JP3531217B2 - 触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体およびその製造方法 - Google Patents
触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、揮発性ハロゲン化有機
化合物を分解するための触媒担体として優れたリン酸ジ
ルコニウム成型体およびその製造方法に関する。
化合物を分解するための触媒担体として優れたリン酸ジ
ルコニウム成型体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】揮発性ハロゲン化有機化合物としては、
フロンガス、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン等がある。
フロンガス、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン等がある。
【０００３】フロンガスは、その化学的性質が、特に噴
射剤、冷媒等の用途に対し優れているため、産業界のみ
ならず一般にも広く用いられている。しかし、フロンガ
スは大気中に排出された場合にオゾン層に流れ、太陽紫
外線によって分解されて塩素原子が生じ、この塩素原子
によるオゾン層の破壊が地球環境の保護の観点から重大
な問題となっている。従って、フロンガスを排出する場
合には、そのままの形では排出せずに何等かの無害処理
を施することが必要とされている。
射剤、冷媒等の用途に対し優れているため、産業界のみ
ならず一般にも広く用いられている。しかし、フロンガ
スは大気中に排出された場合にオゾン層に流れ、太陽紫
外線によって分解されて塩素原子が生じ、この塩素原子
によるオゾン層の破壊が地球環境の保護の観点から重大
な問題となっている。従って、フロンガスを排出する場
合には、そのままの形では排出せずに何等かの無害処理
を施することが必要とされている。
【０００４】また、トリクロロエチレンやテトラクロロ
エチレン等は金属の脱脂工程やドライクリーニング工程
等に幅広く用いられている。しかし、トリクロロエチレ
ン等の塩素化合物には、発癌作用があることが見いださ
れて以来、これらの大気中への排出、あるいは埋め立て
処分や不法投棄による土壌汚染や地下水汚染が問題化し
てきている。
エチレン等は金属の脱脂工程やドライクリーニング工程
等に幅広く用いられている。しかし、トリクロロエチレ
ン等の塩素化合物には、発癌作用があることが見いださ
れて以来、これらの大気中への排出、あるいは埋め立て
処分や不法投棄による土壌汚染や地下水汚染が問題化し
てきている。
【０００５】このように、揮発性ハロゲン化有機化合物
およびこれらを含む廃液等は、環境衛生上の見地から、
各地において法規則の実施に伴い、厳しい管理と共に無
害化処理技術の開発が強く望まれている。
およびこれらを含む廃液等は、環境衛生上の見地から、
各地において法規則の実施に伴い、厳しい管理と共に無
害化処理技術の開発が強く望まれている。
【０００６】従来、フロンガスやトリクロロエチレンや
テトラクロロエチレン等の揮発性ハロゲン化有機化合物
の処理の方法としては、活性炭、ゼオライト等で吸着し
回収する方法が知られているが、回収した揮発性ハロゲ
ン化有機化合物の無害化処理方法に関しては開発が未だ
十分なされていない。
テトラクロロエチレン等の揮発性ハロゲン化有機化合物
の処理の方法としては、活性炭、ゼオライト等で吸着し
回収する方法が知られているが、回収した揮発性ハロゲ
ン化有機化合物の無害化処理方法に関しては開発が未だ
十分なされていない。
【０００７】すなわち、揮発性ハロゲン化有機化合物を
高圧下で８００℃以上の温度で燃焼させる熱分解法、紫
外線を照射して光分解させる高周波プラズマ分解法、触
媒の存在下で分解・燃焼を行う接触分解法等が提案され
ている。しかし、高圧下で燃焼する方法、高周波プラズ
マで分解する方法では装置が大掛かりであったり、処理
コストが高いなどの問題がある。これに対し、触媒によ
る接触分解法は簡便な方法である。
高圧下で８００℃以上の温度で燃焼させる熱分解法、紫
外線を照射して光分解させる高周波プラズマ分解法、触
媒の存在下で分解・燃焼を行う接触分解法等が提案され
ている。しかし、高圧下で燃焼する方法、高周波プラズ
マで分解する方法では装置が大掛かりであったり、処理
コストが高いなどの問題がある。これに対し、触媒によ
る接触分解法は簡便な方法である。
【０００８】この接触分解法で用いる触媒坦体として
は、アルミナ、シリカ、ゼオライト、チタニア、ジルコ
ニア、リン酸ジルコニウム等が提案されているが、耐酸
性が優れているものはチタニア、ジルコニア、リン酸ジ
ルコニウムである。そして、これらの触媒坦体に白金、
パラジウム、ロジウム等の活性金属酸化物を坦持したも
のが、揮発性ハロゲン化有機化合物の分解活性に優れて
いることが知られている。
は、アルミナ、シリカ、ゼオライト、チタニア、ジルコ
ニア、リン酸ジルコニウム等が提案されているが、耐酸
性が優れているものはチタニア、ジルコニア、リン酸ジ
