JPS63185452A - 非貴金属系燃焼用触媒とその製造方法 - Google Patents
非貴金属系燃焼用触媒とその製造方法Info
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- JPS63185452A JPS63185452A JP61260884A JP26088486A JPS63185452A JP S63185452 A JPS63185452 A JP S63185452A JP 61260884 A JP61260884 A JP 61260884A JP 26088486 A JP26088486 A JP 26088486A JP S63185452 A JPS63185452 A JP S63185452A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
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- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
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- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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-
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- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
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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］
本発明は一種の触媒、特に一種の非貴金属系のモノリス
燃焼用触媒に関するものである。そして、本発明は一種
の触媒の製法、特に一種の非貴金属系のモノリス燃焼用
触媒の製作法に関するものである。
燃焼用触媒に関するものである。そして、本発明は一種
の触媒の製法、特に一種の非貴金属系のモノリス燃焼用
触媒の製作法に関するものである。
［従来の技術ならびにその問題点］
近代的工業の発展に伴い、−酸化炭素、炭化水素及びそ
の酸素を含む化合物による大気汚染が日ましにひどくな
ってきている。燃焼方法を利用し、上記の有害物質を酸
化し、二酸化炭素及び水にすることが大気汚染をなくし
、熱を回収する有効な方法である。このため、機能の優
れた触媒を得るのが、この触媒燃焼方法を実現させる鍵
である。
の酸素を含む化合物による大気汚染が日ましにひどくな
ってきている。燃焼方法を利用し、上記の有害物質を酸
化し、二酸化炭素及び水にすることが大気汚染をなくし
、熱を回収する有効な方法である。このため、機能の優
れた触媒を得るのが、この触媒燃焼方法を実現させる鍵
である。
機能優良の燃焼用触媒は、優れた活性を持ち、高空間速
度、低い酸化開始温度、高耐熱性、高い機械的強度、長
寿命などの要求をそれぞれ充分溝さなければならない。
度、低い酸化開始温度、高耐熱性、高い機械的強度、長
寿命などの要求をそれぞれ充分溝さなければならない。
いままで、開気と自動車排気ガス浄化用触媒は、大部会
員金属系触媒を使っていた。これらの触媒の活性成分は
Ｐｔ、ＰｄとＲｈを主体とする。すでに報告された文献
（ＬＪ、Ｓ、３，９１４．３８９：３．９５６．１８９
：Ｂ、Ｐ、１．４９９゜０５１ ：１．５３４．０４７
：西ドイツ特許２゜５１８．５３７：日本公開特許４０
８７８ （１９７６）：１４０５０８ （１９８２））
の中に記載されているものも、貴金属触媒にほかならな
い。
員金属系触媒を使っていた。これらの触媒の活性成分は
Ｐｔ、ＰｄとＲｈを主体とする。すでに報告された文献
（ＬＪ、Ｓ、３，９１４．３８９：３．９５６．１８９
：Ｂ、Ｐ、１．４９９゜０５１ ：１．５３４．０４７
