JP2930975B2 - 燃焼用触媒の製造方法 - Google Patents
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- Catalysts (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車や各種工場から排出される一酸化炭
素、炭化水素類等の有害成分を含有する排ガスの浄化や
メタン（CH4）、プロパン（C3H8）等の難燃性燃料の燃
焼に用いる触媒に係わり、特に耐熱性と低温活性に優れ
た触媒およびその製法に関するものである。
素、炭化水素類等の有害成分を含有する排ガスの浄化や
メタン（CH4）、プロパン（C3H8）等の難燃性燃料の燃
焼に用いる触媒に係わり、特に耐熱性と低温活性に優れ
た触媒およびその製法に関するものである。
触媒燃焼法は、自動車排ガス中の一酸化炭素、炭化水
素類の浄化、各種工場排ガス中の酢酸エチル、アルデヒ
ド類等の有害成分の浄化、あるいはメタン（CH4）、プ
ロパンガス（C3H8）等の難燃性燃料の無炎燃焼などに幅
広く用いられている。このとき用いられる触媒系は、ア
ルミナをベースとして、それに白金（Pt）、パラジウム
（Pd）等の貴金属を担持したものが主流であるが、触媒
の耐熱性が不十分なために、その使用温度を制限あるい
は制御することが必要であった。例えば、自動車排ガス
浄化用触媒としては、白金を主体として、ロジウムをそ
の1/5〜1/20程度アルミナ担体に担持した、いわゆる三
元触媒が広く用いられている。しかし、このような触媒
は、酸化雰囲気の下で600℃を超える条件で使用する
と、急激に劣化する。これは、気相中の過剰酸素が触媒
中で活性点を形成している白金（Pt）と結合して酸化白
金（PtO2）となり、これがさらにシンタリングを起こし
て巨大粒子化し触媒活性点が減少するためであるとされ
ている（特公昭63−24418号、若宮、中村、触媒、21,98
−103（1979））。また、担体側がシンタリングを起こ
すような高温域では、それに誘引されて触媒成分のシン
タリングが促進され触媒が著しい劣化を起こす、いわゆ
るEarthquake Effectも触媒の熱劣化原因の１つに考え
られている（松田、山下、触媒、29,293−298（198
7））。このような背景から、触媒の耐熱性を高めるた
めの検討が、触媒成分および担体の両面からなされてお
り、アルカリ土類元素化合物や希土類元素化合物を添加
して触媒の耐熱性を改善する方法が数多く提案されてい
る（特開昭61−28453号、特開昭61−245844号、特開昭6
2−1454号、第56回触媒討論会（Ａ）講演予稿集、4N1
7、192（1985）、特開昭61−38627号、特公昭63−24418
号、特開昭61−84636号等）。これらの方法の意図は、
アルカリ土類元素あるいは希土類の化合物を添加して、
担体であるアルミナを安定化したり、活性成分の酸素活
性化能の低下を抑制することにあるとされている。自動
車排ガス浄化用触媒においては、セリア（CeO2）を添加
して、触媒のウインドウ幅（一酸化炭素、炭化水素類お
よび窒素酸化物の同時除去率の高い空燃比領域）の拡大
および耐熱性の向上を図っているが、それはセリアの次
式に基づく酸素ストレージ能によるものと考えられてい
る（田口、触媒、29,605−609（1987））。
素類の浄化、各種工場排ガス中の酢酸エチル、アルデヒ
ド類等の有害成分の浄化、あるいはメタン（CH4）、プ
ロパンガス（C3H8）等の難燃性燃料の無炎燃焼などに幅
広く用いられている。このとき用いられる触媒系は、ア
ルミナをベースとして、それに白金（Pt）、パラジウム
（Pd）等の貴金属を担持したものが主流であるが、触媒
の耐熱性が不十分なために、その使用温度を制限あるい
は制御することが必要であった。例えば、自動車排ガス
浄化用触媒としては、白金を主体として、ロジウムをそ
の1/5〜1/20程度アルミナ担体に担持した、いわゆる三
元触媒が広く用いられている。しかし、このような触媒
は、酸化雰囲気の下で600℃を超える条件で使用する
と、急激に劣化する。これは、気相中の過剰酸素が触媒
中で活性点を形成している白金（Pt）と結合して酸化白
金（PtO2）となり、これがさらにシンタリングを起こし
て巨大粒子化し触媒活性点が減少するためであるとされ
