JP6303834B2 - 有機物分解触媒 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献2の触媒の場合、700℃での熱処理により比表面積値の顕著な低下が発生しており(特許文献2の図2参照)、耐熱性が必ずしも十分ではないという問題点がある。
有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ABO3で表され、Aサイトが、アルカリ土類金属であるBaを含み、Bサイトが、第1の遷移金属であるZrを含み、かつ、Zrの一部が、Zr以外の第2の遷移金属の少なくとも1種により置換されたペロブスカイト型複合酸化物を含み、
前記第2の遷移金属が、Mn、Co、およびNiの少なくとも1種であり、
前記ペロブスカイト型複合酸化物が貴金属および希土類を含まないこと
を特徴としている。
また、本発明の触媒は、自動車排ガスの浄化触媒としても有効に用いることができる。
さらに、本発明の触媒は、上述のような揮発性有機物質(VOC)の分解や、自動車排ガスの浄化以外にも、有機物質を分解するための種々の用途に用いることができる。
また、自動車排ガスの浄化などの用途にも用いることができる。
<触媒Aの調製>
BaCO3とZrO2とMn3O4とを、Ba:Zr:Mn比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、ボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Zrの10mol%がMnで置換されたBaZrO3系複合酸化物を合成した。
BaCO3とZrO2とCo3O4とを、Ba:Zr:Co比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、これらをボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Zrの10mol%がCoで置換されたBaZrO3系複合酸化物を合成した。
BaCO3とZrO2とNiOとを、Ba:Zr:Ni比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、これらをボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Zrの10mol%がNiで置換されたBaZrO3系複合酸化物を合成した。
SrCO3とZrO2とMn3O4とを、Sr:Zr:Mn比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、ボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Zrの10mol%がMnで置換されたSrZrO3系複合酸化物を合成した。
BaCO3とZrO2とを、Ba:Zr比(モル比)で、1.00:1.00となるように秤量し、ボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Zrが他の遷移元素により置換されていないBaZrO3系複合酸化物を合成した。
BaCO3とTiO2とMn3O4とを、Ba:Ti:Mn比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、ボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Tiの10mol%がMnで置換されたBaTiO3系複合酸化物を合成した。
SrCO3とTiO2とMn3O4とを、Sr:Ti:Mn比(モル比)で、1.00:0.90:0.10となるように秤量し、ボールミルにより混合後乾燥した。次に1100℃、2時間の条件で熱処理を行い、Tiの10mol%がMnで置換されたSrTiO3系複合酸化物を合成した。
(1)試験装置
図1は、有機物分解性能を評価するための試験に用いた試験装置の概略構成を示す図である。
この試験装置は、内部に上述のようにして作製した触媒が充填される反応管1と、反応管1を加熱するためのヒータ2と、反応管1にトルエン(有機物質)と、窒素(N2)と、酸素(O2)とを含むガス(被処理ガス)を供給するためのガス供給管3を備えている。
そして、上述のようにして作製した実施例1〜3の触媒(触媒A〜C)をそれぞれ、図1に示す試験装置の反応管1に充填し、トルエン(有機物質)と、N2と、O2とを含むガスを反応管1に連続的に供給して、トルエンを分解させる試験(有機物分解性能評価試験)を行い、触媒の分解活性を評価した。
また、比較用に作製した参考例1および比較例1〜3の触媒(触媒D〜G)についても、上記実施例1〜3の触媒(触媒A〜C)の場合と同じ方法で、有機物分解性能評価試験を実施した。その結果を表2に併せて示す。
表2に示すように、300℃、400℃、600℃のいずれの処理温度においても、Bサイトを構成する第1の遷移金属であるZrを、第2の遷移金属(Mn、Co、Ni)で置換した、本発明の要件を備える実施例1〜3の触媒(触媒A〜C)は、比較例1〜3の触媒(触媒E〜G)よりも高いトルエン分解率を示すことが確認された。
上述のようにして作製した触媒A(実施例1の有機物分解触媒)を、電気炉中にて、500℃で100時間熱処理し、冷却することにより得た500℃熱処理済み触媒と、800℃で100時間熱処理し、冷却することにより得た800℃熱処理済み触媒について、上述の<有機物分解性能評価試験>と同じ試験方法により、トルエン分解率を求めた。その結果を表3に示す。
2 ヒータ
3 ガス供給管
4 ガス排出管
31 トルエン供給ライン
32 窒素(N2)供給ライン
33 酸素(O2)供給ライン
41 サンプリングライン
Claims (3)
- 有機物質を分解するために用いられる有機物分解用触媒であって、
一般式ABO3で表され、Aサイトが、アルカリ土類金属であるBaを含み、Bサイトが、第1の遷移金属であるZrを含み、かつ、Zrの一部が、Zr以外の第2の遷移金属の少なくとも1種により置換されたペロブスカイト型複合酸化物を含み、
前記第2の遷移金属が、Mn、Co、およびNiの少なくとも1種であり、
前記ペロブスカイト型複合酸化物が貴金属および希土類を含まないこと
を特徴とする有機物分解触媒。 - 前記ペロブスカイト型複合酸化物は、前記Aサイトの成分のモル比が、前記Zrのモル比よりも多いことを特徴とする請求項1記載の有機物分解触媒。
- 前記Bサイトは、前記Zrのモル比が、前記Zr以外の第2の遷移金属のモル比よりも多いことを特徴とする請求項1または2記載の有機物分解触媒。
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