JP2000246106A - 触 媒 - Google Patents
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- JP2000246106A JP2000246106A JP11055943A JP5594399A JP2000246106A JP 2000246106 A JP2000246106 A JP 2000246106A JP 11055943 A JP11055943 A JP 11055943A JP 5594399 A JP5594399 A JP 5594399A JP 2000246106 A JP2000246106 A JP 2000246106A
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- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタノールを効率よく改質すると共に得られ
る水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くする。 【解決手段】 二酸化セリウムや二酸化ジルコニウムな
どの塩基性の金属酸化物を担体として、白金やパラジウ
ム,ロジウム,イリジウムなどの貴金属を担持させると
共に、ナトリウムやカリウム,セシウムなどのアルカリ
金属かマグネシウムやカルシウム,バリウムなどのアル
カリ土類金属を担持させて触媒とする。この触媒を用い
ることにより、メタノールは高効率に水蒸気改質反応す
ると共に、メタノールを改質して得られる水素含有ガス
中の一酸化炭素濃度を低くすることができる。
る水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くする。 【解決手段】 二酸化セリウムや二酸化ジルコニウムな
どの塩基性の金属酸化物を担体として、白金やパラジウ
ム,ロジウム,イリジウムなどの貴金属を担持させると
共に、ナトリウムやカリウム,セシウムなどのアルカリ
金属かマグネシウムやカルシウム,バリウムなどのアル
カリ土類金属を担持させて触媒とする。この触媒を用い
ることにより、メタノールは高効率に水蒸気改質反応す
ると共に、メタノールを改質して得られる水素含有ガス
中の一酸化炭素濃度を低くすることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒に関し、詳し
くは、水蒸気を用いてメタノールを水素を含有する水素
含有ガスに改質する反応に用いられる触媒などに関す
る。
くは、水蒸気を用いてメタノールを水素を含有する水素
含有ガスに改質する反応に用いられる触媒などに関す
る。
【0002】
【従来の技術】水蒸気を用いてメタノールを水素を含有
する水素含有ガスに改質するメタノールの水蒸気改質反
応は次式(1)の分解反応と式(2)のシフト反応とに
よって行なわれる。
する水素含有ガスに改質するメタノールの水蒸気改質反
応は次式(1)の分解反応と式(2)のシフト反応とに
よって行なわれる。
【0003】CH3OH→CO+2H2 (1) CO+H2O→CO2+H2 (2)
【0004】こうした反応を効率よく行なう触媒として
は、従来、耐熱性多孔質無機化合物と卑金属または貴金
属とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との混合物か
らなる触媒(例えば、特開昭62−250948号公報
など)や、希土類元素の酸化物を含有する担体に貴金属
を担持させてなる触媒(例えば、特開平3−45501
号公報など)などが提案されている。これらの触媒は、
メタノールの水蒸気改質反応に高活性を示す銅系の触媒
の耐熱性や耐久性に劣るという問題点を解決するものと
されている。
は、従来、耐熱性多孔質無機化合物と卑金属または貴金
属とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との混合物か
らなる触媒(例えば、特開昭62−250948号公報
など)や、希土類元素の酸化物を含有する担体に貴金属
を担持させてなる触媒(例えば、特開平3−45501
号公報など)などが提案されている。これらの触媒は、
メタノールの水蒸気改質反応に高活性を示す銅系の触媒
の耐熱性や耐久性に劣るという問題点を解決するものと
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の触媒では、得られる水素含有ガスが高濃度の一酸化炭
素を含むという問題があった。上述の式(2)のシフト
反応は反応速度が遅いため、一般に水素含有ガスには一
酸化炭素が含まれる。水素を燃料として動作する装置に
供給する目的でメタノールを水蒸気改質して水素含有ガ
スを得る場合には、水素含有ガス中の水素の濃度ができ
る限り高い方がよいから、未反応の一酸化炭素濃度は低
い方がよい。特に水素含有ガスの供給を受ける装置が水
素含有ガスに含まれる一酸化炭素により効率を低下させ
る場合、例えば水素含有ガス中に含まれる一酸化炭素に
より被毒する燃料電池などの場合では、水素含有ガス中
の一酸化炭素濃度を低くしなければならない。
の触媒では、得られる水素含有ガスが高濃度の一酸化炭
素を含むという問題があった。上述の式(2)のシフト
反応は反応速度が遅いため、一般に水素含有ガスには一
酸化炭素が含まれる。水素を燃料として動作する装置に
供給する目的でメタノールを水蒸気改質して水素含有ガ
スを得る場合には、水素含有ガス中の水素の濃度ができ
る限り高い方がよいから、未反応の一酸化炭素濃度は低
い方がよい。特に水素含有ガスの供給を受ける装置が水
素含有ガスに含まれる一酸化炭素により効率を低下させ
る場合、例えば水素含有ガス中に含まれる一酸化炭素に
より被毒する燃料電池などの場合では、水素含有ガス中
の一酸化炭素濃度を低くしなければならない。
【0006】本発明の触媒は、炭化水素系の燃料の改質
等を効率よく行なうことを目的の一つとする。また、本
発明の触媒は、メタノールを効率よく改質することを目
的の一つとする。本発明の触媒は、得られる水素含有ガ
スに含まれる一酸化炭素濃度を低くすることを目的の一