ている（特公昭63−24418号、若宮、中村、触媒、21,98
−103（1979））。また、担体側がシンタリングを起こ
すような高温域では、それに誘引されて触媒成分のシン
タリングが促進され触媒が著しい劣化を起こす、いわゆ
るEarthquake Effectも触媒の熱劣化原因の１つに考え
られている（松田、山下、触媒、29,293−298（198
7））。このような背景から、触媒の耐熱性を高めるた
めの検討が、触媒成分および担体の両面からなされてお
り、アルカリ土類元素化合物や希土類元素化合物を添加
して触媒の耐熱性を改善する方法が数多く提案されてい
る（特開昭61−28453号、特開昭61−245844号、特開昭6
2−1454号、第56回触媒討論会（Ａ）講演予稿集、4N1
7、192（1985）、特開昭61−38627号、特公昭63−24418
号、特開昭61−84636号等）。これらの方法の意図は、
アルカリ土類元素あるいは希土類の化合物を添加して、
担体であるアルミナを安定化したり、活性成分の酸素活
性化能の低下を抑制することにあるとされている。自動
車排ガス浄化用触媒においては、セリア（CeO2）を添加
して、触媒のウインドウ幅（一酸化炭素、炭化水素類お
よび窒素酸化物の同時除去率の高い空燃比領域）の拡大
および耐熱性の向上を図っているが、それはセリアの次
式に基づく酸素ストレージ能によるものと考えられてい
る（田口、触媒、29,605−609（1987））。
2CeO2→Ce2O3＋1/2O2 ……（１） 本発明者らは、酸化雰囲気で700〜1,000℃の温度域で
も劣化が少なくかつ高活性で長期間使用可能な燃焼用触
媒の開発を進める過程で、上記アルカリ土類元素あるい
は希土類元素化合物の添加効果を詳細に検討した結果、
ランタン（La）が特に効果の高い元素の１つであり、さ
らにランタン化合物の添加方法によってその効果の発現
に著しい違いのあることを見いだした。1,000℃以下の
温度条件で触媒を使用する場合、担体の耐熱性よりも触
媒成分の耐熱性が重要である。従来はランタン化合物の
添加の目的は、アルミナ担体の熱安定性を高めることに
あったが、ペロブスカイト型構造を持つランタンアルミ
ネート（LaAlO3）なる化合物を生成させ、そこに選択的
に貴金属成分を担持させると触媒成分の耐熱性も高まる
ことが明らかになった。
も劣化が少なくかつ高活性で長期間使用可能な燃焼用触
媒の開発を進める過程で、上記アルカリ土類元素あるい
は希土類元素化合物の添加効果を詳細に検討した結果、
ランタン（La）が特に効果の高い元素の１つであり、さ
らにランタン化合物の添加方法によってその効果の発現
に著しい違いのあることを見いだした。1,000℃以下の
温度条件で触媒を使用する場合、担体の耐熱性よりも触
媒成分の耐熱性が重要である。従来はランタン化合物の
添加の目的は、アルミナ担体の熱安定性を高めることに
あったが、ペロブスカイト型構造を持つランタンアルミ
ネート（LaAlO3）なる化合物を生成させ、そこに選択的
に貴金属成分を担持させると触媒成分の耐熱性も高まる
ことが明らかになった。
従来、ランタンアルミネートは、表面積が小さいの
で、触媒中に存在すると好ましくないとされており（例
えば、特開昭62−180751号）、有効であるとする提案は
あるものの（特開昭62−282640号）、それはペロブスカ
イト型構造に由来する酸素ストレージ性を期待したもの
であって触媒成分自体の耐熱性向上を直接狙ったもので
はない。従来発明の触媒では、必ずしもランタンアルミ
ネート上に活性成分が担持されず、アルカリ土類あるい
は希土類元素化合物の効果を十分発揮できなかったため
に、触媒中の高価な貴金属成分の活用が不十分であっ
た。
で、触媒中に存在すると好ましくないとされており（例
えば、特開昭62−180751号）、有効であるとする提案は
あるものの（特開昭62−282640号）、それはペロブスカ
イト型構造に由来する酸素ストレージ性を期待したもの
であって触媒成分自体の耐熱性向上を直接狙ったもので
はない。従来発明の触媒では、必ずしもランタンアルミ
ネート上に活性成分が担持されず、アルカリ土類あるい
は希土類元素化合物の効果を十分発揮できなかったため
に、触媒中の高価な貴金属成分の活用が不十分であっ
た。
本発明は、上記従来発明の不十分な点を改良し、担持
貴金属触媒の耐熱性向上に対するランタン化合物の添加
