JP5738621B2 - 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 - Google Patents
炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5738621B2 JP5738621B2 JP2011029793A JP2011029793A JP5738621B2 JP 5738621 B2 JP5738621 B2 JP 5738621B2 JP 2011029793 A JP2011029793 A JP 2011029793A JP 2011029793 A JP2011029793 A JP 2011029793A JP 5738621 B2 JP5738621 B2 JP 5738621B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion catalyst
- carbon
- hydrocarbon
- catalyst
- tin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 156
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 134
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 68
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 65
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 61
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 60
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 23
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 36
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 26
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- QUBMWJKTLKIJNN-UHFFFAOYSA-B tin(4+);tetraphosphate Chemical group [Sn+4].[Sn+4].[Sn+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QUBMWJKTLKIJNN-UHFFFAOYSA-B 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 8
- 229910002851 Sn0.9In0.1P2O7 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 7
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 7
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical group Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 241001673391 Entandrophragma candollei Species 0.000 description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 47
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 21
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 16
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 6
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 6
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 6
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GGZZISOUXJHYOY-UHFFFAOYSA-N 8-amino-4-hydroxynaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=C2C(N)=CC=CC2=C1O GGZZISOUXJHYOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000011532 electronic conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 1
- 239000012494 Quartz wool Substances 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M acetyloxyaluminum;dihydrate Chemical compound O.O.CC(=O)O[Al] HDYRYUINDGQKMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940009827 aluminum acetate Drugs 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- -1 and specifically Substances 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- VBXWCGWXDOBUQZ-UHFFFAOYSA-K diacetyloxyindiganyl acetate Chemical compound [In+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O VBXWCGWXDOBUQZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002471 indium Chemical class 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- FLTRNWIFKITPIO-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe] FLTRNWIFKITPIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003823 mortar mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical group 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J triacetyloxystannyl acetate Chemical compound [Sn+4].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
排ガス浄化触媒は、触媒温度が充分に高い場合、例えば、触媒温度が300℃を超える場合には、比較的良好な排ガス浄化性能を達成することができる。しかしながら、エンジン始動時や低温運転時のように、排気温度が低く、触媒温度が充分に高くなっていない場合、触媒の活性が充分でなく、排ガス中の窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素等の浄化処理が困難なことがある。特に、エンジンを低温で始動させる時に比較的多く発生する炭化水素成分、いわゆるコールドHCの処理は、排ガス浄化の大きな課題の1つとなっている。
しかしながら、加熱時の熱応力によってフィルターが破損する場合がある。そこで、近年では、フィルター表面に貴金属等の触媒を担持させることで、PMを低温で酸化燃焼させることが行われている。
また、特許文献3には、固体電解質型燃料電池等の燃料電池に使用できる電解質膜として、少なくとも、組成式SnaMbPxOy(a+b=1、0<a≦1、0≦b<1、x>2.0、y=3.5x、Mは、In、Al、Ga、Sc及びYから選ばれる少なくとも1種の金属カチオン)で表されるプロトン伝導性無機化合物粒子と、ポリベンゾイミダゾールと、フッ素系樹脂と、を混合してなることを特徴とする、ハイブリッド電解質膜が開示されている。
前記プロトン伝導体が、SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe3+及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズであり、
さらに、アルミナを含むことを特徴とする。
また、前記プロトン伝導体の結晶子径が70nm以下であることが好ましい。
前記リン酸スズを調製する工程として、
前記a=1の場合、スズ塩を含むスズ塩溶液をアルカリ中和し、前記a<1の場合、スズ塩と前記Mの塩とを含む金属塩混合溶液をアルカリ中和する、アルカリ中和工程と、
前記中和工程によって得られた析出物をリン酸で中和する、リン酸中和工程と、
前記リン酸中和工程によって得られた中和物を焼成する、焼成工程と、
を含むことを特徴とする。
また、焼成工程において、焼成温度は400℃以上であることが好ましい。このような温度範囲で焼成することによって、70nm以下のような微細な結晶粒子径を有すると共に未反応のリン酸を含まないSnaM1−aP2O7を調製可能であり、安定且つ高い活性を発現する燃焼触媒を調製することができる。
前記プロトン伝導体が、SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe3+、及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズであり、
さらに、アルミナを含むことを特徴とする。
図1は本発明の燃焼触媒の模式図、図2及び図3は、図1に示す本発明の燃焼触媒による、炭化水素(図2)及び炭素(図3)の燃焼反応の促進メカニズムを説明する模式図である。
