JPH0226539B2 - - Google Patents

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JPH0226539B2
JPH0226539B2 JP58135153A JP13515383A JPH0226539B2 JP H0226539 B2 JPH0226539 B2 JP H0226539B2 JP 58135153 A JP58135153 A JP 58135153A JP 13515383 A JP13515383 A JP 13515383A JP H0226539 B2 JPH0226539 B2 JP H0226539B2
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JP
Japan
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catalyst
oxidation
palladium
activity
pulse
Prior art date
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JP58135153A
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English (en)
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JPS6028823A (ja
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Hajime Matsushita
Shigeo Ishiguro
Yasuhei Nitori
Hiroshi Ichise
Akira Izumi
Ayumi Iwashita
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Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はパラジウム−マンガン系触媒製造法の
改良に関するものである。また、従来種々提案さ
れているマンガン酸化物系触媒の一酸化炭素に対
する酸化活性を向上させる触媒製造法に関するも
のである。一酸化炭素(以下、COと記す)は、
人体に有害であり、生活環境からのCOを除去も
しくは低減する目的に種々のCO酸化触媒が開発
されている。しかしながら、COは、一般的には
酸化されやすい物質として知られてはいるもの
の、常温付近の低温でCOをすみやかに酸化する
のに十分な性能を有する触媒は、現在まであまり
知られていない。例えば、特開昭55−73349号公
報には、パラジウムなどの貴金属塩とマンガンな
どの卑金属塩の各1種以上を含む溶液に、有機カ
ルボン酸を加えた溶液をシリカ又はアルミナなど
の担体に担持させ乾燥後、還元工程を経て得られ
る触媒の製法が開示されている。この製法によつ
て得られる触媒は、その実施例にあるように150
〜250℃においてCO酸化活性を示すが、常温にお
けるCO酸化活性は全く認められない。また、特
開昭49−104895号公報には、酸化アルミニウムを
担体とし、これに有機マンガン塩溶液を含浸させ
たのち700〜900℃で焼成、次いでこれにアンモニ
ヤを含浸させたのちパラジウム塩溶液で処理した
ものを乾燥後再び600〜800℃で焼成する触媒の製
法が開示されている。この製法によつて得られる
触媒は550℃のような高温域でCO酸化活性を示す
が、常温ではCO酸化活性を示さない。 本発明者等は、CO酸化に対し、常温で高い活
性を有する触媒の開発を進めてきたところ、従
来、常温でCO酸化活性を有する触媒として提案
されている活性二酸化マンガンと金属パラジウム
又はパラジウム化合物からなる組成物(特開昭57
−65331号公報)、二酸化マンガンと酸化第二銅か
らなる組成物であるホプカライト(M.Katz
“Advances in Catalysis”177(1953))等のマ
ンガン酸化物系触媒のCO酸化活性を著しく高め
る製造方法を見出し、本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明は、マンガンの酸化物又はマ
ンガン酸化物含有組成物に減圧下でパラジウム塩
の水溶液を含浸させたのち、110℃以下の温度で
乾燥させ、次いで酸化剤により低温酸化処理を行
なうことを特徴とする一酸化炭素酸化触媒の製造
法である。 本発明のCO酸化触媒製造方法について、以下、
詳細に述べる。 硝酸マンガンなどのマンガン塩類の硝酸酸性水
溶液に過マンガン酸カリウムを加えることによつ
て生じる黒色ないし黒かつ色の沈殿を過後、水
洗・乾燥の過程を経て得られる公知のいわゆる活
性二酸化マンガン、市販の二酸化マンガンあるい
はホプカライト等のマンガン酸化物又はマンガン
酸化物を含む組成物に、パラジウムとして重量比
で約0.5%になるようにパラジウム塩の酸性水溶
液を含浸させる。このようにして、パラジウム塩
を表面にコーテイングしたのち、溶媒を留去し、
さらに110℃、24時間乾燥させ、次いで低温酸化
処理を行なう。ここで低温酸化処理法には、以下
に述べる(1)液相法と(2)気相法とに大別される二法
がある。 (1) 液相法;上記のようにしてパラジウム化合物
をコーテイングした触媒を過マンガン酸水溶液
または次亜塩素酸水溶液に10分〜1時間浸漬す
る。次いでこれを吸引過し、過マンガン酸塩
水溶液処理の場合は液に色がつかなくなるま
で、次亜塩素酸塩水溶液処理の場合は液に
Cl-イオンが検出されなくなるまで蒸留水で洗
浄を繰り返した後、乾燥機中で110℃、24時間
乾燥させる。 (2) 気相法;上記のようにしてパラジウム化合物
をコーテイングした触媒に、0.8vol%オゾンを
含有した空気を室温〜80℃の温度で30分〜2時
間、流量50ml/min〜150ml/minで通気した
後、さらにオゾンを含有しない空気を同温、同
流量で30分〜1時間流して触媒上に残存するオ
ゾンを除去する。 ここでパラジウムの担体として用いるマンガン
酸化物又はマンガン酸化物含有組成物は、ペレツ
ト状や粒状に成型したものを使用するか、粉末状
のものに前述の低温酸化処理を施した後に成型し
てもよい。 本発明の製造法によれば、本発明者等が先に開
示した特開昭57−65331号明細書記載のパラジウ
ム一活性二酸化マンガン触媒におけるパラジウム
含量を1/10以下、すなわち0.5wt%PdCl2/g・
cat程度に減じても、常温において同等ないしは
それ以上のCO酸化活性を発現させることができ
る。また本発明による触媒製造法により、少量の
パラジウム化合物の添加とそれにつづく簡単な低
温酸化処理により、従来低温域におけるCO酸化
触媒として市販されているホプカライトの酸化活
性を飛躍的に向上させることができる。さらに、
本発明の触媒製造法によれば、従来常温でのCO
酸化活性のまつたく認められなかつた、試薬の二
酸化マンガンをも常温でのCO酸化に十分な性能
を付与することができる。 本発明によつて得られるCO酸化触媒の用途と
しては、その室温付近での高いCO酸化活性から、
防毒マスク用、室内空気清浄器用あるいはフイル
ターやシガレツトホルダーに充填使用するたばこ
煙中COの低減用などがある。 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 以下の実施例における触媒試料のCO酸化活性
の検定はパルス法によつた。パルス法とは、触媒
試料100mgを採取し、これをガラス管(内径6mm、
長さ110mm)に充填し、グラスウールで充填物の
両端を押える。これをガスクロマトグラフ分析装
置に接続し、キヤリアガスとしてヘリウムを50
ml/minの流速で通過させながら、これに標準混
合ガス(CO;5.0vol%、O2;5.0vol%、He;
90vol%からなる)のパルスを常温(25℃)で10
ml与える。ガラス管中の触媒試料層を通過したガ
スを直接ガスクロマトグラフに導き、ガス組成を
分析する。転化率(酸化率)は、触媒通過前後の
パルス中のCO量から次式により求める。 転化率(%)=通過前のCO含量(ml)−通過後
のCO含量(ml)/通過前のCO含量(ml)×100 実施例 1 硝酸マンガン(Mn(NO32・6H2O)5.0gを水
200mlに溶解し、これに10mlの濃硝酸を加え、こ
の液を撹拌しながら、4.5wt%の過マンガン酸カ
リウム(KMnO4)水溶液200mlを徐々に滴下し
た。生じた沈殿を蒸留水で傾斜法によつてよく洗
浄し、さらに吸引過した。得られた固形物を
110℃、24時間乾燥して11gの活性二酸化マンガ
ンを得た。これを80mesh以下に粉砕した後、こ
のうちから5gをとり、水50mlと塩化パラジウム
の塩酸酸性水溶液(0.01MPdCl2/0.1NHCl)
29.0mlを加え、パラジウム塩を活性二酸化マンガ
ンに20mmHgの減圧下および室温で30分間含浸さ
せた。次いでロータリエバポレータを用い、50
℃、20mmHgで水を留去した後、乾燥器中で110
℃、24時間乾燥させた。このものを4.5wt%、
KMnO4水溶液に浸漬し、30分間放置後、過
し、液に色がつかなくなるまで蒸留水で洗浄を
繰り返した後、乾燥器中で110℃、24時間乾燥さ
せ、本発明による触媒4.8gを得た。この触媒中
のパラジウム含有量は、原子吸光法による分析に
よれば、KMnO4水溶液処理前後で変わらず、塩
化パラジウム換算値で0.5wt%であつた。 この触媒100mgを用い、前記パルス法でCO酸化
活性を調べたところ10パルス以上にわたり、パル
ス中のCOは完全に消失し(転化率100%)、COと
等モルのCO2の生成が認められた。 一方、対照としてKMnO4水溶液処理を行なう
前の触媒100mgとり、同様にパルス法による活性
試験を行なつたところ、第1パルスでは50%の転
化率を示したが、パルス回数を経るに従つて活性
は低下し、第7パルスでは4%であつた。表1に
結果をまとめて示した。
【表】 実施例 2 市販のホプカライト触媒5.0gに水50mlと硝酸
パラジウム水溶液(0.01M Pd(NO32)26mlを加
え、パラジウム塩をホプカライトに20mmHgの減
圧下および室温で30分間含浸させた。 次いでロータリエバポレータで水を留去し、
110℃、24時間乾燥させた。以下、実施例(1)記載
の方法と全く同様にしてKMnO4水溶液による処
理を行なつて本発明による触媒を4.8g得た。原
子吸光法による分析によれば、本触媒試料のパラ
ジウム化合物の担持量は塩化パラジウム換算値で
0.5wt%であつた。 この触媒を100mgとり、パルス法による活性試
験を行なつたところ、10パルス以上にわたりパル
ス中のCOはCO2に100%転化されていた。 一方対照として、市販のホプカライトを乾燥器
中110℃、24時間乾燥し、そのうちから100mgと
り、パルス法による活性試験を行なつたところ、
第1パルスはCO転化率100%を示したが、パルス
回数とともに徐々に活性は低下し、第7パルスに
おけるCO転化率は73%であつた。 実施例 3 実施例1と同様の方法で調製した0.5wt%
PdCl2担持活性二酸化マンガン100mgをとり、
0.8vol%オゾン含有空気を100ml/minの流速で、
50℃に保つた触媒層に2時間通じた。次いでオゾ
ンを含まない空気を同流速で30分間通じて触媒上
のオゾンを除き、本発明による触媒を得た。 この触媒をそのままパルス法試験に供したとこ
ろ、10パルスにわたりCOはCO2に100%転化され
ていた。 実施例 4 特級試薬として市販されている二酸化マンガン
(電解法による調製)を5gとり、水50ml、
PdCl2溶液(0.01MPdCl2/0.1NHCl)14.5mlを加
え、以下実施例1と同様の処理を行ない、Pd含
量0.25wt%(Pd換算値)の触媒を得た。このも
のを100mgとり、パルス法による活性試験を行な
つたところ、10パルス以上にわたり、パルス中の
COを100%CO2に転換していた。 一方対照として、本実施例で使用した二酸化マ
ンガンを乾燥機中110℃、24時間乾燥させた後、
パルス法で活性試験を行なつたが、このものには
室温でのCO酸化活性が全く認められなかつた。 実施例 5 実施例1と同様にして製造した触媒300mgを詰
めたガラス管を、日本専売公社製紙巻タバコ、商
品名「マイルド・セブン」のフイルター部分にセ
ロハンテープで接続し、自動喫煙機によつて標準
喫煙条件(1吸煙/分、2秒/1吸煙、すいがら
長30mm)で喫煙させ、8吸煙分の主流煙を採取し
た。この煙中のCO、CO2濃度を非分散型赤外分
光光度計で測定したところ、本発明による触媒は
タバコ煙中COのうち9.8%を除去する活性を示し
た。 一方対照として、KMnO4水溶液処理を行なう
前の触媒300mgを詰め、上記と同様の条件でタバ
コ喫煙試験を行なつたところ、タバコ煙中COの
転化率は2.9%であつた。 以上の実施例からも明らかなように本発明は、
常温でのCO酸化能を著しく高めることができる
触媒製造法であることが実証された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 マンガンの酸化物又はマンガン酸化物含有組
    成物に減圧下でパラジウム塩の水溶液を含浸させ
    たのち、110℃以下の温度で乾燥させ、次いで酸
    化剤により、低温酸化処理を行なうことを特徴と
    する一酸化炭素酸化触媒の製造法。
JP58135153A 1983-07-26 1983-07-26 一酸化炭素酸化触媒の製造法 Granted JPS6028823A (ja)

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JPS6028823A JPS6028823A (ja) 1985-02-14
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JPS61227842A (ja) * 1985-03-30 1986-10-09 Japan Tobacco Inc 一酸化炭素の除去剤
WO2008018617A1 (fr) * 2006-08-10 2008-02-14 Daicel Chemical Industries, Ltd. Filtre à cigarette

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