効果を有効に引き出して、性能の高い触媒を得るととも
に、活性成分である貴金属を十分に活用することを目的
としたものである。
貴金属触媒の耐熱性向上に対するランタン化合物の添加
効果を有効に引き出して、性能の高い触媒を得るととも
に、活性成分である貴金属を十分に活用することを目的
としたものである。
上記目的は、担持貴金属触媒を得るに際して、ランタ
ンアルミネートに貴金属成分を担持した後、それを耐火
性無機担体に添加してその表面積を被覆することによっ
て達成される。
ンアルミネートに貴金属成分を担持した後、それを耐火
性無機担体に添加してその表面積を被覆することによっ
て達成される。
すなわち本発明は、耐火性無機担体を第一成分とし、
ランタンアルミネートを第二成分、白金およびパラジウ
ムから選ばれた一種以上の貴金属を第三成分とする燃焼
用触媒の製造方法において、予め調製されたランタンア
ルミネートに前記貴金属成分を担持し、これを第一成分
である耐火性無機担体表面に被覆することを特徴とす
る。
ランタンアルミネートを第二成分、白金およびパラジウ
ムから選ばれた一種以上の貴金属を第三成分とする燃焼
用触媒の製造方法において、予め調製されたランタンア
ルミネートに前記貴金属成分を担持し、これを第一成分
である耐火性無機担体表面に被覆することを特徴とす
る。
本発明において、ランタンアルミネートをαアルミナ
とランタン化合物との反応により調製することが好まし
い。
とランタン化合物との反応により調製することが好まし
い。
従来の発明は、表面積の高いγ、θ、δといった転移
性アルミナにランタン化合物を添加した後、焼成するこ
とにより熱安定性に優れたアルミナ担体を得、次いで触
媒成分を担持するものである。この方法では、ランタン
とアルミナとの種々の反応生成物が担体内に分散して生
成するため、触媒成分である貴金属は、第１図に示した
ように、アルミナやアルミナ−ランタン反応生成物上に
非選択的に担持されてしまう。すなわち、従来触媒で
は、ランタンアルミネート上に担持された貴金属は高活
性でかつ耐熱性も高いが、それ以外の貴金属は耐熱性が
改善されておらず、触媒は700〜1,000℃の高温で長期間
使用することができなかった。
性アルミナにランタン化合物を添加した後、焼成するこ
とにより熱安定性に優れたアルミナ担体を得、次いで触
媒成分を担持するものである。この方法では、ランタン
とアルミナとの種々の反応生成物が担体内に分散して生
成するため、触媒成分である貴金属は、第１図に示した
ように、アルミナやアルミナ−ランタン反応生成物上に
非選択的に担持されてしまう。すなわち、従来触媒で
は、ランタンアルミネート上に担持された貴金属は高活
性でかつ耐熱性も高いが、それ以外の貴金属は耐熱性が
改善されておらず、触媒は700〜1,000℃の高温で長期間
使用することができなかった。
本発明は、ランタンアルミネートなる化合物が担持貴
金属触媒の耐熱性および活性を高める原因物質であるこ
とに着目したものであり、その化合物上に貴金属成分を
選択的に担持することにより、触媒の性能を最大限に引
き出すものである。ランタンアルミネート上に担持され
た貴金属成分はLaと電子的相互作用を起こす。すなわ
ち、Laから貴金属成分への電子の移行が生じることによ
って貴金属は還元状態を呈し、これが安定に保持される
ものと考えられる。
金属触媒の耐熱性および活性を高める原因物質であるこ
とに着目したものであり、その化合物上に貴金属成分を
選択的に担持することにより、触媒の性能を最大限に引
き出すものである。ランタンアルミネート上に担持され
た貴金属成分はLaと電子的相互作用を起こす。すなわ
ち、Laから貴金属成分への電子の移行が生じることによ
って貴金属は還元状態を呈し、これが安定に保持される
ものと考えられる。
本発明になる触媒では、第２図に示したように、貴金
属が担持されたランタンアルミネートが耐火性無機担体
上に分散してその表面を被覆しているため、高活性でか
つ高耐熱性が実現できる。特に、上記ランタンアルミネ
ートを得る際にαアルミナを用いる方法は、経済的かつ
手軽な方法として優れている。αアルミナは、安定であ
り表面積が10m2/g以下と極めて小さいために、ランタン
化合物と反応する場合、LaとAlの量的関係がランタンア
ルミネートを得るのに好都合（La:Al＝1:1）になると考
えられる。すなわち、高表面積かつ活性なアルミナ原料