ルコニウムである。そして、これらの触媒坦体に白金、
パラジウム、ロジウム等の活性金属酸化物を坦持したも
のが、揮発性ハロゲン化有機化合物の分解活性に優れて
いることが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ジルコニア系
で実用可能な強度を持たせた触媒担体用成型体を得る方
法としては、ジルコニアに補強剤としてロックウール、
アルミナ等のファイバーあるいはアルミナゾル、シリカ
ゾル等の無機物を添加し、さらに水を加えて混練したも
のから成型体を得る方法が提案されている。しかし、前
記補強剤がジルコニア成型体中に含有されるため、ジル
コニアの特性が低下するという欠点があり、特に無機物
を添加すると著しく耐酸性が低下する。
で実用可能な強度を持たせた触媒担体用成型体を得る方
法としては、ジルコニアに補強剤としてロックウール、
アルミナ等のファイバーあるいはアルミナゾル、シリカ
ゾル等の無機物を添加し、さらに水を加えて混練したも
のから成型体を得る方法が提案されている。しかし、前
記補強剤がジルコニア成型体中に含有されるため、ジル
コニアの特性が低下するという欠点があり、特に無機物
を添加すると著しく耐酸性が低下する。
【００１０】通常、触媒坦体としての実用破壊強度は、
直径１．５ｍｍの円筒状成型体で０．５ｋｇ／ｍｍ以上
が必要とされる。このため、融点が高いジルコニアは、
必要な強度すなわち粒子間結合を得るのに、９００℃以
上の温度で焼成を行わなくてはならない。しかし、高温
で焼成すると比表面積が減少し、触媒坦体として十分に
機能しなくなるという新たな問題点を生ずる。すなわ
ち、反応がガス系であれば、触媒坦体の比表面積は５０
ｍ2 ／ｇ以上必要とされ、さらに十分な触媒機能を向上
させるためには８０ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を実現しな
ければならない。
直径１．５ｍｍの円筒状成型体で０．５ｋｇ／ｍｍ以上
が必要とされる。このため、融点が高いジルコニアは、
必要な強度すなわち粒子間結合を得るのに、９００℃以
上の温度で焼成を行わなくてはならない。しかし、高温
で焼成すると比表面積が減少し、触媒坦体として十分に
機能しなくなるという新たな問題点を生ずる。すなわ
ち、反応がガス系であれば、触媒坦体の比表面積は５０
ｍ2 ／ｇ以上必要とされ、さらに十分な触媒機能を向上
させるためには８０ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を実現しな
ければならない。
【００１１】本発明は、リン酸ジルコニウム成型体にお
ける上記したような種々の問題点を解決し、優れた強度
特性と比表面積を有する触媒担体用リン酸ジルコニウム
成型体およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
ける上記したような種々の問題点を解決し、優れた強度
特性と比表面積を有する触媒担体用リン酸ジルコニウム
成型体およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し上記
の目的を達成するための本発明のリン酸ジルコニウム成
型体は、水酸化ジルコニウム粉体とリン酸と塩基性ジル
コニウム塩とよりなる混合成型物を焼成してなる成型体
であって、その比表面積が８０ｍ2 ／ｇ以上であり、赤
外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に吸収ピークを有し、
かつ、直径１．５ｍｍの円筒状に成型した該成型体での
破壊強度が０．５ｋｇ／ｍｍ以上であることを特徴とす
る
の目的を達成するための本発明のリン酸ジルコニウム成
型体は、水酸化ジルコニウム粉体とリン酸と塩基性ジル
コニウム塩とよりなる混合成型物を焼成してなる成型体
であって、その比表面積が８０ｍ2 ／ｇ以上であり、赤
外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に吸収ピークを有し、
かつ、直径１．５ｍｍの円筒状に成型した該成型体での
破壊強度が０．５ｋｇ／ｍｍ以上であることを特徴とす
る
【００１３】また、本発明の製造方法は、水酸化ジルコ
ニウム粉体にリン酸と水とを添加して混練した後、塩基
性ジルコニウム塩溶液を添加して可塑化するまで混練
し、成型して乾燥し、次いで４００〜６００℃の温度範
囲において焼成することからなる。そして、リン酸の添
加量が成型体中の全ジルコニウムのＺｒＯ2 換算量に対
してＰ2Ｏ5換算量で２〜５重量％の範囲であり、塩基性
ジルコニウム塩溶液の添加量が水酸化ジルコニウム粉体
のＺｒＯ2 換算量に対してＺｒＯ2 換算量で１０〜３０
重量％の範囲になるようにして添加する。
ニウム粉体にリン酸と水とを添加して混練した後、塩基
性ジルコニウム塩溶液を添加して可塑化するまで混練
し、成型して乾燥し、次いで４００〜６００℃の温度範
囲において焼成することからなる。そして、リン酸の添
加量が成型体中の全ジルコニウムのＺｒＯ2 換算量に対
してＰ2Ｏ5換算量で２〜５重量％の範囲であり、塩基性
