JPH09155184A - Production of surface modified titania carrier - Google Patents

Production of surface modified titania carrier

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JPH09155184A
JPH09155184A JP8039305A JP3930596A JPH09155184A JP H09155184 A JPH09155184 A JP H09155184A JP 8039305 A JP8039305 A JP 8039305A JP 3930596 A JP3930596 A JP 3930596A JP H09155184 A JPH09155184 A JP H09155184A
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JP
Japan
Prior art keywords
titania
organic polymer
aqueous solution
dried
carrier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8039305A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanobu Watanabe
高延 渡辺
Atsushi Fukuju
厚 福寿
Daisuke Fujita
大祐 藤田
Hideji Kobayashi
秀次 小林
Akio Iwamoto
皓夫 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the adsorbing capacity of an NOx adsorbent using a surface modified titania carrier. SOLUTION: A non-combustible fiber preform is impregnated with a mixed soln. of titania colloid and an aq. soln. or emulsion of an org. polymeric substance to be dried. Titania containing the org. polymeric substance formed to the non-combustible fiber preform is impregnated with an aq. Mn salt soln. to be dried. The non-combustible fiber preform holding titania, the org. polymeric substance and the Mn salt is baked.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は表面改質チタニア
担体の製造方法に関し、さらに詳しくは、道路トンネル
換気ガス等の多量の湿分と、数ppmの低濃度窒素酸化
物(NOx)を含有するガスからNOxを効率的に吸着
除去する脱硝装置(NOx処理装置)に用いられるNO
x吸着剤に適用される表面改質チタニア担体の製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a surface-modified titania carrier, and more specifically, it contains a large amount of moisture such as a ventilation gas for road tunnels and a low concentration nitrogen oxide (NOx) of several ppm. NO used in a denitration device (NOx treatment device) that efficiently adsorbs and removes NOx from gas
x relates to a method for producing a surface-modified titania carrier applied to an adsorbent.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、こ
の種NOx吸着剤としては、アナターゼ型チタニア担体
にRu、Ce等の酸化物を担持させ焼成して得られたも
のや、ゼオライト、シリカアルミナなどからなる担体に
同じくRu、Ce等の酸化物を担持させ焼成して得られ
たものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of NOx adsorbent, those obtained by supporting oxides of Ru, Ce, etc. on anatase type titania carrier, and firing, zeolite, silica. It is known that a support made of alumina or the like also carries an oxide such as Ru or Ce and is baked.

【0003】しかしながら、アナターゼ型チタニア担体
を用いた吸着剤は耐熱性に問題があり、たとえば空気中
400℃の加熱でNOx吸着性能は急激に低下する。ま
た、300℃の加熱でも徐々にではあるがNOx吸着性
能は低下し、吸着剤の再生に250℃前後の加熱が必要
であることを考えると実用上問題となる。
However, the adsorbent using the anatase-type titania carrier has a problem in heat resistance. For example, NOx adsorption performance is drastically lowered by heating at 400 ° C. in air. Further, even if heating at 300 ° C., the NOx adsorption performance gradually deteriorates, and considering that heating at around 250 ° C. is required for regeneration of the adsorbent, it becomes a practical problem.

【0004】一方、ゼオライト、シリカアルミナ等のA
l−Si系複合酸化物を担体を用いた吸着剤は十分な耐
熱性を有し、400℃程度の加熱でもNOx吸着性能の
低下は認められない。しかしながら、これは耐酸性に劣
り、NOxの吸着・脱着を繰り返し行うことにより吸着
性能が低下する。
On the other hand, A such as zeolite and silica-alumina
An adsorbent using a carrier of 1-Si-based composite oxide has sufficient heat resistance, and NOx adsorption performance is not deteriorated even by heating at about 400 ° C. However, this is inferior in acid resistance, and adsorption performance is deteriorated by repeating adsorption / desorption of NOx.

【0005】そこで、本出願人は、先に、上記問題を解
決するために、Mn−Ti系表面改質チタニア担体に、
Ruおよび/またはCeの酸化物を担持したNOx吸着
剤を提案した(特願平7−7180号参照)。この先出
願において、Mn−Ti系表面改質チタニア担体は、不
燃性繊維プレフォーム体にチタニアコロイドを含浸さ
せ、これを乾燥した後、Mn化合物を添加し焼成するこ
とにより製造されるようになっていた。
Therefore, the present applicant has previously proposed to use the Mn-Ti-based surface-modified titania carrier in order to solve the above problems.
A NOx adsorbent supporting an oxide of Ru and / or Ce was proposed (see Japanese Patent Application No. 7-7180). In this prior application, the Mn-Ti-based surface-modified titania carrier is manufactured by impregnating a non-combustible fiber preform with a titania colloid, drying this, and then adding a Mn compound and firing. It was

【0006】しかしながら、本発明者等が種々実験、研
究を重ねた結果、チタニア担体のMn−Ti複合酸化物
がNOx吸着性能に大きく寄与していることを見い出
し、先の出願に記載されている方法で製造されたチタニ
ア担体では、Mn−Ti複合酸化物の形成に限界があ
り、Mn−Tiの複合化を十分に進行させることができ
ず、これを用いたNOx吸着剤では満足すべきNOx吸
着性能を得ることができないことが判明した。すなわ
ち、チタニアの結晶化は200℃以上で起こり、250
℃以上では比較的速やかに進行するのに対し、Mnとの
複合化は250℃以上で起こり、400℃以上で速やか
に進行するので、良好な特性の担体を得るには、150
℃から300℃付近まで急速に加熱する必要があること
を見い出した。そして、上記先出願の方法では、Mn化
合物を添加し焼成するさいに、不燃性繊維プレフォーム
体の厚さ方向に温度分布が生じてしまい、高温の表面付
近ではチタニアの結晶化とMnとの複合化とがほぼ同時
に進行するが、ペーパー中心部は徐々に加熱されるため
チタニアの結晶化が先行し、Mn−Tiの複合化が阻害
されることが明らかになった。
However, as a result of various experiments and studies conducted by the present inventors, it was found that the Mn-Ti composite oxide of the titania carrier greatly contributes to the NOx adsorption performance, and it is described in the previous application. In the titania carrier produced by the method, there is a limit to the formation of Mn-Ti composite oxide, and the Mn-Ti composite cannot be sufficiently advanced, and the NOx adsorbent using this cannot satisfy NOx. It was found that the adsorption performance could not be obtained. That is, crystallization of titania occurs above 200 ° C.
Since it progresses relatively quickly at a temperature of ℃ or higher, complexation with Mn occurs at a temperature of 250 ℃ or higher, and proceeds rapidly at a temperature of 400 ℃ or higher.
It has been found that it is necessary to heat rapidly from 0 ° C to around 300 ° C. In the method of the above-mentioned prior application, when the Mn compound is added and fired, a temperature distribution is generated in the thickness direction of the noncombustible fiber preform body, and near the high temperature surface, crystallization of titania and Mn Although the composite formation proceeds almost at the same time, it was revealed that since the central part of the paper is gradually heated, crystallization of titania precedes and the composite formation of Mn-Ti is inhibited.

【0007】この発明の目的は、上記問題を解決し、よ
り吸着性能の優れたNOx吸着剤を得るのに適した表面
改質チタニア担体の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a method for producing a surface-modified titania carrier suitable for obtaining a NOx adsorbent having a better adsorption performance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明による第1の表
面改質チタニア担体の製造方法は、不燃性繊維プレフォ
ーム体に、チタニアコロイドと有機高分子物の水溶液ま
たはエマルジョンとの混合液を含浸させ、これを乾燥
し、不燃性繊維プレフォーム体に形成された有機高分子
物を含有するチタニアにMn塩水溶液を含浸させ、これ
を乾燥し、チタニア、有機高分子物及びMn塩を保持し
た不燃性繊維プレフォーム体を焼成するものである。
In a first method for producing a surface-modified titania carrier according to the present invention, an incombustible fiber preform is impregnated with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer. Then, this was dried, and the titania containing the organic polymer formed in the incombustible fiber preform was impregnated with the aqueous solution of Mn salt, and this was dried to retain the titania, the organic polymer and Mn salt. A non-combustible fiber preform body is fired.

