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JPS5944897B2 - Catalyst for exhaust gas purification - Google Patents
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JPS5944897B2 - Catalyst for exhaust gas purification - Google Patents

Catalyst for exhaust gas purification

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Publication number
JPS5944897B2
JPS5944897B2 JP53116410A JP11641078A JPS5944897B2 JP S5944897 B2 JPS5944897 B2 JP S5944897B2 JP 53116410 A JP53116410 A JP 53116410A JP 11641078 A JP11641078 A JP 11641078A JP S5944897 B2 JPS5944897 B2 JP S5944897B2
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JP
Japan
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catalyst
carrier
oxide
weight
metal oxide
Prior art date
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Application number
JP53116410A
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Japanese (ja)
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Inventor
邦夫 木村
敦 西野
和則 曽根高
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガス浄化用触媒体に関するもので、各種燃
焼装置から排出される一酸化炭素、各種炭化水素、亜硫
酸ガス、酸化窒素あるいは調理器等から排出されて悪臭
となる脂肪酸、アルデヒド、アミン類などの油煙を酸化
浄化するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst body for exhaust gas purification, and is a catalyst for cleaning carbon monoxide, various hydrocarbons, sulfur dioxide gas, nitrogen oxide, etc. discharged from various combustion devices, or from cooking equipment, etc., which causes bad odors. It oxidizes and purifies oil smoke such as fatty acids, aldehydes, and amines.

この種の排ガスは、近年、大気汚染防止の観点からのみ
でなく、家屋の高層化、密閉化に対す室内空気の浄化と
いう観点からもその除去が要請されている。
In recent years, there has been a demand for the removal of this type of exhaust gas not only from the perspective of preventing air pollution, but also from the perspective of purifying indoor air as houses become taller and more airtight.

このように多種多用のガスの浄化が望まれているにもか
かわらず、従来の触媒体は、白金を主体としたものと、
金属酸化物を主体としたホブカライド触媒があるだけで
ある。
Despite the desire to purify a wide variety of gases, conventional catalysts mainly consist of platinum,
There is only a fobcalide catalyst based on metal oxides.

この中で、現在、最も普及している酸化用触媒体は、ア
ルミナ系耐熱材を担体として白金を担持した白金系触媒
である。
Among these, the most popular oxidation catalyst at present is a platinum-based catalyst in which platinum is supported using an alumina-based heat-resistant material as a carrier.

白金触媒は、金属酸化物に比べ種々優れた点があるもの
の、全てのガスの酸化性能に優れてそる訳ではなく、あ
る炭化水素に関しては、むしろ金属酸化物触媒の方が優
れている場合もある。
Although platinum catalysts have various advantages over metal oxides, they do not have superior oxidation performance for all gases, and metal oxide catalysts may actually be better for certain hydrocarbons. be.

白金触媒のもう一つの大きな欠点は、非常に高価である
ことである。
Another major drawback of platinum catalysts is that they are very expensive.

白金触媒が高価であるのは、白金そのものが高価である
ことは云うまでもないが、さらに担体の成型品自体が高
価であること、また、白金を担体させる製造法が複雑で
あることなどによっている。
Platinum catalysts are expensive because, of course, the platinum itself is expensive, but also because the molded carrier itself is expensive, and the manufacturing method for making the platinum carrier is complicated. There is.

今後、大気汚染防止、室内空気浄化と環境浄化が必要と
なってくるにつれ こうした従来の触媒では対応ができ
ず、新規な触媒体が期待されている。
In the future, as air pollution prevention, indoor air purification, and environmental purification become necessary, conventional catalysts will no longer be able to meet these demands, and new catalyst bodies are expected.

本発明は、このような要求にかなう触媒体を提供するも
のであり、上述した金属酸化物の優れた性能と、白金系
触媒の優れた性能を兼ね備え、しかも従来の白金触媒に
比較し低価格であるなどの特徴を有する触媒体4−提供
するものである。
The present invention provides a catalyst that meets these requirements, which combines the excellent performance of the above-mentioned metal oxides and the excellent performance of platinum-based catalysts, and is also less expensive than conventional platinum catalysts. A catalyst body 4 having the following characteristics is provided.

本発明の特徴は、まず触媒担体にある。The feature of the present invention is firstly the catalyst carrier.

触媒担体は、必須成分として、アルミン酸石灰、金属酸
化物と複合酸化物とからなっている。
The catalyst carrier consists of lime aluminate, metal oxide, and composite oxide as essential components.

さらに必要に応じて耐熱性基骨材を加えて成型体を強化
することも可能である。
Furthermore, it is also possible to strengthen the molded body by adding a heat-resistant base aggregate if necessary.

耐熱性基骨材とはケイ砂、アルミナ、ゼオライトなどの
無機質化合物や、耐アルカリガラス繊維なども含まれ、
詳細は後述する。
Heat-resistant base aggregates include inorganic compounds such as silica sand, alumina, and zeolite, as well as alkali-resistant glass fibers.
Details will be described later.

触媒体を構成する上で、触媒金属、もしくは触媒金属酸
化物を担持する触媒担体は、触媒性能を左右する重要な
因子である。
In constituting a catalyst body, the catalyst carrier supporting the catalytic metal or catalytic metal oxide is an important factor that influences the catalytic performance.

担体は、触媒を実用に供する形状にするのみならず、触
媒粒子を均一に分散させることにより、ガスとの接触面
積を大きくしたり、また、触媒金属粒子の間隔を調整す
ることによって反応を選択的に行なわせるなど、触媒体
を構成する上で、非常に重要である。
The carrier not only shapes the catalyst for practical use, but also allows the catalyst particles to be uniformly dispersed to increase the contact area with the gas, and also to select the reaction by adjusting the spacing between the catalyst metal particles. It is very important in configuring the catalyst body, such as making it possible to perform the following functions.

担体に要求される条件としては以下の様なものがある。The following conditions are required for the carrier.

(1)反応形式に合った形状を保てること(2)物理的
強度が大きいこと (3)表面積、細孔構造が最適であること(4)品質が
安定して得られ、また反応中に変質しないこと (5)耐熱性にすぐれていること (6)熱伝導度、比熱が適尚であること (7)有効表面積、細孔分布などの効果により活性選択
性の向上が期待できること (8)低価格であること 例を白金触媒にとった場合、上記条件を比較的満足する
ものとして、活性アルミナがある。
(1) The shape suitable for the reaction type can be maintained (2) The physical strength is large (3) The surface area and pore structure are optimal (4) The quality can be obtained stably and the quality can change during the reaction (5) Excellent heat resistance (6) Appropriate thermal conductivity and specific heat (7) Improvement in activity selectivity can be expected due to effects such as effective surface area and pore distribution (8) Taking platinum catalysts as an example of low cost, activated alumina is one that relatively satisfies the above conditions.

活性アルミナは、確かに比表面積も大きく、好ましい相
体であるが、以下のような欠点を有する。
Activated alumina certainly has a large specific surface area and is a preferable phase, but it has the following drawbacks.

まず製造コストが高いことである。First, manufacturing costs are high.

これは、例えはハニカム状の焼結体の成型体を作ってか
ら、その表面に活性アルミナを担持させるので、製造価
格が高くなってしまうことになる。
This is because activated alumina is supported on the surface of a molded body, such as a honeycomb-shaped sintered body, which increases the manufacturing cost.