つとする。
等を効率よく行なうことを目的の一つとする。また、本
発明の触媒は、メタノールを効率よく改質することを目
的の一つとする。本発明の触媒は、得られる水素含有ガ
スに含まれる一酸化炭素濃度を低くすることを目的の一
つとする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の触媒は、上述の目的の少なくとも一部を達成する
ために以下の手段を採った。
発明の触媒は、上述の目的の少なくとも一部を達成する
ために以下の手段を採った。
【0008】本発明の第1の触媒は、塩基性の金属酸化
物からなる担体に貴金属とアルカリ金属とを担持してな
ることを要旨とする。
物からなる担体に貴金属とアルカリ金属とを担持してな
ることを要旨とする。
【0009】この本発明の第1の触媒では、貴金属だけ
でも炭化水素系の燃料を改質する触媒として機能する
が、塩基性の金属酸化物を担体として用いると共にアル
カリ金属を貴金属と共に担持することにより、高効率で
炭化水素系の燃料を改質することができると共に得られ
る水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くするこ
とができる。
でも炭化水素系の燃料を改質する触媒として機能する
が、塩基性の金属酸化物を担体として用いると共にアル
カリ金属を貴金属と共に担持することにより、高効率で
炭化水素系の燃料を改質することができると共に得られ
る水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くするこ
とができる。
【0010】本発明の第2の触媒は、水蒸気を用いてメ
タノールを水素を含有する水素含有ガスに改質する反応
に用いられる触媒であって、塩基性の金属酸化物からな
る担体に貴金属とアルカリ金属とを担持してなることを
要旨とする。
タノールを水素を含有する水素含有ガスに改質する反応
に用いられる触媒であって、塩基性の金属酸化物からな
る担体に貴金属とアルカリ金属とを担持してなることを
要旨とする。
【0011】この本発明の第2の触媒では、貴金属だけ
でもメタノールを改質する触媒として機能するが、塩基
性の金属酸化物を担体として用いると共にアルカリ金属
を貴金属と共に担持することにより、高効率でメタノー
ルを改質することができると共に得られる水素含有ガス
に含まれる一酸化炭素濃度を低くすることができる。
でもメタノールを改質する触媒として機能するが、塩基
性の金属酸化物を担体として用いると共にアルカリ金属
を貴金属と共に担持することにより、高効率でメタノー
ルを改質することができると共に得られる水素含有ガス
に含まれる一酸化炭素濃度を低くすることができる。
【0012】これら本発明の第1の触媒または第2の触
媒では、塩基性の金属酸化物としては如何なるものを用
いてもよいが、二酸化セリウム(CeO2)か二酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)を用いる方が好ましい。また、
貴金属としては、白金,パラジウム,ロジウム,イリジ
ウムのうちの少なくとも一つを用いればよいが、白金か
パラジウムのいずれかを用いる方が好ましい。アルカリ
金属としては、ナトリウム,カリウム,セシウムのうち
の少なくとも一つを用いる方が好ましい。アルカリ金属
は、0.5ないし5.0重量%の割合で担持されていれ
ば好適に機能するが、0.5ないし1.0重量%の割合
で担持されていれば更に好ましい。
媒では、塩基性の金属酸化物としては如何なるものを用
いてもよいが、二酸化セリウム(CeO2)か二酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)を用いる方が好ましい。また、
貴金属としては、白金,パラジウム,ロジウム,イリジ
ウムのうちの少なくとも一つを用いればよいが、白金か
パラジウムのいずれかを用いる方が好ましい。アルカリ
金属としては、ナトリウム,カリウム,セシウムのうち
の少なくとも一つを用いる方が好ましい。アルカリ金属
は、0.5ないし5.0重量%の割合で担持されていれ
ば好適に機能するが、0.5ないし1.0重量%の割合
で担持されていれば更に好ましい。
【0013】本発明の第3の触媒は、塩基性の金属酸化
物からなる担体に貴金属とアルカリ土類金属とを担持し
てなることを要旨とする。
物からなる担体に貴金属とアルカリ土類金属とを担持し
てなることを要旨とする。
【0014】この本発明の第3の触媒では、貴金属だけ
でも炭化水素系の燃料を改質する触媒として機能する
が、塩基性の金属酸化物を担体として用いると共にアル
カリ土類金属を貴金属と共に担持することにより、高効
率で炭化水素系の燃料を改質することができると共に得
られる水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くす
ることができる。
でも炭化水素系の燃料を改質する触媒として機能する
が、塩基性の金属酸化物を担体として用いると共にアル
カリ土類金属を貴金属と共に担持することにより、高効
率で炭化水素系の燃料を改質することができると共に得
られる水素含有ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くす
ることができる。
【0015】本発明の第4の触媒は、水蒸気を用いてメ
タノールを水素を含有する水素含有ガスに改質する反応
に用いられる触媒であって、塩基性の金属酸化物からな
る担体に貴金属とアルカリ土類金属とを担持してなるこ
とを要旨とする。
タノールを水素を含有する水素含有ガスに改質する反応
に用いられる触媒であって、塩基性の金属酸化物からな
る担体に貴金属とアルカリ土類金属とを担持してなるこ
とを要旨とする。
【0016】この本発明の第4の触媒では、貴金属だけ
でもメタノールを改質する触媒として機能するが、塩基
性の金属酸化物を担体として用いると共にアルカリ土類
金属を貴金属と共に担持することにより、高効率でメタ
ノールを改質することができると共に得られる水素含有
ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くすることができ
