JP2006255677A - 酸化触媒及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カルシア源とフェライト源とを所定の混合モル比Ca/Feで含む混合原料を得る混合原料準備工程と、該混合原料を酸素雰囲気で600℃以上に加熱する焼成工程とを備え、前記焼成工程では、前記混合モル比Ca/Feが、1.0≦Ca/Feであるときは1438℃以下の加熱温度で、0.5≦Ca/Fe<1であるときは1216℃以下の加熱温度で、0.25≦Ca/Fe<0.5であるときは1205℃以下の加熱温度で、0<Ca/Fe<0.25であるときは1226℃以下の加熱温度で、それぞれ加熱することにより、Ca2 Fe2 O5 の組成式を有するカルシウムフェライト及びCaFe2 O4 の組成式を有するカルシウムフェライトのうちの少なくとも一種を含む酸化触媒を製造する。
【選択図】 なし
Description
カルシア源としてCaO粉末と、フェライト源としてのFe2 O3 粉末とを準備し、表1に示す所定の混合モル比で混合し、混合原料を得た。なお、CaO粉末及びFe2 O3 粉末は、微粉砕器で予め平均10ミクロンに粒度を揃えておいた。
次に、上記混合原料を電気炉に入れ、空気雰囲気下で室温から1000℃まで約1時間で昇温し、その温度で3時間保持した後、自然放冷してNo.1〜6の触媒試料を得た。
触媒試料No.1〜6について、触媒試料中に含まれる結晶相を同定するため、粉末X線回折装置(製品名「RINT−2600TTR」、理学電機社製)を用いて、以下に示す手順により回折パターンを測定した。
試料No.1〜6について、以下に示す手順の窒素吸着法による一点法で、U字管型のガラス製セルを使用して、BET比表面積を測定した。
試料No.3、5の触媒試料について、構造中に含まれる活性酸素の有無及び種類を確認するため、以下に示す手順でラマンスペクトルを測定した。
試料No.1〜6について、触媒性能を評価するために、図3に模式構成図を示すガス流通式触媒反応装置を用いて、以下に示す手順で、プロピレン酸化に対する触媒活性を調べた。
(COX 選択率)[%]=[(反応管出口のCOX 濃度)/{(反応管入り口のC3 H6 濃度−反応管出口のC3 H6 濃度)×3}]×100
試料No.1〜6について、プロピレン分解率と反応温度との関係を図4に示す。なお、図4中、丸数字の1〜6がそれぞれ試料No.1〜6に対応する。また、比較のため、触媒試料を入れなかった場合のデータと、触媒試料としてCaO、Fe2 O3 を用いた場合のデータも併せて図4に示す。
試料No.3、5について、水蒸気存在下におけるプロピレン酸化に対する触媒活性を調べた。なお、水蒸気の同伴はバブリング装置を用いて室温でガスを飽和し、水蒸気濃度が2.5%となるようにした。
試料No.3、5について、自動二輪車用の排ガス浄化用触媒としての実用化を想定し、長時間(9時間)の触媒耐久性評価を行った。
なお、カルシア源とフェライト源とを所定の混合モル比Ca/Feで含む混合原料を酸素雰囲気で焼成することにより、酸化触媒として有用なカルシウムフェライトを得ることができるのと同様に、A元素(アルカリ又はアルカリ土類)とB元素(遷移元素)とを所定の混合モル比A/Bで含む混合原料を酸素雰囲気で焼成することによっても、酸化触媒として有用なAX BY OZ 化合物を得ることができるものと考えられる。
3…反応管 4…FIDガスクロマトグラフ
5…TCDガスクロマトグラフ
Claims (5)
- 少なくとも、CaFe2 O4 の組成式を有するカルシウムフェライトを含むことを特徴とする酸化触媒。
- Ca2 Fe2 O5 の組成式を有するカルシウムフェライトをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の酸化触媒。
- Fe2 O3 をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の酸化触媒。
- カルシア源とフェライト源とを所定の混合モル比Ca/Feで含む混合原料を得る混合原料準備工程と、該混合原料を酸素雰囲気で600℃以上に加熱する焼成工程とを備え、
前記焼成工程では、前記混合モル比Ca/Feが、1.0≦Ca/Feであるときは1438℃以下の加熱温度で、0.5≦Ca/Fe<1であるときは1216℃以下の加熱温度で、0.25≦Ca/Fe<0.5であるときは1205℃以下の加熱温度で、0<Ca/Fe<0.25であるときは1226℃以下の加熱温度で、それぞれ加熱することにより、Ca2 Fe2 O5 の組成式を有するカルシウムフェライト及びCaFe2 O4 の組成式を有するカルシウムフェライトのうちの少なくとも一種を含む酸化触媒を製造することを特徴とする酸化触媒の製造方法。 - 前記混合原料準備工程では、前記混合モル比を、0.33≦Ca/Fe≦3.0とすることを特徴とする請求項4記載の酸化触媒の製造方法。
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