にて得られた本発明の触媒と比較例１及び２の触媒の組成を分析すべく、以下の要領にて組成分析を行った。その結果を表１に示す。

また更に、実施例１の触媒のＸ線回折分析を以下の要領にて行ったところ、図１に示すチャートが得られた。この回折ピークは四三酸化コバルトに帰属されるものであった。なお、三二酸化コバルトのピークは見出すことができなかった。なお、実施例２乃至１８にて得られた本発明の触媒も同様のチャートが得られた。

（亜酸化窒素の分解試験）
顆粒状に成形し、１０から２２メッシュに分級した触媒０．５ｇを反応管に充填した。反応ガスとしてＮ₂Ｏ；５，０００ｐｐｍ、Ｏ₂；２％、Ｈｅバランスの混合ガスを使用した。これを、Ｗ／Ｆ＝０．３ｇ／（ｍＬ／ｓｅｃ）、常圧下で、所定の温度で流通させて、試験を行った。

反応は、触媒をヘリウム気流中５００℃で３０分間、前処理した後に行った。出口ガスの分析にはガスクロ（ＣＨＲＯＭＰＡＣＫ社製Ｍｉｃｒｏ−ＧＣＣＰ２００２、使用カラム：Ｍｏｌケイ素ｅｖｅ−５Ａ及びＰｏｒａＰＬＯＴＱ）を用いた。

（組成分析）
添加成分は、触媒を濃硫酸と硝酸の混合溶液に溶解して、測定用の試料を調製し、島津製作所製ＩＣＰＳ−１０００ＩＶを用いて、分析した。

（Ｘ線回折分析）
マックスサイエンス製のＸ線回折装置（ＭＸＬａｂｏ）を用い、管電圧５０ｋＶ、管電流３０ｍＡの条件にて分析を行った。

表１の結果より、本発明の触媒では、３００℃以下という低温域でも高分解率にて効果的に亜酸化窒素を分解除去できることが実証された。

実施例１で得られた本発明の亜酸化窒素分解触媒のＸ線回折分析結果を示すチャートである。

Claims

四三酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）を主成分とする酸化コバルトとアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属とを含む亜酸化窒素分解触媒。
アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の亜酸化窒素分解触媒における配合量が０．０１乃至１５重量％である請求項１記載の亜酸化窒素分解触媒。
アルカリ金属がリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群より選択される少なくとも一つである請求項１記載の亜酸化窒素分解触媒。
アルカリ土類金属がマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる群より選択される少なくとも一つである請求項１記載の亜酸化窒素分解触媒。
下記のａ）、ｂ）及びｃ）から構成される群より選択される少なくとも一つに対し、アルカリ金属の塩及び／又はアルカリ土類金属の塩を含浸担持により添加し、乾燥後、焼成する亜酸化窒素分解触媒の製造方法、
ａ）コバルト塩、
ｂ）コバルト塩の酸化物、及び
ｃ）水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質の少なくとも一方を水溶液の状態に調製した後これらを混合させることによって生じた沈殿物。
前記ａ）コバルト塩が炭酸コバルト、水酸化コバルト及び硝酸コバルトからなる群より選択される少なくとも一つである請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｂ）コバルト塩の酸化物が炭酸コバルト、水酸化コバルト及び硝酸コバルトからなる群より選択される少なくとも一つのコバルト塩を２００乃至７００℃にて１乃至１０時間焼成してなる請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｃ）の沈殿物を調製するにあたり使用される水溶性のコバルト塩がコバルトの硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩及び塩化物からなる群より選択される少なくとも一つであり、請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｃ）の沈殿物を調製するにあたり使用されるアルカリ性物質がアンモニア、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸水素カリウムからなる群より選択される少なくとも一つである請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｃ）の沈殿物を調製するにあたり、水溶性のコバルト塩のコバルト成分とアルカリ性物質中のアルカリ成分のコバルト／アルカリモル比が０．５乃至４．０である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｃ）の沈殿物を調製するにあたり、水溶性のコバルト塩とアルカリ性物質との混合時の溶液温度が０乃至９０℃である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記ｃ）の沈殿物を調製するにあたり、沈殿物に対し更にイオン交換水によってデカンテーションによる洗浄が行われる請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記アルカリ金属の塩がリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムからなる群より選択される少なくとも一つのアルカリ金属の硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物及び／又は酢酸塩である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
前記アルカリ土類金属の塩がマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる群より選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属の硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物及び／又は酢酸塩である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
焼成温度が２００乃至７００℃である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
焼成時間が１乃至１０時間である請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
得られた亜酸化窒素分解触媒におけるアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の配合量が０．０１乃至１５重量％となるようアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を添加する請求項５記載の亜酸化窒素分解触媒の製造方法。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の亜酸化窒素分解触媒を使用する亜酸化窒素分解方法。