る。
でもメタノールを改質する触媒として機能するが、塩基
性の金属酸化物を担体として用いると共にアルカリ土類
金属を貴金属と共に担持することにより、高効率でメタ
ノールを改質することができると共に得られる水素含有
ガスに含まれる一酸化炭素濃度を低くすることができ
る。
【0017】これら本発明の第3の触媒または第4の触
媒では、塩基性の金属酸化物としては如何なるものを用
いてもよいが、二酸化セリウム(CeO2)か二酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)を用いる方が好ましい。また、
貴金属としては、白金,パラジウム,ロジウム,イリジ
ウムのうちの少なくとも一つを用いればよいが、白金か
パラジウムのいずれかを用いる方が好ましい。アルカリ
土類金属としては、マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),バリウム(Ba)のうちの少なくとも一つを
用いる方が好ましい。アルカリ土類金属は、0.5ない
し5.0重量%の割合で担持されていれば好適に機能す
るが、0.5ないし1.0重量%の割合で担持されてい
れば更に好ましい。
媒では、塩基性の金属酸化物としては如何なるものを用
いてもよいが、二酸化セリウム(CeO2)か二酸化ジ
ルコニウム(ZrO2)を用いる方が好ましい。また、
貴金属としては、白金,パラジウム,ロジウム,イリジ
ウムのうちの少なくとも一つを用いればよいが、白金か
パラジウムのいずれかを用いる方が好ましい。アルカリ
土類金属としては、マグネシウム(Mg),カルシウム
(Ca),バリウム(Ba)のうちの少なくとも一つを
用いる方が好ましい。アルカリ土類金属は、0.5ない
し5.0重量%の割合で担持されていれば好適に機能す
るが、0.5ないし1.0重量%の割合で担持されてい
れば更に好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。
例を用いて説明する。
【0019】A.実施例のメタノール改質触媒と比較例
のメタノール改質触媒の調製 (1)第1実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を
含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第1実施例のメタノール改質触媒を得る。
のメタノール改質触媒の調製 (1)第1実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を
含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第1実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0020】(2)第2実施例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶
液を含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第2実施例のメタノール改質触媒を得る。
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶
液を含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第2実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0021】(3)第3実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末に硝酸パラジウム溶
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を含浸
させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第3実施例のメタノール改質触媒を得る。
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を含浸
させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第3実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0022】(4)第4実施例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末に硝酸パラジウ
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を
含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第4実施例のメタノール改質触媒を得る。
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸ナトリウム溶液を
含浸させてナトリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第4実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0023】(5)第5実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含
浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第5実施例のメタノール改質触媒を得る。
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含
浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第5実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0024】(6)第6実施例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液
を含浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第6実施例のメタノール改質触媒を得る。
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液
を含浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第6実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0025】(7)第7実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末に硝酸パラジウム溶
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含浸さ
せてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
7実施例のメタノール改質触媒を得る。
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含浸さ
せてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
7実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0026】(8)第8実施例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末に硝酸パラジウ
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含
浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第8実施例のメタノール改質触媒を得る。
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含
浸させてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第8実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0027】(9)第9実施例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含
浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第9実施例のメタノール改質触媒を得る。
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含
浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第9実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0028】(10)第10実施例のメタノール改質触
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液
を含浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第10実施例のメタノール改質触媒を得る。
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液
を含浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で
3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そ
して得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレット
として第10実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0029】(11)第11実施例のメタノール改質触
媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末に硝酸パラジウム溶
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含浸さ
せてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
11実施例のメタノール改質触媒を得る。
媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末に硝酸パラジウム溶
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含浸さ
せてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
11実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0030】(12)第12実施例のメタノール改質触
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末に硝酸パラジウ
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含
浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第12実施例のメタノール改質触媒を得る。
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末に硝酸パラジウ
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸セシウム溶液を含
浸させてセシウムを1wt%担持させ、110℃で3時
間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして
得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとし
て第12実施例のメタノール改質触媒を得る。
【0031】(13)第13実施例のメタノール改質触
媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸マグネシウム溶液
を含浸させてマグネシウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第13実施例のメタノール改質触媒を得
る。
媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。こうして得られた粉末に硝酸マグネシウム溶液
を含浸させてマグネシウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第13実施例のメタノール改質触媒を得
る。
【0032】(14)第14実施例のメタノール改質触
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸カルシウム溶
液を含浸させてカルシウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第14実施例のメタノール改質触媒を得
る。
媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。こうして得られた粉末に硝酸カルシウム溶
液を含浸させてカルシウムを1wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第14実施例のメタノール改質触媒を得
る。
【0033】(15)第1比較例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末にジニトロジアミン
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさ
のペレットとして第1比較例のメタノール改質触媒を得
る。
白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさ
のペレットとして第1比較例のメタノール改質触媒を得
る。
【0034】(16)第2比較例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末にジニトロジア
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大
きさのペレットとして第2比較例のメタノール改質触媒
を得る。
ミン白金硝酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持さ
せ、110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時
間焼成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大
きさのペレットとして第2比較例のメタノール改質触媒
を得る。
【0035】(17)第3比較例のメタノール改質触媒 二酸化セリウム(CeO2)の粉末に硝酸パラジウム溶
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第3比較例のメタノール改質触媒を得る。
液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、11
0℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさのペ
レットとして第3比較例のメタノール改質触媒を得る。
【0036】(18)第4比較例のメタノール改質触媒 二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末に硝酸パラジウ
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさ
のペレットとして第4比較例のメタノール改質触媒を得
る。
ム溶液を含浸させてパラジウムを10wt%担持させ、
110℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼
成する。そして得られた粉末を1〜3mm程度の大きさ
のペレットとして第4比較例のメタノール改質触媒を得
る。
【0037】(19)第5比較例のメタノール改質触媒 アルミナ(Al2O3)の粉末にジニトロジアミン白金硝
酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含浸さ
せてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
5比較例のメタノール改質触媒を得る。
酸溶液を含浸させて白金を10wt%担持させ、110
℃で3時間乾燥させた後に、500℃で1時間焼成す
る。こうして得られた粉末に硝酸カリウム溶液を含浸さ
せてカリウムを1wt%担持させ、110℃で3時間乾
燥させた後に、500℃で1時間焼成する。そして得ら
れた粉末を1〜3mm程度の大きさのペレットとして第
5比較例のメタノール改質触媒を得る。
【0038】B.評価方法と実験結果 上述の第1実施例ないし第14実施例のメタノール改質
触媒と第1比較例ないし第5比較例のメタノール改質触
媒に対して、メタノールのモル数に対する水のモル数の
比(H2O/CH3OH)が値2.0でメタノール中の炭
素原子の数に対する酸素原子の数の比(O/C)が0.
23となる混合ガスを調製し、この混合ガスをメタノー
ルに対する液空間速度(LHSV)が2[1/h]とな
り、改質反応層の流入口の混合ガスの温度が300℃で
出口のガスの温度が250℃となる条件でメタノールを
水蒸気改質した。その結果を次表に示す。なお、表中、
メタノール転化率は反応層で改質反応を生じたメタノー
ルの比率であり、CO選択率は生成した一酸化炭素の量
と生成した二酸化炭素の量との和に対する生成した一酸
化炭素の量の比[生成CO量/(生成CO量+生成CO
2量)]である。
触媒と第1比較例ないし第5比較例のメタノール改質触
媒に対して、メタノールのモル数に対する水のモル数の
比(H2O/CH3OH)が値2.0でメタノール中の炭
素原子の数に対する酸素原子の数の比(O/C)が0.
23となる混合ガスを調製し、この混合ガスをメタノー
ルに対する液空間速度(LHSV)が2[1/h]とな
り、改質反応層の流入口の混合ガスの温度が300℃で
出口のガスの温度が250℃となる条件でメタノールを
水蒸気改質した。その結果を次表に示す。なお、表中、
メタノール転化率は反応層で改質反応を生じたメタノー
ルの比率であり、CO選択率は生成した一酸化炭素の量
と生成した二酸化炭素の量との和に対する生成した一酸
化炭素の量の比[生成CO量/(生成CO量+生成CO
2量)]である。
【0039】
【表1】
【0040】表から解るように、第1実施例ないし第1
4実施例のメタノール改質触媒は、第1比較例ないし第
5比較例のメタノール改質触媒と同様に高いメタノール
転化率を有し、第1比較例ないし第5比較例のメタノー
ル改質触媒に比して顕著にCO選択率が低い。即ち、第
1実施例ないし第14実施例のメタノール改質触媒は、
メタノールの水蒸気改質反応を高効率で行なうことがで
きると共に、得られる水素含有ガス中の一酸化炭素濃度
を低く抑えることができるのである。第1実施例ないし
第12実施例のメタノール改質触媒は、第13実施例お
よび第14実施例のメタノール改質触媒に比して、メタ
ノール転化率が高く、CO選択率が低い。即ち、貴金属
とアルカリ金属とを担持する触媒の方が、貴金属とアル
カリ土類金属とを担持する触媒よりメタノールの水蒸気
改質反応を高効率で行なうことができると共に得られる
水素含有ガス中の一酸化炭素濃度を低く抑えることがで
きるのである。第1実施例ないし第4実施例のメタノー
ル改質触媒と第5比較例のメタノール改質触媒とを比較
すれば解るように、塩基性の金属酸化物である二酸化セ
リウムや二酸化ジルコニウムを担体として用いた触媒
は、塩基性の金属酸化物ではないアルミナを担体として
用いた触媒に比して、メタノールの転化率が顕著に高
く、CO選択率が顕著に低い。即ち、塩基性の金属酸化
物である二酸化セリウムや二酸化ジルコニウムを担体と
して用いたメタノール改質触媒は、塩基性の金属酸化物
ではないアルミナを担体として用いたものよりメタノー
ルの水蒸気改質反応を高効率で行なうことができると共
に得られる水素含有ガス中の一酸化炭素濃度を低く抑え
ることができるのである。
4実施例のメタノール改質触媒は、第1比較例ないし第
5比較例のメタノール改質触媒と同様に高いメタノール
転化率を有し、第1比較例ないし第5比較例のメタノー
ル改質触媒に比して顕著にCO選択率が低い。即ち、第
1実施例ないし第14実施例のメタノール改質触媒は、
メタノールの水蒸気改質反応を高効率で行なうことがで
きると共に、得られる水素含有ガス中の一酸化炭素濃度
を低く抑えることができるのである。第1実施例ないし
第12実施例のメタノール改質触媒は、第13実施例お
よび第14実施例のメタノール改質触媒に比して、メタ
ノール転化率が高く、CO選択率が低い。即ち、貴金属
とアルカリ金属とを担持する触媒の方が、貴金属とアル
カリ土類金属とを担持する触媒よりメタノールの水蒸気
改質反応を高効率で行なうことができると共に得られる
水素含有ガス中の一酸化炭素濃度を低く抑えることがで
きるのである。第1実施例ないし第4実施例のメタノー
ル改質触媒と第5比較例のメタノール改質触媒とを比較
すれば解るように、塩基性の金属酸化物である二酸化セ
リウムや二酸化ジルコニウムを担体として用いた触媒
は、塩基性の金属酸化物ではないアルミナを担体として
用いた触媒に比して、メタノールの転化率が顕著に高
く、CO選択率が顕著に低い。即ち、塩基性の金属酸化
物である二酸化セリウムや二酸化ジルコニウムを担体と
して用いたメタノール改質触媒は、塩基性の金属酸化物
ではないアルミナを担体として用いたものよりメタノー
ルの水蒸気改質反応を高効率で行なうことができると共
に得られる水素含有ガス中の一酸化炭素濃度を低く抑え
ることができるのである。
【0041】各実施例のメタノール改質触媒は、水蒸気
を用いてメタノールを改質する触媒として用いたが、メ
タノール以外の炭化水素系の燃料(例えば、メタンな
ど)を改質する触媒として用いるものとしてもよい。
を用いてメタノールを改質する触媒として用いたが、メ
タノール以外の炭化水素系の燃料(例えば、メタンな
ど)を改質する触媒として用いるものとしてもよい。
【0042】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G040 EA02 EC02 EC03 EC04 FE06 4G069 AA03 AA08 BC02A BC02B BC03A BC03B BC06A BC06B BC09A BC09B BC10A BC10B BC13A BC43A BC43B BC51A BC51B BC72A BC72B BC75A BC75B CC25 5H027 AA02 BA01
Claims (12)
- 【請求項1】 塩基性の金属酸化物からなる担体に貴金
属とアルカリ金属とを担持してなる触媒。 - 【請求項2】 水蒸気を用いてメタノールを水素を含有
する水素含有ガスに改質する反応に用いられる触媒であ
って、 塩基性の金属酸化物からなる担体に貴金属とアルカリ金
属とを担持してなる触媒。 - 【請求項3】 前記アルカリ金属は、ナトリウム,カリ
ウム,セシウムのうちの少なくとも一つである請求項1
または2記載の触媒。 - 【請求項4】 前記アルカリ金属は、0.5ないし5.
0重量%の割合で担持されてなる請求項1ないし3いず
れか記載の触媒。 - 【請求項5】 前記アルカリ金属は、0.5ないし1.
0重量%の割合で担持されてなる請求項1または3いず
れか記載の触媒。 - 【請求項6】 塩基性の金属酸化物からなる担体に貴金
属とアルカリ土類金属とを担持してなる触媒。 - 【請求項7】 水蒸気を用いてメタノールを水素を含有
する水素含有ガスに改質する反応に用いられる触媒であ
って、 塩基性の金属酸化物からなる担体に貴金属とアルカリ土
類金属とを担持してなる触媒。 - 【請求項8】 前記アルカリ土類金属は、マグネシウ
ム,カルシウム,バリウムのうちの少なくとも一つであ
る請求項6または7記載の触媒。 - 【請求項9】 前記アルカリ土類金属は、0.5ないし
5.0重量%の割合で担持されてなる請求項6ないし8
いずれか記載の触媒。 - 【請求項10】 前記アルカリ土類金属は、0.5ない
し1.0重量%の割合で担持されてなる請求項6ないし
8いずれか記載の触媒。 - 【請求項11】 前記塩基性の金属酸化物は、二酸化セ
リウム(CeO2)または二酸化ジルコニウム(Zr
O2)である請求項1ないし10いずれか記載の触媒。 - 【請求項12】 前記貴金属は、白金またはパラジウム
の少なくとも一方である請求項1ないし11いずれか記
載の触媒。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11055943A JP2000246106A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 触 媒 |
DE10010007A DE10010007A1 (de) | 1999-03-03 | 2000-03-02 | Katalysator und Katalysatorherstellungsverfahren |
US10/068,875 US20020136686A1 (en) | 1999-03-03 | 2002-02-11 | Catalyst and catalyst production method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11055943A JP2000246106A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 触 媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000246106A true JP2000246106A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=13013169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11055943A Pending JP2000246106A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 触 媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000246106A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100540239B1 (ko) * | 2001-10-19 | 2006-01-10 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 정화촉매, 그 제조방법 및 가스 정화장치 |
KR100579945B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2006-05-15 | (주)에너피아 | 일산화탄소의 수성반응용 촉매 |
GB2424196A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-20 | Johnson Matthey Plc | Reforming catalyst |
US8759247B2 (en) | 2011-12-27 | 2014-06-24 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Methanol electro-oxidation catalyst and method of making the same |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP11055943A patent/JP2000246106A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100540239B1 (ko) * | 2001-10-19 | 2006-01-10 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 정화촉매, 그 제조방법 및 가스 정화장치 |
US7223715B2 (en) | 2001-10-19 | 2007-05-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Purification catalyst, preparation process therefor and gas-purifying apparatus |
KR100579945B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2006-05-15 | (주)에너피아 | 일산화탄소의 수성반응용 촉매 |
GB2424196A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-20 | Johnson Matthey Plc | Reforming catalyst |
US8759247B2 (en) | 2011-12-27 | 2014-06-24 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Methanol electro-oxidation catalyst and method of making the same |
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