JPH07136511A - 酸化触媒の製造方法 - Google Patents
酸化触媒の製造方法Info
- Publication number
- JPH07136511A JPH07136511A JP5290348A JP29034893A JPH07136511A JP H07136511 A JPH07136511 A JP H07136511A JP 5290348 A JP5290348 A JP 5290348A JP 29034893 A JP29034893 A JP 29034893A JP H07136511 A JPH07136511 A JP H07136511A
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- JP
- Japan
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- zirconia
- oxidation catalyst
- oxide
- alkaline earth
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素、一酸化炭素、炭化水素などのガスを燃
焼させるための酸化触媒の製造方法に関する。 【構成】 アルカリ土類元素の酸化物を担持させたアル
ミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以
上の酸化物と、ジルコニアを担持させた酸化パラジウム
とバインダとを混合したスラリを、ハニカム状耐熱基材
にコーティングして酸化触媒を製造する方法。
焼させるための酸化触媒の製造方法に関する。 【構成】 アルカリ土類元素の酸化物を担持させたアル
ミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以
上の酸化物と、ジルコニアを担持させた酸化パラジウム
とバインダとを混合したスラリを、ハニカム状耐熱基材
にコーティングして酸化触媒を製造する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸化触媒、例えば水素、
一酸化炭素、炭化水素などのガスを燃焼させるための酸
化触媒に関し、特に各種可燃性ガスの中で最も酸化され
にくいメタンを低温、高いガス流量／触媒容積比の条件
下で高効率で酸化することができ、しかも１０００℃以
上の高温においても優れた耐熱性を有する酸化触媒の製
造方法に関する。
一酸化炭素、炭化水素などのガスを燃焼させるための酸
化触媒に関し、特に各種可燃性ガスの中で最も酸化され
にくいメタンを低温、高いガス流量／触媒容積比の条件
下で高効率で酸化することができ、しかも１０００℃以
上の高温においても優れた耐熱性を有する酸化触媒の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化触媒において、最近では低ＮＯｘ燃
焼方法開発の一環として、低熱量ガス、オイル、プロパ
ン、メタンなどを燃焼させる酸化触媒が研究されてい
る。この種の触媒はハニカム型のコージェライトやムラ
イトなどのセラミックスを基材とし、この基材にアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなどを主成分とする
担体をウォッシュコートして焼成したのち、硝酸パラジ
ウム溶液や塩化白金酸溶液に浸漬して乾燥・焼成して得
るものが多い。しかし、このような従来の酸化触媒は初
期の酸化活性は高いが、耐熱性に乏しく、活性低下が大
きいという問題がある。
焼方法開発の一環として、低熱量ガス、オイル、プロパ
ン、メタンなどを燃焼させる酸化触媒が研究されてい
る。この種の触媒はハニカム型のコージェライトやムラ
イトなどのセラミックスを基材とし、この基材にアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアなどを主成分とする
担体をウォッシュコートして焼成したのち、硝酸パラジ
ウム溶液や塩化白金酸溶液に浸漬して乾燥・焼成して得
るものが多い。しかし、このような従来の酸化触媒は初
期の酸化活性は高いが、耐熱性に乏しく、活性低下が大
きいという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の触媒は１０００
℃以上で使用すると活性成分である貴金属が熱によりシ
ンタリングし、活性点が低減するため実用上使用するこ
とができない。本発明は従来の技術水準に鑑み、高温下
でも耐熱性の優れた酸化触媒の製造方法を提供しようと
するものである。
℃以上で使用すると活性成分である貴金属が熱によりシ
ンタリングし、活性点が低減するため実用上使用するこ
とができない。本発明は従来の技術水準に鑑み、高温下
でも耐熱性の優れた酸化触媒の製造方法を提供しようと
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はアルカリ土類元
素の酸化物を担持させたアルミナ、シリカ、チタニア、
ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物と、ジルコニア
を担持させた酸化パラジウムとバインダとを混合したス
ラリを、ハニカム状耐熱基材にコーティングすることを
特徴とする酸化触媒の製造方法である。
素の酸化物を担持させたアルミナ、シリカ、チタニア、
ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物と、ジルコニア
を担持させた酸化パラジウムとバインダとを混合したス
ラリを、ハニカム状耐熱基材にコーティングすることを
特徴とする酸化触媒の製造方法である。
【０００５】本発明において、アルミナ、シリカ、チタ
ニア、ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物に対する
アルカリ土類元素の酸化物の担持量はアルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物
１００重量部当たり０．５〜２０重量部（以下、０．５
〜２０ｗｔ％と記す）の範囲が好ましく、アルカリ土類
元素の酸化物の一例としてはＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯな
どがあげられる。また、酸化パラジウムに対するジルコ
ニアの担持量は０．５〜２０ｗｔ％の範囲が好ましい。
次にアルカリ土類元素の酸化物を担持させたアルミナ、
シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種（以下、
これらを担体という）：ジルコニアを担持させた酸化パ
ラジウム（ＰｄＯ）の混合割合は５：９５〜９５：５
（重量比）の範囲が、また〔担体＋（ジルコニア／Ｐｄ
Ｏ）〕：バインダは重量比で１００：５〜５０の範囲が
好ましい。バインダとしてはアルミナゾル、シリカゾル
などが使用され、ハニカム状耐熱基材としてはコージェ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ 3 ・５ＳｉＯ2 ）、ムラ
イト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）及びＭｇＯ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＴｉＯ2 よりなる結晶性複合酸化物などが使用さ
れ、これらハニカム状耐熱基材にコーティングされるス
ラリのコート量は一般的にハニカム状耐熱基材１リット
ル当たり３０〜３００ｇの範囲が好ましい。
ニア、ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物に対する
アルカリ土類元素の酸化物の担持量はアルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以上の酸化物
１００重量部当たり０．５〜２０重量部（以下、０．５
〜２０ｗｔ％と記す）の範囲が好ましく、アルカリ土類
元素の酸化物の一例としてはＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯな
どがあげられる。また、酸化パラジウムに対するジルコ
ニアの担持量は０．５〜２０ｗｔ％の範囲が好ましい。
次にアルカリ土類元素の酸化物を担持させたアルミナ、
シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種（以下、
これらを担体という）：ジルコニアを担持させた酸化パ
ラジウム（ＰｄＯ）の混合割合は５：９５〜９５：５
（重量比）の範囲が、また〔担体＋（ジルコニア／Ｐｄ
Ｏ）〕：バインダは重量比で１００：５〜５０の範囲が
好ましい。バインダとしてはアルミナゾル、シリカゾル
などが使用され、ハニカム状耐熱基材としてはコージェ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ 3 ・５ＳｉＯ2 ）、ムラ
イト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）及びＭｇＯ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＴｉＯ2 よりなる結晶性複合酸化物などが使用さ
れ、これらハニカム状耐熱基材にコーティングされるス
ラリのコート量は一般的にハニカム状耐熱基材１リット
ル当たり３０〜３００ｇの範囲が好ましい。
【０００６】
【作用】アルカリ土類元素の酸化物を担持させたアルミ
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以上
の酸化物（担体）と、ジルコニアを担持させた酸化パラ
ジウム粉末とを、バインダを添加して湿式粉砕混合する
ことにより、アルカリ土類元素の酸化物を担持させた担
体とジルコニアを担持させた酸化パラジウムは微粒子化
し、かつ均一分散したスラリが得られる。これをハニカ
ム状耐熱基材にウォッシュコートして得られた酸化触媒
は酸化パラジウムの粒子径が小さいため活性であり、ま
た酸化パラジウムの各粒子はジルコニアでコートされ、
かつ、アルカリ土類元素の酸化物をコートして耐熱性を
付与した担体に均一分散しているため、ジルコニア及び
アルカリ土類元素の酸化物を担持させた担体が酸化パラ
ジウムのシンタリングを阻止するバリアとして作用し、
高温下で長時間使用しても活性の低下は小さい。
ナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一種以上
の酸化物（担体）と、ジルコニアを担持させた酸化パラ
ジウム粉末とを、バインダを添加して湿式粉砕混合する
ことにより、アルカリ土類元素の酸化物を担持させた担
体とジルコニアを担持させた酸化パラジウムは微粒子化
し、かつ均一分散したスラリが得られる。これをハニカ
ム状耐熱基材にウォッシュコートして得られた酸化触媒
は酸化パラジウムの粒子径が小さいため活性であり、ま
た酸化パラジウムの各粒子はジルコニアでコートされ、
かつ、アルカリ土類元素の酸化物をコートして耐熱性を
付与した担体に均一分散しているため、ジルコニア及び
アルカリ土類元素の酸化物を担持させた担体が酸化パラ
ジウムのシンタリングを阻止するバリアとして作用し、
高温下で長時間使用しても活性の低下は小さい。
【０００７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるもので
はない。
るが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるもので
はない。
【０００８】（実施例１）まず、１００〜２００メッシ
ュの酸化パラジウムをオキシ硝酸ジルコニウム水溶液に
浸漬し、攪拌しながら蒸発乾固させた後、１０００℃で
焼成してジルコニアを１，５及び１０ｗｔ％担持した酸
化パラジウム粉末を得た。次に、下記表１に示す各酸化
物を硝酸マグネシウム水溶液に浸漬し、攪拌しながら蒸
発乾固させた後、１０００℃で焼成して酸化マグネシウ
ムを１，５及び１０ｗｔ％担持した担体を得た。
ュの酸化パラジウムをオキシ硝酸ジルコニウム水溶液に
浸漬し、攪拌しながら蒸発乾固させた後、１０００℃で
焼成してジルコニアを１，５及び１０ｗｔ％担持した酸
化パラジウム粉末を得た。次に、下記表１に示す各酸化
物を硝酸マグネシウム水溶液に浸漬し、攪拌しながら蒸
発乾固させた後、１０００℃で焼成して酸化マグネシウ
ムを１，５及び１０ｗｔ％担持した担体を得た。
【０００９】
【表１】
【００１０】この担体８０ｇに、上述のジルコニアを担
持させた酸化パラジウム２０ｇ、シリカゾル（バイン
ダ）１９ｇ及びイオン交換水３５０ミリリットルを各々
に加えてボールミルにて３時間粉砕混合したのち、得ら
れた各スラリを１平方インチ当たり４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のコージェライト基
材にウォッシュコートし、５００℃で焼付けてハニカム
型の酸化触媒１〜６を得た。なお、ウォッシュコート量
はハニカム基材の容積１リットル当たり酸化パラジウム
（ＰｄＯ）が５０ｇとなるようにコートした。これらの
触媒及びさらに１１００℃で１０００時間焼成した触媒
を、メタン３％（残部空気）含有ガスを用い、ガス空間
速度３００，０００ｈ-1、触媒層入口ガス温度４００℃
の条件下で活性評価を行い、下記表２の結果を得た。
持させた酸化パラジウム２０ｇ、シリカゾル（バイン
ダ）１９ｇ及びイオン交換水３５０ミリリットルを各々
に加えてボールミルにて３時間粉砕混合したのち、得ら
れた各スラリを１平方インチ当たり４００個の開口部
（４００セル）を有するハニカム状のコージェライト基
材にウォッシュコートし、５００℃で焼付けてハニカム
型の酸化触媒１〜６を得た。なお、ウォッシュコート量
はハニカム基材の容積１リットル当たり酸化パラジウム
（ＰｄＯ）が５０ｇとなるようにコートした。これらの
触媒及びさらに１１００℃で１０００時間焼成した触媒
を、メタン３％（残部空気）含有ガスを用い、ガス空間
速度３００，０００ｈ-1、触媒層入口ガス温度４００℃
の条件下で活性評価を行い、下記表２の結果を得た。
【００１１】
【表２】
【００１２】（実施例２）硝酸カルシウムを用いて実施
例１と同じ調製方法で酸化触媒７〜１２を調製し、同じ
く実施例１と同様の活性評価を行い下記表３の結果を得
た。
例１と同じ調製方法で酸化触媒７〜１２を調製し、同じ
く実施例１と同様の活性評価を行い下記表３の結果を得
た。
【００１３】
【表３】
【００１４】（実施例３）硝酸バリウムを用いて実施例
１と同じ調製方法で酸化触媒１３〜１８を調製し、同じ
く実施例１と同様の活性評価を行い下記表４の結果を得
た。
１と同じ調製方法で酸化触媒１３〜１８を調製し、同じ
く実施例１と同様の活性評価を行い下記表４の結果を得
た。
【００１５】
【表４】
【００１６】（比較例）表１に示すＡｌ2 Ｏ3 を硝酸パ
ラジウム水溶液に浸漬し、乾燥後５００℃で焼成し、Ｐ
ｄＯ ２０ｗｔ％（担体重量基準）担持したＰｄＯ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 を調製し、実施例１と同様、シリカゾル、イオ
ン交換水を混合して得られたスラリをハニカム状のコー
ジェライト基材にウォッシュコートした。この触媒につ
いて実施例１と同様の活性評価を行った結果、メタン転
化率は１１００℃焼成前１００％であったが、１１００
℃焼成後は６５％であった。
ラジウム水溶液に浸漬し、乾燥後５００℃で焼成し、Ｐ
ｄＯ ２０ｗｔ％（担体重量基準）担持したＰｄＯ／Ａ
ｌ2 Ｏ3 を調製し、実施例１と同様、シリカゾル、イオ
ン交換水を混合して得られたスラリをハニカム状のコー
ジェライト基材にウォッシュコートした。この触媒につ
いて実施例１と同様の活性評価を行った結果、メタン転
化率は１１００℃焼成前１００％であったが、１１００
℃焼成後は６５％であった。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来の製造方法による触媒に比較して耐熱性に優れた酸化
触媒を製造することができる。
来の製造方法による触媒に比較して耐熱性に優れた酸化
触媒を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｄ 14/18 Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 アルカリ土類元素の酸化物を担持させた
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニアの少くとも一
種以上の酸化物と、ジルコニアを担持させた酸化パラジ
ウムとバインダとを混合したスラリを、ハニカム状耐熱
基材にコーティングすることを特徴とする酸化触媒の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290348A JPH07136511A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 酸化触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290348A JPH07136511A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 酸化触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136511A true JPH07136511A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17754889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5290348A Withdrawn JPH07136511A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 酸化触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07136511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256912A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Tosoh Corp | 表面修飾されたセリア・ジルコニア系水和酸化物、その酸化物及びそれらの製造方法並びに用途 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5290348A patent/JPH07136511A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256912A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Tosoh Corp | 表面修飾されたセリア・ジルコニア系水和酸化物、その酸化物及びそれらの製造方法並びに用途 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |