JP3414794B2 - 触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
関する。
るために使用されるような一般的な触媒は、大抵は金属
性担体、接着仲介中間層及びこの中間層上に施された触
媒活性層からなる。触媒を製造する場合、触媒活性層が
金属性担体上に良好に接着するように調整することが重
要な課題となる。
決法として、接着仲介中間層を液体アルミニウムの噴霧
(アルミニウムの火炎噴霧)によりエキスパンドメタル
担体上に形成する方法が公知である(米国特許第437
0262号、同第4285838号及び同第44552
81号明細書参照)。しかしこの方法に基づき触媒を製
造する場合アルミニウムを液化するために極めて多大の
エネルギーを消費しなければならない。更に液体アルミ
ニウムは噴霧の際に担体内の空隙を通って落下し、その
際一部が酸化されるためもはや直接には再利用できなく
なる。従ってこれらの状況はこの方法をかなりの経費を
要するものとする。
明細書から、多層織物及び/又は編物及び/又は繊維状
材料からなる触媒の担体を焼結により製造する方法が公
知である。しかしこの方法は織物及び編物を作るのに経
費がかさみ高価なものとなる一方、繊維状材料は比較的
粗悪にしか製造できないという欠点を有する。
特に板状触媒を比較的安価に製造でき、同時に接着性の
良好な触媒活性層を金属性担体上に施す方法を提供する
ことを課題とする。
は本発明により、接着仲介中間層が酸化物層であること
により解決される。 酸化物層は1つには極めて堅固に
基体材料に接着することができ、また1つには触媒活性
材料を接着するに足る表面の粗面性を形成することがで
きる。
題は、接着仲介中間層を酸化雰囲気中で金属性担体を加
熱形成することにより解決される。このようにして担体
の表面は酸化され、触媒活性層を担体上に接着するのに
有利な粗面性及び多孔性が得られる。こうして形成され
た接着仲介中間層上に触媒材料を例えばペースト状コン
パウンドとして圧延により施し、燬焼してもよい。
利である。それにより担体の塩素及び塩素/酸素化合物
も接着性の改善に寄与する。
層は担体上に焼結された粒子を含有することができる。
このような粒子はその粒化の程度により担体の表面の巨
視的かつ微視的な粗面化に著しく寄与することができ
る。
均質化するために及び本発明の他の実施態様の前提条件
として、加熱する前に油層を担体上に施すこともでき
る。その際有利には例えばメタルメッシュ化工程のため
にエキスパンドメタル上に施された切削油を担体上にそ
のまま放置してもよい。切削油はたとえそれが還元剤で
あるとしても酸化の際に担体の表面上に付加的に局部的
に熱を取り込み、従って酸化剤を十分に供給した場合酸
化物層を補強することになる。
を施した後及び加熱する前に油層に付着する粒子の混合
物を担体上に施してもよい。それにより担体上に、部分
的に酸化され比較的強く粗面化された層が生じ、触媒材
料に関するその付着特性は粒子の適切な選択によって触
媒材料に適合させることができる。この場合粒子の混合
物とは金属及び/又はガラス及び/又はセラミック粒
子、特に銀/錫酸化物AgSnO2及びX5CrNi18.9
の工業原料(原料番号第1.4306号)からなる粒子
を意味する。
混合物を油中に懸濁し、加熱前に懸濁液として担体上に
施すこともできる。この処理法は既に上述したのと同じ
利点をもたらす。これらの利点は同様に、担体上に粒子
を施すために油に浸漬された粒子の混合物を焼結前にペ
ースト状コンパウンドとして担体上にカレンダー掛けす
るもう1つの処理法でも得られる。
少なくとも塩素を1%含有するオイルを使用すると良
い。それにより担体表面に担体材料の酸素化合物の他に
塩素化合物も形成される。これは担体の表面を腐食し、
その結果中間層の接着性が改善される。
を200〜600℃の温度でかつ5時間実施するのが有
利である。こうして均質で、極めて良好に担体上に接着
する酸化物層が形成され、これが触媒活性材料に対して
接着を仲介する中間層の役目をする。
施す場合、700〜1000℃の温度及び数分間加熱す
ると良い。このようにして一方では担体上に施された粒
子は焼結され、他方では担体の表面に酸化層も形成さ
れ、この酸化層はこの処理法においては担体の酸化され
ていない材料上になおもしっかりと接着する。
る。
本実施例においては担体4としてステンレススチール製