：西ドイツ特許２゜５１８．５３７：日本公開特許４０
８７８ （１９７６）：１４０５０８ （１９８２））
の中に記載されているものも、貴金属触媒にほかならな
い。
しかし、貴金属は高価で、資源的に制約されているため
、近代工業で広く使われている触媒燃焼技術の必要を満
たすことができない。
、近代工業で広く使われている触媒燃焼技術の必要を満
たすことができない。
以上の問題を解決するために、負金属系のかわりに非貴
金属系を使い、非負金属を触媒活性成分とする燃焼用触
媒を研究してきた。しかし、一般的に言って、これらの
非貴金属燃焼用触媒は活性が低いし、高い空間速度も負
担できない。しかも、酸化開始温度が高く、低い耐熱性
、低い機械的強度、短寿命等の欠点がある。
金属系を使い、非負金属を触媒活性成分とする燃焼用触
媒を研究してきた。しかし、一般的に言って、これらの
非貴金属燃焼用触媒は活性が低いし、高い空間速度も負
担できない。しかも、酸化開始温度が高く、低い耐熱性
、低い機械的強度、短寿命等の欠点がある。
［発明の目的］
本発明の目的は触媒燃焼の要求に満足できる、非貴金属
を触媒活性成分とする燃焼用触媒を提供しようとするも
のであり、そして非貴金属が触媒燃焼に使えないという
考え方を飛び越え、貴金属が高価で、資源的に制約され
ている欠点を克服し、近代工業の工業売気と自動車排気
ガスを処理する要求を満足させる。
を触媒活性成分とする燃焼用触媒を提供しようとするも
のであり、そして非貴金属が触媒燃焼に使えないという
考え方を飛び越え、貴金属が高価で、資源的に制約され
ている欠点を克服し、近代工業の工業売気と自動車排気
ガスを処理する要求を満足させる。
本発明は、ま、た非貴金属触媒の製造方法を提供しよう
とするものである。この方法によって製造された触媒は
、以上の要求に満足できる。
とするものである。この方法によって製造された触媒は
、以上の要求に満足できる。
［問題点を解決するための手段］
本発明は主に担体と触媒活性成分によって構成された非
貴金属系モノリス燃焼用触媒であり、シリケートを第一
担体とし、金属酸化物コートを第二担体とし、金属酸化
物と希土類金属酸化物の混合物を触媒活性成分とするこ
とを特徴とする。
貴金属系モノリス燃焼用触媒であり、シリケートを第一
担体とし、金属酸化物コートを第二担体とし、金属酸化
物と希土類金属酸化物の混合物を触媒活性成分とするこ
とを特徴とする。
本発明はまた、非負金属モノリス燃焼用触媒の製造方法
に関するものであり、一種の担体をコート溶液の中に浸
漬したのち、乾燥、焼成を行い、その浸漬、乾燥と焼成
はすくなくとも二回行い、第一回の浸漬、乾燥と焼成に
よって第二担体が形成され、第二回の浸漬と乾燥と焼成
によって触媒活性成分が担体に付着されることを特徴と
する。
に関するものであり、一種の担体をコート溶液の中に浸
漬したのち、乾燥、焼成を行い、その浸漬、乾燥と焼成
はすくなくとも二回行い、第一回の浸漬、乾燥と焼成に
よって第二担体が形成され、第二回の浸漬と乾燥と焼成
によって触媒活性成分が担体に付着されることを特徴と
する。
［発明の詳細な説明］
本発明の燃焼用触媒は今迄までの報告された燃焼用触媒
と異なる。それは主に担体と触媒活性成分から構成され
ているが、担体自身がまた二つの部分に分けられる。第
一担体とするのはシリケート材料である。実は、それは
触媒の骨格を構成する。第二担体とするのは金属酸化物
コートである。
と異なる。それは主に担体と触媒活性成分から構成され
ているが、担体自身がまた二つの部分に分けられる。第
一担体とするのはシリケート材料である。実は、それは
触媒の骨格を構成する。第二担体とするのは金属酸化物
コートである。
そのコートは十分な高い耐熱性をもっている。触媒活性
成分は金属酸化物と希土類金１！酸化物の混合物である
。ここで、そのシリケート材料がセラミックスモノリス
材料であり、内部に多数の貫通ガスセルをもっている。
成分は金属酸化物と希土類金１！酸化物の混合物である
。ここで、そのシリケート材料がセラミックスモノリス
材料であり、内部に多数の貫通ガスセルをもっている。
それらの貫通ガスセルは水平状にＺ軸方向に分布してい
る。そのセル断面は正方形、三角形あるいは円形となる
。セル密度は２５〜６４セル／平方センチメートルで、
細孔容積は０．１〜０．５ａｌ／９となっている。第二
担体とする金属酸化物コートはアルミナコートで、その
中に希土類金属酸化物が加えられている。その希土類金
属酸化物と言うのは硝酸ランタンである。アルミナコー
ト中の硝酸ランタンの量は１〜５％（重量）でよい。触
媒活性成分としての金属酸化物は銅の酸化物、マンガン
の酸化物であり、その希土類金属酸化物はセリウムの酸
化物である。
る。そのセル断面は正方形、三角形あるいは円形となる
。セル密度は２５〜６４セル／平方センチメートルで、
細孔容積は０．１〜０．５ａｌ／９となっている。第二
担体とする金属酸化物コートはアルミナコートで、その
中に希土類金属酸化物が加えられている。その希土類金
属酸化物と言うのは硝酸ランタンである。アルミナコー
ト中の硝酸ランタンの量は１〜５％（重量）でよい。触
媒活性成分としての金属酸化物は銅の酸化物、マンガン
の酸化物であり、その希土類金属酸化物はセリウムの酸
化物である。
また、コバルトの酸化物、ニッケルの酸化物、バナジウ
ムの酸化物及びカリウムの酸化物を含んでも良い。その
触媒活性成分の中において、各物質の唄ｉ比例は次のと
おり： 銅の酸化物：バナジウムの酸化物：コバルトの酸化物二
ニッケルの酸化物：マンガンの酸化物：セリウムの酸化
物：カリウムの酸化物＝（１〜１５）：（０〜１５）：
（０〜６）： （０〜６） ： （１〜３）： （１
〜１０）： （０〜５）。
ムの酸化物及びカリウムの酸化物を含んでも良い。その
触媒活性成分の中において、各物質の唄ｉ比例は次のと
おり： 銅の酸化物：バナジウムの酸化物：コバルトの酸化物二
ニッケルの酸化物：マンガンの酸化物：セリウムの酸化
物：カリウムの酸化物＝（１〜１５）：（０〜１５）：
（０〜６）： （０〜６） ： （１〜３）： （１
〜１０）： （０〜５）。
本発明の非貴金属モノリス燃焼用触媒の中で、アルミナ
コートから構成された第二担体は全部担体ＩＩの５〜１
５％を占める。そして触媒活性成分は触媒全体重量の２
〜３５％を占める。
コートから構成された第二担体は全部担体ＩＩの５〜１
５％を占める。そして触媒活性成分は触媒全体重量の２
〜３５％を占める。
上記の成分及び組成によってつくられた触媒は触媒燃焼
中における非貴金属の本機活性が負金属より低いという
問題を解決したのである。
中における非貴金属の本機活性が負金属より低いという
問題を解決したのである。
よく知られているように、Ｐｔ１Ｐｄなどの負金属を活
性成分として製造された触媒は適当な触媒活性ポテンシ
ャルをもち、急速的に酸素を活化させて触媒燃焼反応を
達成することができるが、遷移元素のある非貴金属系か
ら構成された触媒は遷移金属のイオン麦価により、格子
酸素を利用して有機化合物を酸化させる目的を達する。
性成分として製造された触媒は適当な触媒活性ポテンシ
ャルをもち、急速的に酸素を活化させて触媒燃焼反応を
達成することができるが、遷移元素のある非貴金属系か
ら構成された触媒は遷移金属のイオン麦価により、格子
酸素を利用して有機化合物を酸化させる目的を達する。
しかし、反応の進行に伴い、表面酸素はだんだん消耗し
ていく。もし気相中の酸素は適時に補足できなければ、
触媒燃焼反応は終止する。したがって、非貴金属触媒の
触媒燃焼活性を改善するために、本発明は上記の欠点を
なくすための活性構造を設計した。つまり、希土類金属
を含む複合金属酸化物触媒を設計したのである。
ていく。もし気相中の酸素は適時に補足できなければ、
触媒燃焼反応は終止する。したがって、非貴金属触媒の
触媒燃焼活性を改善するために、本発明は上記の欠点を
なくすための活性構造を設計した。つまり、希土類金属
を含む複合金属酸化物触媒を設計したのである。
本発明中、希土類金属酸化物を添加するのは気相酸素の
弱い付着が急ピッチにできるようにするためである。そ
れで、気相酸素が近隣の金属酸化物の酸素の吸着位置に
移行して、適当な活性酸化動程になる。
弱い付着が急ピッチにできるようにするためである。そ
れで、気相酸素が近隣の金属酸化物の酸素の吸着位置に
移行して、適当な活性酸化動程になる。
