【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は、各種の燃焼機器から排出される排気
ガス中の有害ガス成分を浄化処理する触媒に関す
るものである。
従来例の構成とその問題点
各種の燃焼機器（ガス、石油ストーブ、ボイラ
ー、自動車エンジンなど）から排出される排気ガ
スの主要な有害ガス成分であるCOとNOxを同時
に浄化する触媒として、ペロブスカイト型複合酸
化物が提案されている。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
有し、非常に特徴ある材料である。特に
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a catalyst that purifies harmful gas components in exhaust gas discharged from various combustion devices. Structure of conventional examples and their problems Perovskite type catalysts are used as catalysts to simultaneously purify CO and NOx, which are the main harmful gas components of exhaust gas emitted from various combustion equipment (gas, kerosene stoves, boilers, automobile engines, etc.) Composite oxides have been proposed. This catalyst has the advantages of activity comparable to precious metals, excellent heat resistance, and low cost, making it a very unique material. especially
【式】系の複合酸化物は、
電子と酸素イオンとの混合導電性を示し、その触
媒作用は酸素イオン導電性の影響を受けるところ
が大きい。しかるに本酸化物においては、酸素イ
オン導電率は電子の約10−４という極めて小さな
ものであるため、触媒特性には自ずから限界があ
つた。
発明の目的
本発明は、上記の問題点を改善し、活性の非常
に高いしかも優れた特性安定性を備えた触媒を提
供しようとするものである。
発明の構成
本発明は、The complex oxide of the formula shows mixed conductivity of electrons and oxygen ions, and its catalytic action is largely influenced by the oxygen ion conductivity. However, in this oxide, the oxygen ion conductivity is extremely small, about 10 −4 electrons, so there is a natural limit to the catalytic properties. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention aims to improve the above-mentioned problems and provide a catalyst having extremely high activity and excellent property stability. Structure of the invention The present invention includes:
〔実施例 １〕[Example 1]
第１図〜第３図に、La0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3に
対してSrTiO3を加えた場合の触媒特性を示す。
所定量のLa0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3とSrTiO3の混合
物を、空気中で、1300℃３時間焼成し、325メツ
シユ以下の粉末にしたものを各0.3ｇとり、これ
を0.4ｇのアルミナ・シリカ繊維に担持した。こ
れを石英ガラス管に充填して触媒層とし、所定の
温度に保ち、NO242ppm，CO150ppm、N2残部
の均一混合ガスを空間速度3000h−１で供給して
活性を測定した。比較にはLa0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3
O3を用いた。第１図はCO除去率、第２図はNO2
の還元に伴なうNO生成率、第３図はN2生成率を
それぞれ示している。SrTiO3の添加量が20〜
70mol％の場合に、平均して活性の向上がみられ
るが、なかでもNOx還元に著しい効果が現われ、
SrTiO3を60mol％添加したときにN2生成率が最
大になつた。La0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3に対して
SrTiO3を60mol％添加した場合、酸素イオン輪
率は10−１という大きな値を示し、このことが活
性向上につながつたものである。La0.35Sr0.65
Co0.7Fe0.3O3とSrTiO3との混合焼成物においては
互いの固容が起らず、二相構造を示すが、
SrTiO3がLa0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3に対して粒界層
を形成し、そのため酸素イオン導電性が増して前
述の結果をもたらしている。
〔実施例 ２〕
第４図〜第６図に、La0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3に
SrTiO3を60mol％添加して単に混合しただけの
ものと、実施例１に示した混合焼成物との触媒特
性の比較を示す。測定条件などは実施例１と同じ
である。すべての特性において、単なる混合物で
も、焼成物に近い活性を示し、SrTiO3無添加の
場合に比べて活性向上が著しいことが明らかであ
る。
〔実施例 ３〕
La0.35Sr0.65Co0.7Me0.3O3（MeはFe，Mn，Cr，
Ｖ）のSrTiO3を60mol％添加した混合焼成物の
粉末をアルミナ・シリカ繊維に担持したものを、
市販のポータブルガスストーブの燃焼筒の上部
（排ガス温度約850℃）に治具を介して取り付け、
１時間燃焼15分消火のサイクルを1000回くり返
し、SrTiO3添加の効果と触媒特性の安定性を確
認した。CO除去率とNO生成率（それぞれ300℃
の値）、およびN2生成率（900℃の値）について、
初期と1000回の燃焼テスト後に測定した結果を表
に示す。測定条件は実施例１と同じとした。ま
た、La0.35Sr0.65Co0.7Fe0.3O3とLa0.35Sr0.65Co0.7
Mn0.3O3を比較に用いた。
Figures 1 to 3 show the catalyst characteristics when SrTiO 3 is added to La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3 .
