JPH0620558B2 - 酸化触媒 - Google Patents
酸化触媒Info
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- JPH0620558B2 JPH0620558B2 JP60085737A JP8573785A JPH0620558B2 JP H0620558 B2 JPH0620558 B2 JP H0620558B2 JP 60085737 A JP60085737 A JP 60085737A JP 8573785 A JP8573785 A JP 8573785A JP H0620558 B2 JPH0620558 B2 JP H0620558B2
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- Gas Burners (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は排ガス浄化、脱臭あるいはプロパンガス、都市
ガスあるいは灯油、軽油等を触媒燃焼させる酸化触媒に
関するものである。
ガスあるいは灯油、軽油等を触媒燃焼させる酸化触媒に
関するものである。
従来の技術 一般に未燃の炭化水素を空気の存在下、炭酸ガスと水蒸
気に完全酸化させる酸化触媒については白金、パラジウ
ム、ロジウム等の白金族が最も活性が高い。このためア
ルミナ、シリカ等の各種担持に担持させた白金族系触媒
が酸化触媒として使用されている。一方コバルト、ニッ
ケル、鉄等のいわゆる卑金属については単独の金属酸化
物としてよりも、最近では各種複合酸化物が検討されて
おり、（例えば中村、御園生ら、日化、１９８０、１６
７９）特にペロブスカイト型構造をもったものが活性が
高いとされている。
気に完全酸化させる酸化触媒については白金、パラジウ
ム、ロジウム等の白金族が最も活性が高い。このためア
ルミナ、シリカ等の各種担持に担持させた白金族系触媒
が酸化触媒として使用されている。一方コバルト、ニッ
ケル、鉄等のいわゆる卑金属については単独の金属酸化
物としてよりも、最近では各種複合酸化物が検討されて
おり、（例えば中村、御園生ら、日化、１９８０、１６
７９）特にペロブスカイト型構造をもったものが活性が
高いとされている。
発明が解決しようとする問題点 白金、ロジウム、パラジウム等の白金族はそれ自体、酸
化活性は高いが耐熱性に問題があり、コスト的にも高い
という問題点がある。一方、ニッケル、コバルト、鉄等
の遷移金属の各種組合せによる複合炭酸物については最
近ペロブスカイト構造をもったものが活性が高いという
ことで各種研究されているが、これらはいづれも各種塩
を量論比で混合したものを蒸発し、焼成するという方法
で作製していた。このため得られた状態はいづれも粉末
の状態で、これを各種担体に塗布するという方法で作製
していた。この為、触媒とした場合、常に剥離の問題が
あると共に、触媒活性の点からも、粉末では比表面積が
小さいものしか得られまいという問題があった。この為
各種担体に直接担持する方法について種々検討されてい
るがうまくいっていない。即ちペロブスカイト構造を作
るには少くとも７００℃以上の温度で焼成することが必
要であるが、このような温度条件では、むしろ担体と担
持金属の成分が反応するという問題がある。例えば遷移
金属としてコバルト、ニッケル等を用い、担体としてア
ルミナを用いた場合には、アルミン酸コバルト（ＣｏＡ
ｌ２Ｏ４）、アルミン酸ニッケル（ＮｉＡｌ２Ｏ４）を
生成し、目的とするペロブスカイトが生成しないという
問題があった。本発明はこのように直接担持法にまつわ
る問題を解決しようとするものである。
化活性は高いが耐熱性に問題があり、コスト的にも高い
という問題点がある。一方、ニッケル、コバルト、鉄等
の遷移金属の各種組合せによる複合炭酸物については最
近ペロブスカイト構造をもったものが活性が高いという
ことで各種研究されているが、これらはいづれも各種塩
を量論比で混合したものを蒸発し、焼成するという方法
で作製していた。このため得られた状態はいづれも粉末
の状態で、これを各種担体に塗布するという方法で作製
していた。この為、触媒とした場合、常に剥離の問題が
あると共に、触媒活性の点からも、粉末では比表面積が
小さいものしか得られまいという問題があった。この為
各種担体に直接担持する方法について種々検討されてい
るがうまくいっていない。即ちペロブスカイト構造を作
るには少くとも７００℃以上の温度で焼成することが必
要であるが、このような温度条件では、むしろ担体と担
持金属の成分が反応するという問題がある。例えば遷移
金属としてコバルト、ニッケル等を用い、担体としてア
ルミナを用いた場合には、アルミン酸コバルト（ＣｏＡ
ｌ２Ｏ４）、アルミン酸ニッケル（ＮｉＡｌ２Ｏ４）を
生成し、目的とするペロブスカイトが生成しないという
問題があった。本発明はこのように直接担持法にまつわ
る問題を解決しようとするものである。
問題点を解決するための手段 この問題を解決するために、アルミナ、シリカ、コージ