ジルコニウム塩溶液の添加量が水酸化ジルコニウム粉体
のＺｒＯ2 換算量に対してＺｒＯ2 換算量で１０〜３０
重量％の範囲になるようにして添加する。
【００１４】
【作用】本発明の詳細およびその作用についてさらに具
体的に説明すると次の通りである。
体的に説明すると次の通りである。
【００１５】すなわち、水酸化ジルコニウム粉体に適量
の水とリン酸とを混練し、さらに塩基性ジルコニウム塩
を添加して混練したものを成型し、乾燥し、焼成してリ
ン酸ジルコニウム成型体を形成した場合には、耐酸性を
損なうような補強材を添加しなくても、破壊強度の優れ
た成型体が比較的低温の焼成で得られる。しかも、この
ようにして低温焼成で得られた成型体は、従来の高温焼
成のリン酸ジルコニウム成型体に比べて比表面積が大き
く、触媒坦体として十分な機能を発揮させることができ
る。なお、赤外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に吸収ピ
ークを有するリン酸ジルコニウム成型体の比表面積が大
きいことが確認されている。
の水とリン酸とを混練し、さらに塩基性ジルコニウム塩
を添加して混練したものを成型し、乾燥し、焼成してリ
ン酸ジルコニウム成型体を形成した場合には、耐酸性を
損なうような補強材を添加しなくても、破壊強度の優れ
た成型体が比較的低温の焼成で得られる。しかも、この
ようにして低温焼成で得られた成型体は、従来の高温焼
成のリン酸ジルコニウム成型体に比べて比表面積が大き
く、触媒坦体として十分な機能を発揮させることができ
る。なお、赤外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に吸収ピ
ークを有するリン酸ジルコニウム成型体の比表面積が大
きいことが確認されている。
【００１６】本発明において、水酸化ジルコニウム粉体
に適量の水とリン酸とを混練した後、塩基性ジルコニウ
ム塩を添加することによって、優れた破壊強度を有する
リン酸ジルコニウム成型体が比較的低温の焼成で得られ
る理由については明きらかではない。しかし、水酸化ジ
ルコニウム粉体にリン酸を添加し混練することで、ジル
コニウムの２次、３次粒子からなる水酸化ジルコニウム
粉体の粗粒子が解膠されて、粒子が均質化し、次いで塩
基性ジルコニウム塩を添加することで、中和反応により
前記粒子が固定され、充填密度が高くなるのではないか
と推定される。また、ジルコニア粒子の均質化は成型体
の比表面積を大きくするのにも寄与すると思われる。
に適量の水とリン酸とを混練した後、塩基性ジルコニウ
ム塩を添加することによって、優れた破壊強度を有する
リン酸ジルコニウム成型体が比較的低温の焼成で得られ
る理由については明きらかではない。しかし、水酸化ジ
ルコニウム粉体にリン酸を添加し混練することで、ジル
コニウムの２次、３次粒子からなる水酸化ジルコニウム
粉体の粗粒子が解膠されて、粒子が均質化し、次いで塩
基性ジルコニウム塩を添加することで、中和反応により
前記粒子が固定され、充填密度が高くなるのではないか
と推定される。また、ジルコニア粒子の均質化は成型体
の比表面積を大きくするのにも寄与すると思われる。
【００１７】本発明において、水酸化ジルコニウム粉体
に添加するリン酸としては、正リン酸、亜リン酸、次亜
リン酸等あるが、正リン酸を使用することが望ましい。
に添加するリン酸としては、正リン酸、亜リン酸、次亜
リン酸等あるが、正リン酸を使用することが望ましい。
【００１８】リン酸の添加量は、成型体中の全ジルコニ
ウムのＺｒＯ2 換算量に対してＰ2Ｏ5 換算量で２〜５
重量％の範囲となるように添加した場合に好結果が得ら
れる。リン酸の添加量をＰ2Ｏ5換算量で２重量％未満と
した場合には、適切な破壊強度と高比表面積を有する成
型体が得られなくなり、逆に５重量％を超えると、破壊
強度は向上するが、Ｐ2Ｏ5の存在が過大となって、これ
によるシンタリング効果のために比表面積が低下してし
まう。
ウムのＺｒＯ2 換算量に対してＰ2Ｏ5 換算量で２〜５
重量％の範囲となるように添加した場合に好結果が得ら
れる。リン酸の添加量をＰ2Ｏ5換算量で２重量％未満と
した場合には、適切な破壊強度と高比表面積を有する成
型体が得られなくなり、逆に５重量％を超えると、破壊
強度は向上するが、Ｐ2Ｏ5の存在が過大となって、これ
によるシンタリング効果のために比表面積が低下してし
まう。
【００１９】次に、水酸化ジルコニウム粉体と水とリン
酸の混練物に添加する塩基性ジルコニウム塩としては、
炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭
酸ジルコニウムカリウム等があげられるが、炭酸ジルコ
ニウムアンモニウムを使用することが望ましい。塩基性
ジルコニウム塩の添加量は、水酸化ジルコニウム粉体を
ＺｒＯ2 換算量に対して塩基性ジルコニウム塩をＺｒＯ
2 換算量で１０〜３０重量％の範囲となるように添加す
る。塩基性ジルコニウム塩の添加量がＺｒＯ2換算量で
１０重量％未満とした場合、適切な破壊強度を有する成
型体が得られなくなり、逆に３０重量％を超えると、Ｎ
