JPH11309707A - スピネル押出成形体の製造方法 - Google Patents

スピネル押出成形体の製造方法

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JPH11309707A JP11082176A JP8217699A JPH11309707A JP H11309707 A JPH11309707 A JP H11309707A JP 11082176 A JP11082176 A JP 11082176A JP 8217699 A JP8217699 A JP 8217699A JP H11309707 A JPH11309707 A JP H11309707A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 均斉で、歪みないし変形および亀裂をもた
らさず、高い機械的安定性を有し、使用強度を維持し、
温度変化に耐えうるスピネル構造体、ことにスピネル構
造体を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 スピネル粉末を含有し、これと共に押出
助剤、安定剤、収縮低減剤、発泡剤またはこれらの混合
物を含有し、または含有しない成形用組成物を押出し、
次いでこの押出成形体を乾燥、か焼することによりスピ
ネル押出成形体を製造する方法であって、上記成形用組
成物が、さらに酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウ
ム水化物および金属硝酸塩を含有することを特徴とする
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピネル押出成形
体、ことにスピネル構造の成形体を製造する方法に関す
るものであって、この成形体を乾燥、か焼するときは、
触媒として有用である。
【0002】
【従来の技術】ことに過剰量の、酸化剤としての空気に
より、高温において炭化水素を燃焼させることにより、
空気中の窒素の酸化によって窒素酸化物がもたらされ
る。このような窒素酸化物は、例えばNO,NO2 ,N
3 ,N23 ,N24 およびN25 である。汚染
物質として環境公害を回避するために、窒素酸化物は可
能な限り完全に除去されるべきである。火力発電および
工業的設備の廃ガスは、廃ガス処理設備の使用により徐
々に改善されているが、自動車の排気ないし廃ガスの汚
染問題は、ことに自動車台数の増加によりいよいよ重大
な問題になりつつある。
【0003】自動車エンジンからのNOx排気の対策と
しては多くの提案がなされている。NOxレベルの削減
のための有効な解決策は、ことに触媒を使用する場合、
多くの基準に適合しなければならない。
【0004】高温でも低温でも、また触媒稼働中の頻繁
な負荷変化でも、高い転化、すなわち実質的なNOxの
除去が行われねばならない。
【0005】アンモニア、尿素などの補助的な材料の使
用は回避しなければならない。
【0006】製造および稼働のコストは低廉でなければ
ならない。
【0007】長期間にわたって有効に作用しなければな
らない。
【0008】N2 Oの形成は低く抑えなければならな
い。
【0009】触媒は高い機械的安定性をもたねばならな
い。
【0010】酸化窒素削減のために多くの提案がなされ
て来たが、適当な触媒の開発の流れは、スピネル触媒に
向けられつつある。
【0011】排気用触媒としての銅含浸CuAl24
スピネルが、***特願公開19546482号公報に記
載されている。これは砕片の形態で使用される。
【0012】また、酸化窒素削減および炭化水素酸化の
ための同様のスピネル触媒が、欧州特願公開77909
3号公報に記載されている。このスピネルは、亜鉛、銅
およびアルミニウムを基礎とするものであって、同じく
砕片の形態で使用される。
【0013】同じく欧州特願公開676232号公報に
は、排気中の酸化窒素レベルを低下させる、排気処理用
スピネル触媒が記載されている。これは前駆物質溶液か
ら沈殿により得られる亜鉛、アルミニウムスピネルであ
る。沈殿生成物は、噴霧乾燥または溶媒の瞬間蒸発によ
り乾燥され、粉末として得られる。また触媒前駆物質を
例えば尿素またはグリシンと混合し、この混合物を燃焼
させることもでき、これによりスピネルが形成されるだ
けでなく、その際の高温によりか焼も行われる。この触
媒はスピネル構造体であってもよい旨の記載があるが、
スピネル構造体製造方法には言及されていない。
【0014】自動車用スピネル触媒は、砕片ないし顆粒
の形態ではなく、触媒材料から成るハニカム構造形態で
使用されるのが好ましい。この構造体は多数の平行な通
路を有し、これを処理されるべき排気が通過流動する。
この横断面は、例えば蜜蜂の巣に類似する。通路の横断
面は、円形、長方形、ことに方形を成し、ハニカム構造
体の横断面は直角配置グリッドに類似する。このような
スピネルハニカム構造体を製造するために、種々の方法
が提案されている。
【0015】例えば***特許3619337号公報に
は、二酸化ジルコニウムを含有するTiO2 −SiO2
酸化化合物を製造する方法が記載されている。これによ
れば、バナジウムおよび銅のような活性組成分または酸
化物の形態における活性組成分の粉末を含有する水溶液
を、成形助剤と共に、TiO2 ,TiO2 −SiO2
よびTiO2 −SiO2 −ZrO2 に添加する。次い
で、適当量の水を添加しながら、これを混合、混練す
る。これを押出成形装置で成形し、成形体を乾燥し、か
焼する。
【0016】***特願公開4419974号公報は、酸
化チタンを基礎とする成形体触媒およびその用途に関す
るものであって、この触媒はハニカム構造の形態であっ
てもよい。これは、か焼された二酸化チタンと、水、メ
タタングステン酸アンモニウム溶液、可塑剤としてのポ
リエチレングリコール、モノエタノールアミンおよびグ
ラスファイバーとの混合物を混練することにより製造さ
れる。この均質な混練材料を押出機でハニカム構造に成
形し、次いで乾燥、か焼される。
【0017】米国特許5219816号明細書には、脱
水素用触媒およびその製造方法が記載されており、スピ
ネルを基礎とする担体を製造するために硝酸マグネシウ
ムおよび酸化アルミニウム材料を、混合し、適当な型中
に押出す。乾燥、か焼は600から700℃で行われ
る。
【0018】しかしながら、ことに銅−アルミニウムス
ピネルを基礎とする、現在公知のハニカム構造体製造方
法には多くの欠点がある。
【0019】すなわち、成形用材料を押出して、ハニカ
ム構造体とするには、低い給送速度に対応して長い給送
時間を必要とする。給送速度は、ほとんど5から10c
m/分程度である。
【0020】また押出成形されたハニカム構造体の乾燥
時間は、極めて長く、室温で少なくとも1ヶ月を必要と
する。
【0021】この乾燥および次いでか焼の過程で、ハニ
カム構造体は、一般的に降伏して変形ないし歪み(di
stortion)例えば平行四辺形状歪みおよびピン
クッション歪みをもたらし、長手方向および横方向の亀
裂をもたらす傾向がある。乾燥時間をさらに長くして
も、良好な結果は得られない。
【0022】このような亀裂および歪みにより、ハニカ
ム構造体は機械的安定性を欠き、触媒全体として定常的
反応条件を充足することは、困難というよりはむしろ不
可能である。さらに平行四辺形歪みおよびピンクッショ
ン歪みがある場合、自動車用触媒は、例えば一定の外套
中に装着されるが、このような場合には緊密な装着はも
たらされず、排気は少なくとも部分的に触媒外側を通過
し、全体的に触媒作用は著しく低下する。
【0023】
【解決されるべき課題】そこで、この技術分野における
課題ないし本発明の目的は、現在の方法の欠点を回避
し、均斉で、歪みないし変形および亀裂をもたらさず、
高い機械的安定性を有し、使用強度を維持し、温度変化
に耐えうるスピネル構造体、ことにスピネル構造体を製
造する方法を提供することである。この構造体は、特定
の収納容器、例えば外套に容易に嵌合し、稼働に際して
その最大限度の作用を発揮し得るものでなければならな
い。さらにその製造方法は、現存の方法に比べて迅速化
されねばならない。
【0024】
【課題解決手段】しかるに上述の課題ないし目的は、ス
ピネル粉末を含有し、これと共に押出助剤、安定剤、収
縮低減剤、発泡剤またはこれらの混合物を含有し、また
は含有しない成形用組成物を押出し、次いでこの押出成
形体を乾燥、か焼することによりスピネル押出成形体を
製造する方法であって、上記成形用組成物が、さらに酸
化アルミニウムまたは酸化アルミニウム水化物および金
属硝酸塩を含有することを特徴とする方法により解決な
いし達成され得ることが、本発明者らにより見出され
た。金属硝酸塩は水溶液中において酸反応をもたらすも
のが好ましく、硝酸銅がことに好ましい。好ましいCu
(NO32 ・3H2 Oの代わりに、多少の結晶水を含
有する水化物を使用することもできる。さらに、カチオ
ンがスピネルを形成するものであって、生成される金属
酸化物が触媒中において好ましいその他の金属硝酸塩を
使用することもできる。
【0025】成形用材料は、前述したように押出しによ
りハニカム構造体とするのが好ましい。典型的なハニカ
ム構造体は1から5mmの直径の通路、0.2から5m
mの隔壁厚さを有する。
【0026】本発明方法は、歪み、亀裂をもたらさない
スピネルハニカム構造体の製造を可能ならしめる。成形
用材料の押出成形によるハニカム構造体の製造は、80
cm/分までの給送速度で行われ得る。室温における乾
燥も、一般的に約1週間で行われ得る。得られるハニカ
ム構造体は機械的に、また温度変動に対して極めて安定
である。
【0027】
【実施態様】本発明においては、極めて多様なスピネル
粉末が使用され得る。適当なスピネル粉末それ自体は、
例えば欧州特願公開676232号、同779093
号、および***同19546482号各公報に、および
優先権日において未公開の同国同19653200号公
報に記載されている。
【0028】スピネルについては、例えば、1949
年、シュプリンガー、フェルラーク社刊、C.W.コレ
ンスの「アインフュルング、イン、ディー、ミネラロギ
ー」(鉱物学概論)77から80頁に記載されている。
それ以上の説明は、1950年ライプツィッヒのアカデ
ミッシェ、フェルラークスゲゼルシャフト、ゲースト、
ウント、ポルティッヒ刊、H.レミーの「レールブー
フ、デル、アンオルガニッシェン、ヘミー」(無機化学
要綱)、さらにはレンプの「ヘミーレキシコン」(化学
辞典)1995年第9版、1245頁に記載されてい
る。スピネルは、正式にはMgAl24 に由来する。
マグネシウムは、他の二価イオン、例えば亜鉛、銅また
は鉄で置換えられていてもよい。アルミニウムも、他の
三価イオン、例えば鉄またはクロムで置換えられていて
もよい。スピネル格子中において、酸素原子が、面心格
子に対応する立方細密構造を構成する。その中の八面体
空孔の半分はアルミニウムで占められており、この空孔
の他の半分は空虚である。八面体空孔の8分の1はマグ
ネシウムで占められる。
【0029】0から10重量%がZrO2 ,CeO2
SnO2 ,WO3 ,MoO3 ,TiO2 ,V25 ,N
23 ,La23 またはこれらの混合物により代替
されていてもよい銅−アルミニウムスピネル粉末を使用
するのが好ましい。
【0030】このスピネル粉末粒子は、0.1から50
μmことに1から30μm、なかんずく2から10μm
の平均粒度を有するのが好ましい。
【0031】スピネル粉末は、例えばスピネル中に存在
する粉末状金属酸化物を混合し、この酸化物混合物を押
搾し、か焼することにより製造される。か焼温度は70
0℃より低くないのが好ましい。適当な酸化物は、Zr
2 ,SiO2 ,Al23,TiO2 ,CeO2 ,S
nO2 ,WO3 ,MoO3 ,Nb23 ,La23
よびV25 である。
【0032】製造方法としては、スピネル中に存在する
金属の塩溶液を混合し、次いで沈殿、乾燥、か焼の形態
でも行われ得る。溶液の代わりに金属塩の懸濁液を使用
することもできる。溶解性に応じて、無機酸との塩、例
えば硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩またはハロゲン化物を使用
するのが好ましい。有機酸塩を使用することもできる。
例えば蟻塩、酢酸塩、プロピオナート、オキサラートま
たはシトラートである。沈殿は、アンモニア、アルカリ
金属炭酸塩、塩基性アルカリ金属炭酸塩または水酸化物
のような沈殿剤の添加により生起せしめられる。
【0033】さらに、溶液は、噴霧乾燥またはフラッシ
ュ蒸発により乾燥、粉末化される。乾燥後に、600℃
を下回らない温度でか焼工程が続く。
【0034】あるいはまた、スピネルの前駆金属化合物
を、炭素および窒素発生源と混合し、この混合物を燃焼
させてもよい。燃焼により高温がもたらされ、これによ
りスピネルが形成される。適当な炭素および窒素発生源
は、尿素またはウレアのような有機化合物である。
【0035】さらに他の適当な製造方法は、***特願公
開4224881号公報に記載されている方法であっ
て、例えばAlOOH(ベーマイト)、CuO,ZnO
その他の任意の適当な金属酸化物を、結合剤の存在下に
水と混練し、押出形成し、乾燥し、か焼する。得られた
押出成形体は粉砕され得る。金属酸化物の代わりに、上
述したような、対応する金属の水酸化物、酸化物水化
物、炭酸塩、有機酸塩、硝酸塩、塩化物、硫酸塩または
燐酸塩を使用することもできる。バイモードもしくはポ
リモード触媒を製造するためには、AlOOHを、Al
OOHとAl23、ことにγ−もしくはδ−Al23
との混合物で代替してもよい。このためには、異なる
孔隙寸法分布を有するAl23 を使用するのが好まし
い。
【0036】乾燥は、10から200℃、ことに20か
ら150℃、なかんずく30から120℃の温度で行う
のが好ましい。凍結乾燥(例えば−40から0℃、0.
05から0.8バール)も可能である。凍結乾燥はこと
に穏和な方法であるが、長時間を必要とする。幾何学的
形状も充分維持される。か焼は600から900℃で行
われる。
【0037】現在までの方法では、スピネル粉末または
前駆金属塩混合物を上述したようにしてハニカム構造の
押出成形体を得る。
【0038】これに対して、本発明方法では、スピネル
粉末を、選択的に、押出助剤、安定剤、収縮軽減剤、孔
隙形成剤、素練促進剤またはこれらの混合物と共に、追
加的に酸化アルミニウムもしくは酸化アルミニウム水化
物および金属硝酸塩と混和する。酸化アルミニウム水化
物と、例えば硝酸銅とを、Cu:Alモル割合が0.3
から0.7、ことに0.4から0.6となるように使用
するのが好ましい。金属塩はその水化物の形態で使用さ
れ得る。酸化アルミニウム水化物と金属硝酸塩の使用量
は、スピネル粉末量に対して15から55重量%の範囲
である。スピネル粉末は、追加的組成分と共に混練して
可塑性材料になされ、次いでこれを押出成形体、ことに
ハニカム構造体に成形される。この押出成形体は、次い
で、10から200℃、ことに20から150℃、なか
んずく30から120℃で乾燥され、500から900
℃でか焼されるのが好ましい。酸化アルミニウム水化物
および金属硝酸塩の添加により、歪みおよび亀裂をもた
らさない本発明によるハニカム構造体を得ることができ
る。しかしながら、これまでのところ、何故このような
効果がもたらされるかの詳細は判っていない。
【0039】酸化アルミニウム水化物対金属硝酸塩(硝
酸銅)の混合割合は、スピネル中の混合割合に対応する
ように選定されるのが好ましい。スピネル粉末に対し
て、5から25重量%のAlOOHおよび10から30
重量%の金属硝酸塩(例えばCu(NO32 ・3H2
O)を添加するのが好ましい。このスピネル前駆物質中
の金属酸化物対Al23 のモル割合は、化学量論的量
を著しく下回るべきではなく、モル割合は0.6から
1.4の範囲が好ましい。
【0040】AlOOH(ベーマイト)の代わりに、A
l(OH)3 (バイヤライトまたはハイドラーギライ
ト)もしくはその他の酸化アルミニウム水化物またはこ
れらの混合物を使用することもできる。多数の適当な酸
化アルミニウム水化物については、1985年、ベルリ
ン、ニューヨークのワルテル、D.グルイテル刊、ホー
ルマン−ヴィベルクの「レールブーフ、デル、アンオル
ガニッシェン、ヘミー」を参照されたい。
【0041】水分量2から6モルの硝酸銅およびベーマ
イトを使用するのが好ましい。
【0042】使用されるスピネル粉末は種々の態様で製
造され得る。例えば水酸化物からの共同沈殿、次いでか
焼、酸化物の混合、次いでか焼、古いリサイクルハニカ
ム構造体の使用、製造の際のスクラップおよび残渣の使
用、塩の混合、噴霧乾燥、次いでか焼などである。
【0043】スピネル粉末およびこれから得られる成形
体、ことにハニカム構造体は、さらに他の酸化物、例え
ばZrO2 ,CeO2 ,SnO2 ,WO3 ,MoO3
TiO2 ,V25 ,Nb23 ,La23 および/
または貴金属、例えばPt,Pd,Ru,Ag,Auに
よりドーピング処理されてもよい。ドーピングは、か焼
されたハニカム構造体に対して0から10重量%の量で
行われる。
【0044】成形用材料をハニカム構造体に形成するた
めの押出は、本発明方法においては、80cm/分まで
の給送速度で行われるのが好ましい。室温における乾燥
時間は、本発明では、約1週間が好ましい。
【0045】本発明によるハニカム構造体は、窒素酸化
物を包含する排気ガスの接触的浄化のための触媒ないし
触媒担体として有用である。従って、このハニカム構造
体は、エンジン、ことにディーゼルエンジンの排気ガス
の窒素酸化物除去用のものとして意図されている。しか
しながら、これはその他のNOx含有廃ガス、例えば石
炭、油その他廃棄物からのエネルギーを使用する発電所
からの廃ガス処理の場合にも使用され得る。同様にして
ダイオキシン分解もTiO2 ,V25 およびWO3
よるドーピングで適当であり、脱窒素酸化物と同時に、
またはその直後にダイオキシン分解が可能である。ダイ
オキシン分解は、例えば欧州特願公開44753号公報
に記載されているように、TiO2 /V25 /WO3
触媒により、酸化条件下に行われ得る。ポリハロゲン化
合物を含有するその他の排ガスも同様にして浄化され得
る。ことに、貴金属ドーピングした後のハニカム構造体
を、三用途触媒用の炭化水素貯蔵性担体として使用する
のが好ましい。
【0046】
【実験例】実験例1(本発明実施例) (出発材料)Cuに関して低い化学量論的量の銅−アル
ミニウム粉末3000gを使用する。その燃焼ロスは6
%であるので、実質上のスピネル重量は2820gであ
る。このスピネル粉末は、形式的に、20%=564g
=7.09モルのCuOと、80%=2256g=2
2.1モルのAl23 から構成される。従って、これ
はAl23 1モルに対して0.32モルのCuOを含
有し、化学量論的に著しく低い。スピネル粉末は新たに
調製された材料でも、例えば進行中の方法から回収され
たリサイクル材料でもよい。新たな材料は、欧州特願公
開676232号公報の実施例に記載されているような
方法で調製されたものである。すなわち、硝酸銅とAl
OOHを、水の存在下に混合し、慣用の態様で噴霧乾燥
し、800℃でか焼して得られたものである。
【0047】 (AlOOH+Cu(NO32 ・3H2 O混和物) 上述した3000gのスピネル粉末を、402.8gの
湿潤ないし含水PauralR(鉱物学的名称ベーマイ
ト=AlOOH、形式的に73.74%のAl23
297.0g=2.9モルのAl23 を含有)および
703gの硝酸銅三水化物(=232g=2.9モルの
CuO)の混合物と混合する。この混合物は、等モル量
組成を有し、従って、CuAl24 に相応する。
【0048】(混合物)スピネル粉末と、上記混合物と
の混合物は、形式的に796g=10.0モルのCuO
と、2553g=25.0モルのAl23 を含有し、
従ってCuO対Al23 のモル割合は0.4:1であ
る。
【0049】(可塑性の成形可能材料の調製)3000
gのスピネル粉末と1352gの混和物を5分間にわた
り緊密に混合する。次いでこれに、24.6gのカーボ
ンファイバー、41gのWalocel(登録商標)
(ヒドロキシメチルセルロース)、41gのポリエチレ
ンオキシド、および2000gの脱塩水を添加し、これ
を6時間混練する。次いで41gのモノエタノールアミ
ンを添加し、さらに7時間混練を継続する。混練の間
に、350gの蒸留水を補充する。カーボンファイバー
は長さ3mm、径5μmのものである。
【0050】(ハニカム構造体の製造)ハニカム構造体
は、下記の条件下において、慣用の押出機で、押出成形
し、乾燥し、か焼する。
【0051】 押出速度 50cm/分 乾燥時間 8日 か焼ハニカム構造体の外観 申し分なし 機械的安定性(破裂硬さ) 181N/cm2 温度変化安定性 極めて良好 触媒作用 極めて良好、100%
【0052】実験例2(対比例) 硝酸銅三水化物とベーマイトからそのまま調製。484
1gのCu(NO32 ・3H2 O、9482gのAl
OOH、522gのカーボンファイバー、128gのモ
ノエタノールアミン、128gの酪酸、96gのカルボ
キシメチルセルロースおよび5020gの水を混合し、
実験例1と同様に混練した。この混練された材料を25
セル/cm2 のハニカム構造体を押出成形するのに使用
する。
【0053】 押出速度 10cm/分 乾燥時間 28日 破裂硬さ 50N/cm2 触媒作用 実験例1の80% 外観 縦方向亀裂多数、甚だしい歪み 温度変化安定性 追加的亀裂発生
【0054】実験例3(本発明実施例) コージーライトを使用するが、圧搾助剤、孔隙形成剤を
使用しない点を除いて、実験例1(本発明実施例)と同
様の処理を反覆した。
【0055】スピネル粉末、AlOOHおよびCu(N
32 ・3H2 Oを実験例1と同様に混合し、これを
12%のコージーライトおよび30%の水と混合し、2
5セル/cm2 のハニカム構造体とする。
【0056】 押出速度 45cm/分 乾燥時間 10日 破裂硬さ 150N/cm2 触媒活性 実験例1の95% 外観 わずかに縦方向の亀裂、ハニカム構造体は寸法的に安定 温度変化安定性 良好
【0057】実験例4(本発明実施例) コージーライトを使用する点を除いて、実験例1と同様
の処理を反覆。上記実験例3と異なり、圧搾助剤、孔隙
形成剤を使用。出発材料に関しては下表1を参照。
【0058】 押出速度 50cm/分 乾燥時間 10日 破裂硬さ 283N/cm2 触媒作用 実験例1の100% 外観 申し分なし 温度変化安定性 良好
【0059】
【表1】
【0060】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 23/847 B01J 23/89 A 23/85 35/04 301P 23/88 B01D 53/36 102D 23/89 B01J 23/82 A 35/04 301 23/84 301A

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピネル粉末を含有し、これと共に押出
    助剤、安定剤、収縮低減剤、発泡剤またはこれらの混合
    物を含有し、または含有しない成形用組成物を押出し、
    次いでこの押出成形体を乾燥、か焼することによりスピ
    ネル押出成形体を製造する方法であって、上記成形用組
    成物が、さらに酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウ
    ム水化物および金属硝酸塩を含有することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】 成形用組成物を押出してハニカム構造体
    に成形することを特徴とする、請求項(1)の方法。
  3. 【請求項3】 使用されるスピネル粉末が、銅−アルミ
    ニウムスピネル粉末であって、その0から10重量%が
    ZrO2 、CeO2 、SnO2 、WO3 、MoO3 、T
    iO2 、V25 、Nb23 、La23 またはその
    混合物により代替されていてもよく、かつ追加的に貴金
    属でドーピングされていることを特徴とする、請求項
    (1)または(2)の方法。
  4. 【請求項4】 酸化アルミニウム水化物と硝酸銅を、
    0.3から0.7のCu:Alモル割合で使用すること
    を特徴とする、請求項(1)から(3)のいずれかの方
    法。
  5. 【請求項5】 使用される酸化アルミニウム水化物が、
    酸化アルミニウムヒドロキシド、アルミニウムトリヒド
    ロキシドまたはこの混合物であることを特徴とする、請
    求項(1)から(4)のいずれかの方法。
  6. 【請求項6】 AlOOHおよびCu(NO32 ×3
    2 Oとして計算される酸化アルミニウム水化物および
    硝酸銅を、スピネル粉末量に対して15から55重量%
    の割合で使用することを特徴とする、請求項(1)から
    (5)のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 2から6モルの水分を含有する硝酸銅お
    よびベーマイトを使用することを特徴とする、請求項
    (6)の方法。
  8. 【請求項8】 押出成形体が10から200℃で乾燥さ
    れ、あるいは−40から0℃、0.05から0.8バー
    ルで凍結乾燥され、500から900℃でか焼されるこ
    とを特徴とする、請求項(1)から(7)のいずれかの
    方法により得られるハニカム構造体。
  9. 【請求項9】 窒素酸化物を含有する排気ガスの触媒的
    浄化またはポリハロゲン化有機化合物を含有する廃ガス
    の触媒的浄化のための触媒または触媒担体として、請求
    項(8)のハニカム構造体を使用する方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021463A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-10 Hitachi Metals, Ltd. セラミックハニカム構造体及びその押出成形に用いる坏土
JP2009519123A (ja) * 2005-12-16 2009-05-14 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 炭化水素合成触媒の製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19848595A1 (de) * 1998-10-21 2000-04-27 Basf Ag Hochtemperaturstabile Katalysatoren zur Zersetzung von N¶2¶0
US6623707B1 (en) * 2000-06-19 2003-09-23 Corning Incorporated Monolithic catalyst dehydrogenation reactor
US6767859B2 (en) * 2001-08-07 2004-07-27 Massachusetts Institute Of Technology Non-zeolitic nanocomposite materials of solid acid catalysis
JP2003164761A (ja) * 2001-09-21 2003-06-10 Toshiba Corp 金属酸化物焼結構造体及びその製造方法
US7435274B2 (en) * 2003-02-27 2008-10-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Metal particle-dispersed composite oxides, metal particle-dispersed composite oxide-sintered bodies, method of manufacturing metal particle-dispersed composite oxides, and hydrocarbon-based fuel reformer
DE102005040582A1 (de) * 2005-08-22 2007-03-01 Itn Nanovation Gmbh Hochtemperaturstabile keramische Schichten und Formkörper
US8511535B1 (en) * 2010-04-19 2013-08-20 Aegis Technology Inc. Innovative braze and brazing process for hermetic sealing between ceramic and metal components in a high-temperature oxidizing or reducing atmosphere
US9700841B2 (en) * 2015-03-13 2017-07-11 Byd Company Limited Synergized PGM close-coupled catalysts for TWC applications
CN106179359B (zh) * 2016-06-22 2019-04-12 中国天辰工程有限公司 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法
US20230392006A1 (en) * 2020-10-27 2023-12-07 Hasbro, Inc. Stretch compound and method of making the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3907666A (en) * 1971-07-15 1975-09-23 Gulf Research Development Co Hydrocarbon sweetening with a calcined pellet of copper salt and ferric oxide
US3974255A (en) * 1973-03-12 1976-08-10 Atlantic Richfield Company Method for treatment of engine exhaust gases
AU547232B2 (en) * 1980-07-29 1985-10-10 W.R. Grace & Co.-Conn. Regeneration of cracking catalysts to effect a reduction the emission of sulphur oxides
US4631267A (en) * 1985-03-18 1986-12-23 Corning Glass Works Method of producing high-strength high surface area catalyst supports
US4631268A (en) * 1985-03-18 1986-12-23 Corning Glass Works Preparation of monolithic catalyst support structures having an integrated high surface area phase
US4637995A (en) * 1985-03-18 1987-01-20 Corning Glass Works Preparation of monolithic catalyst supports having an integrated high surface area phase
JPH064126B2 (ja) 1985-06-10 1994-01-19 株式会社日本触媒 排ガス浄化方法
GB8519319D0 (en) * 1985-07-31 1985-09-04 Shell Int Research Catalyst
US5219816A (en) * 1991-12-20 1993-06-15 Exxon Research & Engineering Company Dehydrogenation catalysts and process for preparing the catalysts
DE4301470A1 (de) * 1993-01-21 1994-07-28 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Zersetzung von reinem oder in Gasgemischen enthaltenem Distickstoffmonoxid
US5489204A (en) * 1993-12-28 1996-02-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Apparatus for sintering abrasive grain
FR2718371B1 (fr) 1994-04-08 1996-05-03 Rhone Poulenc Chimie Catalyseurs de réduction des oxydes d'azote à base de spinelles.
DE4419974C2 (de) 1994-06-08 1996-10-17 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Herstellung eines geformten Katalysators auf der Basis von Titandioxid sowie dessen Verwendung
US5525211A (en) * 1994-10-06 1996-06-11 Texaco Inc. Selective hydrodesulfurization of naphtha using selectively poisoned hydroprocessing catalyst
DE19546482A1 (de) 1995-12-13 1997-06-26 Basf Ag Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsanlage, eine Reinigungsanlage und eine Verwendung derselben
DE19546481C2 (de) 1995-12-13 1998-08-13 Daimler Benz Ag Katalysator und Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben
DE19653200A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Basf Ag Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021463A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-10 Hitachi Metals, Ltd. セラミックハニカム構造体及びその押出成形に用いる坏土
US7785385B2 (en) 2003-08-29 2010-08-31 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb structure and moldable material usable for its extrusion molding
JP2009519123A (ja) * 2005-12-16 2009-05-14 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 炭化水素合成触媒の製造方法

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