JP2563393B2 - 可燃性ガスの酸化触媒 - Google Patents
可燃性ガスの酸化触媒Info
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- JP2563393B2 JP2563393B2 JP62291954A JP29195487A JP2563393B2 JP 2563393 B2 JP2563393 B2 JP 2563393B2 JP 62291954 A JP62291954 A JP 62291954A JP 29195487 A JP29195487 A JP 29195487A JP 2563393 B2 JP2563393 B2 JP 2563393B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一酸化炭素、水素、炭化水素ガスなどの可燃
性ガスの酸化触媒に関するものであつて、とくに本発明
の触媒は内燃機関の排ガスのような苛酷な条件下に使用
して耐久性の高い性質を示す触媒に関する。
性ガスの酸化触媒に関するものであつて、とくに本発明
の触媒は内燃機関の排ガスのような苛酷な条件下に使用
して耐久性の高い性質を示す触媒に関する。
内燃機関、例えば自動車の排ガス中には一酸化炭素を
はじめ窒素酸化物、炭化水素などいわゆる公害性物質が
多量に含有されているが、とりわけ一酸化炭素の発生源
は自動車排ガスであつて、血液中のヘモクロビンと結合
し、回復不能な一酸化炭素ヘモクロビンとなつてしまう
ので、その浄化対策は早くから進められてきている。
はじめ窒素酸化物、炭化水素などいわゆる公害性物質が
多量に含有されているが、とりわけ一酸化炭素の発生源
は自動車排ガスであつて、血液中のヘモクロビンと結合
し、回復不能な一酸化炭素ヘモクロビンとなつてしまう
ので、その浄化対策は早くから進められてきている。
その主なるものはエンジン改良方式、排気マニホール
ドリアクター、サーマルリアクターおよび触媒コンバー
ター方式などであるが、未だ満足すべき成果をあげてい
るとは言い難い。
ドリアクター、サーマルリアクターおよび触媒コンバー
ター方式などであるが、未だ満足すべき成果をあげてい
るとは言い難い。
ことに触媒方式にあつては白金のように貴金属、銅や
鉄のような卑金属の酸化物を触媒成分とし、そのものを
粒状、ハニカム状等に成形したものや、それら触媒成分
物質をアルミナ、チタニアなどの担体に直接浸漬担持さ
せたものがあるが、これら触媒は性能、寿命、耐熱性な
ど現在までのところ多くの問題点を残している。
鉄のような卑金属の酸化物を触媒成分とし、そのものを
粒状、ハニカム状等に成形したものや、それら触媒成分
物質をアルミナ、チタニアなどの担体に直接浸漬担持さ
せたものがあるが、これら触媒は性能、寿命、耐熱性な
ど現在までのところ多くの問題点を残している。
従来、担体として使用されるアルミナは約600℃まで
は耐熱性がありγ型の結晶構造で安定であるがチタニア
に比べて性能が若干劣る。又、チタニアは500℃以上で
は結晶構造が触媒活性を有するアナターゼ型からルチル
型に次第に変化してゆき耐熱性に難点がある。さらにジ
ルコニアは熱的にも極めて安定であり、触媒にした時の
性能も優れているが、価格が高くジルコニアだけを成型
して担体に使用するには経済性が成り立たない。
は耐熱性がありγ型の結晶構造で安定であるがチタニア
に比べて性能が若干劣る。又、チタニアは500℃以上で
は結晶構造が触媒活性を有するアナターゼ型からルチル
型に次第に変化してゆき耐熱性に難点がある。さらにジ
ルコニアは熱的にも極めて安定であり、触媒にした時の
性能も優れているが、価格が高くジルコニアだけを成型
して担体に使用するには経済性が成り立たない。
又、触媒活性成分として使用される金属酸化物の中に
は高温下で溶融したり担体と反応して触媒活性を低下さ
せるものもある。
は高温下で溶融したり担体と反応して触媒活性を低下さ
せるものもある。
本発明は上記技術水準に鑑み、耐熱性に優れ、苛酷な
条件下で使用しても安定に酸化触媒として作用する性能
を有する酸化触媒を提供しようとするものである。
条件下で使用しても安定に酸化触媒として作用する性能
を有する酸化触媒を提供しようとするものである。
本発明者らは、Alとアルカリ土類金属および希土類金
属からなる複合酸化物担体にマンガン、コバルト、銅、
クロム、鉄またはニッケルのうち少なくとも一種の金属
酸化物を担持させると、担体の有する耐熱性がさらに向
上し、苛酷な条件下で使用しても安定に酸化触媒として
の性能を有することを見い出し、本発明を完成するに至
つた。
属からなる複合酸化物担体にマンガン、コバルト、銅、
クロム、鉄またはニッケルのうち少なくとも一種の金属
酸化物を担持させると、担体の有する耐熱性がさらに向
上し、苛酷な条件下で使用しても安定に酸化触媒として
の性能を有することを見い出し、本発明を完成するに至
つた。
すなわち、本発明はAl:アルカリ土類金属：希土類金
属の原子比が100:0.5〜100:0.5〜100である複合酸化物
担体に、マンガン、コバルト、銅、クロム、鉄またはニ
ッケルのうち少なくとも１種の金属酸化物を担持させて
なることを特徴とする可燃性ガスの酸化触媒である。
属の原子比が100:0.5〜100:0.5〜100である複合酸化物
担体に、マンガン、コバルト、銅、クロム、鉄またはニ
ッケルのうち少なくとも１種の金属酸化物を担持させて
なることを特徴とする可燃性ガスの酸化触媒である。
本発明においてアルカリ土類金属としてはCa,Mg,Sr及
びBaのいずれか１種以上の金属が用いられ、希土類金属
としてはLa,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm及びGdのいずれか１種以上
の金属が用いられる。
びBaのいずれか１種以上の金属が用いられ、希土類金属
としてはLa,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm及びGdのいずれか１種以上
の金属が用いられる。
本発明において、Alとアルカリ土類金属と希土類金属
の複合酸化物よりなる担体は、目的とする金属の原子比
になるように調整した硝酸アルミニウムと各金属硝酸塩
の水溶液に炭酸ナトリウムなどを滴下して共沈させた水
酸化物、あるいはアルコキシド法、すなわちアルミニウ
ムイソプロポキシドと各金属イソプロポキシドの２−プ
ロパノール溶液を加水分解して得られる水酸化物、を焼
成することによつて得られる。
の複合酸化物よりなる担体は、目的とする金属の原子比
になるように調整した硝酸アルミニウムと各金属硝酸塩
の水溶液に炭酸ナトリウムなどを滴下して共沈させた水
酸化物、あるいはアルコキシド法、すなわちアルミニウ
ムイソプロポキシドと各金属イソプロポキシドの２−プ
ロパノール溶液を加水分解して得られる水酸化物、を焼
成することによつて得られる。
次に、このようにして得られた担体にマンガン、コバ
ルト、銅、クロム、鉄またはニッケルの酸化物を担持さ
せる方法は従来から用いられている方法でよく、例え
ば、これらの金属の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成す
ればよい。これら酸化物の担体への担持量は複合酸化物
担体100重量部に対して0.1〜50重量部が好ましい。
ルト、銅、クロム、鉄またはニッケルの酸化物を担持さ
せる方法は従来から用いられている方法でよく、例え
ば、これらの金属の硝酸塩水溶液に担体を浸漬後焼成す
ればよい。これら酸化物の担体への担持量は複合酸化物
担体100重量部に対して0.1〜50重量部が好ましい。
本発明触媒を利用することにより、内燃機関の排ガ
ス、焼結炉の排ガスなどのように一酸化炭素、水素、炭
化水素ガスなどの可燃性ガスを触媒酸化して有害成分の
除去を容易に行うことができる。
ス、焼結炉の排ガスなどのように一酸化炭素、水素、炭
化水素ガスなどの可燃性ガスを触媒酸化して有害成分の
除去を容易に行うことができる。
以上のようにして得られた触媒は一酸化炭素、水素、
炭化水素ガスなど可燃性ガスを酸化する反応に対し300
〜1500℃の温度領域で長時間にわたり高い触媒活性を示
した。
炭化水素ガスなど可燃性ガスを酸化する反応に対し300
〜1500℃の温度領域で長時間にわたり高い触媒活性を示
した。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
〔実施例１〕 をBa:Al:La＝1:23:/（原子比）の割合で２−プロパノー
ル液に加え撹拌した後、水を添加して上記アルコキシド
を加水分解し得られた水酸化物を550℃で焼成した。こ
のようにして得られた担体をそれぞれ硝酸コバルト水溶
液、硝酸マンガン水溶液、硝酸銅水溶液、硝酸ニツケル
水溶液、硝酸クロム水溶液、硝酸鉄水溶液に浸漬し、酸
化コバルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニツケル、酸
化クロム、酸化鉄が各々5wt％になるように担持し、そ
の後、600℃で焼成した触媒1,2,34,5,6を調製した。
ル液に加え撹拌した後、水を添加して上記アルコキシド
を加水分解し得られた水酸化物を550℃で焼成した。こ
のようにして得られた担体をそれぞれ硝酸コバルト水溶
液、硝酸マンガン水溶液、硝酸銅水溶液、硝酸ニツケル
水溶液、硝酸クロム水溶液、硝酸鉄水溶液に浸漬し、酸
化コバルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニツケル、酸
化クロム、酸化鉄が各々5wt％になるように担持し、そ
の後、600℃で焼成した触媒1,2,34,5,6を調製した。
これらの触媒の活性評価を表１に示す条件で実施し、
その結果を表２に示す。
その結果を表２に示す。
〔実施例２〕 硝酸カルシウムと硝酸アルミニウムおよび硝酸ランタ
ンをCa:Al:La＝1:23:1（原子比）の割合で水に加え、撹
拌した後、徐々に炭酸ナトリウム水溶液を上記水溶液中
にpH＝７に到達するまで滴下する。このように共沈法に
より得られた水酸化物を洗浄し550℃で焼成した。この
ようにして得られた担体を実施例１と同様にして、酸化
コバルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニッケル、酸化
クロム、酸化鉄がそれぞれ5wt％になるように担持した
触媒7,8,9,10,11,12を調製して、表１に示すような活性
評価を行い、表３のような結果が得られた。
ンをCa:Al:La＝1:23:1（原子比）の割合で水に加え、撹
拌した後、徐々に炭酸ナトリウム水溶液を上記水溶液中
にpH＝７に到達するまで滴下する。このように共沈法に
より得られた水酸化物を洗浄し550℃で焼成した。この
ようにして得られた担体を実施例１と同様にして、酸化
コバルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニッケル、酸化
クロム、酸化鉄がそれぞれ5wt％になるように担持した
触媒7,8,9,10,11,12を調製して、表１に示すような活性
評価を行い、表３のような結果が得られた。
〔実施例３〕 硝酸マグネシウムと硝酸アルミニウムと硝酸ランタン
及び硝酸ストロンチウムと硝酸アルミニウムと硝酸セリ
ウムを各々Mg:Al:La:1:34:2,Sr:Al:Ce＝2:35:1（原子
比）の割合で水に加え、撹拌した後、徐々に炭酸ナトリ
ウム水溶液を上記水溶液中にpH＝７に到達するまで滴下
する。以後実施例２と同様にして担体を調製して酸化コ
バルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニツケル、酸化ク
ロム、酸化鉄をそれぞれ所定量担持した触媒13,14,15,1
6,17,18,19,20,21,22,23,24を調製して表１に示すよう
な活性評価を行い表４に示すような結果が得られた。
及び硝酸ストロンチウムと硝酸アルミニウムと硝酸セリ
ウムを各々Mg:Al:La:1:34:2,Sr:Al:Ce＝2:35:1（原子
比）の割合で水に加え、撹拌した後、徐々に炭酸ナトリ
ウム水溶液を上記水溶液中にpH＝７に到達するまで滴下
する。以後実施例２と同様にして担体を調製して酸化コ
バルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化ニツケル、酸化ク
ロム、酸化鉄をそれぞれ所定量担持した触媒13,14,15,1
6,17,18,19,20,21,22,23,24を調製して表１に示すよう
な活性評価を行い表４に示すような結果が得られた。
〔実施例４〕 硝酸バリウムと硝酸アルミニウムと硝酸ランタンを各
々20:50:2,40:50:10,1:50:30,40:50:40（原子比）の割
合で水に加え、撹拌した後、徐々に炭酸ナトリウム水溶
液を上記水溶液中にpH＝７に到達するまで滴下する。以
後、実施例２と同様にして担体を調製して酸化マンガン
を各担体に2wt％担持した触媒25,26,27,28を調製して、
表１に示すような活性評価を行い、表５に示すような結
果が得られた。
々20:50:2,40:50:10,1:50:30,40:50:40（原子比）の割
合で水に加え、撹拌した後、徐々に炭酸ナトリウム水溶
液を上記水溶液中にpH＝７に到達するまで滴下する。以
後、実施例２と同様にして担体を調製して酸化マンガン
を各担体に2wt％担持した触媒25,26,27,28を調製して、
表１に示すような活性評価を行い、表５に示すような結
果が得られた。
〔実施例５〕 本発明触媒の一酸化炭素以外の可燃性ガスを酸化する
反応についての効果をみるために、実施例１のコバルト
触媒１を用いて表６の条件で触媒活性を評価した結果を
表７に示す。
反応についての効果をみるために、実施例１のコバルト
触媒１を用いて表６の条件で触媒活性を評価した結果を
表７に示す。
〔実施例６〕 本発明の酸化触媒の耐熱性をテストし従来の触媒と比
較するためにアルミナ担体にコバルトを担持した触媒2
9、アルミナ・バリウム複合酸化物担体30及び実施例３
に記す触媒13,14の耐熱テストを実施した。耐熱テスト
として1000℃で1000時間、1400℃で1000時間空気中で焼
成した後、表１に示す条件で触媒の活性評価を行い、表
８に示す結果が得られた。
較するためにアルミナ担体にコバルトを担持した触媒2
9、アルミナ・バリウム複合酸化物担体30及び実施例３
に記す触媒13,14の耐熱テストを実施した。耐熱テスト
として1000℃で1000時間、1400℃で1000時間空気中で焼
成した後、表１に示す条件で触媒の活性評価を行い、表
８に示す結果が得られた。
なお、触媒１〜12及び触媒15〜28においても上記同様
の耐熱性試験を実施し、表１に示す条件で触媒の活性評
価を行つた結果どの触媒ともCO酸化率90％前後と耐熱性
テスト前と同様な結果が得られた。
の耐熱性試験を実施し、表１に示す条件で触媒の活性評
価を行つた結果どの触媒ともCO酸化率90％前後と耐熱性
テスト前と同様な結果が得られた。
実施例においては粒状触媒について説明してあるが、
触媒の形状を特に限定するものではなく、ハニカム状、
板状などの触媒形状で用いて良いことは言うまでもな
い。
触媒の形状を特に限定するものではなく、ハニカム状、
板状などの触媒形状で用いて良いことは言うまでもな
い。
上記実施例に示すように本発明触媒はCO,H2,CH4のい
ずれの可燃性ガスとも比較的低温にて燃焼除去すること
ができ、さらに耐熱性を有すためガスタービン等の高温
用燃焼触媒として十分利用できる。
ずれの可燃性ガスとも比較的低温にて燃焼除去すること
ができ、さらに耐熱性を有すためガスタービン等の高温
用燃焼触媒として十分利用できる。
Claims (2)
- 【請求項１】Al:アルカリ土類金属：希土類金属の原子
比が100:0.5〜100:0.5〜100である複合酸化物担体に、
マンガン、コバルト、銅、クロム、鉄またはニッケルの
うち少なくとも１種の金属酸化物を担持させてなること
を特徴とする可燃性ガスの酸化触媒。 - 【請求項２】アルカリ土類金属がCa,Mg,Sr及びBaからな
る群のうちの１種以上の金属であり、希土類金属がLa,C
e,Pr,Nd,Pm,Sm及びGdからなる群のうちの１種以上の金
属である特許請求の範囲（１）記載の可燃性ガスの酸化
触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291954A JP2563393B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 可燃性ガスの酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291954A JP2563393B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 可燃性ガスの酸化触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135537A JPH01135537A (ja) | 1989-05-29 |
| JP2563393B2 true JP2563393B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=17775615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291954A Expired - Lifetime JP2563393B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 可燃性ガスの酸化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563393B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2576961B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1997-01-29 | 株式会社ゼクセル | 発電機の制御装置 |
| CN100368280C (zh) * | 2002-12-20 | 2008-02-13 | 本田技研工业株式会社 | 用于中低温度氢产生的含有碱金属的催化剂配方 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60222145A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-06 | Hitachi Ltd | 耐熱性触媒の使用方法 |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP62291954A patent/JP2563393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135537A (ja) | 1989-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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