JPS5926140A - 酸化用触媒体 - Google Patents
酸化用触媒体Info
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
木究明は炭化水素、−m化炭素、炭禦讐)攻粒子などの
(月燃l吻を含むガスを1校触さ−けてカス中の可燃1
1スを接触燃焼させる所化用触媒体に関する。
(月燃l吻を含むガスを1校触さ−けてカス中の可燃1
1スを接触燃焼させる所化用触媒体に関する。
炭(IS ;/J(素、炭メ(、および−酸化炭素待を
酸化触媒を用いて空気中の酸素と反IIhさゼ炭酸カス
と水とに分jずrツーる反応は、高温ガスを必要とする
機器、例えはガスタ、−ビン、ボイラ、家庭用暖厨房器
等の低NOx燃焼法として検削されており、一部実用°
化されている。また極めて稀薄な濃度でも酸化反応が触
UIk上で速かに進行するという接触燃焼の特長を応用
して、例えは自動車排ガス中の未燃炭化水累、未燃微粒
炭素、−酸化炭素の酸化による無害化おJ:び各柚化学
工場排ガス中の有機物のfJ+e臭化等に応用されてい
る。しかしながら酸化用触媒を用いた接触燃焼は、熱に
よるN0xO)発生量が少ないこと、焼炉、器が小型と
なること、炎燃焼が不可能なζコど棒薄なijJ燃分の
含イjはであってもこれらを酸化できることなどの特性
を有しながら炎燃焼にとって代って広く応用されていな
い。
酸化触媒を用いて空気中の酸素と反IIhさゼ炭酸カス
と水とに分jずrツーる反応は、高温ガスを必要とする
機器、例えはガスタ、−ビン、ボイラ、家庭用暖厨房器
等の低NOx燃焼法として検削されており、一部実用°
化されている。また極めて稀薄な濃度でも酸化反応が触
UIk上で速かに進行するという接触燃焼の特長を応用
して、例えは自動車排ガス中の未燃炭化水累、未燃微粒
炭素、−酸化炭素の酸化による無害化おJ:び各柚化学
工場排ガス中の有機物のfJ+e臭化等に応用されてい
る。しかしながら酸化用触媒を用いた接触燃焼は、熱に
よるN0xO)発生量が少ないこと、焼炉、器が小型と
なること、炎燃焼が不可能なζコど棒薄なijJ燃分の
含イjはであってもこれらを酸化できることなどの特性
を有しながら炎燃焼にとって代って広く応用されていな
い。
その埋111は、接触燃焼のための酸化用触媒は耐熱に
1ユ、+lll1屋’b 1i1f+撃TaIか低く、
かつ酸化用触媒を用いてもなお酸化開始温度かこの技術
において随まれでいると都度より高く、そのうえ触媒寿
命か短かいという問題点があるためである。
1ユ、+lll1屋’b 1i1f+撃TaIか低く、
かつ酸化用触媒を用いてもなお酸化開始温度かこの技術
において随まれでいると都度より高く、そのうえ触媒寿
命か短かいという問題点があるためである。
さらに触媒4.14体の耐熱性、耐熱衝撃性をよくする
ために耐熱性触媒担体中にジルコニアh ljを20〜
75車量%混合してそれにyf金属触媒または金属板化
物触媒を担持したものがある(特17fj昭’52−2
9487−号公報)。
ために耐熱性触媒担体中にジルコニアh ljを20〜
75車量%混合してそれにyf金属触媒または金属板化
物触媒を担持したものがある(特17fj昭’52−2
9487−号公報)。
しかしながらこれはジルコニアと担体物質の混合物の表
面をイi 1./ 、表面全体をジルコニア層で被覆し
たものではなく、ジルコニアの1憂れた耐熱性を牛かず
ものではなかった。
面をイi 1./ 、表面全体をジルコニア層で被覆し
たものではなく、ジルコニアの1憂れた耐熱性を牛かず
ものではなかった。
本発明の酸化用触媒体はこれらの間顯点を解決するため
に発明されたもので、白金、パラジウム。
に発明されたもので、白金、パラジウム。
ロジウム、ルテニウム、イリジウムのうちの少なくとも
1411−のIt金属触媒または酸化コバルト、酸化ニ
ッケル、酸化鉄、酸化銅のうち少なくとも1柚の金属酸
化物触媒のいずれか一方または双方を耐熱性セラミック
支持体」二に形成したjvさl〜50μのジルコニア層
に担持させた酸化用触媒体である。本発明の劇熱性士ラ
ミック支持体にはアルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ
、ムライト。
1411−のIt金属触媒または酸化コバルト、酸化ニ
ッケル、酸化鉄、酸化銅のうち少なくとも1柚の金属酸
化物触媒のいずれか一方または双方を耐熱性セラミック
支持体」二に形成したjvさl〜50μのジルコニア層
に担持させた酸化用触媒体である。本発明の劇熱性士ラ
ミック支持体にはアルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ
、ムライト。
ジルコン、コージェライト、シリマイト、ジルコニア、
ジルコン−ムライト、スピネル、ジルコニア−スピネル
、ムライト−アルミナチタネート。
ジルコン−ムライト、スピネル、ジルコニア−スピネル
、ムライト−アルミナチタネート。
炭化ケイ素、窒化ケイ素等の高融点を有する拐質のもの
が好ましい。
が好ましい。
また(5)、1熱性セラミック質支持体の形状は繊組状
。
。
マット状1球状、ビーズ状、筒状、板状、リング状、ハ
ニカム形状なと、どめような形状であってもJ二い。
ニカム形状なと、どめような形状であってもJ二い。
耐熱性セラミック賀支持体(以下支持体という)゛・上
にジルコニア層を形成するには種々の方法があるが、そ
の1つは、水rI+ν化ジルコニウムまたはジルコニア
粉末とこれと支持体との密着性を増大さセるために添加
するバインダーを含むスラリー中に支]漬体をIQ (
at L、、支持体−ににジルコニウム成分を含イ1す
る被惧層をイ」与し、次いで乾1榮、焼成し−(ジルコ
ニアl:iを形成づ°る。
にジルコニア層を形成するには種々の方法があるが、そ
の1つは、水rI+ν化ジルコニウムまたはジルコニア
粉末とこれと支持体との密着性を増大さセるために添加
するバインダーを含むスラリー中に支]漬体をIQ (
at L、、支持体−ににジルコニウム成分を含イ1す
る被惧層をイ」与し、次いで乾1榮、焼成し−(ジルコ
ニアl:iを形成づ°る。
また別の方法では、ジルコニウム成分を食潰する物質の
浴l佼、例えは(+I−I酸ジルコニル水溶液、硫酸ジ
ルコニル水rM液、塩化ジルコニル水溶液、ジルコニウ
ム自機塩溶液なとに支持体を浸漬した後、乾燥、焼成し
ジルコニウム成分な含有する物質の熱分角イによりジル
コニアとしてジルコニア層を形成する。支持体上に形成
するジルコニア層の厚さを調埒1するには、浸漬するス
ラリーまたは溶液中°のジルコニウム成分の濃度のn”
l+ f(i %浸漬時間および浸(LliIIJI数
のN14節によりイ」なう。
浴l佼、例えは(+I−I酸ジルコニル水溶液、硫酸ジ
ルコニル水rM液、塩化ジルコニル水溶液、ジルコニウ
ム自機塩溶液なとに支持体を浸漬した後、乾燥、焼成し
ジルコニウム成分な含有する物質の熱分角イによりジル
コニアとしてジルコニア層を形成する。支持体上に形成
するジルコニア層の厚さを調埒1するには、浸漬するス
ラリーまたは溶液中°のジルコニウム成分の濃度のn”
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のN14節によりイ」なう。
この他1スプレーにてジルコニア層を形成し1、スプレ
ー液濃度、スプレー回々メ、スプレ一時間を変えて11
周百jツる。
ー液濃度、スプレー回々メ、スプレ一時間を変えて11
周百jツる。
次に白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム。
イリジウムの声金属触媒および酸化コバルト、酸化二゛
シうル、酸化鉄、酸化銅の金属酸化物触媒のうぢの少な
くともL 1’lliの活性触媒を前記ジルコニア層に
担持するに(、J1前記活性触媒またはこれを生成する
化合物を含イづする仝lC(またはスラリーにジルコニ
ア′層を彫戒した触媒担体を浸漬し、乾・順、il+;
成し゛Cジルコニア僧を含む触媒担体に活性触媒を生成
さ・ける。
シうル、酸化鉄、酸化銅の金属酸化物触媒のうぢの少な
くともL 1’lliの活性触媒を前記ジルコニア層に
担持するに(、J1前記活性触媒またはこれを生成する
化合物を含イづする仝lC(またはスラリーにジルコニ
ア′層を彫戒した触媒担体を浸漬し、乾・順、il+;
成し゛Cジルコニア僧を含む触媒担体に活性触媒を生成
さ・ける。
あるいは白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イ
リジウムの1.1ilt以上の貴金属元素を含有する浴
液に、ジルコニア層を形成した触媒担体を浸【々して貴
金属つl、素を担持した後、酸化コバルト。
リジウムの1.1ilt以上の貴金属元素を含有する浴
液に、ジルコニア層を形成した触媒担体を浸【々して貴
金属つl、素を担持した後、酸化コバルト。
r1片化二ツウ、ル、酸化鉄、酸化鋼のうぢの11+l
t以」二の金F4酸化物を担持させる。
t以」二の金F4酸化物を担持させる。
さらには、ジルコニア層を形成1した触媒担体を前記の
金ffI:i #’2化物を含むスラリーに浸漬した後
乾燥、焼成後、前記胃金励元素を食潰する液に浸漬して
、乾燥、焼成してジルコニア層に金材(j酸化物触媒と
直金属触媒とを414持させる。ジルコニア層のjす、
さを1〜50μにするのは、1μ未渦では耐熱性、耐熱
衝撃性および酸化開始温度の低下について効果が少なく