A predetermined amount of a mixture of La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3 and SrTiO 3 was calcined in air at 1300°C for 3 hours, and 0.3 g of each powder of 325 mesh or less was taken. Supported on alumina-silica fiber. This was filled into a quartz glass tube to form a catalyst layer, maintained at a predetermined temperature, and a homogeneous mixed gas of 42 ppm NO 2 , 150 ppm CO, and the remainder N 2 was supplied at a space velocity of 3000 h-1 to measure activity. For comparison, La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3
O3 was used. Figure 1 shows CO removal rate, Figure 2 shows NO 2
Figure 3 shows the NO production rate and the N2 production rate associated with the reduction of . The amount of SrTiO3 added is 20~
In the case of 70 mol%, an improvement in activity is seen on average, but a particularly remarkable effect appears on NOx reduction,
The N 2 production rate reached the maximum when 60 mol% of SrTiO 3 was added. For La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3
When 60 mol% of SrTiO 3 was added, the oxygen ion ring ratio showed a large value of 10-1, which led to an improvement in activity. La 0.35 Sr 0.65
A mixed fired product of Co 0.7 Fe 0.3 O 3 and SrTiO 3 does not solidify with each other and exhibits a two-phase structure, but
SrTiO 3 forms a grain boundary layer with La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3 , thereby increasing the oxygen ion conductivity, leading to the aforementioned results. [Example 2] In Figures 4 to 6, La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3
A comparison of the catalytic properties between a product in which 60 mol % of SrTiO 3 was added and simply mixed and a mixed calcined product shown in Example 1 is shown. The measurement conditions and the like are the same as in Example 1. In all characteristics, even a simple mixture shows activity close to that of a fired product, and it is clear that the activity is significantly improved compared to the case where SrTiO 3 is not added. [Example 3] La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Me 0.3 O 3 (Me is Fe, Mn, Cr,
V) The mixed fired powder containing 60 mol% of SrTiO 3 is supported on alumina/silica fibers.
Attach to the top of the combustion tube of a commercially available portable gas stove (exhaust gas temperature approximately 850℃) using a jig.
The cycle of burning for 1 hour and extinguishing for 15 minutes was repeated 1000 times to confirm the effect of SrTiO 3 addition and the stability of the catalyst properties. CO removal rate and NO generation rate (each at 300℃
For the N2 production rate (value at 900℃),
The results measured initially and after 1000 combustion tests are shown in the table. The measurement conditions were the same as in Example 1. Also, La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7 Fe 0.3 O 3 and La 0.35 Sr 0.65 Co 0.7
Mn 0.3 O 3 was used for comparison.
【表】
この結果からも明らかなように、SrTiO3を添
加した触媒は、初期特性においても、安定性にお
いても極めて優れた性質を示している。また２成
分系の調整法としては、焼成することがより望ま
しいが、単に混合するだけでもほぼ同等の活性向
上が図れ、有利な特徴となつている。熱的にも非
常に安定しており、総合的にみて極めて優れた触
媒となつている。
発明の効果
SrTiO3を添加することにより、著しい触媒活
性の向上を図ることができる。[Table] As is clear from this result, the catalyst containing SrTiO 3 exhibits extremely excellent properties both in terms of initial properties and stability. Although calcination is more desirable as a method for preparing a two-component system, it is possible to achieve almost the same improvement in activity simply by mixing, which is an advantageous feature. It is also extremely stable thermally, making it an extremely excellent catalyst overall. Effects of the Invention By adding SrTiO 3 , the catalytic activity can be significantly improved.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はSrTiO3添加量とCO除去率の関係図、
第２図がSrTiO3添加量とNO生成率の関係図、第
３図はSrTiO3添加量とN2生成率の関係図、第４
図は触媒調製法とCO除去率の関係図、第５図は
触媒調製法とNO生成率の関係図、第６図は触媒
調製法とN2生成率の関係図である。
Figure 1 shows the relationship between the amount of SrTiO 3 added and the CO removal rate.
Figure 2 is a relationship diagram between SrTiO 3 addition amount and NO production rate, Figure 3 is a relationship diagram between SrTiO 3 addition amount and N 2 generation rate, and Figure 4 is a relationship diagram between SrTiO 3 addition amount and N 2 generation rate.
The figure shows the relationship between the catalyst preparation method and the CO removal rate, Figure 5 shows the relationship between the catalyst preparation method and the NO production rate, and Figure 6 shows the relationship between the catalyst preparation method and the N 2 production rate.