JPH09103687A - 触媒の製造方法 - Google Patents
触媒の製造方法Info
- Publication number
- JPH09103687A JPH09103687A JP7263272A JP26327295A JPH09103687A JP H09103687 A JPH09103687 A JP H09103687A JP 7263272 A JP7263272 A JP 7263272A JP 26327295 A JP26327295 A JP 26327295A JP H09103687 A JPH09103687 A JP H09103687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle size
- catalyst
- atmosphere
- carrier
- oxidizing atmosphere
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IXSUHTFXKKBBJP-UHFFFAOYSA-L azanide;platinum(2+);dinitrite Chemical compound [NH2-].[NH2-].[Pt+2].[O-]N=O.[O-]N=O IXSUHTFXKKBBJP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N rhodium(3+);trinitrate Chemical compound [Rh+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VXNYVYJABGOSBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【課題】担持されている触媒金属粒子の粒径を短時間で
任意に制御可能とし、かつ触媒金属粒子の粒径の分布を
狭くする。 【解決手段】酸化雰囲気と非酸化雰囲気が交互に繰り返
される雰囲気中で触媒を酸化又は非酸化処理すること
で、担持されている触媒金属の粒径を制御する。Ｐｔは
酸化雰囲気で担体上を移動しやすく凝集しやすい。一方
還元雰囲気では担体上を移動しにくく粒子径が均一とな
りやすい。この両方の反応が交互に行われることによ
り、粒径及び粒径分布を制御することができる。
任意に制御可能とし、かつ触媒金属粒子の粒径の分布を
狭くする。 【解決手段】酸化雰囲気と非酸化雰囲気が交互に繰り返
される雰囲気中で触媒を酸化又は非酸化処理すること
で、担持されている触媒金属の粒径を制御する。Ｐｔは
酸化雰囲気で担体上を移動しやすく凝集しやすい。一方
還元雰囲気では担体上を移動しにくく粒子径が均一とな
りやすい。この両方の反応が交互に行われることによ
り、粒径及び粒径分布を制御することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関などから
排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒などの触
媒の製造方法に関し、詳しくは担持されている触媒金属
の粒径を容易に制御できる触媒の製造方法に関する。
排出される排ガスを浄化する排ガス浄化用触媒などの触
媒の製造方法に関し、詳しくは担持されている触媒金属
の粒径を容易に制御できる触媒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）あるい
はパラジウム（Ｐｄ）などの貴金属は、その高い触媒活
性から排気ガスの浄化などに広く利用されている。ただ
これらの貴金属は高価であるので、触媒として利用する
にはできるだけ少量でできるだけ大きな活性を得るよう
にすることが望ましく、アルミナなどの多孔質担体に高
分散状態で担持されて用いられている。
はパラジウム（Ｐｄ）などの貴金属は、その高い触媒活
性から排気ガスの浄化などに広く利用されている。ただ
これらの貴金属は高価であるので、触媒として利用する
にはできるだけ少量でできるだけ大きな活性を得るよう
にすることが望ましく、アルミナなどの多孔質担体に高
分散状態で担持されて用いられている。
【０００３】また、貴金属をこのように高分散状態で担
持するには、貴金属の塩の水溶液を担体に含浸させて乾
燥・焼成する含浸担持法、貴金属の塩の水溶液中に担体
を浸漬して貴金属を含むイオンを吸着させ、その後引き
上げて乾燥・焼成する選択担持法などが知られている。
このように高分散状態で担持された貴金属の粒径はきわ
めて微細となり、排気ガスなどの被処理物との接触面積
が大きくなるため、少量の担持量で高い活性が得られ
る。しかしながら、貴金属の粒径があまりに微細過ぎる
と使用温度や使用雰囲気などにより貴金属粒子に凝集が
生じたりする現象も見られ、貴金属の粒子径には使用目
的あるいは使用条件に応じた最適粒径が存在することが