なるためであり、5011を超えると耐熱便C″JP性
において始点を生ずるようになるからである。
金ffI:i #’2化物を含むスラリーに浸漬した後
乾燥、焼成後、前記胃金励元素を食潰する液に浸漬して
、乾燥、焼成してジルコニア層に金材(j酸化物触媒と
直金属触媒とを414持させる。ジルコニア層のjす、
さを1〜50μにするのは、1μ未渦では耐熱性、耐熱
衝撃性および酸化開始温度の低下について効果が少なく
なるためであり、5011を超えると耐熱便C″JP性
において始点を生ずるようになるからである。
以−トに本発明の実施例を述べる。
ir、1. 住120 rrnr+ 、長e’ ]、
20 rnm、、貫〕11J孔の隔壁の厚さQ、 3
mm、 、貫i11’l孔の形状が41 :)IJで孔
相当直径(相当直往=イ°1月(〕「曲梢×4/孔内周
長さ)が3 amのコージェライト質ハニカム、ムライ
ト質ハニカム。
20 rnm、、貫〕11J孔の隔壁の厚さQ、 3
mm、 、貫i11’l孔の形状が41 :)IJで孔
相当直径(相当直往=イ°1月(〕「曲梢×4/孔内周
長さ)が3 amのコージェライト質ハニカム、ムライ
ト質ハニカム。
ムライト・アルミナ・ヂタネート質ハニカム、ジルコン
−ムライト質ハニカム、炭化ケイ素質ハニカムを用意し
た。
−ムライト質ハニカム、炭化ケイ素質ハニカムを用意し
た。
ついでジルコニア粉末800 kg、水300 kgお
よびメチルセルローズ2kgをジルコニア質玉石s O
+l trVとともにトロンメルに投入し1.511η
1hJ粉砕してジルコニアを含有するスラリーを作製し
た。
よびメチルセルローズ2kgをジルコニア質玉石s O
+l trVとともにトロンメルに投入し1.511η
1hJ粉砕してジルコニアを含有するスラリーを作製し
た。
上記の各411(セラミック支持体をこのスラリーに浸
漬し120℃空気中で111Zr間乾燥後、700″C
で8時間、↑托気炉を用いて空気中で焼成して、第1表
に示すとおりのジルコニア層の厚さを変えてジルコニア
層を形成した触媒1J44体を作製した。
漬し120℃空気中で111Zr間乾燥後、700″C
で8時間、↑托気炉を用いて空気中で焼成して、第1表
に示すとおりのジルコニア層の厚さを変えてジルコニア
層を形成した触媒1J44体を作製した。
第1表
触媒担体勾号 支持体のイ)1貿 ジルコニア
層厚<1l)A−1コージェライト 0.5 A−2コージェライト I A−3コージェライト 50 A−4コージェライト 100 B−1ム ラ イ ト
0.5B−2ム ラ イ
ト IB−3ム
ラ イ ト 50
B−4ム ラ イ ト
100U−1ムライト・アルミナ・チタネート
500.2 ムライト・アルミナ・チタネー
ト 1001)−1ジルコン−ムライト
50D−2ジルコン−ムライト 100E−1
炭化ライ素 50 E−2炭化ゲイ素 100 第1表に示すジルコニア層の厚さが異なるA−1〜I’
J −’ 2のそれぞれの触媒担体に触媒111体体積
当りでJソ//、の白金を担持した第2表に示ずガ□;
1〜i1o、 : 、14・の#fl+媒る・作製した
。
層厚<1l)A−1コージェライト 0.5 A−2コージェライト I A−3コージェライト 50 A−4コージェライト 100 B−1ム ラ イ ト
0.5B−2ム ラ イ
ト IB−3ム
ラ イ ト 50
B−4ム ラ イ ト
100U−1ムライト・アルミナ・チタネート
500.2 ムライト・アルミナ・チタネー
ト 1001)−1ジルコン−ムライト
50D−2ジルコン−ムライト 100E−1
炭化ライ素 50 E−2炭化ゲイ素 100 第1表に示すジルコニア層の厚さが異なるA−1〜I’
J −’ 2のそれぞれの触媒担体に触媒111体体積
当りでJソ//、の白金を担持した第2表に示ずガ□;
1〜i1o、 : 、14・の#fl+媒る・作製した
。
またこねとけ別にA−J〜li、’ −Qに乃くず触媒
1μ体にそれぞれ酸化ニラゲル、酸化コバルトおよび酸
化fi1jすを担持するためそれぞれ3.0モル/l硝
饋コバルト水浴液および2.2モル/l硝酸伽す水溶液
へ前記触媒担体を浸漬上てこれらの液を含浸さI!21
20°C空気中で1時間乾燥後、700 ”Cで311
な1ハ已17i成・して4j1(鍬%の金属酸化物を担
持した第2表に7」<tl&=15〜116. : 4
8の触媒を作製した。また比較例とする触媒としてジル
コニア層をイ」与しないコージェライト貨(ハニカム、
ムライト賀ハニカムの支持体に酸化ニッケルおよび酸化
コバルトを併けて41重1杖%担持した第2表に示ずj
a:Φ9〜16:52の触媒を作製した。
1μ体にそれぞれ酸化ニラゲル、酸化コバルトおよび酸
化fi1jすを担持するためそれぞれ3.0モル/l硝
饋コバルト水浴液および2.2モル/l硝酸伽す水溶液
へ前記触媒担体を浸漬上てこれらの液を含浸さI!21
20°C空気中で1時間乾燥後、700 ”Cで311
な1ハ已17i成・して4j1(鍬%の金属酸化物を担
持した第2表に7」<tl&=15〜116. : 4
8の触媒を作製した。また比較例とする触媒としてジル
コニア層をイ」与しないコージェライト貨(ハニカム、
ムライト賀ハニカムの支持体に酸化ニッケルおよび酸化
コバルトを併けて41重1杖%担持した第2表に示ずj
a:Φ9〜16:52の触媒を作製した。
さらに属:15〜16 : 88および比較例1’a
: 49〜jill: 52の触媒担体に白金をlす/
l担持した第2表に示す/+6:53〜16 : 80
の触媒を作製した。
: 49〜jill: 52の触媒担体に白金をlす/
l担持した第2表に示す/+6:53〜16 : 80
の触媒を作製した。
、16:1〜属:80のIQ’l!媒のメタンガス着火
温度を空気で容M1%に希釈したメタンガスをja:1
〜〕Ia : 80の触媒に空間速度50 X 10
’/Hrの条件で徐々にit i’!IA シなから
通過させて測定した。着火〆11.を度、はカス温度が
急」二昇し始める温度とした。
温度を空気で容M1%に希釈したメタンガスをja:1
〜〕Ia : 80の触媒に空間速度50 X 10
’/Hrの条件で徐々にit i’!IA シなから
通過させて測定した。着火〆11.を度、はカス温度が
急」二昇し始める温度とした。
測定結果を第2表に示す。
また耐熱性と1lli;I熱Mltj ’Al<性を測
定するためにメタンガスの接触燃焼法を用い200°C
から1500°Cまで2分間で昇温させる熱111j
5Bを20回、16:1〜I’a : 8 (+の触媒
に加えハニカム貫I1.!孔と平行な方向(C軸〕の寸
法比(試験後長さ/試験前長さ)とLl:、壊強度比(
試験後圧−強度/試験前H−−強11)を測定した結果
を第2表に示す。寸法比の減少は耐熱°ロミの低−トに
圧壊強度比の減少は耐熱種f車性の低下に対応する。
定するためにメタンガスの接触燃焼法を用い200°C
から1500°Cまで2分間で昇温させる熱111j
5Bを20回、16:1〜I’a : 8 (+の触媒
に加えハニカム貫I1.!孔と平行な方向(C軸〕の寸
法比(試験後長さ/試験前長さ)とLl:、壊強度比(
試験後圧−強度/試験前H−−強11)を測定した結果
を第2表に示す。寸法比の減少は耐熱°ロミの低−トに
圧壊強度比の減少は耐熱種f車性の低下に対応する。
さらに触媒寿命を推定するために熱i’lIi撃を20
回加えた後の1%メタンガスの着火温度を測定した結果
を併せて第2表に示す。試験後の着火温度の上昇は触媒
の酸化活性の低下すなわち触媒寿命の短縮に対1心する
。
回加えた後の1%メタンガスの着火温度を測定した結果
を併せて第2表に示す。試験後の着火温度の上昇は触媒
の酸化活性の低下すなわち触媒寿命の短縮に対1心する
。
以上の時、明から明らかなように、本発明による酸化用
触媒は、従来の酸化用触媒に1ヴべ耐熱性、耐熱1!l
ti矩性が向」ニし、酸化開始涜冒見を低くツーること
かでき、また触Ilv、寿命も永ぐすることができたの
で、r4窒化開開始風全低くすることが要求されていた
自動車折カス中の未燃炭素(衣粒子の酸化用触媒として
イJ用であり、触媒前6θの永いことを特に要求されて
いるカスタービン、ボイラー■、の燃焼器用の酸化触媒
としても有用であって、本発明は産業の発達に寄与する
。
触媒は、従来の酸化用触媒に1ヴべ耐熱性、耐熱1!l
ti矩性が向」ニし、酸化開始涜冒見を低くツーること
かでき、また触Ilv、寿命も永ぐすることができたの
で、r4窒化開開始風全低くすることが要求されていた
自動車折カス中の未燃炭素(衣粒子の酸化用触媒として
イJ用であり、触媒前6θの永いことを特に要求されて
いるカスタービン、ボイラー■、の燃焼器用の酸化触媒
としても有用であって、本発明は産業の発達に寄与する
。
竹泪出願人 日本(!v子(*式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 白金、パラジウム、ロジウム、ルデニウム。 イリジウムのうちの少なくとも1種の貴金属lJt、4
+媒または酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、削・
化銅のうちの少なくとも1柚の金属板化物触媒のいずれ
か一方または双方を、耐熱性−ヒラミック支持体上に形
成したjvさ1〜50μのジルコニア層に担持さけ゛た
ことを特徴とする酸化用触媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57134682A JPS5926140A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 酸化用触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57134682A JPS5926140A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 酸化用触媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5926140A true JPS5926140A (ja) | 1984-02-10 |
JPH039771B2 JPH039771B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15134102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57134682A Granted JPS5926140A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 酸化用触媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5926140A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0718027A1 (en) | 1994-12-20 | 1996-06-26 | Hitachi, Ltd. | Catalyst-containing heat-insulated member and gas turbine provided with the same |
JPH11319559A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-11-24 | Osaka Gas Co Ltd | メタン含有排ガスの浄化用触媒およびメタン含有排ガスの浄化方法 |
JP2000254501A (ja) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Osaka Gas Co Ltd | メタン含有排ガス中の炭化水素除去用触媒の製造法 |
KR100446600B1 (ko) * | 1997-10-30 | 2004-11-03 | 삼성전기주식회사 | 디젤자동차배기가스정화용촉매시스템및그제조방법 |
US6872286B2 (en) * | 2001-09-21 | 2005-03-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Water electrolysis cell |
-
1982
- 1982-08-03 JP JP57134682A patent/JPS5926140A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0718027A1 (en) | 1994-12-20 | 1996-06-26 | Hitachi, Ltd. | Catalyst-containing heat-insulated member and gas turbine provided with the same |
KR100446600B1 (ko) * | 1997-10-30 | 2004-11-03 | 삼성전기주식회사 | 디젤자동차배기가스정화용촉매시스템및그제조방법 |
JPH11319559A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-11-24 | Osaka Gas Co Ltd | メタン含有排ガスの浄化用触媒およびメタン含有排ガスの浄化方法 |
JP2000254501A (ja) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Osaka Gas Co Ltd | メタン含有排ガス中の炭化水素除去用触媒の製造法 |
US6872286B2 (en) * | 2001-09-21 | 2005-03-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Water electrolysis cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH039771B2 (ja) | 1991-02-12 |
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