JPS606699B2 - 触媒担体 - Google Patents

触媒担体

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JPS606699B2
JPS606699B2 JP52081608A JP8160877A JPS606699B2 JP S606699 B2 JPS606699 B2 JP S606699B2 JP 52081608 A JP52081608 A JP 52081608A JP 8160877 A JP8160877 A JP 8160877A JP S606699 B2 JPS606699 B2 JP S606699B2
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JP
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carrier
weight
activated alumina
catalyst carrier
catalyst
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JP52081608A
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JPS5417388A (en
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利幸 坂井
紘一 松尾
省三 内藤
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、触媒担体「詳しくは耐熱性に優れ、高温にお
いても触媒性能の劣化が少く、かつ耐熱衝撃性も大きい
セラミック質触媒担体に関する。
更に詳しくは、先に本発明者らの発明に関し出願された
特開昭53一93191号触媒担体を改良したものに関
する。一般にセラミック質担体担持触媒はコージライト
、ムラィト、窒化珪素などの高強度セラミック質担体本
体の表面に通常数重量%(対担体本体)の活性アルミナ
コーティングを施し、その上に触媒有効成分を担持させ
て使用する。
触媒担体に要求される性質は種々あるが、高温で、使用
される0触媒の担体としては、耐熱性が優れていること
が重要な条件の一つで、それぞれの使用温度に応じて、
その温度に耐える耐熱性を有する各種セラミックスが触
媒担体本体として、用いられている。然しながら、例え
ば自動車排出ガス浄化触媒は、タ自動車の走行条件、エ
ンジンの不調等により、高濃度の一酸化炭素(CO)、
炭化水素(HC)が排出され、触媒温度が120000
以上になることも希なことではないが、この様な高温に
曝された場合、担体本体は耐熱性はあっても、表面の活
性アルミ0ナコーテイング相の暁結および再結晶化が起
こり比表面積の馨るしい減少を来し、また触媒有効成分
は通常使用される程度の少量の活性アルミナコーティン
グの場合には特に活性アルミナコーティング相から内部
の挺体本体への拡散現象が起こり活性劣化の原因となる
ことがいまいまである。本発明は上記の欠点を改善する
目的で、さきに発明され出願された特開昭53−931
91号の触媒燈体を更に改良したもので、内蔵される気
孔のうち2科以下の直径を有する気孔が5拍容量%以上
を占めるセラミック質の触媒担体本体の表面に活性アル
ミナコーティング相を有する触媒担体であってm 活性
アルミナコーティング相の重量が担体本体の重量の10
〜25%であり、{2) 担体全体の吸水率が12重量
%以上であり「{3} 担体全体に対して金属量換算で
0.1重量%以上のMg,山,Fe,Mo,WおよびT
hの化合物または金属(これらを総称して以後焼結防止
剤という)の1種または2種以上が、少くとも活性アル
ミナコーティング相内では実質的に均一に含有されてい
ることを特徴とする触媒担体である。
ここで活性アルミナコーテイング量を10〜25重量%
としたのは、io重量%禾満では活性アルミナ分が少い
ため触媒有効成分の担持力が不充分で坦持層が担体本体
にまで拡がり、従って表面濃度が低くなって充分な触媒
活性が出ないからであり、更に高温下で長時間使用する
と触媒有効成分が担体本体の内部へと拡散現象を起こし
、一層触媒成分の担体表面における濃度の低下がおこり
、活性低下が進行することになるからである。
活性アルミナ分は多くなれば触媒有効成分は活性アルミ
ナ相の表面部に強固に担持されることになる結果、担体
表面における触媒成分濃度が高くなって初期の高性能を
発揮し得ることは勿論、繊密な活性アルミナ相によって
、触媒有効成分の高温時における内部への拡散が防止出
来て長時間高性能を維持できるなど好都合である。然し
活性アルミナコーティング量が25重量%を超えても活
性が更に向上することはなく、却って製造工程が煩雑に
なるのみならず耐熱衝撃性の悪化も来すので上限は25
重量%に抑えるべきである。また活性アルミナコーティ
ング後の担体全体の吸水率(JISR2205に定めら
れた測定法による)を12重量%以上としたのはそれ未
満だと担体自体の気孔率が低すぎて、急熱急袷の際の耐
熱衝撃性が悪くなり笹体にクラックが発生し易くなるか
らである。
また焼結防止剤の存在量は「それが少くとも活性ァルミ
ナ相内では略々均一に含有されていれば、担体全体の重
量に対し金属量換算で0.1重量%から効果が認められ
るが一方2重量%を越えても効果の増大は特に認められ
ない。本発明における改良は上記の活性アルミナ相の繊
密性という点に着眼して、担体本体の気孔軽分布面より
特関昭53−93191号の箱虫煤担体の改良を0行つ
たものであって、内蔵される気孔のうち2仏以下の直径
を有する気孔が5の重量%以上好ましくは7皮容量%以
上を有するセラミック質触媒担体本体を用いることによ
り、控体本体に一段と繊密な活性ァルミナ相が形成され
ることを見出してなされたもので、一段と耐熱性に優れ
、高温においても触媒性能の劣化が少く且つ耐熱衝撃性
も大きいセラミック質轍嬢坦体を開発するに至ったもの
である。
なお、上記の気孔径分布の数値はポロシメーターによる
測定によって得られる数値である。なお、通常に用いう
れる坦体の全気孔容積は蟹体全体に対して0.1〜04
4c雄夕であるが、本発明においては、この範囲に含ま
れるものであれば、全気孔容積の値に拘わらず、2仏以
下の直径を有する気孔が5筋容量%以上好ましくは79
容量%以上含まれれば担体本体に一段と繊密な活性アル
ミナが形成されるという本発明の効果が得られる。次に
本発明の触媒坦体を製造する方法の一例を挙げれば次の
通りである。内蔵される気孔のうち2仏以下の直径を有
する気孔が5の重量%以上を占めるコージラィト、ムラ
ィト、窒化珪素等のセラミック質の担体本体を活性アル
ミナまたはその前駆物質を含む液状組成物(以下これを
アルミナゾルと称する)、例えば特開昭51−6629
4号「液状組成物」に記載されたアルミナゾルに減圧下
で浸債する。
次いでアルミナゾルの含浸された担体本体をアルミナゾ
ルより取り出し、空気を吹き付けて余剰のゾルを除去し
、100〜150qoで乾燥した後500〜900qo
で5〜1時間焼成する。この操作を所要回数くり返し、
活性アルミナコーティング後の担体全体の吸水率を12
重量%以上、活性アルミナコーティング量を担体本体重
量の10〜25重量%となるようにする。焼結防止剤の
含有のさせ方は、少くとも活性アルミナコーティング相
内に略々均}に含有させることが容易な点、処理が簡単
な点、費用が低廉である点などから焼結防止剤の水溶’
性化合物の水溶液を活性アルミナコーティング相を有す
る坦体に含浸する方法が推奨される。
即ちこれら嘘結防止剤を適当量含む溶液に前記活性アル
ミナコーティング相を有する担体を浸潰し取り出した担
体に空気を吹き付けて余剰の溶液を除去し、100〜1
5000で乾燥後、500〜90000で5〜1時間焼
成を行う。なお、このほかに、前記アルミナゾルに適当
量の焼結防止剤を溶液あるいは徴粉の形で加えておく方
法などもある。上記の如き本発明の鮫煤担体がより高い
耐熱性を有するのは適量の活性アルミナコーティングを
適度の気孔雀分布を有するセラミック質担体本体に施す
ことにより、極めて繊密な活性アルミナ相が形成される
ため、触媒有効成分が担体の表面部近くに強固に担持さ
れ、高温下での担体内部への拡散が防止される共に、活
性アルミナ粒子の粒界に存在する焼結防止剤の微細粒子
が活性ァルミナの焼結および再結晶を防止するためと考
えられる。
次に実施例を示す。
実施例 1 市販の表1に示す気孔径分布を有するA〜Gの7種のコ
ージラィト質ハニカム坦体本体より2び×20W×3び
の試験片を各々3個ずつ計21個切出しこれらをアルミ
ナゾルに減圧下濠潰した。
尚「アルミナゾルについては特開昭53一93191号
明細書のP,7、下4行〜P,8,8行参照。次に該ア
ルミナゾル中から取り出した担体に空気を吹き付けて余
剰のゾルを除去し、15000で乾燥した後、7000
0で3時間焼成する。
この操作を所要回くり返すことにより活性アルミナコー
ティング相が18〜19重量%(対担体本体)のハニカ
ム坦体各3個ずつを得た。
次いでこれら担体をそれぞれ、適当に濃度を調製した塩
化マグネシウム水溶液(M数12;細20として105
0多′と)に浸潰し、取り出した笹体に空気を吹き付け
て余剰の溶液を除去し、1500○で乾燥後70000
で3時間焼成してそれぞれMg換算量で約2重量%含有
させた。次いでこれら狸体にPd3.4夕/そ、アゾジ
カルボンアミド13.6夕/ク含有の塩化パラジウム塩
酸酸性水溶液のPd含浸液(特開昭49一97792号
「ガス転化用触媒の製造に用いられる含浸液」に開示し
た含浸液)を用いてPdを含浸した後、60〜7000
の3重量%の蟻酸ソーダ水溶液に3職1間浸潰して湿式
還元を行い、水洗して150℃で乾燥後700℃で3時
間焼成して、それぞれのハニカム担体に対し、金属量と
して3タ′そのPdが担持されたハニカム触媒A〜G、
各3個ずつを得た。これらの触媒をそれぞれ70000
、1000CC、120000で4斑時間熱処理したも
のを試料として一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)
の酸化率を測定した。結果を表2に示す。なおこれらの
酸化率の測定条件は次の通りである。供試ガス組成CO
:2.5〜3.0% HC:450〜50桝風 02:5〜6% ずれも容量 空間速度 30000Hr−1表 1 表 2 実施例 2 実施例1で使用した担体本体Cと同じ種類「大きさのコ
ージラィト費ハニカム担体本体の試験片(2び×20W
×3び)18個を実施例1に示したと同じ方法で活性ア
ルミナを19重量%コーティングし、次いでそれぞれ3
個ずつ6群に分け、その中の5群につきそれぞれ適当な
濃度に調製した5種の塩化マグネシウム溶液(M数12
1組20として53タ′*〆,263タ′ぞ,525多
′夕,1050タ′夕および1575多′そ)に浸潰し
、実施例1に示したと全く同じ方法で、Mg換算量で0
,0.1,0.5,1.0,2.0,3.の重量%含浸
させたハニカム担体をつくった。
以後のPd損持操作は実施例1と全く同じ方法で39′
そのPdが挺持されたハニカム触媒をつくり、実施例1
に示したと同じ方法でC0,HCの酸化率を測定した。
その結果を表3に示す。表 3 実施例 3 実施例2の塩化マグネシウム水溶液の代わり‘こ塩化第
一鉄、塩化アルミニウム、モリブデン酸ァンモン、タン
グステン酸アンモン「硝酸トリウムの水溶液を用い〜そ
れぞれの金属換算量で2重量タ%担持させた以外は実施
例2と全く同じ方法で本発明のハニカム担体担侍P協虫
煤をつくり、CO,HC酸化率を測定した。
その結果を表4に示す。表 4実施例 4 実施例1の表1に示したCおよびGの市販のコジラィト
質ハニカム担体本体76少×75Lのサイズのものを7
64×37に2分し、実施例1に示したと全く同様な方
法で活性アルミナコーティングを施し、コーティング後
の吸水率が表5の如き担体をそれぞれ製造した。
これらの活性アルミナコ−ティング相を有するハニカム
担体を700℃のマッフル炉中に1粉ご間保持した後、
直ちに炉外に取出し室内で放冷した。放冷約15分後再
び70000の炉内に入れ、このサーマルサイクルを5
回くり返した。これらのテスト結果は表5の如くで二種
の気孔律分布の異なる担体CおよびGに関して特に耐熱
衝撃性の顕著な差はみられず、活性アルミナコーティン
グ後の担体の吸水率がIZ重量%以上であればいずれも
耐熱衝撃性が優れていることがわかる。
表 5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内蔵される気孔のうち、2μ以下の直径を有する気
    孔が50容量%以上を占めるセラミツク質の触媒担体本
    体の表面に活性アルミナコーテイング相を有する触媒担
    体であって(1)活性アルミナコーテイング相の重量が
    担体本体の重量の10〜25%であり、(2)担体全体
    の吸水率が12重量%以上であり、(3)担体全体に対
    して金属量換算で0.1重量%以上のMg,Al,Fe
    ,Mo,WおよびThの化合物または金属の1種または
    2種以上が、少くとも活性アルミナコーテイング相内で
    は実質的に均一に含有されていることを特徴とする触媒
    担体。 2 前記セラミツク質の触媒担体がハニカム型の形状を
    有する、前記特許請求の範囲第1項記載の触媒担体。
JP52081608A 1977-01-26 1977-07-08 触媒担体 Expired JPS606699B2 (ja)

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EP2333100A1 (de) 2009-12-11 2011-06-15 PharmaZell GmbH NAD(P)+-Cofaktorregenerierungssystem und dessen Anwendungen
WO2011147957A1 (de) 2010-05-27 2011-12-01 Pharmazell Gmbh NEUARTIGE 7α-HYDROXYSTEROID DEHYDROGENASE-KNOCKOUT-MUTANTEN UND DEREN VERWENDUNG
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