を用いるとLaの周りのAlの量が等量よりも多くなり、ラ
ンタンβアルミナ（La2O3・11Al2O3）のような副生成物
ができる確率が高くなる。これに対して、表面積の小さ
なαアルミナをアルミナ原料に用いた場合、Laの周りの
Alの量が等量に近くなり、ランタンアルミネートが選択
的に生成し易くなる。さらに、αアルミナを用いた場合
の有利な点として、未反応分のαアルミナが残っても、
その表面積が極端に小さいために、それは無視できると
いうことがある。すなわち、不活性かつ表面積の小さな
αアルミナ上に担持される貴金属はほとんど無視できる
量でしかなく、無駄な貴金属成分を極力抑えられるので
ある。従来は不活性で触媒担体の原料としては好ましく
ないとされているαアルミナの特性を逆に利用したのが
本発明の特徴である。
属が担持されたランタンアルミネートが耐火性無機担体
上に分散してその表面を被覆しているため、高活性でか
つ高耐熱性が実現できる。特に、上記ランタンアルミネ
ートを得る際にαアルミナを用いる方法は、経済的かつ
手軽な方法として優れている。αアルミナは、安定であ
り表面積が10m2/g以下と極めて小さいために、ランタン
化合物と反応する場合、LaとAlの量的関係がランタンア
ルミネートを得るのに好都合（La:Al＝1:1）になると考
えられる。すなわち、高表面積かつ活性なアルミナ原料
を用いるとLaの周りのAlの量が等量よりも多くなり、ラ
ンタンβアルミナ（La2O3・11Al2O3）のような副生成物
ができる確率が高くなる。これに対して、表面積の小さ
なαアルミナをアルミナ原料に用いた場合、Laの周りの
Alの量が等量に近くなり、ランタンアルミネートが選択
的に生成し易くなる。さらに、αアルミナを用いた場合
の有利な点として、未反応分のαアルミナが残っても、
その表面積が極端に小さいために、それは無視できると
いうことがある。すなわち、不活性かつ表面積の小さな
αアルミナ上に担持される貴金属はほとんど無視できる
量でしかなく、無駄な貴金属成分を極力抑えられるので
ある。従来は不活性で触媒担体の原料としては好ましく
ないとされているαアルミナの特性を逆に利用したのが
本発明の特徴である。
本発明において用いられる耐火性無機担体としてはア
ルミナ、コージェライトなどを用いることができるが、
できるだけ表面積および細孔容積の大きい担体が好まし
く、比表面積は60m2/g、細孔容積0.1ml/g以上であるこ
とが望ましい。
ルミナ、コージェライトなどを用いることができるが、
できるだけ表面積および細孔容積の大きい担体が好まし
く、比表面積は60m2/g、細孔容積0.1ml/g以上であるこ
とが望ましい。
ランタンアルミネートを得るにはアルミニウム化合物
とランタン化合物とを反応させる。このときのアルミニ
ウム化合物としては、γ、θ、δ等の転移性アルミナや
硝酸アルミニウム等を用いることができるが、αアルミ
ナを用いる方法は上記の理由により好ましい。αアルミ
ナとしては、できるだけ純度が高く、粒径の細かいもの
が好ましく、純度90％以上、粒径３μｍ以下であること
が望ましい。また、共沈法やアルコキシド法を用いる
と、均一性が高く、粒径の細かいランタンアルミネート
を得ることができるので好ましい。ランタン原料として
は硝酸ランタン（La（NO3）３）、酢酸ランタン（La（C
H3COO）３）等を用いることができる。
とランタン化合物とを反応させる。このときのアルミニ
ウム化合物としては、γ、θ、δ等の転移性アルミナや
硝酸アルミニウム等を用いることができるが、αアルミ
ナを用いる方法は上記の理由により好ましい。αアルミ
ナとしては、できるだけ純度が高く、粒径の細かいもの
が好ましく、純度90％以上、粒径３μｍ以下であること
が望ましい。また、共沈法やアルコキシド法を用いる
と、均一性が高く、粒径の細かいランタンアルミネート
を得ることができるので好ましい。ランタン原料として
は硝酸ランタン（La（NO3）３）、酢酸ランタン（La（C
H3COO）３）等を用いることができる。
ランタンアルミネートを得るためには、アルミナ原料
とランタン化合物とを混合した後、加熱、焼成して反応
させる。このとき、焼成温度は1,100℃以下が好まし
い。これ以上ではランタンアルミネートの結晶成長が著
しく、触媒の表面積が小さくなり、貴金属成分が十分に
分散させることができなくなる。
とランタン化合物とを混合した後、加熱、焼成して反応
させる。このとき、焼成温度は1,100℃以下が好まし
い。これ以上ではランタンアルミネートの結晶成長が著
しく、触媒の表面積が小さくなり、貴金属成分が十分に
分散させることができなくなる。
触媒成分を担持した後は、通常の調製法によって触媒
となすことができるが、ランタンアルミネート上に貴金
属成分を強固に固定するために、400〜800℃の温度で焼
成を施すことが好ましい。
となすことができるが、ランタンアルミネート上に貴金
属成分を強固に固定するために、400〜800℃の温度で焼
成を施すことが好ましい。
ランタンアルミネート単独あるいは貴金属成分を担持
したランタンアルミネートを上記耐火性無機担体上に分
散担持するには湿式混練法が有効である。このときラン
タンアルミネートの粒子はできるだけ細かいことが好ま
しく、平均粒径１μｍ以下とするのが望ましい。
したランタンアルミネートを上記耐火性無機担体上に分
散担持するには湿式混練法が有効である。このときラン
タンアルミネートの粒子はできるだけ細かいことが好ま
しく、平均粒径１μｍ以下とするのが望ましい。
触媒を実際に使用する場合には、耐火性無機担体は粒
状、柱状、リング状、板状、繊維状あるいはハニカム状
等使用条件に適切な形状を選択することができる。この
耐火性無機担体上にさらに高比表面積のアルミナをはじ
めとする耐火性無機担体を予めコーティングし、その上
にランタンアルミネートをコーティングすることもでき
る。
状、柱状、リング状、板状、繊維状あるいはハニカム状
等使用条件に適切な形状を選択することができる。この
耐火性無機担体上にさらに高比表面積のアルミナをはじ
めとする耐火性無機担体を予めコーティングし、その上
にランタンアルミネートをコーティングすることもでき
る。
次に、本発明を具体的実施例を用いて詳細に説明す
る。
る。
参考例１ 硝酸アルミニウム40gと硝酸ランタン60.9gとを蒸留水
500mlに溶解し、激しく撹拌しながら28％アンモニア水
を添加して沈澱を生成させた。それを加熱し、蒸発乾
固、次いでこれを大気中120℃で24時間乾燥した。得ら
れた粉末を大気中で1,000℃２時間焼成することによっ
てランタンアルミネートを得た。これをボールミルで24
時間湿式粉砕して平均粒径0.5μｍとした後、蒸留水500
mlによく分散させた。これに平均粒径３μｍ、比表面積
160m2/gのγアルミナ110gを添加して１時間撹拌した
後、加熱して水分を蒸発させることによって、上記γア
ルミナ表面にランタンアルミネートを担持した。この粉
体を大気中600℃で5h焼成して、上記γアルミナ表面に
ランタンアルミネートの被覆層を形成した。この粉体を
ボールミルで24時間湿式粉砕し平均粒径0.5μｍとし、
さらに適当に水分を調節し撹拌して50％のスラリを得
た。このスラリに、触媒の白金担持量が1.0wt％となる
ように調製しておいたテトラアンミン白金（II）硝酸塩
（Pt（NH3）４（NO3）２）の水溶液100mlを添加し１時
間撹拌した後、加熱混練、蒸発乾固した。得られた粉末
を大気中で120℃４時間乾燥した後、550℃2h焼成し、適
当に粉砕して10〜20meshの粒状の担持白金触媒（白金担
持量1wt％）を得た。
500mlに溶解し、激しく撹拌しながら28％アンモニア水
を添加して沈澱を生成させた。それを加熱し、蒸発乾
固、次いでこれを大気中120℃で24時間乾燥した。得ら
れた粉末を大気中で1,000℃２時間焼成することによっ
てランタンアルミネートを得た。これをボールミルで24
時間湿式粉砕して平均粒径0.5μｍとした後、蒸留水500
mlによく分散させた。これに平均粒径３μｍ、比表面積
160m2/gのγアルミナ110gを添加して１時間撹拌した
後、加熱して水分を蒸発させることによって、上記γア
ルミナ表面にランタンアルミネートを担持した。この粉
体を大気中600℃で5h焼成して、上記γアルミナ表面に
ランタンアルミネートの被覆層を形成した。この粉体を
ボールミルで24時間湿式粉砕し平均粒径0.5μｍとし、
さらに適当に水分を調節し撹拌して50％のスラリを得
た。このスラリに、触媒の白金担持量が1.0wt％となる
ように調製しておいたテトラアンミン白金（II）硝酸塩
（Pt（NH3）４（NO3）２）の水溶液100mlを添加し１時
間撹拌した後、加熱混練、蒸発乾固した。得られた粉末
を大気中で120℃４時間乾燥した後、550℃2h焼成し、適
当に粉砕して10〜20meshの粒状の担持白金触媒（白金担
持量1wt％）を得た。
参考例２ 参考例１において硝酸アルミニウム40gをαアルミナ
（住友アルミニウム精錬（株）社製易焼結性アルミナAE
S−11）20gとし、共沈法ではなく、混練法によってラン
タンアルミネートを得た他は同様にして粒状触媒を得
た。
（住友アルミニウム精錬（株）社製易焼結性アルミナAE
S−11）20gとし、共沈法ではなく、混練法によってラン
タンアルミネートを得た他は同様にして粒状触媒を得
た。
実施例１ 硝酸アルミニウム40gと硝酸ランタン60.9gとを蒸留水
500mlに溶解し、激しく撹拌しながら28％アンモニア水
を添加して沈澱を生成させた。それを加熱し、蒸発乾固
した後これを大気中120℃で24時間乾燥した。得られた
粉末を大気中で1,000℃２時間焼成することによってラ
ンタンアルミネートを得た。これをボールミルで24時間
湿式粉砕して平均粒径0.8μｍとした後、適当に水を加
え撹拌して50％のスラリとした。このスラリに、テトラ
アンミン白金（II）硝酸塩2.59gを含有する水溶液100ml
を添加し、約１時間撹拌した後、大気中で550℃２時間
の焼成を施し、ランタンアルミネート上に白金を担持、
固定した。この粉体をボールミルで24時間湿式粉砕して
平均粒径0.5μｍ以下とした後、蒸留水500ml中に添加
し、よく分散させた。これを平均粒径３μｍ、比表面積
160m2/gのγアルミナ110gを添加して１時間撹拌した
後、加熱、蒸発乾固し、大気中で120℃24時間乾燥し
た。次いで、大気中で550℃２時間の焼成を行って、白
金を担持したランタンアルミネートを上記γアルミナ上
に担持、固定した。これを適当に粉砕して10〜20meshの
粒状触媒を得た。
500mlに溶解し、激しく撹拌しながら28％アンモニア水
を添加して沈澱を生成させた。それを加熱し、蒸発乾固
した後これを大気中120℃で24時間乾燥した。得られた
粉末を大気中で1,000℃２時間焼成することによってラ
ンタンアルミネートを得た。これをボールミルで24時間
湿式粉砕して平均粒径0.8μｍとした後、適当に水を加
え撹拌して50％のスラリとした。このスラリに、テトラ
アンミン白金（II）硝酸塩2.59gを含有する水溶液100ml
を添加し、約１時間撹拌した後、大気中で550℃２時間
の焼成を施し、ランタンアルミネート上に白金を担持、
固定した。この粉体をボールミルで24時間湿式粉砕して
平均粒径0.5μｍ以下とした後、蒸留水500ml中に添加
し、よく分散させた。これを平均粒径３μｍ、比表面積
160m2/gのγアルミナ110gを添加して１時間撹拌した
後、加熱、蒸発乾固し、大気中で120℃24時間乾燥し
た。次いで、大気中で550℃２時間の焼成を行って、白
金を担持したランタンアルミネートを上記γアルミナ上
に担持、固定した。これを適当に粉砕して10〜20meshの
粒状触媒を得た。
参考例３ 参考例１において、テトラアンミン白金（II）硝酸塩
の水溶液100mlを硝酸パラジウム水溶液100ml（パラジウ
ム含有量4.0g）に替え、触媒の焼成温度を550℃から700
℃とした他は同様にして触媒となした（パラジウム担持
量3wt％）。
の水溶液100mlを硝酸パラジウム水溶液100ml（パラジウ
ム含有量4.0g）に替え、触媒の焼成温度を550℃から700
℃とした他は同様にして触媒となした（パラジウム担持
量3wt％）。
実施例２ 実施例１において、テトラアンミン白金（II）硝酸塩
2.59gを含有する水溶液100mlをパラジウムを4.0g含有す
る硝酸パラジウム水溶液に替え、またランタンアルミネ
ート上に貴金属成分を担持、固定する際の焼成温度を70
0℃とした他は同様にして触媒を得た。
2.59gを含有する水溶液100mlをパラジウムを4.0g含有す
る硝酸パラジウム水溶液に替え、またランタンアルミネ
ート上に貴金属成分を担持、固定する際の焼成温度を70
0℃とした他は同様にして触媒を得た。
比較例１ 硝酸ランタン53.6gを含む水溶液500ml中に、実施例１
で用いたγアルミナ100gを添加して、１時間よく撹拌し
た後、加熱して蒸発乾固した。次いでこの混合物を大気
中で900℃２時間焼成し、比表面積110m2/gの触媒担体粉
末を得た。これをボールミルで24時間湿式粉砕して平均
粒径0.5μｍとした後、適当に水分を追加して撹拌し50
％のスラリとした。以下このスラリに、実施例１と同様
に、テトラアンミン白金（II）硝酸塩の水溶液を添加
し、加熱混練、蒸発乾固、乾燥、焼成の過程を経て10〜
20meshの粒状の担持白金触媒（白金担持量1wt％）を得
た。
で用いたγアルミナ100gを添加して、１時間よく撹拌し
た後、加熱して蒸発乾固した。次いでこの混合物を大気
中で900℃２時間焼成し、比表面積110m2/gの触媒担体粉
末を得た。これをボールミルで24時間湿式粉砕して平均
粒径0.5μｍとした後、適当に水分を追加して撹拌し50
％のスラリとした。以下このスラリに、実施例１と同様
に、テトラアンミン白金（II）硝酸塩の水溶液を添加
し、加熱混練、蒸発乾固、乾燥、焼成の過程を経て10〜
20meshの粒状の担持白金触媒（白金担持量1wt％）を得
た。
比較例２ 比較例１で得られた触媒担持粉を用いて、実施例４と
同様の操作で、パラジウム担持量3wt％の粒状の触媒を
得た。
同様の操作で、パラジウム担持量3wt％の粒状の触媒を
得た。
試験例 実施例１、２、比較例１、２および参考例１〜３の触
媒の耐熱性を評価する目的で、次ぎに示す条件で一酸化
炭素の燃焼反応試験を行った。触媒の耐熱性は、触媒調
製直後の活性（初期活性）に対して、空気中で1,000℃3
0時間の熱処理を施した後の活性低下の程度で判定し
た。
媒の耐熱性を評価する目的で、次ぎに示す条件で一酸化
炭素の燃焼反応試験を行った。触媒の耐熱性は、触媒調
製直後の活性（初期活性）に対して、空気中で1,000℃3
0時間の熱処理を施した後の活性低下の程度で判定し
た。
触媒:10〜20mesh粒状触媒、2cc 反応管：内径20mmパイレックスガラス管 ガス組成:CO 3,500ppm O2 17％ （空気ベース） ガス流量:7.12l/min 空間速度:105,000h-1 また、燃焼反応試験開始前には、乾燥空気中で200℃
２時間のエージングを施した。
２時間のエージングを施した。
得られた結果を第３図に示した。また、第４図は触媒
の性能を比較するため、一酸化炭素燃焼率50％時の触媒
層入口温度を初期と1,000℃30時間の熱処理後でプロッ
トしたものである。本発明になる触媒は、比較例で得ら
れた従来触媒に比べ燃焼率50％時の触媒層入口温度の低
下が少なく、耐熱性が一段と優れていることがわかる。
の性能を比較するため、一酸化炭素燃焼率50％時の触媒
層入口温度を初期と1,000℃30時間の熱処理後でプロッ
トしたものである。本発明になる触媒は、比較例で得ら
れた従来触媒に比べ燃焼率50％時の触媒層入口温度の低
下が少なく、耐熱性が一段と優れていることがわかる。
本発明によれば、触媒成分をランタンアルミネート上
に選択的に担持することにより、例えば1,000℃以下の
温度条件で長期間使用可能な高耐熱性触媒を提供するこ
とができる。また、本触媒では、高価な貴金属成分を有
効に使用しているので経済的な効果も大きい。
に選択的に担持することにより、例えば1,000℃以下の
温度条件で長期間使用可能な高耐熱性触媒を提供するこ
とができる。また、本触媒では、高価な貴金属成分を有
効に使用しているので経済的な効果も大きい。
第１図は、従来法で得られる触媒表面のモデル説明図、
第２図は、本発明になる触媒の表面モデル説明図、第３
図は、実施例、比較例および参考例の各触媒の初期活性
および1,000℃30時間後の活性を示した図。第４図は、
実施例、比較例および参考例の各触媒の一酸化炭素燃焼
率50％時の触媒層入口温度を初期と1,000℃30時間の熱
処理後でプロットした図。
第２図は、本発明になる触媒の表面モデル説明図、第３
図は、実施例、比較例および参考例の各触媒の初期活性
および1,000℃30時間後の活性を示した図。第４図は、
実施例、比較例および参考例の各触媒の一酸化炭素燃焼
率50％時の触媒層入口温度を初期と1,000℃30時間の熱
処理後でプロットした図。
Claims (2)
- 【請求項１】耐火性無機担体を第一成分とし、ランタン
アルミネートを第二成分、白金およびパラジウムから選
ばれた一種以上の貴金属を第三成分とする燃焼用触媒の
製造方法において、予め調製されたランタンアルミネー
トに前記貴金属成分を担持し、これを第一成分である耐
火性無機担体表面に被覆することを特徴とする燃焼用触
媒の製造方法。 - 【請求項２】請求項（１）において、ランタンアルミネ
ートをαアルミナとランタン化合物との反応により調製
することを特徴とする燃焼用触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184269A JP2930975B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 燃焼用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184269A JP2930975B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 燃焼用触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352642A JPH0352642A (ja) | 1991-03-06 |
| JP2930975B2 true JP2930975B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16150365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184269A Expired - Fee Related JP2930975B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 燃焼用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930975B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05293388A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Babcock Hitachi Kk | 排ガス浄化用金属ハニカム触媒担体の製法 |
| US5948723A (en) * | 1996-09-04 | 1999-09-07 | Engelhard Corporation | Layered catalyst composite |
| CN1100607C (zh) * | 1998-02-25 | 2003-02-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种硝酸尾气燃烧升温活性非均布催化剂及其制备 |
| EP0982541B1 (en) * | 1998-08-28 | 2003-01-02 | N.V. Bekaert S.A. | Undulated membrane for radiant gas burners |
| JP3843102B2 (ja) * | 2003-08-06 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒及びその製造方法、並びに排ガス浄化触媒装置 |
| JP3843090B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2006-11-08 | 本田技研工業株式会社 | 排ガス浄化触媒およびその製造方法、ならびに車用排ガス浄化触媒装置 |
| JP4325648B2 (ja) | 2005-10-24 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒担体及び排ガス浄化用触媒 |
| CN110116009A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-13 | 陕西省煤化工工程技术研究中心 | 含湿VOCs催化氧化整体式催化剂及其制备方法和应用 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP1184269A patent/JP2930975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352642A (ja) | 1991-03-06 |
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