JPS5810137B2 - 酸化触媒組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒組成物に関する。

特に、本発明は良好な触媒活性を維持する高い安定性に
より特徴づけられた触媒組成物に関する。

触媒組成物は多量の反応剤を触媒と接触させために単位
重量当り比較的高い表面積を示す。

更に高表面積は、触媒が白金のような貴金属を含有する
場合、金属の費用の故におよび不適当な金属結晶の成長
を防止するに必要な分散の故に重要である。

この高表面積を１２００℃またはそれより高い反応温度
を包含するかも知れない厳しい条件の下に使用の長期間
とどめることが望ましい。

アルミナは多くの触媒に対するすぐれたかつ比較的経済
的に担体もしくは支持体である。

アルミナの多くの結晶形、例えばカイＸ、カッパに１ガ
ンマγ、デルタδ、イータηおよびシータθはそれらの
重量に比して極めて高い表面積をあられす。

しかし、触媒担体としてのアルミナのきびしい欠点は表
面積の実質的減少をもたらすアルファα形への約１００
０〜１２００℃のその転移温度である。

このようにして、高表面積のアルミナに基づくアルミナ
−含有触媒組成物を安定化して、結果的な活性損失を伴
う低表面アルファ形への転移を防止することが極めて望
ましい。

従って、本発明の目的は高温安定性を示す触媒組成物な
らびにそれらの製造および使用のための方法を提供する
にある。

他の目的および利点は後記によって明らかになろう。

一般的に本発明の触媒組成物は１２００°Ｃの温度にお
いて２時間の暇焼後１ｇ当り少くとも２０平方メートル
（ｍ２／ｇ）の表面積によって特徴つけられる触媒的に
活性の、■焼抜合物を包含し、該複合物はアルミナ、選
択された第ＶＩＢ族酸化物および金属が選択されたＩＩ
ＡおよびＩＶＡ金属およびその混合物よりなる群から選
ばれる金属酸化物、選択されたＩＩＡおよび■Ｂ混合物
、および選択されたＩＶＡおよびＩＶＢ混合物の複合物
を含む。

本触媒組成物の製造において、複合物を少くとも５００
℃の温度において先ず暇焼し、ついで複合物に触媒的効
果量の白金族金属を添加する。

本発明により製造した触媒組成物は高温安定性、従って
多数の高温反応、特に高温燃焼反応における触媒活性を
示す。

複合物はアルミニウム化合物、クロム化合物および、金
属を、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、および
その混合物、カルシウム、バリウムおよびストロンチウ
ムとケイ素および錫との混合物、およびケイ素および錫
とジルコニウムとの混合物であるよりなる群から選んだ
金属化合物の緊密な混合物の■焼によって形成させる。

或種の製法に対してアルミニウム化合物がアルミナであ
ることが好適である。

前記の化合物は、酸化物の形になっていなければ、少く
とも５００℃の温度における空気（酸素）中にこの暇焼
によりその相当する酸化物を形成もしくは与える能力が
なければならない。

クロムおよび／またはタングステン酸化物およびその他
の金属酸化物もしくは酸化物類の組合せはアルミナに対
する高温安定化用成分として考慮することができる。

金属酸化物安定化用成分、すなわちＣｒ酸化物おおよび
第１［Ａ、ＩＶＡ、およびＩＶＢ族の選択された金属の
組合せの酸化物に対するアルミナの関％量は経験的基準
によって大きく支配される。

本発明を下記理論によって限定することは望ましくない
が、簡潔な陳述は本発明を更に説明するための助けとな
る骨組を与えることができる。

アルミナまたはアルミナプレカーサーに対する安定化用
成分の添加および少くとも５００℃の温度処おける混合
物の■焼は如何なる非酸化物化合物をも酸化物に転化し
、また安定化用成分がアルミナ格子へ入ることを許しま
たアルファアルミナへの次の転移を防止しまたは実質的
に減少する。

詳細な説明ならびに特許請求の範囲中のすべての表面積
はＢ、Ｅ、Ｔまたは同等の方法によって計測する。

本明細書中、金属を述べるために使用した用語、すなわ
ち第１［Ａ、ＩＶＡ、およびＩＶＢ族金属は元素の周期
律表の共通の長い形と併用した用語である。

かくして第ＴＶＢ族金属はチタニウム、ジルコニウム、
ハフニウムおよびトリウム、第■Ａ族金属はベリリウム
、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、および
バリウム、および第ＶＩＢ族金属はクロム、モリブテン
である。

本触媒組成物はまた、複合物の約５重量％までの少量の
他の成分を含有することができ、このものは酸化または
還元反応のための促進剤、活性化剤、 または他の目的
物として働くことができる。

かような成分は、例えは、通常、金属酸化物または硫化
物としてマンガン、バナジウム、銅、鉄、コバルトおよ
びニッケルを包含する。

暇焼複合物は粉末、小球、または小粒子のような如何な
る望ましい形にも形成することができる。

この成形もしくは製作は粒子粘着を促進するために暇焼
前に遂行する。

■焼抜、複合物に白金族金属を添加する。

更に、複合物を比較的不活性な支持体もしくは基体上に
適用もしくは沈着させ、ついで白金族金属を添加するこ
とができ、あるいは不活性支持体上に触媒組成物を適用
もしくは沈着させることができる。

本発明によってつくった組成物に関して、一般に複合物
はアルミナ約８０ないし９５重量％を含む。

クロム酸化物は複合物の約２ないし１５重量％、好適に
は５ないし１５重量％において単独または混合の何れか
において存在することができる。

カルシウム、ストロンチウム、およびバリウム酸化物は
、単独または混合の何れかにおいて、複合物の約２ない
し１５重量％、好適には５ないし１５重量％において存
在することができる。

ケイ素および錫酸化物は、単独または混合されて、複合
物約２ないし１５重量％好適には５ないし１５重量％に
おいて存在することができる。

ジルコニウム酸化物は複合物の約２ないし１５重量％、
好適には約５ないし１５重量％において存在することが
できる。

安定化用成分の組合せは複合物の約５ないし２０重量％
、好適には約５ないし１５重量％において存在すること
ができる。

アルミナの量があまりにも低い場合、得られる複合物は
触媒活性を与えるに十分な表面積を提供しない。

アルミナが前記より多く存在する場合、十分に安定化さ
せることが不可能であり、アルファ形への転移において
表面積を失う。

一般に、本発明の利点を提供するためには、予備■焼の
間、安定化用成分をアルミナと緊密な混合に置くことが
必要である。

緊密な混合は、例えば、アルミナと安定化用成分の水溶
性または水分散性化合物とのスラリーを形成させること
により達成することができる。

必要な場合は、水和アルミナ、例えばアルミニウム３水
和物を、アルミナによる安定化用成分の吸着を許すため
に本発明の、クロム金属塩の水性溶液および少くとも１
つの他の金属塩または金属塩の組合せと混合する。

