JPH07204506A - 窒素酸化物浄化触媒 - Google Patents
窒素酸化物浄化触媒Info
- Publication number
- JPH07204506A JPH07204506A JP6002128A JP212894A JPH07204506A JP H07204506 A JPH07204506 A JP H07204506A JP 6002128 A JP6002128 A JP 6002128A JP 212894 A JP212894 A JP 212894A JP H07204506 A JPH07204506 A JP H07204506A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- oxide
- precipitate
- catalytic activity
- activity
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- Pending
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料希薄領域で触媒活性を示し、また、６００
℃以上での熱処理でも触媒活性の劣化のない触媒を提供
する。 【構成】酸化亜鉛に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよ
び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種を添加
させてなる酸素過剰下での窒素酸化物浄化触媒。
℃以上での熱処理でも触媒活性の劣化のない触媒を提供
する。 【構成】酸化亜鉛に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよ
び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種を添加
させてなる酸素過剰下での窒素酸化物浄化触媒。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素過剰下での窒素酸
化物浄化触媒に関するものであり、とくに耐熱性の要求
される自動車エンジンあるいはガスタービン等の排ガス
浄化触媒として有効である。
化物浄化触媒に関するものであり、とくに耐熱性の要求
される自動車エンジンあるいはガスタービン等の排ガス
浄化触媒として有効である。
【０００２】
【従来の技術】燃料希薄領域において運転される自動車
用排ガス浄化触媒にはＣｕ等の活性種金属をイオン交換
したＺＳＭ−５に代表されるゼオライト型化合物、また
は活性種金属を独立した金属あるいは酸化物の状態でア
ルミナ等の担体上に分散させた担持型触媒が提案されて
いる。担持型触媒には特開平４−２９８２３５号公報、
特開平４−２９８２３６号公報、特開平４−３５８５２
５号公報のようにアルカリ金属またはアルカリ土類金属
を含む化合物（マグネトプランバイト型やβ−アルミナ
等）に活性種金属を担持した触媒が、また、特開平５−
７７７５号公報では酸化亜鉛に特定割合の白金を担持し
た触媒も提案されている。
用排ガス浄化触媒にはＣｕ等の活性種金属をイオン交換
したＺＳＭ−５に代表されるゼオライト型化合物、また
は活性種金属を独立した金属あるいは酸化物の状態でア
ルミナ等の担体上に分散させた担持型触媒が提案されて
いる。担持型触媒には特開平４−２９８２３５号公報、
特開平４−２９８２３６号公報、特開平４−３５８５２
５号公報のようにアルカリ金属またはアルカリ土類金属
を含む化合物（マグネトプランバイト型やβ−アルミナ
等）に活性種金属を担持した触媒が、また、特開平５−
７７７５号公報では酸化亜鉛に特定割合の白金を担持し
た触媒も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のゼオライト型お
よび担持型触媒は６００℃以上の熱処理により活性種金
属の存在状態が変化するため触媒活性が低下する。ま
た、ペロブスカイト型化合物では酸素による被毒があ
り、酸素過剰雰囲気となる燃料希薄領域で燃焼される内
燃機関の排ガス中では活性が低く実用的な使用は困難で
ある。
よび担持型触媒は６００℃以上の熱処理により活性種金
属の存在状態が変化するため触媒活性が低下する。ま
た、ペロブスカイト型化合物では酸素による被毒があ
り、酸素過剰雰囲気となる燃料希薄領域で燃焼される内
燃機関の排ガス中では活性が低く実用的な使用は困難で
ある。
【０００４】本発明は、これらの従来技術における問題
点を解決し、燃料希薄領域で触媒活性を示し、また、６
００℃以上での熱処理でも触媒活性の劣化のない触媒の
提供を目的とするものである。
点を解決し、燃料希薄領域で触媒活性を示し、また、６
００℃以上での熱処理でも触媒活性の劣化のない触媒の
提供を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、窒素酸化
物浄化触媒について種々の検討を行った結果、酸化亜鉛
に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウ
ムの少なくとも一種を添加させてなる窒素酸化物浄化触
媒が酸素過剰雰囲気で触媒活性を有し、さらには６００
℃以上での熱処理後も触媒活性が劣化しないことを見い
だし本発明を完成するに至った。
物浄化触媒について種々の検討を行った結果、酸化亜鉛
に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウ
ムの少なくとも一種を添加させてなる窒素酸化物浄化触
媒が酸素過剰雰囲気で触媒活性を有し、さらには６００
℃以上での熱処理後も触媒活性が劣化しないことを見い
だし本発明を完成するに至った。
【０００６】以下、本発明の詳細について説明する。
【０００７】本発明における窒素酸化物浄化触媒は、酸
化亜鉛に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよび酸化アル
ミニウムから選ばれる少なくとも一種を添加させてなる
複合酸化物である。本発明において添加される酸化物の
状態は特に制限はないが、好ましくは、酸化亜鉛に固溶
しているのが効果的である。
化亜鉛に酸化チタン、酸化ジルコニウムおよび酸化アル
ミニウムから選ばれる少なくとも一種を添加させてなる
複合酸化物である。本発明において添加される酸化物の
状態は特に制限はないが、好ましくは、酸化亜鉛に固溶
しているのが効果的である。
【０００８】酸化チタン、酸化ジルコニウムおよび酸化
アルミニウムの添加量は、０．１ｍｏｌ％以上５０ｍｏ
ｌ％未満である。前記範囲以外では活性の大幅な低下に
つながる可能性がある。前記範囲において、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの添加量
は活性やその温度範囲に影響するので、その含有量は使
用条件により適宜選択する。
アルミニウムの添加量は、０．１ｍｏｌ％以上５０ｍｏ
ｌ％未満である。前記範囲以外では活性の大幅な低下に
つながる可能性がある。前記範囲において、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの添加量
は活性やその温度範囲に影響するので、その含有量は使
用条件により適宜選択する。
【０００９】本発明における触媒の調製法は特に限定さ
れないが、共沈法や固相反応法あるいはゾル・ゲル法と
いった手法により調製される。例えば共沈法では以下の
様に調製される。
れないが、共沈法や固相反応法あるいはゾル・ゲル法と
いった手法により調製される。例えば共沈法では以下の
様に調製される。
【００１０】出発原料としては、各金属の硝酸塩、酢酸
塩あるいは塩化物から選択される。上記出発原料を水に
溶解させ、混合溶液を調製するが、出発原料の濃度は特
に制限はなく、溶解度の範囲であれば何ら問題は無い。
上記混合溶液にアルカリ性水溶液を添加し沈殿を生成さ
せる。沈殿生成はアルカリ性水溶液によりｐＨを６以上
８以下にして行うのが好ましい。６以下では完全に沈殿
が生成せず、８以上では生成する水酸化亜鉛が再溶解し
てしまう。
塩あるいは塩化物から選択される。上記出発原料を水に
溶解させ、混合溶液を調製するが、出発原料の濃度は特
に制限はなく、溶解度の範囲であれば何ら問題は無い。
上記混合溶液にアルカリ性水溶液を添加し沈殿を生成さ
せる。沈殿生成はアルカリ性水溶液によりｐＨを６以上
８以下にして行うのが好ましい。６以下では完全に沈殿
が生成せず、８以上では生成する水酸化亜鉛が再溶解し
てしまう。
【００１１】上記のようにして得られた沈殿は濾過、乾
燥し、焼成を行う。焼成温度は、３００〜１０００℃の
範囲であればよい。３００℃より低い温度では酸化物が
結晶化しない可能性があり、また、１０００℃以上では
粒成長による急激な比表面積の低下により触媒活性が大
きく低下する恐れがある。さらに好ましくは、触媒とし
て使用する温度以上の温度で焼成すれば、使用中に活性
の低下を防ぐことができる。
燥し、焼成を行う。焼成温度は、３００〜１０００℃の
範囲であればよい。３００℃より低い温度では酸化物が
結晶化しない可能性があり、また、１０００℃以上では
粒成長による急激な比表面積の低下により触媒活性が大
きく低下する恐れがある。さらに好ましくは、触媒とし
て使用する温度以上の温度で焼成すれば、使用中に活性
の低下を防ぐことができる。
【００１２】本発明の窒素酸化物浄化触媒は、成形して
ペレットとして使用することもできるし、コージェライ
ト製あるいは金属製等のハニカム状基材に本触媒をウォ
ッシュコートして用いることもできる。またさらに、得
られた粉末をスラリー化して上記ハニカム状基材にディ
ップコートした後焼成を行い使用することもできる。
ペレットとして使用することもできるし、コージェライ
ト製あるいは金属製等のハニカム状基材に本触媒をウォ
ッシュコートして用いることもできる。またさらに、得
られた粉末をスラリー化して上記ハニカム状基材にディ
ップコートした後焼成を行い使用することもできる。
【００１３】酸素過剰排ガス中の窒素酸化物の除去は、
本発明の窒素酸化物浄化触媒と窒素酸化物および炭化水
素を含む酸素過剰排ガスを接触させることにより行うこ
とができる。本発明が対象とする酸素過剰排ガスとは、
排ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素および水素を
完全に酸化するのに必要な酸素量よりも過剰な酸素が含
まれている排ガスをいい、このような排ガスとしては、
例えば自動車等の内燃機関から排出される排ガス、特に
空燃比が大きい状態での排ガス等が具体的に例示され
る。触媒の使用温度は特には限定されないが、１５０℃
〜８００℃が好ましい。また、ＳＶについては１０００
ｈｒ-1〜１５００００ｈｒ-1であればよい。
本発明の窒素酸化物浄化触媒と窒素酸化物および炭化水
素を含む酸素過剰排ガスを接触させることにより行うこ
とができる。本発明が対象とする酸素過剰排ガスとは、
排ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素および水素を
完全に酸化するのに必要な酸素量よりも過剰な酸素が含
まれている排ガスをいい、このような排ガスとしては、
例えば自動車等の内燃機関から排出される排ガス、特に
空燃比が大きい状態での排ガス等が具体的に例示され
る。触媒の使用温度は特には限定されないが、１５０℃
〜８００℃が好ましい。また、ＳＶについては１０００
ｈｒ-1〜１５００００ｈｒ-1であればよい。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明における
窒素酸化物浄化触媒は酸素過剰の排ガスから窒素酸化物
を除去するために用いられ、特に、高温での熱処理後も
触媒活性の劣化のない触媒である。
窒素酸化物浄化触媒は酸素過剰の排ガスから窒素酸化物
を除去するために用いられ、特に、高温での熱処理後も
触媒活性の劣化のない触媒である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【００１６】実施例１ 硝酸亜鉛（Ｚｎ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ）：７１．３６３
ｇとオキシ硝酸ジルコニウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・６Ｈ
2Ｏ）：３．３４１ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解さ
せた後アンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈
物を得た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、得られた
粉末を６００℃で１時間焼成を行い５ｍｏｌ％酸化ジル
コニウム添加酸化亜鉛触媒粉末を得た。
ｇとオキシ硝酸ジルコニウム（ＺｒＯ（ＮＯ3）2・６Ｈ
2Ｏ）：３．３４１ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解さ
せた後アンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈
物を得た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、得られた
粉末を６００℃で１時間焼成を行い５ｍｏｌ％酸化ジル
コニウム添加酸化亜鉛触媒粉末を得た。
【００１７】この触媒を用いて、ＮＯ１２００ｐｐｍ，
プロピレン８００ｐｐｍ、酸素４％を含むＨｅガス中で
ＳＶ値１００００ｈｒ-1にて２００℃〜６００℃のＮＯ
ｘ浄化活性をＮＯｘ計にて測定した結果、ＮＯｘの最大
浄化率は３８％であった。
プロピレン８００ｐｐｍ、酸素４％を含むＨｅガス中で
ＳＶ値１００００ｈｒ-1にて２００℃〜６００℃のＮＯ
ｘ浄化活性をＮＯｘ計にて測定した結果、ＮＯｘの最大
浄化率は３８％であった。
【００１８】実施例２ 硝酸亜鉛：３１．２９３ｇとオキシ硝酸ジルコニウム：
３．１２４ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解させた後ア
ンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈物を得
た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、さらに６００℃
で１時間焼成を行い１０ｍｏｌ％酸化ジルコニウム添加
酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を
実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、
ＮＯｘの最大浄化率は３１％であった。
３．１２４ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解させた後ア
ンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈物を得
た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、さらに６００℃
で１時間焼成を行い１０ｍｏｌ％酸化ジルコニウム添加
酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を
実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、
ＮＯｘの最大浄化率は３１％であった。
【００１９】実施例３ 硝酸亜鉛：１７．５９６ｇとオキシ硝酸ジルコニウム：
０．４０５ｇを１５０ｃｃの水に撹拌・溶解させた後ア
ンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈物を得
た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、６００℃で１時
間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸化ジルコニウム添加酸化
亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を実施
例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、ＮＯ
ｘの最大浄化率は５０％であった。
０．４０５ｇを１５０ｃｃの水に撹拌・溶解させた後ア
ンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈物を得
た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、６００℃で１時
間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸化ジルコニウム添加酸化
亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を実施
例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、ＮＯ
ｘの最大浄化率は５０％であった。
【００２０】実施例４ 硝酸亜鉛：３４．７６１ｇと四塩化チタン（ＴｉＣ
ｌ4）：１．１６７ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解さ
せた後アンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈
物を得た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、６００℃
で１時間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸化チタニウム添加
酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を
実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、
ＮＯｘの最大浄化率は４８％であった。
ｌ4）：１．１６７ｇを３００ｃｃの水に撹拌・溶解さ
せた後アンモニア水を添加してｐＨ＝７に調整して共沈
物を得た。得られた共沈物を濾過・乾燥させ、６００℃
で１時間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸化チタニウム添加
酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。得られた触媒粉末を
実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した結果、
ＮＯｘの最大浄化率は４８％であった。
【００２１】実施例５ 硝酸亜鉛：３５．９８０ｇと硝酸アルミニウム（Ａｌ
（ＮＯ3）3・６Ｈ2Ｏ）：１．１６３ｇを３００ｃｃの
水に撹拌・溶解させた後アンモニア水を添加してｐＨ＝
７に調整して共沈物を得た。得られた共沈物を濾過・乾
燥させ、６００℃で１時間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸
化アルミニウム添加酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。
得られた触媒粉末を実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活
性を測定した結果、ＮＯｘの最大浄化率は４８％であっ
た。
（ＮＯ3）3・６Ｈ2Ｏ）：１．１６３ｇを３００ｃｃの
水に撹拌・溶解させた後アンモニア水を添加してｐＨ＝
７に調整して共沈物を得た。得られた共沈物を濾過・乾
燥させ、６００℃で１時間焼成を行い２．５ｍｏｌ％酸
化アルミニウム添加酸化亜鉛触媒粉末触媒粉末を得た。
得られた触媒粉末を実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活
性を測定した結果、ＮＯｘの最大浄化率は４８％であっ
た。
【００２２】実施例６ 実施例５で用いた触媒粉末を８００℃で１時間熱処理し
た後、実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した
結果、ＮＯｘの最大浄化率は４８％であった。
た後、実施例１と同様にしてＮＯｘ浄化活性を測定した
結果、ＮＯｘの最大浄化率は４８％であった。
【００２３】比較例１ 市販の超微粉酸化亜鉛を実施例１と同様にしてＮＯｘ浄
化活性を評価した結果、最大浄化率は２６％であった。
化活性を評価した結果、最大浄化率は２６％であった。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】酸化亜鉛に酸化チタン、酸化ジルコニウム
および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種を
０．１ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％未満添加させてなる酸
素過剰下での窒素酸化物浄化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002128A JPH07204506A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 窒素酸化物浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002128A JPH07204506A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 窒素酸化物浄化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204506A true JPH07204506A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11520709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002128A Pending JPH07204506A (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 窒素酸化物浄化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204506A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960428A1 (de) * | 1999-12-15 | 2001-07-05 | Cognis Deutschland Gmbh | Oxidische Zink-Aluminium-Katalysatoren |
| CN113797911A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-17 | 湖北展朋新材料股份有限公司 | 一种二氧化钛复合纳米材料及其制备方法和应用 |
-
1994
- 1994-01-13 JP JP6002128A patent/JPH07204506A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960428A1 (de) * | 1999-12-15 | 2001-07-05 | Cognis Deutschland Gmbh | Oxidische Zink-Aluminium-Katalysatoren |
| CN113797911A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-17 | 湖北展朋新材料股份有限公司 | 一种二氧化钛复合纳米材料及其制备方法和应用 |
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