JPH08299809A - ハニカム状触媒の調製方法 - Google Patents
ハニカム状触媒の調製方法Info
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ハニカム状触媒を調製するに当たり、粒径の３
０〜３００μｍの無機物と触媒粒子をハニカム基体のセ
ル内表面に共存させる。 【効果】ハニカム触媒の有効幾何学表面積の増大と反応
物質の反応場への移動が促進される。
０〜３００μｍの無機物と触媒粒子をハニカム基体のセ
ル内表面に共存させる。 【効果】ハニカム触媒の有効幾何学表面積の増大と反応
物質の反応場への移動が促進される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不均一触媒の幾何学構
造に関し、主として気体反応に供せられるハニカム状触
媒の幾何学構造とその調製法に関する。
造に関し、主として気体反応に供せられるハニカム状触
媒の幾何学構造とその調製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】不均一触媒は、粒状，ペレット状，板
状，ハニカム状等の各種の形状で使用される。これらの
うち、ハニカム状触媒は気体反応に供した場合低圧力損
失でかつ幾何学表面積が比較的大きくとれるという特徴
を有するため、排ガス浄化，燃焼，脱臭等の広範囲の分
野で活用されている。特に自動車排ガス浄化触媒のほと
んどが現在ではこのハニカム形状である。
状，ハニカム状等の各種の形状で使用される。これらの
うち、ハニカム状触媒は気体反応に供した場合低圧力損
失でかつ幾何学表面積が比較的大きくとれるという特徴
を有するため、排ガス浄化，燃焼，脱臭等の広範囲の分
野で活用されている。特に自動車排ガス浄化触媒のほと
んどが現在ではこのハニカム形状である。
【０００３】ハニカム状触媒は、通常、コージェライト
製のハニカム基体やメタル製のハニカム基体に触媒成分
をコーティングして調製される。
製のハニカム基体やメタル製のハニカム基体に触媒成分
をコーティングして調製される。
【０００４】例えば、アルミナを担体とする触媒の場合
について述べると、ハニカム基体にアルミナをコーティ
ングした後、アルミナ上に触媒活性成分を担持するか、
アルミナに触媒活性成分を担持して得た触媒粒子をハニ
カム基体にコーティングするかのいずれかの方法が採ら
れる。いずれにせよ、ハニカム基体への微粒子のコーテ
ィング工程が必要となる。
について述べると、ハニカム基体にアルミナをコーティ
ングした後、アルミナ上に触媒活性成分を担持するか、
アルミナに触媒活性成分を担持して得た触媒粒子をハニ
カム基体にコーティングするかのいずれかの方法が採ら
れる。いずれにせよ、ハニカム基体への微粒子のコーテ
ィング工程が必要となる。
【０００５】コーティングには通常ウォッシュコート法
が採用される。ウォッシュコート法は、概ね以下の各工
程を経て実施される。
が採用される。ウォッシュコート法は、概ね以下の各工
程を経て実施される。
【０００６】（１）粒径数μｍ程度に調整されたアルミ
ナ粒子あるいは触媒粒子とバインダ（アルミナゾル等）
に水を加えスラリ状（コーティング液）とする。
ナ粒子あるいは触媒粒子とバインダ（アルミナゾル等）
に水を加えスラリ状（コーティング液）とする。
【０００７】（２）コーティング液にハニカム基体を浸
漬する等の方法で、コーティング液をハニカム基体のセ
ル内に導入してセル内面に付着させる。
漬する等の方法で、コーティング液をハニカム基体のセ
ル内に導入してセル内面に付着させる。
【０００８】（３）上記を乾燥，焼成する。
【０００９】以上の方法で調製されるハニカム状触媒
は、前述のごとく、低圧力損失で幾何学表面積も比較的
大きいと言う大きな特長があるが、さらにこの特長を拡
大できれば、その効果は大きいものがある。
は、前述のごとく、低圧力損失で幾何学表面積も比較的
大きいと言う大きな特長があるが、さらにこの特長を拡
大できれば、その効果は大きいものがある。
【００１０】ハニカム状触媒の一層の高性能化を妨げて
いる問題点を挙げるならば、この形状の触媒の活性はコ
ーティングされた触媒層の幾何学表面積でほぼ決定さ
れ、幾何学表面積決定の重要因子であるハニカム基体の
セル数は、現在では４００セル／ｉｎ2あるいは６００
セル／ｉｎ2（セル形状が四角の場合セルピッチはそれ
ぞれ１.３ mmおよび１mm程度となる）にまで達しており
製造上の限界に近づいている（例えば、樋口昇他：ハニ
カムセラミックス，工業材料，第３１巻，第１２号ｐ１
０７）。
いる問題点を挙げるならば、この形状の触媒の活性はコ
ーティングされた触媒層の幾何学表面積でほぼ決定さ
れ、幾何学表面積決定の重要因子であるハニカム基体の
セル数は、現在では４００セル／ｉｎ2あるいは６００
セル／ｉｎ2（セル形状が四角の場合セルピッチはそれ
ぞれ１.３ mmおよび１mm程度となる）にまで達しており
製造上の限界に近づいている（例えば、樋口昇他：ハニ
カムセラミックス，工業材料，第３１巻，第１２号ｐ１
０７）。
【００１１】上記方法で調製した触媒層の構造を図３，
図４に模式的に示した。図から明かなように、触媒層は
凹凸が少なく平坦に形成されるため、触媒の幾何学表面
積はハニカム基体の幾何学表面積とあまり変わらない。
図４に模式的に示した。図から明かなように、触媒層は
凹凸が少なく平坦に形成されるため、触媒の幾何学表面
積はハニカム基体の幾何学表面積とあまり変わらない。
【００１２】さらにまた、ハニカム状触媒を気体反応に
供する場合、反応気体の流通(接触)条件は空塔速度(Ｓ
Ｖ）は100,000／ｈ前後であり、このＳＶ条件では反応
気体の流れは明らかに層流である。従って、反応気体流
の本体から触媒表面への物質移動速度が十分に速いとは
言い難い。
供する場合、反応気体の流通(接触)条件は空塔速度(Ｓ
Ｖ）は100,000／ｈ前後であり、このＳＶ条件では反応
気体の流れは明らかに層流である。従って、反応気体流
の本体から触媒表面への物質移動速度が十分に速いとは
言い難い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、触媒
の幾何学表面積が大で、かつ反応物質の触媒反応サイト
への物質移動を促進した、ハニカム状触媒構造及びその
調製法を提供することにある。
の幾何学表面積が大で、かつ反応物質の触媒反応サイト
への物質移動を促進した、ハニカム状触媒構造及びその
調製法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明では、粒径３０〜
３００μｍの無機物と触媒成分を、ハニカム基体のセル
内表面に共存させることにより、従来技術での問題点を
解決した。
３００μｍの無機物と触媒成分を、ハニカム基体のセル
内表面に共存させることにより、従来技術での問題点を
解決した。
【００１５】本発明の最大の特徴は、ハニカム状触媒を
調製するに当たり、粒径３０〜300μｍの無機物と触媒
成分をハニカム基体のセル内表面に共存させることにあ
る。粒径３０μｍ以下では、幾何学表面積の増大効果と
物質移動促進効果が十分でなく、３００μｍ以上ではセ
ル内での閉塞が生じやすく反応気体流通における圧力損
失の増大も無視できなくなる。
調製するに当たり、粒径３０〜300μｍの無機物と触媒
成分をハニカム基体のセル内表面に共存させることにあ
る。粒径３０μｍ以下では、幾何学表面積の増大効果と
物質移動促進効果が十分でなく、３００μｍ以上ではセ
ル内での閉塞が生じやすく反応気体流通における圧力損
失の増大も無視できなくなる。
【００１６】これらの無機物は、Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2 ，
ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ等の各種の金属酸化物が適
用できる。
ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ等の各種の金属酸化物が適
用できる。
【００１７】触媒成分は、無機物と同様の材質でより小
粒径の多孔質無機物上に触媒活性成分を担持して得られ
る触媒粒子であり得るし、また、多孔質無機物上に担持
される触媒活性成分単独でもあり得る。
粒径の多孔質無機物上に触媒活性成分を担持して得られ
る触媒粒子であり得るし、また、多孔質無機物上に担持
される触媒活性成分単独でもあり得る。
【００１８】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒粒子
をハニカム基体のセル内表面に共存させるにあたっては
以下の各方法が有効に適用できる。
をハニカム基体のセル内表面に共存させるにあたっては
以下の各方法が有効に適用できる。
【００１９】ハニカム基体に、先ず、粒径３０〜３００
μｍの無機物をコーティングし、その後に、触媒粒子を
コーティングする方法。本法で形成されたセル内表面の
触媒層の構造を図１および図２に模式的に示した。図１
はハニカム状触媒の横断面図、図２はそのＡ〜Ａ断面図
である。図から明かなように、セル内表面には凹凸の多
数存在する触媒層が形成される。すなわち、本法では、
無機物粉末上とハニカム基体のセル内表面の両方に触媒
粒子がコーティングされ大きな幾何学表面積が実現す
る。
μｍの無機物をコーティングし、その後に、触媒粒子を
コーティングする方法。本法で形成されたセル内表面の
触媒層の構造を図１および図２に模式的に示した。図１
はハニカム状触媒の横断面図、図２はそのＡ〜Ａ断面図
である。図から明かなように、セル内表面には凹凸の多
数存在する触媒層が形成される。すなわち、本法では、
無機物粉末上とハニカム基体のセル内表面の両方に触媒
粒子がコーティングされ大きな幾何学表面積が実現す
る。
【００２０】また、粒径３０〜３００μｍの無機物上に
触媒粒子をコーティングし、その後に両者を同時にハニ
カム基体のセル内表面にコーティングする方法。本法で
は、ハニカム基体へのコーティング操作が１種類で済む
という利点がある。
触媒粒子をコーティングし、その後に両者を同時にハニ
カム基体のセル内表面にコーティングする方法。本法で
は、ハニカム基体へのコーティング操作が１種類で済む
という利点がある。
【００２１】さらに、粒径３０〜３００μｍの無機物と
触媒粉末をコーティング液を調製し、コーティング液を
ハニカム基体にコーティングすることにより粒径３０〜
300μｍの無機物と触媒粉末を同時にハニカム基体のセ
ル内表面にコーティングする方法。本法では同様に１種
類のコーティング操作でハニカム基体のセル内表面に粒
径３０〜３００μｍの無機物と触媒粉末を共存させるこ
とができ、しかも無機物に触媒粒子をコーティングする
操作は不要となる利点がある。
触媒粉末をコーティング液を調製し、コーティング液を
ハニカム基体にコーティングすることにより粒径３０〜
300μｍの無機物と触媒粉末を同時にハニカム基体のセ
ル内表面にコーティングする方法。本法では同様に１種
類のコーティング操作でハニカム基体のセル内表面に粒
径３０〜３００μｍの無機物と触媒粉末を共存させるこ
とができ、しかも無機物に触媒粒子をコーティングする
操作は不要となる利点がある。
【００２２】本発明は、粒径３０〜３００μｍの無機物
と触媒粒子をハニカム基体のセル内表面に共存させるに
あたり、先ず、粒径３０〜３００μｍの無機物をセル内
表面にコーティングし、その後に、触媒粉末をコーティ
ングすることを特徴とする。粒径３０〜３００μｍの無
機物と触媒粒子をハニカム基体のセル内表面に共存させ
るにあたり、先ず、粒径３０〜３００μｍの無機物に触
媒粉末をコーティングし、その後に一体となった両者を
ハニカム基体のセル内表面にコーティングする方法は本
発明の特徴とするところである。
と触媒粒子をハニカム基体のセル内表面に共存させるに
あたり、先ず、粒径３０〜３００μｍの無機物をセル内
表面にコーティングし、その後に、触媒粉末をコーティ
ングすることを特徴とする。粒径３０〜３００μｍの無
機物と触媒粒子をハニカム基体のセル内表面に共存させ
るにあたり、先ず、粒径３０〜３００μｍの無機物に触
媒粉末をコーティングし、その後に一体となった両者を
ハニカム基体のセル内表面にコーティングする方法は本
発明の特徴とするところである。
【００２３】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒粉末
を含むコーティング液を調製し、コーティング液をハニ
カム基体のセル内表面にコーティングすることにより、
粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒粉末を同時にハニ
カム基体のセル内表面にコーティングする方法も本発明
の範疇に属する。
を含むコーティング液を調製し、コーティング液をハニ
カム基体のセル内表面にコーティングすることにより、
粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒粉末を同時にハニ
カム基体のセル内表面にコーティングする方法も本発明
の範疇に属する。
【００２４】一方、粒径３０〜３００μｍの無機物と前
述の触媒活性成分をハニカム基体のセル内表面に共存さ
せるにあたっては以下の各方法が有効に適用できる。
述の触媒活性成分をハニカム基体のセル内表面に共存さ
せるにあたっては以下の各方法が有効に適用できる。
【００２５】ハニカム基体に、先ず、粒径３０〜３００
μｍの無機物をコーティングし、その後に触媒活性成分
含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の不均
一触媒調製操作を行うことにより無機物上とセル内表面
上に活性触媒成分を形成させる方法。
μｍの無機物をコーティングし、その後に触媒活性成分
含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の不均
一触媒調製操作を行うことにより無機物上とセル内表面
上に活性触媒成分を形成させる方法。
【００２６】粒径３０〜３００μｍの無機物に触媒活性
成分含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の
不均一触媒調製操作を行い無機物上に活性触媒成分を形
成させ、その後に、これをハニカム基体のセル内表面に
コーティングする方法。
成分含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の
不均一触媒調製操作を行い無機物上に活性触媒成分を形
成させ、その後に、これをハニカム基体のセル内表面に
コーティングする方法。
【００２７】両方法とも、１種類のコーティング操作で
本発明を実現できるという特徴がある。また、前者で
は、コーティング操作の後に触媒活性成分を導入するた
め、バインダが触媒活性を妨害することが少なくなり、
バインダの選択範囲が拡大する。また、後者では、触媒
活性成分の溶液が無機物粒子にのみ含浸されハニカム基
体には含浸されないため、触媒活性成分溶液の利用率が
向上するという利点がある。
本発明を実現できるという特徴がある。また、前者で
は、コーティング操作の後に触媒活性成分を導入するた
め、バインダが触媒活性を妨害することが少なくなり、
バインダの選択範囲が拡大する。また、後者では、触媒
活性成分の溶液が無機物粒子にのみ含浸されハニカム基
体には含浸されないため、触媒活性成分溶液の利用率が
向上するという利点がある。
【００２８】粒径３０〜３００μｍの無機物と前述の触
媒活性成分をハニカム基体のセル内表面に共存させるに
あたり、ハニカム基体に、先ず、粒径３０〜３００μｍ
の無機物をコーティングし、その後に、触媒活性成分含
有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の不均一
触媒調製操作により無機物上とセル内表面上に活性触媒
成分を掲載させる方法も本発明の特徴とするところであ
る。
媒活性成分をハニカム基体のセル内表面に共存させるに
あたり、ハニカム基体に、先ず、粒径３０〜３００μｍ
の無機物をコーティングし、その後に、触媒活性成分含
有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の通常の不均一
触媒調製操作により無機物上とセル内表面上に活性触媒
成分を掲載させる方法も本発明の特徴とするところであ
る。
【００２９】また、粒径３０〜３００μｍの無機物に触
媒活性成分含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の
通常の不均一触媒調製操作により無機物上に触媒活性成
分を形成させ、その後に、これをハニカム基体のセル内
表面にコーティングする方法も本発明の特徴とする。
媒活性成分含有溶液を含浸させ、続いて乾燥，焼成等の
通常の不均一触媒調製操作により無機物上に触媒活性成
分を形成させ、その後に、これをハニカム基体のセル内
表面にコーティングする方法も本発明の特徴とする。
【００３０】各方法における触媒成分のコーティング量
は、ハニカムの見掛けの体積１リットルあたり、粒径３
０〜３００μｍの無機物と触媒成分のコーティング量の
合計が１０ｇ（１０ｇ／リットル−ハニカム）から２０
０ｇ（２００ｇ／リットル−ハニカム）が有効である。
１０ｇ／リットル−ハニカム以下では活性成分が少なく
十分な活性が得られず、２００ｇ／リットル−ハニカム
以上ではコーティング層が厚くなり下層の触媒が機能し
なくなる、他反応物質流路を狭めることとなる。
は、ハニカムの見掛けの体積１リットルあたり、粒径３
０〜３００μｍの無機物と触媒成分のコーティング量の
合計が１０ｇ（１０ｇ／リットル−ハニカム）から２０
０ｇ（２００ｇ／リットル−ハニカム）が有効である。
１０ｇ／リットル−ハニカム以下では活性成分が少なく
十分な活性が得られず、２００ｇ／リットル−ハニカム
以上ではコーティング層が厚くなり下層の触媒が機能し
なくなる、他反応物質流路を狭めることとなる。
【００３１】
【作用】すなわち、本発明の方法による、ハニカム状触
媒の調製法によれば、ハニカム基体セル内に形成される
触媒層表面に凹凸が形成され、触媒活性に寄与する幾何
学表面積が増加し、合わせて凹凸により反応物質の流れ
の乱流化が促進され反応物質の物質移動が促進される。
その結果、触媒性能が向上する。
媒の調製法によれば、ハニカム基体セル内に形成される
触媒層表面に凹凸が形成され、触媒活性に寄与する幾何
学表面積が増加し、合わせて凹凸により反応物質の流れ
の乱流化が促進され反応物質の物質移動が促進される。
その結果、触媒性能が向上する。
【００３２】
【実施例】以下の実施例で本発明を詳細に説明する。
【００３３】「実施例１」重量中心粒径２００μｍの活
性アルミナ１００重量部（以下単に部と表記）と、バイ
ンダとしてのアルミナゾル（固形分１０ｗｔ％）１００
部と、水１００部よりなるコーティング液に、コージェ
ライト製ハニカム（４００セル／ｉｎ2 ；以下本発明の
実施例ではすべて本セル数のハニカムを使用した）を浸
漬した後、引上げ，付着した余分のコーティング液をエ
アブローして除去した。コーティング液の付着したハニ
カムを乾燥後６００℃で焼成しハニカム基体のセル内表
面への活性アルミナ付着料７０ｇ／リットル−ハニカム
のハニカムを得た。
性アルミナ１００重量部（以下単に部と表記）と、バイ
ンダとしてのアルミナゾル（固形分１０ｗｔ％）１００
部と、水１００部よりなるコーティング液に、コージェ
ライト製ハニカム（４００セル／ｉｎ2 ；以下本発明の
実施例ではすべて本セル数のハニカムを使用した）を浸
漬した後、引上げ，付着した余分のコーティング液をエ
アブローして除去した。コーティング液の付着したハニ
カムを乾燥後６００℃で焼成しハニカム基体のセル内表
面への活性アルミナ付着料７０ｇ／リットル−ハニカム
のハニカムを得た。
【００３４】重量中心粒径６μｍのγ−アルミナに硝酸
Ｃｅ水溶液を含浸し、１００℃で２時間乾燥後、６００
℃で２時間焼成した。続いて、ジニトロジアンミンＰｔ
硝酸水溶液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍｇ水溶液の順で同
様に、水溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上により
γ−アルミナ１００部に対し、Ｒｈ０.３ 部，Ｐｔ１.
６ 部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部からなる触媒粒子を得
た。
Ｃｅ水溶液を含浸し、１００℃で２時間乾燥後、６００
℃で２時間焼成した。続いて、ジニトロジアンミンＰｔ
硝酸水溶液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍｇ水溶液の順で同
様に、水溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上により
γ−アルミナ１００部に対し、Ｒｈ０.３ 部，Ｐｔ１.
６ 部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部からなる触媒粒子を得
た。
【００３５】触媒粒子１００部と、アルミナゾル（固形
分１０ｗｔ％）７０部と、硝酸アルミニウム６部と水３
０部よりなるコーティング液に、調製した活性アルミナ
をコーティングしたハニカムを浸漬した後、引上げ，付
着した余分のコーティング液をエアブローして除去し
た。コーティング液の付着したハニカムを乾燥後６００
℃で焼成しハニカム基体への触媒粒子付着量１２０ｇ／
リットル−ハニカム（活性アルミナと触媒粒子の合計で
１７０ｇ／リットル−ハニカム）の実施例触媒１を得
た。
分１０ｗｔ％）７０部と、硝酸アルミニウム６部と水３
０部よりなるコーティング液に、調製した活性アルミナ
をコーティングしたハニカムを浸漬した後、引上げ，付
着した余分のコーティング液をエアブローして除去し
た。コーティング液の付着したハニカムを乾燥後６００
℃で焼成しハニカム基体への触媒粒子付着量１２０ｇ／
リットル−ハニカム（活性アルミナと触媒粒子の合計で
１７０ｇ／リットル−ハニカム）の実施例触媒１を得
た。
【００３６】「実施例２」実施例１で使用したのと同じ
重量中心粒径２００μｍの活性アルミナ１００部と、や
はり実施例１と同様の方法で調製した触媒粒子１００部
にアルミナゾル（固形分１０ｗｔ％）を高粘度スラリ状
を呈するまで加えて湿式混練した。混練物を１００℃で
２時間乾燥後、６００℃で２時間焼成、続いて３００μ
ｍ以下の粒径に粉砕した。
重量中心粒径２００μｍの活性アルミナ１００部と、や
はり実施例１と同様の方法で調製した触媒粒子１００部
にアルミナゾル（固形分１０ｗｔ％）を高粘度スラリ状
を呈するまで加えて湿式混練した。混練物を１００℃で
２時間乾燥後、６００℃で２時間焼成、続いて３００μ
ｍ以下の粒径に粉砕した。
【００３７】上記で得られた、粒径２００μｍの活性ア
ルミナに触媒粒子がコーティングされた粒子を、実施例
１と同様の方法によりコージェライト製ハニカムにウォ
シュコートし、触媒成分（活性アルミナ＋触媒粒子）付
着量２００ｇ／リットル−ハニカムの実施例触媒２を得
た。
ルミナに触媒粒子がコーティングされた粒子を、実施例
１と同様の方法によりコージェライト製ハニカムにウォ
シュコートし、触媒成分（活性アルミナ＋触媒粒子）付
着量２００ｇ／リットル−ハニカムの実施例触媒２を得
た。
【００３８】「実施例３」重量中心粒径２００μｍの活
性アルミナ７０部と、アルミナゾル（固形分１０ｗｔ
％）１００部と、水８０部と、実施例１と同様の方法で
調製した触媒粒子１００部よりなるコーティング液に、
コージェライト製ハニカムを浸漬した後、引上げ，付着
した余分のコーティング液をエアブローして除去した。
コーティング液の付着したハニカムを乾燥後６００℃で
焼成しハニカム基体のセル内表面への触媒成分（活性ア
ルミナ＋触媒粒子）付着量２００ｇ／リットル−ハニカ
ムの実施例触媒３を得た。
性アルミナ７０部と、アルミナゾル（固形分１０ｗｔ
％）１００部と、水８０部と、実施例１と同様の方法で
調製した触媒粒子１００部よりなるコーティング液に、
コージェライト製ハニカムを浸漬した後、引上げ，付着
した余分のコーティング液をエアブローして除去した。
コーティング液の付着したハニカムを乾燥後６００℃で
焼成しハニカム基体のセル内表面への触媒成分（活性ア
ルミナ＋触媒粒子）付着量２００ｇ／リットル−ハニカ
ムの実施例触媒３を得た。
【００３９】「実施例４」実施例１と同様の方法で調製
した重量中心粒径２００μｍの活性アルミナ付着量１０
０ｇ／リットル−ハニカムのハニカムに硝酸Ｃｅ水溶液
を含浸し、１００℃で２時間乾燥後、６００℃で２時間
焼成した。続いて、ジニトロジアンミンＰｔ硝酸水溶
液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍｇ水溶液の順で同様に、水
溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上により活性アル
ミナ１００部に対し、Ｒｈ０.３部,Ｐｔ１.６ 部，Ｍｇ
２部，Ｃｅ１１部を担持したハニカム触媒としての実施
例触媒４を得た。
した重量中心粒径２００μｍの活性アルミナ付着量１０
０ｇ／リットル−ハニカムのハニカムに硝酸Ｃｅ水溶液
を含浸し、１００℃で２時間乾燥後、６００℃で２時間
焼成した。続いて、ジニトロジアンミンＰｔ硝酸水溶
液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍｇ水溶液の順で同様に、水
溶液の含浸，乾燥，焼成を行った。以上により活性アル
ミナ１００部に対し、Ｒｈ０.３部,Ｐｔ１.６ 部，Ｍｇ
２部，Ｃｅ１１部を担持したハニカム触媒としての実施
例触媒４を得た。
【００４０】「実施例５」重量中心粒径２００μｍの活
性アルミナに硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、１００℃で２時
間乾燥後、６００℃で２時間焼成した。続いて、ジニト
ロジアンミンＰｔ硝酸水溶液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍ
ｇ水溶液の順で同様に、水溶液の含浸，乾燥，焼成を行
った。以上により活性アルミナ１００部に対し、Ｒｈ
０.３ 部，Ｐｔ１.６ 部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部を担持
した触媒粉末を得た。
性アルミナに硝酸Ｃｅ水溶液を含浸し、１００℃で２時
間乾燥後、６００℃で２時間焼成した。続いて、ジニト
ロジアンミンＰｔ硝酸水溶液，硝酸Ｒｈ水溶液，硝酸Ｍ
ｇ水溶液の順で同様に、水溶液の含浸，乾燥，焼成を行
った。以上により活性アルミナ１００部に対し、Ｒｈ
０.３ 部，Ｐｔ１.６ 部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部を担持
した触媒粉末を得た。
【００４１】触媒粉末１００部と、アルミナゾル（固形
分１０ｗｔ％）１００部と、水５０部よりなるコーティ
ング液を使用し、ハニカム基体への触媒粉末付着量１２
０ｇ／リットル−ハニカムの実施例触媒５を得た。
分１０ｗｔ％）１００部と、水５０部よりなるコーティ
ング液を使用し、ハニカム基体への触媒粉末付着量１２
０ｇ／リットル−ハニカムの実施例触媒５を得た。
【００４２】「比較例１」実施例１と同様の方法で調製
した重量中心粒径６μｍのγ−アルミナ１００部に対
し、Ｒｈ０.３部，Ｐｔ１.６部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部
を担持した触媒粒子の１００部とアルミナゾル（固形分
１０ｗｔ％）７０部と、硝酸アルミニウム６部と水３０
部よりなるコーティング液を使用し、ハニカム基体への
触媒粒子付着量１２０ｇ／リットル−ハニカムの比較例
触媒１を得た。
した重量中心粒径６μｍのγ−アルミナ１００部に対
し、Ｒｈ０.３部，Ｐｔ１.６部，Ｍｇ２部，Ｃｅ１１部
を担持した触媒粒子の１００部とアルミナゾル（固形分
１０ｗｔ％）７０部と、硝酸アルミニウム６部と水３０
部よりなるコーティング液を使用し、ハニカム基体への
触媒粒子付着量１２０ｇ／リットル−ハニカムの比較例
触媒１を得た。
【００４３】［実験例］各実施例触媒および比較例触媒
について、以下の条件で窒素酸化物の酸素共存下におけ
る炭化水素による還元浄化性能試験を行った。
について、以下の条件で窒素酸化物の酸素共存下におけ
る炭化水素による還元浄化性能試験を行った。
【００４４】ハニカム触媒の６cm3 を、パイレックス製
反応管に充填した。これを、電気炉により外部から加熱
し、１５０℃にした後、酸素をあまり含まない模擬排ガ
ス(ＮＯ：０.１％，Ｃ3Ｈ6：０.０５％，ＣＯ：０.６
％，Ｏ2：０.６％，水蒸気１０％，窒素残部）を空間速
度３０,０００／ｈで流通させつつ、１０℃／minの速度
で５５０℃まで昇温して前処理反応を行わせた。室温ま
で冷却後、これを、電気炉により外から加熱し、再び１
