JPH0438454B2 - - Google Patents
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- JPH0438454B2 JPH0438454B2 JP58189115A JP18911583A JPH0438454B2 JP H0438454 B2 JPH0438454 B2 JP H0438454B2 JP 58189115 A JP58189115 A JP 58189115A JP 18911583 A JP18911583 A JP 18911583A JP H0438454 B2 JPH0438454 B2 JP H0438454B2
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は排ガス中の有害成分を浄化処理する触
媒体に関するものである。 従来例の構成とその問題点 各種の燃焼器具、内燃焼関から排出される排ガ
スの主要な有害成分であるCO，NOXを同時に浄
化処理する触媒として、ぺロブスカイト型複合酸
化物を触媒成分とする担持型触媒が提案されてい
る。この触媒は貴金属に匹敵する活性、優れた耐
熱性、低価格という利点を持つているが、担持型
触媒体を作製する方法としては、触媒成分を均一
分散させた溶液を含浸して担持する方法や、セメ
ントなどの結合剤を介して担体に塗布担持する方
法が一般的である。しかるに前者においては第１
図に示すように解媒成分１は担体２の細孔３に集
中して担持されるために担体の表面を有効に利用
できない欠点を有し、後者においては第２図に示
すように結合剤４が介在するために触媒成分１が
埋没したり不均一分散したりする結果、有効な触
媒作用が得られないという欠点を有する。さら
に、長期の使用において触媒成分が脱落したり、
あるいは結合剤と反応して失活する場合もありう
る。 発明の目的 本発明は前記の担持触媒が有する諸問題に鑑み
て、担体表面を有効に利用でき、かつ強固な担持
が可能で長期の過酷な使用にも十分耐えうる優れ
た触媒体を提供しようとするものである。 発明の構成 本発明になる触媒体は、担体と担体表面に溶射
によつて担持されたぺロブスカイト型複合酸化物
触媒（以下、触媒成分という）とからなる担持型
触媒体である。担体材料としてはアルミナ、コー
デイエライト、ムライト等のセラミツクからなる
ハニカム成型体、ステンレス等の耐熱耐食性金
網、あるいはアルミナ、シリカ等のセラミツク繊
維からなる布等が適する。 実施例の説明 実施例に示す担持型触媒体に共通する表面部分
の断面を第３図に示したが、触媒成分１は担体表
面に均一に担持され、表面の利用効率は非常に高
い。表１は本発明になる担持触媒体の活性を従来
例と共に示したものである。触媒成分にはLa0.1
Sr0.9Co0.2Fe0.8O3を用い、担体にはアルミナ製の
ハニカム成型体（110mmφ×10mmｔ，３×３mmセ
ル，セル数500）を用いた。この担体表面に水素
炎溶射により解媒成分を約100μｍの厚さに付着
させた（実施例１）。従来例としては、同じ触媒
成分をアルミナセメントと重量比３対２で混練し
たものを担体表面に約300μｍの厚さに塗布担持
したもの（従来例１）、さらに、触媒成分を分散
した水溶液を同じ担体に真空含浸することによつ
て担持したもの（従来例２）の二例を用いた。こ
の触媒体を市販のポータブン型石油ストーブの燃
焼筒の上部に取り付け、触媒体通過前後の排ガス
中の濃度およびNOx（＝NO＋NO2）濃度を測定
した。排ガス温度は約600℃であつた。
媒体に関するものである。 従来例の構成とその問題点 各種の燃焼器具、内燃焼関から排出される排ガ
スの主要な有害成分であるCO，NOXを同時に浄
化処理する触媒として、ぺロブスカイト型複合酸
化物を触媒成分とする担持型触媒が提案されてい
る。この触媒は貴金属に匹敵する活性、優れた耐
熱性、低価格という利点を持つているが、担持型
触媒体を作製する方法としては、触媒成分を均一
分散させた溶液を含浸して担持する方法や、セメ
ントなどの結合剤を介して担体に塗布担持する方
法が一般的である。しかるに前者においては第１
図に示すように解媒成分１は担体２の細孔３に集
中して担持されるために担体の表面を有効に利用
できない欠点を有し、後者においては第２図に示
すように結合剤４が介在するために触媒成分１が
埋没したり不均一分散したりする結果、有効な触
媒作用が得られないという欠点を有する。さら
に、長期の使用において触媒成分が脱落したり、
あるいは結合剤と反応して失活する場合もありう
る。 発明の目的 本発明は前記の担持触媒が有する諸問題に鑑み
て、担体表面を有効に利用でき、かつ強固な担持
が可能で長期の過酷な使用にも十分耐えうる優れ
た触媒体を提供しようとするものである。 発明の構成 本発明になる触媒体は、担体と担体表面に溶射
によつて担持されたぺロブスカイト型複合酸化物
触媒（以下、触媒成分という）とからなる担持型
触媒体である。担体材料としてはアルミナ、コー
デイエライト、ムライト等のセラミツクからなる
ハニカム成型体、ステンレス等の耐熱耐食性金
網、あるいはアルミナ、シリカ等のセラミツク繊
維からなる布等が適する。 実施例の説明 実施例に示す担持型触媒体に共通する表面部分
の断面を第３図に示したが、触媒成分１は担体表
面に均一に担持され、表面の利用効率は非常に高
い。表１は本発明になる担持触媒体の活性を従来
例と共に示したものである。触媒成分にはLa0.1
Sr0.9Co0.2Fe0.8O3を用い、担体にはアルミナ製の
ハニカム成型体（110mmφ×10mmｔ，３×３mmセ
ル，セル数500）を用いた。この担体表面に水素
炎溶射により解媒成分を約100μｍの厚さに付着
させた（実施例１）。従来例としては、同じ触媒
成分をアルミナセメントと重量比３対２で混練し
たものを担体表面に約300μｍの厚さに塗布担持
したもの（従来例１）、さらに、触媒成分を分散
した水溶液を同じ担体に真空含浸することによつ
て担持したもの（従来例２）の二例を用いた。こ
の触媒体を市販のポータブン型石油ストーブの燃
焼筒の上部に取り付け、触媒体通過前後の排ガス
中の濃度およびNOx（＝NO＋NO2）濃度を測定
した。排ガス温度は約600℃であつた。
【表】
結果から明らかなように、本発明実施例の活性
は非常に高い。実施例では触媒体の全表面が触媒
成分で構成された形になつており、従来例に比べ
て有効な活性点の数がはるかに多いことが高活性
の原因となつている。 第４図および第５図はステンレス製金網に担持
した場合の例である。解媒成分は前記と同じもの
を用いた。金網には長径10mm短径５mmの開口をも
つSUS304製ラス網を用いた。解媒成分の溶射は
前記と同じであり、これを実施例２とした。また
従来例１と同様にして触媒成分を塗布担持したも
のを比較に用い、これを従来例３とした。この触
媒体を30mmφの円板様に切り抜いたものを５枚重
ねて反応管内に設置し、CO1500ppmNO2
40ppmN2残部の混合ガスを通し、300〜900℃の
範囲で触媒体通過前後のそれぞれのガス濃度を測
定し、ガス濃度の減少率を求めた。この例におい
ても実施例２のCO酸化率とNO2還元率は共に従
来例３の値を上回つており、触媒成分の担持状態
の違いが明らかに表われている。 なお、金網担持型の場合には本発明例の担持強
度の優位性も見られ、担持済の金網の屈曲に際し
て従来触媒体では屈曲部周辺の触媒成分が結合剤
と共に脱落し易いのに対し、本発明触媒体の場合
は屈曲部で触媒成分層にクラツクが生じる程度で
ある。 次に、触媒体の熱安定性と寿命について述べ
る。前述のアルミナ製ハニカム成型担体を用いた
実施例１と従来例１の触媒体をポータブル型ガス
ストーブの燃焼筒の上部に設置し、30分燃焼−15
分消火のサイクルを5000回くり返し、初期および
1000回毎に触媒体通過前後の排ガス中のCO濃度
とNOx濃度を測定し、各ガス濃度の減少率を求
めた。その結果を第６図および第７図に示した。
また同時に触媒体の外観を観察し、触媒層の脱
落、クラツク等の有無を確認した。活性データか
ら、本発明触媒体の初期特性が優れていることは
もちろん、長期の燃焼テスト後も殆ど活性低下は
みられないことがわかる。一方従来触媒体では
徐々に活性が低下している。外観観察により、本
発明触媒体では外観異状が認められないが、従来
触媒体では部分的に触媒層の脱落や浮き上がりが
認められ、これが活性低下に結びついていると考
えられる。 もう一例、アルミナ繊維製の布を担体に用いた
触媒体の特性を述べる。約10μｍφの単繊維をよ
り合わせた糸で２mm×２mmの開口をもつ布を構成
したものを担体とした。触媒成分およびその担持
法は実施例１と従来径１に準じた。それぞれ実施
例３および従来例４とする。 活性測定は前述のハニカム成型体の例と同様に
した。110mmφに切り抜いた本触媒体を２枚重ね
にし、ポータブル型石油ストーブの燃焼筒の上部
に設置し、触媒体通過前後の排ガスの成分濃度を
測定した。結果を表２に示したが、本発明になる
触媒体の優位は明らかである。
は非常に高い。実施例では触媒体の全表面が触媒
成分で構成された形になつており、従来例に比べ
て有効な活性点の数がはるかに多いことが高活性
の原因となつている。 第４図および第５図はステンレス製金網に担持
した場合の例である。解媒成分は前記と同じもの
を用いた。金網には長径10mm短径５mmの開口をも
つSUS304製ラス網を用いた。解媒成分の溶射は
前記と同じであり、これを実施例２とした。また
従来例１と同様にして触媒成分を塗布担持したも
のを比較に用い、これを従来例３とした。この触
媒体を30mmφの円板様に切り抜いたものを５枚重
ねて反応管内に設置し、CO1500ppmNO2
40ppmN2残部の混合ガスを通し、300〜900℃の
範囲で触媒体通過前後のそれぞれのガス濃度を測
定し、ガス濃度の減少率を求めた。この例におい
ても実施例２のCO酸化率とNO2還元率は共に従
来例３の値を上回つており、触媒成分の担持状態
の違いが明らかに表われている。 なお、金網担持型の場合には本発明例の担持強
度の優位性も見られ、担持済の金網の屈曲に際し
て従来触媒体では屈曲部周辺の触媒成分が結合剤
と共に脱落し易いのに対し、本発明触媒体の場合
は屈曲部で触媒成分層にクラツクが生じる程度で
ある。 次に、触媒体の熱安定性と寿命について述べ
る。前述のアルミナ製ハニカム成型担体を用いた
実施例１と従来例１の触媒体をポータブル型ガス
ストーブの燃焼筒の上部に設置し、30分燃焼−15
分消火のサイクルを5000回くり返し、初期および
1000回毎に触媒体通過前後の排ガス中のCO濃度
とNOx濃度を測定し、各ガス濃度の減少率を求
めた。その結果を第６図および第７図に示した。
また同時に触媒体の外観を観察し、触媒層の脱
落、クラツク等の有無を確認した。活性データか
ら、本発明触媒体の初期特性が優れていることは
もちろん、長期の燃焼テスト後も殆ど活性低下は
みられないことがわかる。一方従来触媒体では
徐々に活性が低下している。外観観察により、本
発明触媒体では外観異状が認められないが、従来
触媒体では部分的に触媒層の脱落や浮き上がりが
認められ、これが活性低下に結びついていると考
えられる。 もう一例、アルミナ繊維製の布を担体に用いた
触媒体の特性を述べる。約10μｍφの単繊維をよ
り合わせた糸で２mm×２mmの開口をもつ布を構成
したものを担体とした。触媒成分およびその担持
法は実施例１と従来径１に準じた。それぞれ実施
例３および従来例４とする。 活性測定は前述のハニカム成型体の例と同様に
した。110mmφに切り抜いた本触媒体を２枚重ね
にし、ポータブル型石油ストーブの燃焼筒の上部
に設置し、触媒体通過前後の排ガスの成分濃度を
測定した。結果を表２に示したが、本発明になる
触媒体の優位は明らかである。
【表】
このようなセラミツク繊維担体は、それ自体可
撓性があり、比較的自由な形状にしうる特徴をも
つている。溶射を用いると、この性質を殆ど損う
ことなく触媒成分を担持できるが、セメントなど
の結合剤を用いると、可撓性を損うと共に、無理
に曲げると触媒が脱落し易く、加工の自由度が小
さい。 以上の実施例ではＸ＝0.8の場合について説明
したが、０＜Ｘ＜１の範囲においては、他の組成
になる複合酸化物を用いた場合にも同様の効果が
得られた。また、実施例ではMeとしてFeの場合
についてとりあげたが、Mn，Cr，Ｖ，Tiを用い
た場合、さらにはそれらを組み合わせて用いた場
合にも同様の効果が得られる。このように種々の
検討の結果、従来の担持法によつて作製された触
媒体に比べ、溶射法によつて作製された触媒体が
優れた特性を発揮することが明らかになつた。 発明の効果 以上の実施例でも明らかなように、溶射を用い
れば、様々な担体に容易に触媒成分を担持でき、
しかも担体の表面を最大限有効に利用できるた
め、活性の高い触媒体を得ることができる。さら
に、担体への付着強度は極めて大きいため、耐熱
衝撃性も大きく、触媒の長寿命化も図れるうえ
に、触媒体の後加工も比較的容易であるなど、極
めて優れた特徴を有している。
撓性があり、比較的自由な形状にしうる特徴をも
つている。溶射を用いると、この性質を殆ど損う
ことなく触媒成分を担持できるが、セメントなど
の結合剤を用いると、可撓性を損うと共に、無理
に曲げると触媒が脱落し易く、加工の自由度が小
さい。 以上の実施例ではＸ＝0.8の場合について説明
したが、０＜Ｘ＜１の範囲においては、他の組成
になる複合酸化物を用いた場合にも同様の効果が
得られた。また、実施例ではMeとしてFeの場合
についてとりあげたが、Mn，Cr，Ｖ，Tiを用い
た場合、さらにはそれらを組み合わせて用いた場
合にも同様の効果が得られる。このように種々の
検討の結果、従来の担持法によつて作製された触
媒体に比べ、溶射法によつて作製された触媒体が
優れた特性を発揮することが明らかになつた。 発明の効果 以上の実施例でも明らかなように、溶射を用い
れば、様々な担体に容易に触媒成分を担持でき、
しかも担体の表面を最大限有効に利用できるた
め、活性の高い触媒体を得ることができる。さら
に、担体への付着強度は極めて大きいため、耐熱
衝撃性も大きく、触媒の長寿命化も図れるうえ
に、触媒体の後加工も比較的容易であるなど、極
めて優れた特徴を有している。
第１図は含浸担持型触媒体の表面断面模式図、
第２図は塗布担持型触媒体の表面断面模式図、第
３図は溶射担持型触媒体の表面断面模式図、第４
図は金網担持型触媒体のCO酸化活性を示すグラ
フ、第５図は金網担持型触媒体のNO2還元活性
を示すグラフ、第６図はハニカム担持触媒体の寿
命試験（CO酸化活性）の結果を示すグラフ、第
７図はハニカム担持触媒体の寿命試験（NOx還
元活性）の結果を示すグラフである。
第２図は塗布担持型触媒体の表面断面模式図、第
３図は溶射担持型触媒体の表面断面模式図、第４
図は金網担持型触媒体のCO酸化活性を示すグラ
フ、第５図は金網担持型触媒体のNO2還元活性
を示すグラフ、第６図はハニカム担持触媒体の寿
命試験（CO酸化活性）の結果を示すグラフ、第
７図はハニカム担持触媒体の寿命試験（NOx還
元活性）の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 担体上に溶射によつて一般式La(1-x)/2Sr(1+x)/2
Co1-xMexO3（MeはFe，Mn，Cr，Ｖ，Tiから選
ぶ少なくとも一種の元素、Ｏ＜Ｘ＜１）で表され
るぺロブスカイト型複合酸化物を担持した担持型
触媒からなることを特徴とする排ガス浄化用触媒
体。 ２ 担体がセラミツク成型体あるいは耐熱耐食性
金網あるいはセラミツク繊維からなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の排ガス浄化用
触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189115A JPS6082138A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 排ガス浄化用触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189115A JPS6082138A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 排ガス浄化用触媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082138A JPS6082138A (ja) | 1985-05-10 |
| JPH0438454B2 true JPH0438454B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=16235629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58189115A Granted JPS6082138A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 排ガス浄化用触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082138A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63158130A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Tech Res Assoc Conduct Inorg Compo | 排ガス浄化用触媒体 |
| JPH02183728A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 油煙浄化触媒体および調理器 |
| JPH04117136U (ja) * | 1991-03-30 | 1992-10-20 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| JPH06241025A (ja) * | 1993-02-19 | 1994-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒機能を有する高周波発熱体 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58189115A patent/JPS6082138A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6082138A (ja) | 1985-05-10 |
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