Ｈ3 の存在が過大となって、これにより成型体の破壊強
度が低下する。このように、リン酸や塩基性ジルコニウ
ム塩の添加量が適正でないと、本発明の目的とする８０
ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有し、かつ十分な破壊強度を
有するリン酸ジルコニウム成型体をえることができなく
なる。また、塩基性ジルコニウム塩を添加してから加熱
混練するのは、ジルコニア粒子を均一に分散させるため
である。
酸の混練物に添加する塩基性ジルコニウム塩としては、
炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭
酸ジルコニウムカリウム等があげられるが、炭酸ジルコ
ニウムアンモニウムを使用することが望ましい。塩基性
ジルコニウム塩の添加量は、水酸化ジルコニウム粉体を
ＺｒＯ2 換算量に対して塩基性ジルコニウム塩をＺｒＯ
2 換算量で１０〜３０重量％の範囲となるように添加す
る。塩基性ジルコニウム塩の添加量がＺｒＯ2換算量で
１０重量％未満とした場合、適切な破壊強度を有する成
型体が得られなくなり、逆に３０重量％を超えると、Ｎ
Ｈ3 の存在が過大となって、これにより成型体の破壊強
度が低下する。このように、リン酸や塩基性ジルコニウ
ム塩の添加量が適正でないと、本発明の目的とする８０
ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有し、かつ十分な破壊強度を
有するリン酸ジルコニウム成型体をえることができなく
なる。また、塩基性ジルコニウム塩を添加してから加熱
混練するのは、ジルコニア粒子を均一に分散させるため
である。
【００２０】本発明のリン酸ジルコニウム成型体を得る
ためには、上記の添加量の範囲で水酸化ジルコニウム粉
体に水とリン酸とを混練した後、塩基性ジルコニウム塩
溶液を添加し、加熱混練し、十分に可塑化した混練物を
所望の形状に成型し、乾燥し、これを４００〜６００℃
の温度で焼成する。
ためには、上記の添加量の範囲で水酸化ジルコニウム粉
体に水とリン酸とを混練した後、塩基性ジルコニウム塩
溶液を添加し、加熱混練し、十分に可塑化した混練物を
所望の形状に成型し、乾燥し、これを４００〜６００℃
の温度で焼成する。
【００２１】混練物の成型は一般的な押出し成型機、製
丸機等を使用して行われる。成型体の形状は円筒状、四
ツ葉状、中空円筒状、球状等いかなる形状でも良い。焼
成温度を４００〜６００℃の範囲とするのは、４００℃
以下の温度および６００℃以上の温度では、１６３５ｃ
ｍ-1に赤外線吸収スペクトルが認められず、８０ｍ2／
ｇ以上の比表面積値を得ることができないからである。
丸機等を使用して行われる。成型体の形状は円筒状、四
ツ葉状、中空円筒状、球状等いかなる形状でも良い。焼
成温度を４００〜６００℃の範囲とするのは、４００℃
以下の温度および６００℃以上の温度では、１６３５ｃ
ｍ-1に赤外線吸収スペクトルが認められず、８０ｍ2／
ｇ以上の比表面積値を得ることができないからである。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例とともに述べ
る。
る。
【００２３】なお、リン酸ジルコニウム成型体の比表面
積は窒素ガス吸着によるＢＥＴ法により求め、赤外線ス
ペクトルはパーキンエルマ社製モデル１７２０Ｘを用い
て求め、破壊強度は木屋式硬度計を用いて求めた。
積は窒素ガス吸着によるＢＥＴ法により求め、赤外線ス
ペクトルはパーキンエルマ社製モデル１７２０Ｘを用い
て求め、破壊強度は木屋式硬度計を用いて求めた。
【００２４】（実施例１）水酸化ジルコニウム粉体（Ｚ
ｒＯ2 として６５重量％含む工業試薬）１５００ｇに水
２００ｍｌと正リン酸（１級試薬）４１ｇとを加温ジャ
ケット付ニーダーの中で混練した後、炭酸ジルコニウム
アンモニウム溶液（ＺｒＯ2 として６５重量％含む工業
試薬）１２２０ｇを加え十分可塑化するまで混練して混
練物を得た。なお、水酸化ジルコニウム粉体と炭酸ジル
コニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量に対し、正
リン酸の量はＰ2Ｏ5換算量で２重量％であり、水酸化ジ
ルコニウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対しての炭酸ジルコ
ニウムアンモニウム溶液の添加量はＺｒＯ2 換算量で２
０重量％であり、混練物の５００℃での強熱減量は４８
％であった。次いで、１．５ｍｍφのダイスを有する押
出し成型機にて前記混練物を成型し、１００℃の温度で
１５時間乾燥し、該乾燥物を５００℃で２時間焼成して
リン酸ジルコニウム成型体Ａを得た。得られた成型体Ａ
についての性状を求めたところ、比表面積は９１ｍ2 ／
ｇ、破壊強度は０．６ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペク
トルについても１６３５ｃｍ-1に吸収ピークが有ること
も確認された。本実施例の結果より比表面積および破壊
強度はともに触媒坦体として要求される値を満足し、触
媒坦体として十分適用可能であることが判る。
ｒＯ2 として６５重量％含む工業試薬）１５００ｇに水
２００ｍｌと正リン酸（１級試薬）４１ｇとを加温ジャ
ケット付ニーダーの中で混練した後、炭酸ジルコニウム
アンモニウム溶液（ＺｒＯ2 として６５重量％含む工業
試薬）１２２０ｇを加え十分可塑化するまで混練して混
練物を得た。なお、水酸化ジルコニウム粉体と炭酸ジル
コニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量に対し、正
リン酸の量はＰ2Ｏ5換算量で２重量％であり、水酸化ジ
ルコニウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対しての炭酸ジルコ
ニウムアンモニウム溶液の添加量はＺｒＯ2 換算量で２
０重量％であり、混練物の５００℃での強熱減量は４８
％であった。次いで、１．５ｍｍφのダイスを有する押
出し成型機にて前記混練物を成型し、１００℃の温度で
１５時間乾燥し、該乾燥物を５００℃で２時間焼成して
リン酸ジルコニウム成型体Ａを得た。得られた成型体Ａ
についての性状を求めたところ、比表面積は９１ｍ2 ／
ｇ、破壊強度は０．６ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペク
トルについても１６３５ｃｍ-1に吸収ピークが有ること
も確認された。本実施例の結果より比表面積および破壊
強度はともに触媒坦体として要求される値を満足し、触
媒坦体として十分適用可能であることが判る。
【００２５】（実施例２）水酸化ジルコニウム粉体と炭
酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量に対
して添加する正リン酸の添加量を酸化物換算量で５重量
％としたこと以外は、実施例１に示す方法とほぼ同様の
方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｂを得た。得られた該
成型体Ｂについて性状を調べたところ、比表面積は８４
ｍ2 ／ｇであり、破壊強度は０．８ｋｇ／ｍｍであり、
赤外線スペクトルについても１６３５ｃｍ-1に吸収ピー
クが有ることも確認された。
酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量に対
して添加する正リン酸の添加量を酸化物換算量で５重量
％としたこと以外は、実施例１に示す方法とほぼ同様の
方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｂを得た。得られた該
成型体Ｂについて性状を調べたところ、比表面積は８４
ｍ2 ／ｇであり、破壊強度は０．８ｋｇ／ｍｍであり、
赤外線スペクトルについても１６３５ｃｍ-1に吸収ピー
クが有ることも確認された。
【００２６】本実施例１の結果より水酸化ジルコニウム
粉体と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換
算量に対して添加する正リン酸量を酸化物換算量で２〜
５重量％の範囲であれば比表面積および破壊強度は共に
触媒坦体として要求される値を満足できることが判る。
粉体と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換
算量に対して添加する正リン酸量を酸化物換算量で２〜
５重量％の範囲であれば比表面積および破壊強度は共に
触媒坦体として要求される値を満足できることが判る。
【００２７】（実施例３〜４）水酸化ジルコニウム粉体
のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムアンモニウ
ム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０重量％、３０重
量％としたこと以外は、実施例１に示す方法とほぼ同様
の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｃ、Ｄを得た。得ら
れた該成型体Ｃ、Ｄについて性状を求めたところ、比表
面積はそれぞれ８６ｍ2／ｇ、８９ｍ2／ｇであり、破壊
強度はそれぞれ０．７ｋｇ／ｍｍ、０．５ｋｇ／ｍｍで
あり、赤外線スペクトルもともに１６３５ｃｍ-1に吸収
ピークが有ることが確認された。
のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムアンモニウ
ム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０重量％、３０重
量％としたこと以外は、実施例１に示す方法とほぼ同様
の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｃ、Ｄを得た。得ら
れた該成型体Ｃ、Ｄについて性状を求めたところ、比表
面積はそれぞれ８６ｍ2／ｇ、８９ｍ2／ｇであり、破壊
強度はそれぞれ０．７ｋｇ／ｍｍ、０．５ｋｇ／ｍｍで
あり、赤外線スペクトルもともに１６３５ｃｍ-1に吸収