活性アルミナは、1200°C程度までしか安定ではな
く、直接、活性アルミナの焼結体を得ることはできず、
従って上述したような工程を採らざるをえない。
Activated alumina is only stable up to about 1200°C, and it is not possible to directly obtain a sintered body of activated alumina.
Therefore, the process described above has no choice but to be adopted.

また活性アルミナのみで成形した、所謂ペレットタイプ
のものもあるが、通常家庭用として用いる場合は、この
ペレットタイプのものはガス流路中に設置した場合、圧
力損失が大きくて使用できない。
There is also a so-called pellet-type product molded only from activated alumina, but this pellet-type product cannot normally be used for household use because of the large pressure loss when installed in a gas flow path.

白金触媒は、酸化用触媒としては、非常に優れた触媒で
はあるが、前述のように全ての反応に対して、金属酸化
物より優れているとは限らない。
Although platinum catalysts are very excellent catalysts for oxidation, as mentioned above, they are not necessarily superior to metal oxides for all reactions.

例えば、有機排ガスの一つである酢酸エチルでは白金触
媒よりも酸化マンガンを主体とした金属酸化物の方が低
温での活性が優れている。
For example, in the case of ethyl acetate, which is an organic exhaust gas, a metal oxide mainly composed of manganese oxide has better activity at low temperatures than a platinum catalyst.

一般に反応ガス中に分子内酸素を有した化合物で、水酸
基、エステル基、ケトン基を有したものに対しては、金
属酸化物触媒の方が活性が高い。
Generally, metal oxide catalysts have higher activity for compounds having intramolecular oxygen in the reaction gas, such as hydroxyl groups, ester groups, or ketone groups.

以上のように、酸化用触媒としては、金属酸化物触媒と
、白金族触媒とが同時に存在した場合、用途は非常に広
くなる。
As described above, when a metal oxide catalyst and a platinum group catalyst are present at the same time as an oxidation catalyst, the applications are very wide.

本発明者らは、この様な観点から、先にアルミン酸石灰
を結合剤とし、担体成分の一つとして金属酸化物を添加
して担体とし、白金触媒を担持した触媒体を提案した。
From this point of view, the present inventors first proposed a catalyst body in which lime aluminate is used as a binder, a metal oxide is added as one of the carrier components to form a carrier, and a platinum catalyst is supported.

この触媒体は、金属酸化物触媒のもつ特長と白金族触媒
の特長を兼ね備えたものであり、さらに複合効果として
、各々の単体よりも優れた性能を示すものである。
This catalyst body combines the features of a metal oxide catalyst and that of a platinum group catalyst, and furthermore, as a combined effect, it exhibits better performance than either individual catalyst.

しかもアルミン酸石灰を結合剤としていることから、任
意の形状に成型が可能であること、熱処理を旋さなくと
も、充分な強度を有していること、価格が低廉であるこ
となど、数々の優れた特長を有している。
Moreover, since it uses lime aluminate as a binder, it can be molded into any shape, has sufficient strength without heat treatment, and is inexpensive. It has excellent features.

以上のように数々の特長を有しているにも拘らず、アル
ミン酸石灰、金属酸化物を担体として白金族触媒を担持
した触媒体は以下のような欠点を有している。
Although it has many advantages as mentioned above, a catalyst body in which a platinum group catalyst is supported using lime aluminate or a metal oxide as a carrier has the following drawbacks.

まず第1に、触媒体が高温(600℃以上)にさらされ
たり、局部的に還元雰囲気になったりした場合、金属酸
化物が還元されて性能が劣化してしまうことである。
First of all, when the catalyst body is exposed to high temperatures (600° C. or higher) or is placed in a locally reducing atmosphere, the metal oxide is reduced and the performance deteriorates.

金属酸化物は熱的に不安定で触媒となり得るMn、Cu
、Co、Ni、Cr、Feの酸化物は、熱変態を起こT
0例をMnO2にとると以下に示したように変化する。
Metal oxides are thermally unstable and can act as catalysts, such as Mn and Cu.
, Co, Ni, Cr, Fe oxides undergo thermal transformation T
If we take MnO2 as the example, it changes as shown below.

触媒的に活性なMn 02は650℃までで、その後は
Mn 203に変態してしまう。
Mn 02 is catalytically active up to 650°C, after which it transforms into Mn 203.

他の金属酸化物についても同様で、加熱により金属酸化
物が還元されて、初期の活性能は低下してくる。
The same applies to other metal oxides; heating reduces the metal oxide and its initial activity decreases.

このことは単に性能の劣化にととまるだけでなく、色の
変化が伴なうので、見た目にも悪く、特に家庭用触媒体
として使用する場合は致命的な欠陥となる。
This not only causes a deterioration in performance, but also causes a change in color, which is unsightly and is a fatal defect, especially when used as a household catalyst.

さらに、この金属酸化物と、白金族触媒を共存させた触
媒体は、白金族触媒の持つ酸化力により金属酸化物は一
層還元され易く、低い温度でも変色してしまう。
Furthermore, in a catalyst body in which a metal oxide and a platinum group catalyst coexist, the metal oxide is more easily reduced due to the oxidizing power of the platinum group catalyst, resulting in discoloration even at low temperatures.

この還元は、使用中はもちろんのこと、白金族触媒担持
の製造工程中でも起こりうる。
This reduction can occur not only during use but also during the manufacturing process of the supported platinum group catalyst.

以上のように、従来の触媒体は、金属酸化物と白金族触
媒の双方の性能の特長を有しているにも拘らず、数々の
欠点を有している。
As described above, although conventional catalyst bodies have performance features of both metal oxides and platinum group catalysts, they have a number of drawbacks.

本発明は、これを改良し、さらに、従来のアルミン酸石
灰、金属酸化物からなる触媒担体からは得ることのでき
ない優れた性能を有する触媒体を提供するものである。
The present invention improves this and further provides a catalyst body having excellent performance that cannot be obtained from conventional catalyst supports made of lime aluminate and metal oxides.

本発明の特徴の第1は、以上述べた欠点を克服する手段
として、複合酸化物を含んでいることである。
The first feature of the present invention is that it contains a composite oxide as a means to overcome the above-mentioned drawbacks.

複合酸化物とは、2種以上の酸化物からなる高次化合物
のうち、その構造において酸素酸としての基イオンの存
在が認められないような化合物のことである。
A complex oxide is a higher-order compound consisting of two or more types of oxides, in which the presence of a base ion as an oxygen acid is not recognized in its structure.

一般式としてはMl 2+M ■3+204(MIMB
は金属イオンを示す)で示され、スピネル型構造を有し
ているものである。
The general formula is Ml 2+M ■3+204 (MIMB
represents a metal ion) and has a spinel-type structure.

本発明に有効なものは、特にMIIIFe204で示さ
れるMBIが2価の金属イオンでMn F、+g F
e2+tCo2+、Ni2”、Cu”−”、Zn2+、
Ba2+などからなるものである。
Particularly effective for the present invention are MnF, +gF, MnF, +gF, which is a divalent metal ion with MBI represented by MIIIFe204.
e2+tCo2+, Ni2", Cu"-", Zn2+,
It consists of Ba2+ and the like.