図1に示すように、本発明の燃焼触媒100は、プロトン伝導体1と、電子伝導体2と、アルミナ3とを含有する複合体である。燃焼触媒100は、H2O及びO2、さらに、炭化水素(HC)及び/又は炭素(C)が存在する雰囲気下で、炭化水素及び/又は炭素を酸化し、燃焼する触媒作用を発現する。
このとき、アノード電極部4では、H2Oがプロトン(H+)と電子(e−)と活性酸素種(O*)(例えば、OH−、O2−、O2 −、O2 2−等)に分解する反応、例えば、H2O→H++OH−、H2O→2H++O2−等が進む。そして、生成した活性酸素種は、炭化水素及び/又はカーボンを酸化燃焼し、二酸化炭素が生成する。すなわち、アノード電極部4では、2nH2O+CnHm→nCO2+(4n+m)H++4ne−、2H2O+C→CO2+4H++4e−等の反応が起きる。
本発明の燃焼触媒は、このような局所電池反応の作用により、低温域での炭化水素及び炭素の燃焼が可能である。
具体的には、アノード電極部4に水(水蒸気)と炭化水素及び/又は炭素(典型的には、ガス中に浮遊した炭素微粒子)が到達するためのパス、アノード電極部4で生成した二酸化炭素がアノード電極部4から離れるためのパス、カソード電極部5に酸素が到達するためのパス、及びカソード電極部5で生成した水(水蒸気)がカソード電極部5から離れるためのパスが必要である。
尚、燃焼の対象である炭素が、燃焼触媒表面に付着した(固定された)炭素である場合であっても、アルミナを用いることによって、アノード電極部での水蒸気や二酸化炭素の拡散性、カソード電極部での酸素及び水蒸気の拡散性が向上し、燃焼触媒の触媒能向上効果は得られる。
尚、本発明の燃焼触媒の用途は、排ガス浄化触媒に限られず、広い分野において様々な用途に利用することができる。
本発明の燃焼触媒は、プロトン伝導体として、SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe3+、及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズを含有する。
Snのモル比を示すaは、0<a≦1であれば、特に限定されない。尚、SnaM1−aP2O7におけるSnとMの比率は、SnaM1−aP2O7調製時のSnとMのモル比で調整することができ、蛍光X線分析測定、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分析等により測定することができる。
SnP2O7にドープされるIn3+、Al3+、Fe3+、及びMg2+から選ばれる少なくとも1種は、SnP2O7のプロトン伝導性を向上させるという効果を有する。中でも、In3+及びAl3+が好ましく、このうち、In3+が特に好ましい。プロトン伝導体としては、中でも、Sn0.9In0.1P2O7が好ましい。
結晶子径は、例えば、X線回折(XRD)を用いた常法によって測定することができる。具体的には、XRDにより回折ピークの半価幅を求め、下記式(A)(Scherrer式)に基づいて算出することができる。
D=Kλ/βcosθ・・・式(A)
式(A)中、Kは形状因子、λはX線の波長、βはXRD装置による回折ピークの広がりを補正した半価幅、θは回折角を示す。K=0.9と仮定することができる。回折角の補正は、下記式(B)で表わされるワーレン法の式に基づいて実施することができる。
β=(B2−b2)1/2・・・式(B)
式(B)中、Bは試料の回折ピークの半価幅、bは標準試料の回折ピークの半価幅を示す。
SnaM1−aP2O7の比表面積は、例えば、窒素ガスを用いたBET吸着法により測定することができる。該BET吸着法は、一般的な方法に準じることができる。
すなわち、本発明の燃焼触媒の製造方法は、SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe 3+ 及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズと、電子伝導体と、アルミナと、を含む、炭化水素及び炭素の燃焼触媒の製造方法であって、
前記リン酸スズを調製する工程として、
前記a=1の場合、スズ塩を含むスズ塩溶液をアルカリ中和し、前記a<1の場合、スズ塩と前記Mの塩とを含む金属塩混合溶液をアルカリ中和する、アルカリ中和工程と、
前記中和工程によって得られた析出物をリン酸で中和する、リン酸中和工程と、
前記リン酸中和工程によって得られた中和物を焼成する、焼成工程と、
を含むことを特徴とする。
これに対して、上記のように、スズ塩或いはスズ塩及びMの塩をアルカリ中和して得られる析出物を、リン酸で中和し、焼成するSMPOの調製方法(中和法)では、物理混合法と比較して、比表面積の小さいSMPOを得ることができる。以下、中和法における上記アルカリ中和工程、リン酸中和工程及び焼成工程について説明する。
スズ塩溶液は、スズ塩を、該スズ塩を溶解可能な溶媒に溶解して得られる。溶媒としては、水(蒸留、イオン交換等の処理を適宜行ったものでもよい)等が挙げられる。
金属塩混合溶液は、スズ塩とM塩とを、該スズ塩及び該M塩を溶解可能な溶媒に溶解して得ることができる。溶媒としては、水(蒸留、イオン交換等の処理を適宜行ったものでもよい)等が挙げられる。金属塩混合溶液におけるSnとMのモル比Sn:Mがa:1−aとなるように、Sn塩及びM塩を混合させることで、SnとMをa:1−aのモル比で含有するSMPOを調製することができる。
アルカリの濃度は適宜調整することができる。アルカリが添加された各溶液は、適宜攪拌する。
リン酸中和工程において、リン酸(H3PO4)は、析出物に対して、SMPO(SnaM1−aP2O7)の調製に必要な量、すなわち、リンのモル数が、析出物中に含まれるSnとMの合計モル数の2倍以上になる量(SnとMの合計に対して1当量以上)が添加される。リン酸の添加量が多すぎると、SMPO中に未反応のリン酸が残留し、得られる燃焼触媒の活性を低下させるおそれがある。そのため、リン酸添加量は、好ましくは、SnとMの合計量に対して1.4当量以下であることが好ましく、特に、1.2当量以下であることが好ましい。
焼成温度は、特に限定されず、通常350〜1100℃の範囲とすることができるが、結晶子径の小さい、微細なSMPOが得られることから、650℃未満であることが好ましい。一方、未反応のリン酸が残留することを抑制し、高SV条件下においての燃焼触媒の失活を抑える観点から、焼成温度は400℃以上であることが好ましい。
焼成時間は特に限定されず、焼成温度とリン酸の量に応じて適宜決定することが好ましいが、未反応のリン酸が残留することを抑制する観点から、焼成温度が400℃以上の場合、12時間以上であることが好ましく、特に、18時間以上であることが好ましく、さらに、24時間以上であることが好ましい。
Tiのモル比を示すbは、0<b≦1であれば、特に限定されない。尚、TibM1−bP2O7におけるTiとMの比率は、TibM1−bP2O7調製時のTiとMのモル比で調整することができ、蛍光X線分析測定、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分析等により測定することができる。
TiP2O7にドープされるIn3+及び/又はAl3+は、TiP2O7のプロトン伝導性を向上させるという効果を有する。In3+及びAl3+のうち、In3+が好ましい。
燃焼触媒に含有されるTibM1−bP2O7のサイズは特に限定されない。
また、TibM1−bP2O7の製造方法は特に限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、Ti含有化合物及びM含有化合物と、リン酸とを、Ti、M及びリン酸のモル比がTi:M:P=b:1−b:2となるように混合した混合物を、200℃〜400℃の加熱条件下、攪拌してペースト化し、得られたペーストを450〜750℃で焼成する方法が挙げられる。Ti含有化合物としては、例えば、酸化物、塩化物、水酸化物等が挙げられる。M含有化合物としては、上記SnaM1−aP2O7の製造方法と同様のものを用いることができる。
燃焼触媒に含有される電子伝導体のサイズは特に限定されない。
例えば、プロトン伝導体と、電子伝導体と、アルミナとを、物理混合する方法が挙げられる。物理混合法としては、一般的な方法を採用することができ、例えば、乳鉢混合等が挙げられる。
また、まず、プロトン伝導体の表面に、共沈法等の担持方法により、電子伝導体を担持させた担持体を調製した後、該担持体とアルミナとを物理混合する方法も挙げられる。
(実施例1)
<燃焼触媒の調製>
以下のようにして、Sn0.9In0.1P2O7(以下、SIPOという)を調製した。すなわち、SnO4(6.782g)とIn2O3(0.694g)を、85%H3PO4(16.141g)と混合し、300℃で高粘度ペースト状になるまで攪拌した。得られたペーストをアルミナポットで、650℃で2.5時間焼成した後、乳鉢ですり潰した。
白金黒(1mg)と、上記で得られたSIPO(99mg)と、α−Al2O3(ナノテック社製)(100mg)とを、乳鉢中で混合(物理混合)し、燃焼触媒を調製した。
<炭化水素の酸化>
まず、上記得られた燃焼触媒を石英菅内に配置した。このとき、燃焼触媒がガスで飛ばないように、石英菅内の燃焼触媒を配置した前後を石英ウールで塞いだ。
次に、石英菅に、C3H8(0.1vol%)、O2(0.5vol%)、H2O(3vol%)を含むアルゴンガスを流量30ml/minで供給し、石英菅出口のCO2濃度をガス分析装置で測定し、室温〜600℃におけるプロパン(C3H8)の変換率を調べた。空間速度(SV)は9500h−1である。尚、プロパンの変換率は、石英菅に供給されたプロパンがCO2以外の成分に変換されないという仮定の下、理想気体近似を用いて求めた。結果を図4に示す。
実施例1において、白金黒、SIPO及びアルミナの代わりに、白金黒(1mg)とSIPO(99mg)とを乳鉢中で混合(物理混合)したこと以外は同様にして、触媒を調製した。
得られた触媒について、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図4に示す。
実施例1において、白金黒、SIPO及びアルミナの代わりに、白金黒(1mg)と、SIPO(99mg)と、カーボン粒子(Cabot Corporation製、Black Pearls)(100mg)とを、乳鉢中で混合(物理混合)したこと以外は同様にして、触媒を調製した。
得られた触媒について、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図4に示す。
<燃焼触媒の調製>
γ−Al2O3(ナノテック製)10gに対して、ジニトロジアンミンPt硝酸溶液を、Pt量が1wt%(すなわち1mg)となるように添加した混合物を調整した。該混合物を用いて、含浸法により、γ−Al2O3上にPtが担持されたPt/γ−Al2O3(Pt量1mg)を得た。
<炭化水素の酸化>
得られた触媒について、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図4に示す。
実施例1で使用した白金黒(10mg)そのものを触媒として使用し、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図4に示す。
実施例1において調製したSIPO(100mg)そのものを触媒として使用し、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図4に示す。
図4に示すように、実施例1の触媒は、150℃からプロパン(C3H8)の燃焼が始まり、200℃では変換率が100%に達した。
これに対して、比較例1〜5のいずれも、150℃からプロパン(C3H8)の燃焼が始まるものの、200℃での変換率は20%にも満たなかった。特に、アルミナを含まない点で実施例1の触媒と異なる比較例1の触媒は、500℃で変換率が100%近くに達し、実施例1の触媒と比較して高温でプロパンを燃焼するものであり、その触媒能が大きく劣ることがわかる。また、比較例1〜5のうち、最も触媒能が高い比較例3の触媒も、変換率が100%に達するのは450℃であり、実施例1の触媒と比較して高温でプロパンを燃焼し、その触媒能が劣ることがわかる。
以上の結果より、本発明の燃焼触媒は、既存の触媒よりも低温でプロパンを酸化燃焼することが可能であり、酸化能に優れることがわかる。
本発明の燃焼触媒の燃焼反応促進メカニズムは、上記したように、局所電池の形成が起こり、アノード電極部でH2Oの分解に伴って活性酸素種が生成し、この活性酸素種が炭化水素及び炭素を燃焼するというものである。ここでは、この活性酸素種の生成を検証するために、図5及び図6に示すモデル触媒を作成し、電気化学測定(サイクリックボルタンメトリー)を行った。
具体的には、上記実施例と同様にして調製したSIPOをペレット状に成形したプロトン伝導膜(厚さ1mm)の一方の面にアノード(Pt/C電極、Pt 4mg/cm2)及び他方の面にカソード(Pt/C電極 0.6mg/cm2)を配置し、モデル触媒を得た。
一方、図6に示すように、300℃の温度条件下、モデル触媒のアノードにH2O(3vol%)及びC3H8(0.1〜7vol%)を含むアルゴンガスを流量30ml/minで供給し、且つ、カソードにO2(0.5〜21vol%)を含むアルゴンガスを流量30ml/minで供給しながら、掃引速度10mV/secでサイクリックボルタンメトリーを行った。結果を図8に示す。
一方、図8より、アノードにH2Oと共にC3H8を供給したモデル触媒(図6)では、0.5V付近で低電位側に掃引しているにもかかわらず、大きな酸化電流が流れていることがわかる。これは、直接メタノール方燃料電池における反応(電極に吸着しているCO、CH3OH、及びこれらの誘導体の酸化反応)との類似から、Pt−OH由来の活性酸素種による炭化水素の酸化と推定される。
実施例1において、白金黒とSIPOとの比率(重量比。PtとSIPOの合計を100とする)を、Pt:SIPO=10:90(実施例2)、5:95(実施例3)、3:97(実施例4)、0.5:99.5(実施例5)、0.3:99.7(実施例6)、0.1:99.9(実施例7)に変更したこと以外は同様にして、燃焼触媒を調製した。得られた触媒について、実施例1と同様にして、C3H8の変換率を調べた。結果を図9に示す。尚、図9には、上記実施例1(SIPO:Pt=99:1)及び上記比較例3の結果も併せて載せた。
図9より、SIPOとPtの重量比(SIPO/Pt)が999/1以下である、実施例1〜7の触媒は、比較例3の触媒と比べると優れた触媒能を有していた。実施例1〜7の触媒を比較すると、SIPO/Ptが997/3以下である実施例1〜6の触媒が特に優れた触媒能を示すことがわかった。
(実施例8)
<燃焼触媒の調製>
以下のようにして、物理混合によりSIPOを調製した。
まず、ビーカーに、酸化スズ(SnO2(IV)、nano−Tek社製)6.78gと、酸化インジウム(In2O3、和光純薬工業社製)0.69gと、85wt%H3PO4(和光純薬工業社製)16.14gを秤量し、純水150mlを加え、均一に攪拌した。
次に、ビーカーに攪拌子を入れ、ホットスターラー上で常温で約3分間攪拌した。
続いて、ホットスターラーを300℃に加熱し、攪拌を続けた。攪拌は、ビーカー側面に付着した水滴がなくなるまで行った。
攪拌の停止後、攪拌物を650℃で4.5時間焼成し、SIPOを得た。
XRD測定の結果、SIPOは、未反応物と思われるSnO2を含むことが確認された(図10のB中の星印)。また、XRD測定の結果を用いてScherrer式により算出したSIPOの結晶子径は82nmだった。さらに、SIPOの比表面積は、窒素ガスを用いたBET吸着法により測定したところ、0.5m2/gだった。
得られたPt/SIPOに対して、等質量のγ−Al2O3(nano−tek社製)を混合し、燃焼触媒を調製した。
まず、上記で得られた燃焼触媒(粉末)を196MPaでプレスしてペレットに成形し、評価試料を作製した。
次に、上記ペレット(3.5g)を配置した石英菅に、C3H8(0.1vol%)、O2(0.5vol%)、H2O(3vol%)を含む窒素ガスを流量1L/minで供給し、石英菅出口のCO2濃度をガス分析装置で測定し、100℃〜600℃におけるプロパン(C3H8)の変換率を調べた。SVは約8000h−1である。尚、プロパンの変換率は、石英菅に供給されたプロパンがCO2以外の成分に変換されないという仮定の下、理想気体近似を用いて求めた。結果を図12に示す。
<燃焼触媒の調製>
SIPOを以下のようにして、中和法で調製したこと以外は、実施例8と同様にして燃焼触媒を調製した。
まず、塩化スズ(SnCl4・5H2O)5.36gと塩化インジウム(InCl3・4H2O)0.50gとを秤量し、蒸留水をイオン交換した水150mlを加え、攪拌し、溶解させた。
次に、上記溶液に、pH8.0になるまで10wt%アンモニア水を添加し、沈殿を生成させた。さらに1時間室温で攪拌した。
生成した沈殿を濾別回収し、イオン交換水で洗浄した後、120℃の乾燥機を用いて12時間乾燥させた。
得られた乾燥物を解砕し、85wt%H3PO4(和光純薬工業社製)5.5g加えた後、セラミックス容器に移して650℃で4.5時間焼成し、SIPOを得た。
XRD測定の結果、SIPOは、純粋なSIPOであり、実施例8のSIPOとは異なりSnO2を含まなかった。また、XRD測定の結果を用いてScherrer式により算出した結晶子径は88nmだった。さらに、SIPOの比表面積は、窒素ガスを用いたBET吸着法により測定したところ、11.5m2/gであり、実施例8のSIPOの約23倍だった。
また、実施例8と実施例9のSIPOのSEM写真(図10のAと図11のA)を比べると、実施例9のSIPOの方が、粒子が細かいことが確認できた。
実施例8と同様にして、プロパンの変換率を測定した。結果を図12に示す。
図12より、SIPOを物理混合で調製した実施例8よりも、SIPOを中和法で調製した実施例9の方が、より低温条件下、プロパンの燃焼反応を促進することが分かった。また、活性化エネルギーを一定と仮定して、アレニウス式より頻度因子を算出すると、実施例9の燃焼触媒は、実施例8の3.4倍、反応を促進するという結果が得られた。
<燃焼触媒の調製>
(実施例10)
以下のようにして、中和法によりSIPOを調製した。
まず、塩化スズ(SnCl4・5H2O)5.36g(約0.0153モル)と塩化インジウム(InCl3・4H2O)0.50g(約0.0017モル)とを秤量し、蒸留水をイオン交換した水150mlを加え、攪拌し、溶解させた。
次に、上記溶液に、pH8.0になるまで10wt%アンモニア水を添加し、沈殿を生成させた。さらに1時間室温で攪拌した。
生成した沈殿を濾別回収し、イオン交換水で洗浄した後、120℃の乾燥機を用いて12時間乾燥させた。
得られた乾燥物を解砕し、85wt%H3PO4(和光純薬工業社製)5.5g(約0.0477モル)加えた後、セラミックス容器に移して400℃で24時間焼成し、SIPOを得た。尚、上記85wt%H3PO4添加量は、SnとInの合計量に対して1.4当量分(リンのモル数が、SnとInの合計モル数に対して2.8倍となる量)である。
得られたPt/SIPOに対して、等質量のγ−Al2O3(nano−tek社製)を混合し、燃焼触媒を調製した。
SIPO調製時、焼成温度を400℃から650℃に変更し、且つ、焼成時間を24時間から5時間にしたこと以外は、実施例10と同様にして燃焼触媒を調製した。
実施例10及び実施例11で調製したSIPOのSEM写真を図13及び図14に示す。400℃で焼成した実施例10のSIPOの方が650℃で焼成した実施例11のSIPOより粒子が細かいことがわかる。
また、実施例10及び実施例11のSIPOのXRD測定を行い、実施例8と同様にして平均結晶子径を算出したところ、実施例10は52nm、実施例11は90nmであり、SEM観察同様、実施例10の方が実施例11よりも微粒子化していることが確認された。
さらに、窒素ガスを用いたBET吸着法により、SIPOの比表面積を測定したところ、実施例10は7.0m2/g、実施例11は2.9m2/gであり、実施例10は実施例11の2.4倍の比表面積を有していた。
まず、上記にて得られた実施例10及び実施例11の燃焼触媒(粉末状体)をそれぞれ196MPaでプレスしてペレットに成形し、評価試料を作製した。
次に、上記ペレット(3.5g)を配置した石英菅に、C3H8(0.1vol%)、O2(0.5vol%)、H2O(3vol%)を含む窒素ガスを流量1L/min(SV=8000h−1)又は10L/min(SV=80000h−1)で供給し、石英菅出口のCO2濃度をガス分析装置で測定し、100℃〜600℃におけるプロパン(C3H8)の変換率を調べた。尚、プロパンの変換率は、石英菅に供給されたプロパンがCO2以外の成分に変換されないという仮定の下、理想気体近似を用いて求めた。変換率が50%となる温度を図15に示す。
結晶子径が小さく且つ比表面積が大きい実施例10の燃焼触媒は、実施例11の燃焼触媒と比較して、高SV条件下、低温でプロパンの燃焼を促進し、高SV条件による失活が抑制されていることがわかった。
(実施例12)
実施例10において、SIPO調製の際、リン酸の添加量(SnとInの合計量に対する当量)と焼成時間を下記表のように変更したこと以外は同様にして燃焼触媒を調製した。
表1の結果から、SIPOを400℃で焼成する場合、燃焼触媒中に未反応のリン酸が残留しないようにするためには、12時間以上焼成し、且つ、SnとInの合計量に対するリン酸量をリン換算で1.0〜1.4倍量の範囲にすることが好ましいことがわかる。
2…電子伝導体
3…アルミナ
4…アノード電極部
5…カソード電極部
100…燃焼触媒
Claims (11)
- プロトン伝導体と電子伝導体とを含む炭化水素及び炭素の燃焼触媒であって、
前記プロトン伝導体が、SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe3+、及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズであり、
さらに、アルミナを含むことを特徴とする、炭化水素及び炭素の燃焼触媒。 - 前記プロトン伝導体が、Sn0.9In0.1P2O7で表されるリン酸スズである、請求項1に記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒。
- 前記電子伝導体が金属である、請求項1又は2に記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒。
- 前記プロトン伝導体と前記電子伝導体の重量比(プロトン伝導体/電子伝導体)が、997/3以下である、請求項1乃至3のいずれかに記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒。
- 前記プロトン伝導体の比表面積が1.0m2/g以上である、請求項1乃至4のいずれかに記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒。
- 前記プロトン伝導体の結晶子径が、70nm以下である、請求項1乃至5のいずれかに記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒。
- SnaM1−aP2O7(0<a≦1、Mは、In3+、Al3+、Fe 3+ 及びMg2+から選ばれる少なくとも1種)で表されるリン酸スズと、電子伝導体と、アルミナと、を含む、請求項1乃至6のいずれかに記載の炭化水素及び炭素の燃焼触媒の製造方法であって、
前記リン酸スズを調製する工程として、
前記a=1の場合、スズ塩を含むスズ塩溶液をアルカリ中和し、前記a<1の場合、スズ塩と前記Mの塩とを含む金属塩混合溶液をアルカリ中和する、アルカリ中和工程と、
前記中和工程によって得られた析出物をリン酸で中和する、リン酸中和工程と、
前記リン酸中和工程によって得られた中和物を焼成する、焼成工程と、
を含むことを特徴とする、燃焼触媒の製造方法。 - 前記スズ塩がスズ塩化物である、請求項7に記載の燃焼触媒の製造方法。
- 前記Mの塩がMの塩化物である、請求項7又は8に記載の燃焼触媒の製造方法。
- 前記焼成工程において、焼成温度が650℃未満である、請求項7乃至9のいずれかに記載の燃焼触媒の製造方法。
- 前記焼成工程において、焼成温度が400℃以上である、請求項7乃至10のいずれかに記載の燃焼触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011029793A JP5738621B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-15 | 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010043106 | 2010-02-26 | ||
JP2010043106 | 2010-02-26 | ||
JP2011029793A JP5738621B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-15 | 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011194397A JP2011194397A (ja) | 2011-10-06 |
JP5738621B2 true JP5738621B2 (ja) | 2015-06-24 |
Family
ID=44873268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011029793A Active JP5738621B2 (ja) | 2010-02-26 | 2011-02-15 | 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5738621B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5754351B2 (ja) * | 2011-11-10 | 2015-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 炭化水素酸化触媒 |
JP6315569B2 (ja) * | 2014-05-15 | 2018-04-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 燃焼触媒システム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10165819A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Nissan Motor Co Ltd | 排気ガス浄化用触媒及びその使用方法 |
WO2007105422A1 (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Riken | イオン伝導性材料、燃料電池用伝導性膜、膜電極接合体および燃料電池 |
JP2009233618A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Nippon Soken Inc | 酸化装置 |
-
2011
- 2011-02-15 JP JP2011029793A patent/JP5738621B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011194397A (ja) | 2011-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6174039B2 (ja) | 燃料電池用電気触媒、および前記電気触媒の製造方法 | |
ES2679398T3 (es) | Carbono grafitizado de alta área superficial y procedimientos para obtener el mismo | |
JP3797313B2 (ja) | 金属酸化物粒子の製造法及び排ガス浄化用触媒 | |
KR101689356B1 (ko) | 수소 제조용 촉매 및 그를 사용한 수소 제조방법, 및, 암모니아 연소용 촉매, 그의 제조방법 및 이 촉매를 사용한 암모니아 연소방법 | |
JP5331011B2 (ja) | 触媒用担体、触媒およびその製造方法 | |
JP5623680B1 (ja) | 燃料電池電極材料用タンタル含有酸化スズ | |
JP4982692B2 (ja) | 触媒用酸化セリウム粉体およびdpf | |
JP2008251413A (ja) | 金属酸化物担持カーボンの製造方法 | |
EP2749352B1 (en) | Exhaust gas purification catalyst, and method for producing same | |
JP2012016685A (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
JP2008080322A (ja) | 白金担持触媒の製造方法 | |
JP2007000703A (ja) | 改質触媒及び改質触媒の製造方法、燃料電池システム | |
JP6145763B2 (ja) | 粒子状物質燃焼触媒及び粒子状物質燃焼触媒フィルタ | |
JP5738621B2 (ja) | 炭化水素及び炭素の燃焼触媒並びに該燃焼触媒の製造方法 | |
JP5515635B2 (ja) | 貴金属担持炭化ケイ素粒子とその製造方法及びそれを含有する触媒並びにその製造方法 | |
JP5624343B2 (ja) | 水素製造方法 | |
CN111278555A (zh) | 废气净化用组合物 | |
JP4250971B2 (ja) | 無機材料およびこれを用いたシフト触媒 | |
JP2005332662A (ja) | 燃料電池用触媒およびその製造方法 | |
JP4269560B2 (ja) | 水素生成触媒 | |
JP5564962B2 (ja) | 排ガス浄化用フィルター | |
JP2010005498A (ja) | 燃料電池のdss運転用のco変成触媒、その製造方法及び燃料電池システム | |
JP6496932B2 (ja) | 被処理ガス中の可燃成分の酸化触媒、被処理ガス中の可燃成分の酸化触媒の製造方法、被処理ガス中の可燃成分の酸化方法、及び、被処理ガス中の窒素酸化物の除去方法 | |
JP2004066173A (ja) | 排ガス浄化触媒及び排ガス浄化リアクター | |
WO2016132212A1 (en) | Exhaust gas purifying catalyst, method of manufacturing the same, and method of purifying exhaust gas using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150331 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150422 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5738621 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |