JPS61245844A - 燃焼用触媒担体およびその製法 - Google Patents

燃焼用触媒担体およびその製法

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JPS61245844A
JPS61245844A JP60089196A JP8919685A JPS61245844A JP S61245844 A JPS61245844 A JP S61245844A JP 60089196 A JP60089196 A JP 60089196A JP 8919685 A JP8919685 A JP 8919685A JP S61245844 A JPS61245844 A JP S61245844A
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手嶋　信江
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃焼用触媒およびその製法に係り、特に高温に
おいて活性低下を生じにくく、高い比表面積を維持する
触媒担体およびその製造方法に関するものである。
（従来の技術） 近年、触媒を用いて燃焼を促進させる、いわゆしようと
いう研究開発が各分野において活発に進められている。
これらの燃焼器卆裔鋳痒に使用される触媒は、通常１０
００℃以上の高温下で活性低下しないことが必要である
。
また、各種石油化学関連工業においても、収率向上や、
新製品製造のために触媒の使用温度が高くなる傾向にあ
り、触媒の耐熱性向上が重要な開発課題となっている。
触媒の耐熱性を支配する因子は触媒によって異なるが、
担体に活性成分を担持してなる触媒の場合、担体および
活性成分の熱安定性が耐熱性を左右する。特に、燃焼用
触媒の如＜１０００℃を超えて使用される触媒の場合に
は、担体がシンタリングしにくく、かつ高温下で高比表
面積を維持できることが、耐熱性を高める上で必要不可
欠になる。このため、高温で安定な酸化物、即ち高融点
でかつ高い表面積を有する担体に関する種々の発明がな
されてきた。たとえば、安定化したジルコニア（ＺｒＯ
ｚ）ムライト（２ＡＪｚ　０３　　・３ＳｉＯ２）、ス
ピネル（Ｍ　ｇ　Ａ　１　ｚ　Ｏ４）の如き、複合酸化
物、Ｌａを含むβ−Ａｌｌｚ　Ｏｘ　　（特願昭５９−
９２８６６号）などが研究されてきた。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、いづれの担体も高性能の触媒を得るに充
分な特性を有するとは言い難い状況にある。たとえばジ
ルコニアやムライトなどは１０００℃以上の高温に長時
間係たれると比表面積が徐々に低下する傾向にある。Ｌ
ａを含むβ−Ａｌ。
Ｏｌは高温下で高表面積を維持する性質には優れるが、
原料となるランタン化合物が高価である上、ランタン塩
とアルミニウム塩類の水溶液から複雑な共沈法により調
製したものでなければ、その特徴を充分発揮できないと
いう問題がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな（し、１
０００℃以上の高温で長時間使用しても高い比表面積を
維持できる安価な耐熱性担体を有する高性能の燃焼用触
媒およびその製法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者らは、アルミニウム
化合物をベースとする耐熱性触媒担体について種々研究
したところ、アルミナの一部または全部をＢ　ａ　Ａ　
１　＋ｚＯ１９なる組成式で示される化合物に転化した
担体が、例えば１２００℃以上の高温でも物性変化を起
こさず、高い比表面積を維持することを見出し、本発明
に到達したものである。
要するに本発明は、Ｘ線回折等の構造解析によりＢ　ａ
　Ａ　ｌ　ｒｔｏＩ＊なる組成式で示される化合物を含
有してなる耐熱性触媒である。本発明の触媒は、原料ま
たは調整法に限定されず、Ｘ線回折等の構造解析により
ＢａＡｌ１１□０１９が形成されているものであればよ
い、換言すれば担体および触媒の使用条件下で、Ｂ　ａ
　Ａ　１　＋ｇＯ＋＊なる化合物を含有するものは本発
明の範囲内である。またＢａＡ１１ｚＯ３，は担体のみ
ならず、触媒として作用しても勿論本発明の範囲内であ
る。
本発明の耐熱性触媒は、アルミナまたは焼成によりアル
ミナを生成するアルミニウム化合物に、硝酸バリウム、
水酸化バリウム、酢酸バリウムなどのバリウム化合物を
含浸法または混練法により添加した後焼成することによ
り製造される。典型的には、本発明の触媒は、Ｔ−アル
ミナまたは水酸化アルミニウムに可溶性バリウム塩と水
を加えて混練するか、可溶性バリウム塩を水に溶したも
のをγ−アルミナの成形体に含浸し、しかる後乾燥及び
焼成することにより製造される。ここでバリウム塩類と
しては、硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯｓ）２）、酢酸バリ
ウム（Ｂ　ａ　（ＣＨｚ　ＣＯＯ）　ｔ　）、水酸化バ
リウム（Ｂａ　（ＯＨ）ｔ　　・８Ｈｚ　Ｏ）などを用
いることができる。またバリウム化合物の添加量は、Ａ
　１　／　Ｂ　ａ原子比が１００／１〜１００／１５に
なるように選定することが好ましく、焼成は１０００℃
以上、望ましくは１２００℃以上で焼成することにより
高温下での物性変化を小さくすることができる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例） 実施例１〜５ 平均粒径３μのｒ−Ａｌｚ０３粉末５０ｇに、酢酸バリ
ウム（Ｂａ　（ＣＨ：Ｉ　Ｃｏｏ）ｚ　）をＡｊ２／Ｂ
ａ比がそれぞれ１００／１、Ｉ　Ｑ　Ｏ／３．１００１
５．１００／１０、および１００／ｌ　５となるように
混合し、さらに水３０１１１を加えて、乳鉢を用いて混
練した。得られたペーストを１８０℃で乾燥後、６０メ
ツシユ以下に粉砕し、さらに５１■φ×５ｆｌＬの円柱
状にプレス成形した。この成形体を白金るつぼに入れ、
１２００℃で２時間焼成した。
比較例１ 酢酸バリウムを添加しないで、ＴＡｌｚＯｓ粉末のみを
実施例１〜５と同様の方法により成形ならびに焼成した
。
比較例２ 酢酸バリウムに代えて、硝酸ランタン（Ｌａ（ＮＯｓ）
ｓ　　・６Ｈ１０）を用い、実施例３と同様の方法によ
り担体を作成した。
実施例１〜５および比較例１の担体について比表面積を
調べた結果を第１図に示す。図から、Ｂａを添加するこ
とにより１２００℃焼成後であっても比表面積を高く維
持でき、またＢａの添加量としてはＡ　ｌ　／　Ｂ　ａ
原子比が１００／３〜１００／１０の間で効果が著しい
ことがわかる。
また第２図は、実施例３および比較例１．２の担体につ
いて、さらに１２００℃、１３００℃、１４００℃で２
時間熱処理し、その比表面積の変化を示したものである
。本図に示されるように、本発明になる担体は比較例担
体に比べ１４００℃まで１０ｒｒｆ／ｇ以上の比表面積
を維持できる優れたものである。第３図にこれらの担体
のＸ線回折パターンを示したが、本発明になるバリウム
添加担体の場合にはＢａＡｌ１□０１．のブロードなピ
ークのみが観察され、担体の主成分が微細なりａＡ１１
２０１９なる化合物であることが判明した。また本発明
になる担体の場合には、１４００℃で熱処理した後であ
っても、Ｂ　ａ　Ａ　ｌ　＋ｚＯ１９のピークは鋭くな
らず微細な粒径であると判断されるのに対し、比較例１
の場合には、１２００℃処理のときから、またＬａを添
加した比較例２の場合には１４００℃で熱処理すること
により、α−Ａｌｚ０３またはＬａｇ　ｏ、＋　１１Ａ
ｊ！ｚ　Ｏｘの鋭いピークが見られ、いづれも高温で焼
結し、粒子が成長することがわかる。本結果より、本発
明になる担体が高温においても安定なのは、Ｂａ　Ａ　
１　ｒ□０８．なる熱安定性に優れた化合物が存在する
ことに起因することは明確であり、本発明の有効性が示
された。
実施例６〜１０および比較例３および４実施例１〜５お
よび比較例１と２の担体３０ｇにそれぞれ硝酸パラジウ
ム水溶液（Ｐｄ濃度：１３■／ａ＋ｊ’）を１２−１含
浸し、１８０℃で乾燥後、１２００℃で焼成して触媒を
得た。さらに、得られた触媒の耐熱性を評価するため、
空気中で１２００℃−２００時間の処理および１４００
℃−２時間の処理をした。
これらの触媒１０ｍｆを２ＯｎｉｍＪの石英反応管に充
てんし、次の条件でプロパンの燃焼活性を測定した。
試験条件 （１）ＳＶ　　　　：３ｏ、ｏｏｏｈ−’（２）ガス組
成　　：０□　　　８　％：　Ｃ３Ｈ＋ｓ　　１．２％ ：Ｎｔ残 （３）ガス予熱温度：３００℃ 得られた結果を、第１表にまとめて示した。比較例触媒
に比べ本発明になる触媒はいづれも高い燃焼活性を示し
、特に、実施例７〜９の担体のＡ１　／　Ｂ　ａ比が１
００／３〜１００／１０において高活性が得られた。こ
れは、第１図に示した担体の比表面積とよく対応してお
り、本発明になる担体および触媒が優れたものであるこ
とがわかる。
また、実施例触媒は１２００℃−２００時間および１４
００℃−２時間の熱処理による活性低下が比較例触媒に
比べ極めて小さく、耐熱性燃焼触媒として優れたもので
あることがわかる。
第１表 （発明の効果） 本発明になる触媒担体は、例えば１２００℃処理後で２
０ｒｒｒ／ｇ以上、１４００℃処理後でも１Ｏｒｄ／ｇ
以上の高比表面積を維持することができ、高温で使用す
る触媒の活性を大幅に向上できる。
また、本担体にＰｄを担持した触媒は、１２００℃以上
の温度にさられても燃焼活性がほとんど低下せず高負荷
触媒燃焼が可能になる。さらに、原料には、安価なγ−
ＡｌｚＯ３とバリウム化合物を使用でき、製造方法も通
常の混練法または含浸法を採用できるため、担体の製造
コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例になる触媒担体のＢａ添加量
に対する比表面積を示す図、第２図は、本発明になる実
施例と比較例における高温処理後の触媒担体の比表面積
を比較した図、第３図は、実施例と比較例の触媒担体の
Ｘ線回折パターンを示す図である。 代理人弁理士　　川　北　　武　長 第１図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ＢａＡｌ＿１＿２Ｏ＿１＿９なる組成式で示され
    る化合物を含有することを特徴とする燃焼用触媒。
  2. （２）特許請求の範囲（１）において、前記化合物にＰ
    ｄを担持させたことを特徴とする燃焼用触媒。
  3. （３）γ−アルミナまたは水酸化アルミナにバリウム化
    合物をＡｌ／Ｂａ原子比が１００／１〜１００／１５の
    割合で混練または含浸した後、焼成することを特徴とす
    る燃焼用触媒の製法。
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