JPH0699068A - 窒素酸化物接触還元用触媒 - Google Patents

窒素酸化物接触還元用触媒

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JPH0699068A
JPH0699068A JP4288376A JP28837692A JPH0699068A JP H0699068 A JPH0699068 A JP H0699068A JP 4288376 A JP4288376 A JP 4288376A JP 28837692 A JP28837692 A JP 28837692A JP H0699068 A JPH0699068 A JP H0699068A
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Hiromasu Shimizu
宏益 清水
Ritsu Yasukawa
律 安川
Ichiji Usui
一司 薄井
Fujio Suganuma
藤夫 菅沼
Katsumi Miyamoto
勝見 宮本
Tomohiro Yoshinari
知博 吉成
Yoshiaki Kindaichi
嘉昭 金田一
Motoi Sasaki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】炭化水素を還元剤として用いる場合に、酸素の
共存下においても、そして、特に、酸素及び水分の共存
下においても、窒素酸化物が炭化水素と選択的に反応す
るため、多量の還元剤を用いることなく、工場、自動車
等から排出される排ガス中の窒素酸化物を効率よく還元
することができ、しかも、水分の存在下においても、耐
久性にすぐれる窒素酸化物接触還元用触媒を提供するに
ある。 【構成】本発明による窒素酸化物接触還元用触媒は、
(a) 白金、イリジウム、ロジウム及びルテニウムよりな
る群から選ばれる少なくとも1種と共に、(b) 酸化セリ
ウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ゲルマニウム
及び酸化ガリウムよりなる群から選ばれる少なくとも1
種の金属酸化物とからなり、炭化水素を還元剤として用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素を還元剤とし
て使用する窒素酸化物接触還元用触媒に関し、詳しく
は、工場、自動車等から排出される排ガスの中に含まれ
る有害な窒素酸化物を還元除去するのに好適である窒素
酸化物接触還元用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排ガス中に含まれる窒素酸化物
は、窒素酸化物を酸化した後、アルカリに吸収させる方
法や、アンモニア、水素、一酸化炭素、炭化水素等の還
元剤を用いて、窒素に変換する方法等によつて除去され
ている。しかしながら、前者の方法によれば、生成する
アルカリ廃液を処理して、公害の発生を防止する方策が
必要である。他方、後者の方法によれば、還元剤として
アンモニアを用いるときは、これが排ガス中のイオウ酸
化物と反応して塩類を生成し、その結果、触媒の還元活
性が低下する問題がある。また、水素、一酸化炭素、炭
化水素等を還元剤として用いる場合でも、これらが低濃
度に存在する窒素酸化物よりも高濃度に存在する酸素と
反応するため、窒素酸化物を低減するためには多量の還
元剤を必要とするという問題がある。
【0003】このため、最近では、還元剤の不存在下に
窒素酸化物を触媒にて直接分解する方法も提案されてい
るが、しかし、従来知られているそのような触媒は、窒
素酸化物分解活性が低いために実用に供し難いという問
題がある。また、炭化水素や含酸素化合物を還元剤とし
て用いる新たな窒素酸化物接触還元用触媒として、H型
ゼオライトやCuイオン交換ZSM−5等が提案されて
いる。特に、H型ZSM−5(SiO2 /Al2 3
ル比=30〜40)が最適であるとされている。しかし
ながら、このようなH型ZSM−5でも、未だ十分な還
元活性を有するものとはいい難く、特に、ガス中に水分
が含まれるとき、ゼオライト構造体中のアルミニウムが
脱アルミニウムして、性能が急激に低下するので、一層
高い還元活性を有し、更に、ガスが水分を含有する場合
にも、すぐれた耐久性を有する窒素酸化物接触還元用触
媒が要望されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな事情に鑑みてなされたものであつて、その目的とす
るところは、炭化水素を還元剤として用いる場合に、酸
素の共存下においても、そして、特に、酸素及び水分の