そのほか、希土類金属酸化物と遷移金属酸化物を配合す
ると、触媒の還原機能を強める。そして酸化窒素、−酸
化炭素と炭化水素の酸化反応を速める。
ると、触媒の還原機能を強める。そして酸化窒素、−酸
化炭素と炭化水素の酸化反応を速める。
第二担体中に希土類金属酸化物を混ぜると、アルミナの
熱安定性が改善できる。その具体的現れ、次のようであ
る。
熱安定性が改善できる。その具体的現れ、次のようであ
る。
３＋
１１）ＡＩ イオン拡散速率を低下させ、Ａ１３１イ
オンの１排を妨げ、Ａ１□０３の相変を延ばす。
オンの１排を妨げ、Ａ１□０３の相変を延ばす。
（り 混ぜた希土類元素は表面に集中され、粒子を隔離
して、焼結前期の頚部の生成を妨げ、空位の表面拡散を
妨げ、Ａｌ２Ｏ３の焼結を有効的に妨げる。
して、焼結前期の頚部の生成を妨げ、空位の表面拡散を
妨げ、Ａｌ２Ｏ３の焼結を有効的に妨げる。
本発明の非貴金属モノリス燃焼用触ａ製造方法は大体二
つの段階に分けられる。第一段階で触媒骨格である担体
をコート液中に浸漬させた後、乾燥、焼成を行い、第二
担体になる。第二段階で、上記の担体を触媒活性成分を
含むコート液に浸漬させたのち、乾燥と焼成を行って触
媒活性成分を付着させる。ここで用いられる、骨格とす
る担体はセラミクスモノリス材料であって、内部に多数
のガスセルをもっている。それらのセルは水平状にＺ軸
方向に分布している。セルの断面は正方形、三角形ある
いは円形になる。セル密度は２５〜６４セル／平方セン
チメートルで、細孔容積は０．１〜０．５１ｄ／９がよ
い。第一回浸漬する場合、コート液はアルミナゲルと硝
酸ランタン溶液（Ｉｌｆｌｉは２０〜３０％体積）の混
合物であって、その比例は（１０００〜２０００９）ア
ルミナゲル：（１００〜・２００ｍ）硝酸ランタン溶液
がよい。第二回浸漬する場合、コート液は ’ Ｃｕ（Ｎｏ ） −３ＨＯｌＭｎ（ＮＯ３）
２．Ｃｅ （ＮＯ３）３−６Ｈ２Ｏ、及び水の混合物で
、その中にＧｏ （ＮＯ３）２ ・６Ｈ２Ｏ、Ｎｉ（Ｎ
Ｏ３）２・６Ｈ０１ＮＨｖＯ３及びＫＮＯ３を添加して
も良い。上述各物質中でＭｎ （ＮＯ３）２とＨ２Ｏの
以外は全部固体で、それらの固体をＭｎ（ＮＯ３）２と
Ｈ２Ｏの中に溶かして活性成分のコート液を生成させる
。二回とも浸漬時間は０．５〜１時間でよい。０．５時
間より少なければ、浸漬が不完全なので、第二担体が形
成できないか、または活性成分が触媒担体に全部滲透す
ることができなくなる。ところが、１時間以上浸漬する
必要もない。浸漬時間が長くなると操作５ｕｉｔもそれ
だけふえるから、工業生産の能率が低下する。二回とも
乾燥温度は９０〜１００℃でよい。乾燥時間は５〜７時
間が望ましい。
つの段階に分けられる。第一段階で触媒骨格である担体
をコート液中に浸漬させた後、乾燥、焼成を行い、第二
担体になる。第二段階で、上記の担体を触媒活性成分を
含むコート液に浸漬させたのち、乾燥と焼成を行って触
媒活性成分を付着させる。ここで用いられる、骨格とす
る担体はセラミクスモノリス材料であって、内部に多数
のガスセルをもっている。それらのセルは水平状にＺ軸
方向に分布している。セルの断面は正方形、三角形ある
いは円形になる。セル密度は２５〜６４セル／平方セン
チメートルで、細孔容積は０．１〜０．５１ｄ／９がよ
い。第一回浸漬する場合、コート液はアルミナゲルと硝
酸ランタン溶液（Ｉｌｆｌｉは２０〜３０％体積）の混
合物であって、その比例は（１０００〜２０００９）ア
ルミナゲル：（１００〜・２００ｍ）硝酸ランタン溶液
がよい。第二回浸漬する場合、コート液は ’ Ｃｕ（Ｎｏ ） −３ＨＯｌＭｎ（ＮＯ３）
２．Ｃｅ （ＮＯ３）３−６Ｈ２Ｏ、及び水の混合物で
、その中にＧｏ （ＮＯ３）２ ・６Ｈ２Ｏ、Ｎｉ（Ｎ
Ｏ３）２・６Ｈ０１ＮＨｖＯ３及びＫＮＯ３を添加して
も良い。上述各物質中でＭｎ （ＮＯ３）２とＨ２Ｏの
以外は全部固体で、それらの固体をＭｎ（ＮＯ３）２と
Ｈ２Ｏの中に溶かして活性成分のコート液を生成させる
。二回とも浸漬時間は０．５〜１時間でよい。０．５時
間より少なければ、浸漬が不完全なので、第二担体が形
成できないか、または活性成分が触媒担体に全部滲透す
ることができなくなる。ところが、１時間以上浸漬する
必要もない。浸漬時間が長くなると操作５ｕｉｔもそれ
だけふえるから、工業生産の能率が低下する。二回とも
乾燥温度は９０〜１００℃でよい。乾燥時間は５〜７時
間が望ましい。
温度が低いと、表面の水分が充分に蒸発できない。
そして温度が高すぎると、硝酸塩の直接分解を引き起こ
すおそれがある。以上の事は第二担体と触媒活性成分を
形成するに不利である。二回とも焼成温度は５００〜８
００℃でよい。焼成時間′は２〜３時間でよい。焼成温
度が高すぎると触媒の焼結を引き起こし、比表面積は低
下する。そうすると、活性の降下をもたらす。
すおそれがある。以上の事は第二担体と触媒活性成分を
形成するに不利である。二回とも焼成温度は５００〜８
００℃でよい。焼成時間′は２〜３時間でよい。焼成温
度が高すぎると触媒の焼結を引き起こし、比表面積は低
下する。そうすると、活性の降下をもたらす。
［作用と効果］
本発明の非貴金属モノリス燃焼用触媒は上記のような構
成と方法で製造されたので、下記のような良い効果をも
たらしたのである。
成と方法で製造されたので、下記のような良い効果をも
たらしたのである。
１、触媒燃焼中で非貴金属の本機活性は貴金属に劣らな
い。
い。
２、触媒燃焼中で＾温に耐える。
３、高負荷を受けられるばかりでなく、高い機械的強度
をもっている。
をもっている。
４、Ｐｔ）、Ｓに被毒に対し強い、Ｉｌ！、油滴を浄化
できる、長い使用寿命を有する。
できる、長い使用寿命を有する。
５、酸化開始ＩＩＩが低い。
本発明の製造法は実施が容易であり、操作が簡単である
。その方法によって製造された非負金属系モノリス燃焼
用触媒は上記の良い結果をもたらすことができる。
。その方法によって製造された非負金属系モノリス燃焼
用触媒は上記の良い結果をもたらすことができる。
［実施例］
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
上述のセラミックスモノリス材料を選択して、セル密度
は２５セル／平方センチメートル、細孔容積は０．１〜
０．５１１！／ｇであった。１５００９アルミナゲルと
１００ｍの硝酸ランタン溶液（ＩＩＩは２４％体積）を
均一に混合させて第一回の浸漬のコート液をつくった。
は２５セル／平方センチメートル、細孔容積は０．１〜
０．５１１！／ｇであった。１５００９アルミナゲルと
１００ｍの硝酸ランタン溶液（ＩＩＩは２４％体積）を
均一に混合させて第一回の浸漬のコート液をつくった。
そして、上述のセラミックスモノリス材料をそのコート
液中に浸漬させ、４０分間のあと取りだして１００℃で
乾燥を行った。乾燥時間は６時間であった。次に６００
℃で３時間程度の焼成を行った。これで触媒骨格゛であ
る第一担体には第二担体が形成された。触媒活性成分を
構成するコート液を調製するとき、Ｃｕ （ＮＯ３）２
”３Ｈ２０６５０５Ｆ、Ｃｏ（ＮＯ） ・６８２０
２５０ｇ、Ｎｉ（Ｎｏ） ・６Ｈ２０２５０ｇ、
Ｍｎ（ＮＯ３）２ （′ｍ度５０％）１００９、Ｃｅ（
Ｎｏ ） −６ＨＯ１００ｇ、Ｈ２Ｏ５００９を
混合させ、その中の固体物質を溶かした後に必要なコー
ト液を得た。そして上述の担体をそのコート液の中に浸
漬させ、４０分間のあと取りだして１００℃で６時間乾
燥を行った。最後に６００℃で３時間程度加熱焼成を行
った。これで本発明の非負金属モノリス燃焼用触媒が作
成できたわけである。
液中に浸漬させ、４０分間のあと取りだして１００℃で
乾燥を行った。乾燥時間は６時間であった。次に６００
℃で３時間程度の焼成を行った。これで触媒骨格゛であ
る第一担体には第二担体が形成された。触媒活性成分を
構成するコート液を調製するとき、Ｃｕ （ＮＯ３）２
”３Ｈ２０６５０５Ｆ、Ｃｏ（ＮＯ） ・６８２０
２５０ｇ、Ｎｉ（Ｎｏ） ・６Ｈ２０２５０ｇ、
Ｍｎ（ＮＯ３）２ （′ｍ度５０％）１００９、Ｃｅ（
Ｎｏ ） −６ＨＯ１００ｇ、Ｈ２Ｏ５００９を
混合させ、その中の固体物質を溶かした後に必要なコー
ト液を得た。そして上述の担体をそのコート液の中に浸
漬させ、４０分間のあと取りだして１００℃で６時間乾
燥を行った。最後に６００℃で３時間程度加熱焼成を行
った。これで本発明の非負金属モノリス燃焼用触媒が作
成できたわけである。
作成した触媒で工業廃ガスを処理する結果は表１と表２
に示す。
に示す。
表１ 触媒性能
表２ 各廃ガスに対する触媒の酸化開始温度説明二酸化
開始温度とは、浄化率が９０％以上に達するように、燃
焼されるガスが触媒床に入る前に必要な最低温度のこと
である。
開始温度とは、浄化率が９０％以上に達するように、燃
焼されるガスが触媒床に入る前に必要な最低温度のこと
である。
実施例１で作成した非貴金属モノリス触媒によって自動
車排気ガスを処理した結果は次のようである。
車排気ガスを処理した結果は次のようである。
車の走行平均速度は２０キロメートル／時間、４０キロ
メートル／時間、６０ギロメートル／時間、８０キロメ
ートル／時間であって、触媒は自動車の内燃機関に搭載
している場合、−酸化炭素の浄化率は９０％以上、炭化
水素の浄化率は６０％以上、ＮＯｘの浄化率は７０％以
上に達する。
メートル／時間、６０ギロメートル／時間、８０キロメ
ートル／時間であって、触媒は自動車の内燃機関に搭載
している場合、−酸化炭素の浄化率は９０％以上、炭化
水素の浄化率は６０％以上、ＮＯｘの浄化率は７０％以
上に達する。
実施例２
上記のセラミックスモノリス材料を使い、そのセル密度
は４９１：フル／平方センチメートルであって、例１と
同様の方法を用い、それと異なるところは、触媒活性成
分を構成するコート液の組成を変えただけである。ロー
ト液の組成は次のとおりである。Ｃｕ（Ｎｏ ）
・３Ｈ２０４００ｇ、ＣＯ（Ｎｏ ） ・６日２０１
８０ｇ、Ｎ ｉ （Ｎｏ ） ・６Ｈ２０２０
０９、ｖｎ （ＮＯ３＞ ２ （濃度５０％）１５０
ｇ、Ｃｅ（Ｎｏ ） −６ト１
０ ７０９ 、 Ｈ２０３００ｇ。最後
に実施例１と同様に本発明の非金属系モノリス燃焼用触
媒が作成された。
は４９１：フル／平方センチメートルであって、例１と
同様の方法を用い、それと異なるところは、触媒活性成
分を構成するコート液の組成を変えただけである。ロー
ト液の組成は次のとおりである。Ｃｕ（Ｎｏ ）
・３Ｈ２０４００ｇ、ＣＯ（Ｎｏ ） ・６日２０１
８０ｇ、Ｎ ｉ （Ｎｏ ） ・６Ｈ２０２０
０９、ｖｎ （ＮＯ３＞ ２ （濃度５０％）１５０
ｇ、Ｃｅ（Ｎｏ ） −６ト１
０ ７０９ 、 Ｈ２０３００ｇ。最後
に実施例１と同様に本発明の非金属系モノリス燃焼用触
媒が作成された。
各種の売気に対する上記の方法で作成された触媒の酸化
開始温度は表３に示すとおり。
開始温度は表３に示すとおり。
表３ 各種のガスに対する触媒の酸化開始温度実施例２
で作成された非貴金属モノリス触媒によって自動車排気
ガスを処理した時、次の結果を得た。排気ガス中のＣＯ
の量は０．６４ｇ／マイル、ＨＣの壷は０．３（１／マ
イル、ＮＯｘの晒は０．２８ｇ／’？イル（アメリカＦ
ｅｄｅｒａｌＥｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅ５ｔ）であった
。
で作成された非貴金属モノリス触媒によって自動車排気
ガスを処理した時、次の結果を得た。排気ガス中のＣＯ
の量は０．６４ｇ／マイル、ＨＣの壷は０．３（１／マ
イル、ＮＯｘの晒は０．２８ｇ／’？イル（アメリカＦ
ｅｄｅｒａｌＥｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｔｅ５ｔ）であった
。
比較例
上記のセラミックスモノリス材料を使って、例１と同様
の方法を使用したが、それとちがうところのは、触媒活
性成分であるコート液の中にＣｅ（Ｎｏ ） ・６
日２０を加えないことだけであった。最後に活性成分中
に希土類金属元素の含まれていない触媒が作成された。
の方法を使用したが、それとちがうところのは、触媒活
性成分であるコート液の中にＣｅ（Ｎｏ ） ・６
日２０を加えないことだけであった。最後に活性成分中
に希土類金属元素の含まれていない触媒が作成された。
比較例で作成した触媒は実施例１で作成した触媒と比較
して、その結果を下記の表に示す。
して、その結果を下記の表に示す。
以上の比較結果からあきらかなように、非負金属系燃焼
触媒に対して、触媒活性、成分の中に希土類金属元素を
添加することは重要である。活性成分の中に希土類金属
元素を含まない場合、高い酸化開始温度が必要になるの
で、触媒燃焼過程中のエネルギーの消耗が増える。これ
もまたそのような触媒の活性が低いということを物語っ
ている。
触媒に対して、触媒活性、成分の中に希土類金属元素を
添加することは重要である。活性成分の中に希土類金属
元素を含まない場合、高い酸化開始温度が必要になるの
で、触媒燃焼過程中のエネルギーの消耗が増える。これ
もまたそのような触媒の活性が低いということを物語っ
ている。
また、燃焼されるガスの空間速度は５Ｘ１０’メートル
／時間の場合、実施例１の触媒活性が変わらないが、比
較例の触媒は活性が２０〜３０％鋳下する。これによっ
て更に触媒活性成分中に希土類金属元素を添加すること
の重要さが確認された。
／時間の場合、実施例１の触媒活性が変わらないが、比
較例の触媒は活性が２０〜３０％鋳下する。これによっ
て更に触媒活性成分中に希土類金属元素を添加すること
の重要さが確認された。
Claims (18)
- （１）主に担体と触媒活性成分によって構成された触媒
において、シリケート材料を第一担体として、金属酸化
物コートを第二担体とし、金属酸化物と希土類金属酸化
物の混合物を触媒活性成分とすることを特徴とする非貴
金属系モノリス燃焼用触媒。 - （２）第一担体の構成物であるシリケート材料が内部に
多数のセルを有するセラミツクスモノリス材料であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の触媒。 - （３）セラミツクスモノリス材料の内部にあるセルが水
平状にＺ軸方向に分布し、貫通し、セルの断面が正方形
、三角形、あるいは円形であり、セル密度が２５〜６４
セル／平方センチメートルであり、細孔容積が０．１〜
０．５ｍｌ／ｇであることを特徴とする特許請求の範囲
第（２）項記載の触媒。 - （４）第二担体の構成物である金属酸化物コートがアル
ミナコートであって、その中に希土類金属元素を添加し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の触
媒。 - （５）上記希土類金属酸化物が硝酸ランタンであり、ア
ルミナコートの中に１〜５％（重量）含まれていること
を特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の触媒。 - （６）触媒活性成分の構成物である金属酸化物が銅の酸
化物、マンガンの酸化物であり、希土類金属酸化物がセ
リウムの酸化物であり、また、コバルトの酸化物、ニッ
ケルの酸化物、バナジウムの酸化物及びカリウムの酸化
物を含んでいても良いことを特徴とする特許請求の範囲
（１）項記載の触媒。 - （７）触媒活性成分の中における各種の物質の重量比が
銅の酸化物：バナジウムの酸化物：コバルトの酸化物：
ニッケルの酸化物：マンガンの酸化物：セリウムの酸化
物：カリウムの酸化物 ＝（１〜１５）：（０〜１５）：（０〜６）：（０〜６
）：（１〜３）：（１〜１０）：（０〜５） であることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載
の触媒。 - （８）第二担体が全体の担体重量の５〜１５％を占める
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の触媒
。 - （９）触媒活性成分が全体の触媒重量の２〜３５％を占
めることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
触媒。 - （１０）担体をコート液に浸漬させたのち、乾燥、焼成
を行い、その浸漬、乾燥と焼成をすくなくとも二回行い
、第一回の浸漬、乾燥と焼成によって第二担体が形成さ
れ、第二回の浸漬、乾燥と焼成によって触媒活性成分が
付着されることを特徴とする非貴金属系モノリス燃焼用
触媒の製造方法。 - （１１）選ばれた担体が内部に多数のセルをもつセラミ
ツクスモノリス材料であることを特徴とする特許請求の
範囲第（１０）項記載の触媒の製造方法。 - （１２）セラミツクスモノリス材料の内部にあるセルが
水平状にＺ軸の方向上に分布、貫通し、セルの断面が正
方形、三角形あるいは円形であり、セル密度が２５〜６
４セル／平方センチメートルであり、細孔容積が０．１
〜０．５ｍｌ／ｇであることを特徴とする特許請求の範
囲第（１１）項記載の触媒の製造方法。 - （１３）第一回浸漬を行った時のコート液がアルミナゲ
ルと硝酸ランタン溶液（濃度は２４〜３０％体積）の混
合物であることを特徴とする特許請求の範囲第（１０）
項記載の触媒の製造方法。 - （１４）アルミナゲルと硝酸ランタン溶液の比がアルミ
ナゲル：上記の硝酸ランタン溶液＝ （１０００〜２０００ｇ）：（１００〜２００ｍｌ）で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１３）項記載
の触媒の製造方法。 - （１５）第二回浸漬を行った時のコート液がＣｕ（ＮＯ
＿３）＿２・３Ｈ＿２Ｏ、Ｍｎ（ＮＯ＿３）＿２、Ｃｅ
（ＮＯ＿３）＿３・６Ｈ＿２Ｏ、Ｈ＿２Ｏの混合物であ
って、その中にＣｏ（ＮＯ＿３）＿２・６Ｈ＿２Ｏ、Ｎ
ｉ（ＮＯ＿３）＿２・６Ｈ＿２Ｏ、ＮＨ＿４ＶＯ＿３、
ＫＮＯ＿３を加えても良いことを特徴とする特許請求の
範囲第（１０）項記載の触媒の製造方法。 - （１６）毎回浸漬の時間が０．５〜〜１時間であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１０）項記載の触媒の
製造方法。 - （１７）二回とも乾燥温度が９０〜１１０℃であって、
乾燥時間が５〜７時間であることを特徴とする特許請求
の範囲第（１０）項記載の触媒の製造方法。 - （１８）二回とも焼成が５００〜８００℃で行い、焼成
時間が２〜４時間であることを特徴とする特許請求の範
囲第（１０）項記載の触媒の製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85109694A CN85109694B (zh) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 非贵金属蜂窝状燃烧催化剂 |
| CN85109694 | 1985-12-12 | ||
| CN86103200 | 1986-05-06 | ||
| CN 86103200 CN86103200A (zh) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 非贵金属燃烧催化剂及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185452A true JPS63185452A (ja) | 1988-08-01 |
| JPH0616853B2 JPH0616853B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=25742153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260884A Expired - Lifetime JPH0616853B2 (ja) | 1985-12-12 | 1986-11-04 | 非貴金属系燃焼用触媒とその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0225595B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0616853B2 (ja) |
| CA (1) | CA1284983C (ja) |
| DE (1) | DE3688926T2 (ja) |
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| US11047838B2 (en) | 2016-01-18 | 2021-06-29 | C. Gerhardt GmbH & Co. KG | Method for elemental analysis |
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