この様な組成からなる複合酸化物は、耐熱性が高く、1
000℃までも安定である。
Composite oxides with such compositions have high heat resistance and 1
Stable up to 000°C.

しかしながら複合酸化物単独の触媒性能は乏しい。However, the catalytic performance of the composite oxide alone is poor.

本発明では、この複合酸化物を主触媒として用いるので
はなく、金属酸化物を含んだ担体に添加して助触媒とし
て用いようとするものである。
In the present invention, this composite oxide is not used as a main catalyst, but is added to a carrier containing a metal oxide and used as a co-catalyst.

金属酸化物と複合酸化物からなる担体において、触媒の
活性種は金属酸化物であり、この複合酸化物の働きは金
属酸化物の還元を抑制する効果をもった助触媒であると
考えられる。
In a carrier made of a metal oxide and a composite oxide, the active species of the catalyst is the metal oxide, and the composite oxide is considered to function as a co-catalyst that has the effect of suppressing the reduction of the metal oxide.

この事はライフテスlの体用中の金属酸化物を分析する
ことによって明らかにすることができる。
This can be clarified by analyzing the metal oxides in the body of Life Test I.

分析するまでもなく、この担体はライフテスト@後にお
いて何ら色の変化、つまり金属酸化物の還元による変化
が認められないことからも証明が可能である。
Needless to analyze, this can be proven by the fact that no change in color of this carrier, that is, no change due to reduction of metal oxides, was observed after the life test.

複合酸化物と金属酸化物は、担体中で、固溶体として存
在しているのではなく、互いに独立した混合物として存
在しているのであるが、互いの粒子界面でのイオン交換
は可能であり、この作用によって、金属酸化物の高温で
の安定性が保たれているものと推定される。
The composite oxide and metal oxide do not exist as a solid solution in the carrier, but as a mixture independent of each other, but ion exchange is possible at the particle interface between each other, and this It is presumed that this action maintains the stability of the metal oxide at high temperatures.

さらに、金属酸化物と複合酸化物の共存下において、耐
熱性の高い複合酸化物が金属酸化物の粒子間に介在して
いるので、高温で焼成してもシンタリングによる金属酸
化物の比表面の減少は少なく、シたがって性能の劣化も
少ない。
Furthermore, in the coexistence of metal oxides and composite oxides, the highly heat-resistant composite oxides are interposed between the metal oxide particles, so even when fired at high temperatures, the specific surface of the metal oxides due to sintering There is little decrease in , and therefore there is little deterioration in performance.

複合酸化物は耐熱性が優れているだけでなく化学的にも
安定であるので、助触媒として添加する他の金属酸化物
とスピネル構造を持った複合酸化物を形成することもな
い。
Since the composite oxide not only has excellent heat resistance but also is chemically stable, it does not form a composite oxide with a spinel structure with other metal oxides added as promoters.

この理由゛は、最初から金属酸化物の回りに既に、安定
な複合酸化物が存在していて、他の複合酸化物が形成さ
れないことによる。
The reason for this is that a stable composite oxide already exists around the metal oxide from the beginning, and no other composite oxide is formed.

本発明に好ましい複酸化物は、その成分の一つとして、
少なくとも酸化亜鉛ZnOを含んでいるものであって、
スピネルとしてZnFe2O4を含んでいるものである
The preferred double oxide for the present invention has as one of its components:
Containing at least zinc oxide ZnO,
It contains ZnFe2O4 as spinel.

このZnFe2O4は単独で添加する必要はなく、Z
n F e 204とM n F e 204との混合
物からなるのが好ましい。
This ZnFe2O4 does not need to be added alone;
Preferably, it consists of a mixture of n Fe 204 and M n Fe 204.

成分の一つとしてZnOを含有したものは、特に耐熱性
にすぐれ、化学的にも安定である。
Those containing ZnO as one of the components have particularly excellent heat resistance and are chemically stable.

才たMnFe2O4は金属酸化物としてM n 02を
選択した場合に助触媒効果として優れている。
MnFe2O4 has an excellent cocatalyst effect when Mn02 is selected as the metal oxide.

その他、BaFe204 +Co F e 204など
も効果的である。
In addition, BaFe204 +CoFe204 and the like are also effective.

複合酸化物の添加量は、金属酸化物の量にもよるが、少
なくとも1重量幅以上は必要である。
The amount of composite oxide added depends on the amount of metal oxide, but it is required to be at least 1 weight range or more.

これより少ない場合は、本発明の目的は達せられず、金
属酸化物の助触媒の効果は、余り期待できない。
If the amount is less than this, the object of the present invention cannot be achieved, and the effect of the metal oxide co-catalyst cannot be expected to be significant.

反対に40重重量幅超えた場合は、アルミン酸石灰、金
属酸化物の添加量が少なくなり、担体の強度、金属酸化
物の触媒能が低下するので好ましくない。
On the other hand, if it exceeds 40 weight range, the amount of lime aluminate and metal oxide added becomes small, which is not preferable because the strength of the support and the catalytic ability of the metal oxide decrease.

複合酸化物と金属酸化物との比はl:10〜10:1の
範囲であれば本発明の目的は達せられる。
The object of the present invention can be achieved if the ratio of composite oxide to metal oxide is in the range of 1:10 to 10:1.

また複合酸化物と金属酸化物の担体内での含有量は合わ
せて80重重量幅下が望ましい。
Further, it is desirable that the total content of the composite oxide and metal oxide in the carrier is less than 80% by weight.

この理由は80重重量幅超えると、担体としての機械的
強度が弱くなり、表面硬度が小さくなるなどの問題がで
てくる。
The reason for this is that if the weight exceeds 80 weight range, problems such as the mechanical strength as a carrier will be weakened and the surface hardness will be reduced.

従って含有量は80重重量幅下で好ましくは50重重量
幅下であ・る。
Therefore, the content is below 80 weight range, preferably below 50 weight range.

本発明の触媒担体は、以上のように、少なくともアルミ
ン酸石灰と金属酸化物および複合酸化物からなっている
As described above, the catalyst carrier of the present invention is composed of at least lime aluminate, a metal oxide, and a composite oxide.

この担体はそれ自体でもある用途においては充分なガス
浄化作用を有するものであり、触媒体としての使用も可
能である。
This carrier itself has a sufficient gas purifying effect in certain applications, and can also be used as a catalyst.

本発明は、さらに以上述べた組成を有する担体に白金族
元素群より選択される触媒金属を1種以上担体すること
を特徴とするものである。
The present invention is further characterized in that one or more catalytic metals selected from the platinum group elements are supported on the carrier having the composition described above.

次に本発明の触媒体を構成する各々の原料並びに製造法
について詳述する。
Next, each raw material and manufacturing method constituting the catalyst body of the present invention will be explained in detail.

先ず、本発明で結合剤として用いるアルミン酸石灰は、
通常セメントの成分として、アルミナセメント、ポルト
ランドセメントに区別される。
First, the lime aluminate used as a binder in the present invention is
As a component of cement, it is usually divided into alumina cement and portland cement.

アルミナセメン、トは一般的にmA7203・ncaO
で表され、ポルトランドセメントはm’5i02・rI
′CaOで表される。
Alumina cement is generally mA7203/ncaO
It is expressed as m'5i02・rI for Portland cement.
'CaO.

