JPS6118432A - 完全酸化触媒体 - Google Patents
完全酸化触媒体Info
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- JPS6118432A JPS6118432A JP59139093A JP13909384A JPS6118432A JP S6118432 A JPS6118432 A JP S6118432A JP 59139093 A JP59139093 A JP 59139093A JP 13909384 A JP13909384 A JP 13909384A JP S6118432 A JPS6118432 A JP S6118432A
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- Japan
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- titania
- pore volume
- catalyst
- carrier layer
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は高温酸化反応に好適な触媒体特に、耐熱性にす
ぐれ、安定な特性を維持できる触媒体に関する。
ぐれ、安定な特性を維持できる触媒体に関する。
（従来例の構成とその問題点）
一般に、白金などの貴金属を担持した触媒体は、比表面
積が大きいγ−アルミナなどの無機質相体に、白金々ど
の貴金属を極めて細かい粒子として分散担持させたもの
である。このような融媒体は、熱的に比較的安定である
ため、高温酸化反応に使用されることが多い。しかし々
から多量の反応熱を生ずる反応や、高温雰囲気に長時間
さらされるような使用においては、担体および貴金属触
媒の両方に熱的劣化を生じさせる。このために触媒能が
急激に失なわれるのが常である。この熱的劣化を改善す
べき提案が、これまでにも多くなされてきた。これらは
主に担体の熱的な耐性を向上するため、よシ高融点物質
を添加混合するなど、材質面での改善がほとんどであっ
た。
積が大きいγ−アルミナなどの無機質相体に、白金々ど
の貴金属を極めて細かい粒子として分散担持させたもの
である。このような融媒体は、熱的に比較的安定である
ため、高温酸化反応に使用されることが多い。しかし々
から多量の反応熱を生ずる反応や、高温雰囲気に長時間
さらされるような使用においては、担体および貴金属触
媒の両方に熱的劣化を生じさせる。このために触媒能が
急激に失なわれるのが常である。この熱的劣化を改善す
べき提案が、これまでにも多くなされてきた。これらは
主に担体の熱的な耐性を向上するため、よシ高融点物質
を添加混合するなど、材質面での改善がほとんどであっ
た。
（発明の目的）
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので、高温反応
における触媒能の耐久劣化を著しく軽減した触媒体を提
供しようとするものである。
における触媒能の耐久劣化を著しく軽減した触媒体を提
供しようとするものである。
（発明の構成）
本発明の酸化触媒体は、成形基材の表面にジルコニアも
しくはチタニアとアルミナとから成る担体層を形成し、
この担体層に白金を分散担持した触媒にあって、ジルコ
ニアもしくはチタニアノ粒径が０．０５〜０．５μの粒
子を少なくとも全ジルコニアもしくはチタニアの１５重
量係以上と、また粒径が１．０〜１００μの粒子を少な
くとも３０ｗｔ係以上含有しているものであシ、また触
媒体の細孔分布が、ｏ、ｏｌ〜１．０μの細孔範囲であ
シ、更に０．０１〜０．１μの細孔容量とｏ、ｉ〜１．
０μの細孔容量が共に全細孔容量の５容量係以上のもの
であシ、この構成にょシ高温反応における触媒能の耐久
劣化を著しく軽減できる。
しくはチタニアとアルミナとから成る担体層を形成し、
この担体層に白金を分散担持した触媒にあって、ジルコ
ニアもしくはチタニアノ粒径が０．０５〜０．５μの粒
子を少なくとも全ジルコニアもしくはチタニアの１５重
量係以上と、また粒径が１．０〜１００μの粒子を少な
くとも３０ｗｔ係以上含有しているものであシ、また触
媒体の細孔分布が、ｏ、ｏｌ〜１．０μの細孔範囲であ
シ、更に０．０１〜０．１μの細孔容量とｏ、ｉ〜１．
０μの細孔容量が共に全細孔容量の５容量係以上のもの
であシ、この構成にょシ高温反応における触媒能の耐久
劣化を著しく軽減できる。
（実施例の説明）
実施例１ 脱アルカリにょシリカクロスを高めた、リー
チドシリヵクロス（以降シリカクロスという）ヲ、あら
かじめ電気炉大気雰囲気で１２００℃１分間加熱した。
チドシリヵクロス（以降シリカクロスという）ヲ、あら
かじめ電気炉大気雰囲気で１２００℃１分間加熱した。
このクロスの表面積は０、１ ｍ２／９であった。この
シリカクロスを、シリカ（Ｓ １０２ ） Ｉ Ｗｔ
％に調合したシリカゾル水溶液に浸漬、乾燥（１２０℃
）後、焼成（５５０℃）ふた。一方、粒径が１．０〜１
００μのジルコニア（Ｚ ｒＯ２）粒子７０部と、粒径
が０，０５〜０，５μのジルコニア（Ｚ ｒ Ｏ２）粒
子３０部と、アルミナキモロケ９ル８５部を酢酸３５部
とイオン交換水１０００部に混合し、溶液中の各溶質が
十分に均質となるまで攪拌を続け、浸漬液を調合した。
シリカクロスを、シリカ（Ｓ １０２ ） Ｉ Ｗｔ
％に調合したシリカゾル水溶液に浸漬、乾燥（１２０℃
）後、焼成（５５０℃）ふた。一方、粒径が１．０〜１
００μのジルコニア（Ｚ ｒＯ２）粒子７０部と、粒径
が０，０５〜０，５μのジルコニア（Ｚ ｒ Ｏ２）粒
子３０部と、アルミナキモロケ９ル８５部を酢酸３５部
とイオン交換水１０００部に混合し、溶液中の各溶質が
十分に均質となるまで攪拌を続け、浸漬液を調合した。
この調合液に、先のシリカ担持シリカクロスを浸漬し、
乾燥（１２０℃）後、焼成（５５０℃）した。このよう
にして作成したクロス担体はシリカクロス表面にｉ ｗ
ｔ ｓのシリカ、その上に２６ ｗｔ ％のジルコニア
、アルミナ層を有していた。シリカ、アルミナ、ジルコ
ニアの担持比率は４：４４：５２（鉤であった。また担
体調製後の表面積は３２ ｍ２／＆で、細孔容量分布は
０．０１μ以下が３８ｖＯｌチ、０．０１〜０．１μが
８ｖｏｌ ％、０．１〜１．０μが１３ ｖｏ１％で１
．０μ以上が４１ ｖｏｌ ％であった。塩化白金酸水
溶液に上述の担体を浸漬し、乾燥（１２０℃）後、７５
０℃大気雰囲気中で焼成分解した。触媒体は０．５ｗｔ
係の白金を有していた。また表面積は３４ ｔｎ２／ｇ
、細孔容量分布は０．０１μ以下が３３ ｖｏｌ ％、
０．０１〜０１μが６ ｖｏｌ係、０．１〜１．Ｏμが
１５ ｖｏｌ係で１．０μ以上が４６ ｖｏｌ ％であ
った。ここで、比表面積の測定は窒素ガスによるＢＥＴ
法を、また細孔容量分布は水銀圧入法によった。
乾燥（１２０℃）後、焼成（５５０℃）した。このよう
にして作成したクロス担体はシリカクロス表面にｉ ｗ
ｔ ｓのシリカ、その上に２６ ｗｔ ％のジルコニア
、アルミナ層を有していた。シリカ、アルミナ、ジルコ
ニアの担持比率は４：４４：５２（鉤であった。また担
体調製後の表面積は３２ ｍ２／＆で、細孔容量分布は
０．０１μ以下が３８ｖＯｌチ、０．０１〜０．１μが
８ｖｏｌ ％、０．１〜１．０μが１３ ｖｏ１％で１
．０μ以上が４１ ｖｏｌ ％であった。塩化白金酸水
溶液に上述の担体を浸漬し、乾燥（１２０℃）後、７５
０℃大気雰囲気中で焼成分解した。触媒体は０．５ｗｔ
係の白金を有していた。また表面積は３４ ｔｎ２／ｇ
、細孔容量分布は０．０１μ以下が３３ ｖｏｌ ％、
０．０１〜０１μが６ ｖｏｌ係、０．１〜１．Ｏμが
１５ ｖｏｌ係で１．０μ以上が４６ ｖｏｌ ％であ
った。ここで、比表面積の測定は窒素ガスによるＢＥＴ
法を、また細孔容量分布は水銀圧入法によった。
以上の実施例に基づいて、アルミナ、ジルコニアの前駆
体の調合組成を変えることにょシ、表１に示すとおシの
触媒１〜７を調製した。そして、これら触媒について、
触媒調製後の比表面積と細孔容量分布の測定結果と、触
媒１〜７をいずれも、電気炉大気雰囲気中９５０℃で１
００Ｈ加熱したのちでの比表面積と細孔容量分布の測定
結果を表３に示す。ここで触媒１．７，８は担体前駆体
として使用したジルコニアの種類（粒径分布に関して）
が一種のみであシ、本発明に対する比較例とＬ７て調製
した。
体の調合組成を変えることにょシ、表１に示すとおシの
触媒１〜７を調製した。そして、これら触媒について、
触媒調製後の比表面積と細孔容量分布の測定結果と、触
媒１〜７をいずれも、電気炉大気雰囲気中９５０℃で１
００Ｈ加熱したのちでの比表面積と細孔容量分布の測定
結果を表３に示す。ここで触媒１．７，８は担体前駆体
として使用したジルコニアの種類（粒径分布に関して）
が一種のみであシ、本発明に対する比較例とＬ７て調製
した。
実施例２ コーディエライトよシ成るノ・ニカム形状の
基材を、実施例１で使用した粒径０５〜５μのジルコニ
ア粒子と、粒径が０．０５〜０５μのジルコニア粒子、
さらにアルミナ、キセロゲルをイオン交換水で混合し、
十分に攪拌ののち、ＰＨ調整によシ、適度な粘度に調整
したスラリー液に浸漬し、ハニカム基材のセル内部に過
剰に付着したスラリーを圧縮空気を吹きつけることによ
り除去したのちに、乾燥（１２０℃）後、焼成（５５０
℃）した。こうして作成したハニカム担体を、塩化白金
酸水溶液に浸漬し、乾燥（１２０℃）後、７５０℃大気
雰囲気中で焼成分解した。触媒体は０．５ｗｔ、％の白
金を有していた。ここで担体前駆体の調合比率を変える
ことにより、触媒９〜１２を調整した。その内容は表１
に示す。触媒１Ｊと１２は比較例である。
基材を、実施例１で使用した粒径０５〜５μのジルコニ
ア粒子と、粒径が０．０５〜０５μのジルコニア粒子、
さらにアルミナ、キセロゲルをイオン交換水で混合し、
十分に攪拌ののち、ＰＨ調整によシ、適度な粘度に調整
したスラリー液に浸漬し、ハニカム基材のセル内部に過
剰に付着したスラリーを圧縮空気を吹きつけることによ
り除去したのちに、乾燥（１２０℃）後、焼成（５５０
℃）した。こうして作成したハニカム担体を、塩化白金
酸水溶液に浸漬し、乾燥（１２０℃）後、７５０℃大気
雰囲気中で焼成分解した。触媒体は０．５ｗｔ、％の白
金を有していた。ここで担体前駆体の調合比率を変える
ことにより、触媒９〜１２を調整した。その内容は表１
に示す。触媒１Ｊと１２は比較例である。
実施例３ 実施例と同じ方法で、担体の前駆体として、
ルチル型チタニアのｏ、ｏｓ−Ｌｏ、ｓμ粒子と１．０
〜１００μ粒子を使用して、触媒１３〜１５を調整した
。その内容は表２に示す。触媒１５は比較例である。
ルチル型チタニアのｏ、ｏｓ−Ｌｏ、ｓμ粒子と１．０
〜１００μ粒子を使用して、触媒１３〜１５を調整した
。その内容は表２に示す。触媒１５は比較例である。
実施例２，３の触媒９−７１５についての調製後並びに
９５０℃１００Ｈ加熱後の表面積と細孔容量分布の測定
結果を表３に示す。
９５０℃１００Ｈ加熱後の表面積と細孔容量分布の測定
結果を表３に示す。
次に本発明の効果をみるために、各触媒についての特性
比較をＣＯの１０係転化時の触媒体入口ガス温度を測定
することによシ行った。ここで測定条件としては、ＳＶ
＝ ４．Ｘｌ ０’ｈ−１、ＣＯ２００ＰＰＭ）ＡＩＲ
バランスとした。この結果は、調製後（加熱前）と９５
０℃１００Ｈ電気炉大気雰囲気加熱後について、表３に
示した。
比較をＣＯの１０係転化時の触媒体入口ガス温度を測定
することによシ行った。ここで測定条件としては、ＳＶ
＝ ４．Ｘｌ ０’ｈ−１、ＣＯ２００ＰＰＭ）ＡＩＲ
バランスとした。この結果は、調製後（加熱前）と９５
０℃１００Ｈ電気炉大気雰囲気加熱後について、表３に
示した。
表３において、加熱前のω活性は、触媒１〜１５０間に
特に顕著な差はない。その差は高々８℃で測定の誤差範
囲である。一方加熱後のＣＯ活性は２５８℃〜３９８℃
と１４０℃もあり、触媒の活性面での優劣が認められる
。触媒１〜１５のうちで、比較例として調製した触媒］
、、７，８．１１゜１２．１５はいずれも３５０℃以上
である。のに対し、その他のものは３００℃以下である
。なかても触媒１２は３９８℃で最も高い・。この触媒
１２は表１に示すとおシ、担体構成としてジルコニアを
含有せず、アルミナのみであり、しかもその前駆体のキ
セロケゞルを５５０℃で焼成しておシ、γ−アルミナの
みとなっている。この為、９５０℃１００Ｈ加熱によシ
一部アルミナの構造転移を生じ、表３の表面積に測定さ
れた′とおシ、著しく表面減少を来たしている結果と考
えられる。これに対し、やはシ比較例として調製した触
媒１，７゜８．１１は担体前駆体としてのジルコニアと
して、粒度が大きい方か小さい方のいずれか一方のみを
使用しており、その結果、調製後（加熱前）の細孔容量
分布において、０．０１〜１，０μの間で大きく片寄っ
た分布をしている。これを加熱すると、０．１μ以下で
の細孔がほとんど消滅しておシ、表面積を形づくってい
るのは０１μ以上の細孔もしくは単純構造表面（マクロ
な外表面）と考えられる。これは担持した白金の表面ｉ
を測定した結果、はとんど測定しえないまでに減少して
おり、表面積の減少以上に、細孔の消滅がそこに担持し
ていた白金粒子の凝縮を著しく促進する原因になってい
るものと考えられる。これらに対し、本発明の構成要素
である耐火物質（ジルコニアやチタニア）の微少粒子を
、粒子径を調整してアルミナと混在させることによって
、担体としての細孔容量分布を調整し、特に０．０１μ
〜１．０．ｐの間の分布を制御して調製した触媒は、９
５０℃１００Ｈの加熱後においても、わずかながら０．
０１μ以下の細孔から０．１μまでの細孔を保持してお
り、白金の表面０も測定可能な値をもっていることなど
から、結果として、表３に示したｃｏ活性を呈している
ものと考えられる。この本発明による効果は酬人材の材
質による影響は少なく、形状（粒径）による効果が顕著
であることから、本実施例にのべたジルコニア、チタニ
アに限定されることなく、α−アルミナ、トリャ、セリ
ア、ランタン、マグネシア、カルシアなどにおいても本
実施例の粒子径分布を得られるものであればよい。また
基材としてはシリカクロスとコープイライトハニカムに
ついてのべたが、一般に基材表面にアルミナをコーディ
ングして用いる担体であれば、いがなる材質、形状のも
のでも本発明の効果が期待出来る。
特に顕著な差はない。その差は高々８℃で測定の誤差範
囲である。一方加熱後のＣＯ活性は２５８℃〜３９８℃
と１４０℃もあり、触媒の活性面での優劣が認められる
。触媒１〜１５のうちで、比較例として調製した触媒］
、、７，８．１１゜１２．１５はいずれも３５０℃以上
である。のに対し、その他のものは３００℃以下である
。なかても触媒１２は３９８℃で最も高い・。この触媒
１２は表１に示すとおシ、担体構成としてジルコニアを
含有せず、アルミナのみであり、しかもその前駆体のキ
セロケゞルを５５０℃で焼成しておシ、γ−アルミナの
みとなっている。この為、９５０℃１００Ｈ加熱によシ
一部アルミナの構造転移を生じ、表３の表面積に測定さ
れた′とおシ、著しく表面減少を来たしている結果と考
えられる。これに対し、やはシ比較例として調製した触
媒１，７゜８．１１は担体前駆体としてのジルコニアと
して、粒度が大きい方か小さい方のいずれか一方のみを
使用しており、その結果、調製後（加熱前）の細孔容量
分布において、０．０１〜１，０μの間で大きく片寄っ
た分布をしている。これを加熱すると、０．１μ以下で
の細孔がほとんど消滅しておシ、表面積を形づくってい
るのは０１μ以上の細孔もしくは単純構造表面（マクロ
な外表面）と考えられる。これは担持した白金の表面ｉ
を測定した結果、はとんど測定しえないまでに減少して
おり、表面積の減少以上に、細孔の消滅がそこに担持し
ていた白金粒子の凝縮を著しく促進する原因になってい
るものと考えられる。これらに対し、本発明の構成要素
である耐火物質（ジルコニアやチタニア）の微少粒子を
、粒子径を調整してアルミナと混在させることによって
、担体としての細孔容量分布を調整し、特に０．０１μ
〜１．０．ｐの間の分布を制御して調製した触媒は、９
５０℃１００Ｈの加熱後においても、わずかながら０．
０１μ以下の細孔から０．１μまでの細孔を保持してお
り、白金の表面０も測定可能な値をもっていることなど
から、結果として、表３に示したｃｏ活性を呈している
ものと考えられる。この本発明による効果は酬人材の材
質による影響は少なく、形状（粒径）による効果が顕著
であることから、本実施例にのべたジルコニア、チタニ
アに限定されることなく、α−アルミナ、トリャ、セリ
ア、ランタン、マグネシア、カルシアなどにおいても本
実施例の粒子径分布を得られるものであればよい。また
基材としてはシリカクロスとコープイライトハニカムに
ついてのべたが、一般に基材表面にアルミナをコーディ
ングして用いる担体であれば、いがなる材質、形状のも
のでも本発明の効果が期待出来る。
（発明の効果）
以上のように本発明による酸化触媒体によれば、高温反
応における触媒能の耐久劣化を著しく軽減することがで
きる。特にハニカム形状やクロス形状の成形基材に担体
材を担持もしくはコーディングした担体を用いた触媒に
おいては極めて効果的である。
応における触媒能の耐久劣化を著しく軽減することがで
きる。特にハニカム形状やクロス形状の成形基材に担体
材を担持もしくはコーディングした担体を用いた触媒に
おいては極めて効果的である。
Claims (2)
- （１）成形基材の表面にジルコニアもしくはチタニアと
アルミナとから成る担体層を形成し、この担体層に白金
を分散担持した触媒にあって、ジルコニアもしくはチタ
ニアの粒径が０．０５〜０５μの範囲にある粒子を少な
くとも全ジルコニアもしくはチタニアの１５ｗｔ％以上
、また粒径が１．０〜１００μの範囲にある粒子を少な
くとも３０ｗｔ％以上含有して成ることを特徴とする酸
化触媒体。 - （２）触媒体の細孔分布が０．０１〜１．０μの細孔範
囲を有しており、かつ０．０１〜０１μの細孔容量と０
．１〜１．０μの細孔容量が共に全細孔容量の５ｖｏｌ
％以上を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の酸化触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139093A JPS6118432A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 完全酸化触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139093A JPS6118432A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 完全酸化触媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6118432A true JPS6118432A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH0470944B2 JPH0470944B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=15237326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139093A Granted JPS6118432A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 完全酸化触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6118432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0311812A2 (de) * | 1987-10-16 | 1989-04-19 | DODUCO GMBH + Co Dr. Eugen DÀ¼rrwächter | Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPH01157952U (ja) * | 1989-02-20 | 1989-10-31 | ||
| US6442951B1 (en) * | 1998-06-30 | 2002-09-03 | Ebara Corporation | Heat exchanger, heat pump, dehumidifier, and dehumidifying method |
-
1984
- 1984-07-06 JP JP59139093A patent/JPS6118432A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0311812A2 (de) * | 1987-10-16 | 1989-04-19 | DODUCO GMBH + Co Dr. Eugen DÀ¼rrwächter | Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPH01157952U (ja) * | 1989-02-20 | 1989-10-31 | ||
| US6442951B1 (en) * | 1998-06-30 | 2002-09-03 | Ebara Corporation | Heat exchanger, heat pump, dehumidifier, and dehumidifying method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0470944B2 (ja) | 1992-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |