JP3145383B2 - 高温用燃焼触媒およびその製造法 - Google Patents
高温用燃焼触媒およびその製造法Info
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- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高温用燃焼触媒およびその製造法に係り、特
に触媒の長寿命化および高活性化を図ることができる高
温用燃焼触媒およびその製造法に関する。
に触媒の長寿命化および高活性化を図ることができる高
温用燃焼触媒およびその製造法に関する。
従来、触媒燃焼法は、自動車排ガス中の一酸化炭素や
炭化水素類の浄化、各種工場排ガス中のエステル、アル
デヒド類等の有害成分の浄化、メタン（CH4）、プロパ
ン（C3H8）等の難燃性燃料の無炎燃焼などに幅広く用い
られている。
炭化水素類の浄化、各種工場排ガス中のエステル、アル
デヒド類等の有害成分の浄化、メタン（CH4）、プロパ
ン（C3H8）等の難燃性燃料の無炎燃焼などに幅広く用い
られている。
上記触媒として、酸化アルミニウム（Al2O3）をベー
スとした耐火性無機担体に、白金（Pt）、パラジウム
（Pd）等の貴金属成分を担持した、いわゆる担持貴金属
触媒が、高活性を有するため主流に用いられている。し
かし、この触媒の耐熱性が不充分なため、その使用温度
を制限または制御する必要があった。
スとした耐火性無機担体に、白金（Pt）、パラジウム
（Pd）等の貴金属成分を担持した、いわゆる担持貴金属
触媒が、高活性を有するため主流に用いられている。し
かし、この触媒の耐熱性が不充分なため、その使用温度
を制限または制御する必要があった。
触媒の耐熱性を向上させるためには、担体と触媒成分
の双方の耐熱性を高めることが必要である。担体の耐熱
性向上には、アルカリ土類元素または希土類元素化合
物、特にバリウム（Ba）、ストロンチウム（Sr）または
ランタン（La）の添加が有効であることが知られている
（特開昭62−28453号公報、特開昭61−245844号公報、
特開昭62−1454号公報、特開昭61−38627号公報、特公
昭63−24418号公報、特開昭61−84636号公報；水上ら、
日本化学会誌（No.9）、p.1542〜1548（1988）；松田
ら、触媒、29,p.293〜298（1987））。一方、触媒成分
の耐熱性向上のためには、マグネシウム（Mg）、Ba、ジ
ルコニウム（Zr）、Laなどの化合物を添加する方法が提
案されている（加藤ら、触媒、29,p.205（1987）；早田
ら、触媒、31,p.116〜119（1989）；赤間ら、第７回触
媒燃焼に関するシンポジウム、p.8〜11（1989））。し
かし、これらの化合物の触媒成分に対する耐熱性向上の
効果が、添加方法、添加量、後処理方法などによって大
きく影響され、また触媒成分の耐熱性が向上しても触媒
の活性が低下するという問題があった。
の双方の耐熱性を高めることが必要である。担体の耐熱
性向上には、アルカリ土類元素または希土類元素化合
物、特にバリウム（Ba）、ストロンチウム（Sr）または
ランタン（La）の添加が有効であることが知られている
（特開昭62−28453号公報、特開昭61−245844号公報、
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日本化学会誌（No.9）、p.1542〜1548（1988）；松田
ら、触媒、29,p.293〜298（1987））。一方、触媒成分
の耐熱性向上のためには、マグネシウム（Mg）、Ba、ジ
ルコニウム（Zr）、Laなどの化合物を添加する方法が提
案されている（加藤ら、触媒、29,p.205（1987）；早田
ら、触媒、31,p.116〜119（1989）；赤間ら、第７回触
媒燃焼に関するシンポジウム、p.8〜11（1989））。し
かし、これらの化合物の触媒成分に対する耐熱性向上の
効果が、添加方法、添加量、後処理方法などによって大
きく影響され、また触媒成分の耐熱性が向上しても触媒
の活性が低下するという問題があった。
このように、高温域で使用すると急激な触媒成分の活
性低下を生じるため、従来の触媒の使用条件では、酸化
雰囲気中で800℃が限界であり、800〜1000℃の雰囲気下
で高活性を有し、かつ長寿命を有する担持貴金属触媒は
まだ実用化されていないというのが現状である。
性低下を生じるため、従来の触媒の使用条件では、酸化
雰囲気中で800℃が限界であり、800〜1000℃の雰囲気下
で高活性を有し、かつ長寿命を有する担持貴金属触媒は
まだ実用化されていないというのが現状である。
本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、酸化
雰囲気下800〜1000℃の温度域で長時間使用しても触媒
の劣化が少なく、かつ高い触媒活性を有する高温用燃焼
触媒およびその製造法を提供することにある。
雰囲気下800〜1000℃の温度域で長時間使用しても触媒
の劣化が少なく、かつ高い触媒活性を有する高温用燃焼
触媒およびその製造法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、担
持パラジウム触媒にランタンとパラジウムの複合酸化物
（La2PdO4および／またはLa4PdO7）が存在すると、酸化
雰囲気下800〜1000℃でも活性を損なうことなく触媒成
分の耐熱性が著しく向上し、高温域における高寿命化を
図ることができることを見出し、本発明に到ったもので
ある。
持パラジウム触媒にランタンとパラジウムの複合酸化物
（La2PdO4および／またはLa4PdO7）が存在すると、酸化
雰囲気下800〜1000℃でも活性を損なうことなく触媒成
分の耐熱性が著しく向上し、高温域における高寿命化を
図ることができることを見出し、本発明に到ったもので
ある。
すなわち、本発明の第１は、耐火性無機担体に、酸化
パラジウムと、パラジウムおよびランタンの複合酸化物
とを担持した触媒であって、該触媒中のパラジウムに対
するランタンの原子比が0.01〜0.4であり、かつ前記複
合酸化物が、La2PdO4および／またはLa4PdO7で、前記担
体された酸化パラジウムの表面に形成されていることを
特徴とする高温用燃焼触媒に関する。
パラジウムと、パラジウムおよびランタンの複合酸化物
とを担持した触媒であって、該触媒中のパラジウムに対
するランタンの原子比が0.01〜0.4であり、かつ前記複
合酸化物が、La2PdO4および／またはLa4PdO7で、前記担
体された酸化パラジウムの表面に形成されていることを
特徴とする高温用燃焼触媒に関する。
本発明の第２は、耐火性無機担体に、パラジウム成分
を担持する際または担持した後に、焼成により酸化ラン
タンを生成するランタン化合物を担持し、これを酸化雰
囲気下800℃〜900℃の高温で焼成し、担持された酸化パ
ラジウムの表面にLa2PdO4および／またはLa4PdO7を形成
することを特徴とする高温用燃焼触媒の製造法に関す
る。
を担持する際または担持した後に、焼成により酸化ラン
タンを生成するランタン化合物を担持し、これを酸化雰
囲気下800℃〜900℃の高温で焼成し、担持された酸化パ
ラジウムの表面にLa2PdO4および／またはLa4PdO7を形成
することを特徴とする高温用燃焼触媒の製造法に関す
る。
担持貴金属触媒を高温で使用すると、触媒中の貴金属
は、熱によりブラウン運動しながらエネルギー的により
安定な方向に移動し、その結果凝集して大きな粒子に成
長するシンタリング現象を起こす。触媒の活性低下はこ
のシンタリング現象により起こるといわれている。
は、熱によりブラウン運動しながらエネルギー的により
安定な方向に移動し、その結果凝集して大きな粒子に成
長するシンタリング現象を起こす。触媒の活性低下はこ
のシンタリング現象により起こるといわれている。
触媒成分の耐熱性向上のためMg、Ba、Zrなどの化合物
を添加した場合には、第２図に示したように、担体上の
活性成分（Pd）の表面に上記元素の酸化物が被覆してPd
の凝集を制御すると考えられている。
を添加した場合には、第２図に示したように、担体上の
活性成分（Pd）の表面に上記元素の酸化物が被覆してPd
の凝集を制御すると考えられている。
本発明における高温用燃焼触媒の表面は、第１図に示
したように、担体上の触媒成分である酸化パラジウム
（PdO）の周りまたはその表面上にパラジウムとランタ
ンの複合酸化物La2PdO4および／またはLa4PdO7が存在し
てPdOを安定化し、高温域におけるPdOの移動および分解
を抑えるものと考えられる。この場合のPdOの分解温度
は、50℃以上も高温側に移行することが、DTA−TG分析
および高温Ｘ線解折により確認された。これら複合酸化
物が形成されないときには、PdOの分解温度は870〜880
℃程度であり、PdOの大気圧下での通常の分解温度（870
℃）とほぼ同じであり、PdOの熱安定性改善の効果は見
られない。
したように、担体上の触媒成分である酸化パラジウム
（PdO）の周りまたはその表面上にパラジウムとランタ
ンの複合酸化物La2PdO4および／またはLa4PdO7が存在し
てPdOを安定化し、高温域におけるPdOの移動および分解
を抑えるものと考えられる。この場合のPdOの分解温度
は、50℃以上も高温側に移行することが、DTA−TG分析
および高温Ｘ線解折により確認された。これら複合酸化
物が形成されないときには、PdOの分解温度は870〜880
℃程度であり、PdOの大気圧下での通常の分解温度（870
℃）とほぼ同じであり、PdOの熱安定性改善の効果は見
られない。
また本発明においては、触媒の高温耐熱性を達成する
ために、上記複合酸化物の存在に加え、触媒成分がPdO
の形態をなす必要がある。触媒の活性化のためには、触
媒調製の過程で還元処理を施してパラジウム成分をPdの
形態として担持するのが有利な場合もあるが、触媒が酸
化雰囲気下800℃以上の温度に長時間曝されるような条
件下では、触媒寿命の点からはPd成分がPdの形態では不
利であることがわかった。この理由は、最初にパラジウ
ム成分をPdの形態で担持すると、Pdの凝集エネルギーが
PdOの形態で担持した場合に比較して大きいため、粒成
長が促進され、上記条件下では、隣接したPd粒子同士が
凝集しながら酸化されるためと推定される。Pd系触媒の
熱劣化は主として、Pd成分の粒成長に伴う活性点の減少
によるものと考えられるので、触媒の熱劣化を抑えるた
めには、Pd成分をPdOの形態で担持しておくことが有利
となる。またPd系触媒中に上記複合酸化物が存在すると
自己振動反応の抑制にも効果があり、これによる触媒劣
化の防止を図ることもできるという利点もある。
ために、上記複合酸化物の存在に加え、触媒成分がPdO
の形態をなす必要がある。触媒の活性化のためには、触
媒調製の過程で還元処理を施してパラジウム成分をPdの
形態として担持するのが有利な場合もあるが、触媒が酸
化雰囲気下800℃以上の温度に長時間曝されるような条
件下では、触媒寿命の点からはPd成分がPdの形態では不
利であることがわかった。この理由は、最初にパラジウ
ム成分をPdの形態で担持すると、Pdの凝集エネルギーが
PdOの形態で担持した場合に比較して大きいため、粒成
長が促進され、上記条件下では、隣接したPd粒子同士が
凝集しながら酸化されるためと推定される。Pd系触媒の
熱劣化は主として、Pd成分の粒成長に伴う活性点の減少
によるものと考えられるので、触媒の熱劣化を抑えるた
めには、Pd成分をPdOの形態で担持しておくことが有利
となる。またPd系触媒中に上記複合酸化物が存在すると
自己振動反応の抑制にも効果があり、これによる触媒劣
化の防止を図ることもできるという利点もある。
本発明に用いられるランタン化合物は、焼成により酸
化ランタンを生成する化合物であり、焼成により触媒成
分であるパラジウムとランタンの複合酸化物を形成す
る。その使用量は、触媒中のパラジウムに対するランタ
ンの原子比が0.01〜0.4の範囲となるように用いられ
る。複合酸化物自身にもある低度燃焼活性を有するの
で、触媒中に比較的多く存在しても触媒活性の低下は小
さいが、上記原子比が0.4を超えると、ランタン化合物
を過剰に存在するため酸化ランタンを生成し、触媒の活
性低下が生じる。また上記原子比が0.01未満では本発明
の効果が得られない。
化ランタンを生成する化合物であり、焼成により触媒成
分であるパラジウムとランタンの複合酸化物を形成す
る。その使用量は、触媒中のパラジウムに対するランタ
ンの原子比が0.01〜0.4の範囲となるように用いられ
る。複合酸化物自身にもある低度燃焼活性を有するの
で、触媒中に比較的多く存在しても触媒活性の低下は小
さいが、上記原子比が0.4を超えると、ランタン化合物
を過剰に存在するため酸化ランタンを生成し、触媒の活
性低下が生じる。また上記原子比が0.01未満では本発明
の効果が得られない。
また本発明においては、触媒の焼成温度は800〜900℃
とされる。上記複合酸化物が生成する温度は、800〜100
0℃であるが、触媒の焼成温度はPdOの分解温度以下とす
ることが必要である。PdOの分解温度を超えるとPdが生
成し、上述した理由で触媒の熱劣化を促進することにな
る。また触媒調製の過程で還元処理を行うと上記複合酸
化物の形成が妨げられる。
とされる。上記複合酸化物が生成する温度は、800〜100
0℃であるが、触媒の焼成温度はPdOの分解温度以下とす
ることが必要である。PdOの分解温度を超えるとPdが生
成し、上述した理由で触媒の熱劣化を促進することにな
る。また触媒調製の過程で還元処理を行うと上記複合酸
化物の形成が妨げられる。
本発明に用いられる耐火性無機担体としては、酸化ア
ルミニウムが主として用いられる。高比表面積でかつ高
温耐熱性に優れたアルミナを生成するもの、例えばベー
マイト系アルミナ原料を用いるのが好ましい。またアル
ミナ原料にあらかじめランタン、セリウム、バリウム、
マグネシウムなどの希土類元素またはアルカリ土類元素
の化合物を添加してアルミナ担体の熱安定性を高めてお
くことがより好ましい。該アルミナの他、コージェライ
ト、ムライトなども用いることができ、カオウールなど
のセラミックスファイバーも耐火性無機担体として有効
である。
ルミニウムが主として用いられる。高比表面積でかつ高
温耐熱性に優れたアルミナを生成するもの、例えばベー
マイト系アルミナ原料を用いるのが好ましい。またアル
ミナ原料にあらかじめランタン、セリウム、バリウム、
マグネシウムなどの希土類元素またはアルカリ土類元素
の化合物を添加してアルミナ担体の熱安定性を高めてお
くことがより好ましい。該アルミナの他、コージェライ
ト、ムライトなども用いることができ、カオウールなど
のセラミックスファイバーも耐火性無機担体として有効
である。
本発明の高温用燃焼触媒を実際に使用する場合には、
粒状、球状、円柱状、ハニカム状、板状、中空円柱状な
どの形に成型して用いるが、このような形に成型したセ
ラミックス体に本発明の触媒をコーティングして使用し
てもよい。また繊維状、フォーム状のセラミックまたは
金属成形体に本発明の触媒をコーティングして使用する
こともできる。
粒状、球状、円柱状、ハニカム状、板状、中空円柱状な
どの形に成型して用いるが、このような形に成型したセ
ラミックス体に本発明の触媒をコーティングして使用し
てもよい。また繊維状、フォーム状のセラミックまたは
金属成形体に本発明の触媒をコーティングして使用する
こともできる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１ 比表面積が210m2/g（550℃−２時間焼成時）で、平均
粒径が3.0μｍであるベーマイトゲル500gに、硝酸ラン
タン６水塩（La（NO3）３・6H2O）を、ベーマイトゲル
中のAl2O3に対するLa2O3が3.0モル％となる比率で添加
し、さらに水を加えて水分70重量％の条件で大気中で30
分間混合し、その後120℃で24時間乾燥した。得られた
乾燥物を電気炉で900℃で４時間焼成してLA−Al2O3担体
を得た。この担体の比表面積は104m2/g、全細孔容積は
0.566ml/gであった。
粒径が3.0μｍであるベーマイトゲル500gに、硝酸ラン
タン６水塩（La（NO3）３・6H2O）を、ベーマイトゲル
中のAl2O3に対するLa2O3が3.0モル％となる比率で添加
し、さらに水を加えて水分70重量％の条件で大気中で30
分間混合し、その後120℃で24時間乾燥した。得られた
乾燥物を電気炉で900℃で４時間焼成してLA−Al2O3担体
を得た。この担体の比表面積は104m2/g、全細孔容積は
0.566ml/gであった。
上記La−Al2O3担体をボールミルを用いて、湿式で24
時間以上粉砕し、平均粒径を2.0μｍ以下とした後、さ
らに水を加えて水分75重量％の条件で混合してスラリと
した。このスラリをコージェライト質のハニカム状担体
基材（200cell/in2）にウオッシュコート（担体のコー
ト量は90g/）し、120℃で８時間乾燥した後、電気炉
で900℃、４時間焼成した。
時間以上粉砕し、平均粒径を2.0μｍ以下とした後、さ
らに水を加えて水分75重量％の条件で混合してスラリと
した。このスラリをコージェライト質のハニカム状担体
基材（200cell/in2）にウオッシュコート（担体のコー
ト量は90g/）し、120℃で８時間乾燥した後、電気炉
で900℃、４時間焼成した。
この担体付ハニカムを、硝酸ランタン−硝酸パラジウ
ムの混合水溶液に含浸してパラジウムおよびランタンを
担持し、120℃で４時間乾燥し、その後電気炉で800℃で
２時間焼成することによりモノリス触媒を得た。この触
媒のパラジウム担持量は7g/、La/Pdの原子比は0.2/1.
0であった。本触媒のＸ線回折図を第３図に示したが、P
dOの回折ピークの他にLa2PdO4またはLa4PdO7の回折ピー
クが認められた。
ムの混合水溶液に含浸してパラジウムおよびランタンを
担持し、120℃で４時間乾燥し、その後電気炉で800℃で
２時間焼成することによりモノリス触媒を得た。この触
媒のパラジウム担持量は7g/、La/Pdの原子比は0.2/1.
0であった。本触媒のＸ線回折図を第３図に示したが、P
dOの回折ピークの他にLa2PdO4またはLa4PdO7の回折ピー
クが認められた。
比較例１ 実施例１において、硝酸ランタン−硝酸パラジウムの
混合水溶液の代わりに硝酸パラジウム単独の水溶液を用
いた他は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ
線回折によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの混合
酸化物は見出せなかった。
混合水溶液の代わりに硝酸パラジウム単独の水溶液を用
いた他は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ
線回折によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの混合
酸化物は見出せなかった。
比較例２ 実施例１において、触媒の焼成温度を950℃とした他
は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折
によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折
によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
比較例３ 実施例１において、触媒の焼成温度を700℃とした他
は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折
によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
は実施例１と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折
によっては、得られた触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
実施例２ 実施例１と同様にして担体付ハニカムを調製した。次
いで、硝酸パラジウムの水溶液に含浸し、120℃で４時
間の乾燥過程を経た後、電気炉で500℃で２時間の焼成
を行い、パラジウムを7g/担持したモノリス触媒を得
た。さらに、この触媒を硝酸ランタンの水溶液に含浸
し、120℃で４時間の乾燥を行い、電気炉で850℃で２時
間の焼成過程を経ることによりランタンをパラジウムに
対してLa/Pd＝0.2/1.0となるように担持したモノリス触
媒を得た。本触媒中には、Ｘ線回折により、La2PdO4ま
たはLa4PdO7の存在が認められた。
いで、硝酸パラジウムの水溶液に含浸し、120℃で４時
間の乾燥過程を経た後、電気炉で500℃で２時間の焼成
を行い、パラジウムを7g/担持したモノリス触媒を得
た。さらに、この触媒を硝酸ランタンの水溶液に含浸
し、120℃で４時間の乾燥を行い、電気炉で850℃で２時
間の焼成過程を経ることによりランタンをパラジウムに
対してLa/Pd＝0.2/1.0となるように担持したモノリス触
媒を得た。本触媒中には、Ｘ線回折により、La2PdO4ま
たはLa4PdO7の存在が認められた。
比較例４ 実施例２において、硝酸ランタン水溶液への含浸工程
の後の触媒の焼成温度を950℃とした他は実施例２と同
様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折によっては、本
触媒中にはLaとPdとの複合酸化物は見出せなかった。
の後の触媒の焼成温度を950℃とした他は実施例２と同
様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ線回折によっては、本
触媒中にはLaとPdとの複合酸化物は見出せなかった。
実施例３ 比表面積が210m2/g（550℃−２時間焼成時）で、平均
粒径が3.0μｍであるベーマイトゲルをボールミルを用
いて湿式で24時間以上粉砕し、平均粒径を2.0μｍ以下
とした後、さらに水を加えて水分75重量％の条件で混合
してスラリとした。このスラリをコージェライト質のハ
ニカム状担体基材（200cell/in2）にウオッシュコート
（担体のコート量は90g/）し、120℃で８時間乾燥し
た後、電気炉で900℃、４時間焼成した。
粒径が3.0μｍであるベーマイトゲルをボールミルを用
いて湿式で24時間以上粉砕し、平均粒径を2.0μｍ以下
とした後、さらに水を加えて水分75重量％の条件で混合
してスラリとした。このスラリをコージェライト質のハ
ニカム状担体基材（200cell/in2）にウオッシュコート
（担体のコート量は90g/）し、120℃で８時間乾燥し
た後、電気炉で900℃、４時間焼成した。
この担体付ハニカムを、硝酸ランタン−硝酸パラジウ
ムの混合水溶液に含浸し、120℃で４時間乾燥した後、
電気炉で800℃で２時間焼成してモノリス触媒を得た。
この触媒のパラジウム担持量は7g/、ランタン担持量
はパラジウムに対してLa/Pd＝0.3/1.0となるモノリス触
媒を得た。本触媒中にはＸ線回折により、La2PdO4また
はLa2PdO7が存在することが認められた。
ムの混合水溶液に含浸し、120℃で４時間乾燥した後、
電気炉で800℃で２時間焼成してモノリス触媒を得た。
この触媒のパラジウム担持量は7g/、ランタン担持量
はパラジウムに対してLa/Pd＝0.3/1.0となるモノリス触
媒を得た。本触媒中にはＸ線回折により、La2PdO4また
はLa2PdO7が存在することが認められた。
比較例５ 実施例３において、硝酸ランタン−硝酸パラジウムの
混合水溶液の代わりに硝酸パラジウムのみの水溶液を用
いた他は実施例３と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ
線回折によっては、本触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
混合水溶液の代わりに硝酸パラジウムのみの水溶液を用
いた他は実施例３と同様にしてモノリス触媒を得た。Ｘ
線回折によっては、本触媒中にはLaとPdとの複合酸化物
は見出せなかった。
実施例４ 実施例１と同様にして、パラジウム担持量は7g/、L
a/Pdの原子比が0.01/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
a/Pdの原子比が0.01/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
実施例５ 実施例１と同様にして、パラジウム担持量は7g/、L
a/Pdの原子比が0.1/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線解折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
a/Pdの原子比が0.1/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線解折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
実施例６ 実施例１と同様にして、パラジウム担持量は7g/、L
a/Pdの原子比が0.4/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
a/Pdの原子比が0.4/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4またはLa4PdO7が存在することが
認められた。
比較例６ 実施例１と同様にして、パラジウム担持量は7g/、L
a/Pdの原子比が0.5/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4あるいはLa4PdO7が存在すること
が認められた。
a/Pdの原子比が0.5/1.0の触媒を得た。本触媒中にはＸ
線回折により、La2PdO4あるいはLa4PdO7が存在すること
が認められた。
＜試験例＞ 実施例１〜６および比較例１〜６の触媒の高温耐久性
を評価するため常圧固定床管型流通式反応装置を用いて
下記に示す条件でプロパンの燃焼試験を行った。触媒の
高温耐久性の評価は、触媒を空気流（空間速度30,000h
-1）中に900℃で1000時間保持した後のプロパンの燃焼
活性で評価した。その結果を第１表に示した。
を評価するため常圧固定床管型流通式反応装置を用いて
下記に示す条件でプロパンの燃焼試験を行った。触媒の
高温耐久性の評価は、触媒を空気流（空間速度30,000h
-1）中に900℃で1000時間保持した後のプロパンの燃焼
活性で評価した。その結果を第１表に示した。
触 媒：直径20、長さ20mmのハニカム形状触媒（20
0cell/in2） 反応管 ：内径20mm石英ガラス管 ガス組成:C3H8 1500ppm 空気ベース 空間速度:30,000h-1 燃焼試験開始前には、触媒を反応管中で空気を空間速
度30,000h-1で流通しながら200℃で２時間保持し、エー
ジングを行った。
0cell/in2） 反応管 ：内径20mm石英ガラス管 ガス組成:C3H8 1500ppm 空気ベース 空間速度:30,000h-1 燃焼試験開始前には、触媒を反応管中で空気を空間速
度30,000h-1で流通しながら200℃で２時間保持し、エー
ジングを行った。
第１表におけるT50は、プロパン燃焼率50％時の触媒
層入口温度であり、T90は、プロパン燃焼率90％時の触
媒層入口温度である。
層入口温度であり、T90は、プロパン燃焼率90％時の触
媒層入口温度である。
第１表から、本発明になる触媒は、空気流中900℃に1
000時間曝された後でも高いプロパン燃焼活性を維持
し、優れた高温耐久性を有することがわかる。
000時間曝された後でも高いプロパン燃焼活性を維持
し、優れた高温耐久性を有することがわかる。
また第４図は、触媒を空気流中900℃に1000時間曝し
た後のT90（プロパン燃焼率90％時の触媒層入口温度）
を、触媒のLa/Pd原子比に対してプロットした図であ
る。この図から、触媒のLa/Pd原子比は、0.01/1.0〜0.4
/1.0の範囲が適切であることがわかる。
た後のT90（プロパン燃焼率90％時の触媒層入口温度）
を、触媒のLa/Pd原子比に対してプロットした図であ
る。この図から、触媒のLa/Pd原子比は、0.01/1.0〜0.4
/1.0の範囲が適切であることがわかる。
本発明によれば、酸化雰囲気中800℃以上の高温で長
時間使用しても高活性を維持し、かつ高温耐久性に優れ
た担持Pd触媒を得ることができるため、触媒燃焼装置の
使用温度範囲が拡大するとともに、触媒層の温度制御が
簡略化でき、信頼性の高い装置を安価に提供することが
できる。また高価な触媒の交換回数が減るので、経済的
な効果が大きい。
時間使用しても高活性を維持し、かつ高温耐久性に優れ
た担持Pd触媒を得ることができるため、触媒燃焼装置の
使用温度範囲が拡大するとともに、触媒層の温度制御が
簡略化でき、信頼性の高い装置を安価に提供することが
できる。また高価な触媒の交換回数が減るので、経済的
な効果が大きい。
第１図は、本発明の高温用燃焼触媒表面の模式図、第２
図は、酸化マグネシウム（MgO）による担持Pd触媒にお
けるPdの凝集抑制効果を模式的に示す図、第３図は、実
施例１で得た触媒のＸ線回折図、第４図は、触媒を空気
流中900℃に1000時間曝した後のプロパン燃焼率90％時
の触媒層入口温度（T90）と触媒のLa/Pd原子比の関係を
示した図である。
図は、酸化マグネシウム（MgO）による担持Pd触媒にお
けるPdの凝集抑制効果を模式的に示す図、第３図は、実
施例１で得た触媒のＸ線回折図、第４図は、触媒を空気
流中900℃に1000時間曝した後のプロパン燃焼率90％時
の触媒層入口温度（T90）と触媒のLa/Pd原子比の関係を
示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 21/00 - 37/36
Claims (2)
- 【請求項１】耐火性無機担体に、酸化パラジウムと、パ
ラジウムおよびランタンの複合酸化物とを担持した触媒
であって、該触媒中のパラジウムに対するランタンの原
子比が0.01〜0.4であり、かつ前記複合酸化物が、La2Pd
O4および／またはLa4PdO7で、前記担持された酸化パラ
ジウムの表面に形成されていることを特徴とする高温用
燃焼触媒。 - 【請求項２】耐火性無機担体に、パラジウム成分を担持
する際または担持した後に、焼成により酸化ランタンを
生成するランタン化合物を担持し、これを酸化雰囲気下
800℃〜900℃の高温で焼成し、担持された酸化パラジウ
ムの表面にLa2PdO4および／またはLa4PdO7を形成するこ
とを特徴とする高温用燃焼触媒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13110290A JP3145383B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 高温用燃焼触媒およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13110290A JP3145383B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 高温用燃焼触媒およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427433A JPH0427433A (ja) | 1992-01-30 |
| JP3145383B2 true JP3145383B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=15050027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13110290A Expired - Fee Related JP3145383B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 高温用燃焼触媒およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3145383B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3843091B2 (ja) | 2003-08-25 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 |
| JP3843090B2 (ja) | 2003-09-12 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 |
| US7811960B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-10-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Catalyst for exhaust gas purification and exhaust gas purification apparatus |
| JP5028857B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2012-09-19 | 日産自動車株式会社 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
| JP5641674B2 (ja) * | 2007-10-25 | 2014-12-17 | 株式会社日本触媒 | 有機酸含有排ガス処理用触媒 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP13110290A patent/JP3145383B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0427433A (ja) | 1992-01-30 |
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