JPH0852356A - 触媒方法 - Google Patents

触媒方法

Info

Publication number
JPH0852356A
JPH0852356A JP7115988A JP11598895A JPH0852356A JP H0852356 A JPH0852356 A JP H0852356A JP 7115988 A JP7115988 A JP 7115988A JP 11598895 A JP11598895 A JP 11598895A JP H0852356 A JPH0852356 A JP H0852356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
base metal
article
metal oxide
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7115988A
Other languages
English (en)
Inventor
William C Pfefferle
ウイリアム・シィー・プフェッフェルレ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority claimed from CA002151656A external-priority patent/CA2151656A1/en
Publication of JPH0852356A publication Critical patent/JPH0852356A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/9454—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0225—Coating of metal substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/341—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
    • B01J37/347—Ionic or cathodic spraying; Electric discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2835—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00783—Laminate assemblies, i.e. the reactor comprising a stack of plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00819—Materials of construction
    • B01J2219/00822—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00819—Materials of construction
    • B01J2219/00824—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00819—Materials of construction
    • B01J2219/00835—Comprising catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00873—Heat exchange
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/10—Fibrous material, e.g. mineral or metallic wool
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/12—Metallic wire mesh fabric or knitting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/14—Sintered material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気加熱を行わなくても、内燃機関や触媒変
換器中の触媒の瞬間電気加熱に近い状態で、変換器の触
媒をもっと早く暖機運転を可能にする触媒と系を提供す
る。 【構成】 触媒化学変換に使用するモノリシス触媒の品
物にあって、金属性表権を有する非多孔性の触媒支持体
およびスパッタリングで支持体に結合させた、厚さが 5
0 層から１ミクロンであり、高価な金属とベース金属酸
化物の混合体から成る触媒活性表面層を有する。触媒金
属を支持金属の上にスパッタリングして、白金族の金
属、金および銀から成る一群から選択された触媒金属の
表面被覆をモノリシス金属触媒支持耐に付着する改善さ
れた方法において、スパッタリングすべき金属を酸素の
存在の下で 0.0001 〜 10 重量パーセントのベース金属
と共にスパッタリングし、厚さが少なくとも 50 オング
ストロームの触媒層を形成し、その場合、前記ベース金
属を酸化物の支持体上に付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、改良された触媒反応
系と、触媒を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のガス放出は、触媒変換器を使用
してもたらされた進歩にもかかわらず、主要な環境問題
である。触媒変換器の性能を制限する一つの要因は、変
換器の触媒を動作温度にするために必要な 30 秒程度の
間、汚染を制御できない点にある。現在の変換器では、
暖機運転が高温のエンジンの排出ガスによる触媒を加熱
することに依存する。エンジンの動作前に触媒を予備加
熱するため電気加熱を利用できるが、現在の触媒構造
体、セラミックスや金属で要求される出力と時間の遅れ
は受入れかねるように思える。
【０００３】触媒の作用を止めると、触媒変換器で使用
されているような通常のモノリシス触媒の表面反応は制
限された物質移動である。従って、或る与えられた変換
レベルに要求される触媒の物質は、与えられた運転条件
で存在する物質移動の制限がない場合より、もっと大き
い。必要な変換レベルに要求される高い触媒物質は、電
気加熱を用いても、かなり長い加熱時間を経験すること
になる。更に、この物質移動の制限は、現在の自動車の
排気触媒変換器の変換レベルが、比較的小さい触媒チャ
ンネルの大きさを採用しても、比較的低いレベル、大体
95 ％以下のレベルに制限されている。より高い変換レ
ベルは有利である。
【０００４】暖気期間中にガス放出を低減するため通常
のセラミックスのモノリス（monolith) 自動車触媒の触
媒の暖機時間を低減する必要性は、金属のモノリス触媒
で益々注目されている。しかし、通常のモノリス構造体
でセラミックスに代わる金属は、依然として非常に高い
熱量を有する触媒を与える。金属モノリスは導電性であ
るため、電気的に予備加熱できるが、十分早い加熱時間
は未だ実行可能であると示されていない。更に、熱衝撃
による破損は、通常の金属モノリスが初動ガス放出をな
くするのに要求されるように早く加熱されるなら、問題
になりそうである。エンジンの初期運転の間に炭化水素
の放出を制御できる触媒系に対して微妙な要求がある。
【０００５】触媒による燃焼機関に対して、問題はガス
放出ではなくて、何らかの応用で機能する能力にある。
例えば、自動車の触媒燃焼機関のガスタービンは、現在
の自動車のエンジンとほぼ同じ時間のフレームでスター
トさせる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、電気加熱
を行わなくても、内燃機関や触媒変換器中の触媒の瞬間
電気加熱に近い状態で、変換器の触媒をもっと早く暖機
運転を可能にする触媒と系を提供することにある。更
に、この発明の触媒により、触媒表面へのおよび触媒表
面からの物質移動を改善して、多数の化学変換方法での
もっと大きな変換度と改善された選択性を可能にするこ
とにある。この発明の方法は改善された使用期間、効率
および寿命の触媒品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、触媒化学変換に使用するモノリシス触媒の品物
にあって、金属性表面を有する非多孔性の触媒支持体お
よびスパッタリングで支持体に結合させた、厚さが 50
層から１ミクロンであり、高価な金属とベース金属酸化
物の混合体から成る触媒活性表面層を有することによっ
て解決されている。
【０００８】更に、上記の課題は、この発明により、触
媒金属を支持金属の上にスパッタリングして、白金族の
金属、金および銀から成る一群から選択された触媒金属
の表面被覆をモノリシス金属触媒支持耐に付着する改善
された方法において、スパッタリングすべき金属を酸素
の存在の下で 0.0001 〜 10 重量パーセントのベース金
属と共にスパッタリングし、厚さが少なくとも 50 オン
グストロームの触媒層を形成し、その場合、前記ベース
金属を酸化物の支持体上に付着させる、ことを特徴とす
る改善された方法によって解決されている。
【０００９】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１０】
【作用】この発明では、用語「モノリス（monolith) 」
と「モノリス触媒」は通常のモノリシック（monolithi
c) 構造と通常の触媒変換器中に採用されるような触媒
を単に指すのでなく、インタロッキングシート等の部材
やロールのような等価な単一構造物を指し、技術分野で
知られているように、粉末や小粒のような粉塵を含まな
い。
【００１１】この発明のために、用語「ミクロリス（mi
crolith)」と「ミクロリス触媒」はチャンネル当たりの
単位長さ当たりの反応速度が層流に十分発展する境界層
を有する同じ直径のチャンネルに比べて少なくとも 50
パーセント早いように短い流路を有する大きな開放領域
を有する触媒要素を指す。つまり、約 4 mm 以下の長
さ、好ましくは 1 mm 以下あるいは更に 0.5 mm 以下の
流路で、チャンネルの直径に対するチャンネル流路の長
さの比が約 1対 5であるが、好ましくは 1対 2およびよ
り好ましくは約 1対 0.5の流れチャンネルを有する。チ
ャンネルの直径は或る与えられた流れチャンネル内で合
い、1 mm以下、あるいはより好ましくは 0.5 mm 以下で
ある最大円の直径として定義される。ミクロリス触媒は
編んだ線材のスクリーン、印刷した金属ないしは線材ス
クリーンの形にし、平方メートル当たり 100〜 1000 あ
るいはそれ以上の流れチャンネルを有する。流れチャン
ネルはどんな形状でもよい。線材スクリーンに対して、
流れチャンネルの長さは線材の直径であるから、0.3 mm
あるいは 0.1 mm より短くてもよい。
【００１２】この発明で使用する用語「炭素性の化合物
（carbonaceous compound)」と「炭化水素」は有機化合
物、および一酸化炭素、有機化合物あるいは炭素を含む
成分の一部酸化された品物のようは成分の形にした燃料
成分を含むガス流を指す。
【００１３】この発明のミクロリス触媒を使用すると、
通常のモノリシスを使用して炭化水素の物質移動を制限
した反応で同じ変換を達成するのに要する触媒量に比べ
て 10 倍あるいはそれ以上触媒量を低減できることが分
かる。モノリシス触媒のチャンネルの直径に対するチャ
ンネルの長さの比が約 1対 5以下、特に約 1対 1以下に
減少すると、比物質移動レートは増加する。反応物を表
面への物質移動は、通常のモノリシス触媒内のように厚
い層状の流れ境界層を通過する拡散速度によって著しく
制限されるよりも、むしろ入口の流れ速度に敏感であ
る。このような通常の自動車のモニノリス触媒では、酸
化された汚染物質の量が排出ガス流レートに実質上無関
係であるので、パーセントの変換は流れレートの増加と
共に減少する。これに対して、この発明のミクロリス触
媒では、酸化された反応物質の量は大体流速の増加と共
に増加する。従って、入口流速が十分高ければ、反応速
度は耐えがたい圧力低下なしに、与えられた触媒温度で
本来の動的は反応速度に近づく。これは、通常の触媒変
換器で実行できるより大きな変換レベルのミクロリスガ
スの減少させる反応装置を設計することが実際的である
ことを意味する。 99.9 ％あるいはそれ以上の変換レベ
ルは低い変換レベルの通常の触媒変換器よりも寸法の小
さいミクロリス自動車の変換器で達成できる。毒性ガス
を減少させるのに十分高い変換レベルはコンパクトな反
応装置で達成できる。
【００１４】この発明の触媒の流路が短いので、圧力低
下が低く、或る与えられた圧力低下に対して更に小さい
チャンネルの直径を使用でき、更に必要な触媒の量が低
減する。0.1 mmのように薄い、あるいは 0.03 mm以下の
チャンネルの壁はチャンネルの直径を小さくし、このよ
うに小さいチャンネルの直径でも開放領域を大きくす
る。従って、平方センチメートル当たり数千のような多
くの流れチャンネルが流れ方向に 60 パーセント以下の
開放領域を低減することなく実現できる。高いチャンネ
ルの密度のミクロリスでも 65, 70 あるいは 80 パーセ
ント以上の開放領域を実現できる。
【００１５】熱の移動と物質の移動が機能的に関連して
いるので、物質の移動が増加すると、それに応じて熱の
移動が増加する。こうして、この発明のミクロリス触媒
を使用して触媒物質を低減できるだけでなく、高温のエ
ンジン排気ガスで自動車の排気触媒が加熱される速度も
それに応じて早くなる。
【００１６】熱の移動が増加すると共に触媒物質が低減
するので、この発明のミクロリス触媒が通常の自動車の
触媒で予想されるより、もっと早く動作温度に達する。
エンジンの排気多岐管に十分近くに配置されていなら、
ミクロリス触媒要素は電気加熱なしに 5秒以下で動作温
度に達する。自動車の排気ミクロリスで高価な金属触媒
の有効動作温度は 650度の絶対温度あるいは 550度の絶
対温度のような低い温度である。しかし、この発明のミ
クロリス触媒の重要な特徴は、エンジンのクランクを回
して始動させる前、あるいはその間に十分高い動作温度
を達成でき、基礎金属触媒を有効に利用できる。クロ
ム、コバルト、銅、マンガン、ニッケルあるいは希土類
金属のような基礎金属触媒要素を含む高温合金から成る
金属ミクロリスは、約 800度の絶対温度、つまり電気加
熱で 1秒以内に容易に達成できる温度に加熱されると、
触媒的に活性化されることが知られている。このような
多くの合金は市場で容易に入手でき、ハイネス合金２
５，インコネル６００および或る種のステンレス鋼をも
含む。金属ミクロリスを使用すると、合金を選択するこ
とがしばしば特定な応用で要求される最大動作温度で耐
酸化により主に決定される。
【００１７】この発明のミクロリス触媒要素の物質は、
肉厚の薄い導電性の触媒、即ち金属ミクロリスを使用す
るなら、触媒を 0.50 秒以下で有効動作温度に電気的に
予備加熱できる程度に軽い。触媒燃焼器に応用する場
合、この発明の触媒要素の量が熱的に低いので、電気加
熱で約 5秒以内に、そして通常の自動車のバッテリーか
らの電力を使用して約 1秒または 2秒以内でも、燃焼触
媒を 1000 度あるいは 1500 度の絶対温度のような高い
ライトオフ温度にすることができる。そのような早い加
熱はこの発明のミクロリス触媒では許される。何故な
ら、十分短い流路により破壊的な応力レベルとなる熱膨
張を伴うことなく急激な加熱が可能であるからである。
【００１８】この発明の自動車の排気系では、一般的に
触媒要素が主に長さにして約 1 mm以下の流路を有し、1
50 mmの長さの通常のミクロリスの始動性能を大きく越
えることを要求される 5つのチャンネルの高い密度と共
に長さで約 0.1 mm 以下である。短いチャンネルは直径
は 0.25 mmのように細いチャンネルでも少ない圧力低下
を呈する。しかし、微粒子が存在するなら、チャンネル
の大きさは十分大きくしてプラグ点火をなくする必要が
ある。気化しない燃料液滴が存在しうる触媒燃焼器の応
用では、流れチャンネルの直径をしばしば大きくして期
待される最大の燃料液滴の通過を妨げない。従って、触
媒燃焼器の応用では、流れチャンネルが直径で 1.0 mm
程度に大きいが、自動車の触媒変換器の応用では、流れ
チャンネルの直径はしばしば 0.5〜 0.25 ミリメータま
たはそれ以下のように小さい。必要であれば、この発明
の１，２または３つのミクロリス触媒要素を通常のモノ
リス触媒要素の前に置き、モノリス用のライトオフ反応
器として使用できる。この方法は後から取り付ける応用
に有効である。
【００１９】１または２つのような少ない触媒要素を或
る与えられた触媒変換器の応用で使用して通常のモノリ
ス触媒の冷気スタート性能を改善できる。この発明の触
媒を用いて可能な低い圧力降下は１インチの長さで２百
程度に多い場合でも、変換器の直径がエンジン排気管よ
り十分には大きくないように、多数の小さいな直径の要
素を利用できる。これは、変換器触媒をエンジン排気多
岐管の出口あるいはその中に配置するのを容易にし、電
気加熱なしに非常に早く触媒を余熱することになる。そ
して、炭化水素と NOx を達成するため異なった成分の
スクリーンを使用できる。他のガス減少応用では、どん
な変換レベルを達成するかが実際的となる多数の要素を
実現できる手段は、 99.999 パーセントあるいはそれ以
上に高いことが要求される。
【００２０】この発明は、主として自動車ガス放出制御
に関して説明されているが、この発明のミクロリス触媒
の物質移動速度が高いため、多数の触媒変換処理でより
大きな変換と改善された選択性を提供する。特に、この
発明のミクロリス触媒はメタンや他の炭化水素を一部酸
化された種に変換するような非常に発熱反応で優れた性
能を提供する。例えば、メタンをメタノールに変換する
こと、あるいはエタンをエチレンに変換するような反応
である。
【００２１】この発明の触媒準備方法はミクロリス触媒
を準備するのに特に有利であり、その中で、通常の化学
付着処理を使用して形成するのが困難あるいは不可能で
ある触媒の形成の無制限の変化を使用できる。水性ある
いは有機溶媒からミクロリス触媒を直接化学的に被覆す
ることを使用して有効な触媒を作製することができる
が、この発明の方法は改善された耐久性と寿命の触媒を
作製できる。更に、当業者に知られているように、通常
使用されるスリップ被覆方を採用して商業用の自動車排
気ガス触媒を作製することは開放領域の大きい触媒を必
要とする応用には一般に不利である。スリップ被覆技術
は大体 0.02 mmあるいはそれ以上の程度の被覆の厚さと
なる。即ち、小さなチャンネルミクロリスの開放領域を
著しく低減するのに十分である。従って、米国特許第
3,957,692号明細書に記載されているようなスリップあ
るいはゲル被覆された基体、あるいはスリップ被覆（米
国特許第 3,966,645号明細書の方法のような）で適用さ
れるスパッタ被覆の微粒子を使用することは不利であ
る。そのようなスリップ被覆が比較的厚いのみでなく、
基体への付着が表面穴への貫通度に依存する。
【００２２】これに対して、厚さが 50 オングストロー
ム以下の殆どどんな厚さの被覆もこの方法で得られる
が、より好ましくは少なくとも約 75 オングストローム
から１あるいは２マイクロメータになる。これ等の被覆
は金属表面に衝撃接着される。つまり、最初の原子は表
面層を通過するので、耐熱性の金属酸化物被膜が使用条
件の下で金属基体から薄層になることを防止する。更
に、 10 あるいはそれ以上の穴のない層を付着させてあ
るので、金属基体と高価な金属触媒被覆の間の拡散妨害
体として働くのに十分な厚さの耐熱性の金属酸化物層が
得られる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明を実施例を示す図面に基づき
より詳しく説明する。図１に示すように、好適実施例で
は、ミクロリス触媒要素１０はバスバー１６に接続する
電気導線１５を有する多数の正方形の流れチャンネル１
１で構成されている。バスバー１６を金属性の流れチャ
ンネルに対して 45 °の角度で溶着して、触媒１０の一
様な加熱を保証する。好ましくは、触媒要素１０は線径
が十分小さくて少なくとも約 70 パーセントの開放領域
を生じるように平方セッチメートル当たり少なくとも 4
00の流れチャンネルの触媒性の金属スクリーンの形状に
なっている。標準的な自動車のバッテリーの電力を使用
し、触媒を 1秒以内、しばしば 0.50 秒より十分短い時
間で有効動作温度にできる。従って、自動車の排気ガス
サービスで、エンジンの始動直後に電力を印加する必要
がなく、バッテリーの最大の放電を制限する。エンジン
スタートの終わりの前に電力を加えると有利である。代
表的には、エンジン始動の１または２秒内で自動車のモ
ノリシス触媒要素を有効動作温度に加熱される。この急
激な加熱はガス放出を調整するため、エンジンの始動の
遅れが要求されない点で重要である。典型的な反応器は
１から 10 あるいはそれ以上のそのようなミクロリスを
有する。
【００２４】図２は自動車の排気ガスの処理あるいは触
媒燃焼器のサービスに適した３要素のミクロリス触媒反
応器２０の横断面を示す。平方センチメートル当たりの
400の流れチャンネルを有するミクロリス触媒要素２１
は流路２２の長さに等しいあるいはそれより長い距離ほ
ど離してあり、要素２１の間で流れるガスを混合するた
めにある。触媒要素２１はリング２６を止めて反応器２
０の中に保持され、スペーサー２７で互いに離されてい
る。応用に応じて、図２に示すようなミクロリス触媒反
応器は所望の何らかの数のミクロリス要素を含む。微細
な線材のミクロリスのスクリーンを用いて、百あるいは
それ以上を１インチの長さの反応器の中に容易に設置さ
れている。
【００２５】この発明のミクロリス触媒は、既知の触媒
試薬と通常の製造技術を用いて容易に作製される。以下
の例はミクロリス触媒を作製する手段を説明するが、限
定されていると考えるべきでない。図１のようなミクロ
リス触媒は、白金をステンレス鋼のスクリーンの上に真
空スパッタリングして形成される。このスクリーンは空
気中で 750°K に加熱して清浄にされている。白金の被
覆は通常 100オングストロームより薄いが、より長い触
媒の寿命のためにより厚くされていてもよい。白金を付
着させる前に酸化セリウムあるいはアルミナの似たよう
な薄膜を付着させる。パラジウム、イリジウム、ロジウ
ムあるいは他の金属を含む触媒は同じように準備でき
る。多くの応用では、特に電気加熱を用いて、ステンレ
ス鋼あるいは他の合金から形成された線材のスクリーン
は、付加的な被覆が無くても十分活性な触媒となる。
【００２６】この発明の好適実施例では、高価な金属の
触媒とベース金属酸化物の混合物を金属の触媒支持体に
スパッタリングしてこの発明の触媒品を作製でき、上に
説明した支持体を有する。スパッタリングは金属の薄膜
を基体に接着する良く知られた技術である。スパッタリ
ングの説明の代表的なものは、例えば米国特許第 3,94
4,504号および第 4,788,082号明細書に見られる物であ
る。これ等の明細書の両方（ここではそれに対して引用
して組み入れてある）も適用できるが、この特許に被覆
されていると記載されている支持要素はセラミックスあ
るいは炭素の微粒子である。金属性のモノリス触媒は固
有に粗い表面にされた微粒子より相当異なった接着問題
を有する。多孔性の低い微粒子でもかなり広い表面積を
有しグラム当たり 20 平方センチメータのように広い。
１グラム当たり１平方メートルの平坦な面の 0.5の単原
子層は単位グラム当たり 0.5平方メートルの触媒面を表
し、金属モノリシスの幾何学表面領域より相当広い領域
を表す。このように、ミクロリス触媒を用いると、利用
できる表面を十分利用することが重要である。これは、
５原子の高価な金属のフィルムが使用で集塊しやすい、
ミクロリスあるいはモノリシス触媒の上の極度に薄い層
はこのような触媒が大抵使用される高温用の耐久性があ
り寿命の長い触媒品を与えない限り、微粒子の代用品を
必要としない。もっと厚い被覆、大体少なくとも約 50
あるいはそれ以上の原子層の被覆が要求され、最高温度
で使用するため、一つまたはそれ以上のベース金属酸化
物を一緒に高価な金属触媒層にスパッタリングさせて、
好ましくは酸素中で金属を反応性スパッタリングさせて
フィルムを安定化する。使用に応じて、しばしば触媒特
性を有するベース金属酸化物を使用するとしばしば有利
である。更に、等しくないセラミックスおよび炭素の基
体、金属支持体は高価な金属触媒が高温使用で金属の基
体中に拡散することを防止するため、妨害被覆を必要と
する。本発明者は処理のどんな理論にも束縛されない
が、触媒被覆を金属支持体にスパッタリングして得られ
た結合が、例えばスリップ被覆で得られた結合より強力
であると確信する。スパッタリングにより、付着されて
いる金属の原子は、表面の上だけでなく、大体金属支持
体の表面以下に埋め込まれる。この発明の好適な品物で
は、基体あるいは支持体は、最初スパッタリングで耐熱
性のベース金属酸化物を被覆される。その時、触媒は、
中間スリップ被覆なしに、直接介在させた耐熱性のベー
ス金属酸化物にスパッタリングされる。この発明によれ
ば、ベース金属酸化物の少量がスパッタすべき触媒金属
に混ぜてある。加えたベース金属酸化物の比率は、約
0.0001 から 10 重量パーセント、好ましくは 0.0001
から 5重量パーセントの範囲内にある。このベース支持
体が金属酸化物あるいはベース金属酸化物で最初被覆さ
れている場合、触媒表面混合物はより固い接着剤と結合
する。スパッタリングによる付着技術は、例えば米国特
許第 4,536,482号明細書に説明されているものである。
これは、基体が粒子あるいは耐熱性材料の微粒の代わり
に、ミクロリスのようなモノリシク触媒の金属性支持体
であることを除けば、ここに引用されている。
【００２７】高価な金属触媒とベース金属酸化物の混合
物は範囲内で可変できる。高価な金属触媒は、ここでは
金、銀および白金族の金属（元素の周期律表の第 VIII
族の金属）を意味する。
【００２８】ベース金属酸化物の代表的なものは、セリ
ウム、ジルコニウム、ハフニウム、トリウム等のような
希土類金属の酸化物である。アルミナも利用できるベー
ス金属酸化物である。触媒性の酸化物は触媒の活性度を
高める。
【００２９】スパッターされた層の厚さはこの足区は約
5ミクロンから 100 mm の範囲内にあると有利である。
図３を参照すると、構造を示すこの発明の具体的な品物
３０の断面が分かる。触媒的に活性な表面層３２は、耐
熱性のベース金属酸化物の層３４にスパッタリングで付
けた耐熱性のベース金属酸化物と共に、混合物で高価な
金属触媒により構成されている。触媒性の支持体３６の
上にスパッタリングして層３４を付けることもある。
【００３０】以下の具体例は製造およびこの発明を使用
する仕方と処理を示し、この発明を実施するため本発明
者により考えられた最良のモードを説明する。 例 Ｉ 平方センチメートル当たり約 2500 の流れチャンネルを
有する３元素触媒ミクロリス自動車排気反応器は、0.20
mm の間隔に離された 0.03 mmの直径を有する白金を被
覆したステンレス鋼の 70 ％の開口率のスクリーンの 5
センチメートル幅の帯状品を使用して形成されていて、
４気筒自動車エンジンの排気管に装着されている。エン
ジン始動する間、バッテリーからの電力はミクロリス触
媒要素を一秒以内に 700絶対温度に加熱するために印加
される。こうして、エンジンの初期運転の間に炭化水素
の放出が調整される。
【００３１】例 II 電気加熱される 10 元素ミクリス触媒燃焼器は、0.076
mmのカンタル線で作製されたスクリーンを使用して形成
されている。燃やすべき燃料の層状フレーム速度より早
い流速で室温の空気が反応器を通過する。次いで、触媒
は 1000 絶対温度に電気的に加熱され、燃料と空気の混
合物がジェット燃料を反応器を通過する空気に噴射して
形成される。燃料のプラグ流れ燃焼が達成される。
【００３２】例 III センチメートル当たり約 30 の 0.050 mm の線材の白金
被覆したニクロム線のスクリーンの 300のミクロリス素
子（通常平方センチメートル当たり 900の流れチャンネ
ル）を使用して、長さが６センチメートルの煙減少反応
器を形成した。空気中でベンゼンの容量で 50 ppm を含
む煙を 700絶対温度まで予備加熱し、ミロリス反応器を
通過させる。ベンゼンの 99,9 パーセント以上の変換が
達成されたる。
【００３３】例 IV 米国特許第 4,788,082号明細書の一般的な取扱を使用し
て、スパッタリングでアルミニウム基体にジルコニヤの
層を被覆した。得られた非多孔性の層は見かけ上ガラス
のようで、支持体とそれに続くもの絶縁されている。米
国特許第 4,788,082号明細書の一般的な処置に従い、ジ
ルコニヤ層の上に被覆される。高温の燃焼ガスに対して
剥き出しの下で使用する場合、純粋な白金は使用して、
数時間後でも未だ無傷なしでジルコニヤ層から分離され
ることがない。
【００３４】例 V 例 IV の取扱を繰り返すが、そこで使用するような純粋
な白金をジルコニヤと白金の混合物（約５重量パーゼン
トのジルコニヤを含む）の等しい厚さの被覆に置き換え
て、同じ使用条件で使用した場合に薄層に裂けない品物
が得られる。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
触媒と系により、電気加熱を行わなくても、内燃機関や
触媒変換器中の触媒の瞬間電気加熱に近い状態で、変換
器の触媒をもっと早く暖機運転が可能になる。更に、こ
の発明の触媒により、触媒表面へのおよび触媒表面から
の物質移動を改善して、多数の化学変換方法でのもっと
大きな変換度と改善された選択性を可能にする。この発
明の方法は改善された使用期間、効率および寿命の触媒
品を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 取り付けられた電気導線を伴うこの発明の導
電性ミクロリス触媒要素の平面図である。
【図２】 この発明の３要素のミクロリス触媒の断面図
を示す。
【図３】 この発明により準備された、この発明の実施
例の品物の断面図である。
【符号の説明】
１０ 触媒要素 １１ 正方形の流れチャンネル １２ 流れチャンネル壁 １５ 電気リード線 １６ バスバー ２０ ３元素ミクロリス触媒反応器 ２１ ミクロリス触媒要素 ２２ 流路 ２６ 保持リング ２７ スペーサー ３０ 品物 ３２ 触媒的に活性な表面層 ３４ 耐熱性ベース金属酸化物の層 ３６ 触媒支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 21/06 Ａ 23/40 Ａ 23/44 Ａ Ｆ０１Ｎ 3/20 ＺＡＢ Ｋ Ｂ０１Ｊ 23/56 Ａ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 触媒化学変換に使用するモノリシス触媒
    の品物にあって、金属性表面を有する非多孔性の触媒支
    持体、 スパッタリングで支持体に結合させた、厚さが 50 層か
    ら１ミクロンであり、高価な金属とベース金属酸化物の
    混合体から成る触媒活性表面層、を有することを特徴と
    する品物。
  2. 【請求項２】 前記スパッタリングされた触媒層は白金
    族の金属である請求項１の品物。
  3. 【請求項３】 前記スパッタリングされた触媒層を付け
    る前に、前記支持体にスパッタされた耐熱性のベース金
    属酸化物層を有する請求項１の品物。
  4. 【請求項４】 前記ベース金属酸化物は希土類酸化物で
    ある請求項１の品物。
  5. 【請求項５】 前記ベース金属酸化物はマンガン酸化物
    である請求項１の品物。
  6. 【請求項６】 前記スパッタリングされた触媒層は 0.0
    01〜 5.0％の耐熱性のベース金属酸化物である請求項２
    の品物。
  7. 【請求項７】 前記スパッタリングされた触媒層はベー
    ス金属酸化物の混合物である請求項１の品物。
  8. 【請求項８】 前記白金族の金属はパラジウムである請
    求項２の品物。
  9. 【請求項９】 前記耐熱性のベース金属酸化物はジルコ
    ニヤである請求項３の品物。
  10. 【請求項１０】 前記耐熱性のベース金属酸化物はハフ
    ニウムである請求項３の品物。
  11. 【請求項１１】 前記耐熱性のベース金属酸化物はアル
    ミナである請求項３の品物。
  12. 【請求項１２】 前記耐熱性の金属酸化物はスパッタリ
    ングで付けて、連続的な非多孔性のフィルムを形成して
    いる請求項３の品物。
  13. 【請求項１３】 前記耐熱性の金属酸化物の金属原子は
    前記支持体の表面の下に埋め込まれ、前記酸化物層を前
    記支持耐に結合させている請求項１２の品物。
  14. 【請求項１４】 前記ベース金属酸化物は耐熱性のベー
    ス金属酸化物である請求項１の品物。
  15. 【請求項１５】 前記ベース金属酸化物はジルコニヤで
    ある請求項１の品物。
  16. 【請求項１６】 前記ベース金属酸化物はアルミナであ
    る請求項１の品物。
  17. 【請求項１７】 触媒金属を支持金属の上にスパッタリ
    ングして、白金族の金属、金および銀から成る一群から
    選択された触媒金属の表面被覆をモノリシス金属触媒支
    持耐に付着する改善された方法において、スパッタリン
    グすべき金属を酸素の存在の下で 0.0001 〜 10 重量パ
    ーセントのベース金属と共にスパッタリングし、厚さが
    少なくとも 50 オングストロームの触媒層を形成し、そ
    の場合、前記ベース金属を酸化物の支持体上に付着させ
    る、ことを特徴とする改善された方法。
  18. 【請求項１８】 支持体はベース金属から作製される請
    求項１７に記載の改善された方法。
  19. 【請求項１９】 支持体は最初耐熱性の金属酸化物をス
    パッタリングして被覆される請求項１７に記載の改善さ
    れた方法。
  20. 【請求項２０】 スパッタリングした耐熱性のベース金
    属酸化物は触媒混合物中のベース金属酸化物である請求
    項１７に記載の改善された方法。
  21. 【請求項２１】 支持体はミクロリス体である請求項１
    ７に記載の改善された方法。
JP7115988A 1994-05-18 1995-05-15 触媒方法 Withdrawn JPH0852356A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/245429 1994-05-18
US08/245,429 US5466651A (en) 1988-11-18 1994-05-18 Catalytic method
CA002151656A CA2151656A1 (en) 1994-09-12 1995-06-13 Catalytic method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0852356A true JPH0852356A (ja) 1996-02-27

Family

ID=25678024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7115988A Withdrawn JPH0852356A (ja) 1994-05-18 1995-05-15 触媒方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5466651A (ja)
EP (1) EP0682982A3 (ja)
JP (1) JPH0852356A (ja)
CA (1) CA2149471A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5827577A (en) * 1996-11-22 1998-10-27 Engelhard Corporation Method and apparatus for applying catalytic and/or adsorbent coatings on a substrate
US6921738B2 (en) * 1996-12-06 2005-07-26 Engelhard Corporation Catalytic metal plate
US6015285A (en) * 1998-01-30 2000-01-18 Gas Research Institute Catalytic combustion process
JP2002502697A (ja) * 1998-02-12 2002-01-29 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 不均一系触媒のコンビナトリアル製造法および評価法
US20050163677A1 (en) * 1998-05-01 2005-07-28 Engelhard Corporation Catalyst members having electric arc sprayed substrates and methods of making the same
US8062990B2 (en) * 1998-05-01 2011-11-22 Basf Corporation Metal catalyst carriers and catalyst members made therefrom
US20020128151A1 (en) * 1998-05-01 2002-09-12 Michael P. Galligan Catalyst members having electric arc sprayed substrates and methods of making the same
US20010027165A1 (en) * 1998-05-01 2001-10-04 Michael P. Galligan Catalyst members having electric arc sprayed substrates and methods of making the same
US6440895B1 (en) * 1998-07-27 2002-08-27 Battelle Memorial Institute Catalyst, method of making, and reactions using the catalyst
US6453658B1 (en) * 2000-02-24 2002-09-24 Capstone Turbine Corporation Multi-stage multi-plane combustion system for a gas turbine engine
US7326669B2 (en) * 2001-09-20 2008-02-05 Honda Motor Co., Ltd. Substrate having catalyst compositions on surfaces of opposite sides
EP1340541A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-03 Corning Incorporated Structured catalysts incorporating thick washcoats and method of preparation thereof
JP4035578B2 (ja) * 2002-03-29 2008-01-23 株式会社エス・アンド・エスホールディングス ディーゼル・エンジン用パーティキュレート・フィルタ
US20040101454A1 (en) * 2002-09-05 2004-05-27 Johnson D. Lynn Supported metallic catalyst and method of making same
US8710106B2 (en) * 2010-07-29 2014-04-29 Precision Combustion, Inc. Sabatier process and apparatus for controlling exothermic reaction
US8796170B2 (en) * 2011-02-04 2014-08-05 Ford Global Technologies, Llc Layered catalyst
US9153822B2 (en) 2012-08-14 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Nano-structured thin film catalyst
CN112216993B (zh) * 2020-09-23 2021-07-06 电子科技大学 一种超薄超宽带的棋盘结构rcs缩减超表面

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046712A (en) * 1972-11-30 1977-09-06 United Kingdom Atomic Energy Authority Catalysts sputtered on substantially nonporous low surface area particulate supports
US3944504A (en) * 1974-03-25 1976-03-16 Olin Corporation Catalyst for the diminution of automobile exhaust gases
US4354911A (en) * 1981-08-07 1982-10-19 Western Electric Company Inc. Method of selectively depositing a metal on a surface by means of sputtering
EP0172280B1 (en) * 1983-03-14 1988-03-09 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst composition
WO1985003460A1 (en) * 1984-02-13 1985-08-15 Schmitt Jerome J Iii Method and apparatus for the gas jet deposition of conducting and dielectric thin solid films and products produced thereby
DE3826503A1 (de) * 1988-08-04 1990-02-08 Kernforschungsanlage Juelich Metallschichtsystem zur beseitigung von wasserstoff aus einem gasgemisch
US5051241A (en) * 1988-11-18 1991-09-24 Pfefferle William C Microlith catalytic reaction system
US5077258A (en) * 1990-06-15 1991-12-31 Flex Products, Inc. Vapor deposited metal catalytic film, process for making the same and liquid container with the film
JPH05154381A (ja) * 1991-04-26 1993-06-22 Nippon Steel Corp 排気ガス浄化触媒形成方法
JP3375358B2 (ja) * 1993-01-29 2003-02-10 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒

Also Published As

Publication number Publication date
CA2149471A1 (en) 1995-11-19
US5466651A (en) 1995-11-14
EP0682982A2 (en) 1995-11-22
EP0682982A3 (en) 1996-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5051241A (en) Microlith catalytic reaction system
JPH0852356A (ja) 触媒方法
US5440872A (en) Catalytic method
US4793797A (en) Method of catalytic combustion using heat-resistant catalyst
EP0737505A1 (en) Absorbent-catalyst containing exhaust gas treatment device
JP5348891B2 (ja) 発熱触媒を備えてなる排気機構
JPH0617643B2 (ja) デイーゼル機関の廃ガスの浄化装置
JPH04227070A (ja) モノリシック触媒転化器
WO2003076068A2 (en) Methodology for the effective stabilization of tin-oxide-based oxidation/reduction catalysts
EP1867389A1 (en) Apparatus for purifying exhaust gas and catalyst for purifying exhaust gas
JPH05293376A (ja) 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法
US5743087A (en) Method and apparatus for purifying exhaust gases from internal combustion engines
JPH0460108A (ja) 自動車排ガス浄化用触媒コンバーター装置及び自動車排ガスの浄化方法
EP0943787B1 (en) Exhaust gas purification device for an internal combustion engine
JPH05154381A (ja) 排気ガス浄化触媒形成方法
EP0669156B1 (en) Catalyst and catalytic method
JPH09504474A (ja) 触媒的方法
Takada et al. Development of a Highly Heat-Resistant Metal Supported Catalyst
CA2611658A1 (en) Catalyst for purifying exhaust gases and process for producing the same
US20050220678A1 (en) Exhaust gas clarification catalyst carrying article
JPH10196349A (ja) 加熱型被毒防止装置、加熱型被毒防止層付触媒装置及び排気ガス浄化装置
JPH11294148A (ja) 排気ガス浄化装置
JP2831117B2 (ja) 燃焼触媒
CN2368741Y (zh) 耐高温三元催化器
JPH10225635A (ja) ディーゼル排ガス浄化用触媒

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020806