わかってきた。
持するには、貴金属の塩の水溶液を担体に含浸させて乾
燥・焼成する含浸担持法、貴金属の塩の水溶液中に担体
を浸漬して貴金属を含むイオンを吸着させ、その後引き
上げて乾燥・焼成する選択担持法などが知られている。
このように高分散状態で担持された貴金属の粒径はきわ
めて微細となり、排気ガスなどの被処理物との接触面積
が大きくなるため、少量の担持量で高い活性が得られ
る。しかしながら、貴金属の粒径があまりに微細過ぎる
と使用温度や使用雰囲気などにより貴金属粒子に凝集が
生じたりする現象も見られ、貴金属の粒子径には使用目
的あるいは使用条件に応じた最適粒径が存在することが
わかってきた。
【０００４】したがって、上記の方法で高分散で担持さ
れた貴金属粒子は微細であり、その粒径の制御が困難で
あるため、その使用目的あるいは使用条件は特定のもの
に制限されざるを得ない。そこで特開平７−８８０７号
公報には、貴金属塩溶液中に水素化ホウ素ナトリウムや
エタノールなどの還元剤を添加し、貴金属イオンを還元
して担体上に吸着させる方法が開示されている。この方
法によれば、担持された貴金属粒子の粒径は比較的大き
くなり、貴金属塩や還元剤の種類などを適切に選択する
ことにより粒径を制御することが可能となる。
れた貴金属粒子は微細であり、その粒径の制御が困難で
あるため、その使用目的あるいは使用条件は特定のもの
に制限されざるを得ない。そこで特開平７−８８０７号
公報には、貴金属塩溶液中に水素化ホウ素ナトリウムや
エタノールなどの還元剤を添加し、貴金属イオンを還元
して担体上に吸着させる方法が開示されている。この方
法によれば、担持された貴金属粒子の粒径は比較的大き
くなり、貴金属塩や還元剤の種類などを適切に選択する
ことにより粒径を制御することが可能となる。
【０００５】また、貴金属が担持された担体を大気中や
窒素ガス中で高温焼成する方法も知られている。この方
法は、一旦担持された貴金属粒子の粒径を変化させるこ
とで粒径を制御しようとするものである。
窒素ガス中で高温焼成する方法も知られている。この方
法は、一旦担持された貴金属粒子の粒径を変化させるこ
とで粒径を制御しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、貴金属塩溶
液中に還元剤を添加する方法では、貴金属が溶液中で還
元された後に担持されるため、貴金属と担体との相互作
用が小さく貴金属粒子が移動しやすくなり、貴金属粒子
が凝集しやすいという不具合がある。なお、貴金属塩と
還元剤との種類の組合せを適切に選択することにより貴
金属粒子の凝集を多少改善できるが、その効果は十分と
はいえなかった。
液中に還元剤を添加する方法では、貴金属が溶液中で還
元された後に担持されるため、貴金属と担体との相互作
用が小さく貴金属粒子が移動しやすくなり、貴金属粒子
が凝集しやすいという不具合がある。なお、貴金属塩と
還元剤との種類の組合せを適切に選択することにより貴
金属粒子の凝集を多少改善できるが、その効果は十分と
はいえなかった。
【０００７】また貴金属が担持された担体を大気中で焼
成すると、貴金属の平均粒径は大きくなるものの粒径分
布はきわめて広くなり、微細なものから巨大粒子まで含
まれることとなる。したがって、実際の使用条件では活
性が低い粒径の粒子も含まれることとなり、高価な貴金
属の有効利用を図ることが困難である。一方、貴金属が
担持された担体を窒素ガス雰囲気中で焼成する方法によ
れば、粒径分布を狭くすることができる。しかし大きな
粒径とするためには極めて長時間の焼成が必要となり、
工数面及び省エネルギー面から好ましくない。
成すると、貴金属の平均粒径は大きくなるものの粒径分
布はきわめて広くなり、微細なものから巨大粒子まで含
まれることとなる。したがって、実際の使用条件では活
性が低い粒径の粒子も含まれることとなり、高価な貴金
属の有効利用を図ることが困難である。一方、貴金属が
担持された担体を窒素ガス雰囲気中で焼成する方法によ
れば、粒径分布を狭くすることができる。しかし大きな
粒径とするためには極めて長時間の焼成が必要となり、
工数面及び省エネルギー面から好ましくない。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、担体に担持されている触媒金属粒子の粒径
を短時間で任意に制御可能とし、かつ触媒金属粒子の粒
径の分布を狭くすることを目的とする。
ものであり、担体に担持されている触媒金属粒子の粒径
を短時間で任意に制御可能とし、かつ触媒金属粒子の粒
径の分布を狭くすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の触媒の製造方法は、触媒担体に触媒金属を担持して
触媒金属担持担体とする担持工程と、酸化雰囲気と非酸
化雰囲気が交互に繰り返される雰囲気中で触媒金属担持