ついで、スラリーから固体を回収し、暇焼して混合酸化
物複合物を得る。

粉末アルミナは最高の吸着面積を与えるために、微細粒
状またはコロイド形にあることが好適である。

例えば、３２５メツシユより小さい粒径のもの７０％な
いし９０％を有する微細粒状の、新しく沈澱したアルミ
ニウム３水和物が有用である。

大粒径のアルミナを使用する場合、溶媒からの安定化用
成分の吸着および次の暇焼は少くともアルミナの安定化
された外側部分を与えよう。

アルミナと安定化用成分の緊密な混合物を製造するもう
１つの方法は水性溶液から、アルミナを包含する、すべ
ての成分を共沈殿させることである。

共沈殿の種々の方法が適当である。かような方法は、例
えは、１つまたはそれ以上の成分をイオン形において沈
澱固体の表面に吸着する表面吸着を包含し；またその中
で共沈殿した化合物が、認め得る歪なしに沈澱固体の結
晶構造中に捉えられる寸法および化学組成を有すること
を包含する。

共沈殿において、適当な沈澱剤、通常は塩基、を化合物
の水性溶液に添加する。

これは、また、水を含有する容器への沈澱剤と化合物溶
液の両方の同時添加によっておこなうことができる。

沈澱剤は、望ましくない、または不必要な化合物が ５
００℃またはそれ以上における暇焼により揮発可能かつ
分解可能であるか、または洗浄または抽出により除去可
能であるように選ぶのが好適である。

沈澱剤は成分の本質的に同時の共沈殿を開始しまた遂行
する能力がある。

適当な沈澱剤はアンモニウム化合物、例えば水酸化アン
モニウムまたは炭酸アンモニウム、ならびにアルカリ金
属の他の水酸化物または炭酸塩である。

沈澱剤は希薄または濃厚水性溶液であることができる。

沈澱剤の添加の急速さおよび使用する撹拌の度合は希望
する沈澱により変化しよう。

希薄な沈殿剤溶液、ゆっくりした添加、および激しい撹
拌は一般に一層粗い沈澱を認容する。

沈殿剤添加の間の温度は約Ｏ℃から９０℃までである。

一般に一層高い温度は一層粗い沈澱を生成させる。

沈澱剤は約５ないし９．０のｐＨに達するまで添加する
。

この時に、スラリーから共沈殿混合物を回収し、必要な
ら洗浄し、また必要なら消化または再結晶する。

アルミナと安定化用成分との緊密な混合物は少くとも約
５００℃、好適には約９００ないし１２００℃において
、しかし複合物を適度に焼結するような高温または長時
間ではなく暇焼する。

暇焼の条件は少くとも約２５ｍ”／ｇおよび好適には少
くとも約７５ｍ”／ｇの比較的高い表面積を有する触媒
活性の複合物を与えるようなものである。

暇焼が好適に導かれ、一方混合物は支持されず自由流動
条件にある。

これは経済的な理由からおよび不適当な焼結を防止する
ために好適である。

複合物を形成させるための、および白金族金属の添加に
先立つ空気中における■焼は本発明の必須部分である。

安定化用成分とアルミナとの緊密な混合物は、如何なる
これ以後の製造工程をも遂行する前にかような温度にお
いて暇焼する時、安定であることが見出される。

アルミナと安定化用成分の双方を緊密に混合するので、
密接な合体における共加熱は如何なる希望しないアルミ
ナの転移をも実質的に減少する。

更に、不活性基体上への沈着前の暇焼は基体への暇焼複
合物の付着を促進し、かくして最終触媒組成物をして、
殆んど浸食の機会なしに、一層高い空間速度に服せしめ
る。

更に、暇焼は安定化用成分およびアルミナ成分の基体と
の反応の可能性を実質的に減少する。

アルミナと基体との間の如何なるかような反応も不活性
な形のアルミナの形成を促進し、それによってその表面
積および活性を減少させる。

安定化用成分が基体と反応したならば、それは安定化の
ために必要なこの成分の有効量を減少したことになろう
。

かような■焼のその他の利点は経済的なことである。

何故なら、不活性支持体上に置く前に得られた粉末複合
体を暇焼するために一層率さい炉においては一層少い熱
を必要とするのみであるからである。

更に、白金族金属成分の添加の前に、吸蔵によるかよう
な成分の損失を防止するため暇焼をおこなうことは必須
のことである。

適当なアルミニウム含有化合物はアルミナ、アルミナの
ガンマ、イータ、カッパ、デルタ、およびシータ形、お
よび共沈殿に対しては、塩、例えば、ハロゲン化アルミ
ニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、および
硫酸アルミニウムのような水溶性アルミニウム化合物で
ある。

適用し得る第１ＶＢ族酸化物、すなわち、ジルコニウム
の酸化物はその水溶性プレカーサーの形においてアルミ
ナに添加する。

かくして、例えは、適当な水溶性ジルコニウム塩は硝酸
ジルコニル、Ｚ ｒ （ＮＯ３）４、ＺｒＣ４、Ｚｒ（
８０４）２、およびＺｒ０Ｃｌである。

使用することのできるクロムの水溶性化合物は、例えは
、酢酸クロム、硝酸クロム、ハロゲン化クロム、酸化ク
ロム（クロム酸）、蓚酸クロム、およびクロロペンタミ
ン・クロミウム・クロリドのようなりロム錯塩等である
。

適当な第■Ａ族化合物は水溶性塩および有機錯塩ならび
に或種の分散性化合物を包含するケイ素および錫の化合
物である。

錫のハロゲン化物および硫酸塩は有用であり、また、極
めて小さな粒径を有する高表面積の、低ナトリウムの、
コロイド性シリカの或種の分散物、例えは登録商標ルド
ツクス（Ｌｕｄｏｘ）Ｌｓの下にシュ・ボン・ド・ニュ
モアス社により市販されている製品が特に適当である。

このシリカゾルは水中に５ｉＯｚ約３０重量％を含有し
、粒径約１５ミリミクロン、ＳｉＯ２対Ｎ ａ２０比２
８５および表面積約２００ｍ”／ｇを有する。

白金族金属を、本発明の触媒組成物を形成させるため、
暇焼複合物に添加する。

このものは長時間の高温反応に対して有効であることが
見出されている。

かような金属は、通常、顕者な活性を与えるに十分な量
において添加または混合する。

有用な白金族金族は白金、ルテニウム、パラジウム、イ
リジウム、およびロジウムである。

金属、金属の組合せ、または合金の選択は活性、特殊性
、揮発性、包含する特定成分の反応剤による不活性化お
よび経済性により大きく支配される。

暇焼複合物に添加する白金族金属の量は第１に活性およ
び寿命のような設計上の要求、第２には経済性に従う。

理論的には、かような金属の最大量は、過度の金属結晶
の成長および使用中の活性の損失を起すことなく有効な
最大の表面積を覆うに十分な量である。

かような表面処理には２つの大きな競合現象が包含され
る。

最大量の白金族金属の適用を与えるために基体面を完全
に覆うことが望ましく、それによって最大の活性が得ら
れるが、表面が完全に覆われた場合、かような適用は隣
接する結晶間の生長を促進し、この生長は、ついで、表
面積を減少させまた活性を大きく減退させる。

かくして適当な分散と組合わせた最大の適用の均衡を、
実際的な触媒を調剤するために、達成しなければならな
い。

白金族金属の量に関する副次的考慮は触媒架構の許容寸
法である。

寸法が小さい場合、使用する白金族金属成分の量は好適
には前記制限内にて増大する。

例えば、自動車排気の処理に対して、特に単一の蜂巣（
ｈｏｎｅｙ−ｃｏｍｂ）型支持体を使用する場合許容寸
法は比較的小さく、一層の高負荷を期待することができ
る。

勿論、経済性は最少量の白金族金属成分の可能な使用を
指示する一方、反応を促進する主たる客体の遂行を指示
する。

一般に、使用する白金族金属の量は触媒複合物の少部分
であり、また代表的には暇焼複合物の約２０重量％を超
えない。

この量は長期間の使用に良好な活性を経済的に維持する
ためには約０．１ないし２０％、好適には約０２ないし
１０％であることができる。

これらの百分率は暇焼複合物の重量に基づく。

複合物を不活性基体上に使用する場合、複合物は、例え
ば、基体の約１０重量％であることができ、また基体と
複合物の合計の重量に関する白金族金属の重量％は相当
して一層少い。

触媒組成物の製造の間、複合物上への金属の沈着を達成
させるために何らかの白金族金属の種々の化合物および
／または錯化合物ならびに元素分散物を使用することが
できる。

水溶性白金族金属化合物または錯化合物を使用すること
ができる。

白金族金属は溶液から、例えは硫化水素と接触させるこ
とにより硫化物として沈澱させることができる。

担体液体に関する唯一の制限は液体が白金族金属化合物
と反応すべきではなく、また引続く加熱および／または
真空による、完成した触媒組成物の製造の、または使用
における部分として遂行することのできる、揮発または
分解によって除去されるべきことである。

適当な白金族金属化合物は、例えば、塩化白金酸、塩化
白金カリウム、チオシアン酸白金アンモニウム、水酸化
白金テトラミン、白金族金属の塩化物、酸化物、硫化物
、および硝酸塩、塩化白金テトラミン、塩化パラジウム
テトラミン、塩化パラジウムナトリウム、塩化ロジウム
へキサミン、および塩化イリジウムへキサミンである。

白金とパラジウムの混合物が望まれる場合、白金とパラ
ジウムとは、例えばアミン水酸化物のような水溶性の形
にあることができ、あるいは、本発明の触媒に使用する
時、塩化白金酸および硝酸パラジウムとして存在するこ
とができる。

白金族金属は触媒組成物中元素の形または結合した形、
例えば酸化物または硫化物として存在することができる
。

■焼によるか、または使用に関するような引続く処理の
間、白金族金属のすべては本質的に元素形に転化する。

これらの触媒組成物は多数の反応に有用である一方、こ
れらはすべての方法において必然的に等価ではなく、ま
たは互に必然的に正確に等価な同一の方法において有用
なものではない。

必須ではないが、本発明の触媒組成物は、好適には、比
較的触媒的に不活性な支持体もしくは基体を有する。

本発明に使用することのできる支持体は比較的大きな寸
法の単一の、骨格構造、例えば蜂巣（ｈｏｎｅｙｃｏｍ
ｂｓ） であることが好適である。

しかし、一層小さい粒子形、例えば小粒子または小球を
使用することができる。

これら小粒子の寸法はそれを使用する系、その設計およ
び操作のパラメーターによって変えることができるが、
直径において約１０．４〜１２．７ｍｍ（約枯４〜１／
２インチ）好適には０．７５〜６．４ｍｍ（￥２〜ｌ／
４インチ）に亘ることかでき、またその長さ約０．４〜
２５．４ｍｍ（約″／６４〜１インチ）好適には約０．
７５〜６．４ｍｍ（約″／３２〜２インチ）である。

支持体を使用する場合、暇焼複合物は、一般に、全触媒
組成物のうち少量において存在し、通常、複合物と支持
体の全重量に基づき約２ないし３０重量％、好適には約
５ないし２０重量％である。

使用する量は経済性、寸法制限、および設計特性に従う
。

これらの支持体は、単−骨格形または小粒子の何れであ
っても、例えば約１８００°Ｃまでの高温においてその
形および強さを維持することのできる実質的に不活性の
、かたい材料から構成することが好適である。

支持体は、典型的には、低い熱膨張係数、良好な熱衝撃
抵抗、および低い熱伝導性を有する。

多孔表面を有する支持体が望ましい一方、表面は比較的
非多孔であることができるが、このような場合、沈着し
た組成物の付着を改良するため表面を粗くすることが望
ましい。

支持体は現実に金属性または陶器性またはその組合せで
あることができる。

望ましい支持体は、骨格形であってもまたは他の形にあ
っても、第−義的に結合酸化物型、例えばアルミノシリ
ケートを包含する耐火性金属酸化物よりなる。

適当な支持体材料はコーディエライト、コーディエライ
ト−α−アルミナ、シリマナイト ンカーバイド、ジルコン−ムライト、スポジュメン、ア
ルミナ−シリカ−マグネシア、およびジルコニウムシリ
ケートを包含する。

他の適当な耐火性陶器材料の例はシリマナイト、マグネ
シウムシリケート、ジルコン、ベタライト、α−アルミ
ナ、およびアルミノシリケートである。

支持体はガラス陶器であることができるが、それはつや
出しをしないことが望ましく、また本質的に全き結晶形
であって、如何なる顕者な量のガラス様すなわち無定形
の母体の不存在によって特徴化されることができる。

更に、その構造は相当達し得る有孔性を有することがで
き、好適には少くとも約１０％の水孔容積を有する。

かような支持体は、引用文献として本明細書に合体する
米国特許第３５６５８３０号明細書に記載されている。

ガス流通路の壁を包含する、骨格型もしくは蜂巣型支持
体の幾何学的な、表面の、もしくは見掛けの表面積は、
一般に、支持体ｌリットル当り、約０．５ないし６〜２
、好適には１ないし５〜２である。

この表面積は満足な量の複合物または最終触媒組成物の
沈着に対して十分である。

断面積１平方センチ当り約１６〜３９０（１平方インチ
当り約１００〜２５００）好適には２３〜７８（１５０
〜５００）の多数の通路を構造の全面に分布させること
ができ、またしばしば、その通路は支持体の全面積の６
０％を越える開放面積に限界を定める。

壁は構造物にかたさおよび元のままの状態を与えるに十
分厚く、一方良好な見掛は表面積を維持しなければなら
ない。

このようにして、壁の厚さは約５１〜６３５ミクロン（
約２〜２５ミル）の範囲内にある。

流れ通路は望ましい表面積に一致する如何なる形および
寸法のものであってもよく、またガス反応混合物の比較
的自由な通過を許すに十分に大であるべきであり；好適
には望ましい反応を起すに十分な接触もしくは滞留時間
を確実にするための通路の長さは少くとも約２．５ ｍ
ｍ （約０．１インチ）である。