ピークが有ることが確認された。
【００２８】実施例３〜４の結果より、水酸化ジルコニ
ウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対しての炭酸ジルコニウム
アンモニウム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０〜３
０重量％の範囲であれば比表面積および破壊強度は共に
触媒坦体として要求される値を満足できることが判る。
ウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対しての炭酸ジルコニウム
アンモニウム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０〜３
０重量％の範囲であれば比表面積および破壊強度は共に
触媒坦体として要求される値を満足できることが判る。
【００２９】（比較例１〜２）水酸化ジルコニウム粉体
と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量
に対して、これに添加する正リン酸の添加量を酸化物換
算量で１重量％、７重量％としたこと以外は、実施例１
に示す方法とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウム成型
体Ｅ、Ｆを得た。得られた該成型体Ｅ、Ｆについて性状
を求めたところ、比表面積はそれぞれ７２ｍ2／ｇ、４
５ｍ2／ｇであり、破壊強度は０．４ｋｇ／ｍｍ、１．
０ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルについても１６
３５ｃｍ-1に吸収ピークが有ることが確認された。
と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ2 換算量
に対して、これに添加する正リン酸の添加量を酸化物換
算量で１重量％、７重量％としたこと以外は、実施例１
に示す方法とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウム成型
体Ｅ、Ｆを得た。得られた該成型体Ｅ、Ｆについて性状
を求めたところ、比表面積はそれぞれ７２ｍ2／ｇ、４
５ｍ2／ｇであり、破壊強度は０．４ｋｇ／ｍｍ、１．
０ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルについても１６
３５ｃｍ-1に吸収ピークが有ることが確認された。
【００３０】比較例１〜２の結果より、水酸化ジルコニ
ウム粉体と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ
2 換算量に対して正リン酸の添加量を酸化物換算量で２
重量％以下にすると、実施例１のリン酸ジルコニウム成
型体Ａと比べ比表面積は減少し、破壊強度は著しく劣
り、触媒坦体として要求される値を十分満足できないこ
とが判り、逆に５重量％以上にすると、破壊強度は強く
なるが、比表面積は著しく小さくなるため、ともに触媒
坦体としては不適当であることが明きらかである。
ウム粉体と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液のＺｒＯ
2 換算量に対して正リン酸の添加量を酸化物換算量で２
重量％以下にすると、実施例１のリン酸ジルコニウム成
型体Ａと比べ比表面積は減少し、破壊強度は著しく劣
り、触媒坦体として要求される値を十分満足できないこ
とが判り、逆に５重量％以上にすると、破壊強度は強く
なるが、比表面積は著しく小さくなるため、ともに触媒
坦体としては不適当であることが明きらかである。
【００３１】（比較例３〜４）水酸化ジルコニウム粉体
のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムアンモニウ
ム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で５重量％、４０重量
％と変化させたこと以外は実施例１に示す方法とほぼ同
様の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｇ、Ｈを得た。得
られた該成型体Ｇ、Ｈについて性状を調べたところ、比
表面積はそれぞれ８４ｍ2／ｇ、８８ｍ2／ｇであり、破
壊強度は０．４ｋｇ／ｍｍ、０．３ｋｇ／ｍｍであり、
赤外線スペクトルもともに１６３５ｃｍ-1に吸収ピーク
が有ることが確認された。
のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムアンモニウ
ム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で５重量％、４０重量
％と変化させたこと以外は実施例１に示す方法とほぼ同
様の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｇ、Ｈを得た。得
られた該成型体Ｇ、Ｈについて性状を調べたところ、比