担体を繰り返し酸化及び非酸化処理して、担持されてい
る触媒金属の粒径を制御する処理工程と、を有すること
を特徴とする。
明の触媒の製造方法は、触媒担体に触媒金属を担持して
触媒金属担持担体とする担持工程と、酸化雰囲気と非酸
化雰囲気が交互に繰り返される雰囲気中で触媒金属担持
担体を繰り返し酸化及び非酸化処理して、担持されてい
る触媒金属の粒径を制御する処理工程と、を有すること
を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】触媒担体としては、アルミナ、シ
リカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、ゼオ
ライトなどの多孔質担体を用いることができる。コージ
ェライトなどの耐熱性無機物や金属からハニカム形状あ
るいはペレット形状に形成された基材に上記多孔質担体
粉末のコート層を形成して触媒担体としてもよいし、多
孔質担体からハニカム形状あるいはペレット形状に形成
して触媒担体とすることもできる。
リカ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、ゼオ
ライトなどの多孔質担体を用いることができる。コージ
ェライトなどの耐熱性無機物や金属からハニカム形状あ
るいはペレット形状に形成された基材に上記多孔質担体
粉末のコート層を形成して触媒担体としてもよいし、多
孔質担体からハニカム形状あるいはペレット形状に形成
して触媒担体とすることもできる。
【００１１】触媒金属としては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｒｕなど、従来公知の金属から一種あ
るいは複数種類を用いることができる。担持工程では、
上記触媒担体に上記触媒金属が担持される。この担持方
法としては、従来公知の各種担持法を利用することがで
きるが、触媒金属が微細粒径で高分散に担持される方法
が望ましい。このような方法としては、触媒金属の塩の
溶液を触媒担体に含浸させて乾燥・焼成する含浸担持
法、触媒金属の塩の溶液中に触媒担体を浸漬して吸着さ
せその後引き上げて乾燥・焼成する選択担持法などがあ
る。
ｕ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｒｕなど、従来公知の金属から一種あ
るいは複数種類を用いることができる。担持工程では、
上記触媒担体に上記触媒金属が担持される。この担持方
法としては、従来公知の各種担持法を利用することがで
きるが、触媒金属が微細粒径で高分散に担持される方法
が望ましい。このような方法としては、触媒金属の塩の
溶液を触媒担体に含浸させて乾燥・焼成する含浸担持
法、触媒金属の塩の溶液中に触媒担体を浸漬して吸着さ
せその後引き上げて乾燥・焼成する選択担持法などがあ
る。
【００１２】担持工程で触媒金属が担持された金属担持
担体は、酸化雰囲気と非酸化雰囲気が交互に繰り返され
る雰囲気中で繰り返し酸化及び非酸化処理される。ここ
で酸化雰囲気とは酸素などの酸化性ガス成分による酸化
性の雰囲気をいい、非酸化雰囲気とは水素、炭化水素な
どの還元性ガス成分又は窒素ガスなどの不活性ガス成分
による非酸化性の雰囲気をいう。
担体は、酸化雰囲気と非酸化雰囲気が交互に繰り返され
る雰囲気中で繰り返し酸化及び非酸化処理される。ここ
で酸化雰囲気とは酸素などの酸化性ガス成分による酸化
性の雰囲気をいい、非酸化雰囲気とは水素、炭化水素な
どの還元性ガス成分又は窒素ガスなどの不活性ガス成分
による非酸化性の雰囲気をいう。
【００１３】雰囲気中の酸化性ガス成分又は非酸化性ガ
ス成分の濃度は特に制限されないが、触媒金属の担持さ
れている当量以上の濃度であることが好ましく、触媒金
属の担持されている当量の２〜１０倍程度の当量を含む
濃度とすることが望ましい。各雰囲気中の酸化性ガス及
び非酸化性ガスの種類あるいは組成については、上記範
囲を満たせば特に制限されない。
ス成分の濃度は特に制限されないが、触媒金属の担持さ
れている当量以上の濃度であることが好ましく、触媒金
属の担持されている当量の２〜１０倍程度の当量を含む
濃度とすることが望ましい。各雰囲気中の酸化性ガス及
び非酸化性ガスの種類あるいは組成については、上記範
囲を満たせば特に制限されない。
【００１４】この処理工程は一般に加熱下で行われる
が、その温度は触媒金属が酸化又は還元される温度以上
であれば特に制限されず、１００〜１２００℃の範囲が
適当である。１００℃未満では触媒金属に反応が生じず
粒径の制御が困難となり、１２００℃を超えると触媒担
体などの収縮が著しく触媒活性が損なわれる恐れがあ
る。特に好ましい５００〜１０００℃の範囲であれば、
触媒金属の反応速度が適切であるので短時間で所定の粒
径とすることができ、しかも触媒担体の収縮を低く抑制
できる。
が、その温度は触媒金属が酸化又は還元される温度以上
であれば特に制限されず、１００〜１２００℃の範囲が
適当である。１００℃未満では触媒金属に反応が生じず
粒径の制御が困難となり、１２００℃を超えると触媒担
体などの収縮が著しく触媒活性が損なわれる恐れがあ
る。特に好ましい５００〜１０００℃の範囲であれば、
触媒金属の反応速度が適切であるので短時間で所定の粒
径とすることができ、しかも触媒担体の収縮を低く抑制
できる。
【００１５】酸化・非酸化の変動周期は、酸化性ガス及
び非酸化性ガスの濃度条件と同様に、触媒金属の担持さ
れている当量以上の酸化性ガス又は非酸化性ガスが接触
すればよく、濃度によっても異なるが１秒〜１００分程
度とされる。変動周期が１秒より短いと酸化性ガスと非
酸化性ガスが混ざり合い、所定の酸化雰囲気又は非酸化
雰囲気とならなくなる恐れがある。また１００分より長
くなると、雰囲気変動の効果が小さくなり粒径制御が困
難となる。１分〜３０分が特に望ましい。また各雰囲気
における処理時間は、実用上その合計で１０分〜１０時
間とするのが望ましい。
び非酸化性ガスの濃度条件と同様に、触媒金属の担持さ
れている当量以上の酸化性ガス又は非酸化性ガスが接触
すればよく、濃度によっても異なるが１秒〜１００分程
度とされる。変動周期が１秒より短いと酸化性ガスと非
酸化性ガスが混ざり合い、所定の酸化雰囲気又は非酸化
雰囲気とならなくなる恐れがある。また１００分より長
くなると、雰囲気変動の効果が小さくなり粒径制御が困
難となる。１分〜３０分が特に望ましい。また各雰囲気
における処理時間は、実用上その合計で１０分〜１０時
間とするのが望ましい。
【００１６】なお、各雰囲気中の酸化性ガスと非酸化性
ガスの当量を同一とする必要はなく、また各雰囲気にお
ける処理時間を同一とする必要もなく、目的とする粒径
や条件に応じて種々選択して処理することができる。以
下、触媒金属としてＰｔを用いた場合について、本発明
の作用を説明する。担体上における触媒金属の凝集は、
触媒金属粒子どうしの衝突によって起こることが知られ
ている。またＰｔの場合は、非酸化雰囲気下よりも酸化
雰囲気下の方が凝集し易いことも知られている。これ
は、Ｐｔの酸化物の蒸気圧がＰｔ金属のそれよりも高い
ことから予想されるように、酸化雰囲気下では気相や担
体表面を伝ってＰｔの酸化物が移動し易くなるためであ
る。ただし担体上のすべてのＰｔ粒子が同じ速度で移動
するわけではなく、担体の状態は不均一であるから、担
持位置の違いによりＰｔと担体との相互作用が異なるな
どの原因で、移動しやすいＰｔと移動しにくいＰｔとが
存在する。したがって酸化雰囲気で長時間処理すると、
Ｐｔの粒径分布はきわめて広くなってしまう。
ガスの当量を同一とする必要はなく、また各雰囲気にお
ける処理時間を同一とする必要もなく、目的とする粒径
や条件に応じて種々選択して処理することができる。以
下、触媒金属としてＰｔを用いた場合について、本発明
の作用を説明する。担体上における触媒金属の凝集は、
触媒金属粒子どうしの衝突によって起こることが知られ
ている。またＰｔの場合は、非酸化雰囲気下よりも酸化
雰囲気下の方が凝集し易いことも知られている。これ
は、Ｐｔの酸化物の蒸気圧がＰｔ金属のそれよりも高い
ことから予想されるように、酸化雰囲気下では気相や担
体表面を伝ってＰｔの酸化物が移動し易くなるためであ
る。ただし担体上のすべてのＰｔ粒子が同じ速度で移動
するわけではなく、担体の状態は不均一であるから、担
持位置の違いによりＰｔと担体との相互作用が異なるな
どの原因で、移動しやすいＰｔと移動しにくいＰｔとが
存在する。したがって酸化雰囲気で長時間処理すると、
Ｐｔの粒径分布はきわめて広くなってしまう。
【００１７】一方、窒素ガスなどの非酸化性雰囲気で
は、Ｐｔは金属状態であるため担体との相互作用が小さ
く、Ｐｔ粒子それぞれの移動速度はほぼ同一となる。し
たがって触媒金属の粒径は比較的均一になる。ただしＰ
ｔ金属はＰｔ酸化物に比べて移動しにくいので、粒径の
成長速度はきわめて小さい。本発明では酸化−非酸化を
周期的に変動させているので、粒径が成長する酸化雰囲
気と担体との相互作用を弱める非酸化雰囲気が交互に存
在し、短時間で粒径分布の狭い粒径とすることができる
ものと考えられる。なお、Ｐｔの場合には、酸素濃度な
ど酸化雰囲気の反応性を変化させることによっても、任
意の平均粒径とすることができる。
は、Ｐｔは金属状態であるため担体との相互作用が小さ
く、Ｐｔ粒子それぞれの移動速度はほぼ同一となる。し
たがって触媒金属の粒径は比較的均一になる。ただしＰ
ｔ金属はＰｔ酸化物に比べて移動しにくいので、粒径の
成長速度はきわめて小さい。本発明では酸化−非酸化を
周期的に変動させているので、粒径が成長する酸化雰囲
気と担体との相互作用を弱める非酸化雰囲気が交互に存
在し、短時間で粒径分布の狭い粒径とすることができる
ものと考えられる。なお、Ｐｔの場合には、酸素濃度な
ど酸化雰囲気の反応性を変化させることによっても、任
意の平均粒径とすることができる。
【００１８】その他の触媒金属についても同様であり、
酸化雰囲気と非酸化雰囲気とで凝集のしやすさが異なる
ため、酸化雰囲気と非酸化雰囲気を交互に変動させるこ
とで粒径を制御することができ、粒径分布も狭くするこ
とができる。
酸化雰囲気と非酸化雰囲気とで凝集のしやすさが異なる
ため、酸化雰囲気と非酸化雰囲気を交互に変動させるこ
とで粒径を制御することができ、粒径分布も狭くするこ
とができる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。 （実施例１） ＜担持工程＞θ−アルミナからなり直径２〜４ｍｍのペ
レット状の触媒担体を所定量用意し、所定濃度のジニト
ロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発させてＰｔを担持させた。次いで所定濃度の硝酸ロジ
ウム水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸発させてＲｈ
を担持させた。触媒担体１リットル当たりにＰｔは１ｇ
担持され、Ｒｈは０．１ｇ担持された。
に具体的に説明する。 （実施例１） ＜担持工程＞θ−アルミナからなり直径２〜４ｍｍのペ
レット状の触媒担体を所定量用意し、所定濃度のジニト
ロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発させてＰｔを担持させた。次いで所定濃度の硝酸ロジ
ウム水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸発させてＲｈ
を担持させた。触媒担体１リットル当たりにＰｔは１ｇ
担持され、Ｒｈは０．１ｇ担持された。
【００２０】次に、得られたＰｔ−Ｒｈ担持担体を１１
０℃で一昼夜乾燥後、Ｈ2 が２０体積％とＮ2 が８０体
積％からなるガス中にて、４５０℃で３時間保持する水
素還元処理を行ってＰｔ／Ｒｈ触媒を調製した。 ＜処理工程＞酸化ガス（５体積％Ｏ2 −９５体積％
Ｎ2 ）と還元ガス（１０体積％Ｈ2 −９０体積％Ｎ2 ）
とを用意し、上記のＰｔ／Ｒｈ触媒をそれぞれのガス雰
囲気中にて１０分間周期で５分毎に交互に５時間処理し
た。各ガスの温度はそれぞれ１２００℃であり、空間速
度はそれぞれＳＶ＝６０００／ｈである。
０℃で一昼夜乾燥後、Ｈ2 が２０体積％とＮ2 が８０体
積％からなるガス中にて、４５０℃で３時間保持する水
素還元処理を行ってＰｔ／Ｒｈ触媒を調製した。 ＜処理工程＞酸化ガス（５体積％Ｏ2 −９５体積％
Ｎ2 ）と還元ガス（１０体積％Ｈ2 −９０体積％Ｎ2 ）
とを用意し、上記のＰｔ／Ｒｈ触媒をそれぞれのガス雰
囲気中にて１０分間周期で５分毎に交互に５時間処理し
た。各ガスの温度はそれぞれ１２００℃であり、空間速
度はそれぞれＳＶ＝６０００／ｈである。
【００２１】処理工程後のＰｔ／Ｒｈ触媒を走査型電子
顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果
を表１及び図１に示す。 （比較例１）実施例１で調製されたＰｔ／Ｒｈ触媒を用
い、１２００℃、ＳＶ＝６０００／ｈの大気雰囲気中で
５時間処理した。処理工程後のＰｔ／Ｒｈ触媒を走査型
電子顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。
結果を表１に示す。 （比較例２）実施例１で調製されたＰｔ／Ｒｈ触媒を用
い、１２００℃、ＳＶ＝６０００／ｈの酸化ガス（５体
積％Ｏ2 −９５体積％Ｎ2 ）雰囲気中で５時間処理し
た。処理工程後のＰｔ／Ｒｈ触媒を走査型電子顕微鏡で
観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果を表１及
び図２に示す。 （評価）
顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果
を表１及び図１に示す。 （比較例１）実施例１で調製されたＰｔ／Ｒｈ触媒を用
い、１２００℃、ＳＶ＝６０００／ｈの大気雰囲気中で
５時間処理した。処理工程後のＰｔ／Ｒｈ触媒を走査型
電子顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。
結果を表１に示す。 （比較例２）実施例１で調製されたＰｔ／Ｒｈ触媒を用
い、１２００℃、ＳＶ＝６０００／ｈの酸化ガス（５体
積％Ｏ2 −９５体積％Ｎ2 ）雰囲気中で５時間処理し
た。処理工程後のＰｔ／Ｒｈ触媒を走査型電子顕微鏡で
観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果を表１及
び図２に示す。 （評価）
【００２２】
【表１】 表１及び図１、図２より、同じ温度及び同じ時間で処理
しても、ガス種によりＰｔの粒径と粒径分布が異なるこ
とがわかる。そして比較例１の方が比較例２よりも粒径
が大きいことから、酸素濃度が高いほど粒径が大きくな
ることがわかり、Ｐｔは酸化雰囲気下でシンタリングが
生じやすいことがわかる。つまり酸素濃度によってＰｔ
の粒径を制御することができる。
しても、ガス種によりＰｔの粒径と粒径分布が異なるこ
とがわかる。そして比較例１の方が比較例２よりも粒径
が大きいことから、酸素濃度が高いほど粒径が大きくな
ることがわかり、Ｐｔは酸化雰囲気下でシンタリングが
生じやすいことがわかる。つまり酸素濃度によってＰｔ
の粒径を制御することができる。
【００２３】一方、図２より、比較例２では粒径分布が
広く、Ｐｔは粒径の小さいものから大きいものまで混在
している。つまり酸化雰囲気だけでは粒径分布を狭くす
ることは困難である。しかし図１より、実施例１のよう
に酸化雰囲気と還元雰囲気を交互に繰り返すことで、粒
径分布を著しく狭くすることができることが明らかであ
る。 （実施例２）γ−アルミナからなり直径２〜４ｍｍのペ
レット状の触媒担体を所定量用意し、所定濃度のジニト
ロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発させてＰｔを担持させた。触媒担体１リットル当たり
にＰｔは２ｇ担持された。
広く、Ｐｔは粒径の小さいものから大きいものまで混在
している。つまり酸化雰囲気だけでは粒径分布を狭くす
ることは困難である。しかし図１より、実施例１のよう
に酸化雰囲気と還元雰囲気を交互に繰り返すことで、粒
径分布を著しく狭くすることができることが明らかであ
る。 （実施例２）γ−アルミナからなり直径２〜４ｍｍのペ
レット状の触媒担体を所定量用意し、所定濃度のジニト
ロジアンミン白金水溶液の所定量を含浸させ、水分を蒸
発させてＰｔを担持させた。触媒担体１リットル当たり
にＰｔは２ｇ担持された。
【００２４】次に、得られたＰｔ担持担体を１１０℃で
一昼夜乾燥後、Ｈ2 が２０体積％とＮ2 が８０体積％か
らなるガス中にて、４５０℃で３時間保持する水素還元
処理を行ってＰｔ触媒を調製した。 ＜処理工程＞酸化ガス（１０体積％Ｏ2 −９５体積％Ｎ
2 ）と還元ガス（２０体積％Ｈ2 −ＣＯ（Ｈ2 に対して
モル比で１／３）−残部Ｎ2 ）とを用意し、上記のＰｔ
触媒をそれぞれのガス雰囲気中にて２０分間周期で１０
分毎に交互に５時間処理した。各ガスの温度はそれぞれ
９００℃であり、各ガスのＷ／Ｆ（触媒重量当たりの空
間速度）はそれぞれ８．３×１０-5ｇ・ｈ／ｃｃであ
る。
一昼夜乾燥後、Ｈ2 が２０体積％とＮ2 が８０体積％か
らなるガス中にて、４５０℃で３時間保持する水素還元
処理を行ってＰｔ触媒を調製した。 ＜処理工程＞酸化ガス（１０体積％Ｏ2 −９５体積％Ｎ
2 ）と還元ガス（２０体積％Ｈ2 −ＣＯ（Ｈ2 に対して
モル比で１／３）−残部Ｎ2 ）とを用意し、上記のＰｔ
触媒をそれぞれのガス雰囲気中にて２０分間周期で１０
分毎に交互に５時間処理した。各ガスの温度はそれぞれ
９００℃であり、各ガスのＷ／Ｆ（触媒重量当たりの空
間速度）はそれぞれ８．３×１０-5ｇ・ｈ／ｃｃであ
る。
【００２５】処理工程後のＰｔ触媒についてＸ線回折を
測定するとともに走査型電子顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒
径とその分布を調べた。結果を表２に示す。 （比較例３）実施例２で調製されたＰｔ触媒を、大気中
にて６００℃で１時間処理した。処理工程後のＰｔ触媒
についてＸ線回折を測定するとともに走査型電子顕微鏡
で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果を表２
に示す。 （評価）
測定するとともに走査型電子顕微鏡で観察し、Ｐｔの粒
径とその分布を調べた。結果を表２に示す。 （比較例３）実施例２で調製されたＰｔ触媒を、大気中
にて６００℃で１時間処理した。処理工程後のＰｔ触媒
についてＸ線回折を測定するとともに走査型電子顕微鏡
で観察し、Ｐｔの粒径とその分布を調べた。結果を表２
に示す。 （評価）
【００２６】
【表２】 表２より、実施例２の方法によれば平均粒径は比較例３
と同等であるものの、粒径分布をきわめて狭くすること
ができることがわかる。
と同等であるものの、粒径分布をきわめて狭くすること
ができることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】すなわち本発明の触媒の製造方法によれ
ば、触媒金属粒子の粒径を短時間で任意に制御可能であ
り、かつ得られた粒径の分布をきわめて狭くすることが
できる。したがって使用目的あるいは使用条件に応じた
最適粒径に容易に制御することができ、高価な触媒金属
の有効利用を図ることができる。
ば、触媒金属粒子の粒径を短時間で任意に制御可能であ
り、かつ得られた粒径の分布をきわめて狭くすることが
できる。したがって使用目的あるいは使用条件に応じた
最適粒径に容易に制御することができ、高価な触媒金属
の有効利用を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例で処理された触媒中のＰｔの
粒径分布を示すグラフである。
粒径分布を示すグラフである。
【図２】比較例２で処理された触媒中のＰｔの粒径分布
を示すグラフである。
を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 触媒担体に触媒金属を担持して触媒金属
担持担体とする担持工程と、 酸化雰囲気と非酸化雰囲気が交互に繰り返される雰囲気
中で該触媒金属担持担体を繰り返し酸化及び非酸化処理
して、担持されている該触媒金属の粒径を制御する処理
工程と、を有することを特徴とする触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26327295A JP3441267B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26327295A JP3441267B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103687A true JPH09103687A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3441267B2 JP3441267B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=17387163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26327295A Expired - Fee Related JP3441267B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3441267B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11123330A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-05-11 | Hino Motors Ltd | 排ガス浄化触媒及びその製法 |
| JP2002210369A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-30 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2004275919A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| 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 |
| JP2007289960A (ja) * | 2001-05-05 | 2007-11-08 | Umicore Ag & Co Kg | 貴金属含有担持触媒およびその調製ためのプロセス |
| JP2009119430A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 低温酸化触媒、その製造方法、および低温酸化触媒を用いた排ガスの浄化方法 |
| JP2011041912A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2011041913A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP26327295A patent/JP3441267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11123330A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-05-11 | Hino Motors Ltd | 排ガス浄化触媒及びその製法 |
| JP2002210369A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-30 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2007289960A (ja) * | 2001-05-05 | 2007-11-08 | Umicore Ag & Co Kg | 貴金属含有担持触媒およびその調製ためのプロセス |
| JP4649447B2 (ja) * | 2001-05-05 | 2011-03-09 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 貴金属含有担持触媒およびその調製ためのプロセス |
| 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 |
| JP2004275919A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 |
| JP2009119430A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 低温酸化触媒、その製造方法、および低温酸化触媒を用いた排ガスの浄化方法 |
| JP2011041912A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2011041913A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化用触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3441267B2 (ja) | 2003-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10249198A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JPH0838897A (ja) | 排気ガス浄化用触媒の製造方法 | |
| JP2011140011A (ja) | Ｃｏ酸化触媒の製造方法及びそれによって得られるｃｏ酸化触媒 | |
| JP5607131B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP5491745B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| WO2008007628A1 (fr) | Particule porteuse catalytique, son procédé de fabrication et catalyseur de purification de gaz d'échappement | |
| JP3441267B2 (ja) | 触媒の製造方法 | |
| JP2006055748A (ja) | 触媒の製造方法 | |
| JPS63205141A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JPH08131830A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP3388255B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JP4730947B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒の再生方法 | |
| JPH05285386A (ja) | 排ガス浄化触媒の製造方法 | |
| JP2007289921A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその再生方法 | |
| JP2004261641A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JPH10277389A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2000296339A (ja) | 複合金属コロイドとその製造方法及び排ガス浄化用触媒とその製造方法 | |
| KR101398042B1 (ko) | 유기산 함유 배기가스 처리용 촉매 및 유기산 함유 배기가스 처리 방법 | |
| JP3362532B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
| JPH10180113A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 | |
| JP4303799B2 (ja) | リーンＮＯｘ浄化用触媒の製造方法 | |
| JP3861823B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP3835671B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒の製造方法 | |
| JP2007136327A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 | |
| JP2007260567A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその再生方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |