JP2007185574A - Catalyst for decomposing nitrous oxide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、亜酸化窒素N2Oの分解触媒に関する。すなわち亜酸化窒素N2Oを、その加熱分解温度未満の温度下で、例えば300℃〜400℃程度の温度下で、窒素N2と酸素O2に還元,分解する分解触媒に関する。 The present invention relates to a decomposition catalyst for nitrous oxide N 2 O. That is, the present invention relates to a decomposition catalyst that reduces and decomposes nitrous oxide N 2 O into nitrogen N 2 and oxygen O 2 at a temperature lower than its thermal decomposition temperature, for example, at a temperature of about 300 ° C. to 400 ° C.
《技術的背景》
亜酸化窒素N2Oは、従来より、麻酔用,食品用,その他に使用されているが、最近は、地球温暖化の原因物質として、二酸化炭素CO2等と並んで、その削減がクローズアップされている。
すなわち亜酸化窒素N2Oは、大気中に放出されると、地球温暖化の原因物質となり、二酸化炭素CO2の約310倍程度の温暖化効果があるとされており、その削減要請が一層高まることが予想される。
《Technical background》
Nitrous oxide N 2 O has traditionally been used for anesthesia, food, and others, but recently, as a causative agent for global warming, the reduction of carbon dioxide is closely related to CO 2 Has been.
That is, when nitrous oxide N 2 O is released into the atmosphere, it becomes a causative agent of global warming, and is said to have a warming effect about 310 times that of carbon dioxide CO 2. Expected to increase.
《従来技術》
亜酸化窒素N2Oの人為的発生源としては、工場や自動車の排気ガスが代表的である。例えば、ナイロンの原料となるアジピン酸,カプロラクタムの製造工場や、硝酸HNO3の製造工場や、窒素酸化物NOXをアンモニアNH3を用いて還元する排煙脱硝装置が付設された工場や自動車、更には、一酸化炭素CO,炭化水素HC,窒素酸化物NOX等の有害物質を、同時に酸化,還元する三元触媒を装着した自動車、等々からの排気ガス中には、それぞれ副生物として生成された亜酸化窒素N2Oが、含有されている。
そして、このような各種の排気ガス中の亜酸化窒素N2Oの削減対策については、現在検討,開発段階にある。
代表的には、排気ガスを例えば500℃〜800℃程度に高温加熱することにより、亜酸化窒素N2Oを単独で、窒素N2と酸素O2に還元,熱分解する技術が考えられる。
他方、アルミナ,ゼオライト,又は酸化亜鉛を排気ガスに触媒付で適用し、もって窒素N2と酸素O2に還元,分解することも、研究されている。
<Conventional technology>
As an artificial source of nitrous oxide N 2 O, exhaust gases from factories and automobiles are typical. For example, a factory for manufacturing adipic acid and caprolactam as raw materials for nylon, a factory for manufacturing nitric acid HNO 3 , a factory or automobile equipped with a flue gas denitration device that reduces nitrogen oxide NO X using ammonia NH 3 , Furthermore, it is produced as a by-product in exhaust gas from automobiles equipped with a three-way catalyst that simultaneously oxidizes and reduces harmful substances such as carbon monoxide CO, hydrocarbon HC, and nitrogen oxide NO X , etc. Nitrous oxide N 2 O is contained.
And measures for reducing nitrous oxide N 2 O in various types of exhaust gas are currently under investigation and development.
Typically, a technique of reducing and thermally decomposing nitrous oxide N 2 O alone into nitrogen N 2 and oxygen O 2 by heating the exhaust gas to a high temperature of, for example, about 500 ° C. to 800 ° C. can be considered.
On the other hand, it has also been studied to apply alumina, zeolite, or zinc oxide to exhaust gas with a catalyst to reduce and decompose it into nitrogen N 2 and oxygen O 2 .
ところで、このような従来例の亜酸化窒素N2Oの削減対策については、次の問題が指摘されていた。
《第1の問題点について》
第1に、高温加熱により還元,熱分解する上記従来例については、コスト高になる、等の問題が指摘されていた。
すなわち、排気ガスを500℃〜800℃程度に高温加熱して、亜酸化窒素N2Oを熱分解するので、その為の加熱設備コストや燃料コストが嵩む、という難点があった。更に、燃料の燃焼に伴い、地球温暖化の原因物質たる二酸化炭素CO2を排出する、という指摘もあった。
By the way, for measures to reduce nitrous oxide N 2 O of such a conventional example, the following problems have been pointed out.
<About the first problem>
First, the above-described conventional example in which reduction and thermal decomposition are performed by high-temperature heating has been pointed out as problems such as high cost.
That is, since the exhaust gas is heated to a high temperature of about 500 ° C. to 800 ° C. to thermally decompose nitrous oxide N 2 O, there is a problem that heating equipment cost and fuel cost are increased. Furthermore, it has been pointed out that carbon dioxide CO 2, which is a cause of global warming, is discharged with the combustion of fuel.
《第2の問題点について》
第2に、アルミナ,ゼオライト,又は酸化亜鉛を触媒付で使用し、もって還元,分解する上記従来例については、上述したように高温加熱する必要はないものの、排気ガス中の含有物質により性能が低下する、という問題が指摘されていた。
すなわち、排気ガス中には、水分H2O(水蒸気や水滴),窒素酸化物NOX,酸素O2,二酸化硫黄SO2等が含有されていることが多い。そして、これらの含有物質が分解防害成分として作用し、もって亜酸化窒素N2Oの還元,分解がスムーズに進行しない、という難点があった。特に、水分H2Oや窒素酸化物NOXが含有されている場合、これが顕著化していた。更に、還元,分解の副生物として、有害物質であるNOXが生成されてしまう、という指摘もあった。
About the second problem
Secondly, the above-mentioned conventional example using alumina, zeolite, or zinc oxide with a catalyst and reducing and decomposing it does not need to be heated at a high temperature as described above, but its performance is improved by the contained substances in the exhaust gas. It was pointed out that it would decline.
That is, the exhaust gas often contains moisture H 2 O (water vapor or water droplets), nitrogen oxides NO X , oxygen O 2 , sulfur dioxide SO 2 and the like. Then, these containing material acts as a decomposition Bogai component, has been nitrous oxide N 2 O reductive decomposition does not proceed smoothly, there is a drawback. In particular, when moisture H 2 O and nitrogen oxides NO X were contained, this became prominent. Furthermore, it was pointed out that NO x, which is a harmful substance, is produced as a by-product of reduction and decomposition.
《本発明について》
本発明の亜酸化窒素の分解触媒は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべく、開発されたものである。
そして本発明は、第1に、その加熱分解温度未満の温度下で還元,分解可能であり、もって各種コスト面に優れると共に、第2に、高い触媒活性にて、確実に窒素と酸素に還元,分解することができる、亜酸化窒素の分解触媒を提案することを、目的とする。
<< About the present invention >>
The nitrous oxide decomposition catalyst of the present invention has been developed in order to solve the above-described problems of the conventional examples in view of such circumstances.
The present invention firstly can be reduced and decomposed at a temperature lower than the thermal decomposition temperature, and thus is excellent in various costs, and secondly, reliably reduced to nitrogen and oxygen with high catalytic activity. The object is to propose a nitrous oxide decomposition catalyst that can be decomposed.
《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。
請求項1については次のとおり。請求項1の亜酸化窒素の分解触媒は、亜酸化窒素を窒素と酸素に還元,分解するものであり、周期表第8族の第5周期や第6周期の金属が使用されていること、を特徴とする。
請求項2については次のとおり。請求項2の亜酸化窒素の分解触媒では、請求項1において、該分解触媒の金属は、原子構造の最外殻s軌道の1個の不対電子の過渡的な電子供与作用、および、その内側殻d軌道の1個や2個の正孔の過渡的な電子収奪作用、又は、これらに準じた原子構造の同様な作用に基づき、該亜酸化窒素の分解障壁である結合,活性化エネルギーを下げて、該亜酸化窒素を還元,分解せしめること、を特徴とする。
請求項3については次のとおり。請求項3の亜酸化窒素の分解触媒では、請求項2において、該亜酸化窒素は、排気ガス中に含有されている。そして該分解触媒は、白金,ロジウム,パラジウムが、選択的又は併用的に使用されており、該亜酸化窒素をその加熱分解温度未満の温度下で還元,分解すること、を特徴とする。
請求項4については次のとおり。請求項4の亜酸化窒素の分解触媒では、請求項3にお
いて、該排気ガスは、アンモニアを還元剤として用いた脱硝装置を経由して供給される。そして該分解触媒は、多孔担体に付着担持されていること、を特徴とする。
請求項5については次のとおり。請求項5の亜酸化窒素の分解触媒では、請求項3にお
いて、該排気ガスは、三元触媒方式の浄化装置を経由して供給される。そして該分解触媒は、多孔担体に付着担持されていること、を特徴とする。
請求項6については次のとおり。請求項6の亜酸化窒素の分解触媒では、請求項3にお
いて、該排気ガスは、水分を含有しており、該分解触媒は、光触媒と共に多孔担体に付着担持されている。
そして該光触媒は、該分解触媒にて分子構造の最外殻に正孔が生じ、該水分の水酸イオンと反応して電子収奪作用の強いOHラジカルを生成し、もって該分解触媒の触媒活性が補強されること、を特徴とする。
<About Claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows.
Claim 4 is as follows. In a nitrous oxide decomposition catalyst according to a fourth aspect, the exhaust gas according to the third aspect is supplied via a denitration apparatus using ammonia as a reducing agent. The decomposition catalyst is characterized by being attached and supported on a porous carrier.
The photocatalyst generates holes in the outermost shell of the molecular structure by the decomposition catalyst, reacts with the hydroxide ions of the water to generate OH radicals having a strong electron-trapping action, and thus the catalytic activity of the decomposition catalyst Is reinforced.
《作用等》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)この分解触媒は、周期表第8族の第5周期や第6周期の金属、例えば白金,ロジウム,パラジウムが使用される。
(2)そして、例えばアジピン酸,カプロラクタム,硝酸等の製造工程や、アンモニアを還元剤とした窒素酸化物の脱硝装置や、自動車の三元触媒方式の浄化装置等から、亜酸化窒素を含有した排気ガスが、分解触媒に供給される。
(3)排気ガスは、加熱分解温度未満の温度で供給される。
(4)そして、分解触媒の白金,ロジウム,パラジウムは、原子構造の最外殻s軌道の1個の不対電子が、過渡的な電子供与作用を備えると共に、その内側殻d軌道の1個や2個の正孔が、過渡的な電子収奪作用を備えるか、又は、これに準じた原子構造により、同様な作用を備えている。
(5)そこで、排気ガス中の亜酸化窒素は、まず、分解触媒の正孔の電子収奪作用に基づき、結合,活性化エネルギーが下げられ、過渡的に酸化が促進されて、窒素が遊離し酸素原子が分解触媒上に吸着される。
そして、吸着された酸素原子は、分解触媒の不対電子の電子供与作用に基づき、結合,活性化エネルギーが下げられ、過渡的に還元が促進されて、正孔による拘束が解かれ、酸素分子となって分解触媒から遊離する。
(6)このように亜酸化窒素は、分解触媒の触媒活性により、加熱分解温度未満の温度下で、窒素と酸素に還元,分解する。
(7)なお、排気ガスは水分を含有していることが多いが、分解触媒を光触媒と共に用いると、光触媒は、分解触媒の作用により分子構造の最外殻に正孔が生じ、その電子収奪作用に基づき、水分の水酸イオンから、強力な電子収奪作用,酸化力を備えたOHラジカルが生成されるので、触媒活性が補強される。
《Action etc.》
Since the present invention comprises such means, the following is achieved.
(1) As the decomposition catalyst, metals of the fifth period and the sixth period of
(2) And, for example, it contains nitrous oxide from the manufacturing process of adipic acid, caprolactam, nitric acid, etc., nitrogen oxide denitration equipment using ammonia as a reducing agent, automobile three-way catalytic purification equipment, etc. Exhaust gas is supplied to the cracking catalyst.
(3) The exhaust gas is supplied at a temperature lower than the thermal decomposition temperature.
(4) In the case of platinum, rhodium, and palladium as cracking catalysts, one unpaired electron in the outermost shell s orbit of the atomic structure has a transient electron donating action, and one in its inner shell d orbital. Or two holes have a transient electron-storing action, or have a similar action due to an atomic structure according to this.
(5) Therefore, nitrous oxide in the exhaust gas is first released based on the electron-storing action of the holes of the decomposition catalyst, the binding and activation energy is lowered, and the oxidation is transiently promoted to release nitrogen. Oxygen atoms are adsorbed on the cracking catalyst.
The adsorbed oxygen atoms are reduced in binding and activation energy based on the electron donating action of the unpaired electrons of the decomposition catalyst, and the reduction is promoted transiently. And liberated from the cracking catalyst.
(6) Thus, nitrous oxide is reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a temperature lower than the thermal decomposition temperature due to the catalytic activity of the decomposition catalyst.
(7) Although exhaust gas often contains moisture, when a decomposition catalyst is used together with a photocatalyst, the photocatalyst generates holes in the outermost shell of the molecular structure due to the action of the decomposition catalyst, and captures the electrons. Based on the action, OH radicals having a strong electron-storing action and oxidizing power are generated from the hydroxide ions of the water, so that the catalytic activity is reinforced.
(8)そこで、本発明の分解触媒によると、第1に、亜酸化窒素が、加熱分解温度未満の温度下で、窒素と酸素に還元,分解される。すなわち、分解触媒の触媒活性により、亜酸化窒素分解のエネルギー障壁となっている結合エネルギー,活性化エネルギーが下げられ、もって、例えば500℃〜800℃程度に高温加熱することなく、例えば300℃〜400℃程度で還元,分解される。
第2に、亜酸化窒素は、高い触媒活性にて、確実に窒素と酸素に還元,分解される。すなわち、分解触媒の電子供与作用や電子収奪作用にて、亜酸化窒素は、結合,活性化エネルギーが下げられ、過渡的に酸化や還元が促進されて、確実に還元,分解される。排気ガス中に、水分,窒素酸化物,酸素,二酸化硫黄等が含有されていても、妨害されることなく確実に還元,分解される。
なお、排気ガス中には水分が含有されていることが多いが、分解触媒を光触媒と共に用いると、OHラジカルが生成されて触媒活性が補強され、もって還元,分解が一層促進される。
(9)さてそこで、本発明の亜酸化窒素の分解触媒は、次の効果を発揮する。
(8) Therefore, according to the decomposition catalyst of the present invention, first, nitrous oxide is reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a temperature lower than the heat decomposition temperature. That is, due to the catalytic activity of the cracking catalyst, the binding energy and the activation energy, which are energy barriers for nitrous oxide decomposition, are lowered, so that, for example, 300 ° C. to 800 ° C. It is reduced and decomposed at about 400 ° C.
Second, nitrous oxide is reliably reduced and decomposed into nitrogen and oxygen with high catalytic activity. That is, nitrous oxide is reduced and decomposed reliably by transiently promoting oxidation and reduction by reducing the binding and activation energy due to the electron donating action and the electron trapping action of the decomposition catalyst. Even if the exhaust gas contains moisture, nitrogen oxides, oxygen, sulfur dioxide, etc., it is reliably reduced and decomposed without interference.
Although the exhaust gas often contains moisture, when a decomposition catalyst is used together with a photocatalyst, OH radicals are generated to reinforce the catalytic activity, thereby further promoting reduction and decomposition.
(9) Now, the nitrous oxide decomposition catalyst of the present invention exhibits the following effects.
《第1の効果》
第1に、亜酸化窒素を、その加熱分解温度未満の温度下で、窒素と酸素に還元,分解可能である。
すなわち、本発明の亜酸化窒素の分解触媒は、排気ガス中に含有された亜酸化窒素を、前述したこの種従来例のように、例えば500℃〜800℃程度に高温加熱することなく、その供給温度である例えば300℃〜400℃程度の温度下で、還元,分解することができる。
そこで、前述したこの種従来例のように、高温加熱用の設備コストや燃料コストが嵩むことがなく、コスト面に優れている。又、燃料の燃焼に伴い、二酸化炭素(地球温暖化の原因物質)を排出することもない。
<< First effect >>
First, nitrous oxide can be reduced and decomposed into nitrogen and oxygen at a temperature below its thermal decomposition temperature.
That is, the nitrous oxide decomposition catalyst according to the present invention is a nitrous oxide contained in the exhaust gas without being heated at a high temperature of about 500 ° C. to 800 ° C., for example, as in the above-described conventional example. Reduction and decomposition can be performed at a supply temperature of about 300 ° C. to 400 ° C., for example.
Therefore, unlike the above-described conventional example, the equipment cost and fuel cost for high-temperature heating are not increased, and the cost is excellent. In addition, carbon dioxide (causative substance of global warming) is not discharged with the combustion of fuel.
《第2の効果》
第2に、高い触媒活性により、亜酸化窒素を、確実に窒素と酸素に還元,分解することができる。
すなわち、本発明の亜酸化窒素の分解触媒は、その高い触媒活性に基づき、排気ガス中に含有された亜酸化窒素を、確実に還元,分解可能である。前述したアルミナ,ゼオライト,又は酸化亜鉛を触媒付で用いた従来例のように、排気ガス中の含有物質にて、例えば水分,窒素酸化物,酸素,二酸化硫黄にて、性能が低下することもなく、スムーズに還元,分解が進行する。
なお、排気ガス中には水分が含有されていることが多いが、光触媒と共に用いることにより、OHラジカルが生成され、もって還元,分解が一段とスムーズに進行するようになる。つまり、この種従来例では還元,分解の防害成分とされていた水分を、逆に光触媒の併用により還元,分解の促進成分として利用することができる。
これらにより、地球温暖化の原因物質として、二酸化炭素の約310倍程度の温暖化効果があるとされる亜酸化窒素を、確実に削減でき、クリーン化された排気ガスの大気放出が実現される。又、還元,分解の副生物として、有害物質である窒素酸化物が生成されることもない。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
<< Second effect >>
Second, nitrous oxide can be reliably reduced and decomposed into nitrogen and oxygen by high catalytic activity.
That is, the nitrous oxide decomposition catalyst of the present invention can reliably reduce and decompose nitrous oxide contained in the exhaust gas based on its high catalytic activity. As in the conventional example using alumina, zeolite, or zinc oxide with a catalyst as described above, the performance may be deteriorated due to substances contained in the exhaust gas, such as moisture, nitrogen oxide, oxygen, and sulfur dioxide. Reduction and decomposition proceed smoothly.
Although the exhaust gas often contains moisture, when used with a photocatalyst, OH radicals are generated, and reduction and decomposition proceed more smoothly. That is, in this conventional example, moisture that has been regarded as a detoxifying component for reduction and decomposition can be used as a component for promoting reduction and decomposition by using a photocatalyst.
As a result, it is possible to reliably reduce nitrous oxide, which is said to have a warming effect about 310 times that of carbon dioxide, as a causative substance of global warming, and the emission of clean exhaust gas to the atmosphere is realized. . In addition, nitrogen oxides, which are harmful substances, are not generated as a by-product of reduction and decomposition.
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.
《図面について》
以下、本発明の亜酸化窒素の分解触媒を、図面に示した発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。図1は、本発明を実施するための最良の形態の説明に供し、(1)図は、排気系の正断面説明図であり、(2)図は、要部を拡大した側断面図である。
《About drawing》
Hereinafter, the nitrous oxide decomposition catalyst of the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings. FIG. 1 is used for explaining the best mode for carrying out the present invention. (1) FIG. 1 is an explanatory front sectional view of an exhaust system. (2) FIG. is there.
《亜酸化窒素N2Oについて》
本発明は、亜酸化窒素N2Oの分解触媒1に関する。そこで以下、亜酸化窒素N2O,分解触媒1の概要,分解触媒1の詳細,光触媒の併用,作用等,実施例の順に説明する。
まず、亜酸化窒素N2Oについて説明する。亜酸化窒素N2Oは、一酸化二窒素,笑気ガス,nitrous oxide等とも称され、地球温暖化の原因物質として、その削減が要請されている。特に、亜酸化窒素N2Oを含有した排気ガス2について、その大気放出前の削減が要請されている。
そして、亜酸化窒素N2Oの人為的発生源としては、化学的製造工程や自動車の排気ガス2が、代表的である。
"For nitrous oxide N 2 O"
The present invention relates to a
First, nitrous oxide N 2 O will be described. Nitrous oxide N 2 O is also called dinitrogen monoxide, laughing gas, nitrogen oxide, etc., and its reduction is required as a causative substance of global warming. In particular, the
Typical examples of the anthropogenic source of nitrous oxide N 2 O are chemical manufacturing processes and
これらについて詳述する。まず、ナイロンの原料となるアジピン酸やカプロラクタムの製造工程では、アジピン酸やカプロラクタムと共に、亜酸化窒素N2Oが副生物として生成され、もってその排気ガス2中に含有されている。更に、その製造工程中でも使用される硝酸HNO3の製造工程においても、同様に生成され、その排気ガス2中に含有されている。
アジピン酸製造の反応式については、次の化1,化2のとおり。すなわち、シクロヘキサノンやシクロヘキサノールから、アジピン酸が製造される。
These will be described in detail. First, in the production process of adipic acid and caprolactam as raw materials for nylon, nitrous oxide N 2 O is produced as a by-product together with adipic acid and caprolactam, and is thus contained in the
The reaction formula for adipic acid production is shown in the following
又,エンジン等の排気ガス2中の有害物質である窒素酸化物NOXを、アンモニアNH3を還元剤として用いて無害な窒素N2に還元,除去する、図示した排煙脱硝装置3では、多孔担体4に付着担時された触媒エリアにおいて、次の化3,化4の反応式と共に、化5の反応式により、亜酸化窒素N2Oが副生物として生成される。もって、排煙脱硝装置3を経由した排気ガス2中には、亜酸化窒素N2Oが含有されている。
Further, in the illustrated exhaust
又、いわゆる三元触媒を用いて理論空燃比付近で、自動車エンジンの排気ガス2中の有害物質である一酸化炭素CO,炭化水素HCを、無害な二酸化炭素CO2と水H2Oに酸化すると共に、同時に、有害物質である窒素酸化物NOXを無害な窒素N2に還元する、三元触媒方式の浄化装置を経由した排気ガス2についても、周知のとおり、亜酸化窒素N2Oが生成,含有されている。
そして、長期間使用により三元触媒の劣化が進むと、亜酸化窒素N2Oが高濃度化することが、知られている。又、一旦生成された亜酸化窒素N2Oが、三元触媒の酸化促進作用に基づき、次の化6,化7の反応式により、再び有害物質である窒素酸化物NOXを生成してしまう、という指摘もある。
Also, carbon monoxide CO and hydrocarbon HC, which are harmful substances in the
It is known that nitrous oxide N 2 O increases in concentration when the three-way catalyst deteriorates due to long-term use. Further, once generated nitrous oxide N 2 O generates again nitrogen oxide NO X which is a harmful substance based on the oxidation promotion action of the three-way catalyst, by the following
《分解触媒1の概要について》
以下、本発明の亜酸化窒素N2Oの分解触媒1について、説明する。まず、その概要について述べる。
上述したように排気ガス2中に含有された亜酸化窒素N2Oは、分解触媒1により、窒素N2と酸素O2に還元,分解される。この分解触媒1としては、周期表の第8族の第5周期や第6周期の金属が使用される。代表的には、白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPdが、単独で又は併用して使用される。
そして、白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPdは、原子構造の最外殻s軌道の1個の不対電子e−の過渡的な電子供与作用、および、その内側殻d軌道の1個又は2個の正孔hole+の過渡的な電子収奪作用、又は、これらに準じた原子構造により、同様な両作用を有している。
そして、これに基づき、亜酸化窒素N2Oの分解障壁である結合,活性化エネルギーを下げ、もって、その熱分解温度未満の温度下で、次の化8,化9の反応式により、亜酸化窒素N2Oを窒素N2と酸素O2とに還元,分解せしめる。
<< Outline of
Hereinafter, the
As described above, nitrous oxide N 2 O contained in the exhaust gas 2 is reduced and decomposed into nitrogen N 2 and oxygen O 2 by the
Platinum Pt, rhodium Rh, and palladium Pd have a transient electron donating action of one unpaired electron e − in the outermost shell s orbit of the atomic structure and one or two of the inner shell d orbitals. Both holes have the same effect due to the transient electron-storing action of hole hole + or the atomic structure according to these.
Based on this, the bond and activation energy, which are the decomposition barriers of nitrous oxide N 2 O, are lowered, and at a temperature lower than the thermal decomposition temperature, Nitrogen oxide N 2 O is reduced and decomposed into nitrogen N 2 and oxygen O 2 .
図示例の分解触媒1は、還元分解装置5の多孔担体6に、付着担持されている。すなわち還元分解装置5は、排気ガス2の排気管7に接続されており、その外筒8内に担持母体である多孔担体6が挿着されている。例えば多孔担体6としては、セル壁9にて区画形成された中空柱状のセル空間10の集合体よりなる、フェライト系ステンレス製,アルミナ製,又はセラミックス製のハニカムコアが用いられる。
そして、多孔担体6は、軸を排気ガス2の流れ方向に向けると共に、そのセル壁9に分解触媒1が塗布等により付着担持されており、排気ガス2が、そのセル空間10に供給されて、通過する。
分解触媒1の概要は、このようになっている。
The cracking
The
The outline of the cracking
《分解触媒1の詳細について》
まず、分解触媒1の代表的である白金Ptについて述べる。白金Ptは、まず、原子構造の最外殻P殻の6s軌道に、1個の不対電子e−が存在している。そして反応過程において、自己は過渡的にPt+になり、この不対電子e−が、過渡的に相手(反応対象分子)に電子e−を供与し、相手の結合エネルギー,活性化エネルギーを下げ、ドナー的電子e−として作用して、過渡的に相手の還元反応を促進する。
これと共に白金Ptは、原子構造の最外殻P殻の1つ内側のO殻の5d軌道に、8個の対電子e−と1個の不対電子e−が存している。O殻5d軌道には、対電子e−が10個まで入るので、電子e−が欠損した正孔(空孔)hole+が、1個存在していることになる。そして反応過程において、この正孔hole+は、その電子e−の欠損を埋めるべく、過渡的に相手から電子e−を奪い、過渡的に相手の酸化反応を促進する。
白金Ptの触媒作用,分解作用は、このような不対電子e−の電子供与作用,還元促進力と、正孔hole+の電子収奪作用,酸化促進力とによる。
<< Details of cracking
First, platinum Pt which is a
This together with the platinum Pt is, the one 5d orbital of inner O shell of outermost P shell of atomic structure, eight unpaired electron e - and one unpaired electron e - is exist. Since up to 10 counter electrons e − enter the O shell 5d orbital, one hole (hole) hole + lacking the electron e − exists. And in the course of the reaction, the hole hole +, the electrons e - to fill the defects, transiently electrons e from the other - steal, promotes the oxidation reaction of transiently partner.
The catalytic action and decomposition action of platinum Pt depend on such an electron donating action and reduction promoting ability of the unpaired electron e − , and an electron trapping action and oxidation promoting ability of the hole hole + .
次に、分解触媒1の1例であるロジウムRhについて述べる。ロジウムRhは、まず、原子構造の最外殻O殻の5s軌道に、1個の不対電子e−が存在している。そこで、前述した白金Ptと同様に、反応過程において、自己は過渡的にRh+になり、この不対電子e−が相手(反応対象分子)に電子e−を供与し、相手の結合エネルギー,活性化エネルギーを下げて、過渡的に相手の還元反応を促進する。
これと共にロジウムRhは、原子構造の最外殻O殻の1つ内側のN殻の4d軌道に、8個の対電子e−が存在している。N殻4d軌道には、対電子e−が10個まで入るので、電子e−が欠損した正孔hole+が、2個存在していることになる。そして、前述した白金Ptと同様に、反応過程において、この2個の正孔hole+は、過渡的に相手から電子e−を奪い、相手の酸化反応を促進する。但し、この酸化促進力は、前述した白金Ptの1個の正孔hole+の酸化促進力よりは、劣る(電子e−が埋められる方向性に起因)。
ロジウムRhの触媒作用,分解作用は、このような不対電子e−の電子供与作用,還元促進力と、正孔hole+の電子収奪作用,酸化促進力とによる。
Next, rhodium Rh which is an example of the
At the same time, rhodium Rh has eight counter-electrons e − in the 4d orbit of the N shell inside the outermost shell O shell of the atomic structure. Since up to 10 counter electrons e − enter the N-shell 4d orbital, there are two hole holes + lacking the electrons e − . Then, like the platinum Pt described above, in the reaction process, these two hole holes + transiently take away the electron e − from the partner and promote the oxidation reaction of the partner. However, this oxidation promoting power is inferior to the above-described oxidation promoting power of one hole hole + of platinum Pt (due to the directionality in which electrons e − are buried).
The catalytic action and decomposition action of rhodium Rh depend on such an electron donating action and reduction promoting ability of unpaired electrons e − , and an electron trapping action and oxidation promoting ability of hole hole + .
次に、分解触媒1の1例であるパラジウムPdについて述べる。パラジウムPdは、原子構造の最外殻N殻の4d軌道について、10個の電子e−が満たされており、電子e−が欠損した空孔hole+は、存在していない。又、その外側のO殻5s軌道にも、電子e−は存在していないが、その触媒活性は、例えば次のように理解される。
すなわち、パラジウムPdの有する触媒活性は、反応過程において、相手(反応対象分子)との相互作用により、過渡的に1個の不対電子e−が、N殻4d軌道からその外側のO殻5s軌道に移り、もって過渡的に、N殻4d軌道に1個の正孔hole+が生じることによる、と推測される。
この点は、原子番号が隣りのロジウムRhの原子構造や、更には白金Pt等の原子構造からも類推されるが、反応過程において相手との相互作用により、N殻4d軌道とO殻5s軌道との間に(sd)混成軌道が作られ易く、又、4d軌道の電子e−間で共鳴が起き易いことに基づく。
いずれにしてもパラジウムPdは、電子供与作用,還元促進力を備えると共に、電子収奪作用,酸化促進力を備えており、もって触媒作用,分解作用を発揮する。
分解触媒1の白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPdは、このようになっている。
Next, palladium Pd which is an example of the
That is, the catalytic activity of palladium Pd is such that one unpaired electron e − is transiently transferred from the N-shell 4d orbital to the outer O-shell 5s by interaction with the partner (reaction target molecule) in the reaction process. It is assumed that one hole hole + is generated in the N-shell 4d orbit in a transitional manner.
This point can be inferred from the atomic structure of the rhodium Rh whose atomic number is adjacent, and further from the atomic structure of platinum Pt or the like. This is based on the fact that (sd) hybrid orbits are likely to be formed between the two and the electrons e − of the 4d orbit, and resonance is likely to occur.
In any case, palladium Pd has an electron donating action and a reduction accelerating power, as well as an electron-storing action and an oxidation accelerating power, and thus exhibits a catalytic action and a decomposition action.
Platinum Pt, rhodium Rh, and palladium Pd of the
《光触媒の併用について》
次に、分解触媒1と光触媒との併用について述べる。この種の排気ガス2は、水分H2Oを含有していることが多いので、分解触媒1を光触媒と共に、多孔担体6に付着担持しておくことが考えられる。
すなわち光触媒は、分解触媒1の作用を受けて分子構造の最外殻に正孔hole+が生成され、水分H2Oの水酸イオンOH−と反応して、電子収奪作用が強力なOHラジカル(・OH)を生成し、もって分解触媒1の触媒活性を補強する。
<About combined use of photocatalyst>
Next, the combined use of the
That is, the photocatalyst is subjected to the action of the
このような光触媒の併用について、詳述する。まず、分解触媒1を備えた還元分解装置5に供給される排気ガス2は、亜酸化窒素N2Oと共に、水分H2Oを含有していることが多い(例えば、前述した化1,化2,化3,化4,化5等の反応式を参照)。
なお水分H2Oは、300℃〜400℃程度の排気ガス2中では、大部分、水蒸気の状態で含有されているが、若干、水滴(水)の状態で含有されることも可能である。この明細書において水分H2Oとは、広くこのように気体,液体の両状態のものを包含する。
そして、還元分解装置5の多孔担体6のセル壁9について、分解触媒1と共に光触媒11を付着担持しておく。光触媒としては、例えばチタニアつまり酸化チタンTiO2が使用され、その粒子が塗布や燒結により膜状に付着せしめられる。
そこで、光触媒例えば酸化チタンTiO2は、分解触媒1の白金Pt(ロジウムRh,パラジウムPd)の作用に基づき、次の化10の式により、分子構造の最外殻の電子e−が励起されて飛び出して、導電体に移り、もって最外殻に正孔hole+が生じる。
The combined use of such a photocatalyst will be described in detail. First, the
Moisture H 2 O is mostly contained in the state of water vapor in the
Then, the photocatalyst 11 is attached and supported together with the
Therefore, in the photocatalyst, for example, titanium oxide TiO 2 , the outermost electron e − of the molecular structure is excited by the following
そして、この正孔hole+は、その電子欠損を埋めるべく、排気ガス2中で隣接,接触する水分H2O(排気ガス2中で300℃〜400℃程度のエネルギーを有する水蒸気)の電離した水酸イオンOH−から、電子e−を引き抜く。
もって、次の化11の式により、電子e−を奪われた水酸イオンOH−は、OHラジカル(・OH)つまりビドロキシラジカルを生成する。生成されたOHラジカルは、極めて強力な電子収奪作用,酸化促進力,つまり分解力を有している。
Then, the hole hole + is to fill the electron-deficient, adjacent in the
Accordingly, the hydroxide ion OH − deprived of the electron e − according to the following formula 11 generates an OH radical (.OH), that is, a bidoxyl radical. The generated OH radical has a very strong electron-storing action, oxidation promotion power, that is, decomposition power.
ここで、上述した化10における分解触媒1の作用について、補足しておく。まずパラジウムPdは、前述したように、反応過程での相手(反応対象分子)との相互作用により、N殻4d軌道とO殻5s軌道間で混成軌道が作られ易いが、更にこれに加え、外側の5p軌道(電子e−はゼロ)との間でも、混成軌道が作られ易いと考えられる。これらは、ロジウムRhについても全く同様である。
白金Ptもこれに準じ、反応過程での相手との相互作用により、O殻5d軌道,P殻6s軌道,6p軌道(電子e−はゼロ)間で、混成軌道が作られ易いと考えられる。
又、パラジウムPdやロジウムRhでは、N殻4d軌道の10個や8個の電子e−について、白金Ptでは、O殻5d軌道の9個の電子e−について、それぞれ2〜3個の電子e−間で、共鳴が起き易いと考えられる。
そこで分解触媒1では、このような混成軌道や共鳴に基づき、荷電粒子である電子e−特に外殻d電子e−が、軌道間で移動したり曲線運動することにより、電磁波等の光エネルギー(光量子)が発生したり出入りする。そして、このような分解触媒1の作用に基づき、前述した化10により、酸化チタンTiO2等の光触媒について、正孔hole+が生成されることになる。
又、このように分解触媒1と光触媒とを併用することにより、分解触媒1の触媒活性が補強される事例としては、例えば、特許第2633316号中の記載が挙げられる。
すなわち、同特許公報の作用欄や実施例欄では、排気ガス中のダイオキシンPCDD等の芳香族系塩素化合物の分解触媒として、五酸化バナジウムV2O5と三酸化タングステンWO3とが、酸化チタンTiO2の担体に担持されたものが示されている。そして、ダイオキシンPCDD等が酸化分解される旨、開示されている。
つまり、この種の分解触媒として、五酸化バナジウムV2O5と三酸化タングステンWO3のみでは、実際上は、ダイオキシンPCDD等の分解が十分ではなく、酸化チタンTiO2を併用したことにより、それらの電子収奪作用にて酸化チタンTiO2に正孔hole+が生成され、水分H2Oと反応してOHラジカルが生成され、もって、OHラジカルの強力な分解力により、ダイオキシンPCDD等のベンゼン環が確実に開環,分解されるようになった、と解される。
そして本発明では、このような五酸化バナジウムV2O5や三酸化タングステンWO3に勝る極めて強い電子収奪作用を持つ白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPd等が、酸化チタンTiO2を併用しつつ、分解触媒1として採用されている。もって、酸化チタンTiO2によるOHラジカル生成が一段と促進され、亜酸化窒素N2Oが、確実に分解されてしまうようになる。
光触媒は、このように併用される。
Here, it supplements about the effect | action of the
Similarly, platinum Pt is considered to easily form a hybrid orbital among the O shell 5d orbit, P shell 6s orbit, and 6p orbit (electron e − is zero) due to the interaction with the partner in the reaction process.
Further, for palladium Pd and rhodium Rh, 10 to 8 electrons e − in the N-shell 4d orbital, and for platinum Pt, 2 to 3 electrons e − for 9 electrons e − in the O-shell 5d orbital, respectively. - between, is considered likely to resonance to occur.
Therefore, in the
Moreover, as an example in which the catalytic activity of the
That is, in the action column and example column of the same patent publication, vanadium pentoxide V 2 O 5 and tungsten trioxide WO 3 are used as a decomposition catalyst for aromatic chlorine compounds such as dioxin PCDD in exhaust gas. A TiO 2 carrier supported is shown. And it is disclosed that dioxin PCDD etc. are oxidatively decomposed.
In other words, as this type of cracking catalyst alone vanadium pentoxide V 2 O 5 and tungsten trioxide WO 3, practice, the decomposition of dioxin PCDD is not sufficient, by which a combination of titanium oxide TiO 2, they As a result of the electron trapping action, hole hole + is generated in titanium oxide TiO 2 and reacts with moisture H 2 O to generate OH radicals. Due to the strong decomposition power of OH radicals, benzene rings such as dioxin PCDD It is understood that is now reliably opened and decomposed.
In the present invention, platinum Pt, rhodium Rh, palladium Pd, etc. having an extremely strong electron-trapping action over such vanadium pentoxide V 2 O 5 and tungsten trioxide WO 3 are used together with titanium oxide TiO 2 . It is adopted as the
The photocatalyst is used in this way.
《作用等について》
本発明の亜酸化窒素N2Oの分解触媒1は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)この亜酸化窒素N2Oの分解触媒1は、周期表第8族の第5周期や第6周期の金属が使用されている。代表的には、白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPdが、選択的又は併用的に使用されており、例えば還元分解装置5の多孔担体6に、付着担持されている。
分解触媒1としては、正孔hole+の酸化促進力が最も強力な白金Ptの採用が、最もオーソドックスと言えるが、価格単価の面からは、ロジウムRh,白金Pt,パラジウムPdの順となり、パラジウムPdが最もコスト的に優れており、耐久性・寿命の面からはロジウムRhが優れている。
これらの観点から、白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPdは、分解触媒1として単独で又は併用して使用される。例えば、白金PtとロジウムRhとを、5対1の割合で採用することが考えられる。
<About the action>
The nitrous oxide N 2
(1) The nitrous oxide N 2
As the
From these viewpoints, platinum Pt, rhodium Rh, and palladium Pd are used alone or in combination as the
(2)そして、亜酸化窒素N2Oを含有した排気ガス2が、このような分解触媒1に供給されて通過する。
排気ガス2は、例えば、アジピン酸,カプロラクタム,硝酸HNO3等の製造工程から供給されたり(前述した化1,化2の反応式を参照)、例えば図示例のように、アンモニアNH3を還元剤として用いた窒素酸化物NOXの排煙脱硝装置3を経由して供給されたり(前述した化3,化4,化5の反応式を参照)、例えば、自動車の三元触媒方式の浄化装置を経由して供給される。
(2) The
For example, the
(3)又、この排気ガス2は、亜酸化窒素N2Oの加熱分解温度未満の温度で、分解触媒1に供給されて通過する。例えば、300℃〜400℃程度の温度で、供給されて通過する。
(3) The
(4)そして、分解触媒1の白金Pt,ロジウムRh,パラジウムPd等の金属は、原子構造の最外殻s軌道の1個の不対電子e−が、過渡的な電子供与作用を備えると共に、その内側殻d軌道の1個や2個の正孔hole+が、過渡的な電子収奪作用を備えるか、又は、これらに準じた原子構造により、同様な作用を備えている。
(4) The metal such as platinum Pt, rhodium Rh, palladium Pd, etc. of the
(5)そこで、排気ガス2中の亜酸化窒素N2Oは、まず、分解触媒1の正孔hole+に干渉される。そして、その過渡的な電子収奪作用に基づき、結合エネルギー,活性化エネルギーが下げられ、過渡的に酸化反応が促進され、もって、窒素N2が遊離すると共に、酸素O原子が分解触媒1に吸着される。
すなわち、反応対象分子である亜酸化窒素N2Oは、構造式の窒素Nと酸素O間の二重結合が、σ結合とπ結合よりなる。そしてまず、結合力の弱いπ電子が、分解触媒1の正孔hole+に干渉されて、過渡的に正孔hole+側に引っ張り込まれ、もって、窒素Nと酸素O間のπ結合がまず切断される。次に、これにより結合エネルギーがその分下がった残りの一重結合つまりσ結合も、正孔hole+に干渉されて切断される。
このようにして亜酸化窒素N2Oは、その構造式の窒素Nと酸素Oとの間の二重結合が共に切断され、もって窒素N2が遊離すると共に、酸素O原子が分解触媒1上に吸着される(hole+−O−hole+)。亜酸化窒素N2Oは、分解反応障壁である活性化エネルギーが、分解触媒1の空孔hole+に干渉されて下げられ、もって窒素N2が遊離する。
それから、このように分解触媒1上に吸着された酸素O原子は、分解触媒1の不対電子e−の干渉を受ける。そして、その過渡的な電子供与作用に基づき、結合エネルギー,活性化エネルギーが下げられ、過渡的に還元反応が促進される。もって、正孔hole+と電子e−が結合すると共に、酸素Oは正孔hole+による拘束が解かれて、2原子化し酸素分子O2となって、分解触媒1から遊離する。
(5) Therefore, nitrous oxide N 2 O in the
That is, in nitrous oxide N 2 O, which is a reaction target molecule, the double bond between nitrogen N and oxygen O in the structural formula is composed of a σ bond and a π bond. First, π electrons having a weak binding force are interfered with the hole hole + of the
In this way, the nitrous oxide N 2 O has a double bond between the nitrogen N and the oxygen O of the structural formula, so that the nitrogen N 2 is liberated and the oxygen O atom is decomposed on the cracking
Then, the oxygen O atoms adsorbed on the cracking
(6)反応対象分子である亜酸化窒素N2Oは、このように分解触媒1の触媒活性により、その分解障壁である結合エネルギー,活性化エネルギーが下げられ、もって、その加熱分解温度未満の温度下、例えば300℃〜400℃程度の温度下で、窒素N2と酸素O2に還元,分解する(前述した化8,化9の反応式を参照)。
すなわち亜酸化窒素N2Oは、反応式の反応経路の反応障壁となっていたエネルギー障壁が、分解触媒1の不対電子e−と正孔hole+の働きにて、下げられる。つまり、反応に必要な活性化エネルギーが、下げられる。
もって、500℃〜800℃程度の熱分解反応によらずとも、300℃〜400℃以下の温度下、例えば300℃〜400℃程度の温度下で、還元,分解反応が成立するようになる。
(6) Nitrous oxide N 2 O, which is a reaction target molecule, has its binding energy and activation energy, which are decomposition barriers, lowered due to the catalytic activity of the
That is, nitrous oxide N 2 O is lowered by the action of unpaired electrons e − and hole hole + of the
Therefore, the reduction and decomposition reaction is established at a temperature of 300 ° C. to 400 ° C. or less, for example, a temperature of about 300 ° C. to 400 ° C., regardless of the thermal decomposition reaction of about 500 ° C. to 800 ° C.
(7)なお排気ガス2は、水分H2Oを含有していることが多いが(例えば、前述した化1,化2,化3,化4,化5等の反応式を参照)、図示例のように、分解触媒1を光触媒と共に多孔担体6に付着担持しておくと、次のようになる。
すなわち光触媒は、分解触媒1の作用に基づき、分子構造の最外殻に正孔hole+が生成され(前述した化10の式を参照)、この正孔hole+の電子収奪作用に基づき、隣接する水分H2Oの水酸イオンOH−から、OHラジカル(・OH)が生成される(前述した化11の式を参照)。
そして、このように生成されたOHラジカルは、強力な電子収奪作用つまり酸化促進力を備えているので、上述した分解触媒1の触媒活性が補強される。
(7) The
That photocatalyst, based on the action of the cracking
And since the OH radical produced | generated in this way has a strong electron-storing effect | action, ie, an oxidation promotion power, the catalytic activity of the
(8)そこで、本発明の亜酸化窒素N2Oの分解触媒1によると、次のようになる。
第1に、亜酸化窒素N2Oが、その加熱分解温度未満の温度下で、窒素N2と酸素O2とに還元,分解される。
すなわち、この分解触媒1を用いると、その触媒活性により、亜酸化窒素N2Oの分解反応の障壁となっているエネルギー障壁が下げられる。分解触媒1の最外殻s軌道の1個の不対電子e−の過渡的な電子供与作用や、その内側殻d軌道の1個や2個の正孔hole+の過渡的な電子収奪作用に基づき、亜酸化窒素N2Oの結合エネルギー,活性化エネルギーが、大きく下げられる。
もって亜酸化窒素N2Oは、例えば500℃〜800℃程度の高温加熱を要することなく、300℃以下〜400℃以下の温度下、例えば300℃〜400℃程度の比較的低温下で、還元,分解されるようになる。
(8) Therefore, according to the nitrous oxide N 2
First, nitrous oxide N 2 O is reduced and decomposed into nitrogen N 2 and oxygen O 2 at a temperature lower than the thermal decomposition temperature.
That is, when this
Therefore, nitrous oxide N 2 O is reduced at a temperature of 300 ° C. or lower to 400 ° C. or lower, for example, a relatively low temperature of 300 ° C. to 400 ° C., for example, without requiring high temperature heating of 500 ° C. to 800 ° C. , Will be disassembled.
第2に、亜酸化窒素N2Oは、その高い触媒活性にて、確実に窒素N2と酸素O2とに還元,分解される。
すなわち分解触媒1は、最外殻s軌道の不対電子e−が、過渡的な電子供与作用,強力な分解力を備え、その内側殻d軌道の正孔hole+が、過渡的な電子収奪作用,強力な分解力を備えている。
もって、これに基づく高い触媒活性により、反応対象分子である亜酸化窒素N2Oは、結合エネルギー,活性化エネルギーが下げられ、過渡的な酸化反応や還元反応が促進されて、確実に窒素N2と酸素O2とに還元,分解される。
排気ガス2中には、水分H2O,窒素酸化物N2O,酸素O2,二酸化硫黄SO2,その他の物質が含有されていることが多いが、この分解触媒1は高い触媒活性により、これらの物質に妨害されることなく、亜酸化窒素N2Oの還元,分解を促進させる。
又、排気ガス2中には水分H2Oが含有されていることが多いが、分解触媒1を光触媒と共に用いると、強力な電子収奪作用つまり酸化促進力を備えたOHラジカルが生成され、もって触媒活性が補強されて、亜酸化窒素N2Oの還元,分解がより一層促進される。従来は、還元,分解の防害成分とされていた水分H2Oは、このように、還元,分解の促進成分として活用される。
Second, nitrous oxide N 2 O is reliably reduced and decomposed into nitrogen N 2 and oxygen O 2 due to its high catalytic activity.
That is, in the
Therefore, due to the high catalytic activity based on this, nitrous oxide N 2 O that is a reaction target molecule has its binding energy and activation energy lowered, and the transient oxidation reaction and reduction reaction are promoted, so that nitrogen N 2 and oxygen O 2 are reduced and decomposed.
The
Further, the
図示例により、排煙脱硝装置3を経由した排気ガス2を、還元分解装置5に供給した実施例によると、次のとおり。
まず、排気ガス2の含有成分は、亜酸化窒素N2Oが1,000ppm、排煙脱硝装置3の余剰分のアンモニアNH3が10ppm以下、排煙脱硝装置3の残渣である窒素酸化物NOXが100ppm以下、酸素O2が3%、水分H2Oが4%、残りが窒素N2となっていた。そして、分解触媒1として白金Ptを用い、光触媒であるチタニアTiO2と共に、多孔担体6に付着担持した。
そして、300℃〜400℃の温度の排気ガス2を、還元分解装置5に供給テストした所、排気ガス2中に含有されていた亜酸化窒素N2Oは、ほぼ窒素N2と酸素O2とに還元,分解された。
According to the illustrated embodiment, the
First, the components contained in the
Then, when the
1 分解触媒
2 排気ガス
3 排煙脱硝装置
4 多孔担体
5 還元分解装置
6 多孔担体
7 排気管
8 外筒
9 セル壁
10 セル空間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該亜酸化窒素の分解障壁である結合,活性化エネルギーを下げて、該亜酸化窒素を還元,分解せしめること、を特徴とする亜酸化窒素の分解触媒。 2. The nitrous oxide decomposition catalyst according to claim 1, wherein the metal of the decomposition catalyst includes a transient electron donating action of one unpaired electron in the outermost shell s orbit of the atomic structure and an inner shell d thereof. Based on the transient electron-storing action of one or two holes in the orbit, or similar actions of atomic structures based on these,
A catalyst for decomposing nitrous oxide, comprising reducing the bond and activation energy, which are decomposition barriers of the nitrous oxide, to reduce and decompose the nitrous oxide.
該光触媒は、該分解触媒にて分子構造の最外殻に正孔が生じ、該水分の水酸イオンと反応して電子収奪作用の強いOHラジカルを生成し、もって該分解触媒の触媒活性が補強されること、を特徴とする亜酸化窒素の分解触媒。 The nitrous oxide decomposition catalyst according to claim 3, wherein the exhaust gas contains moisture, and the decomposition catalyst is attached and supported on a porous carrier together with a photocatalyst,
In the photocatalyst, holes are generated in the outermost shell of the molecular structure by the decomposition catalyst, and react with the hydroxide ions of the water to generate OH radicals having a strong electron-storing action, so that the catalytic activity of the decomposition catalyst is increased. A nitrous oxide decomposition catalyst characterized by being reinforced.
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