JPS61271034A

JPS61271034A - 無機質繊維状触媒の製法

Info

Publication number: JPS61271034A
Application number: JP60112223A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hata; 和男秦; Makoto Horiuchi; 真堀内
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1985-05-27
Filing date: 1985-05-27
Publication date: 1986-12-01
Also published as: JPH052372B2

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】く利用分野〉本発明は接触燃焼用無機質繊維状触媒の製法に関する。

詳しく述べると本発明はＬＰＧ。

プロパンやブタンあるいはメタン、ＬＮＧ等の可燃性ガ
スを無炎燃焼させる触媒バーナーなどに用いられる無機
質ｌＩＨ状触媒の製法に関するものである。

〈従来の技術およびその問題点〉無機質繊維状触媒による接触燃焼は比較的燃焼面の温度
に分布がなく均一であること、燃焼面の形状を任意に成
型できること、高い遠赤外線放射効率が得られること等
多くの利点を有している。

しかし、従来の無機質繊維状触媒の調製法では白金族元
素化合物を溶解した溶液に浸漬する方法（特公昭５８−
２０３０６号公報）や循環接触させる方法（特開昭５６
−６２５４２号公報）などが知られているが、これらの
方法では活性物質である白金族元素を均一に分散担持さ
せることは困難で、無機質繊維状積層体あるいは成型体
の表面層と内層で、あるいは積層体や成型体の各部位で
白金族元素の担持濃度に分布が生じ、このような触媒を
用いると均一な温度の燃焼面が得られず、又、低濃度担
持のところに未燃焼炭素に帰因する固形物が生じやすく
なり、触媒の耐久性に問題が生じることが知られる。

又、積層体の場合、浸漬工程を経て調製された触媒は、
空隙率が低下することと、その度合が均一でないため、
充填密度など品質管理に問題が生じると共にガスの拡散
が不均一化して悪くなり燃焼性能にも問題が生じる。さ
らに、単に水溶液を用いた場合には、白金族元素の担持
に時間がかかることから工業的にも有用でない。

〈手　　　段〉本発明者らはこれら従来法の欠点を改善すべく検討を重
ねた結果、白金族元素を無機質繊維状積層体または成型
体に担持するに際し、界面活性剤を含有してなる白金族
元素化合物の水溶液を該無機質繊維状積層体または成型
体に浸漬させ、次いで乾燥焼成することによって、非常
に簡単、短ＩＩＩＪに活性物質が均一に担持分散される
こと、さらに本発明水溶液を用いた浸漬工程を経ること
により、えられる積層体の空隙率の低下が容易に抑止さ
れることを見い出したのである。

その結果、本発明による無機質ｌＩ紺状状触媒高活性で
あり、耐久性にもすぐれ且つ工業的にも実用的であるこ
とが判明した。

く作　　　用〉本発明に用いられる界面活性剤としては多価アルコール
の脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン縮合物やポリ
グリセリン等の非イオン系界面活性剤、硫酸エステル塩
、スルホン酸塩やリン酸エステル塩等の陰イオン系界面
活性剤、脂肪族アミン塩や第４級アンモニウム塩等の陽
イオン系界面活性剤、アミノカルボン酸やイミダシリン
などのタイプの両性界面活性剤などがある。そしてこれ
らのうちでも非イオン系界面活性剤が好ましく、特にポ
リオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ポリオキシ
エチレングリコールＨＯ（Ｃ２ＨａＯ）　　　（Ｃ３ＨｓＯ）　ｂ　　（Ｃ
２Ｈ４０）。Ｈ（ａ、ｂＳｃは１以上であり、ａ＋ｂ＋
Ｃ＝２０〜４００）で表わされる「プルロック型」や」」（Ｘ１〜×４、ｙ１〜ｙ４は１以上であり、Ｘ１＋　Ｘ
２　＋　Ｘ３　＋　Ｘ４　＋　Ｖｌ　＋　Ｖ２　＋　Ｙ
３＋Ｖ、ａ＝２０〜８００）で表わされる「テトロニック型含窒素非イオン界面活性
剤」あるいはポリオキシエチレングリコール、ポリオキ
シエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシエ
チレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキル
アリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、
ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ポリオキシエチ
レンソルビタンの脂肪酸エステルが好ましい。

これら界面活性剤の効果としては、その高分子性、表面
張力、浸透性などにより、白金族元素を均一に担持分散
することが出来、さらに積層体の場合には浸漬液の表面
張力を弱める作用によって浸漬工程における積層体の空
隙率の低下を抑制する効果と、次いで行なわれる加熱焼
成の際触媒活性を向上させる効果とを挙げることができ
る。

そして、プルロック型やテトロニツタ型非イオン系界面
活性剤の場合、一般的な性質である浸透性は疎水基の分
子口および酸化エチレンの付加■によって自由に調節で
き、積層体、成型体の充填密度によって最適な界面活性
剤を適宜選ぶことができる。

本発明方法で用いる界面活性剤の添加量は、担体１Ｊｌ
当たり０．１〜１０ｇが適当で、また触媒浸漬液中には
０．０１〜１０重量％加えるのが好ましい。

又、本発明で使用する白金族元素は白金、ロジウム、パ
ラジウムがあげられ、通常水溶性の硝酸塩、塩酸塩、ア
ミン錯塩の形で１種もしくは２種以上混合して用いられ
、担持される白金族元素量は担体１１当たり０．０１〜
５ｇ、好ましくは０．０５〜２Ｑの範囲が好結果を与え
る。

本発明で使用する無機質繊維状積層体または成型体とし
ては、アルミナ、シリカ、チタニア、シリカ−アルミナ
、ジルコニアＩＩＩから成るものである。

このようにして得られた触媒は３０〜２００℃、好まし
くは８０〜１５０℃で十分乾燥し、次いで空気中３００
〜６００℃、好ましくは４００〜５００℃で焼成するか
、または適当な還元処理たとえば水素ガス、水素−窒素
ガス気流中２００〜６００℃での還元処理を施すことに
より完成触媒となる。

本発明は安価な界面活性剤を少量用いるだけで触媒活性
物質を均一に担持分散せしめ、且つその活性を長時間保
ちつる無機質繊維状触媒の製造方法を提供するものであ
り、かくして得られた触媒は家庭用、工場や屋外Ｍ段用
、畜舎用などの暖房器に、ヘアードライヤー、ハンダご
て、蚊取器などの携帯用熱源に、また各種の乾燥器や加
熱器などに有効に利用される。

〈実施例〉以下実施例などにより、さらに具体的に本発明を説明す
るが、これらに限定されるものではない。

実施例　１平均ＨＡＭ径約３μを有し、５重量％シリカ、９５重量
％アルミナより成る無機質繊維の厚さ４ｃＩＲの積層体
（充填密度約０．０４　ｇ／ｃｃ）　２１を１２０℃で
十分乾燥した。

白金として２．３ｇを含むジニトロジアミノ白金の水溶
液２．５１を浴槽にとり、ここへ平均分子１８５００の
フレーク状テトロニック系酸化プロピレン、酸化エチレ
ンのブロック共重合体で全分子中の酸化エチレンが８０
％の高分子非イオン界面活性剤を２．５ｇ添加し溶解後
、上記積層体を浴槽に入れ１分間浸漬させた。この時、
浸漬液は積層体上部表面と同じ高さとなった。

浸漬後、積層体を取り出し、浸漬液を十分に自然落下さ
せたあと、１５０℃で１６時間熱風循環式乾燥器で乾燥
し、次いで空気存在下４００℃で２時間焼成して積層体
１１当たり０．４０白金が担持された完成触媒を得た。

なお、上記浸漬後、８１層体の空隙率が低下して厚みが
約２．５　ｃａｔになったが、乾燥焼成後は元の空隙率
にもどり、厚みは４ｃ＊に回復していた。

実施例　２平均繊維３約１７μを有し、１５重量％シリカ、８５重
量％アルミナよりなる無機質繊維の内径２０ｍ＋、外径
３０１１Ｉ、長さ５０麿の成型体（充填密度約０．１ｇ
／ｃｃ）を２００℃で十分に乾燥し、平均分子１４１０
０の液状プルロニック系酸化プロピレン、酸化エチレン
ブロック共重合体で全分子中の酸化エチレンが５０重１
％の高分子非イオン界面活性剤０．２　ｇを添加溶解し
たジニトロジアミノ白金と硝酸パラジウムとの混合水溶
液（Ｐｔとして０．　ＯＯ３２ｇ、ｐｄとして０．００
１６ｇ含有）２９．４ｃｃを上記成型体に注いで浸漬さ
せた。

過剰の浸漬液を空気流で取り除いた後、１２０℃で十分
乾燥し、ついで水素−窒素ガス気流中５００℃で１時間
焼成し、成型体１１当たり白金として０．０６　（Ｊ、
パラジウムとして０．０３９を担持せしめた完成触媒を
得た。

比較例　１実施例１と同様の方法において、非イオン系界面活性剤
を用いないで完成触媒を得た。

この場合、完成触媒積層体の厚みは平均的３αにまで低
下していた。

比較例　２実施例２と同様の方法において、非イオン系界面活性剤
を用いないで完成触媒を得た。

実施例　３実施例１および２、比較例１および２で得られた触媒に
ついて、蛍光Ｘ線分析法を用いて繊維層の上面、下面お
よび中央部をそれぞれ厚さ０．５１で３ｄ分を切りとり
、触媒活性物質の分布を調べたところ第１表の通りであ
った。

さらに、実施例１および比較例１によって得られた触媒
を表面拡散式触媒燃焼器に取付け、１３Ａ都市ガスを用
いて１．５　Ｋｃａｌ／ｃｄ−ｈｒノ熱負荷量で通算３
０００時間燃焼を、又実施例２および比較例２によって
得られた触媒を表面強制通風式触媒燃焼器に取付け、い
号プロパンを用いて３．９　Ｋｃａｌ／　ｃｉ　−ｈｒ
の熱負荷量で通算１０００時間燃焼を行ない、その燃焼
効率の測定を行ない第２表の結果をえた。

第１表から非イオン系界面活性剤を用いることによって
無機質繊維状触媒の活性物質の分布はほとんどなく均一
に担持分散されているが、用いない場合は、表面層や内
層にかなりのばらつきが認められる。

又、第２表から実施例１．２は触媒活性が安定して維持
されているが、比較例１．２は活性低下が認められ、特
に比較例１では積層体の空隙率低下のため燃焼開始時か
ら燃焼効率が劣っているのがわかる。

特許出願人　　日本触媒化学工業株式会社手　　続　　
補　　正　　書　　（自発）昭和６０年？月３０日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）白金族元素を無機質繊維状積層体または成型体に
担持するに際し、界面活性剤を含有してなる白金族元素
化合物の水溶液を該無機質繊維状積層体または成型体に
浸漬させ、次いで乾燥焼成することを特徴とする無機質
繊維状触媒の製法。
（２）該無機質繊維状積層体または成型体が、実質的に
、アルミナ、シリカ、チタニア、シリカ−アルミナおよ
びジルコニアよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
材質より成ることを特徴とする特許請求の範囲（１）に
記載の方法。
（３）該界面活性剤が非イオン系、陰イオン系、陽イオ
ン系および両性系界面活性剤よりなる群から選ばれる少
なくとも１種であることを特徴とする特許請求の範囲（
１）または（２）に記載の方法。