通路は一般に並列であるが、多方向であってもよく、ま
た１つまたはそれ以上の隣接通路に連絡してもよい。

本発明の触媒組成物を提供する構造物を製造する一方法
においては、アルミナと安定化用成分との本質的に水溶
性の燻焼複合物の水性スラリーを支持体と接触させる。

スラリーの固体含有物は支持体上の付着沈着物を形成し
、得られた支持複合物を比較的に触媒活性のある生成物
を与える温度において第２の時間乾燥または燻焼する。

第２の乾燥または燻焼は混合物の不適当な焼結を防ぐに
十分に低い温度においておこなう。

不適当な焼結なしに触媒活性を確実にするために適当な
燻焼温度は、一般に、約３００−７００℃、好適には約
４００−６００°Ｃである。

この第２の燻焼の後、支持体上の被覆は少くとも約７５
３．ｍ−ｐ−ｇ、の表面積を有する。

第２の燻焼をおこなわない場合、複合物を乾燥するため
に一層低温度を使用することができる。

被覆した支持体を乾燥または燻焼した後、複合物の触媒
活性を高めるために白金族金属成分を添加する。

白金族金属は前記方法において被覆支持体に添加するこ
とができる。

好適には、この添加は水性または他の溶液に被覆支持体
を浸漬するかまたは被覆支持体上に白金族金属を沈着さ
せるかしてつくられる。

白金族金属の添加後、得られた構造物を乾燥し、選択さ
れた反応を高める特性を有する組成物を与える条件下に
第３の時間燻焼することができる。

この最終の燻焼は完成した触媒組成物を安定化して、使
用の最初の段階の間触媒の活性は実質的に変らない。

この最終■焼の温度は、白金族金属成分の実質的な穏ぺ
いを起す下にある被覆の実質的な焼結を防止するに十分
に低い温度でなければならない。

かくして、燻焼は約３００−７００℃、好適には約４０
０−６００℃の温度において導くことができる。

比較的不活性な支持体を使用する場合、本発明の触媒組
成物をつくる代りの方法は、複合物を支持体上に沈着さ
せる前に白金族金属成分を燻焼複合物に添加することを
包含する。

例えば、燻焼複合物のスラリーをつくり、このスラリー
に白金族金属成分を添加してそこで緊密に混合すること
ができる。

白金族金属成分は前記の形にあることができ、また前記
の通り沈澱させることができる。

ついで、白金族金属を含む最終混合物を乾燥または燻焼
して、微細粒状または巨大寸法形の何れかにおける最終
触媒のような沈着のない、支持体上への沈着に対しであ
るいは使用に対して適当な形における触媒活性のある組
成物を与えることができる。

引続く燻焼または乾燥は前記の通りに導くことができる
。

一般に、燻焼材料は少くとも約２５ｓ−ｍ−ｐｏｇ−、
好適には少くとも約７５ｓ−ｍ−ｐ−ｇ。

の表面積を有する。

下記は本発明のいくつかの代表的な、安定化触媒複合物
および組成物の製造の一般的方法の実施例である。

本明細書中のすべての百分率、部および割合は他に指示
しない限り重量による。

実施例 ■ 安定化Ｓ １０２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｒＯおよびＡ４０３
複合物片を製造する。

ルドツクスＬＳコロイド性シリカゾル１５．０ｇを４５
ｃｃに希釈する。

この溶液にＣｒ０３（クロム酸）３．９５ｇおよび硝酸
ストロンチウム３．Ｏｎを溶解し、希釈して全容積を８
０．３ｍｌとする。

この溶液中へ活性化Ａ４０３粉５１ｇをを混入し１０分
間一定の撹拌をおこなう。

ついで全溶液を、加熱下に撹拌しながら蒸発乾個し、１
１０°Ｃにおける乾燥炉に移し、一夜乾燥する。

ついで乾燥固体を被砕して粉末とする。

ついで、５ｉｎ２７．５％、酸化クロム５％、酸化スト
ロンチウム２．５％、およびアルミナ８５％を含むこの
複合物５ｇを１２００℃において４時間燻焼することに
より表面積の保持に関して試験する。

かような■焼抜の表面積が４８．２ｍ”／７であること
がわかる。

実施例 ■ 安定化Ｓ ｎ Ｏ，Ｃｒ ２０ｓ、８ｒＯＪ６よびＡ４
０３複合物片を製造する。

塩化第１錫７．５５ｇを濃ＨＣｔ１ｍｌを含有する水２
０ｍ１に溶解しＣｒ０３（クロム酸）３．９５ｇおよび
硝酸ストロンチウム３．０７ｇを溶解する。

この溶液全体をＨ２Ｏをもって希釈し、全容積を８０．
３ｍｌとする。

活性化Ａｌｚ０３粉５１ｇを１０分間一定の撹拌をもっ
てこの溶液に混入する。

ついで、全溶液を加熱下に撹拌しながら蒸発乾個し、１
１０℃における乾燥炉へ移して一夜乾燥する。

ついで、乾燥固体を破砕して粉末とする。

５ｎ０７．５％、酸化クロム５％、酸化ストロンチウム
２．５％、およびアルミナ８５％を含む複合物５ｇを、
ついで、１２００℃において４時間燻焼することにより
表面積の保持に関して試験する。

