JP3346665B2 - 窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法 - Google Patents
窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法Info
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物を還元除去
することができる新規な酸化物触媒材料及びこれを用い
て排気ガス中の窒素酸化物を除去する方法に関するもの
である。
することができる新規な酸化物触媒材料及びこれを用い
て排気ガス中の窒素酸化物を除去する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来技術】近年、各種汚染物質による大気の汚れが大
きな社会問題となり、その中でも大気汚染の移動発生源
となっている自動車の排気ガスに含まれるＮＯx 、ＣＯ
x 等の有害物質を分解、除去する方法の開発が急務とな
っている。
きな社会問題となり、その中でも大気汚染の移動発生源
となっている自動車の排気ガスに含まれるＮＯx 、ＣＯ
x 等の有害物質を分解、除去する方法の開発が急務とな
っている。
【０００３】従来より自動車の排気ガス中のＮＯx 、Ｃ
Ｏx 等の有害物質を分解、除去する方法としては、一酸
化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｃx Ｈy ）の酸化と、窒
素酸化物（ＮＯx ）の還元を同時に行う三元触媒を用い
る方法が採用されてきた。
Ｏx 等の有害物質を分解、除去する方法としては、一酸
化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｃx Ｈy ）の酸化と、窒
素酸化物（ＮＯx ）の還元を同時に行う三元触媒を用い
る方法が採用されてきた。
【０００４】そのような方法に用いられる三元触媒とし
ては、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）等の貴金属を、γ−アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で
被覆したコージェライト等の耐火物に担持したものが用
いられていた。
ては、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム
（Ｒｈ）等の貴金属を、γ−アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で
被覆したコージェライト等の耐火物に担持したものが用
いられていた。
【０００５】しかしながら、前記三元触媒は、およそ
０．５％程度の低酸素濃度においてのみ排気ガスの浄化
を効率よく行うことができ、排気ガスの酸素濃度が１％
を越えるような高濃度域では有効に働かなくなるという
欠点があった。
０．５％程度の低酸素濃度においてのみ排気ガスの浄化
を効率よく行うことができ、排気ガスの酸素濃度が１％
を越えるような高濃度域では有効に働かなくなるという
欠点があった。
【０００６】また、前記欠点を回避するため、排気ガス
中の酸素濃度を測定し、常にＣＯ及びＣx Ｈy 、ＮＯx
を高い浄化率で処理し得る理論等量値に近い範囲の空燃
比となるように制御することも行われているが、前記Ｃ
Ｏ及びＣx Ｈy と、ＮＯx の発生メカニズムが相反する
特性を有することから、限られた状態での燃焼を維持し
なければならず、前述のような高い酸素濃度中での排気
ガス浄化はほとんどできていないのが現状である。
中の酸素濃度を測定し、常にＣＯ及びＣx Ｈy 、ＮＯx
を高い浄化率で処理し得る理論等量値に近い範囲の空燃
比となるように制御することも行われているが、前記Ｃ
Ｏ及びＣx Ｈy と、ＮＯx の発生メカニズムが相反する
特性を有することから、限られた状態での燃焼を維持し
なければならず、前述のような高い酸素濃度中での排気
ガス浄化はほとんどできていないのが現状である。
【０００７】そこで、前述のような高濃度の酸素共存下
でもＮＯx を効率良く除去できる各種触媒の開発が行わ
れ、現在、銅イオン交換ゼオライトや、メタルシリケー