５０℃にした後、酸素を含む模擬排ガス（ＮＯ：０.０
６％，Ｃ3Ｈ6：０.０４％，ＣＯ：０.１％，ＣＯ2：１
０％，Ｏ2：４％，水蒸気１０％，残部窒素)を空間速度
６０,０００／ｈで流通させつつ、１０℃／min の速度
で５００℃まで昇温して窒素酸化物の酸素共存下におけ
る炭化水素による還元反応を行わせた。
反応管に充填した。これを、電気炉により外部から加熱
し、１５０℃にした後、酸素をあまり含まない模擬排ガ
ス(ＮＯ：０.１％，Ｃ3Ｈ6：０.０５％，ＣＯ：０.６
％，Ｏ2：０.６％，水蒸気１０％，窒素残部）を空間速
度３０,０００／ｈで流通させつつ、１０℃／minの速度
で５５０℃まで昇温して前処理反応を行わせた。室温ま
で冷却後、これを、電気炉により外から加熱し、再び１
５０℃にした後、酸素を含む模擬排ガス（ＮＯ：０.０
６％，Ｃ3Ｈ6：０.０４％，ＣＯ：０.１％，ＣＯ2：１
０％，Ｏ2：４％，水蒸気１０％，残部窒素)を空間速度
６０,０００／ｈで流通させつつ、１０℃／min の速度
で５００℃まで昇温して窒素酸化物の酸素共存下におけ
る炭化水素による還元反応を行わせた。
【００４５】触媒層出口の窒素酸化物の濃度を、化学発
光法で測定し、下式で定義されるＮＯｘ浄化率を求め
た。
光法で測定し、下式で定義されるＮＯｘ浄化率を求め
た。
【００４６】
【数１】
【００４７】各触媒について得られたＮＯｘ浄化率を表
１に示した。
１に示した。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】本発明のハニカム状触媒の調製方法によ
れば、触媒の有効幾何学表面積の増大と反応物質の反応
場への移動が促進され、触媒性能が向上する。
れば、触媒の有効幾何学表面積の増大と反応物質の反応
場への移動が促進され、触媒性能が向上する。
【図１】本発明の方法によるハニカム状触媒のセル内表
面の触媒層のセルの横断面図。
面の触媒層のセルの横断面図。
【図２】図１のＡ〜Ａ矢視断面図。
【図３】従来法によるハニカム状触媒のセル内表面の触
媒層のセルの横断面図。
媒層のセルの横断面図。
【図４】図３のＡ〜Ａ矢視断面図。
１…ハニカム基体、２…セル細孔、３…粒径３０〜３０
０μｍの無機物、４…触媒粒子、５…反応気体の流れ。
０μｍの無機物、４…触媒粒子、５…反応気体の流れ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＣ (72)発明者 花岡 博史 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山下 寿生 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小豆畑 茂 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 北原 雄一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 阿田子 武士 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内
Claims (9)
- 【請求項１】ハニカム状触媒を調製するに当たり、粒径
３０〜３００μｍの無機物と触媒成分をハニカム基体の
セル内表面に共存させることを特徴とするハニカム状触
媒の調製方法。 - 【請求項２】請求項１において、触媒成分が上記粒径３
０〜３００μｍの無機物より小粒径の多孔質無機物上に
触媒活性成分を担持して得られる触媒粒子かあるいは触
媒活性成分単独であるハニカム状触媒の調製方法。 - 【請求項３】請求項１における粒径３０〜３００μｍの
無機物が、また請求項２における多孔質無機物が、Ａｌ
2Ｏ3，ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＭｇＯ等の金属
酸化物であるハニカム状触媒の調製方法。 - 【請求項４】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒成分
をハニカム基体のセル内表面に共存させるにあたり、先
ず、粒径３０〜３００μｍの無機物をセル内表面にコー
ティングし、その後に、触媒粒子をコーティングするハ
ニカム状触媒の調製方法。 - 【請求項５】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒成分
をハニカム基体のセル内表面に共存させるにあたり、先
ず、粒径３０〜３００μｍの無機物に触媒粒子をセル内
表面にコーティングし、その後に一体となった両者をセ
ル内表面にコーティングするハニカム状触媒の調製方
法。 - 【請求項６】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒成分
を含むコーティング液を調製し、前記コーティング液を
