JP2716824B2 - 排ガス処理用金属触媒の調製方法及び金属触媒 - Google Patents
排ガス処理用金属触媒の調製方法及び金属触媒Info
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- JP2716824B2 JP2716824B2 JP1338738A JP33873889A JP2716824B2 JP 2716824 B2 JP2716824 B2 JP 2716824B2 JP 1338738 A JP1338738 A JP 1338738A JP 33873889 A JP33873889 A JP 33873889A JP 2716824 B2 JP2716824 B2 JP 2716824B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種燃料の燃焼排ガス処理又は有機溶剤排ガ
ス処理に有利に適用しうる排ガス処理用金属触媒の調製
方法及び排ガス処理用金属触媒に関する。
ス処理に有利に適用しうる排ガス処理用金属触媒の調製
方法及び排ガス処理用金属触媒に関する。
従来、排ガス処理用触媒として、一般にはアルミナ、
シリカ・アルミナ、コージライト、ムライト、ジルコニ
ア等の無機材を基材としてペレットタイプや、多孔質マ
ット及びハニカムタイプに触媒活性成分（例えば、白
金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムの他に各種元素
を含有）を担持したものが使われてきた。他に、耐熱性
シリカ繊維を基材としたものや、金属薄板（例えばSUS
材を主に使用）を基材としたものが使われている。
シリカ・アルミナ、コージライト、ムライト、ジルコニ
ア等の無機材を基材としてペレットタイプや、多孔質マ
ット及びハニカムタイプに触媒活性成分（例えば、白
金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムの他に各種元素
を含有）を担持したものが使われてきた。他に、耐熱性
シリカ繊維を基材としたものや、金属薄板（例えばSUS
材を主に使用）を基材としたものが使われている。
ところで、金属薄板（数10〜数100μ厚さ）を基材と
する上記触媒は、第４図（ａ）に示すように、薄板２を
波型に成形し、平板１と組合せてらせん状に巻きつけ、
ハニカム状にしたのち、薄板表面上に例えばγ−アルミ
ナをウオッシュ・コートし、その上に上記触媒成分を担
持している。
する上記触媒は、第４図（ａ）に示すように、薄板２を
波型に成形し、平板１と組合せてらせん状に巻きつけ、
ハニカム状にしたのち、薄板表面上に例えばγ−アルミ
ナをウオッシュ・コートし、その上に上記触媒成分を担
持している。
従来の金属薄板を基材とするハニカム状触媒は第４図
（ｂ）に示すように、表面上に例えばγ−アルミナをウ
オッシュ・コートしているため、ハニカムの目の各コー
ナに、とくに厚く触媒がコーティングされ（数10〜数10
0μ厚さ）、触媒の付着が不均一であるばかりでなく、
ハニカムの開孔率が低下して、排ガスが流れる際の通気
抵抗が大きくなる傾向にあり、また、触媒も多量に付着
するため、コスト高になるという不具合があった。
（ｂ）に示すように、表面上に例えばγ−アルミナをウ
オッシュ・コートしているため、ハニカムの目の各コー
ナに、とくに厚く触媒がコーティングされ（数10〜数10
0μ厚さ）、触媒の付着が不均一であるばかりでなく、
ハニカムの開孔率が低下して、排ガスが流れる際の通気
抵抗が大きくなる傾向にあり、また、触媒も多量に付着
するため、コスト高になるという不具合があった。
そこで、本発明では上記技術水準に鑑み、金属薄板上
に薄く、かつ、均一に触媒を担持し、ハニカムの開孔率
が大きい、通気抵抗の小さい排ガス処理用金属ハニカム
触媒の調製方法及び金属触媒を提供しようとするもので
ある。
に薄く、かつ、均一に触媒を担持し、ハニカムの開孔率
が大きい、通気抵抗の小さい排ガス処理用金属ハニカム
触媒の調製方法及び金属触媒を提供しようとするもので
ある。
本発明は（１）金属板を白金、ロジウム及びパラジウ
ムよりなる群から選ばれた１種以上の元素からなる有機
性コロイダル分散液に浸漬して金属板に有機性コロイダ
ルを付着させた後、乾燥、焼成することを特徴とする排
ガス処理用金属触媒の調製方法、及び（２）金属製担体
の表面に、白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群か
ら選ばれた貴金属の１種以上の超微粒子を焼成により固
定して均一分散状態で担持してなることを特徴とする排
ガス処理用金属触媒である。
ムよりなる群から選ばれた１種以上の元素からなる有機
性コロイダル分散液に浸漬して金属板に有機性コロイダ
ルを付着させた後、乾燥、焼成することを特徴とする排
ガス処理用金属触媒の調製方法、及び（２）金属製担体
の表面に、白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群か
ら選ばれた貴金属の１種以上の超微粒子を焼成により固
定して均一分散状態で担持してなることを特徴とする排
ガス処理用金属触媒である。
本発明において用いられる有機性コロイダルとして
は、 白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群から選ばれ
た１種以上の元素の塩を湿式還元して得られる水を分散
媒とするヒドロゾルに、電解質を添加してヒドロゾルを
凝集沈殿させ水溶液を除去した後、蒸発乾固させた凝集
沈殿物を有機溶媒に再分散させてなる有機性コロイダル 白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群から選ばれ
た１種以上の元素の塩を湿式還元して得られる水を分散
媒とするヒドロゾルに有機溶媒を加え、該ヒドロゲルを
有機溶媒側に移行させてなる有機性コロイダル を使用するのが好ましい。
は、 白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群から選ばれ
た１種以上の元素の塩を湿式還元して得られる水を分散
媒とするヒドロゾルに、電解質を添加してヒドロゾルを
凝集沈殿させ水溶液を除去した後、蒸発乾固させた凝集
沈殿物を有機溶媒に再分散させてなる有機性コロイダル 白金、ロジウム及びパラジウムよりなる群から選ばれ
た１種以上の元素の塩を湿式還元して得られる水を分散
媒とするヒドロゾルに有機溶媒を加え、該ヒドロゲルを
有機溶媒側に移行させてなる有機性コロイダル を使用するのが好ましい。
本発明において使用する有機性コロイダル（白金、ロ
ジウム、パラジウムの有機性コロイダル：以下、これら
を総称して有機性貴金属コロイダルという）は、粒径が
数10〜数100Åの白金、ロジウム、パラジウム（以下、
これらを総称して貴金属という）が有機溶媒中に均一、
かつ安定に分散した溶液である。有機性貴金属コロイダ
ルの触媒成分である貴金属コロイダルは有機溶媒中では
強く電荷を帯びていることから金属板を該有機性貴金属
コロイダル中に浸漬すると金属板表面に泳動して強固に
付着される。
ジウム、パラジウムの有機性コロイダル：以下、これら
を総称して有機性貴金属コロイダルという）は、粒径が
数10〜数100Åの白金、ロジウム、パラジウム（以下、
これらを総称して貴金属という）が有機溶媒中に均一、
かつ安定に分散した溶液である。有機性貴金属コロイダ
ルの触媒成分である貴金属コロイダルは有機溶媒中では
強く電荷を帯びていることから金属板を該有機性貴金属
コロイダル中に浸漬すると金属板表面に泳動して強固に
付着される。
付着モデルを示すと第１図のとおりで、触媒活性成分
が金属板表面と直接結合し、強固なメッキ状態となる。
この状態では有機成分が残留するので、乾燥・焼成する
ことによって有機成分を飛ばし、触媒活性成分だけを金
属板表面に残すことができる。上記調製方法によって、
微細触媒粒子を均一、かつ、高分散状に金属板表面上に
担持でき、これを必要に応じて還元した後、焼成するこ
とによって、高活性な触媒とすることができる。
が金属板表面と直接結合し、強固なメッキ状態となる。
この状態では有機成分が残留するので、乾燥・焼成する
ことによって有機成分を飛ばし、触媒活性成分だけを金
属板表面に残すことができる。上記調製方法によって、
微細触媒粒子を均一、かつ、高分散状に金属板表面上に
担持でき、これを必要に応じて還元した後、焼成するこ
とによって、高活性な触媒とすることができる。
有機性貴金属コロイダル濃度と触媒活性成分の付着量
との関係を、有機性白金コロイダルを例に採て示すと第
２図のとおりであって、有機性貴金属コロイダル濃度を
変えることによって触媒の付着量を自在に制御できる。
また、浸漬回数と触媒活性成分の付着量との関係は第３
図のとおりで、浸漬回数を増やすことによって、触媒付
着量を増加することもできる。有機性貴金属コロイダル
濃度を下げ、浸漬回数を増やす方が、高分散なメッキ状
態をつくり出すことができ、触媒活性の面からみると好
ましい。
との関係を、有機性白金コロイダルを例に採て示すと第
２図のとおりであって、有機性貴金属コロイダル濃度を
変えることによって触媒の付着量を自在に制御できる。
また、浸漬回数と触媒活性成分の付着量との関係は第３
図のとおりで、浸漬回数を増やすことによって、触媒付
着量を増加することもできる。有機性貴金属コロイダル
濃度を下げ、浸漬回数を増やす方が、高分散なメッキ状
態をつくり出すことができ、触媒活性の面からみると好
ましい。
このようなことから、有機性貴金属コロイダルの濃度
は0.1〜100mmol/lの範囲で、好ましくは、１〜50mmol/l
が好適である。また浸漬回数は１〜10回の範囲で、好ま
しくは１〜５回位が好適である。
は0.1〜100mmol/lの範囲で、好ましくは、１〜50mmol/l
が好適である。また浸漬回数は１〜10回の範囲で、好ま
しくは１〜５回位が好適である。
金属板の素材としてはとくに限定しないが、薄板への
加工性、素材としての耐食性、耐熱性、価格の点を考慮
するとステンレス鋼が実用上好ましい。
加工性、素材としての耐食性、耐熱性、価格の点を考慮
するとステンレス鋼が実用上好ましい。
本発明の方法によって調製される触媒は各種燃料の燃
焼排ガス処理用触媒及び有機溶剤排ガス処理用触媒とし
て優れた性能を有している。
焼排ガス処理用触媒及び有機溶剤排ガス処理用触媒とし
て優れた性能を有している。
〔実施例１〕 SUS316を圧延して50μの薄板とし、歯車加工によって
波型に成型したものを平板と合せてコルゲート化し60セ
ル／cm2のハニカム状とした。これに3mmol/lからなる白
金コロイダルをメッキし、乾燥（105℃×0.5h）と浸漬
を５回繰り返したのち、水素雰囲気中500℃で１時間焼
成し触媒化した。
波型に成型したものを平板と合せてコルゲート化し60セ
ル／cm2のハニカム状とした。これに3mmol/lからなる白
金コロイダルをメッキし、乾燥（105℃×0.5h）と浸漬
を５回繰り返したのち、水素雰囲気中500℃で１時間焼
成し触媒化した。
なお、こゝで白金コロイダルをメッキするための有機
性白金コロイダルは、塩化白金酸を出発原料とし、セチ
ルピリジニウムクロライドによって湿式還元して得られ
る白金ヒドロゾルをトルエン溶媒中に移行分散させたも
のを使用した。
性白金コロイダルは、塩化白金酸を出発原料とし、セチ
ルピリジニウムクロライドによって湿式還元して得られ
る白金ヒドロゾルをトルエン溶媒中に移行分散させたも
のを使用した。
つぎに、この触媒を用いてSV＝30000h-1の条件下で、
トルエン、キシレン、セロソルブ等を含有する有機排ガ
ス（メタン換算濃度で1000〜10000ppm）を350℃に前加
熱後、触媒処理したところ、99％以上の浄化率結果を得
た。
トルエン、キシレン、セロソルブ等を含有する有機排ガ
ス（メタン換算濃度で1000〜10000ppm）を350℃に前加
熱後、触媒処理したところ、99％以上の浄化率結果を得
た。
〔実施例２〕 実施例１と操作は同じであるが、SUS440を圧延して50
μの薄板とし、60セル／cm2のハニカム成型後、メッキ
化して触媒性能をみた結果、実施例１と同様に99％以上
の浄化率結果を得た。
μの薄板とし、60セル／cm2のハニカム成型後、メッキ
化して触媒性能をみた結果、実施例１と同様に99％以上
の浄化率結果を得た。
〔実施例３〕 実施例１と同様にしてハニカム化したSUS316に、3mmo
l/lからなる白金コロイダルと、1mmol/lからなるパラジ
ウムコロイダルを同容量混合し、浸漬と乾燥を５回繰り
返した後、水素雰囲気中500℃で１時間焼成し触媒化し
た。
l/lからなる白金コロイダルと、1mmol/lからなるパラジ
ウムコロイダルを同容量混合し、浸漬と乾燥を５回繰り
返した後、水素雰囲気中500℃で１時間焼成し触媒化し
た。
なお、上記の白金コロイダルは実施例１で使用したも
のと同じであり、パラジウムコロイダルは塩化パラジウ
ム出発原料とし、還元処理して得られたパラジウムヒド
ロゾルからパラジヲムコロイダルをつくり、トルエン溶
媒中に分散させたものを使用した。
のと同じであり、パラジウムコロイダルは塩化パラジウ
ム出発原料とし、還元処理して得られたパラジウムヒド
ロゾルからパラジヲムコロイダルをつくり、トルエン溶
媒中に分散させたものを使用した。
つぎに、この触媒を用いてSV＝50000h-1の条件下でCO
＝2000ppm、プロパン＝5000ppmを含む空気を予熱し、触
媒へ通したところ、COは220℃で50％、プロパンは290℃
50％各々浄化した。
＝2000ppm、プロパン＝5000ppmを含む空気を予熱し、触
媒へ通したところ、COは220℃で50％、プロパンは290℃
50％各々浄化した。
〔実施例４〕 実施例１と同様にFe−Crからなる素材をハニカム化し
た後、これに3mmol/lからなる白金コロイダルと、0.3mm
ol/lからなるロジウムコロイダルを同容量混合し、メッ
キ化と乾燥を５回繰り返したのち、水素雰囲気中で１時
間焼成し触媒化した。
た後、これに3mmol/lからなる白金コロイダルと、0.3mm
ol/lからなるロジウムコロイダルを同容量混合し、メッ
キ化と乾燥を５回繰り返したのち、水素雰囲気中で１時
間焼成し触媒化した。
なお、上記の白金コロイダルは実施例１で使用したも
のと同じものであり、ロジウムコロイダルは塩化ロジウ
ムを出発原料とし、還元処理して得られたロジウムヒド
ロゾルからロジウムコロイダルをつくり、トルエン溶媒
中に分散させたものを使用した。
のと同じものであり、ロジウムコロイダルは塩化ロジウ
ムを出発原料とし、還元処理して得られたロジウムヒド
ロゾルからロジウムコロイダルをつくり、トルエン溶媒
中に分散させたものを使用した。
つぎにこの触媒を用いてSV＝50000h-1の条件下で、CO
＝2000ppm、プロパン＝5000ppm、NO＝1000ppm、O2＝2.6
％を含む燃焼排ガスを350℃で通したところ、CO,プロパ
ン及びNOは各々、90％以上の浄化率を示した。
＝2000ppm、プロパン＝5000ppm、NO＝1000ppm、O2＝2.6
％を含む燃焼排ガスを350℃で通したところ、CO,プロパ
ン及びNOは各々、90％以上の浄化率を示した。
金属板表面上に無電解メッキ法によって触媒活性成分
（白金、ロジウム及びパラジウム）を微細粒子状で、か
つ、高分散に担持（メッキ）させ、焼成することによっ
て、高活性な排ガス処理用金属触媒を得ることができ
る。
（白金、ロジウム及びパラジウム）を微細粒子状で、か
つ、高分散に担持（メッキ）させ、焼成することによっ
て、高活性な排ガス処理用金属触媒を得ることができ
る。
第１図は本発明方法によって得られた触媒の模式図、第
２図は本発明方法で使用するコロイド濃度（ptコロイド
濃度）と担持量の関係を示す図従来の図表、第３図は本
発明で使用するコロイダル分散液への金属板の浸漬回数
と担持量の関係を示す図表、第４図は従来の製法によっ
て得られた触媒の模式図である。
２図は本発明方法で使用するコロイド濃度（ptコロイド
濃度）と担持量の関係を示す図従来の図表、第３図は本
発明で使用するコロイダル分散液への金属板の浸漬回数
と担持量の関係を示す図表、第４図は従来の製法によっ
て得られた触媒の模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀石 七生 広島県広島市中区舟入南４丁目１番２号 戸田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 今井 知之 広島県広島市中区舟入南４丁目１番２号 戸田工業株式会社創造センター内 (56)参考文献 特開 昭59−222223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−107937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−120249（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】金属板を白金、ロジウム及びパラジウムよ
りなる群から選ばれた１種以上の元素からなる有機性コ
ロイダル分散液に浸漬して金属板に有機性コロイダルを
付着させた後、乾燥、焼成することを特徴とする排ガス
処理用金属触媒の調製方法。 - 【請求項２】金属製担体の表面に、白金、ロジウム及び
パラジウムよりなる群から選ばれた貴金属の１種以上の
超微粒子を焼成により固定して均一分散状態で担持して
なることを特徴とする排ガス処理用金属触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338738A JP2716824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 排ガス処理用金属触媒の調製方法及び金属触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338738A JP2716824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 排ガス処理用金属触媒の調製方法及び金属触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202153A JPH03202153A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2716824B2 true JP2716824B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=18320996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1338738A Expired - Fee Related JP2716824B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 排ガス処理用金属触媒の調製方法及び金属触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716824B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4671025B2 (ja) * | 2004-03-23 | 2011-04-13 | 戸田工業株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物用マスターバッチペレット及び熱可塑性樹脂組成物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59222223A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-13 | Agency Of Ind Science & Technol | ロジウムオルガノゾルの製造方法 |
| JPS61107937A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 貴金属オルガノゾルの製造方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1338738A patent/JP2716824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03202153A (ja) | 1991-09-03 |
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