【0009】上記第1の方法によれば、Mn−Tiの複
合化を十分に進行させた表面改質チタニア担体を製造す
ることができる。本発明者等が、その理由を検討した結
果、次の通りであることが判明した。すなわち、本発明
者等は、TiO2 の安定化が起こる温度と有機高分子物
の燃焼が起こる温度とでは後者の方が低い温度で起こる
ことを確認し(前者200℃以上、後者200℃以
下)、チタニアに有機高分子物が均一に配合されている
と(共存するMn酸化物の触媒作用も加味されて)、焼
成時にチタニアの結晶化が開始される200℃以上の温
度において、不燃性繊維プレフォーム体の厚さ方向の全
ての部分で有機高分子物が良速に燃焼し、前述の温度分
布を起こさず、全体に結晶化と複合化が同時に進行す
る。したがって、有機高分子の焼成によってTiO2
結晶化とMn−Tiの複合化を同時に進行させることで
複合化を充分に行うことができ、この担体にRu、Ce
を担持させたNOx吸着剤の吸着性能を向上させること
が可能になる。
According to the first method described above, it is possible to produce a surface-modified titania carrier in which Mn-Ti compounding is sufficiently advanced. As a result of examination of the reason by the present inventors, it was found to be as follows. That is, the present inventors confirmed that the latter occurs at a lower temperature between the temperature at which TiO 2 is stabilized and the temperature at which the organic polymer is burned (the former 200 ° C. or higher and the latter 200 ° C. or lower). ), When the organic polymer is uniformly blended with the titania (in consideration of the catalytic action of the coexisting Mn oxide), it is nonflammable at a temperature of 200 ° C. or higher at which the crystallization of titania starts during firing. The organic polymer material burns at a good speed in all parts in the thickness direction of the fiber preform body, does not cause the above-mentioned temperature distribution, and the crystallization and the compounding proceed simultaneously throughout. Therefore, the crystallization of TiO 2 and the compounding of Mn-Ti can be simultaneously progressed by firing the organic polymer, whereby the compounding can be sufficiently performed.
It is possible to improve the adsorption performance of the NOx adsorbent carrying the.

【0010】本発明の方法において、有機高分子物とし
ては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
In the method of the present invention, examples of the organic polymer include acrylic resin, epoxy resin, vinyl acetate resin and phenol resin.

【0011】この発明による第2の表面改質チタニア担
体の製造方法は、波板状不燃性繊維プレフォーム体及び
場合によっては平板状不燃性繊維プレフォーム体を、チ
タニアコロイドと有機高分子物の水溶液またはエマルジ
ョンとの混合液に含浸させ、次いで、波板状不燃性繊維
プレフォーム体と平板状不燃性繊維プレフォーム体とを
交互に複数ずつ積層するか、あるいは波板状不燃性繊維
プレフォーム体を複数積層してハニカム構造として、こ
れを乾燥して不燃性繊維プレフォーム体どうしを接着し
て積層体をつくり、積層体の不燃性繊維プレフォーム体
に形成された有機高分子物を含有するチタニアにMn塩
水溶液を含浸させ、これを乾燥し、チタニア、有機高分
子物及びMn塩を保持した不燃性繊維プレフォーム体か
らなるハニカム構造状積層体を焼成するものである。
A second method for producing a surface-modified titania carrier according to the present invention is a corrugated plate-shaped non-combustible fiber preform body and a flat plate-shaped non-combustible fiber preform body, in which a titania colloid and an organic polymer material are used. It is impregnated with an aqueous solution or a mixed solution with an emulsion, and then a plurality of corrugated plate-shaped noncombustible fiber preforms and plate-shaped noncombustible fiber preforms are alternately laminated, or a corrugated plate-shaped noncombustible fiber preform. A plurality of bodies are laminated to form a honeycomb structure, which is dried to bond the noncombustible fiber preforms to each other to form a laminated body, which contains the organic polymer formed in the noncombustible fiber preform of the laminated body. Titanium impregnated with an aqueous solution of Mn salt and dried to obtain a honeycomb structure composed of noncombustible fiber preforms holding titania, an organic polymer and Mn salt. Which is then burned Jo laminate.

【0012】上記第2の方法によれば、得られたチタニ
ア担体は、いわばハニカム状の構造となり、NOxを含
んだガスを流通させるさいの圧力損失が少なくなるとと
もに、ガスに含まれているダスト類を通過させることが
できる。
According to the second method described above, the obtained titania carrier has a so-called honeycomb structure, which reduces pressure loss when a gas containing NOx is circulated and dust contained in the gas. It is possible to pass the kind.

【0013】上記方法において、不燃性繊維プレフォー
ム体に、チタニアコロイドと有機高分子物の水溶液また
はエマルジョンとの混合液を含浸させる前に、予めチタ
ニアコロイドを含浸させ、乾燥しておくこともできる。
この場合、製造された表面改質チタニア担体中のTiO
2 の含有量を適宜調整して増加することができる。
In the above-mentioned method, the non-combustible fiber preform may be impregnated with the titania colloid and dried before impregnation with the mixed solution of the titania colloid and the aqueous solution or emulsion of the organic polymer. .
In this case, the TiO in the surface-modified titania carrier produced
The content of 2 can be appropriately adjusted and increased.

【0014】上記方法において、チタニアコロイドと有
機高分子物の水溶液またはエマルジョンとの混合液にお
ける有機高分子物濃度は5〜50wt%であることが好ま
しい。その理由は、5wt%未満であると後工程の焼成時
にチタニアの結晶化とMn−Tiの複合化とを同時に、
かつ十分に進行させることができず、50wt%を越える
と保持されるTiO2 量が少なくなって、チタニア担体
を適用したNOx吸着剤のNOx吸着性能が低下するお
それがあるからである。しかも、第2の方法の場合、上
記濃度が5wt%未満であると不燃性繊維プレフォーム体
どうしの接着力が弱くなることもある。上記濃度は、1
0〜30wt%であることが望ましい。
In the above method, the concentration of the organic polymer in the mixed solution of the titania colloid and the aqueous solution or emulsion of the organic polymer is preferably 5 to 50 wt%. The reason is that if it is less than 5 wt%, crystallization of titania and compounding of Mn—Ti are simultaneously performed during firing in the subsequent step,
Further, it is not possible to proceed sufficiently, and if it exceeds 50 wt%, the amount of TiO 2 retained becomes small, and the NOx adsorption performance of the NOx adsorbent to which the titania carrier is applied may deteriorate. Moreover, in the case of the second method, if the above-mentioned concentration is less than 5 wt%, the adhesive force between the non-combustible fiber preforms may be weakened. The above concentration is 1
It is desirable to be 0 to 30 wt%.

【0015】また、上記方法において、Mn塩として
は、例えば、Mn(NO3 2 、MnCl2 、Mn(C
3 COO)2 等が挙げられ、Mn塩水溶液の濃度は、
一般に0.5〜5mol/l程度である。
In the above method, examples of the Mn salt include Mn (NO 3 ) 2 , MnCl 2 and Mn (C
H 3 COO) 2 and the like, and the concentration of the Mn salt aqueous solution is
Generally, it is about 0.5 to 5 mol / l.

【0016】上記方法において、チタニアコロイドと有
機高分子物の水溶液またはエマルジョンとの混合液を不
燃性繊維プレフォーム体に含浸させた後の乾燥を、20
0℃以下の温度で行うことがある。より好ましい乾燥温
度は50〜150℃である。この場合、Mn担持前のチ
タニアの安定化を防止しつつ有機高分子物を熱分解さ
せ、揮発性成分の除去を行うのみとしてチタニアを不安
定な状態に保つことができる。したがって、後工程にお
いて、Mnの添加を行い、焼成させることによりMn−
Tiの複合化を十分に進行させることができ、その結果
この担体を用いたNOx吸着剤のNOx吸着性能を向上
させることが可能となる。すなわち、チタニアの安定化
は200℃よりも高い温度で起こり、250℃以上では
比較的速やかに進行するので、Mn塩水溶液浸漬前に2
00℃よりも高い温度で加熱すれば、チタニアが安定化
し、その結果Mn−Tiの複合化を阻害し、NOx吸着
性能を低下させる。これは、200℃よりも高い温度で
の加熱により、有機高分子物が燃焼し、この熱によりチ
タニア表面が高温となり、チタニアの安定化が進行し易
くなるからである。
In the above method, the non-combustible fiber preform body is impregnated with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer, followed by drying.
It may be performed at a temperature of 0 ° C. or lower. A more preferable drying temperature is 50 to 150 ° C. In this case, the titania can be kept in an unstable state only by thermally decomposing the organic polymer while preventing the stabilization of titania before supporting Mn and removing the volatile component. Therefore, Mn is added in a later step by adding Mn and firing.
The composite of Ti can be sufficiently advanced, and as a result, the NOx adsorption performance of the NOx adsorbent using this carrier can be improved. That is, the stabilization of titania occurs at a temperature higher than 200 ° C. and progresses relatively quickly at a temperature of 250 ° C. or higher.
When heated at a temperature higher than 00 ° C., titania is stabilized, and as a result, Mn—Ti complexation is hindered and NOx adsorption performance is reduced. This is because heating at a temperature higher than 200 ° C. burns the organic polymer, and the heat raises the temperature of the titania surface, which facilitates the stabilization of titania.

【0017】上記第2の方法においては、チタニア、有
機高分子物及びMn塩を保持した不燃性繊維プレフォー
ム体からなるハニカム構造状積層体を、ハニカム構造体
中に加熱ガスを流通させて焼成するにあたり、焼成温度
までの昇温を連続的にではなく段階的に行なうと共に、
180〜190℃の範囲で1.5時間以上保持し且つ2
10〜240℃の範囲で1時間以上保持することが好ま
しい。一般に焼成温度は400〜500℃程度である
が、この焼成温度まで連続的昇温ないしは定速昇温する
と、有機高分子物の急激な燃焼によりハニカムチャンネ
ル内に熱がこもるため、担体に温度が上昇しすぎる部分
が生じ、担体に焼損が発生することがあり、また性能上
好ましいTi−Mn複合体が形成されにくくなる。有機
高分子物の急激な燃焼が起こる温度は290〜300℃
であるので、これよりも低い温度で一定時間保持し、有
機高分子物を徐々に燃焼させることにより、温和な燃焼
が可能になる。このため、焼成温度までの昇温を段階的
に行なうと共に、180〜190℃の範囲で1.5時間
以上、好ましくは1.5〜2.5時間保持し、且つ21
0〜240℃の範囲で1時間以上、好ましくは1〜2時
間保持することが好ましい。
In the second method, a honeycomb structured laminate composed of non-combustible fiber preforms holding titania, organic polymer and Mn salt is fired by passing a heating gas through the honeycomb structure. In doing so, the temperature up to the firing temperature is raised stepwise rather than continuously,
Hold in the range of 180-190 ℃ for 1.5 hours or more and 2
It is preferable to maintain the temperature in the range of 10 to 240 ° C. for 1 hour or more. Generally, the firing temperature is about 400 to 500 ° C. However, if the temperature is continuously raised or raised at a constant rate up to this firing temperature, heat is accumulated in the honeycomb channels due to the rapid combustion of the organic polymer, so that the temperature of the carrier is increased. A part that rises too much may occur, and the carrier may be burnt out, and it becomes difficult to form a Ti—Mn composite favorable for performance. The temperature at which the rapid combustion of organic polymer materials occurs is 290 to 300 ° C.
Therefore, by maintaining a temperature lower than this for a certain period of time and gradually burning the organic polymer, mild combustion becomes possible. Therefore, the temperature is raised to the firing temperature stepwise, and the temperature is maintained in the range of 180 to 190 ° C. for 1.5 hours or more, preferably 1.5 to 2.5 hours.
It is preferable to maintain the temperature in the range of 0 to 240 ° C. for 1 hour or more, preferably 1 to 2 hours.

【0018】また、加熱ガスを、常温ガスとして0.8
Nm/s以上の流速で流通させることが、通風によって
より温和な燃焼を行ない得るの点から好ましい。より好
ましい加熱ガスの流速は1〜3Nm/sである。
Further, the heating gas is set to 0.8 at room temperature.
Flowing at a flow rate of Nm / s or more is preferable from the viewpoint that milder combustion can be performed by ventilation. The more preferable flow rate of the heating gas is 1 to 3 Nm / s.

【0019】さらに、上記第2の方法においては、流通
させる加熱ガス中における酸素濃度が21 vol%未満で
あることが、有機高分子物の急激な燃焼が起こる温度が
より高温となると共に、発熱量が少なくなるため好まし
い。21 vol%は通常の空気中における酸素濃度であ
り、より好ましい加熱ガス中酸素濃度は5〜20 vol%
である。
Further, in the second method, when the oxygen concentration in the heating gas to be circulated is less than 21 vol%, the temperature at which the rapid combustion of the organic polymer material occurs becomes higher and the heat is generated. It is preferable because the amount is small. 21 vol% is the oxygen concentration in normal air, and the more preferable oxygen concentration in the heating gas is 5 to 20 vol%.
It is.

【0020】この発明の方法で製造された表面改質チタ
ニア担体に、RuイオンとCeイオン、及び場合によっ
ては銅イオンを担持させることによりNOx吸着剤が製
造される。
A NOx adsorbent is produced by supporting Ru ions, Ce ions, and in some cases copper ions on the surface-modified titania carrier produced by the method of the present invention.

【0021】これら金属の担持は、チタニア担体をこれ
ら金属塩の水溶液に浸漬することによって行うことがで
きる。例えば、0.1〜1mol/l程度のRuCl3
水溶液、1〜10mol/l程度のCe(NO3 3
溶液、0.1〜1mol/l程度のCu(NO3 2
溶液を用いると良い。
The loading of these metals can be carried out by immersing the titania carrier in an aqueous solution of these metal salts. For example, 0.1 to 1 mol / l of RuCl 3
It is preferable to use an aqueous solution, an aqueous solution of about 1 to 10 mol / l Ce (NO 3 ) 3 or an aqueous solution of about 0.1 to 1 mol / l of Cu (NO 3 ) 2 .

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について説明
する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0023】実施例1 日本無機(株)製セラミックペーパー(厚さ;0.5m
m、寸法;20mm×80mm、組成;Al2 3 :S
iO2 =1:1)に、アナターゼ型チタニアコロイド
(TiO2 固形分含有量:30wt%)を含浸させ110
℃で乾燥させた後、アナターゼ型チタニアコロイドとア
クリル系高分子物の水溶液との混合液中に浸漬した。混
合液中におけるアクリル系高分子物の濃度は12.5wt
%としておいた。その後、110℃でこのセラミックペ
ーパーを乾燥させ、TiO2 含有量255g/m2 のチ
タニア保持板状体を得た。
Example 1 Ceramic paper manufactured by Nippon Inorganic Co., Ltd. (thickness: 0.5 m)
m, size; 20 mm × 80 mm, composition; Al 2 O 3 : S
TiO 2 = 1: 1) is impregnated with anatase type titania colloid (TiO 2 solid content: 30 wt%).
After drying at ℃, it was immersed in a mixed liquid of anatase-type titania colloid and an aqueous solution of an acrylic polymer. Concentration of acrylic polymer in the mixture is 12.5wt
I set it as%. Then, the ceramic paper was dried at 110 ° C. to obtain a titania holding plate having a TiO 2 content of 255 g / m 2 .

【0024】ついで、このチタニア保持板状体を、Mn
(NO3 2 水溶液(1mol/l濃度)中に浸漬さ
せ、余分な液の垂れ切りを行い、110℃で乾燥させた
後、管型通風焼成炉を用いて450℃で焼成を行い、板
状のMn−Ti表面改質チタニア担体を得た。
Then, the titania holding plate-like body was treated with Mn.
The plate was immersed in an aqueous solution of (NO 3 ) 2 (concentration of 1 mol / l), excess liquid was hung off, dried at 110 ° C., and then fired at 450 ° C. using a tubular ventilation oven. A Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained.

【0025】その後、チタニア担体に、RuCl3 水溶
液(0.14mol/l濃度)、Ce(NO3 3 水溶
液(3mol/l濃度)、Cu(NO3 2 水溶液
(0.5mol/l濃度)の順でそれぞれ浸漬、垂れ切
り、乾燥および焼成を行い、各金属を担持させてNOx
吸着剤を得た。RuCl3 水溶液の浸漬、乾燥後の焼成
温度は250℃、Ce(NO3 3 水溶液の浸漬、乾燥
後の焼成温度は330℃、Cu(NO3 2 水溶液の浸
漬、乾燥後の焼成温度は330℃であった。
Then, on the titania carrier, RuCl 3 aqueous solution (0.14 mol / l concentration), Ce (NO 3 ) 3 aqueous solution (3 mol / l concentration), Cu (NO 3 ) 2 aqueous solution (0.5 mol / l concentration). In order of dipping, sagging, drying and firing to support each metal and NOx.
An adsorbent was obtained. Immersion of RuCl 3 aqueous solution, firing temperature after drying is 250 ° C, immersion of Ce (NO 3 ) 3 aqueous solution, firing temperature after drying is 330 ° C, immersion of Cu (NO 3 ) 2 aqueous solution, firing temperature after drying It was 330 ° C.

【0026】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;4.9wt%、Ru;2.1wt%、Ce;3
1.2wt%、Cu;2.7wt%を含有していることが確
認された。これを試料Aとする。
As a result of analyzing this adsorbent, Mn; 4.9 wt%, Ru; 2.1 wt%, Ce; 3 with respect to TiO 2 .
It was confirmed to contain 1.2 wt% and Cu; 2.7 wt%. This is designated as Sample A.

【0027】実施例2 実施例1と同じセラミックペーパーに、実施例1と同じ
アナターゼ型チタニアコロイドを含浸させ110℃で乾
燥させた後、実施例1と同じアナターゼ型チタニアコロ
イドとアクリル系高分子物の水溶液との混合液を刷毛に
より片面塗布した。その後、110℃でこのセラミック
ペーパーを乾燥させ、TiO2 含有量192g/m2
チタニア保持板状体を得た。
Example 2 The same ceramic paper as in Example 1 was impregnated with the same anatase-type titania colloid as in Example 1 and dried at 110 ° C., and then the same anatase-type titania colloid and acrylic polymer as in Example 1 were used. The mixed solution with the aqueous solution of was applied on one side with a brush. Then, the ceramic paper was dried at 110 ° C. to obtain a titania holding plate having a TiO 2 content of 192 g / m 2 .

【0028】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Bとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample B.

【0029】実施例3 実施例1と同じセラミックペーパーに、実施例1と同じ
アナターゼ型チタニアコロイドを含浸させ110℃で乾
燥させた後、再びこのチタニアコロイドを含浸させ11
0℃で乾燥させて(2度漬け)TiO2 含有量を増加さ
せた後、実施例1と同じアナターゼ型チタニアコロイド
とアクリル系高分子物の水溶液との混合液に浸漬した。
その後、110℃でこのセラミックペーパーを乾燥さ
せ、TiO2 含有量341g/m2 のチタニア保持板状
体を得た。
Example 3 The same ceramic paper as in Example 1 was impregnated with the same anatase-type titania colloid as in Example 1, dried at 110 ° C., and then impregnated with this titania colloid again.
After drying at 0 ° C. (dipping twice) to increase the TiO 2 content, it was immersed in the same mixed solution of the anatase-type titania colloid and the acrylic polymer aqueous solution as in Example 1.
Then, this ceramic paper was dried at 110 ° C. to obtain a titania holding plate having a TiO 2 content of 341 g / m 2 .

【0030】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Cとする。
Thereafter, a Mn-Ti surface-modified titania carrier and a NOx adsorbent were obtained in the same manner as in Example 1.
This is designated as Sample C.

【0031】実施例4 実施例1と同じセラミックペーパーを、実施例1と同じ
アナターゼ型チタニアコロイドとアクリル系高分子物の
水溶液との混合液に浸漬した。その後、110℃でこの
セラミックペーパーを乾燥させ、TiO2 含有量133
g/m2 のチタニア保持板状体を得た。
Example 4 The same ceramic paper as in Example 1 was immersed in a mixed solution of the same anatase-type titania colloid as in Example 1 and an aqueous solution of an acrylic polymer. Then, the ceramic paper is dried at 110 ° C. to obtain a TiO 2 content of 133.
A g / m 2 titania holding plate was obtained.

【0032】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Dとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample D.

【0033】比較例1 実施例1と同じセラミックペーパーを実施例1と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドに浸漬し、チタニアコロイ
ドを含浸させた。チタニアコロイド含浸後、110℃で
このセラミックペーパーを乾燥させ、TiO2 含有量1
78g/m2 のチタニア保持板状体を得た。
Comparative Example 1 The same ceramic paper as in Example 1 was immersed in the same anatase-type titania colloid as in Example 1 to impregnate it with the titania colloid. After impregnating the titania colloid, the ceramic paper was dried at 110 ° C to obtain a TiO 2 content of 1
78 g / m 2 of titania holding plate was obtained.

【0034】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Eとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample E.

【0035】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;4.6wt%、Ru;2.0wt%、Ce;3
1.0wt%、Cu;2.5wt%を含有していることが確
認された。
As a result of analysis of this adsorbent, Mn; 4.6 wt%, Ru; 2.0 wt%, Ce; 3 with respect to TiO 2
It was confirmed to contain 1.0 wt% and Cu; 2.5 wt%.

【0036】比較例2 実施例1と同じセラミックペーパーを実施例1と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドに浸漬し、チタニアコロイ
ドを含浸させた。チタニアコロイド含浸後、110℃で
このセラミックペーパーを乾燥させ、余分なTiO2
擦り落し、TiO2 含有量165g/m2 のチタニア保
持板状体を得た。
Comparative Example 2 The same ceramic paper as in Example 1 was immersed in the same anatase-type titania colloid as in Example 1 to impregnate it with the titania colloid. After impregnation with the titania colloid, the ceramic paper was dried at 110 ° C. to scrub off excess TiO 2 to obtain a titania holding plate having a TiO 2 content of 165 g / m 2 .

【0037】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Fとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample F.

【0038】比較例3 実施例1と同じセラミックペーパーを実施例1と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドに浸漬し、チタニアコロイ
ドを含浸させた。チタニアコロイド含浸後、110℃で
このセラミックペーパーを乾燥させ、再びチタニアコロ
イドを含浸させ110℃で乾燥させる(2度漬け)こと
によりTiO2 含有量を増加させ、TiO2 含有量26
5g/m2 のチタニア保持板状体を得た。
Comparative Example 3 The same ceramic paper as in Example 1 was immersed in the same anatase-type titania colloid as in Example 1 to impregnate it with the titania colloid. After titania colloidal impregnation, drying the ceramic paper at 110 ° C., increasing the TiO 2 content by drying at 110 ° C. is again impregnated titania colloidal (twice pickled), TiO 2 content 26
A 5 g / m 2 titania holding plate was obtained.

【0039】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Gとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and further a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample G.

【0040】性能試験1 試料A〜Gをそれぞれ別個に8枚ずつ管型反応器に充填
し、高濃度NOxを含む空気(NOx濃度;200pp
m、相対湿度;70%、流量;2リットル/min)を
流し、その時の入口NOx濃度と出口NOx濃度を測定
した。そして、出口濃度が入口濃度の90%になるまで
吸着させた(このときの吸着量が飽和吸着量である)。
飽和吸着量は入口と出口のNOx濃度差に空気流量をか
けたものを積分して求めた。その単位は吸着剤1m2
たりに吸着したNOx量[cc/m2 ]である。TiO
2 量と飽和吸着量との関係を図1に示す。
Performance test 1 Samples A to G were separately packed into a tubular reactor at a rate of 8 and air containing a high concentration of NOx (NOx concentration; 200 pp)
m, relative humidity; 70%, flow rate; 2 liter / min), and the inlet NOx concentration and outlet NOx concentration at that time were measured. Then, it was adsorbed until the outlet concentration became 90% of the inlet concentration (the adsorption amount at this time is the saturated adsorption amount).
The saturated adsorption amount was obtained by integrating the difference between the NOx concentration at the inlet and the outlet and the air flow rate. The unit is the amount of NOx adsorbed per 1 m 2 of the adsorbent [cc / m 2 ]. TiO
The relationship between the two amounts and the saturated adsorption amount is shown in FIG.

【0041】図1から明らかなように、TiO2 含有量
が増加するにつれて飽和吸着量が増加し、NOx吸着性
能が向上することがわかる。
As is clear from FIG. 1, the saturated adsorption amount increases as the TiO 2 content increases, and the NOx adsorption performance improves.

【0042】試料A〜D、および試料E〜Gのいずれも
がこの関係にあるが、同じTiO2含有量で比較した場
合、アナターゼ型チタニアコロイドと有機高分子物の水
溶液との混合液を含浸させ調製したNOx吸着剤のほう
が飽和吸着量が多く、吸着性能が高いことがわかる。
Although all of Samples A to D and Samples E to G have this relationship, when compared at the same TiO 2 content, the mixture of the anatase type titania colloid and the aqueous solution of the organic polymer is impregnated. It can be seen that the NOx adsorbent prepared in this way has a higher saturated adsorption amount and thus a higher adsorption performance.

【0043】実施例5 日本無機(株)製セラミックペーパー(厚さ;0.5m
m、組成;Al2 3:SiO2 =1:1)に、アナタ
ーゼ型チタニアコロイド(TiO2 固形分含有量:30
%)を含浸させ、乾燥させながら波付け加工してチタニ
ア保持波板状体を得た。また、同様のセラミックペーパ
ーに、同様のアナターゼ型チタニアコロイドを含浸さ
せ、乾燥させてチタニア保持平板状体を得た。
Example 5 Ceramic paper (thickness: 0.5 m, manufactured by Nippon Inorganic Co., Ltd.)
m, composition; Al 2 O 3 : SiO 2 = 1: 1, and anatase-type titania colloid (TiO 2 solid content: 30)
%) And was corrugated while being dried to obtain a titania holding corrugated plate. Further, the same ceramic paper was impregnated with the same anatase-type titania colloid and dried to obtain a titania-supporting flat plate-shaped body.

【0044】ついで、波板状体および平板状体にそれぞ
れ実施例1と同じアナターゼ型チタニアコロイドとアク
リル系高分子物の水溶液との混合液を含浸させた。つい
で、波板状体と平板状体とを交互に複数ずつ積層した後
150℃で乾燥させ、チタニア保持積層体を得た(寸
法;0.2m×0.2m×0.5m、TiO2 含有量;
160g/m2 )。
Then, the corrugated plate and the plate were impregnated with the same mixed solution of the anatase-type titania colloid and the acrylic polymer aqueous solution as in Example 1, respectively. Then, a plurality of corrugated plates and flat plates were alternately laminated and then dried at 150 ° C. to obtain a titania holding laminate (dimensions: 0.2 m × 0.2 m × 0.5 m, containing TiO 2). amount;
160 g / m 2 ).

【0045】以下、実施例1と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and further a NOx adsorbent was obtained.

【0046】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;5.0wt%、Ru;2.10wt%、Ce;3
1.5wt%、Cu;2.3wt%を含有していることが確
認された。これを試料Hとする。
As a result of analyzing this adsorbent, Mn: 5.0 wt%, Ru: 2.10 wt%, Ce: 3 with respect to TiO 2 .
It was confirmed to contain 1.5 wt% and Cu; 2.3 wt%. This is designated as Sample H.

【0047】実施例6 実施例5と同様にして、混合液含浸チタニア保持波板状
体とチタニア保持平板状体とを交互に複数積層した後2
60℃でアクリル系高分子物の予備焼成(有機物除去)
を行い、チタニア保持積層体を得た(寸法;0.2m×
0.2m×0.5m、TiO2 含有量;160g/
2 )。
Example 6 In the same manner as in Example 5, a plurality of the mixed-solution-impregnated titania-holding corrugated plates and the titania-holding flat plates were alternately laminated and then 2
Pre-baking of acrylic polymer at 60 ° C (removal of organic matter)
To obtain a titania holding laminate (dimension: 0.2 m ×
0.2 m × 0.5 m, TiO 2 content; 160 g /
m 2 ).

【0048】以下、実施例5と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
Thereafter, in the same manner as in Example 5, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.

【0049】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;5.1wt%、Ru;2.1wt%、Ce;3
2.0wt%、Cu;2.0wt%を含有していることが確
認された。これを試料Iとする。
As a result of analysis of this adsorbent, Mn; 5.1 wt%, Ru; 2.1 wt%, Ce; 3 with respect to TiO 2 .
It was confirmed to contain 2.0 wt% and Cu; 2.0 wt%. This is designated as Sample I.

【0050】性能試験2 試料HおよびIをそれぞれ別個に管型反応器に充填し、
性能試験1の場合と同様な条件で高濃度NOxを含む空
気を流し、その時の入口NOx濃度と出口NOx濃度を
測定し、破過率(出口NOx濃度/入口NOx濃度)
と、各試料への吸着量との関係を求めた。その結果を図
2に示す。
Performance test 2 Samples H and I were separately charged into a tubular reactor,
Air containing a high concentration of NOx is made to flow under the same conditions as in the case of performance test 1, the inlet NOx concentration and the outlet NOx concentration at that time are measured, and the breakthrough rate (outlet NOx concentration / inlet NOx concentration)
And the amount of adsorption to each sample were determined. The result is shown in FIG.

【0051】性能試験3 試料HおよびIから板状試験片を切り出し、各試料から
なる板状試験片をそれぞれ別個に8枚ずつ管型反応器に
充填し、性能試験1の場合と同様にして飽和吸着量を求
めた。その結果、試料Hでは1200cc/m2 、試料
Iでは770cc/m2 であった。
Performance Test 3 Plate-shaped test pieces were cut out from Samples H and I, and eight plate-shaped test pieces each consisting of each sample were individually charged into a tubular reactor, and the same procedure as in Performance Test 1 was performed. The saturated adsorption amount was determined. As a result, the sample H had 1200 cc / m 2 , and the sample I had 770 cc / m 2 .

【0052】性能試験2および3の結果から、Mn塩水
溶液浸漬前の加熱を200℃以下の温度で行うことによ
り製造された担体を用いた吸着剤の吸着性能は、上記加
熱を200℃よりも高い温度で行うことにより製造され
た担体を用いた吸着剤の吸着性能よりも優れていること
がわかる。
From the results of the performance tests 2 and 3, the adsorption performance of the adsorbent using the carrier produced by heating before immersion in the aqueous solution of Mn salt at a temperature of 200 ° C. or lower is higher than that at 200 ° C. It can be seen that the adsorption performance of the adsorbent using the carrier produced by carrying out at a high temperature is superior to that of the adsorbent.

【0053】実施例7 実施例5と同じセラミックペーパーに実施例5と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドを含浸させ、乾燥してチタ
ニア保持平板状体を得た(寸法;20mm×80m
m)。
Example 7 The same ceramic paper as in Example 5 was impregnated with the same anatase-type titania colloid as in Example 5, and dried to obtain a titania-retaining flat plate (size: 20 mm × 80 m).
m).

【0054】ついで、チタニア保持平板状体に実施例5
と同じアナターゼ型チタニアコロイドとアクリル系高分
子物の水溶液との混合液を含浸させた後、チタニア保持
平板状体を110℃で乾燥させた。
Then, a titania-supporting flat plate was prepared in Example 5.
After impregnating a mixed solution of the same anatase-type titania colloid and an aqueous solution of an acrylic polymer, the titania-supporting flat plate was dried at 110 ° C.

【0055】以下、実施例5と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Jとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 5, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as Sample J.

【0056】実施例8 有機高分子物を含む混合液含浸後における110℃での
乾燥の代わりに、260℃でのアクリル系高分子物の予
備焼成(有機物除去)を行ったことを除いては、実施例
7と同様にして表面改質チタニア担体を得、さらにNO
x吸着剤を得た。これを試料Kとする。
Example 8 Except that pre-baking (removal of organic matter) of an acrylic polymer at 260 ° C. was carried out instead of drying at 110 ° C. after impregnation with a mixed solution containing an organic polymer. A surface-modified titania carrier was obtained in the same manner as in Example 7, and NO
x adsorbent was obtained. This is designated as Sample K.

【0057】比較例4 実施例5と同じセラミックペーパーに実施例5と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドを含浸させた後、110℃
で乾燥させてチタニア保持平板状体を製造した。
Comparative Example 4 The same ceramic paper as in Example 5 was impregnated with the same anatase-type titania colloid as in Example 5, and then 110 ° C.
A titania-supported flat plate was manufactured by drying at.

【0058】以下、実施例5と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Lとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 5, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as sample L.

【0059】比較例5 実施例5と同じセラミックペーパーに実施例5と同じア
ナターゼ型チタニアコロイドを含浸させ、乾燥してチタ
ニア保持平板状体を得た(寸法;20mm×80m
m)。ついで、チタニア保持平板状体を300℃で焼成
した。
Comparative Example 5 The same ceramic paper as in Example 5 was impregnated with the same anatase-type titania colloid as in Example 5, and dried to obtain a titania-retaining flat plate (size: 20 mm × 80 m).
m). Then, the titania holding plate-shaped body was fired at 300 ° C.

【0060】以下、実施例5と同様にしてMn−Ti表
面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸着剤を得た。
これを試料Mとする。
Thereafter, in the same manner as in Example 5, a Mn-Ti surface-modified titania carrier was obtained, and a NOx adsorbent was obtained.
This is designated as sample M.

【0061】比較例6 焼成温度を500℃としたことを除いては、比較例5と
同様にして表面改質チタニア担体を得、さらにNOx吸
着剤を得た。これを試料Nとする。
Comparative Example 6 A surface-modified titania carrier was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that the firing temperature was 500 ° C., and further a NOx adsorbent was obtained. This is designated as Sample N.

【0062】性能試験4 性能試験1と同様にして、試料J〜Nの飽和吸着量を求
めた。その結果を表1に示す。
Performance Test 4 In the same manner as Performance Test 1, the saturated adsorption amounts of Samples J to N were determined. Table 1 shows the results.

【0063】[0063]

【表1】 表1から明らかなように、アナターゼ型チタニアコロイ
ドと有機高分子物の水溶液との混合液を含浸させ調製し
たNOx吸着剤のほうが飽和吸着量が多く、吸着性能が
高いことがわかる。また、Mn塩水溶液浸漬前の加熱を
200℃以下の温度で行うことにより製造された担体を
用いた吸着剤の吸着性能は、上記加熱を200℃よりも
高い温度で行うことにより製造された担体を用いた吸着
剤の吸着性能よりも優れていることがわかる。
[Table 1] As is clear from Table 1, the NOx adsorbent prepared by impregnating the mixed solution of the anatase-type titania colloid and the aqueous solution of the organic polymer has a higher saturated adsorption amount and a higher adsorption performance. Further, the adsorption performance of the adsorbent using the carrier produced by heating before the immersion of the Mn salt aqueous solution at a temperature of 200 ° C. or lower is the carrier produced by performing the heating at a temperature higher than 200 ° C. It can be seen that it is superior to the adsorption performance of the adsorbent using.

【0064】実施例9 日本無機(株)製セラミックペーパー(厚さ;0.5m
m、組成;Al2 3:SiO2 =1:1)に、アナタ
ーゼ型チタニアコロイド(TiO2 固形分含有量:30
%)を含浸させ、乾燥させながら波付け加工してチタニ
ア保持波板状体を得た。また、同様のセラミックペーパ
ーに、同様のアナターゼ型チタニアコロイドを含浸さ
せ、乾燥させてチタニア保持平板状体を得た。ついで、
波板状体および平板状体にそれぞれ実施例1と同じアナ
ターゼ型チタニアコロイドとアクリル系高分子物の水溶
液との混合液を含浸させた。ついで、波板状体と平板状
体とを交互に複数ずつ積層した後、熱風循環式電気炉を
用いて150℃で乾燥させ、TiO2 保持量168g/
2 のチタニア保持ハニカム状担体を得た(寸法;20
mm×20mm×50mm)。
Example 9 Ceramic paper manufactured by Nippon Inorganic Co., Ltd. (thickness: 0.5 m
m, composition; Al 2 O 3 : SiO 2 = 1: 1, and anatase-type titania colloid (TiO 2 solid content: 30)
%) And was corrugated while being dried to obtain a titania holding corrugated plate. Further, the same ceramic paper was impregnated with the same anatase-type titania colloid and dried to obtain a titania-supporting flat plate-shaped body. Then
The corrugated plate and the plate were impregnated with the same mixed solution of the anatase-type titania colloid as in Example 1 and an aqueous solution of an acrylic polymer. Then, a plurality of corrugated plates and a plurality of flat plates are alternately laminated, and then dried at 150 ° C. using a hot air circulation type electric furnace, and a TiO 2 retention amount of 168 g /
m 2 titania-supporting honeycomb-shaped carrier was obtained (dimension: 20
mm × 20 mm × 50 mm).

【0065】このハニカム担体2個を、Mn(NO3
2 水溶液(1mol/l濃度)中に浸漬し、余分な液の
垂れ切りを行った後、図3に示す電気ヒータ方式の通風
焼成炉(2) の内部にハニカムチャンネルが垂直方向にな
るように2段に積み、ハニカム担体(1) の下方より熱風
を通じることにより乾燥、焼成した。
Two of these honeycomb carriers were mixed with Mn (NO 3 )
2 After immersing in an aqueous solution (1 mol / l concentration) and cutting off excess liquid, make sure that the honeycomb channels are oriented vertically inside the electric heater type ventilation firing furnace (2) shown in FIG. The two layers were stacked, dried and fired by passing hot air from below the honeycomb carrier (1).

【0066】すなわち、図3は焼成装置の構成を示す概
略図であり、焼成装置は、空気を送り出すブロア(4)
と、送り出された空気を所定温度に加熱する電気ヒータ
(3) と、ヒータ(3) からの熱風を下方から上方に流通さ
せる通風焼成炉(2) と、焼成炉(2) から出された排ガス
を処理する装置(図示なし)とにより構成される。プロ
グラム式温度調節器により電気ヒータ(3) を制御するこ
とによって、空気を所定温度に加熱し、乾燥、焼成温度
を制御する。
That is, FIG. 3 is a schematic view showing the structure of a firing apparatus, which is a blower (4) for sending out air.
And an electric heater that heats the sent air to a predetermined temperature
(3), a ventilation firing furnace (2) that allows hot air from the heater (3) to flow upward from below, and a device (not shown) that processes the exhaust gas emitted from the firing furnace (2) . By controlling the electric heater (3) with a programmable temperature controller, the air is heated to a predetermined temperature and the drying and firing temperatures are controlled.

【0067】本実施例における加熱ガスの流通量は、常
温ガスとして1.0Nm/sの流速であり、流通加熱ガ
スの温度制御は、図4に示すように行なった。すなわ
ち、図4は、流通加熱ガスの温度制御を示すグラフであ
り、横軸は通ガス時間(Hr)であり、縦軸はガス温度
(℃)である。この温度制御の特徴は、セラミックペー
パーを抄紙する際に使用した接着剤の残部を完全に焼成
させるために、180〜190℃付近で所定時間保持し
たことと、チタニアゾルに混合したバインダーをできる
だけ燃焼させておくために、210〜240℃付近で所
定時間保持したことである。昇温した後、最終的に45
0℃で3時間焼成した。
The flow rate of the heating gas in this example was 1.0 Nm / s as the room temperature gas, and the temperature of the circulating heating gas was controlled as shown in FIG. That is, FIG. 4 is a graph showing the temperature control of the circulating heating gas, in which the horizontal axis represents the gas passage time (Hr) and the vertical axis represents the gas temperature (° C.). The characteristic of this temperature control is that in order to completely burn the remainder of the adhesive used when making the ceramic paper, it was kept at about 180 to 190 ° C for a predetermined time, and the binder mixed with the titania sol was burned as much as possible. In order to maintain the temperature, the temperature is kept at 210 to 240 ° C. for a predetermined time. After raising the temperature, finally 45
Baking at 0 ° C. for 3 hours.

【0068】このようにして得られたMn−Ti表面改
質チタニア担体を、続いてRuCl3 水溶液(0.14
mol/l濃度)に浸漬、垂れ切り、空気流通中で乾燥
後、250℃で1時間焼成した。引き続き、Ce(NO
3 3 水溶液(3mol/l濃度)に浸漬、垂れ切り、
空気流通中で乾燥後、330℃で3時間焼成し、さらに
Cu(NO3 2 水溶液(0.5mol/l濃度)に浸
漬、垂れ切り、空気流通中で乾燥後、330℃で3時間
焼成してNOx吸着剤を得た。
The Mn-Ti surface-modified titania carrier thus obtained was subsequently treated with an aqueous RuCl 3 solution (0.14
(mol / l concentration), soaked, dried in an air stream, and calcined at 250 ° C. for 1 hour. Continue to Ce (NO
3 ) Dip in 3 aqueous solution (concentration of 3 mol / l), drip,
After being dried in air, it is calcined at 330 ° C for 3 hours, further immersed in a Cu (NO 3 ) 2 aqueous solution (0.5 mol / l concentration), hung down, dried in air, and then calcined at 330 ° C for 3 hours. Then, a NOx adsorbent was obtained.

【0069】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;5.1wt%、Ru;2.0wt%、Ce;3
1.8wt%、Cu;2.2wt%を含有していることが確
認された。これを試料Pとする。
As a result of analysis of this adsorbent, Mn; 5.1 wt%, Ru; 2.0 wt%, Ce; 3 with respect to TiO 2 .
It was confirmed to contain 1.8 wt% and Cu; 2.2 wt%. This is designated as sample P.

【0070】実施例10 実施例9と同様にして、TiO2 保持量168g/m2
のチタニア保持ハニカム状担体を得た(寸法;20mm
×20mm×50mm)。
Example 10 In the same manner as in Example 9, the amount of TiO 2 retained was 168 g / m 2.
A titania-supporting honeycomb-shaped carrier was obtained (dimension: 20 mm
X 20 mm x 50 mm).

【0071】このハニカム担体2個を、Mn(NO3
2 水溶液(1mol/l濃度)中に浸漬し、余分な液の
垂れ切りを行った後、図5に示すLPGガス焚き炉方式
の通風焼成炉(2) の内部にハニカムチャンネルが垂直方
向になるように2段に積み、ハニカム担体(1) の下方よ
り熱風を通じることにより乾燥、焼成した。
Two pieces of this honeycomb carrier were mixed with Mn (NO 3 )
2 After immersing in an aqueous solution (concentration of 1 mol / l) and cutting off excess liquid, the honeycomb channels are oriented vertically inside the LPG gas-fired furnace ventilation furnace (2) shown in FIG. As described above, the honeycomb carrier (1) was dried and fired by passing hot air from below the honeycomb carrier (1).

【0072】すなわち、図5は焼成装置の構成を示す概
略図であり、図3における電気ヒータ(3) がLPG焚き
バーナー(5) に置き換えられている点以外は図3のもの
と同様である。
That is, FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the firing apparatus, and is the same as that of FIG. 3 except that the electric heater (3) in FIG. 3 is replaced by an LPG-fired burner (5). .

【0073】LPGガス焚き炉方式の通風焼成炉は、L
PG焚きバーナー(5) の燃焼排ガスに空気(大気)が混
合された所定温度の熱風を流通させるものであり、プロ
グラム式温度調節器により燃焼LPG量を制御すること
によって、所定温度の加熱ガスを得ることがてきる。本
実施例における加熱ガス中における酸素濃度は17.2
〜19.6 vol%(平均酸素濃度は18.0 vol%)で
あり、加熱ガスの流通量は、常温ガスとして1.0Nm
/sの流速であった。
The LPG gas-fired furnace type ventilation furnace is L
The hot exhaust gas of air (atmosphere) mixed with the combustion exhaust gas of the PG-fired burner (5) is circulated. By controlling the amount of combustion LPG by the program temperature controller, the heating gas of the predetermined temperature is generated. You can get it. The oxygen concentration in the heated gas in this example is 17.2.
〜19.6 vol% (average oxygen concentration is 18.0 vol%), and the flow rate of the heating gas is 1.0 Nm as normal temperature gas.
The flow rate was / s.

【0074】本実施例における加熱ガスの温度制御は、
図6に示すように行なった。この温度制御では、実施例
9の場合に比べ、各温度における保持時間が短く450
℃の焼成温度に昇温するまでのトータル時間も短縮され
る。昇温した後、最終的に450℃で3時間焼成した。
The temperature control of the heating gas in this embodiment is
It carried out as shown in FIG. In this temperature control, the holding time at each temperature is shorter than that in the case of the ninth embodiment.
The total time required to reach the firing temperature of ° C is also shortened. After raising the temperature, it was finally baked at 450 ° C. for 3 hours.

【0075】このようにして得られたMn−Ti表面改
質チタニア担体を、続いてRuCl3 水溶液(0.14
mol/l濃度)に浸漬、垂れ切り、空気流通中で乾燥
後、250℃で1時間焼成した。引き続き、Ce(NO
3 3 水溶液(3mol/l濃度)に浸漬、垂れ切り、
空気流通中で乾燥後、330℃で3時間焼成し、さらに
Cu(NO3 2 水溶液(0.5mol/l濃度)に浸
漬、垂れ切り、空気流通中で乾燥後、330℃で3時間
焼成してNOx吸着剤を得た。
The Mn-Ti surface-modified titania carrier thus obtained was subsequently treated with an aqueous RuCl 3 solution (0.14
(mol / l concentration), soaked, dried in an air stream, and calcined at 250 ° C. for 1 hour. Continue to Ce (NO
3 ) Dip in 3 aqueous solution (concentration of 3 mol / l), drip,
After being dried in air, it is calcined at 330 ° C for 3 hours, further immersed in a Cu (NO 3 ) 2 aqueous solution (0.5 mol / l concentration), hung down, dried in air, and then calcined at 330 ° C for 3 hours. Then, a NOx adsorbent was obtained.

【0076】この吸着剤を分析した結果、TiO2 に対
してMn;5.0wt%、Ru;2.1wt%、Ce;3
1.7wt%、Cu;2.3wt%を含有していることが確
認された。これを試料Qとする。
As a result of analysis of this adsorbent, Mn: 5.0 wt%, Ru: 2.1 wt%, Ce: 3 with respect to TiO 2 .
It was confirmed to contain 1.7 wt% and Cu; 2.3 wt%. This is designated as sample Q.

【0077】性能試験4 試料PおよびQをそれぞれ別個に管型反応器に充填し、
性能試験1の場合と同様な条件で高濃度NOxを含む空
気を流し、その時の入口NOx濃度と出口NOx濃度を
測定し、破過率(出口NOx濃度/入口NOx濃度)
と、各試料への吸着量との関係を求めた。その結果を図
7に示す。
Performance test 4 Samples P and Q were separately charged into a tubular reactor,
Air containing a high concentration of NOx is made to flow under the same conditions as in the case of performance test 1, the inlet NOx concentration and the outlet NOx concentration at that time are measured, and the breakthrough rate (outlet NOx concentration / inlet NOx concentration)
And the amount of adsorption to each sample were determined. FIG. 7 shows the result.

【0078】性能試験4の結果から、試料PおよびQ共
にNOx吸着性能に優れるが、硝酸マンガン含浸後のハ
ニカム担体の焼成において、酸素濃度が低減された加熱
ガス中を用いて焼成して得られた試料Qの方が、試料P
よりもNOx吸着性能に優れている。
From the results of the performance test 4, both samples P and Q are excellent in NOx adsorption performance, but in the firing of the honeycomb carrier after impregnated with manganese nitrate, it was obtained by firing in a heating gas with a reduced oxygen concentration. Sample Q is better than sample P
Is superior to NOx adsorption performance.

【0079】このように、焼成温度までの段階的昇温に
よる有機高分子物の温和な燃焼によって、性能上好まし
いTi−Mn複合体が形成されたものと考えられる。ま
た、硝酸マンガン含浸後のハニカム担体の焼成におい
て、酸素濃度が低減された加熱ガス中を用いて焼成する
と、より吸着性能に優れた吸着剤が得られることが明ら
かである。その上、昇温における時間を短縮することも
でき、吸着剤製造コストも安価となる。
As described above, it is considered that the Ti-Mn composite, which is preferable in terms of performance, was formed by the mild combustion of the organic polymer by the stepwise temperature increase to the firing temperature. Further, it is clear that when the honeycomb carrier after impregnated with manganese nitrate is fired in a heating gas having a reduced oxygen concentration, an adsorbent having a better adsorption performance can be obtained. In addition, the time required for heating can be shortened, and the adsorbent production cost can be reduced.

【0080】[0080]

【発明の効果】この発明の方法により製造された表面改
質チタニア担体を用いたNOx吸着剤は、上述のよう
に、吸着性能が向上している。
As described above, the NOx adsorbent using the surface-modified titania carrier produced by the method of the present invention has improved adsorption performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 性能試験1の結果を示し、TiO2 量と飽和
吸着量との関係を表すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the results of performance test 1 and showing the relationship between the amount of TiO 2 and the saturated adsorption amount.

【図2】 性能試験2の結果を示し、破過率と吸着量と
の関係を表すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the results of performance test 2 and showing the relationship between the breakthrough rate and the adsorption amount.

【図3】 電気ヒータ方式の焼成装置の構成を示す概略
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an electric heater type baking apparatus.

【図4】 加熱ガスの温度制御を示すグラフ(通ガス時
間(Hr) VS.ガス温度(℃))である。
FIG. 4 is a graph showing a temperature control of a heating gas (gas passage time (Hr) VS. gas temperature (° C.)).

【図5】 LPGガス焚き炉方式の焼成装置の構成を示
す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an LPG gas-fired furnace-type firing apparatus.

【図6】 加熱ガスの温度制御を示すグラフ(通ガス時
間(Hr) VS.ガス温度(℃))である。
FIG. 6 is a graph showing the temperature control of heating gas (gas passage time (Hr) VS. gas temperature (° C.)).

【図7】 性能試験4の結果を示し、破過率と吸着量と
の関係を表すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the results of performance test 4 and showing the relationship between the breakthrough rate and the adsorption amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) …ハニカム担体 (2) …通風焼成炉 (3) …電気ヒータ (4) …ブロア (5) …LPG焚きバーナー (1) ... Honeycomb carrier (2) ... Ventilation firing furnace (3) ... Electric heater (4) ... Blower (5) ... LPG fired burner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 秀次 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 岩本 皓夫 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Kobayashi 5-3 28, Nishikujo, Konohana-ku, Osaka City Hitachi Shipbuilding Co., Ltd. Issue Hitachi Shipbuilding Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 不燃性繊維プレフォーム体に、チタニア
コロイドと有機高分子物の水溶液またはエマルジョンと
の混合液を含浸させ、これを乾燥し、不燃性繊維プレフ
ォーム体に形成された有機高分子物を含有するチタニア
にMn塩水溶液を含浸させ、これを乾燥し、チタニア、
有機高分子物及びMn塩を保持した不燃性繊維プレフォ
ーム体を焼成する、表面改質チタニア担体の製造方法。
1. A non-combustible fiber preform body is impregnated with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer, which is dried to form an organic polymer formed on the non-combustible fiber preform body. The titania containing the substance is impregnated with an aqueous solution of Mn salt, dried, and titania,
A method for producing a surface-modified titania carrier, which comprises firing a non-combustible fiber preform having an organic polymer and Mn salt.
【請求項2】 波板状不燃性繊維プレフォーム体及び場
合によっては平板状不燃性繊維プレフォーム体を、チタ
ニアコロイドと有機高分子物の水溶液またはエマルジョ
ンとの混合液に含浸させ、次いで、波板状不燃性繊維プ
レフォーム体と平板状不燃性繊維プレフォーム体とを交
互に複数ずつ積層するか、あるいは波板状不燃性繊維プ
レフォーム体を複数積層してハニカム構造として、これ
を乾燥して不燃性繊維プレフォーム体どうしを接着して
積層体をつくり、積層体の不燃性繊維プレフォーム体に
形成された有機高分子物を含有するチタニアにMn塩水
溶液を含浸させ、これを乾燥し、チタニア、有機高分子
物及びMn塩を保持した不燃性繊維プレフォーム体から
なるハニカム構造状積層体を焼成する、表面改質チタニ
ア担体の製造方法。
2. A corrugated plate-shaped noncombustible fiber preform body and optionally a plate-shaped noncombustible fiber preform body are impregnated with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer, and then the corrugated plate A plurality of plate-shaped noncombustible fiber preforms and plate-shaped noncombustible fiber preforms are alternately laminated one by one, or a plurality of corrugated plate-shaped noncombustible fiber preforms are laminated to form a honeycomb structure, which is dried. The non-combustible fiber preforms are adhered to each other to form a laminate, and the titania containing the organic polymer formed in the noncombustible fiber preforms of the laminate is impregnated with an aqueous solution of Mn salt and dried. A method for producing a surface-modified titania carrier, which comprises firing a honeycomb structured laminate composed of a non-combustible fiber preform holding a titania, an organic polymer and an Mn salt.
【請求項3】 チタニア、有機高分子物及びMn塩を保
持した不燃性繊維プレフォーム体からなるハニカム構造
状積層体を、ハニカム構造体中に加熱ガスを流通させて
焼成するにあたり、 焼成温度までの昇温を連続的にではなく段階的に行なう
と共に、180〜190℃の範囲で1.5時間以上保持
し且つ210〜240℃の範囲で1時間以上保持し、 加熱ガスを、常温ガスとして0.8Nm/s以上の流速
で流通させることを特徴とする、請求項2に記載の表面
改質チタニア担体の製造方法。
3. When firing a honeycomb structured laminate comprising a non-combustible fiber preform body holding a titania, an organic polymer and an Mn salt by firing a heating gas in the honeycomb structure, firing up to a firing temperature The temperature is raised stepwise, not continuously, and is maintained in the range of 180 to 190 ° C for 1.5 hours or more and in the range of 210 to 240 ° C for 1 hour or more. The method for producing a surface-modified titania carrier according to claim 2, wherein the surface-modified titania carrier is circulated at a flow rate of 0.8 Nm / s or more.
【請求項4】 流通させる加熱ガス中における酸素濃度
が21 vol%未満であることを特徴とする、請求項3に
記載の表面改質チタニア担体の製造方法。
4. The method for producing the surface-modified titania carrier according to claim 3, wherein the oxygen concentration in the heated gas to be circulated is less than 21 vol%.
【請求項5】 不燃性繊維プレフォーム体に、チタニア
コロイドと有機高分子物の水溶液またはエマルジョンと
の混合液を含浸させる前に、予めチタニアコロイドを含
浸させ、乾燥しておく、請求項1〜4のうちのいずれか
1つに記載の表面改質チタニア担体の製造方法。
5. A non-combustible fiber preform body is impregnated with a titania colloid and dried before impregnation with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer. 4. The method for producing the surface-modified titania carrier according to any one of 4.
【請求項6】 チタニアコロイドと有機高分子物の水溶
液またはエマルジョンとの混合液における有機高分子物
濃度が、5〜50wt%である、請求項1〜5のうちのい
ずれか1つに記載の表面改質チタニア担体の製造方法。
6. The organic polymer concentration in a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer is 5 to 50 wt%, according to any one of claims 1 to 5. Method for producing surface-modified titania carrier.
【請求項7】 チタニアコロイドと有機高分子物の水溶
液またはエマルジョンとの混合液における有機高分子物
濃度が、10〜30wt%である、請求項1〜5のうちの
いずれか1つに記載の表面改質チタニア担体の製造方
法。
7. The organic polymer concentration in a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer is 10 to 30 wt%, according to any one of claims 1 to 5. Method for producing surface-modified titania carrier.
【請求項8】 チタニアコロイドと有機高分子物の水溶
液またはエマルジョンとの混合液を不燃性繊維プレフォ
ーム体に含浸させた後の乾燥を、200℃以下の温度で
行う、請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の表面
改質チタニア担体の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the non-combustible fiber preform is impregnated with a mixed solution of a titania colloid and an aqueous solution or emulsion of an organic polymer, and then dried at a temperature of 200 ° C. or lower. The method for producing the surface-modified titania carrier according to any one of the above.
【請求項9】 請求項1〜8のうちのいずれか1つの方
法で製造された表面改質チタニア担体に、Ruイオンと
Ceイオンを担持させることを特徴とする、NOx吸着
剤の製造方法。
9. A method for producing a NOx adsorbent, which comprises supporting Ru ions and Ce ions on the surface-modified titania carrier produced by the method according to any one of claims 1 to 8.
JP8039305A 1995-10-06 1996-02-27 Production of surface modified titania carrier Withdrawn JPH09155184A (en)

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JP7-259848 1995-10-06
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908824A (en) * 2021-10-21 2022-01-11 浙江大学 Method for activating the reactivity of a titanium dioxide-based catalyst and use thereof

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