ポルトランドセメントは、需要量も多く、安価であるが
、耐熱性、硬化速度が遅いという欠点を有し、さらには
硫酸イオンに侵食されやすい。
Portland cement is in high demand and is inexpensive, but it has drawbacks such as low heat resistance and slow hardening speed, and is also susceptible to attack by sulfate ions.

それに対し、アルミナセメントは、耐熱性も高く、硬化
速度も速く、触媒製造の観点から好ましいセメントとい
える。
On the other hand, alumina cement has high heat resistance and a fast curing speed, and can be said to be a preferable cement from the viewpoint of catalyst production.

通常、市販されているアルミナセメントの組成は、アル
ミン酸石灰と酸化鉄より構成され、アルミン酸石灰の石
灰分が40重量係以上になると、担体の機械的強度は大
きくなるが、耐熱性が小さくなるとともに、重金属酸化
物と高温で反応し、たとえば650°C程度以上でマン
ガン酸化物がCa Mn 204等を生成し、触媒の熱
破壊を招く。
Usually, the composition of commercially available alumina cement is composed of lime aluminate and iron oxide, and when the lime content of lime aluminate exceeds 40% by weight, the mechanical strength of the support increases, but the heat resistance decreases. At the same time, it reacts with heavy metal oxides at high temperatures, and for example, at temperatures above about 650° C., manganese oxides produce Ca Mn 204 and the like, leading to thermal destruction of the catalyst.

一方石灰分が少ないと耐熱性は向上するが、機械的強度
が低下するとともに成形時の養生時間が長くなり、生産
性も悪くなる。
On the other hand, if the lime content is low, heat resistance improves, but mechanical strength decreases, curing time during molding increases, and productivity also deteriorates.

またアルアナ分が35重量係以下になると、耐熱性は低
下する。
Moreover, when the arana content is less than 35% by weight, the heat resistance decreases.

一方、アルミナ分が多くなると、耐熱性は向上する。On the other hand, as the alumina content increases, heat resistance improves.

酸化鉄分は20重量係以上になると、加熱時の機械的強
度が低下し、耐熱性は低下する。
When the iron oxide content exceeds 20% by weight, the mechanical strength during heating decreases and the heat resistance decreases.

この酸化鉄は300℃程度以上の温度で、ガス浄化、例
えば一酸化炭素を浄化する触媒能を有する。
This iron oxide has a catalytic ability to purify gas, for example, purify carbon monoxide, at a temperature of about 300° C. or higher.

このような助触媒的効果を発揮させるには酸化鉄を2重
量係以上含有することが好ましい。
In order to exhibit such a promoter effect, it is preferable to contain iron oxide in an amount of 2 weight percent or more.

アルミナセメントの好ましい組成は石灰分15〜40重
量係、特に30〜40重量係、アルミナ分35〜80重
量係、特に40〜60重量係、酸化鉄分0.3〜20重
量係、特に2〜10重量係である。
The preferred composition of the alumina cement is a lime content of 15 to 40 parts by weight, especially 30 to 40 parts by weight, an alumina content of 35 to 80 parts by weight, especially 40 to 60 parts by weight, and an iron oxide content of 0.3 to 20 parts by weight, especially 2 to 10 parts by weight. He is in charge of weight.

この種のセメント材としてはポルトランドセメントがあ
るが、300℃以上の温度には耐えられず、触媒体温度
が300℃程度以上となる家庭用燃焼機器の排ガス浄化
の目的には適さない。
Portland cement is an example of this type of cement material, but it cannot withstand temperatures of 300°C or higher and is not suitable for the purpose of purifying exhaust gas from domestic combustion appliances where the catalyst temperature is about 300°C or higher.

アルミナセメントは300℃以上の温度に充分耐えうる
ものであるが、700℃程度以上の温度に耐えるように
するには高アルミナセメントを用いるのがよい。
Although alumina cement can sufficiently withstand temperatures of 300°C or higher, high alumina cement is preferably used to withstand temperatures of about 700°C or higher.

アルミナセメントを結合剤として用いた触媒担体は、こ
のセメント単独で構成してもよいが、後述の基骨材を含
有させるのが好ましい。
A catalyst carrier using alumina cement as a binder may be composed of this cement alone, but preferably contains a base aggregate described below.

この場合アルミナセメントは結合剤として働き、その量
は少なく説も20重量%必要である。
In this case, alumina cement acts as a binder, and its amount is small, estimated to be 20% by weight.

この量が少ないと、成形品の機械的強度が弱く、表面硬
度(耐磨耗性強度)が小さくなり好ましくない。
If this amount is small, the mechanical strength of the molded product will be weak and the surface hardness (abrasion resistance strength) will be low, which is not preferable.

本発明者らはこれらの配合割合を種々検討した結果、次
表に示す如く、成形品の形状により、好ましい配合割合
を見出した。
The inventors of the present invention have studied various blending ratios, and as a result, have found preferred blending ratios depending on the shape of the molded product, as shown in the following table.

ここで、ベレットタイプとは、棒状、球状あるいは角状
に成形したものを言い、触媒担体として体積の小さいも
のであるため、熱的破壊(亀裂)等の耐スポーリング性
に対して影響は小さく基骨材が少なくても高温で割れる
心配はない。
Here, the pellet type refers to one shaped into a rod, sphere, or square shape, and because it serves as a catalyst carrier with a small volume, it has little effect on spalling resistance such as thermal breakage (cracking). Even if the base aggregate is small, there is no need to worry about it breaking at high temperatures.

一方、ハニカムタイプとは、円筒状のもの、あるいは柱
状や板状で、円、だ円、角等の多数の穴を設けたものを
言い、触媒担体として体積の太きいものであるため、熱
的破壊等の耐スポーリング性に対して影響は大きく、基
骨材を多くシ、高温での膨張収縮を小さくする必要があ
る。
On the other hand, honeycomb type refers to a cylindrical, columnar, or plate-shaped type with many circular, oval, or square holes, and because it has a large volume as a catalyst carrier, it is heat-resistant. This has a large effect on the resistance to spalling such as mechanical failure, so it is necessary to use a large amount of base aggregate and to reduce expansion and contraction at high temperatures.

次に結合剤と共に用いる耐熱性基骨材について述べる。Next, the heat-resistant base aggregate used together with the binder will be described.

結合剤としてのアルミン酸石灰だけでも充分、強度を有
するものであるが、同時に耐熱性基骨材を添加した方が
望ましい。
Although lime aluminate alone as a binder has sufficient strength, it is desirable to add a heat-resistant base aggregate at the same time.

その理由は、ハニカム状などの一体成型にした場合アル
ミン酸石灰だけでは、加熱により亀裂がはいってしまう
ためで、基骨材の添加により、さらに担体の耐熱強度を
向上させることができる。
The reason for this is that when it is integrally molded into a honeycomb shape or the like, if only lime aluminate is used, cracks will appear when heated, so by adding base aggregate, the heat resistance strength of the carrier can be further improved.

基骨材としては、シリカ系基骨材、シリカアルミナ系基
骨料、アルミナ系基骨材があり、鉱物相として、ケイ酸
塩鉱物、ムライト、コランダム、シリマナイト、β−ア
ルミナさらにはマグネシア、クロム、ドロマイト、マグ
クロ、クロマグ系のものを用いるのが好ましい。
Base aggregates include silica base aggregate, silica alumina base aggregate, and alumina base aggregate, and mineral phases include silicate minerals, mullite, corundum, sillimanite, β-alumina, as well as magnesia and chromium. , dolomite, maguro, and chromag are preferably used.

また触媒の使用温度により、低温側(300〜700°
C)では一般的な基骨材を用い、高温側(700℃以上
)では耐熱性基骨材を用いることが望ましい。
Also, depending on the operating temperature of the catalyst,
In C), it is desirable to use a general base aggregate, and on the high temperature side (700°C or higher) to use a heat-resistant base aggregate.

さらに詳述すると、シリカ系基骨材として、ケイ石等が
ある。
More specifically, examples of the silica-based aggregate include silica stone.

これらの基骨材はS+02を主成分としたものである。These base aggregates have S+02 as the main component.

シリカアルミナ系基骨材として、シャモット、ロウ石、
高アルミナ等があり、5i02−A1203が主成分で
ある。
As silica-alumina base aggregate, chamotte, waxite,
There are high aluminas, etc., and 5i02-A1203 is the main component.

アルミナ系基骨材としてα−AA 2 o3.β−Ai
j 203 、γ−AJII!203.ρ−A1203
等がある。
α-AA 2 o3. as alumina base aggregate. β-Ai
j 203, γ-AJII! 203. ρ-A1203
etc.

なおアルミナを用いる代わりに水酸化アニミニウムを出
発物質として使用し、熱処理によってアルミナにしても
よい。
Note that instead of using alumina, animinium hydroxide may be used as a starting material and converted into alumina by heat treatment.

さらに一般的な主要鉱物相として、ケイ酸塩鉱物、ムラ
イト、コランダム、シリマナイト、β−アルミナ等が用
いられる。
More commonly used main mineral phases include silicate minerals, mullite, corundum, sillimanite, and β-alumina.

これらの基骨材をある程度に粗砕したものあるいは市販
のコニカルケイ砂、アルミナ、シャモット等の基骨材を
用いることができ、一般的には市販品のケイ砂、あるい
はシャモットを使用するのが便利である。
These base aggregates can be crushed to a certain extent or commercially available base aggregates such as conical silica sand, alumina, chamotte, etc., and it is generally convenient to use commercially available silica sand or chamotte. It is.

さらにマグネシア、クロム、ドロマイト、マグクロ、ク
ロマグ系基骨材も用いることができるが、これらは主に
非常な高温度(1300℃以上)に用いられるもので、
安価な触媒担体を得るには不経済である。
Furthermore, magnesia, chromium, dolomite, magcro, and chromag base aggregates can also be used, but these are mainly used at extremely high temperatures (1300°C or higher).
It is uneconomical to obtain a cheap catalyst carrier.

一般的には最大1000℃程度の温度に対し耐スポーリ
ング特性がすぐれていればよく、シリカ系基骨材で充分
である。
In general, it is sufficient that the material has excellent spalling resistance at temperatures up to about 1000°C, and a silica-based base aggregate is sufficient.

また最大600℃程度の温度に対しては、シリカ系基骨
材のなかでも安価な普通の砂、浜砂等を用いると便利で
ある。
Furthermore, for temperatures up to about 600° C., it is convenient to use ordinary sand, beach sand, etc., which are inexpensive among silica-based base aggregates.

さらに基骨材として使用できるものとして、繊維状無機
物があり、特に高温度における機械的強度の劣化を小さ
くするのに有効である。
Furthermore, fibrous inorganic materials can be used as the base aggregate, and are particularly effective in reducing deterioration of mechanical strength at high temperatures.

この繊維状無機物として、石綿、ガラス繊維等を用いる
ことができる。
As this fibrous inorganic material, asbestos, glass fiber, etc. can be used.

石綿は通常のケイ酸マグネシウムを主成分とするもので
充分であり、特に高温度で使用する場合には耐火性の良
いものを使用する必要がある。
Asbestos containing ordinary magnesium silicate as a main component is sufficient, but especially when used at high temperatures, it is necessary to use one with good fire resistance.

主な石綿としての種類は、温石綿、青石綿、角閃石綿、
直間石綿などがある。
The main types of asbestos are warm asbestos, blue asbestos, amphibole asbestos,
There is direct asbestos, etc.

一方、ガラス繊維としては、ヤーン、ロービング、チョ
ップストランド、チョップストランドマット、ガラスウ
ール等がよく、アルミナセメント中のアルカリに耐える
よう耐アルカリ性ガラス繊維を用いることが好ましい。
On the other hand, the glass fibers are preferably yarns, rovings, chopped strands, chopped strand mats, glass wool, etc., and it is preferable to use alkali-resistant glass fibers so as to withstand the alkalis in alumina cement.

触媒体の使用目的、形状に応じて、ガラス繊維の長さ、
太さ、またはマット状であるかチョップストランド状で
あるかを決定する必要がある。
Depending on the purpose and shape of the catalyst, the length of the glass fiber,
You need to decide on the thickness and whether it will be matte or chopped strands.

次に基骨材の粒度について説明する。Next, the particle size of the base aggregate will be explained.

ペレットタイプのような体積の小さいものは、粒度の細
かいものでも充分使用できるが、ハニカムタイプのよう
な体積の大きなものは、粒度の太きいものを主に用いる
必要がある。
For small-volume particles such as pellet types, even particles with fine particle size can be used, but for large-volume particles such as honeycomb types, it is necessary to mainly use large-sized particles.

特にハニカムタイプは体積が大きなため、耐スポーリン
グ性が重要で、粒度の大きなものを用いることにより、
触媒担体の膨張収縮を小さくさせるとともに、触媒担体
の機械的強度を大とすることができる。
In particular, the honeycomb type has a large volume, so spalling resistance is important, and by using a material with a large particle size,
The expansion and contraction of the catalyst carrier can be reduced, and the mechanical strength of the catalyst carrier can be increased.

なかでも粒度の大きなものと小さなものを混合するとよ
い。
Among these, it is best to mix large and small particle sizes.

さらに基骨材の役割として重要なことは、触媒担体の比
表面積を大きくすることであり、触媒担体としての必須
要件である。
Furthermore, the important role of the base aggregate is to increase the specific surface area of the catalyst carrier, which is an essential requirement for the catalyst carrier.

前記の基骨材中特に、比表面積の大きい基骨材を用いる
ことが好ましく、たとえばγ−AIJ 203 、ゼオ
ライトのようなものである。
Among the base aggregates mentioned above, it is particularly preferable to use base aggregates with a large specific surface area, such as γ-AIJ 203 and zeolite.

触媒担体の比表面積を大きくする方法として、基骨材で
大きくする方法と、触媒担体製造中に、熱分解性塩を含
有させて、表面を多孔体にする方法とがあり、後者の熱
分解性塩として、特に有機物塩が好ましい。
There are two ways to increase the specific surface area of a catalyst carrier: one is to increase the specific surface area with a base aggregate, and the other is to make the surface porous by incorporating a thermally decomposable salt during catalyst carrier manufacturing. As the organic salt, organic salts are particularly preferred.

アルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセル
ロース等を含有させ、熱処理することによって担体表面
を多孔体にすることもできる。
The surface of the carrier can also be made porous by containing alcohol, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc. and heat treating it.

次に金属酸化物について述べる。Next, we will discuss metal oxides.

金属酸化物は、本発明において、触媒活性能を有する触
媒であり、白金族元素群より選択される触媒金属と共に
、触媒体を構成する要素である。
In the present invention, the metal oxide is a catalyst having catalytic activity, and is an element constituting the catalyst body together with a catalyst metal selected from the platinum group element group.

本発明で用いる金属酸化物とは、触媒能を有する金属酸
化物で、主なものとしては、Mn、Cu、Co、Ni、
Cr、Feから選択される金属の酸化物である。
The metal oxide used in the present invention is a metal oxide having catalytic ability, and main ones include Mn, Cu, Co, Ni,
It is an oxide of a metal selected from Cr and Fe.

酸化物は1種である必要はなく、用途によって任意に選
択することが可能である。
There is no need to use only one type of oxide, and any type of oxide can be selected depending on the application.

これらの金属酸化物の中で、白金族元素からなる触媒金
属と共存した場合特に効果的なのは酸化マンガンである
Among these metal oxides, manganese oxide is particularly effective when coexisting with a catalyst metal consisting of a platinum group element.

酸化マンガンの中でも、特に望ましいのは、電解によっ
て製造された電解二酸化マンガンで、結晶形態がγ−M
nO2を示すものである。
Among manganese oxides, electrolytic manganese dioxide produced by electrolysis is particularly desirable, and its crystal form is γ-M.
It shows nO2.

γ−MnO2は比表面積としで40〜60 rrl’/
gを示し、これ自体で充分な触媒能を有する優れた触
媒体であるが、欠点としては前述した様に、250℃で
β−M n 02に、650℃でα−Mn 20 sに
変態して、性能が劣化することである。
γ-MnO2 has a specific surface area of 40 to 60 rrl'/
g and is an excellent catalyst with sufficient catalytic ability by itself, but as mentioned above, the drawback is that it transforms into β-Mn 02 at 250°C and into α-Mn 20 s at 650°C. As a result, performance deteriorates.

この電解二酸化マンガンの中で、性能が優れているのは
βとγ−MnO2でα−Mn203に変態した場合は、
性能が劣る。
Among these electrolytic manganese dioxides, the ones with excellent performance are β and γ-MnO2, and when transformed into α-Mn203,
Performance is poor.

これに対し、本発明の複合酸化物を添加した担体は、γ
−Mn02が650℃以上においてもa MnOsに
変態することはない。
On the other hand, the carrier to which the composite oxide of the present invention is added is
-MnO2 does not transform into aMnOs even at temperatures above 650°C.

複合酸化物が電子供与体の助触媒として作用するのは、
酸化マンガンに限るものではなく、酸化銅、酸化コバル
ト、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化鉄も同様である。
The complex oxide acts as an electron donor promoter because
The material is not limited to manganese oxide, but also includes copper oxide, cobalt oxide, nickel oxide, chromium oxide, and iron oxide.

担体における金属酸化物の添加量は目的によっても異な
るが、1重量幅以上は必要である。
The amount of metal oxide added to the carrier varies depending on the purpose, but it is necessary to have a range of 1 weight or more.

1重量類以下では、本発明の目的は達せられず、触媒体
の性能は、白金族元素のみに依存してしまうことになる
If the amount is less than 1 weight class, the object of the present invention cannot be achieved, and the performance of the catalyst will depend only on the platinum group element.

逆に、40重重量類超えると、担体としての強度が弱く
なるばかりでなく、金属酸化物と共存させる複合酸化物
の添加量も少なくなり助触媒効果も期待できなくなる。
On the other hand, if the weight exceeds 40% by weight, not only will the strength as a carrier be weakened, but the amount of the composite oxide to be added to coexist with the metal oxide will also be reduced, making it impossible to expect a promoter effect.

さらに、金属酸化物が多い場合は、担持した白金族元素
の酸化力により、還元されてしまい、性能が期待できな
いことになる。
Furthermore, if there is a large amount of metal oxide, it will be reduced by the oxidizing power of the supported platinum group element, resulting in poor performance.

従って好ましい金属酸比物の添加量は1〜40重量係で
ある。
Therefore, the preferred amount of the metal acid ratio to be added is 1 to 40% by weight.

次に担体に担持させる白金族元素群より選択される触媒
金属について述べる。
Next, the catalyst metal selected from the platinum group element group to be supported on the carrier will be described.

白金族元素とは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウム、イリジウムおよび白金である。
Platinum group elements include ruthenium, rhodium, palladium,
These are osmium, iridium and platinum.

触媒としてこれらの金属を担体へ担持させるには、それ
ぞれの塩の溶液を担体に含浸もしくは塗布する。
In order to support these metals on a carrier as a catalyst, the carrier is impregnated or coated with a solution of each salt.

用いる塩としては、ルテニウムの場合 RuCJ’3、(NH4) 2 Ru C1l 5、K
2 Rub4+ H20z硝酸ルテニウムなどがある。
In the case of ruthenium, the salts used are RuCJ'3, (NH4) 2 Ru C1l 5, K
2 Rub4+ H20z Ruthenium nitrate, etc.

ロジウムではRhCA3、パラジウムはPdCl!2、
〔Pd(N)(3)4〕C12・H2O、(NHI)2
PdC14、オスミウムはH2O5C16、(NH4)
20sC16、イリジウムはIrC73、H2IrC#
6、(NH4) 2 I rC16、白金はH2PtC
l4、H2PtCl6、P t (NH3)2 (NO
2) 2などが代表例である。
Rhodium is RhCA3, palladium is PdCl! 2,
[Pd(N)(3)4]C12・H2O, (NHI)2
PdC14, osmium is H2O5C16, (NH4)
20sC16, Iridium is IrC73, H2IrC#
6, (NH4) 2 I rC16, platinum is H2PtC
l4, H2PtCl6, P t (NH3)2 (NO
2) 2 is a typical example.

これらの塩を水またはアルコール等の溶媒に溶解させて
用いる。
These salts are used after being dissolved in a solvent such as water or alcohol.

その濃度は付着させる量、担持法によって異なるが、あ
まり濃厚な溶液であると触媒粉子の分散性が悪くなるの
で、使用目的、形状等に応じて、最適濃度を決定する。
The concentration varies depending on the amount deposited and the supporting method, but if the solution is too concentrated, the dispersibility of the catalyst powder will be poor, so the optimum concentration is determined depending on the purpose of use, shape, etc.

特に白金族金属を用いた場合、従来の白金触媒に比べ、
白金の担持量が0.001〜0.1重量類で、初期性能
、寿命性能とも、高性能な触媒体を得ることができる。
Especially when platinum group metals are used, compared to conventional platinum catalysts,
When the amount of platinum supported is 0.001 to 0.1 weight, a catalyst body with high performance both in initial performance and lifetime performance can be obtained.

すなわち、従来の白金触媒はアルミナ、コージライト等
の担体を用い、白金の担持量は0.5〜0.1重量類で
あり、0.1重量類以下の担持量において、特に寿命性
能の劣化は大きく、前記担持量は一般常識となっている
That is, conventional platinum catalysts use carriers such as alumina and cordierite, and the supported amount of platinum is 0.5 to 0.1 weight class, and when the supported amount is less than 0.1 weight class, the life performance is particularly deteriorated. is large, and the amount supported is common knowledge.

一方本発明の触媒担体を用いると、白金の相持量が微量
でも高性能である。
On the other hand, when the catalyst carrier of the present invention is used, high performance can be achieved even if the amount of platinum supported is very small.

相持触媒量と性能とは大きな関係があり、通常担持量が
多くなれば、性能もそれだけ向上するが0.1重量類を
超える場合は、触媒の脱落等の問題も生じる。
There is a significant relationship between the amount of supported catalyst and performance, and normally, as the amount of supported catalyst increases, performance will improve accordingly, but if it exceeds 0.1 weight class, problems such as falling off of the catalyst will occur.

さらに触媒量以外に担体の金属酸化物を2種以上担持さ
せることにより、使用目的、形状、低温活性および寿命
等を改善させることもできる。
Furthermore, by supporting two or more kinds of metal oxides in addition to the catalyst amount, the purpose of use, shape, low-temperature activity, life, etc. can be improved.

次に本発明の触媒体の製造法について説明する。Next, a method for manufacturing the catalyst body of the present invention will be explained.

先ず、アルミナセメントに必要に応じ耐熱性基骨材、金
属酸化物、複合酸化物を乾式混合する。
First, heat-resistant base aggregate, metal oxide, and composite oxide are dry-mixed with alumina cement as necessary.

乾式混合後、成形に必要な水を加えて成形する。After dry mixing, water necessary for molding is added and molded.

成型補助材として、カルボキシメチルセルロース、メチ
ルセルロース、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ
、アルコールなどの潤滑剤を添加することは任意である
It is optional to add a lubricant such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, colloidal silica, colloidal alumina, or alcohol as a molding aid.

成形後、成形品がある程度硬化した後、養生を行い、硬
化させる。
After molding, the molded product is cured to some extent and then cured.

養生とはアルミン酸石灰が、水分を吸収して以下のよう
になることをいう。
Curing means that lime aluminate absorbs moisture and becomes as shown below.

mAl2O3・nCaO+H20→mAl2O3・nC
a0−xH20養生は水蒸気中、もしくは熱水中で一定
時間行う。
mAl2O3・nCaO+H20 → mAl2O3・nC
The a0-xH20 curing is performed in steam or hot water for a certain period of time.

完全養生後、乾燥する。次に、白金族元素群より選択さ
れた金属塩の溶液の塗布を行う。
After complete curing, dry. Next, a solution of a metal salt selected from the group of platinum group elements is applied.

塗布は、担体を溶液中に含浸させて担持させるか、ある
いはスプレーガンによって必要な面に塗布することによ
って担持する。
The coating is carried out by impregnating the carrier in a solution or by applying it to the required surface with a spray gun.

その後、加熱処理をして還元し、触媒とする。Thereafter, it is heated and reduced to form a catalyst.

還元は、単に加熱処理によっても可能であるが、水素気
流中、あるいは他のヒドラジン、ホルマリンなどの還元
剤を用いて還元することも可能である。
Reduction can be carried out simply by heat treatment, but it can also be carried out in a hydrogen stream or by using other reducing agents such as hydrazine or formalin.

本発明の触媒体は、以上の操作によって得られるもので
、得られた触媒体は金属酸化部と、白金族元素からなる
触媒体の双方の特徴を生かし、しかも、複合酸化物を添
加することにより、従来の金属酸化物の欠点を克服した
ものである。
The catalyst body of the present invention is obtained by the above-mentioned operations, and the obtained catalyst body takes advantage of the characteristics of both the metal oxidizing part and the catalyst body consisting of a platinum group element, and furthermore, it is possible to add a composite oxide to the catalyst body. This overcomes the drawbacks of conventional metal oxides.

次に実施例を述べる。Next, an example will be described.

実施例 1 アルミナセメント 40重量部 CaO分34重量係 Al2O3分48I/ Fe2O3分10 If その他8// 耐熱性基骨材 ケイ砂 5重量部 ガラス繊維 2 // 金属酸化物 γ−MnO25重量部 複合酸化物 ZnFe2O47,5重量部 Mn F e 204 7.5 tt上記の
材料を混合した後、水を15重量部添加して湿式混合す
る。
Example 1 Alumina cement 40 parts by weight CaO 34 parts by weight Al2O 3 parts 48 I / Fe2O 3 parts 10 If Others 8 // Heat-resistant base aggregate silica sand 5 parts by weight Glass fiber 2 // Metal oxide γ-MnO 25 parts by weight Composite oxidation Material ZnFe2O47, 5 parts by weight Mn Fe 204 7.5 tt After mixing the above materials, 15 parts by weight of water was added and wet mixed.

その後押し出し成型機で直径5mm、長さ5〜lomm
のペレットに成形する。
After that, use an extrusion molding machine to make a diameter of 5 mm and a length of 5 to 10 mm.
Form into pellets.

硬化後、95℃の熱水中で、1時間養生し、乾燥する。After curing, cure in hot water at 95°C for 1 hour and dry.

触媒としてptを選び、塩化白金酸H2PtC116・
6H201Fを100ccのエチルアルコールに溶解さ
せ、この溶液中に前記、触媒樽担を含浸させる。
Selecting pt as a catalyst, chloroplatinic acid H2PtC116.
6H201F is dissolved in 100 cc of ethyl alcohol, and the catalyst barrel carrier is impregnated in this solution.

吸収された溶液からPtとしての担持量を計算すると0
.033重量部あった。
Calculating the amount of supported Pt from the absorbed solution is 0.
.. There were 033 parts by weight.

次にこの担体を400℃で1時間空気雰囲気中で加熱処
理して触媒体試料とした。
Next, this carrier was heat-treated at 400° C. for 1 hour in an air atmosphere to obtain a catalyst sample.

。この試料の浄化能試験として、流通型反応装置を用
い、空気速度10000 hr−1、CO濃度1010
00rl1空気バランス)で各温度での、COのCO2
への変換率を測定して浄化率とした。
. As a purification ability test for this sample, a flow-type reactor was used at an air velocity of 10,000 hr-1 and a CO concentration of 1,010 hr-1.
00rl1 air balance) at each temperature, CO2 of CO
The conversion rate to was measured and defined as the purification rate.

COの測定は非分散型赤外線吸収法による測定装置を用
いた。
CO was measured using a measuring device using a non-dispersive infrared absorption method.

この結果第、1図に示す。実施例 2 実施例1と同様の組成をもつ触媒担体を用い、第1表に
示した白金族元素よりなる触媒を担持させてCo浄化率
を測定した。
The results are shown in Figure 1. Example 2 Using a catalyst carrier having the same composition as in Example 1, a catalyst made of a platinum group element shown in Table 1 was supported, and the Co purification rate was measured.

各白金族元素の出発原料としては塩化物を用いた。Chloride was used as the starting material for each platinum group element.

その結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

表から明らかなように、触媒種として少なくともPtを
含んだものが、他の白金族元素の単独のものよりもCo
浄化率が優れている。
As is clear from the table, those containing at least Pt as a catalyst species are more likely to have Co than those containing other platinum group elements alone.
Excellent purification rate.

実施例 3 実施例1の試料をAとし、比較例として、実施例1の触
媒担体組成のうち複合酸化物を除いて成型した担体を用
い、他の条件は同じにしたものをBとして、灯油燃焼機
の排ガス路中に設け、ライフ試験をした。
Example 3 The sample of Example 1 was designated as A, and as a comparative example, a carrier molded from the catalyst carrier composition of Example 1 except for the composite oxide was used, and the other conditions were the same, and B was used. It was installed in the exhaust gas path of a combustion machine and a life test was conducted.

触媒層の温度は500℃、触媒層通過前のCo濃度は5
0〜80rpm、空間速度は10000hr−1である
The temperature of the catalyst layer is 500°C, and the Co concentration before passing through the catalyst layer is 5.
0-80 rpm, space velocity is 10000 hr-1.

これらのCo浄化率の比較を第2図に示す。A comparison of these Co purification rates is shown in FIG.

図から明らかな様に本発明品は、800時間でも劣化は
ないが、比較例の複合酸化物を添加しないものは、初期
性能は大差ないにも拘らず、劣化が激しい。
As is clear from the figure, the product of the present invention shows no deterioration even after 800 hours, but the product of the comparative example without the addition of composite oxide shows severe deterioration even though the initial performance is not much different.

このことからも本発明の複合酸化物の効果は著しいと云
える。
From this, it can be said that the effect of the composite oxide of the present invention is remarkable.

実施例 4 実施例1の触媒担体において、耐熱性基骨材の組成と添
加量を、第2表に示す如くに変化させCo浄化率を測定
した。
Example 4 In the catalyst carrier of Example 1, the composition and addition amount of the heat-resistant base aggregate were varied as shown in Table 2, and the Co purification rate was measured.

他の条件は全て実施例1と同様である。All other conditions are the same as in Example 1.

実施例 5 実施例1の触媒担体において、金属酸化物の組成と添加
量を第3表に示す如くに変化させ、CO浄化率と炭化水
素(プロパンC3H8)の浄化率を測定した。
Example 5 In the catalyst carrier of Example 1, the composition and amount of metal oxide added were varied as shown in Table 3, and the CO purification rate and hydrocarbon (propane C3H8) purification rate were measured.

触媒は全てPiおよびPd(両者の比2:l)とし、付
着量は合計0.03重量係で、熱処理温度は380℃で
1時間である。
The catalysts were all Pi and Pd (ratio of both 2:l), the total amount of deposited was 0.03% by weight, and the heat treatment temperature was 380° C. for 1 hour.

炭化水素の濃度は1ooorFとし、測定は炭化水素計
でCH。
The concentration of hydrocarbons was 100F, and the measurement was done using a hydrocarbon meter.

換算とした 実施例 6 複合酸化物を除いた担体の組成を以下に示したようにす
る。
Example 6 Converted The composition of the carrier excluding the composite oxide is as shown below.

アルミナセメント 40重量部 γ−Mn02 1 Q n ケイ砂 5 // 耐アルカリガラス繊維 2重量部 H2025rl このものに、第4表に示したように複合酸化物の種類と
添加量を変化させた。
Alumina cement 40 parts by weight γ-Mn02 1 Q n Silica sand 5 // Alkali-resistant glass fiber 2 parts by weight H2025rl To this material, the type and amount of composite oxide added were varied as shown in Table 4.

触媒金属としてPtを選び、担体の形状、製造法は実施
例1と同様とした。
Pt was selected as the catalyst metal, and the shape and manufacturing method of the carrier were the same as in Example 1.

浄化率試験は、実施例3に示した寿命試験で行った。The purification rate test was conducted using the life test shown in Example 3.

結果を第3図に示した。以上述べたように、本発明は複
合酸化物を含むことから、従来の金属酸化物と白金族触
媒からなる触媒体の欠点を克服し、新規な触媒体を提供
するものであり、この複合酸化物を含む触媒体の特徴を
要約すると以下のようになる。
The results are shown in Figure 3. As described above, since the present invention includes a composite oxide, it overcomes the drawbacks of the conventional catalyst consisting of a metal oxide and a platinum group catalyst, and provides a novel catalyst. The characteristics of catalyst bodies containing substances can be summarized as follows.

(1)金属酸化物触媒の助触媒として作用するので浄化
能にすぐれ、かつ、長時間の使用においても劣イビしな
い。
(1) Since it acts as a co-catalyst for the metal oxide catalyst, it has excellent purification ability and does not deteriorate even when used for a long time.

(2)耐熱性にすぐれているので、局部的に高温にさら
されても、化学的、物理的に安定である。
(2) It has excellent heat resistance, so it is chemically and physically stable even if it is locally exposed to high temperatures.

(3)担体としての強度がすぐれている。(3) It has excellent strength as a carrier.

(4)還元による変色が認められない。(4) No discoloration due to reduction is observed.

(5)金属酸化物と白金族触媒の特長を充分に発揮でき
るので、特に以下の反応に有効である。
(5) Since the characteristics of metal oxides and platinum group catalysts can be fully exhibited, they are particularly effective in the following reactions.

一酸化炭素の酸化 Co十才02→CO2 各種炭化水素の完全酸化 H,C,+02→H20+CO2 SO2の酸化 S02+イ02→5O3 NOの酸化 NO十%02→NO2 調理油煙の酸化carbon monoxide oxidation Co Jusai 02 → CO2 Complete oxidation of various hydrocarbons H, C, +02→H20+CO2 Oxidation of SO2 S02+I02→5O3 Oxidation of NO NO 10% 02 → NO2 Oxidation of cooking oil smoke

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による触媒体の各種温度におけるCO浄
化率を示す図、第2図は本発明の触媒体と比較例とのC
O浄化率の経時変化を示す図、第3図は各種の複合酸化
物を含む担体を用いた触媒体のCO浄化率の経時立化を
比較した図である。
Figure 1 is a diagram showing the CO purification rate at various temperatures of the catalyst body according to the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the CO purification rate of the catalyst body according to the present invention and the comparative example.
FIG. 3 is a graph showing the change in O purification rate over time, and is a graph comparing the change over time in the CO purification rate of catalyst bodies using supports containing various composite oxides.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくともアルミン酸石灰と、Mn 、 Cu 、
Co。 Ni、CrおよびFeよりなる群から選択された金属の
酸化物と、Z n F e 204およびM n F
e 204よりなる群から選択された複合酸化物からな
る担体、およびこの担体に担持させた白金族金属触媒か
らなることを特徴とする排ガス浄化用触媒体。 2 前記担体中のアルミン酸石灰が20〜98重量係、
金属酸化物が1〜40重量係重量台酸化物が1〜40重
量係重量台特許請求の範囲第1項記載の排ガス浄化用触
媒体。
[Claims] 1. At least lime aluminate, Mn, Cu,
Co. An oxide of a metal selected from the group consisting of Ni, Cr and Fe, and Z n F e 204 and M n F
1. A catalyst body for exhaust gas purification, comprising a carrier made of a composite oxide selected from the group consisting of e.g. 204, and a platinum group metal catalyst supported on the carrier. 2 The aluminate lime in the carrier is 20 to 98% by weight,
The catalyst body for exhaust gas purification according to claim 1, wherein the metal oxide has a weight ratio of 1 to 40 and the oxide has a weight ratio of 1 to 40.
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