ライト等の無機耐熱材料からなる担体の表面に、アルカ
リ土類金属又はセリウムを酸化物として担体重量比で５
〜３０重量パーセント担持し、さらにその外表面にラン
タンとコバルト、鉄、ニッケルの少なくとも１種との混
合物とで構成されるペロブスカイト型複合酸化物を担体
重量比で５〜５０重量パーセント担持したものである。
ライト等の無機耐熱材料からなる担体の表面に、アルカ
リ土類金属又はセリウムを酸化物として担体重量比で５
〜３０重量パーセント担持し、さらにその外表面にラン
タンとコバルト、鉄、ニッケルの少なくとも１種との混
合物とで構成されるペロブスカイト型複合酸化物を担体
重量比で５〜５０重量パーセント担持したものである。
作用 無機耐熱材料からなる担体の表面に、塩基性の強いアル
カリ土類金属又はセリウムを酸化物としてコーティング
しているため、ペロブスカイト構造を構成するランタン
とコバルト、鉄、ニッケルの少なくとも１種を量論比に
溶かした各種塩の溶液に浸漬後、蒸発、焼成しても、ペ
ロブスカイト構造を構成する元素の一部が母材と反応す
るということがなくなった。この結果、均一なペロブス
カイト構造を担持体の上で形成することが出来た。
カリ土類金属又はセリウムを酸化物としてコーティング
しているため、ペロブスカイト構造を構成するランタン
とコバルト、鉄、ニッケルの少なくとも１種を量論比に
溶かした各種塩の溶液に浸漬後、蒸発、焼成しても、ペ
ロブスカイト構造を構成する元素の一部が母材と反応す
るということがなくなった。この結果、均一なペロブス
カイト構造を担持体の上で形成することが出来た。
実施例 以下本発明による酸化触媒を利用した天然ガスの触媒燃
焼器について図面に基づき説明する。
焼器について図面に基づき説明する。
実施例１ 図は直接担持法によって製造したLaCoO3のペロブスカイ
ト構造からなる複合酸化物を有する酸化触媒体を塔載し
た触媒燃焼器である。図に示すごとく本実施例の触媒燃
焼器本体ケース１の前面には金網２及び背面パネル３に
保持された酸化触媒体４がある。酸化触媒体４はアルミ
ナファイバを最初に硝酸ストロンチウムの溶液に浸漬
し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成し、酸化ストロンチウ
ムとして７重量パーセント担持したのち、硝酸ランタ
ン、硝酸コバルトを量論比になるように混合した溶液に
浸漬し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成したものであり、
LaCoO3として１０重量パーセント担持したものである。
Ｘ線回折の結果は均一なペロブスカイト構造が得られて
いた。また、酸化ストロンチウムに代えて酸化セリウム
を担持しても同様に均一なペロブスカイト構造が得られ
ていた。次にガス量のコントロールを行うガスコック５
が本体ケース１前面下部にある。
ト構造からなる複合酸化物を有する酸化触媒体を塔載し
た触媒燃焼器である。図に示すごとく本実施例の触媒燃
焼器本体ケース１の前面には金網２及び背面パネル３に
保持された酸化触媒体４がある。酸化触媒体４はアルミ
ナファイバを最初に硝酸ストロンチウムの溶液に浸漬
し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成し、酸化ストロンチウ
ムとして７重量パーセント担持したのち、硝酸ランタ
ン、硝酸コバルトを量論比になるように混合した溶液に
浸漬し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成したものであり、
LaCoO3として１０重量パーセント担持したものである。
Ｘ線回折の結果は均一なペロブスカイト構造が得られて
いた。また、酸化ストロンチウムに代えて酸化セリウム
を担持しても同様に均一なペロブスカイト構造が得られ
ていた。次にガス量のコントロールを行うガスコック５
が本体ケース１前面下部にある。
実施例２ 次に別の実施例を以下記す。なお触媒燃焼器の構成は実
施例１と類似しているため記述を省く。
施例１と類似しているため記述を省く。
酸化触媒体４はコーディエライト質の発砲セラミックを
基材として使用し、最初に硝酸セリウムの溶液に浸漬
し、乾燥後８００℃、３０min焼成し、酸化セリウムと
して１０重量パーセント担持したのち、硝酸ランタン、
硝酸ニッケルを量論比してなるように混合した溶液に漬
漬し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成したものである。Ｘ
線回折の結果は均一なペロブスカイト構造が得られてい
た。
基材として使用し、最初に硝酸セリウムの溶液に浸漬
し、乾燥後８００℃、３０min焼成し、酸化セリウムと
して１０重量パーセント担持したのち、硝酸ランタン、
硝酸ニッケルを量論比してなるように混合した溶液に漬
漬し、乾燥後、８００℃で１ｈ焼成したものである。Ｘ
線回折の結果は均一なペロブスカイト構造が得られてい
た。
なお実施例ではペロブスカイト型複合酸化物の例とし
て、LaCoO3、及びLaNiO3の例を挙げたが、CoNiの代わり
にFeを用いても同様の結果が得られ、また、量論比を整
えれば二つ以上の金属を使用しても同様の結果が得られ
た。
て、LaCoO3、及びLaNiO3の例を挙げたが、CoNiの代わり
にFeを用いても同様の結果が得られ、また、量論比を整
えれば二つ以上の金属を使用しても同様の結果が得られ
た。
また実施例ではストロンチウム及びセリウム酸化物につ
いての例を述べたが、カルシウム、マグネシウムの酸化
物を同様の（担体の元素とペロブスカイト複合酸化物の
Ｂサイトとの間でＢＡl2O4の様なスピネル化合物を作る
のを押える）効果が得られた。
いての例を述べたが、カルシウム、マグネシウムの酸化
物を同様の（担体の元素とペロブスカイト複合酸化物の
Ｂサイトとの間でＢＡl2O4の様なスピネル化合物を作る
のを押える）効果が得られた。
次にその作用について述べる。
ガスコック５を開くことにより流れてきたガスは酸化触
媒体４下部の点火プラグ（図示せず）により酸化触媒体
４上で均一に火炎を形成する。この火炎により酸化触媒
体４は予熱された後、触媒燃焼に移行し、ガスは水蒸気
と炭酸ガスに完全に酸化される。この時に発生する熱を
暖房用として利用する。
媒体４下部の点火プラグ（図示せず）により酸化触媒体
４上で均一に火炎を形成する。この火炎により酸化触媒
体４は予熱された後、触媒燃焼に移行し、ガスは水蒸気
と炭酸ガスに完全に酸化される。この時に発生する熱を
暖房用として利用する。
発明の効果 以上のように本発明により溶液からの直接担持法によ
り、アルミナ、シリカ、コージライト等の無機耐熱材料
の上にペロブスカイト構造をもつ複合酸化物を担持させ
ることが出来た結果次のような効果が得られた。
り、アルミナ、シリカ、コージライト等の無機耐熱材料
の上にペロブスカイト構造をもつ複合酸化物を担持させ
ることが出来た結果次のような効果が得られた。
(1)従来の粉末法と異なり担体からの剥離という問題が
全くなくなった。この結果、自動車のような振動の激し
い所でも使用が可能となった。
全くなくなった。この結果、自動車のような振動の激し
い所でも使用が可能となった。
(2)担体自体の表面積を利用することが出来るようにな
った結果、粉末法にくらべ、粒子径が非常に小さくな
り、その結果活性が向上した。
った結果、粉末法にくらべ、粒子径が非常に小さくな
り、その結果活性が向上した。
図は本発明の一実施例の酸化触媒体を塔載した触媒燃焼
器の一部切欠斜視図である。 ４……酸化触媒体。
器の一部切欠斜視図である。 ４……酸化触媒体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/78 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 35/04 ３３１ Ｚ 7821−4Ｇ 35/06 Ａ 7821−4Ｇ 37/02 １０１ Ｄ 7821−4Ｇ Ｆ２３Ｄ 14/18 Ｂ
Claims (1)
- 【請求項１】無機耐熱材料をハニカム状に形成したも
の、あるいは発泡セラミック又はファイバー状に織った
ものからなる担体の表面に、アルカリ土類金属又はセリ
ウムを酸化物として担体重量比で５〜３０重量パーセン
ト担持し、さらにその外表面にランタンとコバルト、
鉄、ニッケルの少なくとも１種との混合物とで構成され
るペロブスカイト型複合酸化物を担体重量比で５〜５０
重量パーセント担持した酸化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085737A JPH0620558B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 酸化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085737A JPH0620558B2 (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 酸化触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242640A JPS61242640A (ja) | 1986-10-28 |
| JPH0620558B2 true JPH0620558B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13867151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0620558B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1985
- 1985-04-22 JP JP60085737A patent/JPH0620558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61242640A (ja) | 1986-10-28 |
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