表面積はそれぞれ８４ｍ2／ｇ、８８ｍ2／ｇであり、破
壊強度は０．４ｋｇ／ｍｍ、０．３ｋｇ／ｍｍであり、
赤外線スペクトルもともに１６３５ｃｍ-1に吸収ピーク
が有ることが確認された。
【００３２】比較例３〜４の結果より、水酸化ジルコニ
ウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムア
ンモニウム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０重量％
以下または３０重量％以上にすると、破壊強度がともに
触媒坦体として要求される値を満足できないことが判
る。
ウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対して炭酸ジルコニウムア
ンモニウム溶液の添加量をＺｒＯ2 換算量で１０重量％
以下または３０重量％以上にすると、破壊強度がともに
触媒坦体として要求される値を満足できないことが判
る。
【００３３】（比較例５〜６）リン酸ジルコニウム成型
乾燥物の焼成温度を３００℃、７００℃と変化させてそ
れぞれ２時間焼成したこと以外は、実施例１に示す方法
とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｉ、Ｊを
得た。得られた該成型体Ｉ、Ｊについて性状を調べたと
ころ、比表面積はそれぞれ９８ｍ2／ｇ、３４ｍ2／ｇで
あり、破壊強度はそれぞれ０．４ｋｇ／ｍｍ、１．２ｋ
ｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルの１６３５ｃｍ-1に
現れる吸収ピークはリン酸ジルコニウム成型体Ｊについ
ては確認されたが、リン酸ジルコニウム成型体Ｉについ
ては確認できなかった。
乾燥物の焼成温度を３００℃、７００℃と変化させてそ
れぞれ２時間焼成したこと以外は、実施例１に示す方法
とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウム成型体Ｉ、Ｊを
得た。得られた該成型体Ｉ、Ｊについて性状を調べたと
ころ、比表面積はそれぞれ９８ｍ2／ｇ、３４ｍ2／ｇで
あり、破壊強度はそれぞれ０．４ｋｇ／ｍｍ、１．２ｋ
ｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルの１６３５ｃｍ-1に
現れる吸収ピークはリン酸ジルコニウム成型体Ｊについ
ては確認されたが、リン酸ジルコニウム成型体Ｉについ
ては確認できなかった。
【００３４】比較例５〜６の結果より、リン酸ジルコニ
ウム成型乾燥物の焼成温度を本発明の範囲の焼成温度よ
り低くすると、比表面積は大きくなるものの、破壊強度
は劣り、赤外線スペクトルの１６３５ｃｍ-1に現れる吸
収ピークについては確認できず、逆に高くすると、破壊
強度は強くなるが、比表面積は著しく小さくなり、触媒
坦体として要求される値を満足できないことが判る。
ウム成型乾燥物の焼成温度を本発明の範囲の焼成温度よ
り低くすると、比表面積は大きくなるものの、破壊強度
は劣り、赤外線スペクトルの１６３５ｃｍ-1に現れる吸
収ピークについては確認できず、逆に高くすると、破壊
強度は強くなるが、比表面積は著しく小さくなり、触媒
坦体として要求される値を満足できないことが判る。
【００３５】（比較例７）水酸化ジルコニウム粉体に水
と正リン酸と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液とを加
え、加温ジャケット付ニーダー中で混練した以外は、実
施例１に示す方法とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウ
ム成型体Ｋを得た。得られた該成型体Ｋについて性状を
求めたところ、比表面積は８６ｍ2 ／ｇであり、破壊強
度は０．３ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルの１６
３５ｃｍ-1に吸収ピークがあることが確認された。
と正リン酸と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液とを加
え、加温ジャケット付ニーダー中で混練した以外は、実
施例１に示す方法とほぼ同様の方法でリン酸ジルコニウ
ム成型体Ｋを得た。得られた該成型体Ｋについて性状を
求めたところ、比表面積は８６ｍ2 ／ｇであり、破壊強
度は０．３ｋｇ／ｍｍであり、赤外線スペクトルの１６
３５ｃｍ-1に吸収ピークがあることが確認された。
【００３６】比較例７の結果より、水酸ジルコニウム粉
体に水と正リン酸と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液
とを一度に全て加える製造方法では、破壊強度が著しく
劣ることが明きらかであり、触媒坦体として要求される
値を満足できないことが判る。
体に水と正リン酸と炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液
とを一度に全て加える製造方法では、破壊強度が著しく
劣ることが明きらかであり、触媒坦体として要求される
値を満足できないことが判る。
【００３７】
【発明の効果】本発明で開示したように、水酸化ジルコ
ニウム粉体に適量の水とリン酸とを添加して混練した
後、塩基性ジルコニウム塩を添加して成型し、乾燥し、
焼成して得られたリン酸ジルコニウム成型体は、無機質
補強材などの耐酸性を阻害する要因となる物質を含むこ
となく、赤外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に特有の吸
収ピークを有し、８０ｍ2 ／ｇ以上の高比表面積と０．
５ｋｇ／ｍｍ以上の優れた破壊強度を有する。
ニウム粉体に適量の水とリン酸とを添加して混練した
後、塩基性ジルコニウム塩を添加して成型し、乾燥し、
焼成して得られたリン酸ジルコニウム成型体は、無機質
補強材などの耐酸性を阻害する要因となる物質を含むこ
となく、赤外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に特有の吸
収ピークを有し、８０ｍ2 ／ｇ以上の高比表面積と０．
５ｋｇ／ｍｍ以上の優れた破壊強度を有する。
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
C01G 25/00
Claims (3)
- 【請求項１】 水酸化ジルコニウム粉体とリン酸と塩基
性ジルコニウム塩とよりなる混合成型物を焼成してなる
成型体であって、その比表面積が８０ｍ2 ／ｇ以上であ
り、赤外線スペクトルで１６３５ｃｍ-1に吸収ピークを
有し、かつ、直径１．５ｍｍの円筒状に成型した該成型
体での破壊強度が０．５ｋｇ／ｍｍ以上であることを特
徴とする触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体。 - 【請求項２】 水酸化ジルコニウム粉体にリン酸と水を
添加して混練した後、塩基性ジルコニウム塩溶液を添加
して可塑化するまで混練し、成型して乾燥し、次いで４
００〜６００℃の温度範囲において焼成することを特徴
とする触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体の製造方
法。 - 【請求項３】 リン酸の添加量が、成型体中の全ジルコ
ニウムのＺｒＯ2 換算量に対してＰ2 Ｏ5 換算量で２〜
５重量％の範囲であり、塩基性ジルコニウム塩溶液の添
加量が、水酸化ジルコニウム粉体のＺｒＯ2 換算量に対
しＺｒＯ2 換算量で１０〜３０重量％の範囲であること
を特徴とする請求項２に記載の触媒担体用リン酸ジルコ
ニウム成型体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15647694A JP3531217B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15647694A JP3531217B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081004A JPH081004A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3531217B2 true JP3531217B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=15628595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15647694A Expired - Fee Related JP3531217B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 触媒担体用リン酸ジルコニウム成型体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531217B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2813023B1 (fr) * | 2000-08-17 | 2003-10-24 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de distribution permettant de realiser un melange polyphasique et reacteur associe |
| JP4508545B2 (ja) | 2003-04-18 | 2010-07-21 | 三菱重工業株式会社 | ジメチルカーボネート合成触媒 |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP15647694A patent/JP3531217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH081004A (ja) | 1996-01-09 |
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