かような■焼抜の表面積は４９．７ｍ”／ｇであること
かわかる。

実施例 ■ ＳｎＱクロミア、バリア、およびアルミナを含有する複
合物を製造する。

Ｂ ａ （ＮＯ３） ２３８．３４ｇを５５℃に加温す
ることにより水に溶解する。

ついで、この溶液を４００ｍ１に希釈し、このバリウム
溶液に表面積的３００ｍ”／ｇを有する市販アルミナ２
５５ｇを添加する。

このスラリーを５分間混合し、１時間加熱固化して、炉
へ移し１１０°Ｃにおいて乾燥する。

３０３ｇを回収してこれを破砕して粉末にする。

この粉末を次の製造のためにとりわけておく。

塩化第１錫２．５２ｇを濃ＨＣ右ｍｌを含有する水２０
ｍ１に溶解する。

この溶液にＣｒＯ３３，９５ｆを溶解し、７０ｍ１にま
で希釈する。

この溶液に混合物Ａ、すなわちアルミナ−バリア混合物
６１ｇを５分間撹拌しながら添加する。

このスラリーを蒸発皿に移し、１時間撹拌しながら赤外
線燈の下に乾燥し、炉へ移して１１０℃において一夜乾
燥する。

乾燥混合物はＳ ｎ ０２２．５重景気 クロミア５重
量％、バリア７．５重量％、およびアルミナ８５重量％
を含有する。

この混合物を破砕して粉末とし、一部を１２００°Ｃに
おいて４時間燻焼する。

燻焼粉末の表面積は６７、７ｍ”／ｇである。

実施例 ■ ＣａＯ、クロミア、バリア、およびアルミナを含有する
複合物をつくる。

Ｂａ （ＮＯ３） ２２５．５７ｇを５５℃に加温して
水に溶解する。

ついで、この溶液を４００ｍ１に希釈し、このバリウム
溶液に表面積的３００ｍ２／ｇを有する市販アルミナ２
５．５ｇを添加する。

このスラリーを約５分間混合し、１時間加熱乾燥し、炉
に移して１１０℃において一夜乾燥する。

２９１ｇを回収し、これを破砕して粉末とする。

この粉末を次の製造のためにとりのけておく、硝酸カル
シウム１２．６３ｇおよびＣｒＯ３３，９５ｇを水に溶
解し、７０ ｍｌに希釈する。

混合物Ｂ５８．２ｇ、すなわちアルミナ−バリア混合物
をこの溶液に、５分間撹拌しながら、添加する。

このスラリーを蒸発皿に移し、赤外線燈の下に撹拌しな
がら１時間乾燥し、炉に移して１１０℃において一夜乾
燥する。

乾燥混合物はＣａＯ３重量％、クロミア５重量％、バリ
ア５重量％、およびアルミナ８５重量％を含有する。

この混合物を破砕して粉末とし、一部を１２００℃にお
いて４時間燻焼する。

燻焼粉末の表面積は２６．６ｍ”／ｇである。

実施例 ■ ストロンチア−クロミア−アルミナを含有する複合物を
製造する。

硝酸ストロンチウム１２．２５ｇおよびＣｒ Ｏ３（ク
ロム酸）３．９５ｇをＨ２Ｏ８０ｍ１に溶解する。

この溶液に、１０分間一定の撹拌をおこないながらアル
ミナ５１ｇを添加する。

ついで、加熱撹拌しながら蒸発乾個し、１１０℃におけ
る乾燥炉へ移して一夜乾燥する。

ついで、ストロンチアｌＯ％、クロミア５東およびアル
ミナ８５％を含有するこの乾燥固体を１２００℃におい
て４時間燻焼する。

かような■焼抜の表面積が２７．０ｍ２／ｇであること
がわかる。

実施例 ■ ５ｎＯ−クロミア−アルミナを含有する複合物を製造す
る。

塩化第１錫１０．０５ｇを濃ＨＣｌｍ１を含有する水２
０ｍ１に溶解する。

Ｃｒ０３（クロム酸）３．９５ｇを溶解し、全体を８０
ｍ１に希釈する。

１０分間一定の撹拌をしながら、この溶液にアルミナ５
１ｇを添加する。

ついで、このスラリーを加熱撹拌しながら蒸発乾個し、
１１０℃における乾燥炉へ移し、ついで一夜乾燥する。

ついで５ｎ０１０％、クロミア５％、およびアルミナ８
５％を含有する乾燥固体を１２００°Ｃにおいて４時間
燻焼する。

かような燻焼後、表面積は２４．５ｍ”／ｇであること
がわかる。

実施例 ■ ジルコニア、クロミア、バリア、およびアルミナを含有
する複合物を製造する。

Ｂａ （Ｎ０３） ２１２．７８ｇを５５℃に加温する
ことにより水に溶解する。

この溶液を、ついで、４００ｍ１に希釈し、このバリウ
ム溶液に表面積的３００ｍ”／ｇを有する市販アルミナ
２５５ｇを添加する。

このスラリーを約５分間混合し、１時間加熱乾個し、炉
に移して１１０°Ｃにおいて一夜乾燥する。

この固体を回収し、これを粉末に破砕する。

この粉末を次の製造にのけておく。

硝酸ジルコニル９．１８ｇおよびＣｒ０３３．９５ｇを
水に溶解し、７０ｍ１に希釈する。

バリウム−アルミナ混合物５５．４０ｇをこの溶液に添
加し、このスラリーを５分間混合する。

ついで、スラリーを加熱撹拌しながら蒸発乾個し、１１
０℃における乾燥炉へ移して一夜乾燥する。

乾燥固体を粉末にまで粉砕する。

クロミア５％。バリア２．５％、ジルコニア７．５％、
およびアリミナ８５％を含有する複合物５ｇを１２００
℃において４時間の燻焼により表面積の保持に関して試
験する。

かような燻焼後、表面積が４４．３ｍ”／ｇであること
がわかる。

実施例 ■ 共沈殿によって複合物を製造する。

この組成物はＳ ｎｏ ２．５％クロミア５％、バリア
７．５％、およびアルミナ８５％である。

硝酸アルミニウム１８７、７ｇ、硝酸バリウム３．８３
ｇ、およびＨ２Ｏ４５ｍｌおよび濃ＨＣ／、５ｍｌ中の
塩化第１錫１．２６Ｓ’の溶液を一連の水ｌＬに添加し
、この溶液を滴下漏斗へ移す。

硝酸クロム７、９０ｇをＨ２０１０００ｍｌに溶解して
第２の溶液をつくる。

この溶液もまた滴下漏斗に入る。

水酸化アンモニウム（２８，３％ＮＨ３） ４００ｍｌ
および水１６００ｍ１を含む第３の溶液をつくり、滴下
漏斗へ移す。

６リツトルのビーカーへ激しい機械的撹拌をおこないが
ら水２０００ｍ１を入れる。

ついで、３０分間に亘って、ビーカー内の水に低温にお
いて両硝酸塩溶液を添加する。

硝酸塩溶液と併流的に、ビーカー中のスラリーのｐＨを
９．０に保つような割合においてアンモニア溶液を添加
する。

共沈殿が完了した後、１５分間撹拌をつづける。

スラリーを一夜静置し、ついで濾過し、水２リットル中
に再スラリー化する。

第２のスラリーを濾過し、過剰の水を除去し、室温にて
４日間乾燥する。

フィルターケースは手にて砕いて粉末とし、室温におい
て１日問および１１０℃において一夜乾燥する。

１２００℃における２時間の■焼抜、表面積は良好であ
る。

実施例 ■ 実施例Ｉと正確に同じようにして複合物のバッチ２ｋｇ
を製造する。

ルドツクスＬＳ５０．Ｏｇを１５００ｍｌに希釈する。

硝酸ストロンチウム１０２．１ｇおよびクロム酸１３１
．６ｇを添加し、全体を２０００ｍ１に希釈する。

アルミナ１７００ｇを水２４６ｍ１と共に添加する。

このスラリーを室温にて匙時間、ロス（Ｒｏｓｓ）混合
機中にて撹拌し、間歇的に混合しながらスチーム浴上に
て乾燥し、回収固体を１１０°Ｃにおける炉中にて一夜
乾燥する。

この乾燥固体を手にて破砕し、機械的に粉砕する。

ついで、粉末を約７５００℃において４時間燻焼する。

かくして製造した燻焼粉末１２０／をＨ２Ｏ２１１，５
ｍｌおよび濃ＨＮＯ３１３，５ｍｌと混合し、２−フォ
ートのミル衝突において、一夜ポールミル粉砕をし、粘
度４２．５ ｃｐｓ、 ｐＨ３，５０および密度１．４
１ｇ ／ｍｌを有するスリップを得る。

得られたスリップを１％硝酸をもって粘度約１３ｃｐｓ
まで希釈する。

断面積１平方センチ当り約１．９（１平方インチ当り約
１２）の波形を有する２ ５．４ｍｍＸ ７６ｍｍ（１
インチ×３インチ）のジルコンムライト蜂巣体をこの希
釈スリップ中に１分間浸漬し、水を切り、空気を通し、
１１０℃において２ ／２時間乾燥し、５００℃におい
て２時間燻焼する。

付着複合物は全被覆蜂巣体の約１３重量％である。

実施例 Ｘ シリカ−クロミア−ストロンチア−アルミナスリップを
被覆した蜂巣体を実施例■のようにして製造する。

被覆蜂巣体を、ついでＮａ２ＰｄＣ４１８ｇを含有する
溶液５１ｍ１中に浸漬する。

蜂巣体を間歇的に溶液中を上下させながら１５分間放置
の後、蜂巣体を溶液から取出し、水を切り、過剰の溶液
を吹とはす。

ついで、被覆蜂巣体を重炭酸ソーダをもって１５分間処
理し、重炭酸塩を吹とばし、脱イオン水を用いて洗浄し
て塩化物を除く。

蜂巣体を、ついで、パラジウム溶液に戻して前記の通り
浸漬し、再び重炭酸にて処理し、過剰を吹とはし、洗浄
して塩化物を失わせる。

得られた含浸蜂巣体を１１０℃において一夜乾燥する。

完成触媒は重量ピックアップに基づきｐｄｏｌ、５４
％を含有する。

諸実施例に掲げたと同じ方法によって製造した代表的組
成物および１２００℃における■焼抜得られた結果を第
１表に記載する。

第 Ｉ 表 複合物表面積 係化学組成
最終燻焼１２００℃番号 ％Ａ４０３ＩＩ Ａ
ＩＶＡ ＩＶＢ ＶＩＢ（’７Ｔ：
ｌミ７） 時 間 表面積（時） （ｍ２／グ） １１００
４８
２ ８５ ５％Ｃａｏ ５ ％ Ｓ １０２
５％ ４ ２０．１３ ８
５ １．５％Ｓｒ０ ８．５％５ｉ０２
５％ ４ ４３．５４ ８５
２．５％Ｓｒ０ ７．５％ＳｉＯ□
５％ ４ ４８２５ ８５ ７．５％
Ｓｒ０ ２．５％ＳｉＯ□ ５％
４ ３６４６ ８５ ２．５％Ｓｒ０
７．５％ ５ｉ０２ １０％
４ ３７．６７ ８５ ２．５％Ｓｒ０
７．５％ Ｓｎ０ ５％
４ ４９．７８ ８５ ７．５％ Ｓｒ
０ ２．５％ Ｓｎ０ ５％
４ ３６．７９ ８５ ５％Ｂａ０
５％５ｓ０２ ５％ ４
５０．６１０ ８５ ７．５％ＢａＯ２，５％
Ｓｎ０ ５％ ４
６７．７１１ ８５ ０．５％ Ｂａｄ、 ２．５
％ ８１０２ ５％ ４
３２．２２．５係 ５ｒ０ １２ ８５ １０％Ｓｒ０
５％ ４ ２７．０１
３ ８５ １０％Ｂａ０
５％ ４ ２５．１１４
８５ ５％ Ｂａｓ、
５％ ４ ２６．
６５楚 Ｃａ０ １５ ８５ ５％ Ｂａｓ、
５％ ４ ２１
．４５係 ５ｒ０ １６ ８５ １０％ＳｉＯ２５％Ｃｒ
２Ｏ３４２１，３１７８５１０％ Ｓｎ０
５％ Ｃｒ２Ｏ５４２４，５１８８５５％Ｓｒ０
５％ＺｒＯ２５％ ４
３４．０１９ ８５ ２．５％Ｂａ０
７．５％ ＺｒＯ２５％ ４ ４
４．３２０ ８５ ７．５％ ＢａＯ２，５％ Ｚｒ
Ｏ２５％ ４ ３０．３２１ ８５
５％ＳｌＯ□ ５％ＺｒＯ２５％
４ ２４．０２２ ８５ ５％
Ｓｎ０ ５％ ＺｒＯ２５％
４ ２１．３本発明の実際において、触媒組成
物は炭素質燃料の高温酸化に使用する場合特に有用であ
る。

例えば本触媒組成物は、本出願人に譲渡されまた引例と
して本出願に合体するダブリュー・シー・プフエフエル
（Ｗ、Ｃ，ｐ ｆｅｆ ｆｅｒ ｌｅ）の１９７３年
５月８日付同時出願の米国特許出願第３５８４１１号に
更に十分に記載したように、炭素質燃料の触媒支持高温
燃料を使用する方法に有利に用いることができる。

この方法は、実質的に燃料−空気混合物の同時自動燃焼
温度以上ではあるが窒素の酸化物の何らかの実質的な形
成を起す温度以下の操作温度における本発明の触媒組成
物の存在下にての、空気と混合した少くとも一部の炭素
質燃料の本質的な断熱燃焼を包含する。

殆んどの燃料と空気との燃えやすい混合物は、普通、比
較的間板すなわち約１１８２０℃（約３３００°Ｆ）お
よびそれ以上において燃焼するので、生来、実質的な量
の窒素酸化物もしくはＭ〜を形成する結果となる。

しかし、比較的低温において接触的に燃料を燃焼させる
系においてはＮＯｘを殆んどまたは全く形成しない。

真の触媒酸化反応に関して、反応割合に対する温度をプ
ロットすることができる。

何らかの与えられた触媒および組合せ反応条件に対して
、最初に温度の増大につれて、反応割合もまた増大する
。

この増大の割合は温度とともに可能性を失う。

温度が更に上昇する時、反応割合は転移域を通過し、そ
こで反応を決定する制御パラメーターが触媒移動から物
質移動へ変化する。

触媒割合が、反応剤が触媒反応割合を保持するに十分に
速く触媒面に移動することのできない、範囲にまで増大
する時反応は質量移動調節に変わり、更に温度を上げて
も観察される反応割合は殆んど変化しない。

その反応は限定された質量転動であると言われる。

質量移動調節触媒反応においては、本質的触媒活性が反
応の割合から決定することができないので、一層活性な
触媒と活性の小さい触媒との間に区別をつけることがで
きない。

物質移動調節に対して必要な上記触媒活性における何ら
かの増大にもかかわらず、同じ組合せ条件に対して一層
大きな触媒化割合を達成することができない。

物質移動制限割合より多数倍も大きな反応割合において
触媒の存在下に本質的に断熱燃焼を達成することのでき
ることが発見された。

それは触媒−支持、高温燃焼が物質移動制限に打勝つこ
とである。

触媒の操作温度が実質的に増大して物質移動制限領域に
入る場合、反応割合は温度とともに可能性をもって増大
しはじめる。

これは触媒技術および物質移動の動力学の明らかな矛盾
である。

この現象は、触媒面および触媒面近くのガス層が、この
触媒割合よりも大きな割合において高熱燃焼の起る温度
以上であり、また触媒表面の温度が燃料−空気混合物（
以下に定義する）の同時自動−燃焼温度以上であると云
う事実によって説明することができる。

この層に入る燃料分子は触媒表面に移動することなく自
然に燃える。

燃焼が進むとき、その層は一層深くなると思われる。

全ガスは、結局、触媒の表面に近いのみよりむしろ全ガ
ス流中で高熱反応が起る温度まで上昇する。

この点において、高熱反応は、ガスが燃焼域を通過する
ときガスと触媒と更に接触しなくとも継続する。

本明細書に使用した燃料−空気混合物に対する「同時の
自動−燃焼温度」の語は、触媒に入る燃料−空気混合物
の着火遅れが、燃焼する混合物の燃焼域中における滞留
時間に比して無視することができることを意味するもの
と定義される。

この方法は触媒１立方メートル当り１時間当りプロパン
約４８００〜１６０００ｋｇ（ｌ立方フィート当り１時
間当り約３００〜１０００ポンド）の加熱値に相当する
量の燃料を使用することがで、きる。

燃焼可能の範囲内の燃料対空気比を維持することは何ら
必要ではなく、また燃料対空気比における変化による引
続く燃焼の損失（フレームアウト）は常用の燃焼室にお
ける問題はどきびしくはない。

何らかの組合せ条件における（例えば、最初の温度およ
び、一層少いひろがりに対する。

圧力）燃料−空気混合物の断熱燃焼温度は燃料対空気の
比によって達せられる。

利用する混合物は、一般に、発火可能の範囲内にあり、
あるいは燃焼範囲の貧燃料外側にあるか、明らかに定義
された燃焼範囲を有しないがそれにもかかわらず本発明
の操作条件内において理論的な断熱燃焼温度を有する燃
料−空気混合物の例があり得る。

燃焼域へ装入する燃料と空気の割合は、典型的には、二
酸化炭素および水への燃料の完全転化を基礎とする化学
量論的に過剰の酸素が存在するようにする。

好適には、遊離酸素含量は燃料の完全燃焼のために必要
な化学量論量の少くとも約１．５倍である。

この方法を非燃料成分として特に空気に対して説明する
が、酸素は適当な燃焼を支えるために必要な要素である
ことが良く理解される。

必要な場合、非燃料成分の酸素含量は変化させることが
でき、また本明細書に用いた「空気」の語は混合物の非
燃料成分を示す。

燃焼域へ導く燃料−空気混合物は遊離酸素をｌＯ容量％
またはそれ以下程度低くもつことができ、このものは、
例えば、排棄流の酸素源として利用するさき、この酸素
の一部を反応させることが起るかも知れない。

内燃機関の操作においては、燃焼系へ装入する空気対燃
料の重量比かしばしば約３０：１以上であり、またいく
つかの内燃機関は約２００またはそれ以上：ｌまての空
気対燃料比のための設計をする。

炭素質燃料は常温常圧においてガス状または液状である
ことができる。

適当な炭化水素燃料は、例えば、メタン、エタン、プロ
パン、ブタン、ペンタンのような低分子量脂肪族炭化水
素；ガソリン；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、
キシレンのような芳香族炭化水素：ナフサ；ジーゼル燃
料；ジェット燃料；他の中間部出物燃料；水添処理重質
油；等を包含することができる。

他の有用な炭素質燃料の中にはメタノール、エタノール
、イソプロパツールのようなアルコール；ジエチルエー
テルのようなエーテルおよびエチルフェニルエーテルの
ような芳香族エーテル；および一酸化炭素がある。

不活性物を含有する希釈燃料、例えは、低ＢＴＵの石炭
ガスの燃焼において、本明細書に特定した範囲内の断熱
燃焼温度をもつ燃料−空気混合物は富燃料または貧燃料
の何れかであることができる。

富燃料混合物を利用する場合、燃料成分の二酸化炭素お
よび水への完全燃焼のための空気の全体的過剰を与える
ため追加の空気または燃料−空気混合物を触媒域の流体
に添加することができる。

前記の通り、高熱反応は触媒域を越えて継続し、実質的
に同時の自動−燃焼温度以上の流体温度を与える。

燃料−空気混合物は、一般に、触媒の前もしくは触媒へ
の導入口において最大炎伝播速度を越えるガス速度にお
いて燃焼域中の触媒に通す。

これは空気流を増加させることによって、もしくは燃焼
室への導入口の適当な設計、例えばオリフィスの寸法の
制限によって遂行することができる。

これはＮＯｘの形成を起す逆火を防止する。

好適には、この速度を触媒入口の附近に維持する。

適当なガス線速度は、通常、約９０ｃｍ／秒（約３フイ
ート／秒）以上であるが、相当それ以上高い速度は温度
、圧力および組成のような因子に従う必要があり得るこ
とを理解すべきである。

少くとも顕者な部分の燃焼が触媒域にて、起り、本質的
に無炎となるかも知れない。

燃焼室入口温度において空気（大気組成）の化学量論的
量とともに燃焼するとき、通常、断熱燃焼温度少くとも
約１８２０°Ｃ（約３３００°Ｆ）を有する炭素質燃料
は触媒域中において本質的に断熱的に燃焼する。

典型的な燃料の同時の自動−燃焼温度は約１０９３℃（
約２００００Ｆ）以下であり得るが、約１８２０℃（約
３３００下）以下の燃料の安定な断熱燃焼は実際に一次
燃焼系において達成することが極めて困難である。

操作温度１０９３°Ｃ（約２０００°Ｆ ）に制限され
たガス内燃機関によってさへもその一次燃焼が典型的に
２２０４°Ｃ（４０００°Ｆ）を越える温度にあるのは
この理由によるものである。

前記のように、この方法における燃焼は、実質的に、混
合物の同時自動−燃焼温度以上であるが、ＮＯｘの何ら
かの実質的形成をもたらす温度以下の断熱燃焼温度を有
する燃料−空気混合物を使用することによって特徴づけ
られる。

この断熱燃焼温度の限度は滞留時間および圧力により大
きく支配される。

一般に、混合物の断熱燃焼温度は約９２７〜１７６０℃
（約１７００〜３２００°Ｆ）の範囲内にあり、また好
適には約１０９３〜１６４９°Ｃ（２０００〜３０００
°Ｆ）である。

１７６０℃（３２００°Ｆ）より高い温度における操作
は、短い接触時間においてさへもＮＯｘの顕者な形成を
もたらし、これは常用の高温系に対する本発明の利益を
損ねる。

定義した範囲内の高温は望ましいが、系があまり触媒を
必要とせずまた高温反応が重要度の順（ｏｒｄｅｒ
ｏｆ ｍａｇｎｉｔ−ｕｄｅ）または一層速いので、使
用する断熱燃焼温度は流体の望ましい組成および系全体
の設計のような因子に従うことができる。