ト、アルミナ触媒等が提案されているが、これらはいず
れも耐熱性に劣ったり、対ＳＶ（空間速度）性が悪いと
いう問題がある。
でもＮＯx を効率良く除去できる各種触媒の開発が行わ
れ、現在、銅イオン交換ゼオライトや、メタルシリケー
ト、アルミナ触媒等が提案されているが、これらはいず
れも耐熱性に劣ったり、対ＳＶ（空間速度）性が悪いと
いう問題がある。
【０００８】係る諸問題を解消するものとして、本発明
者等は、先に、酸素過剰のＮＯx を含む排気ガスを、ニ
ッケルガレートスピネル型複合酸化物触媒と接触させて
排気ガス中のＮＯx を除去する方法を提案した。
者等は、先に、酸素過剰のＮＯx を含む排気ガスを、ニ
ッケルガレートスピネル型複合酸化物触媒と接触させて
排気ガス中のＮＯx を除去する方法を提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案のニッケルガレートスピネル型複合酸化物触媒は、Ｎ
Ｏx の最大除去能力を示す温度範囲が４００〜５００℃
であり、一方、自動車の排気ガスの浄化では、実際の自
動車排気ガスの温度が２００〜３５０℃であることか
ら、係る自動車排気ガス浄化用触媒としては、ＮＯx 除
去率が最大を示す作動温度範囲としてより低温域の３０
０℃近辺が要求されており、そのままでは効果的なＮＯ
x 浄化が難しいという課題があった。
案のニッケルガレートスピネル型複合酸化物触媒は、Ｎ
Ｏx の最大除去能力を示す温度範囲が４００〜５００℃
であり、一方、自動車の排気ガスの浄化では、実際の自
動車排気ガスの温度が２００〜３５０℃であることか
ら、係る自動車排気ガス浄化用触媒としては、ＮＯx 除
去率が最大を示す作動温度範囲としてより低温域の３０
０℃近辺が要求されており、そのままでは効果的なＮＯ
x 浄化が難しいという課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、ディーゼルエンジンをはじめ
とする各種自動車用エンジン等の水分を含む酸素濃度の
高い排気ガスを、該排気ガスの流速が高速度であって
も、３００℃近辺の低温度域で高いＮＯx 還元分解作用
を示し、有効に排気ガス中のＮＯx を浄化することがで
きる有用な触媒材料並びにそれを用いた窒素酸化物除去
方法を提供するものである。
とする各種自動車用エンジン等の水分を含む酸素濃度の
高い排気ガスを、該排気ガスの流速が高速度であって
も、３００℃近辺の低温度域で高いＮＯx 還元分解作用
を示し、有効に排気ガス中のＮＯx を浄化することがで
きる有用な触媒材料並びにそれを用いた窒素酸化物除去
方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
みなされたもので、ＮｉおよびＧａを金属元素として含
有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．３の比率から
成るスピネル型結晶性複合酸化物に、Ｍｎ2 Ｏ3 を１〜
２０重量％添加した触媒材料が、高酸素濃度雰囲気下で
も高い触媒活性を長期にわたり有し、しかも３００℃と
いう低温度域でも高いＮＯx 還元分解作用を示して有効
に排気ガス中のＮＯx を浄化することができることを見
出したものである。
みなされたもので、ＮｉおよびＧａを金属元素として含
有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．３の比率から
成るスピネル型結晶性複合酸化物に、Ｍｎ2 Ｏ3 を１〜
２０重量％添加した触媒材料が、高酸素濃度雰囲気下で
も高い触媒活性を長期にわたり有し、しかも３００℃と
いう低温度域でも高いＮＯx 還元分解作用を示して有効
に排気ガス中のＮＯx を浄化することができることを見
出したものである。
【００１２】即ち、本発明の窒素酸化物除去用酸化物触
媒材料は、ＮｉおよびＧａを金属元素として含有し、Ｇ
ａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．３の比率から成る結晶
相がスピネル型構造を有する複合酸化物に、Ｍｎ2 Ｏ3
を１〜２０重量％添加して成る触媒材料である。
媒材料は、ＮｉおよびＧａを金属元素として含有し、Ｇ
ａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．３の比率から成る結晶
相がスピネル型構造を有する複合酸化物に、Ｍｎ2 Ｏ3
を１〜２０重量％添加して成る触媒材料である。
【００１３】更に、本発明の窒素酸化物除去方法は、高
濃度の酸素と還元性を有する炭素含有ガスが存在する酸
化雰囲気中で、ニッケル（Ｎｉ）とガリウム（Ｇａ）を
金属元素として含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜
３．３の比率の結晶相がスピネル型構造である複合酸化
物に、Ｍｎ2 Ｏ3 を添加して成る触媒材料と窒素酸化物
を含む排気ガスを接触させることを特徴とするものであ
る。
濃度の酸素と還元性を有する炭素含有ガスが存在する酸
化雰囲気中で、ニッケル（Ｎｉ）とガリウム（Ｇａ）を
金属元素として含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜
３．３の比率の結晶相がスピネル型構造である複合酸化
物に、Ｍｎ2 Ｏ3 を添加して成る触媒材料と窒素酸化物
を含む排気ガスを接触させることを特徴とするものであ
る。
【００１４】本発明の複合酸化物は、金属元素としてＮ
ｉとＧａを含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．
３の比率から成るスピネル型結晶性複合酸化物であり、
ＮｉＧａn Ｏ4+z （但し、ｎ＝２．５〜３．３）の一般
式で表されるものである。
ｉとＧａを含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜３．
３の比率から成るスピネル型結晶性複合酸化物であり、
ＮｉＧａn Ｏ4+z （但し、ｎ＝２．５〜３．３）の一般
式で表されるものである。
【００１５】尚、前記式中、Ｏ4+z は複合酸化物として
安定に存在するために必要な酸素量であり、該酸素量は
前記ｎの値により０〜２．０の範囲で随時変化するもの
である。
安定に存在するために必要な酸素量であり、該酸素量は
前記ｎの値により０〜２．０の範囲で随時変化するもの
である。
【００１６】また、本発明で用いられる複合酸化物は、
Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎの値が、２．５〜３．３の範囲を逸
脱すると触媒活性が低下するため、前記範囲に特定さ
れ、とりわけ２．８〜３．０が最も望ましい。
Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎの値が、２．５〜３．３の範囲を逸
脱すると触媒活性が低下するため、前記範囲に特定さ
れ、とりわけ２．８〜３．０が最も望ましい。
【００１７】一方、前記複合酸化物に添加するＭｎ2 Ｏ
3 の量は、１重量％より少ないと、３００℃での触媒活
性の向上効果が現れず、逆に、２０重量％を越えると触
媒活性が低下してしまうことから、１〜２０重量％に特
定され、特に３〜１０重量％が好ましい。
3 の量は、１重量％より少ないと、３００℃での触媒活
性の向上効果が現れず、逆に、２０重量％を越えると触
媒活性が低下してしまうことから、１〜２０重量％に特
定され、特に３〜１０重量％が好ましい。
【００１８】
【作用】本発明の窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並び
に窒素酸化物除去方法によれば、本発明の酸化物触媒材
料はＮｉ及びＧａを金属元素として含有し、Ｇａ／Ｎｉ
原子比ｎが２．５〜３．３の比率から成るスピネル型結
晶性複合酸化物ＮｉＧａn Ｏ4+Z に、Ｍｎ2 Ｏ3 を１〜
２０重量％添加したものであることから、Ｍｎ2Ｏ3 自
体はＮＯx 還元分解能を示さないものの、添加されたＭ
ｎ2 Ｏ3 がＮＯを酸化してＮＯ2 の生成を促進し、ＮＯ
よりＮＯ2 に対する還元活性の方が高いＮｉ−Ｇａ系酸
化物触媒により、ＮｉＧａn Ｏ4+Z 単独の場合よりも低
温度域でＮＯx 還元分解特性が向上すると考えられる。
に窒素酸化物除去方法によれば、本発明の酸化物触媒材
料はＮｉ及びＧａを金属元素として含有し、Ｇａ／Ｎｉ