ハニカム基体セル内表面にコーティングすることにより
粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒粒子を同時にセル
内表面にコーティングするハニカム状触媒の調製方法。 - 【請求項７】粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒成分
をハニカム基体のセル内表面に共存させるにあたり、セ
ル内表面に、先ず、粒径３０〜３００μｍの無機物をコ
ーティングし、その後に、触媒活性成分含有溶液を含浸
させ、続いて乾燥，焼成等の通常の不均一触媒調製方法
によりセル内表面に触媒活性成分を形成するハニカム状
触媒の調製方法。 - 【請求項８】粒径３０〜３００μｍの無機物に触媒活性
成分含有溶液を含浸し、続いて乾燥，焼成等の通常の不
均一触媒調製方法により無機物粒子表面に触媒活性成分
を形成し、その後に、これをハニカム基体のセル内表面
にコーティングするハニカム状触媒の調製方法。 - 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
８において、粒径３０〜３００μｍの無機物と触媒成分
のコーティング量の合計が、ハニカムの見掛けの体積１
リットルあたり１０ｇから２００ｇの範囲とするハニカ
ム状触媒の調製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114230A JPH08299809A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ハニカム状触媒の調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114230A JPH08299809A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ハニカム状触媒の調製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08299809A true JPH08299809A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=14632513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7114230A Pending JPH08299809A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ハニカム状触媒の調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08299809A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005037406A1 (ja) * | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体 |
| US7150861B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-12-19 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst for purification of exhaust gases and process for purification of exhaust gases |
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| JP2007117907A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | 排ガス浄化触媒及び排ガス浄化触媒の製造方法 |
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| CN114570435A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 中大汇智源创(北京)科技有限公司 | 一种蜂窝体催化剂及其制备方法、应用 |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP7114230A patent/JPH08299809A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114570435A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 中大汇智源创(北京)科技有限公司 | 一种蜂窝体催化剂及其制备方法、应用 |
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