共存下においても、窒素酸化物が炭化水素と選択的に反
応するため、多量の還元剤を用いることなく、排ガス中
の窒素酸化物を効率よく還元することができ、しかも、
水分の存在下においても、耐久性にすぐれる窒素酸化物
接触還元用触媒を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による炭化水素を
還元剤として用いる窒素酸化物接触還元用触媒は、(a)
白金、イリジウム、ロジウム及びルテニウムよりなる群
から選ばれる少なくとも1種、及び(b) 酸化セリウム、
酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ゲルマニウム及び酸
化ガリウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金
属酸化物とからなることを特徴とする。
【0006】本発明による炭化水素を還元剤として用い
る窒素酸化物接触還元用触媒は、各活性成分として、
(a) 白金、イリジウム、ロジウム及びルテニウムよりな
る群(以下、(a) 群元素ということがある。)から選ば
れる少なくとも1種と、(b) 酸化セリウム(Ce
2 )、酸化ランタン(La2 3 )、酸化ネオジム
(Nd23 )、酸化ゲルマニウム(GeO2 )及び酸
化ガリウム(Ga2 3 )よりなる群から選ばれる少な
くとも1種の金属酸化物とからなり、通常、このような
活性成分は、従来より知られている通常の触媒担体、例
えば、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、チタニ
ア、ジルコニア、H型ゼオライト等に担持させて、使用
に供される。
【0007】一般に、触媒の活性成分を担体に担持させ
る方法は、従来より種々知られており、本発明による触
媒は、その担持させる方法によつて何ら限定されるもの
ではなく、例えば、含浸法、沈着法、イオン交換法、又
はこれらの組み合わせ等によることができる。しかし、
本発明による触媒は、これらのなかでも、酸化セリウ
ム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ゲルマニウム及
び酸化ガリウムから選ばれる金属酸化物を含浸法や沈着
法によつて担体に担持させた後、イオン交換法によつて
白金、イリジウム、ロジウム及びルテニウムよりなる群
から選ばれる少なくとも1種を高分散担持させることに
よつて得るのが好ましい。更に、このようにして得られ
た触媒をこの後、水素等によつて還元処理することが好
ましい。
【0008】かかる方法によれば、高い活性と選択性を
有する窒素酸化物接触還元用触媒を得ることができる。
即ち、かかる方法によれば、予め形成された金属酸化物
のイオン交換基と白金錯体イオン、イリジウムイオン、
ロジウムイオン及びルテニウムイオンよりなる群から選
ばれる少なくとも1種のイオンがイオン交換し、これら
の酸化物上に高分散担持された白金等の(a) 群元素とこ
れら酸化物との相乗作用によつて、高い活性と選択性を
有する窒素酸化物接触還元用触媒を得ることができると
みられる。
【0009】本発明による触媒において、白金等の(a)
群元素と前記金属酸化物との比率は、前記金属酸化物1
00重量部に対して、白金等の(a) 群元素が0.1〜10
0重量部の範囲であり、好ましくは5〜50重量部の範
囲である。このような比率を有する触媒によれば、いず
れかの成分が炭化水素の吸着活性化のサイトとして、又
は窒素酸化物の活性化サイトとして機能して、反応が選
択的に進行するので、炭化水素を還元剤として用いる窒
素酸化物の接触還元反応において、高い活性と選択性と
を有するものとみられる。
【0010】更に、本発明によれば、かかる活性成分を
前述したような担体に担持させる場合、その担持率は、
通常、5〜50重量%である。ここに、担持率とは、担
体及び触媒の合計重量に対する触媒の重量(%)をい
う。本発明において、触媒活性成分の担持率が5重量%
よりも少ないときは、十分な触媒活性を得ることができ
ず、他方、担持率が50重量%を越えても、それに見合
う触媒活性の増大を得ることができない。
【0011】本発明による触媒は、従来、知られている
成形方法によつて、ハニカム状、球状等の種々の形状に
成形することができる。この成形の際に、成形助剤、成
形体補強体、無機繊維、有機バインダー等を適宜配合し
てもよい。また、予め成形された基材上にウオツシユコ
ート法等によつて被覆担持させることもできる。更に、
従来、知られているその他の触媒の調製法によることも
できる。
【0012】本発明による触媒を用いる窒素酸化物の接
触還元において、炭化水素からなる還元剤としては、例
えば、気体状のものとして、メタン、エタン、プロパ
ン、プロピレン、ブチレン等の炭化水素ガス、液体状の
ものとして、ペンタン、ヘキサン、オクタン、ヘプタ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の単一成分系の炭
化水素、ガソリン、灯油、軽油、重油等の鉱油系炭化水
素等を用いることができる。特に、本発明によれば、上
記したなかでも、アセチレン、メチルアセチレン、1−
ブチン等の低級アルキン、エチレン、プロピレン、イソ
ブチレン、1−ブテン、2−ブテン等の低級アルケン、
ブタジエン、イソプレン等の低級ジエン、プロパン、ブ
タン等の低級アルカン等が還元剤として好ましく用いら
れる。これら炭化水素は、単独で用いてもよく、又は必
要に応じて二種以上併用してもよい。
【0013】上記還元剤としての炭化水素は、用いる具
体的な炭化水素によつて異なるが、通常、窒素酸化物に
対するモル比にて、0.1〜2程度の範囲にて用いられ
る。炭化水素の使用量が窒素酸化物に対するモル比に
て、0.1未満であるときは、窒素酸化物に対して十分な
還元活性を得ることができず、他方、モル比が2を越え
るときは、未反応の炭化水素の排出量が多くなるため
に、窒素酸化物の接触還元処理の後に、これを回収する
ための後処理が必要となる。
【0014】尚、排ガス中に存在する燃料等の未燃焼物
乃至不完全燃焼生成物、即ち、炭化水素類やパテイキユ
レート類等も還元剤として有効であり、これらも本発明
における炭化水素に含まれる。このことから、見方を変
えれば、本発明による触媒は、排ガス中の炭化水素類や
パテイキユレート類等の減少或いは除去触媒としても有
用であるということができる。
【0015】上記還元剤が窒素酸化物に対して選択的還
元反応を示す温度は、アルキン<アルケン<芳香族系炭
化水素<アルカンの順に高くなる。また、同系の炭化水
素においては、炭素数が大きくなるに従つて、その温度
は低くなる。本発明による触媒が窒素酸化物に対して還
元活性を示す最適な温度は、使用する還元剤や触媒種に
より異なるが、通常、100〜800℃である。この温
度領域においては、空間速度(SV)500〜1000
00程度で排ガスを流通させることが好ましい。本発明
において特に好適な温度領域は200〜400℃であ
る。
【0016】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。 (1)触媒の調製 実施例1 硝酸セリウム(Ce(NO3)3 ・ 6H2 O)28.5gを
イオン交換水100mlに溶解させた。これに予め120
℃にて24時間乾燥させた径3mmのγ−アルミナのペレ
ツト(住友化学製NK−324)100ml(60g)を
投入し、30分間放置して、上記硝酸セリウム溶液をγ
−アルミナの細孔内に十分に含浸させた。次いで、γ−
アルミナのペレツトを上記溶液から取出し、ペレツトの
表面に付着した過剰の上記溶液を除去した後、γ−アル
ミナのペレツトを6重量%のアンモニア水200mlに投
入し、1時間放置して、γ−アルミナの細孔内で硝酸セ
リウムを中和加水分解させた。
【0017】次いで、このようにして得られたセリウム
イオンを担持させたγ−アルミナをイオン交換水で十分
に洗浄した後、500℃で3時間焼成して、酸化セリウ
ムを担持率10重量%にて担持させたγ−アルミナのペ
レツトを得た。この酸化セリウムを担持させたγ−アル
ミナのペレツトをイオン交換水250ml中に投入した。
このときのpHは7.1であつた。これに1/10Nの硝酸
を加えて、pHを5.5とした。
【0018】別に、塩化テトラアンミン白金(II)
(〔Pt(NH3)4 〕Cl2 ・ H2 O)1.08gをイオ
ン交換水50mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+
オン交換水溶液を調製し、これを上記酸化セリウムを担
持させたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な
攪拌下に加えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は
酸化セリウムにおける水素イオンとを交換させた。この
間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加
え、pHを5.5に維持した。このようにして、所定の塩化
テトラアンミン白金(II)水溶液を加えた後、70℃に
て2時間攪拌した。
【0019】次いで、このようにしてイオン交換させた
酸化セリウム担持γ−アルミナペレツトを濾過し、pH5.