原子比ｎが２．５〜３．３の比率から成るスピネル型結
晶性複合酸化物ＮｉＧａn Ｏ4+Z に、Ｍｎ2 Ｏ3 を１〜
２０重量％添加したものであることから、Ｍｎ2Ｏ3 自
体はＮＯx 還元分解能を示さないものの、添加されたＭ
ｎ2 Ｏ3 がＮＯを酸化してＮＯ2 の生成を促進し、ＮＯ
よりＮＯ2 に対する還元活性の方が高いＮｉ−Ｇａ系酸
化物触媒により、ＮｉＧａn Ｏ4+Z 単独の場合よりも低
温度域でＮＯx 還元分解特性が向上すると考えられる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の窒素酸化物除去用酸化物触媒
材料並びに窒素酸化物除去方法について、実施例に基づ
き詳細に述べる。
材料並びに窒素酸化物除去方法について、実施例に基づ
き詳細に述べる。
【００２０】本発明によれば、Ｍｎ2 Ｏ3 を添加したＮ
ｉ及びＧａを金属元素として含有するスピネル型結晶性
複合酸化物は、ＮＯx を含有する排気ガスと接触させる
ことにより、排気ガス中に含まれるＮＯx を還元して有
効に除去することができ、排気ガス中に含まれる酸素濃
度が３％以上の高濃度であっても、その上、水蒸気が存
在する雰囲気下であっても、広い温度範囲で優れたＮＯ
x 還元性能を有するものである。
ｉ及びＧａを金属元素として含有するスピネル型結晶性
複合酸化物は、ＮＯx を含有する排気ガスと接触させる
ことにより、排気ガス中に含まれるＮＯx を還元して有
効に除去することができ、排気ガス中に含まれる酸素濃
度が３％以上の高濃度であっても、その上、水蒸気が存
在する雰囲気下であっても、広い温度範囲で優れたＮＯ
x 還元性能を有するものである。
【００２１】更に、前記排気ガス雰囲気中に、還元剤と
してＣ2 Ｈ4 、Ｃ3 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8等の炭化水素、ＣＨ
3 ＯＨ、Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のアルコール、ＣＯ等の還元性
を有する炭素含有ガス等を混在させて、前記複合酸化物
とＭｎ2 Ｏ3 を添加して成る触媒材料を接触させると、
ＮＯx 還元性は更に高くなる。
してＣ2 Ｈ4 、Ｃ3 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ8等の炭化水素、ＣＨ
3 ＯＨ、Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のアルコール、ＣＯ等の還元性
を有する炭素含有ガス等を混在させて、前記複合酸化物
とＭｎ2 Ｏ3 を添加して成る触媒材料を接触させると、
ＮＯx 還元性は更に高くなる。
【００２２】次に、本発明の窒素酸化物除去用酸化物触
媒材料の製造方法について詳細に述べる。
媒材料の製造方法について詳細に述べる。
【００２３】本発明の複合酸化物は、Ｎｉ及びＧａを含
有する原料粉末を、Ｇａ／Ｎｉの原子比ｎが２．５〜
３．３となるように秤量し、十分に攪拌混合した後、酸
化性雰囲気中、５００〜１６００℃の温度で５〜３０時
間熱処理することにより、金属元素としてＮｉ及びＧａ
を含有するスピネル型結晶を主結晶相とする複合酸化物
粉末として得ることができる。
有する原料粉末を、Ｇａ／Ｎｉの原子比ｎが２．５〜
３．３となるように秤量し、十分に攪拌混合した後、酸
化性雰囲気中、５００〜１６００℃の温度で５〜３０時
間熱処理することにより、金属元素としてＮｉ及びＧａ
を含有するスピネル型結晶を主結晶相とする複合酸化物
粉末として得ることができる。
【００２４】前記原料粉末としては、例えば、Ｎｉ及び
Ｇａの酸化物や、熱処理により酸化物を生成するそれら
の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
Ｇａの酸化物や、熱処理により酸化物を生成するそれら
の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
【００２５】また前記複合酸化物は、前記以外に酸化物
や他の金属塩による固相反応法や、金属アルコキシド等
のゾル−ゲル法等によっても合成できるものであり、何
等これらの製造方法に限定されるものではない。
や他の金属塩による固相反応法や、金属アルコキシド等
のゾル−ゲル法等によっても合成できるものであり、何
等これらの製造方法に限定されるものではない。
【００２６】前記製造方法において、いずれも熱処理
は、熱処理温度が５００℃より低いと結晶化が不充分と
なり、逆に１６００℃を越えると緻密化してしまうた
め、５００〜１６００℃の温度で、酸化雰囲気中、５〜
３０時間行うが、特に低い温度で熱処理することが粉末
の比表面積を高めるために有効であり、実用的には、比
表面積が３５ｍ2 ／ｇ以上となるように設定することが
望ましい。
は、熱処理温度が５００℃より低いと結晶化が不充分と
なり、逆に１６００℃を越えると緻密化してしまうた
め、５００〜１６００℃の温度で、酸化雰囲気中、５〜
３０時間行うが、特に低い温度で熱処理することが粉末
の比表面積を高めるために有効であり、実用的には、比
表面積が３５ｍ2 ／ｇ以上となるように設定することが
望ましい。
【００２７】尚、Ｍｎ2 Ｏ3 添加時の前記複合酸化物粉
末は、排気ガスとの接触面積を確保して窒素酸化物を効
果的に分解除去するという点からは、高い比表面積を有
するものが望ましく、その比表面積は３０〜１００ｍ2
／ｇ、特に４０〜８０ｍ2 ／ｇであることが好ましい。
末は、排気ガスとの接触面積を確保して窒素酸化物を効
果的に分解除去するという点からは、高い比表面積を有
するものが望ましく、その比表面積は３０〜１００ｍ2
／ｇ、特に４０〜８０ｍ2 ／ｇであることが好ましい。
【００２８】更に、前記Ｍｎ2 Ｏ3 の添加方法として
は、Ｍｎ2 Ｏ3 粉末と前記複合酸化物粉末をボールミル
や乳鉢で粉砕混合する方法等があり、本発明では、これ
らに限定されるものではない。
は、Ｍｎ2 Ｏ3 粉末と前記複合酸化物粉末をボールミル
や乳鉢で粉砕混合する方法等があり、本発明では、これ
らに限定されるものではない。
【００２９】尚、前記Ｍｎ2 Ｏ3 粉末は、複合酸化物へ
の添加効果という点からは、その比表面積が１０〜１０
０ｍ2 ／ｇが良く、特に１５〜６０ｍ2 ／ｇの範囲が好
適である。
の添加効果という点からは、その比表面積が１０〜１０
０ｍ2 ／ｇが良く、特に１５〜６０ｍ2 ／ｇの範囲が好
適である。
【００３０】次に、本発明を評価するに際し、出発原料
としてＮｉ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 ＯとＧａ（ＮＯ3 ）3
・９Ｈ2 Ｏの試薬を用い、ＮｉとＧａの原子比を表１に
示す値となるように秤量した。
としてＮｉ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 ＯとＧａ（ＮＯ3 ）3
・９Ｈ2 Ｏの試薬を用い、ＮｉとＧａの原子比を表１に
示す値となるように秤量した。
【００３１】これら試薬を蒸留水中に溶解させ、撹拌し
ながらアンモニア水で中和し、この時、生成した沈澱物
を濾過して洗浄した後、凍結乾燥した。
ながらアンモニア水で中和し、この時、生成した沈澱物
を濾過して洗浄した後、凍結乾燥した。
【００３２】係る乾燥粉末を７００℃の温度で３０時
間、大気中で熱処理して、比表面積が４０〜５０ｍ2 ／
ｇのスピネル型結晶性複合酸化物粉末を得た。
間、大気中で熱処理して、比表面積が４０〜５０ｍ2 ／
ｇのスピネル型結晶性複合酸化物粉末を得た。
【００３３】次に、前記複合酸化物に対して、比表面積
が１５ｍ2 ／ｇのＭｎ2 Ｏ3 粉末を表１に示す量で混合
した後、該混合粉末を金型プレスにより成形し、更に冷
間静水圧成形法（ＣＩＰ）により圧縮成形してから該成
形物を解砕して篩別し、２５メッシュパス、３５メッシ
ュオンに整粒して評価用材料を調製した。
が１５ｍ2 ／ｇのＭｎ2 Ｏ3 粉末を表１に示す量で混合
した後、該混合粉末を金型プレスにより成形し、更に冷
間静水圧成形法（ＣＩＰ）により圧縮成形してから該成
形物を解砕して篩別し、２５メッシュパス、３５メッシ
ュオンに整粒して評価用材料を調製した。
【００３４】尚、Ｍｎ2 Ｏ3 を混合しないものを比較例
とした。
とした。
【００３５】かくして得られた評価用材料の粉末を用い
てＸ線回折測定（ＸＲＤ）により結晶相を同定し、結晶
相がスピネル結晶とＭｎ2 Ｏ3 結晶の２相からなること
を確認した。
てＸ線回折測定（ＸＲＤ）により結晶相を同定し、結晶
相がスピネル結晶とＭｎ2 Ｏ3 結晶の２相からなること
を確認した。
【００３６】尚、本発明の窒素酸化物除去用酸化物触媒
材料の代表的なＸ線回折測定結果を図１のＸ線回折チャ
ートに示す。
材料の代表的なＸ線回折測定結果を図１のＸ線回折チャ
ートに示す。
【００３７】また、前記整粒した評価用材料の表面積
（ＢＥＴ比表面積×測定試料重量）を測定した。
（ＢＥＴ比表面積×測定試料重量）を測定した。
【００３８】次いで、模擬排気ガスとして、ＮＯが１０
００ｐｐｍ、Ｏ2 が５％、Ｃ2 Ｈ4が１０００ｐｐｍ、
残部がＨｅから成る反応ガスを、該反応ガスと触媒材料
が接触する条件として、空間速度（ＳＶ）を４００００
／Ｈｒで前記評価用材料を充填した触媒層に流し、３０
０〜６００℃の温度範囲で触媒層を通過して生成したＮ
2 ガスをガスクロマトグラフで測定し、触媒のＮＯ還元
分解能は、触媒層出口側のＮ2 濃度（ｐｐｍ）の２倍の
値を、触媒層入口側のＮＯ濃度（ｐｐｍ）で除した百分
率をＮＯ除去率（％）とし、該ＮＯ除去率の最大値及び
３００℃でのＮＯ除去率により評価した。
００ｐｐｍ、Ｏ2 が５％、Ｃ2 Ｈ4が１０００ｐｐｍ、
残部がＨｅから成る反応ガスを、該反応ガスと触媒材料
が接触する条件として、空間速度（ＳＶ）を４００００
／Ｈｒで前記評価用材料を充填した触媒層に流し、３０
０〜６００℃の温度範囲で触媒層を通過して生成したＮ
2 ガスをガスクロマトグラフで測定し、触媒のＮＯ還元
分解能は、触媒層出口側のＮ2 濃度（ｐｐｍ）の２倍の
値を、触媒層入口側のＮＯ濃度（ｐｐｍ）で除した百分
率をＮＯ除去率（％）とし、該ＮＯ除去率の最大値及び
３００℃でのＮＯ除去率により評価した。
【００３９】
【表１】
【００４０】表から明らかなように、試料番号１及び
６、１３、２０ではＮＯ除去率の最大値が５０％以下で
あり、また３００℃でのＮＯ除去率も３０％以下と低
く、比較例の試料番号７及び１４は、ＮＯ除去率の最大
値は高いものの、３００℃でのＮＯ除去率は６％以下と
極めて低いのに対して、本発明ではＮＯ除去率の最大値
が５７％以上で、３００℃でのＮＯ除去率も３５％以上
を示している。
６、１３、２０ではＮＯ除去率の最大値が５０％以下で
あり、また３００℃でのＮＯ除去率も３０％以下と低
く、比較例の試料番号７及び１４は、ＮＯ除去率の最大
値は高いものの、３００℃でのＮＯ除去率は６％以下と
極めて低いのに対して、本発明ではＮＯ除去率の最大値
が５７％以上で、３００℃でのＮＯ除去率も３５％以上
を示している。
【００４１】尚、比較例の試料番号２１に示すように、
Ｍｎ2 Ｏ3 単独では触媒性能を全く示さないことからも
明らかなように、本発明の触媒性能は２種の材料の複合
化による相乗効果であることが分かる。
Ｍｎ2 Ｏ3 単独では触媒性能を全く示さないことからも
明らかなように、本発明の触媒性能は２種の材料の複合
化による相乗効果であることが分かる。
【００４２】また、前記評価用の複合酸化物を使用し、
４気筒のディーゼルエンジン台上試験装置の排気管にセ
ットし、該ディーゼルエンジンを最高回転数、全負荷の
条件で１００時間運転する耐久試験を実施し、試験後の
複合酸化物について前記同様にしてＮＯ還元活性を評価
したが、ＮＯ転換率はほとんど低下していないことが確
認でき、耐水性に優れていることも証明された。
４気筒のディーゼルエンジン台上試験装置の排気管にセ
ットし、該ディーゼルエンジンを最高回転数、全負荷の
条件で１００時間運転する耐久試験を実施し、試験後の
複合酸化物について前記同様にしてＮＯ還元活性を評価
したが、ＮＯ転換率はほとんど低下していないことが確
認でき、耐水性に優れていることも証明された。
【００４３】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明の窒素酸化
物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法によ
れば、水蒸気存在下は勿論、高酸素濃度雰囲気下、ガス
の流速が高速度であっても、低温域まで広範囲の温度範
囲で高いＮＯx の還元分解作用を有することから、省エ
ネルギー、省資源を目標として開発される今後のディー
ゼルエンジンやリーンバーンエンジン等の各種内燃機関
の排気ガスをはじめ、ＮＯx を含有する各種有害物質の
浄化に極めて有用なものである。
物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法によ
れば、水蒸気存在下は勿論、高酸素濃度雰囲気下、ガス
の流速が高速度であっても、低温域まで広範囲の温度範
囲で高いＮＯx の還元分解作用を有することから、省エ
ネルギー、省資源を目標として開発される今後のディー
ゼルエンジンやリーンバーンエンジン等の各種内燃機関
の排気ガスをはじめ、ＮＯx を含有する各種有害物質の
浄化に極めて有用なものである。
【図１】本発明の酸化物触媒材料の代表的なＸ線回折測
定結果を示すＸ線回折チャートである。
定結果を示すＸ線回折チャートである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 - 38/74 B01D 53/86 B01D 53/94 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (2)
- 【請求項１】金属元素としてニッケル（Ｎｉ）とガリウ
ム（Ｇａ）を含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが２．５〜
３．３のスピネル型結晶性複合酸化物に、Ｍｎ2 Ｏ3 を
１〜２０重量％添加して成ることを特徴とする窒素酸化
物除去用酸化物触媒材料。 - 【請求項２】酸素と還元性を有する炭素含有ガスが存在
する酸化雰囲気中で、金属元素としてニッケル（Ｎｉ）
とガリウム（Ｇａ）を含有し、Ｇａ／Ｎｉ原子比ｎが
２．５〜３．３のスピネル型結晶性複合酸化物に、Ｍｎ
2 Ｏ3 を１〜２０重量％添加して成る窒素酸化物除去用
酸化物触媒材料と窒素酸化物を含む排気ガスを接触させ
ることを特徴とする窒素酸化物除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29637994A JP3346665B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29637994A JP3346665B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150338A JPH08150338A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3346665B2 true JP3346665B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17832793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29637994A Expired - Fee Related JP3346665B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 窒素酸化物除去用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346665B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20012709A1 (it) * | 2001-12-20 | 2003-06-20 | Snam Progetti | Composizione catalitica per la deidrogenazione di idrocarburi alchilaromatici |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP29637994A patent/JP3346665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08150338A (ja) | 1996-06-11 |
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