JPS59216633A - ガス浄化用触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種燃焼器や自動車エンジンなどの排ガス中
の有害ガス成分全浄化処理する触媒に関する。

従来例の構成とその問題点 従来より安価な排ガス浄化触媒として、ペロブスカイト
型複合酸化物であるＬａｏ、５Ｓｒｐ、５Ｍｎ０５やＬ
＋ａＯ，８Ｓｒｏ、２　ＣｏＯ３が倹ｄ」されてさた。

これらは耐熱性に富むうえ、他の占金属系触媒に匹敵す
る触媒７１５性金有す７Ｓなどの利点があるが、その処
理対象が制、ガス中の還几１′１−ガスであるＣＯや炭
化水素（Ｈｅ　）であり、同じ４′Ｊ＋ガスレこ含−ｔ
ｎる酸化性ガスの窒素酸化物（ＮＯｘ　）の処理に関し
ては効果が殆んどない。１だ、これらの酸化物は高温の
還元雰囲気に長時間さらさすしると、結晶構造の変化音
生じて触媒活性の低下を招さ、元の７占性状態ｖ′Ｃ復
帰しない欠点を有していた。

寸た、自動屯エンジンの排ガス処理に貴金属を用いた三
元触媒が用いられている。エンジンへの空気／燃料比全
当量組成付近に制阻すれば、有害ガスの消失に太さな効
果をもつが、貴金属を用いるので触媒自体が高価であり
、高温劣化の問題もあって一般への−ｉ１！；及は望め
ない状況であった。

本発明者らに１先に式Ｌａ１−ｙｓｒｙＣｏ０３　　で
表わさ扛るペロブスカト型酸化物のＢサイトにＦｅ　、
　Ｍｎ　。

Ｏｒ、Ｖ寸たけＴｉ　　を加えることによって、従来の
欠点である還元性ガス過剰の雰囲気での安定性が向上し
、さらにＮＯｘ消失能も付加でさることを見出した（特
願昭５７−１９６４８０号）。

このペロブスカイト型複合酸化物は、各成分元素の比を
次式のように定めたとき触媒活性が最も高く、しかも還
元雰囲気にも強く、安定した性能を示す。

Ｌａ＋−ｘ　Ｓｒ”ＸＣＯ＋−ＸＭｅＸＯ５２ま ただし、Ｍｅ　ｆｉ　Ｆｅ　、　Ｍｎ　、　Ｏｒ　、　
Ｖ　、　Ｔｉ　（７’）なかから選んだ一種の元素で、
ｏくｘ〈１である。

発明の目的 本発明は、前記のペロブスカイト型複合酸化物よジなる
触媒に適合する担体物質を組み合わせて。

午チ判有害ガス消失能をさらに向上することを主目的と
する。

本発明は、また前記の触媒を金網やセラミック多孔体に
保持できるようにして、各種の用途に適応させることを
も目的とする。

発明の構成 本発明は、式Ｌａ１−ｚ　Ｓｒ　ｊ　＋Ｘ　Ｇｏ　１−
Ｘ　ＭｅｚＯ５（Ｍｅは２ Ｆｅ、　Ｍｎ、　Ｏｒ、　Ｖ、　Ｔｉの内から選ぶ一種
の元素。

ｏ（ｘ（１）で表わされるペロブスカイト型複合酸化物
に４１！体物ｔ′１としてＭｇＯ′ｆＫ：組み合わせた
ことを特徴とする。

ここで、ＭｇＯの一部’ｔ　ＭｇＯ’を主とするマグネ
シアセメントで代用すると金網や、アルミナ、ンリカな
どの一ヒラミック多孔体に保持させることかでさる。

実施例の説明 実施例１ 担体添加の効果および担体の種類の効果を見るため、Ｌ
ａｇ、１　ｓｒｏ、９ｃｏ０．２Ｆ”０．８ｏ３単独（
１）、これに担体として酸性酸化物、両性酸化物、塩基
性酸化物全代表してそれぞれ５１０２ゲル粉末（２）、
Ａｌ２Ｏ５ゲル粉末（３）、ＭｇＯ粉末（４）全重量比
１：１の割合で加えたもの全原料とした。

これらの原料粉末１ダを直径７闘のペレットにプレス成
形し、このペレット５０個を内径２４・５Ｍの石英管に
充填した。ペレットの充填長さけ約６０ｖｔｍとなる。

この石英管の触媒部分を管状炉内に入れて温度金側（財
）しながらＮ０２５０１？ｍ％００１５０ＰＰｍ、残！
１ｌＮ２（７）ガス全流量２．ｒｓｌ１分の速度で通じ
。

出口のＮＯｘ濃度およびＣＯ濃度’ｅ　６＋１１定して
消滅率を比較した。

第１図にはＮＯｘの消滅率を、第２図にはＧＯ消滅率の
温度による変化金示した。担体の種類による効果は、Ｎ
ＯｘおよびＣＯ消滅率ともＭｇＯが最も大さく、ついで
Ａｌ２Ｏ５）　３１０２の順となり、５ｉ０２において
に担体無しと同程度かむしろ悪かった。

実施例２ 実施例１で効果のあったＭｇＯについて添加量の効果４
求めた。ペレット作製法と有害ガス消滅率測定法は実施
例１と同じにした。ＭｇＯの添加量は重量比で０％（１
）、３３％（２）、５０％（３）、６６係（４）、１０
０％（５）とした。

ＮＯｘ消滅率は第３図、ＧＯ消滅率は第４図に示したよ
うになり、両消滅率ともＭｇ０３３〜５０％の領域のも
のが高いことが認められた。

担体の作用効果が何によるのか正確には分からないが、
効果の太きいものほどペロブスカイト酸化物中の酸素欠
損が人すく、褐色を呈していることから見て、担体が酸
化物から還元性ガスへの酸素の供給全容易にし、その結
果Ｎ０２から欠損への酸素の引抜く作用能力全増大させ
ているものと思われる。

実施例３ 担体として塩基性酸化物の種類の効果を見るため、Ｍｇ
Ｏ（１）　、ＣａＯ（２＞、ＳｒＯ（３）、ＢａＯ（４
）の粉末全Ｌａ　ｏ、ＩＳｒ　ｏ、ｑＧｏ　ｌＬ２”ｅ
　ｏ、ａｏ　３　に重量比１：１の割合テ加えてペレッ
ト４：作った。ペレットの作製方法および有害ガス消滅
率の測定法ははソ実施例１の場合と回じである。ただし
、担体の種類の効果は特に寿命の上で顕著であったので
、８５０℃一定で有害ガス通気３時間、定温で空気の通
気３時間の繰り返しＳＯＯ回毎にＮＯｘ及びＣＯ消滅率
の変遷を求めた。それぞれの結果は第５図及び第６図の
ようになり、劣化はＭｇＯ（ＣａＯ（ＳｒＯ≦ＢａＯの
順に大きくなることが分かった。この序列は空気中の０
０２との結合力の序列と一致し、劣化は炭酸塩の生成に
よって塩基度が低下するためと考えられる。

実施例４ Ｌ２ＬＯｊｓｒ０．９ｃＯ０，２Ｆ”０．８ｏ５：　Ｍ
ｇＯ粉末：マグネシャセメント全重ｉｊｔ比６：１：１
（１）、６　：　２　：　１　（２）、６ステンレス鋼
の金網に１ｃ重量係相当付着させ、１００’Ｃで加熱固
化さ＋！：り。これらを各５枚重ねて石英管中に充填し
、実施例３と同様の測定をした０ ＮＯｘ及びＣＯ消消滅の変化は第７図及び第８図のよう
になった。初期の消滅率は実施例２で示した最適領域Ｍ
ｇ０３３〜５０重量係から外れる（１）の場合が両消滅
率とく）やや低く、セメントの割合いが多いものほど劣
化が大きいことが認められる。

すなわち、劣化は（４）　＞　（５）≧（１）　＞　（
２）　＞　（３）となり、劣化の太さいほどペロプスカ
イトがＭｇＦｅ２Ｏ４に変わっていた。この変化が劣化
の原因と思われる。

以上の実施例から担体としては塩基性酸化物が優れ、中
で４２気中の炭酸ガスとの結び付きの弱いＭｇＯが最も
優汎ていることが分かる。担体のアルカリ点が触媒作用
の助長効果金もたらすことも明らかで、アルカリ点をも
つことに関して両性酸化物も作用効果Ｕ：持つと言える
。寸だ、］（１体の効果はアルカリ点で発揮されるため
に、単一酸化物のみならず、セメントのよつに複合酸化
物全固化によって形成さｒＬＺ＋（＞のでもよく、これ
によって金網やセラミックの基体に焼付けなど行なうこ
となく固着させる効果イ）付加できる。しかし、上述の
ような炭酸ガスとの結び付きを考慮した場合、経時変化
においてＭｇＯが最も優れていると言オーる。

以−Ｆ−の例で汀、　ＭｅとしてＦｅ　ｆＫ：用いたが
、他のＭｎ等を用いｆ−場合も同様の効果が得られた。

発明の効果 以上のよりに、本究明によれば、ペロプスカイト型複合
酸化物触媒の特性を向上し、触媒を各種の形態で使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は谷種担体金用いた触媒の温度とＮＯｘ消滅率と
の関係を示す図、第２図は同じく温度とＣＯ消消滅との
関係全売す図、第３図はＭｇＯ担体の添加割合の異なる
触媒の温度とＮＯｘ消滅率との関係を示す図、第４図は
同じく触媒の温度とＣＯ消消滅との関係を示す図、第５
図は谷種担体全用いた触媒のＮＯｘ消滅率の変化全売す
図、第６図は同じ（Ｇｏ消消滅の変化を示す図、第７図
はマグネシャセメントを各種の割合で用いた触媒のＮｏ
Ｘ消滅率の変化を示す図、第８図は同じくＣＯ消消滅の
変化を示す。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 触媒温度（０ｃ） 第２図 鯉　々泉　　ジ１ｋ　ン芝　（’ｃン 第３図 馳諸製温嬰（ρＣ） 第　４　図 第５図 δトにづン菓　ン昌ンｉ　　（ＯＣノ サイクル数

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｌａｊ　−Ｘ　Ｓｒ＋＋ｘ　Ｃｏ１−ＸＭ
   ｅｚ０３　（ただし、Ｍｅ２ ばＦｅ、　Ｍｎ、　Ｃｒ、　Ｖ、　Ｔｉから選ぶ一種の
   元素。 ０くＸ〈１）で表わされるペロブスカイト型複合酸化物
   を主体とし、担体としてＭｇＯｉ含むこと全特徴とする
   ガス浄化用触媒。
2. （２）触媒のＭｇＯの含有割合が３３〜５Ｑ重量係であ
   る特許請求の範囲第１項記載のガス浄化用触媒。
3. （３）　　ＭｇＯ’！ｚ主体とするセメントラ含む特許
   請求の範囲第１項記載のガス浄化用触媒。