JP3107109B2 - ガス体処理用鉄酸化物系触媒の製造法 - Google Patents
ガス体処理用鉄酸化物系触媒の製造法Info
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- Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック製又は金属
製モノリス担体に微細な鉄酸化物粒子を多量且つ強固に
担持させることにより優れた触媒性能と大きな強度を有
するガス体処理用鉄酸化物系触媒を提供することを目的
とする。
製モノリス担体に微細な鉄酸化物粒子を多量且つ強固に
担持させることにより優れた触媒性能と大きな強度を有
するガス体処理用鉄酸化物系触媒を提供することを目的
とする。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、燃焼炉、内燃機関等から排
出される排ガス中には窒素酸化物や硫黄酸化物等の有害
成分が多量に含まれており、大気汚染等の所謂公害問題
を引き起している。近時、環境問題が重視されるに伴い
規制は益々厳しくなっておりその処理対策が切望されて
いる。
出される排ガス中には窒素酸化物や硫黄酸化物等の有害
成分が多量に含まれており、大気汚染等の所謂公害問題
を引き起している。近時、環境問題が重視されるに伴い
規制は益々厳しくなっておりその処理対策が切望されて
いる。
【０００３】排ガス中に存在する窒素酸化物や硫黄酸化
物等の有害成分を変成又は分解して除去する為の触媒と
して、マグネタイト粒子（ＦｅＯｘ・Ｆｅ2 Ｏ3 ０＜
ｘ≦１）、ヘマタイト粒子（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、マグヘ
マイト粒子（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）等結晶構造の異なる各種
の鉄酸化物が有効であることが広く知られている。これ
ら結晶構造の異なる各種鉄酸化物は用途によって触媒性
能が異なる為、用途に応じて鉄酸化物の種類を使い分け
ている。また、使用に際しては、そのまま粉末状態で使
用したり、バインダー等を添加して造粒物として使用し
たり、または、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシ
ア、ケイソウ土等の担体物質に担持させて実用上使用し
やすい形状に成形して使用することが行われている。
物等の有害成分を変成又は分解して除去する為の触媒と
して、マグネタイト粒子（ＦｅＯｘ・Ｆｅ2 Ｏ3 ０＜
ｘ≦１）、ヘマタイト粒子（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、マグヘ
マイト粒子（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）等結晶構造の異なる各種
の鉄酸化物が有効であることが広く知られている。これ
ら結晶構造の異なる各種鉄酸化物は用途によって触媒性
能が異なる為、用途に応じて鉄酸化物の種類を使い分け
ている。また、使用に際しては、そのまま粉末状態で使
用したり、バインダー等を添加して造粒物として使用し
たり、または、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシ
ア、ケイソウ土等の担体物質に担持させて実用上使用し
やすい形状に成形して使用することが行われている。
【０００４】鉄酸化物系触媒は一度使用すると４５０〜
８５０℃の高温で加熱して再生することにより繰り返し
て使用できるものであるが、前出粉末状、造粒物の形態
のものは、その再生過程において崩壊が著しく長期の使
用に耐えることができず強度上の問題点が指摘されてい
る。一方、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、
ケイソウ土等の担体物質に鉄酸化物を担持させて成形し
た触媒は、強度面では有利であるが、球状、円柱状、円
筒状等の成形品は、特に固定床反応器に充填した場合に
はダストによる閉塞が生じ排ガス中の有害成分の除去効
率が低下する原因となっていた。
８５０℃の高温で加熱して再生することにより繰り返し
て使用できるものであるが、前出粉末状、造粒物の形態
のものは、その再生過程において崩壊が著しく長期の使
用に耐えることができず強度上の問題点が指摘されてい
る。一方、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、
ケイソウ土等の担体物質に鉄酸化物を担持させて成形し
た触媒は、強度面では有利であるが、球状、円柱状、円
筒状等の成形品は、特に固定床反応器に充填した場合に
はダストによる閉塞が生じ排ガス中の有害成分の除去効
率が低下する原因となっていた。
【０００５】そこで、ダストによる閉塞を防止する為
に、セラミック製又は金属製モノリス担体に鉄酸化物粒
子を担持させた触媒が提案され実用化されている。モノ
リス（Ｍｏｎｏｌｉｔｈ）担体とは、ハニカム構造体に
代表される平行貫通した円型、角型、三角型、六角型、
正弦型などの孔が多数配列した構造体であり、孔の形状
や配置そして構造体の形状の相違等により種々のものが
ある。
に、セラミック製又は金属製モノリス担体に鉄酸化物粒
子を担持させた触媒が提案され実用化されている。モノ
リス（Ｍｏｎｏｌｉｔｈ）担体とは、ハニカム構造体に
代表される平行貫通した円型、角型、三角型、六角型、
正弦型などの孔が多数配列した構造体であり、孔の形状
や配置そして構造体の形状の相違等により種々のものが
ある。
【０００６】従来、担体に鉄酸化物を担持させる方法と
しては、鉄塩水溶液中に多孔質担体を浸漬して多孔質
担体中に鉄塩水溶液を含浸させた後加熱して前記鉄塩水
溶液を熱分解して鉄酸化物粒子を生成させる方法（特開
昭６３−２９４９３９号公報）、あらかじめ、準備し
たハニカム構造体を鉄酸化物粒子とコロイダルシリカ等
の接着剤とを含むスラリー溶液に浸漬することにより接
着剤を介して鉄酸化物粒子を担持させる方法（特開昭６
３−４２７３５号公報）、シート状担体を鉄酸化物粒
子とコロイダルシリカ等の接着剤とを含むスラリー溶液
に浸漬することによりあらかじめシート状担体に接着剤
を介して鉄酸化物粒子を担持させ、その後該シートを接
着剤を用いてハニカム構造体に成形する方法（特開昭６
３−２３２８４７号公報）等が知られている。
しては、鉄塩水溶液中に多孔質担体を浸漬して多孔質
担体中に鉄塩水溶液を含浸させた後加熱して前記鉄塩水
溶液を熱分解して鉄酸化物粒子を生成させる方法（特開
昭６３−２９４９３９号公報）、あらかじめ、準備し
たハニカム構造体を鉄酸化物粒子とコロイダルシリカ等
の接着剤とを含むスラリー溶液に浸漬することにより接
着剤を介して鉄酸化物粒子を担持させる方法（特開昭６
３−４２７３５号公報）、シート状担体を鉄酸化物粒
子とコロイダルシリカ等の接着剤とを含むスラリー溶液
に浸漬することによりあらかじめシート状担体に接着剤
を介して鉄酸化物粒子を担持させ、その後該シートを接
着剤を用いてハニカム構造体に成形する方法（特開昭６
３−２３２８４７号公報）等が知られている。
【０００７】上述した通り、モノリス担体に鉄酸化物粒
子を担持させた触媒は、ダストによる閉塞を防止するこ
とができる点で有利である為、近年、モノリス担体を用
い、より長期の使用に耐える触媒の研究開発がさかんで
ある。触媒が長期の使用に耐える為には、触媒性能の向
上と強度性の向上が必要であり、その為にはできるだけ
微細な鉄酸化物粒子をモノリス担体に多量且つ強固に担
持させることが強く要求される。
子を担持させた触媒は、ダストによる閉塞を防止するこ
とができる点で有利である為、近年、モノリス担体を用
い、より長期の使用に耐える触媒の研究開発がさかんで
ある。触媒が長期の使用に耐える為には、触媒性能の向
上と強度性の向上が必要であり、その為にはできるだけ
微細な鉄酸化物粒子をモノリス担体に多量且つ強固に担
持させることが強く要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】セラミック製又は金属
製モノリス担体にできるだけ微細な鉄酸化物粒子を多量
且つ強固に担持させた鉄酸化物系触媒は現在最も要求さ
れるところであるが、これら諸特性を十分満たすものは
未だ得られていない。
製モノリス担体にできるだけ微細な鉄酸化物粒子を多量
且つ強固に担持させた鉄酸化物系触媒は現在最も要求さ
れるところであるが、これら諸特性を十分満たすものは
未だ得られていない。
【０００９】即ち、前出記載の方法による場合には、
担持されている鉄酸化物粒子は、第一鉄塩水溶液を熱分
解して生成されたものである為に０．００５μｍ程度の
超微細粒子であるので、再生の為に高温加熱処理を繰り
返すと次第に超微粒子相互間で焼結が生起して大粒子と
なり、比表面積が小さくなる為、触媒性能が劣化する。
前出及び記載のいずれの方法による場合も、鉄酸化
物粒子を接着剤を介して担体に担持させる為、多量の鉄
酸化物を担持することが困難であり、また、触媒性能に
関与しない接着剤の存在によって十分な触媒性能が得ら
れない。
担持されている鉄酸化物粒子は、第一鉄塩水溶液を熱分
解して生成されたものである為に０．００５μｍ程度の
超微細粒子であるので、再生の為に高温加熱処理を繰り
返すと次第に超微粒子相互間で焼結が生起して大粒子と
なり、比表面積が小さくなる為、触媒性能が劣化する。
前出及び記載のいずれの方法による場合も、鉄酸化
物粒子を接着剤を介して担体に担持させる為、多量の鉄
酸化物を担持することが困難であり、また、触媒性能に
関与しない接着剤の存在によって十分な触媒性能が得ら
れない。
【００１０】そこで、本発明は、セラミック製又は金属
製モノリス担体に再生時の高温加熱処理により粒子相互
間で焼結が生起しない程度の微細な鉄酸化物粒子を多量
且つ強固に担持させた鉄酸化物系触媒を製造することを
技術的課題とする。
製モノリス担体に再生時の高温加熱処理により粒子相互
間で焼結が生起しない程度の微細な鉄酸化物粒子を多量
且つ強固に担持させた鉄酸化物系触媒を製造することを
技術的課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって達成できる。即ち、本発明は、セ
ラミック製又は金属製モノリス担体を第一鉄塩及び第二
鉄を含む混合水溶液中に浸漬して前記モノリス担体に第
一鉄塩及び第二鉄を含む混合水溶液を含浸させ、次い
で、該第一鉄塩及び第二鉄を含む混合水溶液が含浸され
ているモノリス担体を水酸化アルカリ水溶液又は炭酸ア
ルカリ水溶液中に浸漬することにより当該モノリス担体
にマグネタイト粒子を析出担持させるか、又は、必要に
より、マグネタイト粒子を析出担持させたモノリス担体
を水洗、乾燥した後更に２００〜７００℃の温度範囲で
加熱処理することからなるガス体処理用鉄酸化物系触媒
の製造法である。
通りの本発明によって達成できる。即ち、本発明は、セ
ラミック製又は金属製モノリス担体を第一鉄塩及び第二
鉄を含む混合水溶液中に浸漬して前記モノリス担体に第
一鉄塩及び第二鉄を含む混合水溶液を含浸させ、次い
で、該第一鉄塩及び第二鉄を含む混合水溶液が含浸され
ているモノリス担体を水酸化アルカリ水溶液又は炭酸ア
ルカリ水溶液中に浸漬することにより当該モノリス担体
にマグネタイト粒子を析出担持させるか、又は、必要に
より、マグネタイト粒子を析出担持させたモノリス担体
を水洗、乾燥した後更に２００〜７００℃の温度範囲で
加熱処理することからなるガス体処理用鉄酸化物系触媒
の製造法である。
【００１２】本発明においては、微細な、殊に０．００
５〜０．１μｍ程度の微細なマグネタイト粒子を生成さ
せることができるので、触媒性能に直接関与するマグネ
タイト粒子の比表面積が大きくなってガス体との接触面
積が拡がり、触媒性能がより優れたものとなる。この微
細なマグネタイト粒子を加熱焼成して得られるマグヘマ
イト粒子やヘマタイト粒子もまた微細な粒子である。
５〜０．１μｍ程度の微細なマグネタイト粒子を生成さ
せることができるので、触媒性能に直接関与するマグネ
タイト粒子の比表面積が大きくなってガス体との接触面
積が拡がり、触媒性能がより優れたものとなる。この微
細なマグネタイト粒子を加熱焼成して得られるマグヘマ
イト粒子やヘマタイト粒子もまた微細な粒子である。
【００１３】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。本発明におけるセラミック製又は金属製モ
ノリス担体としてはコージェライト、アルミナ、ムライ
ト等のセラミックス材料を用いて成形したものや鉄板、
ステンレス鋼（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
−Ｌａ系）等の金属材料を用いて成形したものが使用で
きる。なお、鉄酸化物粒子を多量に担持させる為には、
モノリス担体を構成する材料が多数の細孔又は凹凸を有
していることが好ましい。
いて述べる。本発明におけるセラミック製又は金属製モ
ノリス担体としてはコージェライト、アルミナ、ムライ
ト等のセラミックス材料を用いて成形したものや鉄板、
ステンレス鋼（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
−Ｌａ系）等の金属材料を用いて成形したものが使用で
きる。なお、鉄酸化物粒子を多量に担持させる為には、
モノリス担体を構成する材料が多数の細孔又は凹凸を有
していることが好ましい。
【００１４】本発明における第一鉄塩としては、硝酸第
一鉄、硫酸第一鉄、塩化第一鉄等を使用することができ
る。本発明における第二鉄塩としては、硝酸第二鉄、硫
酸第二鉄、塩化第二鉄等を使用することができる。第一
鉄塩と第二鉄塩の混合割合は、Ｆｅ2+：Ｆｅ3+が略１：
２となるように調整すればよい。鉄塩水溶液の濃度は、
０．００１〜２．０Ｍの範囲が好ましい。０．００１Ｍ
未満の場合には、多量のマグネタイト粒子を担体上に析
出担持させることができない。２．０Ｍを越える場合に
は、析出担持されたマグネタイト粒子が凝集粒子となっ
てしまうため比表面積が小さくなり、触媒性能が劣る。
一鉄、硫酸第一鉄、塩化第一鉄等を使用することができ
る。本発明における第二鉄塩としては、硝酸第二鉄、硫
酸第二鉄、塩化第二鉄等を使用することができる。第一
鉄塩と第二鉄塩の混合割合は、Ｆｅ2+：Ｆｅ3+が略１：
２となるように調整すればよい。鉄塩水溶液の濃度は、
０．００１〜２．０Ｍの範囲が好ましい。０．００１Ｍ
未満の場合には、多量のマグネタイト粒子を担体上に析
出担持させることができない。２．０Ｍを越える場合に
は、析出担持されたマグネタイト粒子が凝集粒子となっ
てしまうため比表面積が小さくなり、触媒性能が劣る。
【００１５】本発明におけるアルカリ水溶液としては、
水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液等の水酸化
アルカリ水溶液や炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム
水溶液、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナリトウム、炭酸
水素カリウム等の炭酸アルカリ水溶液等を使用すること
ができる。
水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液等の水酸化
アルカリ水溶液や炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム
水溶液、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナリトウム、炭酸
水素カリウム等の炭酸アルカリ水溶液等を使用すること
ができる。
【００１６】本発明におけるマグネタイト粒子の析出時
における液中の温度は反応溶液の沸点以下である。
における液中の温度は反応溶液の沸点以下である。
【００１７】本発明においては、マグネタイト粒子を析
出担持させたモノリス担体を加熱処理して鉄酸化物の結
晶構造を変えることができる。担体に析出担持されてい
るマグネタイト粒子は、加熱温度が２００〜５００℃の
場合には、マグヘマイト（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）となり、５
００℃以上の場合にはヘマタイト（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）と
なる。
出担持させたモノリス担体を加熱処理して鉄酸化物の結
晶構造を変えることができる。担体に析出担持されてい
るマグネタイト粒子は、加熱温度が２００〜５００℃の
場合には、マグヘマイト（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）となり、５
００℃以上の場合にはヘマタイト（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）と
なる。
【００１８】
【作用】先ず、本発明において最も重要な点は、セラミ
ック製又は金属製モノリス担体を第一鉄塩及び第二鉄塩
を含む混合水溶液中に浸漬して前記モノリス担体に第一
鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶液を含浸させ、次い
で、該第一鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶液が含浸さ
れているモノリス担体を水酸化アルカリ水溶液又は炭酸
アルカリ水溶液中に浸漬することにより当該モノリス担
体にマグネタイト粒子を析出担持させた場合には、微細
な鉄酸化物粒子を多量且つ強固に担持させたガス体処理
用鉄酸化物系触媒を得ることができるという事実であ
る。
ック製又は金属製モノリス担体を第一鉄塩及び第二鉄塩
を含む混合水溶液中に浸漬して前記モノリス担体に第一
鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶液を含浸させ、次い
で、該第一鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶液が含浸さ
れているモノリス担体を水酸化アルカリ水溶液又は炭酸
アルカリ水溶液中に浸漬することにより当該モノリス担
体にマグネタイト粒子を析出担持させた場合には、微細
な鉄酸化物粒子を多量且つ強固に担持させたガス体処理
用鉄酸化物系触媒を得ることができるという事実であ
る。
【００１９】本発明において、微細な、殊に、０．００
５〜０．１μｍ程度の鉄酸化物粒子を析出させることが
できるのは、第一鉄及び第二鉄を含む水溶液とアルカリ
水溶液との反応により共沈によってマグネタイト粒子が
析出される為である。
５〜０．１μｍ程度の鉄酸化物粒子を析出させることが
できるのは、第一鉄及び第二鉄を含む水溶液とアルカリ
水溶液との反応により共沈によってマグネタイト粒子が
析出される為である。
【００２０】本発明において、微細な鉄酸化物粒子を多
量且つ強固に担持させることができる理由について、本
発明者は、鉄原料をイオンの形態でモノリス担体に含浸
させているので接着剤を使用する必要がなく、しかも、
モノリス担体の鋭角部や陰影部並びに複雑形状の微細部
の表面はもちろん、モノリス担体を構成する材料自体の
細孔や凹凸部にまでも容易に含浸させることができるた
め多量の第一鉄塩及び第二鉄塩を担持させることがで
き、また、モノリス担体に担持された第一鉄イオン及び
第二鉄イオンからマグネタイト粒子が直接析出成長する
為強固に担持され、殊に、細孔を利用して担持されたも
のはそのアンカー効果により、より強固に担持されるも
のと考えている。
量且つ強固に担持させることができる理由について、本
発明者は、鉄原料をイオンの形態でモノリス担体に含浸
させているので接着剤を使用する必要がなく、しかも、
モノリス担体の鋭角部や陰影部並びに複雑形状の微細部
の表面はもちろん、モノリス担体を構成する材料自体の
細孔や凹凸部にまでも容易に含浸させることができるた
め多量の第一鉄塩及び第二鉄塩を担持させることがで
き、また、モノリス担体に担持された第一鉄イオン及び
第二鉄イオンからマグネタイト粒子が直接析出成長する
為強固に担持され、殊に、細孔を利用して担持されたも
のはそのアンカー効果により、より強固に担持されるも
のと考えている。
【００２１】本発明においては、マグネタイト粒子が担
持されているモノリス担体を加熱処理することにより、
結晶構造の異なる鉄酸化物粒子を得ることができる。
持されているモノリス担体を加熱処理することにより、
結晶構造の異なる鉄酸化物粒子を得ることができる。
【００２２】
【実施例】次に、実施例並びに比較例により、本発明を
説明する。尚、以下の実施例並びに比較例における鉄酸
化物の担体への密着性は、下記の方法で求めた値で示し
た。鉄酸化物を担持させたモノリス担体をメスシリンダ
ー中に固定し、これに、１００００回の上下衝撃振動を
与えた。この後、モノリス担体をメスシリンダーから取
り出し、残存している鉄酸化物の定量分析を行なった。
上下衝撃振動後に残存している鉄酸化物の重量（Ｂｇ）
を最初に担持されていた鉄酸化物の重量（Ａｇ）で除し
た値を百分率で表した。この値が大きい程、密着性が優
れている。後出使用例１〜７における触媒性能は、講談
社サイエンティフィック発行「触媒実験ハンドブック」
の第４４頁に記載の評価方法に従って測定した値で示し
た。即ち、モノリス担体をカラム中に充填して流動式吸
着容量評価装置にセットし、次に、試験ガスを一定流量
で一定時間通気した後、カラムの出口の有害成分濃度を
ガスクロマトグラフィー法により測定した値で示した。
また、生成したマグネタイト粒子の平均粒子径は、電子
顕微鏡写真から測定した粒子の平均値で示した。
説明する。尚、以下の実施例並びに比較例における鉄酸
化物の担体への密着性は、下記の方法で求めた値で示し
た。鉄酸化物を担持させたモノリス担体をメスシリンダ
ー中に固定し、これに、１００００回の上下衝撃振動を
与えた。この後、モノリス担体をメスシリンダーから取
り出し、残存している鉄酸化物の定量分析を行なった。
上下衝撃振動後に残存している鉄酸化物の重量（Ｂｇ）
を最初に担持されていた鉄酸化物の重量（Ａｇ）で除し
た値を百分率で表した。この値が大きい程、密着性が優
れている。後出使用例１〜７における触媒性能は、講談
社サイエンティフィック発行「触媒実験ハンドブック」
の第４４頁に記載の評価方法に従って測定した値で示し
た。即ち、モノリス担体をカラム中に充填して流動式吸
着容量評価装置にセットし、次に、試験ガスを一定流量
で一定時間通気した後、カラムの出口の有害成分濃度を
ガスクロマトグラフィー法により測定した値で示した。
また、生成したマグネタイト粒子の平均粒子径は、電子
顕微鏡写真から測定した粒子の平均値で示した。
【００２３】＜鉄酸化物系触媒の製造＞ 実施例１〜５ 比較例１ 参考例１ 実施例１ コージェライト材で作製された円筒状（直径２３ｍｍ
φ、筒高５０ｍｍ、４００セル／ｉｎｃｈ2 ）のモノリ
ス担体（日本碍子（株）製）（以下、担体Ａとする。）
５個をアセトン中に浸漬して脱脂した。脱脂したモノリ
ス担体５個を０．４ＭのＦｅＳＯ4 及び０．８ＭのＦｅ
Ｃｌ3 を含む混合水溶液に室温で１５分間浸漬した後空
気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 及びＦｅＣｌ3 の混
合水溶液を除去した。次いで、温度８０℃に加熱した
１．２−ＮのＮａＯＨ溶液に６０分間浸漬してマグネタ
イト粒子を析出担持させた。得られたマグネタイト粒子
が担持されているモノリス担体は、十分水洗した後６０
℃で乾燥した。このモノリス担体１個に担持されている
マグネタイトの量は、モノリス担体に対して３．１重量
％であり、マグネタイト粒子の担体への密着性は９９．
９％であった。また、モノリス担体から脱着採集したマ
グネタイト粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結果、０．
０１０μｍであった。
φ、筒高５０ｍｍ、４００セル／ｉｎｃｈ2 ）のモノリ
ス担体（日本碍子（株）製）（以下、担体Ａとする。）
５個をアセトン中に浸漬して脱脂した。脱脂したモノリ
ス担体５個を０．４ＭのＦｅＳＯ4 及び０．８ＭのＦｅ
Ｃｌ3 を含む混合水溶液に室温で１５分間浸漬した後空
気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 及びＦｅＣｌ3 の混
合水溶液を除去した。次いで、温度８０℃に加熱した
１．２−ＮのＮａＯＨ溶液に６０分間浸漬してマグネタ
イト粒子を析出担持させた。得られたマグネタイト粒子
が担持されているモノリス担体は、十分水洗した後６０
℃で乾燥した。このモノリス担体１個に担持されている
マグネタイトの量は、モノリス担体に対して３．１重量
％であり、マグネタイト粒子の担体への密着性は９９．
９％であった。また、モノリス担体から脱着採集したマ
グネタイト粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結果、０．
０１０μｍであった。
【００２４】実施例２ シリカ繊維、アルミノシリケート繊維、ジルコニア繊維
の混合繊維で作製された円筒状（直径２３ｍｍφ、筒高
５０ｍｍ）のモノリス担体（ニチアス（株）製：商品名
ハニクル）（以下、担体Ｂとする。）４個をアセトン中
に浸漬して脱脂した。脱脂したモノリス担体を０．７Ｍ
のＦｅＳＯ4 及び１．４ＭのＦｅＣｌ3 を含む混合水溶
液に室温下で２０分間浸漬した以外は、実施例１と同様
にしてモノリス担体にマグネタイト粒子を析出担持させ
た。モノリス担体に担持されているマグネタイトの量は
モノリス担体に対して４．０重量％であった。また、マ
グネタイト粒子の担体への密着性は９９．８％であっ
た。また、モノリス担体から脱着採集したマグネタイト
粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結果、０．０１２μｍ
であった。
の混合繊維で作製された円筒状（直径２３ｍｍφ、筒高
５０ｍｍ）のモノリス担体（ニチアス（株）製：商品名
ハニクル）（以下、担体Ｂとする。）４個をアセトン中
に浸漬して脱脂した。脱脂したモノリス担体を０．７Ｍ
のＦｅＳＯ4 及び１．４ＭのＦｅＣｌ3 を含む混合水溶
液に室温下で２０分間浸漬した以外は、実施例１と同様
にしてモノリス担体にマグネタイト粒子を析出担持させ
た。モノリス担体に担持されているマグネタイトの量は
モノリス担体に対して４．０重量％であった。また、マ
グネタイト粒子の担体への密着性は９９．８％であっ
た。また、モノリス担体から脱着採集したマグネタイト
粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結果、０．０１２μｍ
であった。
【００２５】実施例３ ＦｅＳＯ4 の濃度を０．１Ｍ、ＦｅＣｌ3 の濃度を０．
２Ｍとした以外は、実施例１と同様にしてマグネタイト
粒子が担持されているモノリス担体を得た。モノリス担
体に担持されているマグネタイト粒子の量はモノリス担
体に対して０．５重量％であった。また、マグネタイト
粒子の担体への密着性は９９．５％であった。また、モ
ノリス担体から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズ
は電子顕微鏡観察の結果、０．０１２μｍであった。
２Ｍとした以外は、実施例１と同様にしてマグネタイト
粒子が担持されているモノリス担体を得た。モノリス担
体に担持されているマグネタイト粒子の量はモノリス担
体に対して０．５重量％であった。また、マグネタイト
粒子の担体への密着性は９９．５％であった。また、モ
ノリス担体から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズ
は電子顕微鏡観察の結果、０．０１２μｍであった。
【００２６】実施例４ 実施例１と同様にして得たマグネタイト粒子が担持され
ているモノリス担体を空気中６００℃で２時間加熱して
ヘマタイトが担持されているモノリス担体を得た。モノ
リス担体から脱着採集したヘマタイト粒子のサイズは電
子顕微鏡観察の結果、０．０３０μｍであった。
ているモノリス担体を空気中６００℃で２時間加熱して
ヘマタイトが担持されているモノリス担体を得た。モノ
リス担体から脱着採集したヘマタイト粒子のサイズは電
子顕微鏡観察の結果、０．０３０μｍであった。
【００２７】実施例５ ステンレス鋼（Ｆｅ７５ｗｔ％−Ｃｒ２５ｗｔ％−Ａｌ
５ｗｔ％−Ｌａ）で作成された円筒状（直径２５ｍｍ
φ、筒高５０ｍｍ）のハニカム担体（以下、担体Ｃとす
る。）５個を０．２ＭのＦｅＳＯ4 及び０．２ＭのＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を含む混合水溶液に室温で５分間浸漬し
た後空気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 及びＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を含む混合水溶液を除去した。次いで、
温度８０℃に加熱した１−ＮのＮａＯＨ溶液に６０分間
浸漬してマグネタイト粒子を析出担持させた。得られた
マグネタイト粒子が析出担持されているモノリス担体
は、十分水洗した後６０℃で乾燥した。このモノリス担
体１個に担持されているマグネタイトの量は、モノリス
担体に対して３．１重量％であり、マグネタイト粒子の
担体への密着性は９９．５％であった。また、モノリス
担体から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズは電子
顕微鏡観察の結果、０．０１４μｍであった。
５ｗｔ％−Ｌａ）で作成された円筒状（直径２５ｍｍ
φ、筒高５０ｍｍ）のハニカム担体（以下、担体Ｃとす
る。）５個を０．２ＭのＦｅＳＯ4 及び０．２ＭのＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を含む混合水溶液に室温で５分間浸漬し
た後空気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 及びＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を含む混合水溶液を除去した。次いで、
温度８０℃に加熱した１−ＮのＮａＯＨ溶液に６０分間
浸漬してマグネタイト粒子を析出担持させた。得られた
マグネタイト粒子が析出担持されているモノリス担体
は、十分水洗した後６０℃で乾燥した。このモノリス担
体１個に担持されているマグネタイトの量は、モノリス
担体に対して３．１重量％であり、マグネタイト粒子の
担体への密着性は９９．５％であった。また、モノリス
担体から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズは電子
顕微鏡観察の結果、０．０１４μｍであった。
【００２８】比較例１ Ｆｅ2+ ０．８Ｍを含むＦｅＳＯ4 水溶液１ ｌを、あ
らかじめ、反応器中に準備された温度８０℃の１−Ｎの
ＮａＯＨ水溶液２ ｌに加えた。上記Ｆｅ（ＯＨ）2 を
含む水溶液に温度９０℃において毎分１０ ｌの空気を
６０分間通気してマグネタイト粒子を生成した。生成粒
子を常法により濾別、水洗、乾燥してマグネタイト粒子
粉末を得た。このマグネタイト粒子を水に懸濁させホモ
ミキサーで攪拌して５重量％のマグネタイト粒子を含む
スラリーを得た。このスラリーにＮａＯＨを加えｐＨを
１１に調整し、温度を６０℃としたスラリー液中に担体
Ａを浸漬した。ｐＨを６として常温まで冷却した後水
洗、乾燥してマグネタイト粒子を担持したモノリス担体
を得た。モノリス担体に担持されているマグネタイト粒
子の量は０．４重量％であり、マグネタイト粒子の担体
への密着性は９６．０％であった。また、モノリス担体
から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズは電子顕微
鏡観察の結果、０．２７μｍであった。
らかじめ、反応器中に準備された温度８０℃の１−Ｎの
ＮａＯＨ水溶液２ ｌに加えた。上記Ｆｅ（ＯＨ）2 を
含む水溶液に温度９０℃において毎分１０ ｌの空気を
６０分間通気してマグネタイト粒子を生成した。生成粒
子を常法により濾別、水洗、乾燥してマグネタイト粒子
粉末を得た。このマグネタイト粒子を水に懸濁させホモ
ミキサーで攪拌して５重量％のマグネタイト粒子を含む
スラリーを得た。このスラリーにＮａＯＨを加えｐＨを
１１に調整し、温度を６０℃としたスラリー液中に担体
Ａを浸漬した。ｐＨを６として常温まで冷却した後水
洗、乾燥してマグネタイト粒子を担持したモノリス担体
を得た。モノリス担体に担持されているマグネタイト粒
子の量は０．４重量％であり、マグネタイト粒子の担体
への密着性は９６．０％であった。また、モノリス担体
から脱着採集したマグネタイト粒子のサイズは電子顕微
鏡観察の結果、０．２７μｍであった。
【００２９】参考例１ 担体Ａをアセトン中に浸漬して脱脂した。脱脂したモノ
リス担体を０．８ＭのＦｅＳＯ4 水溶液に室温で３０分
間浸漬した後空気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 水溶
液を除去した。次いで、温度９０℃において１−ＮのＮ
ａ2 ＣＯ3 溶液１５０ｍｌに浸漬した後、該Ｎａ2 ＣＯ
3 溶液中に毎分１ ｌの割合で空気を１時間通気して、
マグネタイト粒子を析出担持させた。得られたマグネタ
イト粒子が担持されているモノリス担体は、十分水洗し
た後８０℃で乾燥した。このモノリス担体に担持されて
いるマグネタイトの量は、モノリス担体に対して２．３
重量％であった。また、マグネタイト粒子の担体への密
着性は９９．４％であった。モノリス担体から脱着採集
したマグネタイト粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結
果、０．２１μｍであった。
リス担体を０．８ＭのＦｅＳＯ4 水溶液に室温で３０分
間浸漬した後空気中に取り出し、余分のＦｅＳＯ4 水溶
液を除去した。次いで、温度９０℃において１−ＮのＮ
ａ2 ＣＯ3 溶液１５０ｍｌに浸漬した後、該Ｎａ2 ＣＯ
3 溶液中に毎分１ ｌの割合で空気を１時間通気して、
マグネタイト粒子を析出担持させた。得られたマグネタ
イト粒子が担持されているモノリス担体は、十分水洗し
た後８０℃で乾燥した。このモノリス担体に担持されて
いるマグネタイトの量は、モノリス担体に対して２．３
重量％であった。また、マグネタイト粒子の担体への密
着性は９９．４％であった。モノリス担体から脱着採集
したマグネタイト粒子のサイズは電子顕微鏡観察の結
果、０．２１μｍであった。
【００３０】＜鉄酸化物系触媒の使用＞ 使用例１〜７； 使用例１ 実施例１で得られたモノリス担体４個をカラム中に連結
して充填して試料カラムを作製し、流通式吸着容量評価
装置にセットした。次いで、カラムの一方から濃度５０
００ｐｐｍの一酸化炭素を１Ｎｌ／分の割合で通気し
た。通気１０分後のカラムの出口の一酸化炭素含有濃度
は、０．３ｐｐｍであった。
して充填して試料カラムを作製し、流通式吸着容量評価
装置にセットした。次いで、カラムの一方から濃度５０
００ｐｐｍの一酸化炭素を１Ｎｌ／分の割合で通気し
た。通気１０分後のカラムの出口の一酸化炭素含有濃度
は、０．３ｐｐｍであった。
【００３１】使用例２〜７ 触媒の種類及び連結個数を変えた以外は使用例１と同様
にテストを行なった。その結果を表１に示す。
にテストを行なった。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明に係るガス体処理用鉄酸化物系触
媒の製造法によれば、前出実施例に示した通り、セラミ
ック製又は金属製モノリス担体に微細な鉄酸化物粒子を
多量且つ強固に担持させることができるから、優れた触
媒性能と大きな強度を有するので、ガス体処理用鉄酸化
物系触媒として好適である。
媒の製造法によれば、前出実施例に示した通り、セラミ
ック製又は金属製モノリス担体に微細な鉄酸化物粒子を
多量且つ強固に担持させることができるから、優れた触
媒性能と大きな強度を有するので、ガス体処理用鉄酸化
物系触媒として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−84540（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−76761（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−177138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−232847（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミック製又は金属製モノリス担体を
第一鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶液中に浸漬して前
記モノリス担体に第一鉄塩及び第二鉄塩を含む混合水溶
液を含浸させ、次いで、該第一鉄塩及び第二鉄塩を含む
混合水溶液が含浸されているモノリス担体を水酸化アル
カリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液中に浸漬することに
より当該モノリス担体にマグネタイト粒子を析出担持さ
せることを特徴とするガス体処理用鉄酸化物系触媒の製
造法。 - 【請求項２】 請求項１記載のマグネタイト粒子を析出
担持させたモノリス担体を水洗、乾燥した後２００〜７
００℃の温度範囲で加熱処理することを特徴とするガス
体処理用鉄酸化物系触媒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03359298A JP3107109B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ガス体処理用鉄酸化物系触媒の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03359298A JP3107109B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ガス体処理用鉄酸化物系触媒の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177139A JPH05177139A (ja) | 1993-07-20 |
| JP3107109B2 true JP3107109B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=18463788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03359298A Expired - Fee Related JP3107109B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ガス体処理用鉄酸化物系触媒の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107109B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03359298A patent/JP3107109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05177139A (ja) | 1993-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |