JPH0255213A - 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 - Google Patents
耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体Info
- Publication number
- JPH0255213A JPH0255213A JP20412488A JP20412488A JPH0255213A JP H0255213 A JPH0255213 A JP H0255213A JP 20412488 A JP20412488 A JP 20412488A JP 20412488 A JP20412488 A JP 20412488A JP H0255213 A JPH0255213 A JP H0255213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- silica
- composition
- pore volume
- surface area
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 79
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 33
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 16
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 14
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical class [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 alkali metal aluminates Chemical class 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000873 Beta-alumina solid electrolyte Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる
、高温条件下における使用に適した触媒担体に関するも
のであり、更に詳細に述べるならば、本発明は細孔分布
の制御された耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからな
る触媒担体に関するものである。
、高温条件下における使用に適した触媒担体に関するも
のであり、更に詳細に述べるならば、本発明は細孔分布
の制御された耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからな
る触媒担体に関するものである。
高温条件下において使用される触媒、例えばガスタービ
ン、灯油及びガス暖房器、石油及びガス給油器、重質油
燃焼機器、燃料電池用改質器の燃焼用触媒等の高温燃焼
用触媒、スチームリフオーマ−用触媒並びに臭気および
排気ガス浄化用触媒等の担体として、従来からコージェ
ライト(2MgO・2A l2z03 ・5SiO□
)、及びムライト(3A2□03−2SiOz)等が用
いられているが、これらは多孔性ではないので、表面に
多孔性物質を被覆して使用されている。多孔性物質とし
ては一般にアルミナが使用され、触媒活性金属を担持し
て触媒として使用する。しかしながらアルミナは高温の
使用条件下ではα−アルミナ化しその比表面積が小さく
なり、活性金属の分散状態が低下し、象、速に失活する
。
ン、灯油及びガス暖房器、石油及びガス給油器、重質油
燃焼機器、燃料電池用改質器の燃焼用触媒等の高温燃焼
用触媒、スチームリフオーマ−用触媒並びに臭気および
排気ガス浄化用触媒等の担体として、従来からコージェ
ライト(2MgO・2A l2z03 ・5SiO□
)、及びムライト(3A2□03−2SiOz)等が用
いられているが、これらは多孔性ではないので、表面に
多孔性物質を被覆して使用されている。多孔性物質とし
ては一般にアルミナが使用され、触媒活性金属を担持し
て触媒として使用する。しかしながらアルミナは高温の
使用条件下ではα−アルミナ化しその比表面積が小さく
なり、活性金属の分散状態が低下し、象、速に失活する
。
またランタンβ−アルミナ(La03・1111i!、
tOz)やバリウムアルミナ(BaO・6A 12 z
O+)が耐熱性が高いという報告(特開昭62−153
158号公報)があるが、いずれも高温焼成後の比表面
積が満足できる程度に大きくなく、かつ商業的に使用す
るためにはコスト高となるという問題がある。
tOz)やバリウムアルミナ(BaO・6A 12 z
O+)が耐熱性が高いという報告(特開昭62−153
158号公報)があるが、いずれも高温焼成後の比表面
積が満足できる程度に大きくなく、かつ商業的に使用す
るためにはコスト高となるという問題がある。
更にアルミナ水和物とコロイド状シリカとの混合水溶液
に、塩基性化合物を添加して、混合水溶液を増粘ゲル化
させ、得られるゲルを乾燥し、焼成した耐熱性を有する
触媒担体組成物が報告(特開昭61−287446号公
報)され、また焼結したセラミック物質の構造体層と、
この構造体層と一体にした多孔性酸化物の高表面積担体
層を有し、該多孔性酸化物の担体層が50〜93重蓋%
のアルミナと7〜50重量%のシリカを主成分とするモ
ノシリンク触媒担体が報告(特開昭61−242639
号公報)されているが、これらはいずれも1200℃の
高温における長時間の使用では比表面積が急激に小さく
なるという問題がある。
に、塩基性化合物を添加して、混合水溶液を増粘ゲル化
させ、得られるゲルを乾燥し、焼成した耐熱性を有する
触媒担体組成物が報告(特開昭61−287446号公
報)され、また焼結したセラミック物質の構造体層と、
この構造体層と一体にした多孔性酸化物の高表面積担体
層を有し、該多孔性酸化物の担体層が50〜93重蓋%
のアルミナと7〜50重量%のシリカを主成分とするモ
ノシリンク触媒担体が報告(特開昭61−242639
号公報)されているが、これらはいずれも1200℃の
高温における長時間の使用では比表面積が急激に小さく
なるという問題がある。
本発明者は、先にシリカとアルミナとからなり、シリカ
の含量が2乃至30重量%であり、空気中で焼成した後
の比表面積が20m”/gg以下ある耐熱性無機多孔質
組成物を出願したが、この組成物はアルミニウム塩と水
ガラスとを原料とし、まずアルミニウム塩の水溶液にア
ンモニア水を加えてアルミニウム水和物を沈澱させ、次
いでこのアルミニウム水和物に水ガラスを滴下し、p+
+を調整して上記組成の物質を沈澱させ、この沈澱を1
200℃で焼成して製造され、長時間の焼成時間でも2
0m2/g以上の比表面積を保持する耐熱性無機多孔質
組成物を提供しうろことを示した(特開昭61−310
791号公報)。
の含量が2乃至30重量%であり、空気中で焼成した後
の比表面積が20m”/gg以下ある耐熱性無機多孔質
組成物を出願したが、この組成物はアルミニウム塩と水
ガラスとを原料とし、まずアルミニウム塩の水溶液にア
ンモニア水を加えてアルミニウム水和物を沈澱させ、次
いでこのアルミニウム水和物に水ガラスを滴下し、p+
+を調整して上記組成の物質を沈澱させ、この沈澱を1
200℃で焼成して製造され、長時間の焼成時間でも2
0m2/g以上の比表面積を保持する耐熱性無機多孔質
組成物を提供しうろことを示した(特開昭61−310
791号公報)。
本発明はこの前記出願に係わる発明を更に改良するもの
で、高温下で長時間保持しても大きな比表面積(20m
’/g以上〕と細孔容積を保持する耐熱性の多孔性組成
物を提供することを課題とするものである。
で、高温下で長時間保持しても大きな比表面積(20m
’/g以上〕と細孔容積を保持する耐熱性の多孔性組成
物を提供することを課題とするものである。
更に本発明は、高温下で長時間保持しても大きな触媒活
性を保持できる耐熱性の多孔性組成物からなる触媒担体
を提供することを課題とするものである。
性を保持できる耐熱性の多孔性組成物からなる触媒担体
を提供することを課題とするものである。
本発明はシリカとアルミナとからなり、シリカの含有量
が2重量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法に
よる細孔分布測定において全細孔容積が0. 3 mj
!7 g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
℃で焼成した後の比表面積が20m”/gg以下ある耐
熱性無機多孔質組成物を提供することを特徴とするもの
であり、特にその細孔分布において、細孔直径100乃
至400人の範囲の細孔の容積が0.20 mf27
g以上である耐熱性無機多孔質組成物を提供することを
特徴とするものである。
が2重量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法に
よる細孔分布測定において全細孔容積が0. 3 mj
!7 g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
℃で焼成した後の比表面積が20m”/gg以下ある耐
熱性無機多孔質組成物を提供することを特徴とするもの
であり、特にその細孔分布において、細孔直径100乃
至400人の範囲の細孔の容積が0.20 mf27
g以上である耐熱性無機多孔質組成物を提供することを
特徴とするものである。
また本発明は、この耐熱性無機多孔質組成物からなる燃
焼用触媒担体を提供することも特徴とするものである。
焼用触媒担体を提供することも特徴とするものである。
本発明の耐熱性無機多孔質組成物におけるソリ力の含有
量は2重量%乃至30重量%の範囲であるが、好ましく
は2.5乃至25重量%である。
量は2重量%乃至30重量%の範囲であるが、好ましく
は2.5乃至25重量%である。
シリカの含有量が2重量%未満であると、本発明の耐熱
性無機多孔質組成物は得られず、細孔直径の小さい細孔
が増加し、これら微細な細孔は高温焼成により破壊され
、全細孔容積が低下する。
性無機多孔質組成物は得られず、細孔直径の小さい細孔
が増加し、これら微細な細孔は高温焼成により破壊され
、全細孔容積が低下する。
方シリカの含有量が30重量%を超える場合も高温焼成
によりムライトの成分比が増大し、全細孔容積が低下し
、反応活性の低下をもたらす。
によりムライトの成分比が増大し、全細孔容積が低下し
、反応活性の低下をもたらす。
好適な全細孔容積は、0.41+/!/ g以上であり
、又1. 5 m127 g以下、特に1. 3 mC
’ g以下であることが好ましい。全細孔容積が0.
3m17 g以下の場合は、後述の如く十分な反応試剤
および反応生成物の拡散速度が得られず、一方1.5
m27gを超えると強度を保持することができず、また
カサ密度の低下に伴い反応容器への充填量が減少すると
いう難点を包蔵する。また細孔直径100乃至400人
の範囲の細孔の容積としては、0. 26 mj2/
g以上であることが更に好ましい。
、又1. 5 m127 g以下、特に1. 3 mC
’ g以下であることが好ましい。全細孔容積が0.
3m17 g以下の場合は、後述の如く十分な反応試剤
および反応生成物の拡散速度が得られず、一方1.5
m27gを超えると強度を保持することができず、また
カサ密度の低下に伴い反応容器への充填量が減少すると
いう難点を包蔵する。また細孔直径100乃至400人
の範囲の細孔の容積としては、0. 26 mj2/
g以上であることが更に好ましい。
また本発明の組成物は、空気中、1200℃で焼成した
後の比表面積が20m”/gg以下あるが、好ましくは
50m2/g、特に70m”/gg以下好ましい。
後の比表面積が20m”/gg以下あるが、好ましくは
50m2/g、特に70m”/gg以下好ましい。
次に本発明の耐熱性無機多孔質組成物の製造方法を説明
する。
する。
一船にこの種触媒担体の製造においては、例えば触媒担
体の各成分のコロイドゲルを調製し、これを熟成、乾燥
、成型あるいは焼成した後、金属成分を含浸、焼成の工
程を経て仕上げるものであるが、この調製の過程におい
て熟成の操作は生成物の物理的性質、すなわち細孔構造
に顕著な影響を与えるものである。
体の各成分のコロイドゲルを調製し、これを熟成、乾燥
、成型あるいは焼成した後、金属成分を含浸、焼成の工
程を経て仕上げるものであるが、この調製の過程におい
て熟成の操作は生成物の物理的性質、すなわち細孔構造
に顕著な影響を与えるものである。
本発明のシリカ−アルミナ組成物の製造法は、■、アル
ミナヒトコゲルの生成工程 ■、シリカによるコーティング工程 ■、アルミナ−シリカ結晶の熟成工程 からなる。
ミナヒトコゲルの生成工程 ■、シリカによるコーティング工程 ■、アルミナ−シリカ結晶の熟成工程 からなる。
まずアルミナヒドロゲルの生成工程における出発原料は
アルミニウムの硫酸塩、硝酸塩、塩化物等の無機塩、ア
ルカリ金属アルミン酸塩等の可溶性アルミニウム塩を使
用する。
アルミニウムの硫酸塩、硝酸塩、塩化物等の無機塩、ア
ルカリ金属アルミン酸塩等の可溶性アルミニウム塩を使
用する。
このアルミナ源は水溶液の状態で使用され、濃度はその
可溶性塩を約0.1〜4.0モル、好ましくは約0.3
〜2.0モルの範囲とするとよく、その塩水溶液にアン
モニア水等の塩基性化合物を添加してアルミナヒドロゲ
ルを生成させる。
可溶性塩を約0.1〜4.0モル、好ましくは約0.3
〜2.0モルの範囲とするとよく、その塩水溶液にアン
モニア水等の塩基性化合物を添加してアルミナヒドロゲ
ルを生成させる。
このアルミナヒドロゲル生成工程では、できるだけ小さ
いアルミナヒドロゲルを生成させることが重要である。
いアルミナヒドロゲルを生成させることが重要である。
大きなアルミナヒドロゲルを生成させると高温焼成する
際に中心部のアルミナがα−アルミナ化し、比表面積の
低下をもたらす。そのためにはこの生成工程でのpHが
重要であり、p H8以上、あるいは6以下とするとよ
い、pH6〜8の範囲ではアルミナヒドロゲルの溶解度
が小さく大きな結晶が生成する。
際に中心部のアルミナがα−アルミナ化し、比表面積の
低下をもたらす。そのためにはこの生成工程でのpHが
重要であり、p H8以上、あるいは6以下とするとよ
い、pH6〜8の範囲ではアルミナヒドロゲルの溶解度
が小さく大きな結晶が生成する。
次いでこのアルミナヒドロゲルをシリカによるコーティ
ング工程に付す。
ング工程に付す。
このコーティング工程では、アルカリ金属珪酸塩(Na
zO+ 5iOz = 1:2〜l:4の範囲が好まし
い)水溶液(その濃度はその可溶性塩を約0.1〜10
モル、好ましくは約0.3〜5.0モルの範囲の濃度を
使用するとよい)を使用し、上記アルミナヒドロゲル生
成工程で形成したアルミナヒドロゲル上に滴下し、よく
分散させてコーティングを行う。
zO+ 5iOz = 1:2〜l:4の範囲が好まし
い)水溶液(その濃度はその可溶性塩を約0.1〜10
モル、好ましくは約0.3〜5.0モルの範囲の濃度を
使用するとよい)を使用し、上記アルミナヒドロゲル生
成工程で形成したアルミナヒドロゲル上に滴下し、よく
分散させてコーティングを行う。
アルミナとシリカを共沈させる方法ではシリカが核とな
り、その上にアルミナが生成成長する場合もあり、この
場合は後述する熟成工程においてアルミナが成長し、焼
成する過程でα−アルミナ化するので好ましくない。
り、その上にアルミナが生成成長する場合もあり、この
場合は後述する熟成工程においてアルミナが成長し、焼
成する過程でα−アルミナ化するので好ましくない。
このようにして形成したシリカ−アルミナ結晶は熟成工
程に付される。
程に付される。
この熟成工程は小結晶を溶解し結晶成長させ、大きさの
均一な結晶を作製することを目的とするものであり、上
記コーティング工程で作製したシリカ−アルミナ結晶を
そのままの形状で結晶成長させる。しかしながらpHが
8近辺でこの熟成工程を実施するとシリカ−アルミナ結
晶の再配列が生じて、アルミナ被覆層を有するシリカ−
アルミナ結晶となる場合がある。シリカ−アルミナ結晶
をそのままの形状で結晶成長させるには、この熟成工程
においてp Hを6.0にまで下げるとよいことを見出
した。これによりシリカ−アルミナ結晶の再配列を抑え
、シリカ−アルミナの小結晶子径のものをそのままの形
状で、細孔容積を拡大させつつ成長させることができる
ものである。熟成工程は、40〜90℃1好ましくは5
0〜80℃で、1〜5時間、好ましくは1.5〜3時間
行われる。
均一な結晶を作製することを目的とするものであり、上
記コーティング工程で作製したシリカ−アルミナ結晶を
そのままの形状で結晶成長させる。しかしながらpHが
8近辺でこの熟成工程を実施するとシリカ−アルミナ結
晶の再配列が生じて、アルミナ被覆層を有するシリカ−
アルミナ結晶となる場合がある。シリカ−アルミナ結晶
をそのままの形状で結晶成長させるには、この熟成工程
においてp Hを6.0にまで下げるとよいことを見出
した。これによりシリカ−アルミナ結晶の再配列を抑え
、シリカ−アルミナの小結晶子径のものをそのままの形
状で、細孔容積を拡大させつつ成長させることができる
ものである。熟成工程は、40〜90℃1好ましくは5
0〜80℃で、1〜5時間、好ましくは1.5〜3時間
行われる。
この熟成工程を実施しないで、シリカ−アルミナの小結
晶子径のまま焼成すると、アルミナにおける細孔径が小
さく焼成により焼結して耐熱性が低下する。従って熟成
工程において大きな結晶子径とすることにより細孔径の
大きな組成物とすることができるものである。
晶子径のまま焼成すると、アルミナにおける細孔径が小
さく焼成により焼結して耐熱性が低下する。従って熟成
工程において大きな結晶子径とすることにより細孔径の
大きな組成物とすることができるものである。
この熟成工程で成長させたシリカ−アルミナ結晶は、濾
過後、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム水溶液で水洗され、空気中で80〜200℃1
好ましくは90〜150℃で乾燥される。
過後、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アン
モニウム水溶液で水洗され、空気中で80〜200℃1
好ましくは90〜150℃で乾燥される。
乾燥後のシリカ−アルミナ組成物は、400〜1200
℃1好ましくは500〜1000℃で空気中で焼成され
て、本発明の耐熱性無機多孔質組成物を作製することが
できる。
℃1好ましくは500〜1000℃で空気中で焼成され
て、本発明の耐熱性無機多孔質組成物を作製することが
できる。
次に本発明の触媒担体の形状について述べる。
すなわち濾過により採取したシリカ−アルミナ沈澱を乾
燥し、必要に応じて粉砕して得られる粉末を焼成するか
、又は焼成せずに、これに水分を添加し、調湿混合する
。又は沈澱(ヒドロゲル)を混合してもよい。この混合
物を押し出し成型器により、例えば押し出し成型体、ハ
ニカム状、粒状等の形状のものを得、これを400〜1
200℃1好ましくは500〜1000℃で空気中で焼
成する。
燥し、必要に応じて粉砕して得られる粉末を焼成するか
、又は焼成せずに、これに水分を添加し、調湿混合する
。又は沈澱(ヒドロゲル)を混合してもよい。この混合
物を押し出し成型器により、例えば押し出し成型体、ハ
ニカム状、粒状等の形状のものを得、これを400〜1
200℃1好ましくは500〜1000℃で空気中で焼
成する。
一部ムライト、シリカアルミナ、コージェライト、ハニ
カム等の支持体上にウォッシュコートし、燃焼用触媒と
する場合には、上記の粉末を酸(酢酸、硝酸、塩酸等)
、又は塩基(水酸化アンモニウム等)と混合したもの、
及び/又はそれにヒドロゲルを添加した懸濁液に上記支
持体を浸漬することにより調製する。余剰の付着物は不
活性ガス(窒素等)でパージした後、乾燥、及び焼成を
行う。乾燥は空気中80〜200 ℃1好ましくは90
〜150℃の範囲で行い、焼成は空気中で400〜12
00℃1好ましくは500〜1000℃に加熱すること
により行う。
カム等の支持体上にウォッシュコートし、燃焼用触媒と
する場合には、上記の粉末を酸(酢酸、硝酸、塩酸等)
、又は塩基(水酸化アンモニウム等)と混合したもの、
及び/又はそれにヒドロゲルを添加した懸濁液に上記支
持体を浸漬することにより調製する。余剰の付着物は不
活性ガス(窒素等)でパージした後、乾燥、及び焼成を
行う。乾燥は空気中80〜200 ℃1好ましくは90
〜150℃の範囲で行い、焼成は空気中で400〜12
00℃1好ましくは500〜1000℃に加熱すること
により行う。
また本発明の触媒担体を自動車排気ガス浄化用触媒担体
とする場合には、活性金属成分として元素周期律表第■
族金属の群から選択される少なくとも一種の金属成分、
例えば鉄、ニンケル、コバルト等の鉄族金属成分、白金
、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オ
スミウム等の貴金属を担持させる。好ましい活性金属成
分は白金、パラジウム、ロジウム、及びイリジウムの群
から選択される少なくとも一種である。これらの活性金
属成分は担体上に酸化物として触媒有効量を担持させら
れる。好ましい担持量は1重量%乃至10重量%、特に
2重量%乃至5重量%の範囲である。
とする場合には、活性金属成分として元素周期律表第■
族金属の群から選択される少なくとも一種の金属成分、
例えば鉄、ニンケル、コバルト等の鉄族金属成分、白金
、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オ
スミウム等の貴金属を担持させる。好ましい活性金属成
分は白金、パラジウム、ロジウム、及びイリジウムの群
から選択される少なくとも一種である。これらの活性金
属成分は担体上に酸化物として触媒有効量を担持させら
れる。好ましい担持量は1重量%乃至10重量%、特に
2重量%乃至5重量%の範囲である。
また本発明の組成物にバリウム、カルシウム、ストロン
チウム、ジルコニウム、マグネシウム等のアルカリ土類
金属、ボロン、スカンジウム、イッl−IJウム等の元
素周期律表第■族金属、チタニウム、ジルコニウム、ハ
フニウム等の元素周期律表第■族金属、ランタン、セリ
ウム、トリウム等の希土類元素の酸化物の一種、または
二種以上を1重量%乃至30重量%、好ましくは1重量
%乃至10重量%の範囲で添加して使用することができ
る。添加の方法は限定はされないが、アルミナ、または
シリカを沈澱させる際に同時に共沈させることが好適で
ある。
チウム、ジルコニウム、マグネシウム等のアルカリ土類
金属、ボロン、スカンジウム、イッl−IJウム等の元
素周期律表第■族金属、チタニウム、ジルコニウム、ハ
フニウム等の元素周期律表第■族金属、ランタン、セリ
ウム、トリウム等の希土類元素の酸化物の一種、または
二種以上を1重量%乃至30重量%、好ましくは1重量
%乃至10重量%の範囲で添加して使用することができ
る。添加の方法は限定はされないが、アルミナ、または
シリカを沈澱させる際に同時に共沈させることが好適で
ある。
一般に触媒反応においては触媒担体の良否が触媒の活性
、寿命、選択性あるいは経済性に著しい影響を及ぼすも
のであり、触媒担体には適当な細孔容積を有することが
望まれる。すなわち細孔径の増大は反応試剤および反応
生成物の触媒粒子の内外への拡散速度の増大をもたらし
、その結果触媒活性が改良されるものと考えられる。ま
た反応は触媒表面において進行するために表面積を極度
に減少させるべきではなく、これら両町性間の相互の関
連性が特定の範囲に存在することが要求される。
、寿命、選択性あるいは経済性に著しい影響を及ぼすも
のであり、触媒担体には適当な細孔容積を有することが
望まれる。すなわち細孔径の増大は反応試剤および反応
生成物の触媒粒子の内外への拡散速度の増大をもたらし
、その結果触媒活性が改良されるものと考えられる。ま
た反応は触媒表面において進行するために表面積を極度
に減少させるべきではなく、これら両町性間の相互の関
連性が特定の範囲に存在することが要求される。
本発明者らは、焼成に際して小細孔を有するアルミナ−
シリカは大細孔に比較して焼結しやすく、容易にその細
孔を失うことを見出した。即ち小細孔を有するアルミナ
−シリカ担体は、低温焼成し触媒金属を担持して高温で
使用すると、金属の一部が担体中に焼結され、有効に作
用する金属の割合が減少する。一方担体を高温で焼成し
て触媒金属を担持し高温で使用する場合でも、担体がす
でに低比表面積化しているために金属の凝集が生じやす
く、この場合も触媒金属が有効に作用する割合が減少す
る。拡散律速を伴う酸化反応に使用する場合には、反応
分子の自由な拡散効果を向上させる必要があり、このた
めにも比較的大きな細孔を有する細孔容積の大きな担体
を使用することが望ましい。
シリカは大細孔に比較して焼結しやすく、容易にその細
孔を失うことを見出した。即ち小細孔を有するアルミナ
−シリカ担体は、低温焼成し触媒金属を担持して高温で
使用すると、金属の一部が担体中に焼結され、有効に作
用する金属の割合が減少する。一方担体を高温で焼成し
て触媒金属を担持し高温で使用する場合でも、担体がす
でに低比表面積化しているために金属の凝集が生じやす
く、この場合も触媒金属が有効に作用する割合が減少す
る。拡散律速を伴う酸化反応に使用する場合には、反応
分子の自由な拡散効果を向上させる必要があり、このた
めにも比較的大きな細孔を有する細孔容積の大きな担体
を使用することが望ましい。
このような観点から本発明者等はアルミナ−シリカ組成
物について検討した結果、全細孔容積が0、 3 mj
2/ g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
”Cで焼成した後の比表面積が20m2/g以上であり
、とくにその細孔分布において細孔直径100乃至40
0人の範囲の細孔の容積が0.20 mi!/ g以上
であるシリカ−アルミナ組成物とすることにより、高温
焼成、高温反応においても細孔容積、比表面積を保持し
うることを見出したものであり、またこの組成物を触媒
担体として使用すると、長時間反応活性を発揮する望ま
しい触媒用担体であることを見出したものである。
物について検討した結果、全細孔容積が0、 3 mj
2/ g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
”Cで焼成した後の比表面積が20m2/g以上であり
、とくにその細孔分布において細孔直径100乃至40
0人の範囲の細孔の容積が0.20 mi!/ g以上
であるシリカ−アルミナ組成物とすることにより、高温
焼成、高温反応においても細孔容積、比表面積を保持し
うることを見出したものであり、またこの組成物を触媒
担体として使用すると、長時間反応活性を発揮する望ま
しい触媒用担体であることを見出したものである。
そしてこのシリカ−アルミナ組成物を前記製造方法によ
り調製することにより、上記のごとき構造を有する耐熱
性無機多孔質組成物となしえるものであり、アルミナヒ
ドロゲルをシリカで被覆することにより多孔性のθ−ア
ルミナを安定化させ、α−アルミナ化へ転化を抑制して
いるものと思われる。一方シリカの添加によりアルミナ
との複合物であるムライトが生成し、比表面積の低下が
発生するが、そのシリカの添加量の最適化を計り、その
シリカ−アルミナ結晶の成長を制御することによりα−
アルミナ化への抑制と、θ−アルミナの安定化による細
孔の確保、高温での比表面積の確保を実現しえるものと
思われる。
り調製することにより、上記のごとき構造を有する耐熱
性無機多孔質組成物となしえるものであり、アルミナヒ
ドロゲルをシリカで被覆することにより多孔性のθ−ア
ルミナを安定化させ、α−アルミナ化へ転化を抑制して
いるものと思われる。一方シリカの添加によりアルミナ
との複合物であるムライトが生成し、比表面積の低下が
発生するが、そのシリカの添加量の最適化を計り、その
シリカ−アルミナ結晶の成長を制御することによりα−
アルミナ化への抑制と、θ−アルミナの安定化による細
孔の確保、高温での比表面積の確保を実現しえるものと
思われる。
以下、比較例と対照させつつ、本発明の耐熱性無機多孔
質組成物の実施例を説明する。
質組成物の実施例を説明する。
〔実施例 1〕
0.15モルの硫酸アルミニウム水溶液を剰製し、これ
に1規定のアンモニア水を添加し、p H8とし、次い
で生成物におけるシリカ含有量が10重重景となるよう
に、3号水ガラス(JISK−1408)水?8液を添
加し、シリカ−アルミナ沈澱を生成させた。
に1規定のアンモニア水を添加し、p H8とし、次い
で生成物におけるシリカ含有量が10重重景となるよう
に、3号水ガラス(JISK−1408)水?8液を添
加し、シリカ−アルミナ沈澱を生成させた。
生成した沈澱を60℃13時間熟成させ、最終p Hを
6.2まで下げた。熟成後沈澱を濾過、水洗後、120
℃,12時間空気中で乾燥させ、ついで500 ℃13
時間空気中で焼成、1000℃115時間焼成、120
0℃115時間焼成の3種類のシリカ−アルミナ組成物
を得た。
6.2まで下げた。熟成後沈澱を濾過、水洗後、120
℃,12時間空気中で乾燥させ、ついで500 ℃13
時間空気中で焼成、1000℃115時間焼成、120
0℃115時間焼成の3種類のシリカ−アルミナ組成物
を得た。
〔実施例 2〕
熟成時の最終p Hを7.5まで下げた以外は実施例1
と同様にしてシリカ−アルミナ組成物を得た。
と同様にしてシリカ−アルミナ組成物を得た。
〔実施例 3〕
3号水ガラス水溶液を、生成物中のシリカ含有量が5重
1%となるように添加したこと、およびJ)成時の最終
pHを6.0まで下げた以外は実施例工と同様にしてシ
リカ−アルミナ組成物を得た。
1%となるように添加したこと、およびJ)成時の最終
pHを6.0まで下げた以外は実施例工と同様にしてシ
リカ−アルミナ組成物を得た。
〔実施例 4〕
3号水ガラス水溶液を、生成物中のシリカ含有量が5重
量%となるように添加したこと、および熟成時の最終p
Hを7.7まで下げた以外は実施例1と同様にしてシリ
カ−アルミナ組成物を得た。
量%となるように添加したこと、および熟成時の最終p
Hを7.7まで下げた以外は実施例1と同様にしてシリ
カ−アルミナ組成物を得た。
〔比較例 l]
硫酸アルミニウム水溶液と、生成物におけるシリカ含有
量が10重量%となるように3号水ガラス(JISK−
1408)水溶液を混合し、アンモニア水を添加し、p
H8とし、シリカ−アルミナを同時に沈澱させた。沈澱
を熟成させないで濾過し、水溶液から分離し、水洗した
後、120 ”Cで12時間空気中で乾燥し、500℃
で3時間空気中で焼成した。
量が10重量%となるように3号水ガラス(JISK−
1408)水溶液を混合し、アンモニア水を添加し、p
H8とし、シリカ−アルミナを同時に沈澱させた。沈澱
を熟成させないで濾過し、水溶液から分離し、水洗した
後、120 ”Cで12時間空気中で乾燥し、500℃
で3時間空気中で焼成した。
〔比較例 2〕
硫酸アルミニウム水溶液にアンモニア水を添加し、pH
8とし、次いで生成物におけるシリカ含有量が5重量%
となるように、3号水ガラス(JISK−1408)水
溶液を添加し、シリカ−アルミナ沈澱を生成させ、熟成
させないで比較例1と同様にして焼成した。
8とし、次いで生成物におけるシリカ含有量が5重量%
となるように、3号水ガラス(JISK−1408)水
溶液を添加し、シリカ−アルミナ沈澱を生成させ、熟成
させないで比較例1と同様にして焼成した。
〔比較例 3]
原料として硫酸アルミニウムのみを使用し、シリカを使
用しない以外は比較例1と同様にして、アルミナ粉末を
得、比較例1と同様にして焼成した。
用しない以外は比較例1と同様にして、アルミナ粉末を
得、比較例1と同様にして焼成した。
〔比較例 4〕
原料として比較例3で調製したアルミナ粉末と市販のシ
リカゲル粉末とを混合し、比較例1と同様にして焼成し
た。
リカゲル粉末とを混合し、比較例1と同様にして焼成し
た。
これら実施例、比較例で調製した焼成品について、それ
ぞれ500 ℃13時間焼成後、1000゛C115時
間焼成後、1200℃115時間焼成後に、比表面積(
m2/g) 、細孔容積(mP/g)、細孔分布(%)
、全細孔容積に対する100Å以上の直径を有する細孔
の割合、100人〜400人である細孔直径を有する細
孔の容積(mf!、/g)について測定し、その結果を
以下の第1〜3表にそれぞれ示す。
ぞれ500 ℃13時間焼成後、1000゛C115時
間焼成後、1200℃115時間焼成後に、比表面積(
m2/g) 、細孔容積(mP/g)、細孔分布(%)
、全細孔容積に対する100Å以上の直径を有する細孔
の割合、100人〜400人である細孔直径を有する細
孔の容積(mf!、/g)について測定し、その結果を
以下の第1〜3表にそれぞれ示す。
(以下余白)
向上記各物性の内、比表面積(n+”/g)は窒素ガス
を吸着ガスとするBET式比表面積計で測定し、細孔分
布はカルロエルバ製ツーブトマチック1800により等
温吸着線を求め、相対圧を使用し、Kelvin式、I
)ollimore & Healの方法(J、App
l、Chem、14、March 、1964)を使用
して計算した。
を吸着ガスとするBET式比表面積計で測定し、細孔分
布はカルロエルバ製ツーブトマチック1800により等
温吸着線を求め、相対圧を使用し、Kelvin式、I
)ollimore & Healの方法(J、App
l、Chem、14、March 、1964)を使用
して計算した。
次に上記各組成物について、空気中、1200℃で焼成
時の比表面積について、焼成時間を15時間、100時
間、300時間として耐熱性評価を行った。その結果を
下記第4表に示す。
時の比表面積について、焼成時間を15時間、100時
間、300時間として耐熱性評価を行った。その結果を
下記第4表に示す。
(以下余白)
第4表
尚第4表は1200℃1空気中での焼成時の結果を示す
ものであるが、l 200 ℃以下の低温でも同様の劣
化傾向が推定される。
ものであるが、l 200 ℃以下の低温でも同様の劣
化傾向が推定される。
〔実施例 5〕
(触媒の調製方法)
上記実施例1で調製した沈澱物を濾過、洗浄して120
℃で20時間乾燥後、ボールミルで粉砕した。これに水
を加えて混練し、粘土状とした後、直径1/16インチ
の多数の孔を有するダイスを設置した押出器により押し
出し、円柱状とした後、120℃で空気中で乾燥し、次
いで500℃で3時間空気中で焼成し触媒担体を得た。
℃で20時間乾燥後、ボールミルで粉砕した。これに水
を加えて混練し、粘土状とした後、直径1/16インチ
の多数の孔を有するダイスを設置した押出器により押し
出し、円柱状とした後、120℃で空気中で乾燥し、次
いで500℃で3時間空気中で焼成し触媒担体を得た。
市販の一級硝酸を脱イオン水に添加し、0.1規定硝酸
水溶液を調製し、この水溶液IPに市販の塩化パラジウ
ム粉末1.6gを加えて加熱溶解し、パラジウム溶液を
調製した。
水溶液を調製し、この水溶液IPに市販の塩化パラジウ
ム粉末1.6gを加えて加熱溶解し、パラジウム溶液を
調製した。
この溶液25mff1に前記の円柱状の触媒担体20
mlを浸漬し、約2時間ゆっくり撹拌しながらパラジウ
ムを0.024g/20 ml (担体)担持させた。
mlを浸漬し、約2時間ゆっくり撹拌しながらパラジウ
ムを0.024g/20 ml (担体)担持させた。
脱イオン水により洗浄した後、120℃で12時間空気
中で乾燥し、更に500℃で3時間空気中で焼成した。
中で乾燥し、更に500℃で3時間空気中で焼成した。
上記同様にして、実施例2.3.4、比較例1.2.3
.4で得られた組成物を担体としパラジウムを担持させ
て触媒を3Jl製した。
.4で得られた組成物を担体としパラジウムを担持させ
て触媒を3Jl製した。
(活性テスト)
反応ガスとしてCoa1%、0□ ;4%、残部;Nz
の混合物を使用し、これを空間速度;30000 V/
+1/V 、反応量加熱炉温度;250℃の条件で、内
径12.7mmの石英ガラスチューブ(容積1. 9c
m’ )に第5表に示す各触媒を充填した反応器に通過
させた。反応器入口温度が250℃に上昇し、安定した
後、反応器出口ガスをガスクロマトグラフィーに・より
分析した。尚、使用した触媒は500℃/′3時間焼成
品、I 000 ℃/100時間焼成品および1200
℃/100時間焼成品である。CO転化率を測定した結
果を下記第5表に示す。
の混合物を使用し、これを空間速度;30000 V/
+1/V 、反応量加熱炉温度;250℃の条件で、内
径12.7mmの石英ガラスチューブ(容積1. 9c
m’ )に第5表に示す各触媒を充填した反応器に通過
させた。反応器入口温度が250℃に上昇し、安定した
後、反応器出口ガスをガスクロマトグラフィーに・より
分析した。尚、使用した触媒は500℃/′3時間焼成
品、I 000 ℃/100時間焼成品および1200
℃/100時間焼成品である。CO転化率を測定した結
果を下記第5表に示す。
(以下余白)
第5表
空気のモル分率0.0082の割合で注入し、200時
間乃至500時間保持した後、触媒の比表面積(lII
l/g)を測定するものである。本発明による組成物と
して実施例1.3のもの、また比較例として比較例2.
3のものを担体として使用し触媒とした。下記第6表に
結果を示す。また本発明の組成物は細孔分布に関してほ
とんど変化はなかった。これはまた高温条件での長時間
運転にも耐えることを示すものである。
間乃至500時間保持した後、触媒の比表面積(lII
l/g)を測定するものである。本発明による組成物と
して実施例1.3のもの、また比較例として比較例2.
3のものを担体として使用し触媒とした。下記第6表に
結果を示す。また本発明の組成物は細孔分布に関してほ
とんど変化はなかった。これはまた高温条件での長時間
運転にも耐えることを示すものである。
第6表
第5表を見ると、本発明の担体を使用する触媒は、比較
例に比し、500 ℃13時間焼成の低温処理ではその
反応活性に大差はないが、1000℃11200℃焼成
の高温処理しても依然として高いCO転化率を示すこと
がわかる。
例に比し、500 ℃13時間焼成の低温処理ではその
反応活性に大差はないが、1000℃11200℃焼成
の高温処理しても依然として高いCO転化率を示すこと
がわかる。
また触媒の耐久性を調べるために、加速耐久テストを1
000℃51200℃焼成品について実施した。加速耐
久性テストは触媒を電気炉内に設置し、1000 ℃に
加熱し、炉内に水蒸気を水/〔発明の効果〕 本発明は、シリカとアルミナとからなり、シリカの含有
量が2N量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法
による細孔分布測定ムこおいて全細孔容積が0.3 m
f/ g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
℃゛で焼成した後の比表面積が20m2/g以上であり
、特にその細孔分布において直径100乃至400人の
範囲の細孔容積が0.20 m27g以上である耐熱性
無機多孔質組成物を提供するものであり、またその耐熱
性無機多孔質組成物からなる触媒担体を提供するもので
ある。本発明の耐熱性無機多孔質組成物は、上記細孔分
布と比表面積を有しているので、特に触媒担体とすると
低温条件下での使用は勿論、高温条件下での触媒の失活
を少なくし、高い反応活性を保持しうるちのである。
000℃51200℃焼成品について実施した。加速耐
久性テストは触媒を電気炉内に設置し、1000 ℃に
加熱し、炉内に水蒸気を水/〔発明の効果〕 本発明は、シリカとアルミナとからなり、シリカの含有
量が2N量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法
による細孔分布測定ムこおいて全細孔容積が0.3 m
f/ g以上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔
容積が全細孔容積の60%以上、更に空気中、1200
℃゛で焼成した後の比表面積が20m2/g以上であり
、特にその細孔分布において直径100乃至400人の
範囲の細孔容積が0.20 m27g以上である耐熱性
無機多孔質組成物を提供するものであり、またその耐熱
性無機多孔質組成物からなる触媒担体を提供するもので
ある。本発明の耐熱性無機多孔質組成物は、上記細孔分
布と比表面積を有しているので、特に触媒担体とすると
低温条件下での使用は勿論、高温条件下での触媒の失活
を少なくし、高い反応活性を保持しうるちのである。
Claims (4)
- (1)シリカとアルミナとからなり、シリカの含有量が
2重量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法によ
る細孔分布測定において全細孔容積が0.3ml/g以
上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔容積が全細
孔容積の60%以上、更に空気中、1200℃で焼成し
た後の比表面積が20m^2/g以上である耐熱性無機
多孔質組成物。 - (2)上記細孔分布における直径100乃至400Åの
範囲の細孔容積が0.20ml/g以上である請求項1
記載の耐熱性無機多孔質組成物。 - (3)シリカとアルミナとからなり、シリカの含有量が
2重量%乃至30重量%の範囲であり、窒素吸着法によ
る細孔分布測定において全細孔容積が0.3ml/g以
上であり、かつ細孔直径100Å以上の細孔容積が全細
孔容積の60%以上、更に空気中、1200℃で焼成し
た後の比表面積が20m^2/g以上である耐熱性無機
多孔質組成物からなる触媒担体。 - (4)上記細孔分布における直径100乃至400Åの
範囲の細孔容積が0.26ml/g以上である請求項3
記載の触媒担体。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20412488A JPH0829931B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 |
US07/278,138 US4959338A (en) | 1988-08-17 | 1988-11-30 | Heat-resistant catalyst carrier moldings and catalysts for combustion |
DE19883853003 DE3853003T2 (de) | 1988-08-17 | 1988-11-30 | Hitzebeständige Katalysatorträgerformstücke und Verbrennungskatalysatoren. |
EP88311372A EP0355231B1 (en) | 1988-08-17 | 1988-11-30 | Heat-resistant catalyst carrier moldings and catalysts for combustion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20412488A JPH0829931B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0255213A true JPH0255213A (ja) | 1990-02-23 |
JPH0829931B2 JPH0829931B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=16485220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20412488A Expired - Lifetime JPH0829931B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0829931B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05193930A (ja) * | 1991-05-14 | 1993-08-03 | Rhone Poulenc Chim | シリカ安定化アルミナ及びその調製方法 |
JP2014140839A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-08-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 排ガス浄化用触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
JP2015503440A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-02-02 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 触媒システム |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP20412488A patent/JPH0829931B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05193930A (ja) * | 1991-05-14 | 1993-08-03 | Rhone Poulenc Chim | シリカ安定化アルミナ及びその調製方法 |
JP2015503440A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-02-02 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 触媒システム |
JP2014140839A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-08-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 排ガス浄化用触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0829931B2 (ja) | 1996-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0355231B1 (en) | Heat-resistant catalyst carrier moldings and catalysts for combustion | |
KR101431919B1 (ko) | 비다공도를 갖는, 산화세륨 및 산화지르코늄을 포함하는 조성물, 그의 제조 방법 및 촉매작용에서의 그의 용도 | |
US7247597B2 (en) | Composite oxide, process for producing the same, and exhaust gas reducing co-catalyst | |
KR20010043393A (ko) | 전환 성능이 개선된 촉매 물질 | |
JP2008540309A (ja) | 材料の製造方法 | |
US6251823B1 (en) | Production of spherical catalyst carrier | |
JPH07114958B2 (ja) | 高温燃焼用触媒担体 | |
JP4714568B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
JP3136336B2 (ja) | メタンのco2改質方法及びこの方法に用いる高耐熱性アルミナエアロゲル担持金属触媒の製造方法 | |
JPH0255213A (ja) | 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 | |
JP2015160763A (ja) | アルミナ粒子 | |
JPH0194945A (ja) | 触媒燃焼反応用触媒体とその製造方法 | |
JPH0275341A (ja) | 耐熱性触媒坦体成型体、及びそれからなる触媒 | |
JPH0729055B2 (ja) | 含炭素化合物を酸化するための触媒およびその製造方法 | |
JP2000070730A (ja) | 触媒担持用球形担体の製造方法 | |
JPH0582258B2 (ja) | ||
JPH0435220B2 (ja) | ||
JPH0244580B2 (ja) | ||
JP2515379B2 (ja) | 耐熱性無機多孔質組成物、及びそれからなる触媒担体 | |
JPH02237640A (ja) | 耐熱性触媒担体及び燃焼用触媒 | |
JP3265605B2 (ja) | 排ガス浄化触媒担体及びその製造方法 | |
JPH11165073A (ja) | 酸化触媒およびその製造方法 | |
RU2584951C1 (ru) | Способ получения носителя катализатора превращений углеводородного сырья на основе мезопористого материала | |
JPH10167724A (ja) | 球形担体の製造方法 | |
JP2516797B2 (ja) | 燃焼用触媒 |