ではないエキスパンドメタルを使用した。メタルメッシ
ュ化工程のために担体上に塩素含有量2%の切削油を塗
布した。これをエキスパンドメタル上に放置した。
は銀/錫酸化物AgSnO2からなる比較的微細な粒子
6を振り掛け、この粒子は大部分切削油に付着して担体
4の表面上に接着した。引続き切削油及びそれに付着す
る粒子6が載っている担体4を900℃の温度に5分間
加熱した。その際一方では担体4上にある粒子6は担体
4上で焼結した。他方では切削油に含まれる塩素が担体
4の表面層8を比較的強く腐食し、従って表面層8上に
担体4の酸素、塩素及び塩素/酸素化合物が有利に形成
された。上記の両状況は共に巨視的及び微視的粗面化を
担体4の表面層8にもたらす。それによりその表面上に
施された触媒活性層10に対して極めて良好な接着基礎
が接着仲介中間層8の形で担体4上に作られた。触媒活
性層10はこの実施例においてはペースト状コンパウン
ドとして中間層8上に施された。引続き触媒素材を乾燥
し、燬焼した。
仲介中間層14を有するもう1つの板状触媒12が粒子
を燬焼せずに金属性エキスパンドメタル担体16上に製
造された。その際担体16上に施された塩素含有量2%
の切削油が担体16上に放置された。この実施例では担
体16を450℃の温度に加熱し、その温度に5時間保
持した。
素及び酸素/塩素化合物も形成された。これらの化合物
は比較的長い保持時間のために主として担体16の酸素
化合物に移行した。このようにして酸化された担体16
の表面層14は触媒活性層18に対して極めて良好な接
着基礎を提供する。この層14はペースト状コンパウン
ドとして粗面化された担体16上に施され、乾燥されか
つ引続き燬焼により担体16上に固着された。
する処理工程の経過を示す図である。
ドメタルからなる担体4、16から出発して、まず塩素
を含有する切削油の塗布工程20が行われ、それに続い
てメタルメッシュ化工程22が行われた。引続き粒子6
の塗布工程24を行ってもよい。切削油で湿潤されメッ
シュ化され切削油に粘着する粒子6を備える担体4は次
に加熱工程26を実施された。この場合約900℃の温
度が約5分間維持された。引続き触媒活性層10、18
の塗布工程28がすでに微視的かつ巨視的に粗面化され
た表面層8を備える担体4上に行われた。最後にこの触
媒素材に燬焼工程30を実施し、それにより図1に基づ
く板状触媒2の完成品が得られた。
工程24を実施しない場合に得られる。その際加熱工程
26は約450℃の温度で約5時間行われた。粗面化さ
れた表面層8は担体16の塩素化合物、及び/又は酸素
化合物及び/又は塩素/酸素化合物を含有し、それによ
り粗面化が行われた。他の全ての処理工程20、22、
28、30は上述と同様に行われた。
Claims (9)
- 【請求項1】 金属性担体(4、16)上に油膜を設
け、これを酸化性雰囲気内で加熱することにより前記担
体上に接着仲介中間層(8、14)を形成し、しかる後
この接着仲介中間層(8、14)上に触媒活性層(1
0、18)を付与することを特徴とする触媒の製造方
法。 - 【請求項2】 油膜を設けるために、塩素濃度が少なく
とも1%の油を使用することを特徴とする請求項1記載
の触媒の製造方法。 - 【請求項3】 油膜の形成後でかつ加熱前に、油膜に接
着する粒子(6)を金属性担体(4、16)上に設ける
ことを特徴とする請求項1又は2記載の触媒の製造方
法。 - 【請求項4】 粒子(6)を油内に懸濁した懸濁液を金
属性担体(4、16)上に設け、しかる後当該担体を酸
化性雰囲気中で加熱することを特徴とする請求項1又は
2記載の触媒の製造方法。 - 【請求項5】 加熱に先立って、油で含浸した粒子を、
ペースト状の物質として担体(4、16)上にカレンダ
ー掛けすることを特徴とする請求項1又は2記載の触媒
の製造方法。 - 【請求項6】 加熱を200〜600℃の温度において
行うことを特徴とする請求項1または2に記載の触媒の
製造方法。 - 【請求項7】 加熱を少なくとも5時間にわたり行うこ
とを特徴とする請求項6に記載の触媒の製造方法。 - 【請求項8】 加熱を700〜1000℃の温度におい
て行うことを特徴とする請求項3ないし5の1つに記載
の触媒の製造方法。 - 【請求項9】加熱を数分間にわたり行うことを特徴とす
る請求項8に記載の触媒の製造方法。
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