かくして、ＮＯｘを形成するような高温において通常燃
焼する燃料が顕者なＮＯｘの形成なく定義温度範囲内に
てうまく燃焼することが観察されよう。

この方法に使用する触媒は、一般に、燃焼域へ装入する
燃料−空気混合物の理論的断熱燃焼温度に近い温度にに
おいて働く。

触媒全体はこの温度ではないかも知れないが、好適には
触媒表面の主部分または本質にすべてはこの操作温度に
ある。

この温度は、通常、約９２７〜１７６０°Ｃ（約１７０
０〜３２００°Ｆ）、好適には約２０００°Ｆないし約
３０００°Ｆの範囲内にある。

触媒域の温度は燃料−空気混合物の燃焼の調節、すなわ
ち、断熱燃焼温度、ならびに混合物の一定性の調節によ
って調節する。

比較的高エネルギーの燃料は燃焼域における望ましい温
度を維持するために一層大量の空気と混合することがで
きる。

温度範囲の上端における、燃焼域中のガスの一層短い滞
留時間はＮＯｘ形成の機会を減少させるために望ましい
ようである。

滞留時間は温度、圧力および通過する空間により大きく
支配され、また一般にミリー秒の単位で測定される。

接触燃焼域ならびに何らかの引続く高温燃焼域における
ガスの滞留時間は約０．１秒以下、好適には約０．０５
秒以下である。

ガスの空間速度はしばしば、例えば、１時間当り全燃焼
域の１立方メートル（１立方フイート）当り全ガス（標
準温度および圧力）約０．５ないしＩＯまたはそれ以上
の百方立方メートル（立方フィート）の範囲内にあるこ
とができる。

固定内燃機関燃焼ジーゼル燃料に対して、典型的な滞留
時間は約３０ミリ−秒またはそれ以下であることができ
；一方、自動車内燃機関燃焼燃料においては、典型的な
滞留時間は約５ミリ−秒またはそれ以下であることがで
きる。

燃焼系における全滞留時間は燃料の本質的に完全な燃焼
を与えるに十分でなければならないか、ＮＯｘの水成を
起すほど長くてはならない。

本発明の触媒を使用する方法を、燃料が本質的に完全に
燃焼しかつ低発散物の流れを生成する一連の実験におい
て例示する。

この燃焼系は加圧下に供給する予熱空気源を含む。

空気の一部は燃焼域へ管を経て通し、残りは冷却に使用
して燃焼流を希釈する。

無鉛ガソリンを、緊密な混合を確実にするために、空気
流と逆流的に、燃焼域へ通る空気中へ噴霧する。

使用する触媒は名目的に１５．２ｃｍ（６インチ）の直
径を有する一枚岩の、蜂巣型のもので、それぞれがそれ
を通して伸びる長さ５．７ｃｍ（２／４ンチ）の並行の
流れ通路を有する２つの別々の片として金属容器中に配
置される。

これらの片の間に０．６４ｃｍ（約号インチ）の小片が
ある。

触媒の両片は断面１平方センチメートル当り約１５．５
（１平方インチ当り約１００）の流れ通路と厚さ２５４
ミクロン（ｌＯミル）を有する通路壁を有する。

触媒は同一の組成を有し、また実施例Ｘに類似の方法に
おいてつくったパラジウムを含有するアルミナ８５％、
クロミア５％、ストロンチア２．５％、およびシリカ７
．５％の接合物被覆を担持するジルコンムライト蜂巣型
支持体よりなる。

全空気流の一部と混合した燃料と触媒を接触させるため
の準備をする。

全空気流のうち燃料と混合しない部分は触媒域から排出
された直後の燃焼流に添加する。

この希釈もしくは２次空気は燃焼流を冷却し、またこの
混合物の試料を分析のために採取する。

最初の触媒入口に隣接して、および試料採取位置に、こ
れらの位置の温度を知るために熱電対を配置する。

予熱空気と接触させ、および燃焼を起こして更に触媒温
度を上昇させる空気−燃料混合物と接触させることによ
り、触媒を反応温度にもたらす。

この系を使用して得た結果は良好であり、発散物中に低
い量の汚染物が存在する。

本発明の触媒は、また、選択された酸化反応に対して低
温において使用することができる。

典型的な酸化において、それらは遊離酸素好適には分子
状酸素の存在下において原料もしくは化合物を触媒と接
触させることにより種々の化学原料の反応を促進するた
めに使用することができる。

いくつかの酸化反応は比較的低温において起り得るが、
多くは約１５０℃ないし９００℃の高温において導かれ
、また一般に、これらの反応は気相における原料をもっ
て起る。

導入物は、一般に、酸化に処せられるかつ炭素を含有す
る材料であり、従って、それらは本来有機または無機で
ある、炭素質と名づけることができる。

本発明の触媒は炭化水素、酸素含有有機成分、例えはア
ルデヒド、有機酸、および−酸化炭素等、のような他の
燃焼中間生成物の酸化の促進において特に有用である。

これらの物質は炭素質燃料の燃焼からの排気ガス中にし
ばしば存在し、かくして本発明の触媒はかような物質の
酸化を促進しそれによって排気ガスを純化するに特に有
用である。

かような酸化はガス流を触媒および分子状または遊離酸
素と接触させることによって遂行することができる。

酸素は流れの一部としてガス流中に存在することができ
、または空気としであるいは一層多いまたは一層少い酸
素濃度を有するいくつかの他の望ましい形において添加
することができる。

かような酸化からの生成分は酸化に処せられる物質中に
おけるよりも一層大きな重量比の酸素対炭素を含有し、
また排気純化の場合においては、これら最終酸化生成物
は部分酸化した物質よりはるかに有害性が少い。

多くのかような反応系は当該技術において知られている
。

以上本発明の詳細な説明したが、以下に本発明の実施態
様を示す。

（１）複合物がアルミナ約８０ないし９５重量％、第１
の金属酸化物成分約２ないし１５重量％および第２の金
属酸化物成分約２ないし１５重量％を含有することより
なる特許請求の範囲に限定した組成物。

（２）第１の金属酸化物成分か大部分酸化クロムであり
、また第２の金属酸化物成分かＢａＯとＳｎＯとの混合
物であることよりなる上記第１項に限定した組成物。

（３）白金族金属か複合物の約０．１ないし２０重量％
の量において存在し、また白金、パラジウム、白金−パ
ラジウム合金およびその混合物よりなる群から選んだも
のである特許請求の範囲に限定した組成物。

（４）複合物が小粒体である特許請求の範囲に限定した
組成物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）アルミナニクロム酸化合物である第１の金属酸
   化物成分：および（すカルシウム、ストロンチウム、バ
   リウム、ケイ素、錫およびその混合物よりなる群から選
   んだ金属および（ｉｌ）ジルコニウムと、カルシウム、
   ストロンチウム、バリウム、ケイ素。 錫およびその混合物よりなる群から選んだ金属との混合
   物、の酸化物よりなる群から選んだ第２の金属酸化物成
   分の触媒的に活性の、暇焼した複合物：および（ｂ）少
   くとも５００°Ｃの温度における該複合物の烟焼後、そ
   れに添加した触媒的有効量の白金族金属、を含む１２０
   ０℃における２時間の暇焼後の少くとも２０ｍ”／ｇの
   表面積を特徴とする酸化触媒組成物。