JPS6017574B2 - ガス浄化用触媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガス浄化用触媒体、特に一酸化炭素、各種
炭化水素、調理時に発生する油煙などをＣ０２や弦０に
酸化したり、ＳＱやＮＯに対しては、それぞれＳ０３、
Ｎ０２に酸化し、他の方法で固定化して浄化するための
酸化用触媒体に関する。

酸化用触媒体は、最も代表的なものとして白金触媒があ
り、金属酸化物触媒としてはホプカライト触媒がある。
その中でも、アルミナに白金やパラジウムを坦持した白
金族系触媒は、寿命にも優れ、自動車用排ガス浄化触媒
としては、次第に普及しつつある。一方、家庭内におい
ても、環境浄化、安全衛生の面から、触媒を応用した機
器が出現し、調理器の油煙浄化、石油ストーブの排ガス
浄化など、最近注目をあびている。従来の白金系触媒は
、確かに性能面では優れていたとしても、高価で広い普
及をみるには至っていない。

この理由は、一つには白金そのものが高価であることは
無論であるが、この触媒を担持する担体が高価であるこ
とによる。触媒を実装簿に設ける場合、排ガス通路中に
設置するので、触媒はできるだけ圧力損失の小さい方が
望ましい。このような観点から、自然通気中に用いる鰯
煤担体はハニカム状のものに限定される。しかしながら
このハニカム状の担体は、一旦、燐綬体として成型した
後、表面積を増やすためｙ−幻２０３層を設ける必要が
あるなど、製造工程的に煩雑であるため、高価である。
本発明者らは、このような点に鑑み、低価格でしかも任
意の成型が可能な非凝結式の触媒体を提案した。

この触媒はアルミン酸石灰を結合剤として、金属酸化物
触媒や耐熱性基骨材を添加したものである。この物は、
これだけでも充分に触媒館を有するが、さらに性能向上
を目的として白金族触媒を担持させることも可能である
。このような構成からなる触媒体は、低価格で、家庭用
触媒体としては好ましいものであるが、問題点がある。
それは、重量が重すぎることと、触媒体の中で加熱が偏
った場合、亀裂が発生することである。家庭用触媒体と
して、重量が重いことは、調理器、石油ストーブなどポ
ータブル機器においては好ましいことではなく、また熱
容量も大きいので、点火時や使用開始において触媒温度
が上昇せず、反応が充分行なわれないなどの欠点を有す
ることである。以上のような理由から、触媒体はできる
だけ軽量であることが望ましいと云える。

本発明は、この目的にかなう触媒体を提供するものであ
り、少なくともアルミン酸石灰とケイ酸カルシウムと触
媒金属もしくは触媒金属酸化物とを含むことを特徴とす
る。これらの必須成分の中で、触媒の軽量化に寄与する
のはケイ酸カルシウムである。ケイ酸カルシウムは石灰
分（Ｃａ○）とケイ酸分（Ｓｉ０２）よりできている無
水物と、石灰とケイ酸および水の３成分よりできている
水和物とがあり、断熱材や耐火建材に使用されているも
のは後者の水和物である。このケイ酸カルシウム水和物
は、石灰とケイ酸および水の比と製造時の反応温度や反
応時間を変えることにより、いろいろな結晶を合成する
ことが可能で、これらは第１表に示すように分類されて
いる。（日．Ｆ．Ｗ．Ｔａｙｌｏｒによる）。第１表 このようにケイ酸カルシウム水和物には非常に多くの種
類が知られているが、このうち成型体として使用されて
いるものはトベルモライトグループに属するトベルモラ
ィト（Ｔｏｂｅ肌ｍｉｔｅ）やＣ−Ｓ−日（１）で、ワ
ラストラ．ィトグルーフ〇に属するゾノトライト（Ｘｏ
ｎｏｔｌｉに）などである。

この中でも耐火性、およびアルミン酸石灰を成型体とし
た場合の強度の点からは、トベルモラィト、ゾノトライ
トが好ましい。さらに触媒体の軽量化という観点からト
ベルモライトとゾノトラィトを比較した場合、ゾノライ
トはトベルモライトの１′５以下である。すなわち、結
晶水の少ないゾノライトは、加熱されて脱水した場合ト
ベルモライトに比べ体積収縮が極めて少なく、耐熱性に
も優れているといえる。本発明で用いる最も好ましいケ
イ酸カルシウムは、このゾノラィトで、イヒ学組成式は
めａ○・＄ｉ０２・日２０またはＣ熱Ｓｉ６０，７・（
ＯＨ）２で示されるものである。第１図の３にこのゾノ
ラィトのＸ線回折図を示した。

図中１，２はそれぞれＣ−Ｓ一日（１）、トベルモライ
トのＸ線回折図を参考として示したものである。図より
明らかなように、ゾノトライトの特徴は、２０が５〜１
５０の間に、｛１｝，‘２１に表れているような鋭いピ
ークが存在しておらず、かつ、２１０，２ｙ，２ぴ付近
にピークが存在していることである。このゾノトラィト
の製法は以下の通りである。

まず石灰とケイ酸原料を水中で混合し、ケイ酸カルシウ
ムゲルを作ったのち、プレス成型などで任意の形状とし
、オートクレープの中で水熱反応させて結晶をつくり硬
化させる。その後、乾燥し、裁断、加工、研削などして
任意の形状とする。この製法の特徴は、成型後、オート
クレープの中で水熱反応させ硬化させることである。こ
れに対し、もう一つの製法の特徴は、原料配合後、オー
トクレープ中で水熱反応でケイ酸カルシウムの特殊結晶
をつくり、この泥状物のままプレス成形し、乾燥、仕上
げを行なうものである。このような製法によるゾノトラ
ィトの特徴は、泥状物中のケイ酸カルシウムが針状結晶
で無数に絡合し、ほぼ球状の二次粒子を形成し、粒子の
内部は中空となっていることである。この二次粒子の高
比重は極めて小さく０．１３〜０．８タノので、空隙率
９５％以上ある。このような軽量にも拘らず、針状結晶
が二次粒子同志、もしくはアルミン酸石灰と縫合するの
で強度は充分である。本発明で用いるケイ酸カルシウム
は上記のようにゾノトラィトが適し、さらに同じゾノト
ライトでも、針状結晶を有したものの方がよい。

このゾノトラィトを単独で担体として用いることも可能
であるが、以下のような問題点を持つ。【１１ゾノトラ
イト自身は、イｂ学的結合力を持たないので、加圧によ
り、針状結晶を絡合させて成型品を得なければならない
。‘２１表面硬度が小さく、少しの機械的な摩耗により
脱落する。‘３１ゾノトラィト自身だけでは熱衝撃性、
耐湿性に劣るなどの欠点を有する。これに対し、アルミ
ン酸石灰と共に用いることによって｛１’〜‘３’の欠
点が克服される。すなわち、‘１１１こ対しては、アル
ミン酸石灰自身に結合力があるので、加圧成型しなくと
も、任意の形状に成型が可能であること、さらに加圧し
ないので、ゾノトラィトの特長である二次粒子の空隙を
埋没させることがないこと、表面積が大であることであ
る。‘２｝に対しても、アルミン酸石灰のもつ表面硬度
の大きさ、耐摩耗性を利用することができる。脚に対し
ても同様で、ゾノトラィト自身だけでは触媒担体になり
得ないが、本発明では、アルミン酸石灰と共に用いるこ
とによって、これを可能にしたものである。しかも、ア
ルミン酸石灰、ケイ酸カルシウムの混合時に同時に触媒
金属酸化物を添加することによってこれだけで充分に触
媒館を有した触媒体として使用できる。これは、ケイ酸
カルシウムをアルミン酸石灰との組み合わせによって可
能なことである。また、触媒の担特は、前述のようにァ
ルミン酸石灰、ケイ酸カルシウムの添加時に混合せずに
、一旦、成型した後、担持することも可能であり、白金
族元素群よりなる触媒金属を損持する場合には、このよ
うな方法が選択できる。

ケイ酸カルシウムとアルミン酸石灰との混合比率は、担
体の軽量比と強度に密接な関係がある。

第２図は、アルミン酸石灰とケイ酸カルシウムからなる
担体において、ケイ酸カルシウムの割合と軽量化比率を
見たものである。軽量化比率とはアルミン酸石灰のみで
成型した征型体の重量を１．０とし、ケイ酸カルシウム
添加によって軽くなる割合を示したものである。図より
明らかなようにケイ酸カルシウムの割合が２０重量％の
場合は約０．７で元の重量に対して約３０％軽量化が可
能で、６の重量％の場合は、７０％もの軽量化が可能で
ある。ケイ酸カルシウムが８の重量％を超える場合は、
成型が不能で、図には示していないが、ケイ酸カルシウ
ムのみ（ゾノトラィトの針状結晶）では、比重が０．１
〜０．２夕／めである。以上のようにアルミン酸石灰と
ケイ酸カルシウムだけでも担体としての役割を持ち、こ
れに種々の触媒を担持することが可能であるが、必要に
応じ、アルミン酸石灰とケイ酸カルシウムの混合時に以
下のものの添加が可能である。

‘１’ 耐熱性基骨材、 ｛２１ 成型補助煤として、カルボキシメチルセルロー
ス、メチルセルロース、コロイダルシリ力、コロイダル
アルミナ、アルコール、【３’助触媒としてフェライト
などの複合酸化物、これらは、その目的、用途に応じて
添加する。

次に、本発明に用いる材料について詳細に述べる。先ず
、本発明で結合剤として用いるアルミン酸石灰は、アル
ミナセメントとして市販されているもので、ボルトラン
ドセメントと区別される。

アルミナセメントは、一般的にｍＡ１２０３・芯ａｏで
表され、ボルトランドセメントはめＳｉ０２・ｈＣａ○
で表されるものである。ボルトランドセメントは、需要
量も多く安価であるが、耐熱性、硬化速度が遅いという
欠点を有し、さらには硫酸イオンに侵食されやすい。そ
れに対し、アルミナセメントは、耐熱性も高く、硬化速
度も速く、触媒製造の観点から好ましいセメントといえ
る。通常、市販されているアルミナセメントの組成は、
アルミン酸石灰と酸化鉄より構成され、ァルミン酸石灰
の石灰分が４の重量％以上になると、担体の機械的強度
は大きくなるが、耐熱性が小さくなるとともに、重金属
酸化物と高温で反応し「たとえば６５０℃程度以上でマ
ンガン酸化物がＣａｎｍ２０４等を生成し、触媒の熱破
壊を招く。一方石灰分が少ないと耐熱性は向上するが、
機械的強度が低下するとともに、成形時の養生時間が長
くなり、生産性も悪くなる。またアルミナ分が３５重量
％以下になると、耐熱性は低下する。一方、アルミナ分
が多くなると、耐熱性は向上する。酸化鉄分は２の重量
％以上になると、加熱時の機械的強度が低下し、耐熱性
は低下する。

この酸化鉄は３００ｏｏ程度以上の温度で、ガス浄化、
例えば一酸化炭素を浄化する触媒館を有する。このよう
な助触媒的効果を発揮させるには酸化鉄を２重量％以上
含有することが好ましい。アルミナセメントの好ましい
組成は、石灰分１５〜４の重量％、特に３０〜４０重量
％、アルミナ分３５〜８の重量％、特に４０〜６０重量
％、酸化鉄分０．３〜２０重量％、特に２〜１の重量％
である。

ボルトランドセメントは３００℃以上の温度には耐えら
れず、触媒体温度が３００ｑｏ程度以上となる家庭用燃
焼機器の排ガス浄化の目的には適さない。

アルミナセメントは３００午○以上の温度に充分耐えう
るものであるが、７００℃程度以上の温度に耐えるよう
にするには高アルミナセメントを用いるのがよい。アル
ミナセメントを結合剤として用いた触媒坦体は、このセ
メントとケイ酸カルシウムとで構成してもよいが、後述
の基骨材を含有させるのが好ましい。

この場合アルミナセメントは結合剤として働き、その量
は少なくとも２の重量％必要である。この量が少ないと
、成形品の機械的強度が弱く、表面硬度（耐摩耗性強度
）が小さくなり好ましくない。次に、結合剤と共に用い
る、耐熱性基骨材について述べる。

本発明は、結合剤としてのアルミン酸石灰だけでも充分
強度を有するものであるが、同時に耐熱性基骨材を添加
した方が望ましい。その理由は、ハニカム状などの一体
成型にした場合、アルミン酸石灰とケイ酸カルシウムだ
けでは、加熱により亀裂がはいってしまうためで、基骨
材の添加により、ざらに担体の耐熱強度を向上させるこ
とができる。基骨材としては、シリカ系基骨材、シリカ
アルミナ系基骨材、アルミナ系基骨材があり、鉱物相と
して、ムライト、コランダム、シリマナイト「８−アル
ミナ、さらにはマグネシア、クロム、ドロマイト、マグ
クロ、クロマグ系のものを用いるのが好ましい。

また触媒の使用温度により、低温側（３００〜７００ｑ
ｏ）では一般的な基骨材を用い、高温側（７００ｑｏ以
上）では耐熱性基骨材を用いることが好ましい。さらに
詳述すると、シリカ系基骨材として、ケィ石等がある。

これらの基骨材はＳｉ０２を主成分としたものである。
シリカアルミナ系基骨材として、シャモツト、ロウ石、
高アルミナ等があり、Ｓｉ０２−Ｎ２０３が主成分であ
る。アルミナ系基骨材として、Ｑ一ＡＩ２０３，３一Ｎ
２０３，ｙ−ＡＩ２０３，ｐ−Ｎ２０３等がある。なお
ァルミナを用いる代わりに水酸化アルミニウムを出発物
質として使用し、熱処理によってアルミナにしてもよい
。さらに一般的な主要鉱物相として、ケイ酸塩鉱物、ム
ライト、コランダム、シリマナィト、８ーアルミナ等が
用いられる。これらの基骨村をある程度に粗砕したもの
あるいは市販のコニカルケイ砂、アルミナ、シャモット
等の基骨材を用いることができ、一般的には市販品のケ
ィ砂、あるいはシャモツトを使用するのが便利である。
さらにマグネシア、クロム、ドロマイト、マグクロ、ク
ロマグ系基骨材も用いることができるが、これらは主に
非常な高温度（１３００午○以上）に用いられるもので
、安価な触媒体坦体を得るには不経済である。

一般的には最大１０００００程度の温度に対し耐スポー
リング特性がすぐれていればよく、シリカ系基骨材で充
分である。

また最大６００午０程度の温度に対しては、シリカ系基
骨材のなかでも安価な普通の砂、浜砂等を用いると便利
である。さらに基骨村として使用できるものとして、繊
維状無機物があり、特に高温度における機械的強度の劣
化を４・さくするのに有効である。

この繊維状無機物として、石綿、ガラス繊維等を用いる
ことができる。石綿は通常のケイ酸マグネシウムを主成
分とするもので充分であり、特に高温度で使用する場合
には耐火性の良いものを使用する必要がある。主な石綿
としての種類は、溢石綿、青石綿、角閃石綿直閃石綿な
どがある。一方、ガラス繊維としては、ヤーン、ロービ
ング、チョップストランド、チヨツフ。

ストランドマット、ガラスウール等がよく、アルミナセ
メント中のアルカリに耐えるような耐アルカリ性ガラス
繊維を用いることが好ましい。触媒体の使用目的、形状
に応じて、ガラス繊維の長さ、太さ、またはマット状で
あるかチョップストランド状であるかを決定する必要が
ある。次に基骨材の粒度について説明する。

べレツトタィプのような体積の小さいものは、粒度の細
かいものでも充分使用できるが、ハニカムタイプのよう
な体積の大きなものは、粒度の大きいものを主に用いる
必要がある。特にハニカムタイプは体積が大きいため、
耐スポーリング性が重要で、粒度の大きなものを用いる
ことにより、触媒理体の膨張収縮を小さくさせるととも
に、触媒担体の機械的強度を大とすることができる。な
かでも粒度の大きなものと小さなものとを混合するとよ
い。さらに基骨材の役割として重要なことは、触媒担体
の比表面積を大きくすることであり、触媒担体としての
必須要件である。前記の基骨材中特に、比表面積の大き
い基骨材を用いることが好ましく、たとえばｙ一ＡＩ２
０３、ゼオライトのようなものである。触媒担体の比表
面積を大きくする方法として、基骨村で大きくする方法
と、触媒担体製造中に、熱分解性塩を含有させて、表面
を多孔体にする方法とがあり、後者の熱分解性塩として
、特に有機物塩が好ましい。

アルコール、カルボキシメチル・セルロ−ス、メチルセ
ルロース等を含有させ、熱処理することによって担体表
面を多孔体にすることもできる。次に金属酸化物、本発
明において、触媒活性能を有する触媒であり、白金族元
素群より選択される触媒金属と共に、触媒体を構成する
要素である。

この金属酸化物と、触媒能を有する金属酸化物で、主と
して、Ｍｎ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｆｅから選択さ
れる金属の酸化物である。酸化物は１種である必要はな
く、用途によって任意に選択することが可能である。こ
れらの金属酸化物の中で、白金族元素からなる触媒金属
と共存した場合に特に効果的なのは酸化マンガンである
。酸化マンガンの中でも、特に望ましいのは、電解によ
って製造された電解二酸化マンガンで結晶形態がｙ−Ｎ
ｈ０２を示すものである。ｙ−Ｍｎ０２は、比表面積と
して４０〜６０〆／夕を示し、これ自体で充分な触媒能
を有する優れた触媒体であるが、欠点としては、前述し
た様に、２５０ｑｏで３‐Ｍの２に、６５０℃では一Ｍ
ｈ２Ｑに変態して、性能が劣化してしまうことである。
この電解二酸化マンガンの中で、性能が優れているのは
８とｙ−Ｍｎ０２でＱ−ｈ価２０３に変態した場合は、
性能が劣る。これに対し、助触媒として複合酸化物を添
加した担体は、ッーＭｈ０２が６５０ｑｏ以上において
もＱ−Ｍｎ２０３に変態、することはない。複合酸化物
が電子供与体の助触媒として作用するのは、酸化マンガ
ンに限るものではなく、酸化鋼、酸化コバルト、酸化ニ
ッケル、酸化クロム、酸化鉄も同様である。担体におけ
る金属酸化物の添加量は、目的によっても異なるが、１
重量％以上は必要である。

１重量％以下では、本発明の番的は達せられず、触媒体
の性能は、白金族元素のみに依存してしまうことになる
。

逆に、４の重量％を超えると、担体としての強度が弱く
なるばかりでなく、金属酸化物と共存させる複合酸化物
の添加量も少なくなり、助触媒効果も期待できなくなる
。さらに、金属酸化物が多い場合は、担持した白金族元
素の酸化力により、還元されてしまい、性能が期待でき
ないことになる。従って好ましい、金属酸化物の添加は
１〜４の重量％である。次に、担体の上に担持させる白
金族元素群より選択される触媒金属について述べる。

白金族金属とは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウム、イリジウム、白金の６元素である。触媒と
して、これらの金属を担持する場合は、それぞれの塩の
溶液を担体に含浸、もしくは塗布する。用いる塩として
は、ルテニウムの場合、Ｒに１３、（ＮＨ４）２ＲｕＣ
１５、Ｋ２Ｒ■０４・日２０、硝酸ルテニウムなど、ロ
ジウムの場合ＲｈＣ１３、パラジウムはＲｄＣ１２ 、
〔 Ｐｄ（ Ｎ瓜 ）４ 〕ＣＩ２・日２０ 、（ＮＨ
４）２ＰｄＣｌ４、オ スミウ ムは日２瓜Ｃｌ６、（
Ｎ比）２瓜ＣＩ６、イリジウムはｌｒＣ１３、日２１ｒ
Ｃ１６、（Ｎ比）２１に１６、白金は日２Ｐに１４、日
２ＰｔＣ１６、Ｐｔ（Ｎ比）２（Ｎ０２）２などが代表
例である。これらの塩を水またはアルコール等の溶媒に
溶解して用いる。その濃度は付着させる量、担持法によ
って異なるが、あまり濃厚な溶液であると触媒粒子の分
散性が悪くなるので、使用目的、形状等に応じて、最適
濃度を決定する。特に白金族金属を用いた場合、従釆の
白金触媒に比べ、白金の担持量が０．００１〜０．５重
量％で、初期性能、寿命性能とも高性能な触媒体を得る
ことができる。

すなわち、従来の白金触媒はアルミナ、コージライト等
の担体を用い、白金の担持量は０．５〜０．１重量％で
あり、０．１重量％以下の担持量において、特に寿命性
能の劣化は大きく、前記担持量は一般常識となっている
。一方、本発明の触媒担体を用いると、白金の損持量が
徴量でも高性能である。担持触媒量と性能とは大きな関
係があり、通常坦持量が多くなれば、性能もそれだけ向
上するが、０．５重量％を超えあまり多すぎる場合は、
触媒の脱落等の問題も生じる。

さらに触媒量以外に、担体の金属酸化物を２種以上損持
させることにより、使用目的「形状、低温活性および寿
命等を改善させることもできる。白金族元素からなる触
媒金属をアルミン酸石灰とケイ酸カルシウムからなる触
媒担体上に担持した触媒体は、単に、触媒体が軽くなる
ばかりでなく、触媒性能が向上する利点を有している。

この理由は、ケイ酸カルシウムを含んだ担体は、非常に
比表面積が増大することによる。先に述べたように、ケ
イ酸カルシウムの２次粒子は中空であるため、アルミン
酸石灰との成型体を作った後も、そのまま空隙となって
残っている。このため、担体は多孔質体となり、白金族
元素の塩溶液を含浸させた場合、金属粒子の分散性に殴
れ、アルミン酸石灰単独の場合に比べ、付着させる触媒
量が少なくても、充分に性能を発揮する。この様に、ケ
イ酸カルシウムを含んだ迫体は、単に軽量化だけではな
く、性能向上にも寄与する。次に、本発明の触媒体の製
法について説明する。

まず、アルミン酸石灰とケイ酸カルシウム、それに必要
に応じ耐熱性基骨材、金属酸化物、複合酸化物を乾式混
合する。ただし、ケイ酸カルシウムをオートクレープ中
で水熱反応させた泥状物のまま用いる場合は、乾式混合
ではない。乾式混合後、成型に必要な水を加えて成型す
る。成型補助剤として、カルボキシメチルセルロール、
メチルセルロース、コロイダルシル力、コロイダルアル
ミナ、アルコールなどの潤滑剤を添加することは任意で
ある。成型後、成型品がある程度硬化した後、養生を行
ない、完全硬化させる。養生とは、アルミン酸石灰が水
を吸収して以下のようになることをいう。ｍＡ１２０３
・ｎＣａ○十ｘＨ２０ 一ｍＡＩ２０３・的ａ０・ｘＱＯ 養生は水蒸気中もしくは熱水中で一定時間行なう。

その後、乾燥する。次に、白金族元素群より選択された
金属塩の溶液を担体に付着する。

担体を溶液中に含浸させるか、あるいはスプレーガンに
よって溶液を狸体の必要な面に塗布する方法などによる
。その後、加熱処理して金属塩を還元し触媒とする。還
元は、単に加熱処理によっても可能であるが、担体中に
金属酸化物触媒を含んでいない場合は水素気流中あるい
はヒドラジン、ホルマリンなどの還元剤を用いることも
可能である。本発明の触媒体は、以上の操作によって得
られるもので、このようにして得られた触媒体は、従来
の触媒性能を維持しつつ、しかも軽量化が蓮せられる。

このため、種々の家庭用器具への応用が可能となり、熱
容量が小さいため、反応開始が速くなるなど、数々の優
れた性能を有している。次に、実施例をもって詳述する
。実施例 １ アルミナセメント ４の重量部ケイ酸
カルシウム ４の重量部（ゾノラィト
針状結晶）耐熱性基骨村 金属酸化物触媒 （ｙ−Ｎｈ０２） ５重量部複合酸
化物上記の原料を乾式混合液、水を２５重量部添加して
緑式混合する。

この泥状物をシリコーンゴム製の母型に流し込む。この
母型は、直径１６仇松、高さ１５肋の円板上で、その中
に直径４．物舷の円孔が８５の固あいているハニカム状
の担体が製作できるような形状をしている。母型に流し
込んだ後、８０００で１．０時間加熱した後型から外し
、９５ｏｏの熱水中で２．０時間養生を行う。その後１
２０ｑｏで３．加持間乾燥し、塩化白金酸のエチルアル
コール溶液（濃度１Ｍ／そ）を担体の両面に１０ｃｃず
つ含浸させ、４００ｑ○で１．風時間処理を行う。こう
して得た触媒体は、アルミン酸石灰単独で作ったものに
比べ６０％軽かった。

次に浄化熊試験として、流通型反応装置を用い、被浄化
ガスのＣＯ濃度２００脚（空気バランス）、空間速度１
０，００皿ｒ‐，として、触媒層の入口濃度と出口濃度
から浄化率を求めた結果、触媒層温度が１０び○で８５
％、１５０００で９６％であった。

実施例 ２実施例１におけるケイ酸カルシウム（ゾノト
ラィト針状結晶）の代わり‘こ水熱反応後の泥状物１０
の重量部を用いた。

この泥状物中のケイ酸カルシウムの固型分量は２の重量
％である。その後、実施例１と同様の方法で得た触媒体
は軽量化率が０．６５で３５％軽量化ができた。

ＣＯ浄化率は１００℃で８３％、１５０℃で９４％であ
った。実施例 ３アルミナセメント
４の重量部ケイ酸カルシウム ４の重
量部（トベルモライト）ケイ砂（Ｓｉ０２）
１の重量部ゼオライト
１の重量部耐アルカリガラス繊維
２重量部上記原料を乾式混合し、さらに水２＄部を添加
して湿式混合した後、実施例１の操作に従って成型乾燥
する。

一方、塩化白金酸と塩化パラジウムとをＰｔとＰｄが重
量比で２：１となるように溶解したエチルアルコール溶
液を作成し、上記担体上に２０ｃｃずつ両面に含浸させ
る。その後、４５０℃で１．０時間熱処理を行なった。
このものは、竪量イＧ率が０．７２で２８％軽量化がで
きた。ＣＯ浄化率は、１００℃で９０％、１５０００で
９９％であった。実施例 ４実施例３の試料の４５０℃
で１．四時間熱処理後に、さらに水素気流中で３００℃
で２．畑時間水素還元を行なった。

このもののＣＯ浄化率は、１００ｑｏで９３％、１５０
ｑ○で１００％であった。若施例 ５ アルミン酸石灰 ４の重量部ケイ
酸カルシウム ４の重量部（ゾノトラ
イト）ケィ砂 １の重量部
ｙ一Ｍｎ０２ ２の重量部Ｃ
ｕＣ０３・Ｃｕ（ＯＨ）２・Ｑ０ ５重量部Ｆ
ｅのＨ 蝿駒耐アルカリ性ガ
ラス繊維 ２重量部上記の混合物に水を２５
重量部添加し、実施例１と同様の操作によって試料を作
成した。

ただし、白金族触媒の担特はない。完全養生後、３５０
ｑｏで１時間熱処理を行なった。浄化館試験は、被浄化
ガスとしてプロパンを用い、１，００瓜血の濃度（空気
バランス）、空間速度１０，００価ｒ‐，で〆タン換算
の浄化率を調べた。

その結果、２００℃で８５％、３００ｑｏで９８％であ
った。なお触媒体の軽量イセ率‘ま、０．４２であった
。実施例 ６実施例１の試料をポータブル型石油ストー
ブの排ガス通路中に設け、ＣＯ．ＨＣ（炭火水素）、Ｓ
０２，ＮＯについて浄化館をみた。結果を次表に示す。
なお、このものを１００畑時間の寿命テスト後に測定し
た浄化率は、一酸化炭素９６．０％、各種炭化水素８８
％、Ｓ０２１００％、ＮＯは８７％であった。

１０００時間の寿命試験後も、触媒体の亀裂や表面硬度
の低下は認められなかった。

以上の実施例からも明らかなように、本発明の触媒体は
ケイ酸カルシウムを含有することにより、従来のアルミ
ン酸石灰を主成分とした触媒体に比べ、数十％以上も軽
くすることが可能である。

しかも浄化能低下や、触媒体の割れや表面硬度の低下を
もたらすことなく軽量化ができる特徴を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はケイ酸カルシウムのＸ線回折図、第２図は担体
中のケイ酸カルシウムの割合と軽量化率との関係を示す
。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくともアルミン酸石灰とケイ酸カルシウムと触
   媒金属もしくは触媒金属酸化物とからなることを特徴と
   するガス浄化用触媒体。 ２ ケイ酸カルシウムが、６ＣａＯ・６ＳｉＯ＿２・Ｈ
   ＿２ＯまたはＣａ＿６Ｓｉ＿６Ｏ＿１７・（ＯＨ）＿２
   で示されるゾノトライトである特許請求の範囲第１項記
   載のガス浄化用触媒体。 ３ ケイ酸カルシウムの含有量が、８０重量％以下であ
   る特許請求の範囲第１項記載のガス浄化用触媒体。 ４ 少なくともアルミン酸石灰とケイ酸カルシウムとを
   含む触媒担体に、白金族元素群より選択された少なくと
   も１種の触媒金属を担持させた特許請求の範囲第１項記
   載のガス浄化用触媒体。