5の硝酸水溶液にて水洗し、120℃で18時間乾燥さ
せた後、500℃で4時間焼成し、更に、窒素/水素
(4/1)混合気流中、400℃で1時間還元処理し
た。このようにして得られた触媒は、γ−アルミナに酸
化セリウム10重量%、白金1重量%が担持されてなる
ものであつた。以下、この触媒をA−1という。
【0020】実施例2 硝酸セリウム(Ce(NO3)3 ・ 6H2 O)57.0gを
イオン交換水100mlに溶解させた。これに予め120
℃にて24時間乾燥させた径3mmのγ−アルミナのペレ
ツト(住友化学製N4−324)100ml(60g)を
投入し、30分間放置して、上記硝酸セリウム溶液をγ
−アルミナの細孔内に十分に含浸させた。次いで、γ−
アルミナのペレツトを上記溶液から取出し、ペレツトの
表面に付着した過剰の上記溶液を除去した後、γ−アル
ミナのペレツトを6重量%のアンモニア水300mlに投
入し、1時間放置して、γ−アルミナの細孔内で硝酸セ
リウムを中和加水分解させた。
【0021】次いで、このようにして得られたセリウム
イオンを担持させたγ−アルミナをイオン交換水で十分
に洗浄した後、500℃で3時間焼成して、酸化セリウ
ムを担持率20重量%にて担持させたγ−アルミナのペ
レツトを得た。この酸化セリウムを担持させたγ−アル
ミナのペレツトをイオン交換水250ml中に投入した。
このときのpHは7.1であつた。これに1/10Nの硝酸
を加えて、pHを5.5とした。
【0022】別に、塩化テトラアンミン白金(II)
(〔Pt(NH3)4 〕Cl2 ・ H2 O)1.08gをイオ
ン交換水50mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+
オン交換水溶液を調製し、これを上記酸化セリウムを担
持させたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な
攪拌下に加えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は
酸化セリウムにおける水素イオンとを交換させた。この
間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加
え、pHを5.5に維持した。このようにして、所定の塩化
テトラアンミン白金(II)水溶液を加えた後、70℃に
て2時間攪拌した。この後、実施例1と同様にして、γ
−アルミナに酸化セリウム20重量%、白金1重量%を
担持させた触媒をA−2を得た。
【0023】実施例3 硝酸セリウム(Ce(NO3)3 ・ 6H2 O)85.5gを
イオン交換水100mlに溶解させた。以下、実施例1と
同様にして、酸化セリウムを担持率30重量%にて担持
させたγ−アルミナのペレツトを得た。この酸化セリウ
ムを担持させたγ−アルミナのペレツトをイオン交換水
250ml中に投入した。このときのpHは7.1であつた。
これに1/10Nの硝酸を加えて、pHを5.5とした。
【0024】別に、塩化テトラアンミン白金(II)
(〔Pt(NH3)4 〕Cl2 ・ H2 O)1.08gをイオ
ン交換水50mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+
オン交換水溶液を調製し、これを上記酸化セリウムを担
持させたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な
攪拌下に加えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は
酸化セリウムにおける水素イオンとを交換させた。この
間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加
え、pHを5.5に維持した。このようにして、所定の塩化
テトラアンミン白金(II)水溶液を加えた後、70℃に
て2時間攪拌した。この後、実施例1と同様にして、γ
−アルミナに酸化セリウム30重量%、白金1重量%を
担持させた触媒をA−3を得た。
【0025】実施例4 実施例3と同様にして、酸化セリウムを担持率30重量
%にて担持させたγ−アルミナのペレツトを得た。別
に、塩化テトラアンミン白金(II)(〔Pt(N
3)4 〕Cl2 ・ H2 O)2.16gをイオン交換水10
0mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+イオン交換水
溶液を調製し、これを上記酸化セリウムを担持させたγ
−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な攪拌下に加
えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は酸化セリウ
ムにおける水素イオンとを交換させた。この間、pHの低
下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加え、pHを5.5
に維持した。このようにして、所定の塩化テトラアンミ
ン白金(II)水溶液を加えた後、70℃にて2時間攪拌
した。この後、実施例1と同様にして、γ−アルミナに
酸化セリウム30重量%、白金2重量%を担持させた触
媒をA−4を得た。
【0026】実施例5 実施例3と同様にして、酸化セリウムを担持率30重量
%にて担持させたγ−アルミナのペレツトを得た。別
に、塩化テトラアンミン白金(II)(〔Pt(N
3)4 〕Cl2 ・ H2 O)4.32gをイオン交換水20
0mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+イオン交換水
溶液を調製し、これを上記酸化セリウムを担持させたγ
−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な攪拌下に加
えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は酸化セリウ
ムにおける水素イオンとを交換させた。この間、pHの低
下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加え、pHを5.5
に維持した。このようにして、所定の塩化テトラアンミ
ン白金(II)水溶液を加えた後、70℃にて2時間攪拌
した。この後、実施例1と同様にして、γ−アルミナに
酸化セリウム30重量%、白金4重量%を担持させた触
媒をA−5を得た。
【0027】実施例6 硝酸セリウム(Ce(NO3)3 ・ 6H2 O)85.5gと
塩化白金酸(H2 PtCl6 ・ 6H2 O)1.59gとを
イオン交換水に溶解させた。以下、実施例1と同様にし
て、γ−アルミナの細孔内でセリウム及び白金イオンを
中和加水分解させた。このようにして、セリウム及び白
金を担持させたγ−アルミナのペレツトをイオン交換水
にて十分に水洗した後、120℃で18時間乾燥させ、
更に、500℃で4時間焼成し、次に、窒素/水素(4
/1)混合気流中、400℃で1時間還元処理した。か
くして、γ−アルミナに酸化セリウム30重量%、白金
1重量%を担持させた触媒をA−6を得た。
【0028】実施例7 硝酸ランタン(La(NO3)3 ・ 6H2 O)47.8gを
イオン交換水100mlに溶解させた。以下、実施例1と
同様にして、担持率30重量%にて酸化ランタンを担持
させたγ−アルミナのペレツトを得た。これをイオン交
換水250ml中に投入した。このときのpHは7.3であつ
た。これに1/10Nの硝酸を加えて、pHを5.5とし
た。以下、実施例4と同様にして、γ−アルミナに酸化
ランタン30重量%、白金2重量%を担持させた触媒を
A−7を得た。
【0029】実施例8 硝酸ネオジム(Nd(NO3)3 ・ 6H2 O)46.9gを
イオン交換水100mlに溶解させた。以下、実施例1と
同様にして、担持率30重量%にて酸化ネオジムを担持
させたγ−アルミナのペレツトを得た。これをイオン交
換水250ml中に投入した。このときのpHは7.5であつ
た。これに1/10Nの硝酸を加えて、pHを5.5とし
た。以下、実施例4と同様にして、γ−アルミナに酸化
ネオジム30重量%、白金2重量%を担持させた触媒を
A−8を得た。
【0030】実施例9 実施例2と同様にして、酸化セリウムを担持率20重量
%にて担持させたγ−アルミナのペレツトを得た。この
酸化セリウムを担持させたγ−アルミナのペレツトをイ
オン交換水250ml中に投入した。このときのpHは7.1
であつた。これに1/10Nの硝酸を加えて、pHを3.0
とした。
【0031】別に、塩化ルテニウム(RuCl3 )2.4
6gを0.1N塩酸に溶解させて、Ru3+イオン交換水溶
液を調製し、これを上記酸化セリウムを担持させたγ−
アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な攪拌下に加え
て、Ru3+とアルミナ又は酸化セリウムにおける水素イ
オンとを交換させた。この間、pHの低下に伴つて、2重
量%のアンモニア水を加え、pHを3.0に維持した。この
ようにして、所定の塩化ルテニウムの塩酸水溶液を加え
た後、70℃にて2時間攪拌した。この後、実施例1と
同様にして、γ−アルミナに酸化セリウム20重量%、
ルテニウム2重量%を担持させた触媒をA−9を得た。
【0032】実施例10 硝酸ガリウム(Ga(NO3)3 ・ nH2 O、Gaとして
18.9重量%)59.6gをイオン交換水100mlに溶解
させた。これに予め120℃にて24時間乾燥させた径
3mmのγ−アルミナのペレツト(住友化学製NK−32
4)100ml(60g)を投入し、30分間放置して、
上記硝酸ガリウム溶液をγ−アルミナの細孔内に十分に
含浸させた。次いで、γ−アルミナのペレツトを上記溶
液から取出し、ペレツトの表面に付着した過剰の上記溶
液を除去した後、γ−アルミナのペレツトを6重量%の
アンモニア水200mlに投入し、1時間放置して、γ−
アルミナの細孔内で硝酸ガリウムを中和加水分解させ
た。
【0033】次いで、このようにして得られたガリウム
イオンを担持させたγ−アルミナをイオン交換水で十分
に洗浄した後、500℃で3時間焼成して、酸化ガリウ
ムを担持率10重量%にて担持させたγ−アルミナのペ
レツトを得た。この酸化ガリウムを担持させたγ−アル
ミナのペレツトをイオン交換水250ml中に投入した。
このときのpHは7.1であつた。これに1/10Nの硝酸
を加えて、pHを5.5とした。
【0034】別に、塩化テトラアンミン白金(II)
(〔Pt(NH3)4 〕Cl2 ・ H2 O)1.08gをイオ
ン交換水50mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+
オン交換水溶液を調製し、これを上記酸化ガリウムを担
持させたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液に十分な
攪拌下に加えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ又は
酸化ガリウムにおける水素イオンとを交換させた。この
間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加
え、pHを5.5に維持した。このようにして、所定の塩化
テトラアンミン白金(II)水溶液を加えた後、70℃に
て2時間攪拌した。
【0035】次いで、このようにしてイオン交換させた
酸化ガリウム担持γ−アルミナペレツトを濾過し、pH5.
5の硝酸水溶液にて水洗し、120℃で18時間乾燥さ
せた後、500℃で4時間焼成し、更に、窒素/水素
(4/1)混合気流中、400℃で1時間還元処理し
た。このようにして得られた触媒は、γ−アルミナに酸
化ガリウム10重量%、白金1重量%が担持されてなる
ものであつた。以下、この触媒をA−10という。
【0036】実施例11 四塩化ゲルマニウム(GeCl4 )50.0gをエタノー
ル105mlに溶解させた。これに予め120℃にて24
時間乾燥させた径3mmのγ−アルミナのペレツト(住友
化学製NK−324)100ml(60g)を投入し、3
0分間乾燥デシケータ中に放置して、上記四塩化ゲルマ
ニウム溶液をγ−アルミナの細孔内に十分に含浸させ
た。
【0037】以下、実施例1と同様にして、酸化ゲルマ
ニウムを担持率20重量%にて担持させたγ−アルミナ
のペレツトを得た。この酸化ゲルマニウムを担持させた
γ−アルミナのペレツトをイオン交換水250ml中に投
入した。このときのpHは7.1であつた。これに1/10
Nの硝酸を加えて、pHを5.5とした。
【0038】別に、塩化テトラアンミン白金(II)
(〔Pt(NH3)4 〕Cl2 ・ H2 O)1.08gをイオ
ン交換水50mlに溶解させて、〔Pt(NH3)4 2+
オン交換水溶液を調製し、これを上記酸化ゲルマニウム
を担持させたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液に十
分な攪拌下に加えて、〔Pt(NH3)4 2+とアルミナ
又は酸化ゲルマニウムにおける水素イオンとを交換させ
た。この間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア
水を加え、pHを5.5に維持した。このようにして、所定
の塩化テトラアンミン白金(II)水溶液を加えた後、7
0℃にて2時間攪拌した。この後、実施例1と同様にし
て、γ−アルミナに酸化ゲルマニウム20重量%、白金
1重量%を担持させた触媒をA−11を得た。
【0039】実施例12 硝酸ランタン(La(NO3)3 ・ 6H2 O)47.8gを
イオン交換水100mlに溶解させた。以下、実施例1と
同様にして、担持率30重量%にて酸化ランタンを担持
させたγ−アルミナのペレツトを得た。この酸化ランタ
ンを担持させたγ−アルミナを800℃にて5時間焼成
した。これをイオン交換水250ml中に投入した。この
ときのpHは7.5であつた。この後、実施例7と同様にし
て、γ−アルミナに酸化ランタン30重量%、白金2重
量%を担持させた触媒をA−12を得た。
【0040】実施例13 実施例12と同様にして、酸化ランタンを担持させたγ
−アルミナのペレツト98gを得た。塩化ロジウム(R
hCl3 ・ nH2 O、Rhとして37.24重量%)5.3
7gをイオン交換水50mlに溶解させて、Rh3+イオン
交換水溶液を調製し、これを上記酸化ランタンを担持さ
せたγ−アルミナのペレツトを含む水溶液中に十分な攪
拌下に加えて、Rh3+イオンとアルミナ又は酸化ランタ
ンにおける水素イオンとをイオン交換させた。この間、
pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加え、pH
を5.5に維持した。このようにして、所定の塩化ロジウ
ム水溶液を加えた後、70℃にて2時間攪拌した。この
後、実施例1と同様にして、γ−アルミナに酸化ランタ
ン30重量%、ロジウム2重量%を担持させた触媒をA
−13を得た。
【0041】実施例14 硝酸ガリウム(Ga(NO3)3 ・ nH2 O、Gaとして
18.9重量%)11.81gをイオン交換水100mlに溶
解させた。H−モルデナイト(日本化学製HM−23)
の径3mmのペレツト100ml(70g)を含む温度70
℃、pH2.5に調節したスラリー中に上記硝酸ガリウムの
水溶液を十分な攪拌下に加えて、イオン交換させた。こ
の間、pHの低下に伴つて、2重量%のアンモニア水を加
え、pHを2.5に維持した。このようにして、所定の硝酸
ガリウム水溶液を加えた後、2時間攪拌した。
【0042】次いで、このようにしてイオン交換させた
ガリウムイオン交換モルデナイトを濾過し、イオン交換
水にて洗浄し、120℃で18時間乾燥させた後、70
0℃にて5時間焼成した。このようにして、Gaイオン
5重量%を担持させたモルデナイトのペレツトを得た。
別に、塩化イリジウム(IrCl4 、塩化イリジウムと
して98.9重量%)5.32gを80℃のイオン交換水1
00ml中に投入し、溶解させた。これに上記のモルデナ
イトのペレツトを投入し、30分間放置して、モルデナ
イトの細孔内に十分に含浸させ、次いで、ペレツトを上
記溶液から取出し、ペレツトの表面に付着した過剰の水
溶液を除去した後、10重量%のヒドラジン冷えにて還
元処理し、120℃で18時間乾燥させた。これを50
0℃にて3時間焼成して、イリジウム2重量%を担持さ
せたGaイオン交換モルデナイト触媒A−14を得た。
【0043】比較例1 日本モービル社製のナトリウム型ZSM−5(SiO2
/Al2 3 モル比=34)を水素置換して、H型ZS
M−5とし、これをシリカゾル(日産化学製スノーテツ
クスN)をバインダーとして用いて、直径2.4mmの球状
体に成形した。これを120℃で18時間乾燥させた
後、500℃で4時間焼成して、触媒B−1を得た。
【0044】比較例2 塩化白金酸(H2 PtCl6 ・ 6H2 O)1.59gをイ
オン交換水100mlに溶解させた。これに実施例1と同
じγ−アルミナ100mlを投入し、1時間放置した後、
γ−アルミナから過剰の溶液を除去した。次いで、γ−
アルミナを120℃で18時間乾燥させた後、500℃
で4時間焼成し、更に、窒素/水素(4/1)混合気流
中、400℃で1時間還元処理した。かくして、γ−ア
ルミナに白金1重量%を担持させた触媒をB−2を得
た。
【0045】比較例3 硝酸セリウム(Ce(NO3)3 ・ 6H2 O)85.5gを
イオン交換水100mlに溶解させた。以下、実施例1と
同様にして、γ−アルミナに酸化セリウム30重量%を
担持させた触媒をB−3を得た。
【0046】(2)評価試験 上記した本発明による触媒(A−1〜14)及び比較例
の触媒(B−1〜3)を用いて、下記の試験条件にて、
窒素酸化物含有ガスの窒素酸化物接触還元を行ない、窒
素酸化物の除去率をケミカルルミネツセンス法にて求め
た。 (試験条件) (1)ガス組成 NO 500 ppm O2 10容量% 還元剤 500 ppm 水 6容量% 窒素 残部 (2)空間速度 10000又は20000(1/
Hr) (3)反応温度 200℃、250℃、300℃、
350℃又は400℃ 結果を表1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】表1に示す結果から明らかなように、本発
明による触媒は、いずれも窒素酸化物の窒素の除去率が
高いのに対して、比較例による触媒は、総じて、除去率
が低い。
【0049】
【発明の効果】以上のように、本発明による窒素酸化物
接触還元用触媒は、炭化水素を還元剤として用いて、酸
素及び水分の共存下においても、排ガス中の窒素酸化物
を効率よく接触還元することができ、更に、耐久性にす
ぐれる。
フロントページの続き (74)上記1名の復代理人 弁理士 牧野 逸郎 (72)発明者 仲辻 忠夫 大阪府堺市戎島町5丁1番地 堺化学工業 株式会社中央研究所内 (72)発明者 清水 宏益 大阪府堺市戎島町5丁1番地 堺化学工業 株式会社中央研究所内 (72)発明者 安川 律 大阪府堺市戎島町5丁1番地 堺化学工業 株式会社中央研究所内 (72)発明者 薄井 一司 千葉県野田市岩名1−62−10 (72)発明者 菅沼 藤夫 埼玉県北葛飾郡庄和町新宿新田228−16 (72)発明者 宮本 勝見 埼玉県北葛飾郡鷲宮町鷲宮1−11−17 (72)発明者 吉成 知博 埼玉県浦和市元町3−32−25 (72)発明者 金田一 嘉昭 茨城県つくば市東1−1 工業技術院化学 技術研究所内 (72)発明者 佐々木 基 茨城県つくば市東1−1 工業技術院化学 技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) 白金、イリジウム、ロジウム及びルテ
    ニウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種、及び
    (b) 酸化セリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化
    ゲルマニウム及び酸化ガリウムよりなる群から選ばれる
    少なくとも1種の金属酸化物とからなることを特徴とす
    る炭化水素を還元剤として用いる窒素酸化物接触還元用
    触媒。
  2. 【請求項2】金属酸化物100重量部に対して、白金、
    イリジウム、ロジウム及びルテニウムよりなる群から選
    ばれる少なくとも1種0.1〜100重量部からなること
    を特徴とする請求項1記載の窒素酸化物接触還元用触
    媒。
  3. 【請求項3】触媒が担持率5〜50重量%にて担体に担
    持されていることを特徴とする請求項1記載の窒素酸化
    物接触還元用触媒。
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