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JP3129348B2 - Exhaust gas treatment catalyst - Google Patents

Exhaust gas treatment catalyst

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Publication number
JP3129348B2
JP3129348B2 JP04174009A JP17400992A JP3129348B2 JP 3129348 B2 JP3129348 B2 JP 3129348B2 JP 04174009 A JP04174009 A JP 04174009A JP 17400992 A JP17400992 A JP 17400992A JP 3129348 B2 JP3129348 B2 JP 3129348B2
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JP
Japan
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crystalline silicate
chloride
exhaust gas
catalyst
gas treatment
Prior art date
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JP04174009A
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Japanese (ja)
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Inventor
野島  繁
耕三 飯田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物(以後、NO
xと略す)、一酸化炭素(CO)、炭化水素(以下、H
Cと略す)を含有する排気ガスを浄化する触媒に関する
ものである。
The present invention relates to nitrogen oxides (hereinafter referred to as NO
x), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (hereinafter H
C) (hereinafter abbreviated as C).

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の排ガス処理においては、排ガ
ス中のCO、HCを利用して、通称三元触媒と呼ばれる
触媒(組成:Pt、Rh/Al2 3 系)を用いて浄化
するのが一般的であるが、理論空燃比付近の極めて狭い
範囲でしかNOxは浄化されない。近年、地球環境問題
の高まりの中で自動車の低燃費化の要求は強く理論空燃
比以上で燃焼させるリーンバーンエンジンがキーテクノ
ロジーとして注目されている。ただし、自動車の走行
性、加速性を考慮に入れるとリーン領域のみのエンジン
は不具合点が多く、実際は理論空燃比(ストイキオ)付
近、リーン領域の双方で燃焼を行わせる必要がある。最
近、リーン領域のNOxの浄化に関しては、コバルト又
は銅を含有した結晶性シリケート触媒が高性能を有する
触媒として脚光をあびている。
2. Description of the Related Art In the treatment of exhaust gas from automobiles and the like, purification is carried out by using a catalyst (composition: Pt, Rh / Al 2 O 3 ) commonly called a three-way catalyst utilizing CO and HC in the exhaust gas. However, NOx is purified only in a very narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio. 2. Description of the Related Art In recent years, as global environmental problems have increased, there has been a strong demand for lower fuel consumption of automobiles, and a lean burn engine that burns at a stoichiometric air-fuel ratio or more has attracted attention as a key technology. However, taking into account the running performance and acceleration of the vehicle, the engine only in the lean region has many disadvantages, and it is actually necessary to perform combustion in both the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (stoichio) and the lean region. Recently, regarding the purification of NOx in the lean region, a crystalline silicate catalyst containing cobalt or copper has been spotlighted as a catalyst having high performance.

【0003】これらの触媒は反応初期においては十分な
性能を有するが、耐久性において問題点が生じており、
これまで耐久性を向上させるために種々の結晶性シリケ
ートの改良が検討されている。例えば、結晶性シリケー
トの主要な構成元素であるアルミニウムの脱離を防い
で、コバルト又は銅の安定性を図るために、結晶格子中
にVIII族元素や希土類元素(特開平3−165816号
公報)、さらにアルカリ土類金属(特願平3−3191
95)を添加させた新規なシリケートを用いる方法が提
案されている。加えて、アルミニウムの脱離を促進する
スチームの進入を防ぐため、結晶性シリケートの表層に
疎水性のシリカライトを結晶成長させ、耐スチーム性を
向上させた結晶性シリケートの適用も検討されている
(特願平3−192829)。
[0003] These catalysts have sufficient performance in the early stage of the reaction, but have problems in durability.
Up to now, various types of crystalline silicates have been studied for improvement in durability. For example, in order to prevent desorption of aluminum which is a main constituent element of the crystalline silicate and to stabilize cobalt or copper, a group VIII element or a rare earth element is contained in the crystal lattice (Japanese Patent Laid-Open No. 3-165816). And alkaline earth metals (Japanese Patent Application No. 3-3191).
A method using a novel silicate to which 95) is added has been proposed. In addition, in order to prevent the penetration of steam that promotes the desorption of aluminum, the application of crystalline silicate with improved steam resistance by growing hydrophobic silicalite on the surface layer of crystalline silicate is being studied. (Japanese Patent Application No. 3-192829).

【0004】しかし、これらの触媒を用いることによ
り、リーン雰囲気での耐久性は飛躍的に向上したが、通
常100km/hの高速走行時において、加速する場
合、ガス温度が瞬時に700℃付近まで達することがあ
り、かつ、この時のガス組成は水素等の還元剤が過剰に
存在するリッチ雰囲気である。この条件においては、上
記改良型結晶性シリケートを適用しても触媒の劣化を防
ぐことはできないため、高温リッチ雰囲気の触媒の耐久
性向上がこれらの触媒の実用化上大きな課題となってい
る。
However, by using these catalysts, the durability in a lean atmosphere has been dramatically improved, but when accelerating at a high speed of 100 km / h, the gas temperature instantaneously rises to around 700 ° C. At this time, the gas composition at this time is a rich atmosphere in which a reducing agent such as hydrogen is excessively present. Under these conditions, the deterioration of the catalyst cannot be prevented even when the above-mentioned improved crystalline silicate is applied. Therefore, improvement of the durability of the catalyst in a high-temperature rich atmosphere is a major problem in practical use of these catalysts.

【0005】本発明は上記技術水準に鑑み、還元剤が過
剰に存在するリッチ雰囲気でも触媒の劣化が防止され、
かつリーン雰囲気、リッチ雰囲気においても効率よく排
気ガスを処理できる触媒を提供しようとするものであ
る。
[0005] In view of the above technical level, the present invention prevents catalyst deterioration even in a rich atmosphere in which a reducing agent is excessively present,
Another object of the present invention is to provide a catalyst capable of efficiently treating exhaust gas even in a lean atmosphere or a rich atmosphere.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは従来触媒の
上記不具合を克服するためには、Co/結晶性シリケー
ト触媒又はCu/結晶性シリケート触媒の活性金属であ
るCo又はCuイオンの還元を抑制する必要があるとの
知見のもとに、還元雰囲気において、Coイオン又は酸
化物、Cuイオン又は酸化物の還元を防ぐ触媒を鋭意研
究の結果、本発明を完成したものである。
In order to overcome the above-mentioned disadvantages of the conventional catalyst, the present inventors have proposed a method of reducing Co or Cu ion, which is an active metal of a Co / crystalline silicate catalyst or Cu / crystalline silicate catalyst. The present invention has been completed as a result of intensive studies on a catalyst for preventing the reduction of Co ions or oxides, Cu ions or oxides in a reducing atmosphere, based on the knowledge that it is necessary to suppress the reduction of Co.

【0007】すなわち、本発明は (1)表1に示されるX線回折パターンを有し、脱水さ
れた状態において酸化物のモル比で表わして(1±0.
8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cAl2 3
・ySiO2(上記式中、Rはアルカリ金属イオン及び
/又は水素イオン、MはVIII族元素、希土類元素、チタ
ン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及びガリ
ウムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の元素
イオン、M′はマグネシウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、a≧0、
0>b>0、a+c=1、3000>y>11)の化学
式を有する結晶性シリケートに、コバルトとさらにチタ
ン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、ランタン、
亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる群よ
り選ばれた少なくとも1種以上の金属を共存させてなる
ことを特徴とする排気ガス処理触媒。
That is, the present invention has the following (1 ) an X-ray diffraction pattern shown in Table 1, which is expressed as a molar ratio of oxide (1 ± 0.
8) R 2 O · [aM 2 O 3 · bM'O · cAl 2 O 3 ]
YSiO 2 (wherein, R is an alkali metal ion and / or hydrogen ion, M is at least one or more selected from the group consisting of group VIII elements, rare earth elements, titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony, and gallium) M ′ is an alkaline earth metal ion of magnesium, calcium, strontium, barium, a ≧ 0, 2
0>b> 0 , a + c = 1, 3000>y> 11) crystalline silicate having a chemical formula of cobalt and further titanium, zirconium, chromium, manganese, iron, lanthanum,
Zinc, aluminum, tin, nickel, magnesium,
An exhaust gas treatment catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of calcium, strontium and barium.

【0008】(2)上記(1)記載の結晶性シリケート
が、予め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その
母結晶の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSi
とOよりなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結
晶性シリケートであることを特徴とする上記(1)記載
の排気ガス処理触媒。
(2) The crystalline silicate according to (1) above, wherein the crystalline silicate synthesized in advance is used as a mother crystal, and Si having the same crystal structure as the mother crystal is formed on the outer surface of the mother crystal.
The exhaust gas treatment catalyst according to the above (1), wherein the catalyst is a layered composite crystalline silicate obtained by growing a crystalline silicate consisting of O and O.

【0009】(3)上記(1)記載の結晶性シリケート
に、銅とさらにチタン、ジルコニウム、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケ
ル、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバ
リウムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金
属を共存させてなることを特徴とする排気ガス処理触
媒。
(3) A group consisting of the crystalline silicate according to (1) above, further comprising copper, titanium, zirconium, chromium, manganese, iron, cobalt, zinc, aluminum, tin, nickel, magnesium, calcium, strontium and barium. An exhaust gas treatment catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of:

【0010】(4)上記(1)記載の結晶性シリケート
が、予め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その
母結晶の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSi
とOよりなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結
晶性シリケートであることを特徴とする上記(3)記載
の排気ガス処理触媒。である。
(4) The crystalline silicate according to (1) above, wherein the crystalline silicate synthesized in advance is used as a mother crystal, and the outer surface of the mother crystal has the same crystal structure as the mother crystal.
(3) The exhaust gas treatment catalyst according to the above (3), wherein the catalyst is a layered composite crystalline silicate obtained by growing a crystalline silicate consisting of O and O. It is.

【0011】[0011]

【作用】通常、Co/結晶性シリケートを用いてNO
x、CO、HCを含有する排気ガスを浄化する浄化反応
式は下記のとおりである。
Normally, Co / crystalline silicate is used for NO
The purification reaction formula for purifying the exhaust gas containing x, CO, and HC is as follows.

【0012】[0012]

【化1】 Embedded image

【0013】上記反応式において、(1)はHCの活性
化、(2)はHCの燃焼、(3)は脱硝反応、(4)は
COの燃焼を意味しており、Co/結晶性シリケートに
チタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、ランタ
ン、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる
群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を添加共存さ
せることにより、またCu/結晶性シリケートにチタ
ン、ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、
亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム及びバリウムからなる群よ
り選ばれた少なくとも1種以上の金属を添加共存させる
ことにより、上記k1 、k2 、k3 及びk4 の反応速度
定数を変化させることなく、脱硝性能を維持し、しかも
Co又はCuの還元を抑制する作用が奏される。
In the above reaction formula, (1) means activation of HC, (2) means combustion of HC, (3) means denitration reaction, and (4) means combustion of CO. Co / crystalline silicate By adding and coexisting at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, chromium, manganese, iron, lanthanum, zinc, aluminum, tin, nickel, magnesium, calcium, strontium and barium, / Titanium, zirconium, chromium, manganese, iron, cobalt, crystalline silicate
Zinc, aluminum, tin, nickel, magnesium,
By adding and coexisting at least one metal selected from the group consisting of calcium, strontium and barium, the denitration performance can be improved without changing the reaction rate constants of k 1 , k 2 , k 3 and k 4. The effect of maintaining and suppressing the reduction of Co or Cu is exerted.

【0014】本発明において使用される結晶性シリケー
トは下記表1に示されるX線回折パターンを有し、脱水
された状態において酸化物のモル比で表わして(1±
0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cAl2
3 〕・ySiO2(上記式中、Rはアルカリ金属イオン
及び/又は水素イオン、MはVIII族元素、希土類元素、
チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモン及び
ガリウムからなる群から選ばれた少なくとも1種以上の
元素イオン、M′はマグネシウム、カルシウム、ストロ
ンチウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、a≧
0、20>b>0,a+c=1,3000>y>11)
なる化学式を有するものである。
The crystalline silicate used in the present invention has an X-ray diffraction pattern shown in Table 1 below, and is expressed as a molar ratio of oxide (1 ± 1) in a dehydrated state.
0.8) R 2 O · [aM 2 O 3 · bM'O · cAl 2 O
3 ] · ySiO 2 (where R is an alkali metal ion and / or hydrogen ion, M is a group VIII element, a rare earth element,
At least one element ion selected from the group consisting of titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony and gallium, M 'is an alkaline earth metal ion of magnesium, calcium, strontium, barium, a ≧
0, 20>b> 0 , a + c = 1, 3000>y> 11)
Having the following chemical formula:

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】また上記結晶性シリケートが予め合成した
結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶の外表面に
母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよりなる結晶
性シリケートを成長させた層状複合結晶性シリケートを
使用してもよい。この層状複合結晶性シリケートは外表
面に成長したSiとOよりなる結晶性シリケート(シリ
カライトと呼ぶ)の疎水性作用により、H2 Oだけが該
結晶性シリケート内部まで浸透しにくくなり、触媒の反
応活性点の回りにはH2 Oの濃度が低くなる効果を有
し、脱メタル作用を抑制する作用を奏する。そのため、
高温スチーム雰囲気においても触媒の劣化が抑制され
る。
A layered composite in which a crystalline silicate previously synthesized from the above crystalline silicate is used as a mother crystal, and a crystalline silicate made of Si and O having the same crystal structure as the mother crystal is grown on the outer surface of the mother crystal. Crystalline silicate may be used. Due to the hydrophobic action of the crystalline silicate composed of Si and O (referred to as silicalite) grown on the outer surface of the layered composite crystalline silicate, only H 2 O hardly penetrates into the interior of the crystalline silicate, and the It has the effect of lowering the concentration of H 2 O around the reaction active site, and has the effect of suppressing the demetallation effect. for that reason,
Even in a high-temperature steam atmosphere, deterioration of the catalyst is suppressed.

【0017】本発明触媒は上記結晶性シリケートにCo
又はCuと各金属塩の水溶液に浸漬し、イオン交換法に
よって金属イオンを担持するか、または塩化物、硝酸
塩、硫酸塩等の金属塩水溶液にて含浸法にて担持する方
法が挙げられる。さらに、Co又はCuを担持後、上記
各金属の酸化物及び塩化物を気相状態で供給して担持す
る方法も可能である。
The catalyst of the present invention is obtained by adding Co to the above crystalline silicate.
Alternatively, a method of immersing in an aqueous solution of Cu and each metal salt and supporting metal ions by an ion exchange method, or supporting the metal ions by an impregnation method with an aqueous solution of a metal salt such as chloride, nitrate, sulfate, or the like may be used. Furthermore, a method is also possible in which after supporting Co or Cu, oxides and chlorides of each of the above metals are supplied in a gaseous state and supported.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(実施例1) 〇(母結晶1の合成) 水ガラス1号(SiO2 :30%)5616gを水54
29gに溶解し、この溶液を溶液Aとする。一方、水4
175gに硫酸アルミニウム718.9g、塩化第2
鉄:110g、酢酸カルシウム47.2g、塩化ナトリ
ウム262g、濃塩酸2020gを溶解し、この溶液を
溶液Bとする。溶液Aと溶液Bを一定割合で供給し、沈
殿を生成させ、十分攪拌してpH=8.0のスラリーを
得る。このスラリーを20リットルのオートクレーブに
仕込み、さらにテトラプロピルアンモニウムブロマイド
を500g添加し、160℃にて72時間水熱合成を行
い、合成後水洗して乾燥させ、さらに500℃、3時間
焼成させ結晶性シリケート1を得る。この結晶性シリケ
ート1は酸化物のモル比で(結晶水を省く)下記の組成
式で表され、結晶構造はX線回折で前記表1にて表示さ
れるものである。0.5Na2 O・0.5H2 O・
〔0.8Al2 3 ・0.2Fe2 3 ・0.25Ca
O〕・25SiO2
(Example 1) 〇 (Synthesis of mother crystal 1) 5616 g of water glass No. 1 (SiO 2 : 30%) was added to water 54
This solution was dissolved in 29 g, and this solution was designated as solution A. On the other hand, water 4
To 175 g, 718.9 g of aluminum sulfate,
Dissolve 110 g of iron, 47.2 g of calcium acetate, 262 g of sodium chloride, and 2020 g of concentrated hydrochloric acid. The solution A and the solution B are supplied at a constant rate to form a precipitate, and the mixture is sufficiently stirred to obtain a slurry having a pH of 8.0. This slurry was charged into a 20-liter autoclave, and 500 g of tetrapropylammonium bromide was further added. Hydrothermal synthesis was performed at 160 ° C. for 72 hours. After the synthesis, the resultant was washed with water and dried. Obtain silicate 1. The crystalline silicate 1 is represented by the following composition formula in terms of the molar ratio of the oxide (omitting the water of crystallization), and the crystal structure is shown in Table 1 by X-ray diffraction. 0.5Na 2 O ・ 0.5H 2 O ・
[0.8Al 2 O 3 .0.2Fe 2 O 3 .0.25Ca
O] · 25SiO 2

【0019】〇(層状複合結晶性シリケート1の合成) 微粉砕した上記母結晶1(結晶性シリケート1)100
0gを水2160gに添加し、さらにコロイダルシリカ
(SiO2 :20%)4590gを添加し、十分攪拌を
行い、この溶液を溶液aとする。一方、水2008gに
水酸化ナトリウム105.8gを溶解させ溶液bを得
る。溶液aを攪拌しながら溶液bを徐々に滴下し、沈殿
を生成させてスラリーを得る。このスラリーをオートク
レーブに入れ、テトラプロピルアンモニウムブロマイド
568gを水2106gに溶解させた溶液を上記オート
クレーブに添加する。このオートクレーブで160℃、
72時間水熱合成を行い(200rpmにて攪拌)、攪
拌後、洗浄して乾燥後、500℃、3時間焼成を行い層
状複合結晶性シリケート1を得る。
〇 (Synthesis of Layered Composite Crystalline Silicate 1) Finely pulverized mother crystal 1 (crystalline silicate 1) 100
0 g was added to 2160 g of water, and 4590 g of colloidal silica (SiO 2 : 20%) was further added, followed by sufficient stirring to obtain a solution a. On the other hand, 105.8 g of sodium hydroxide is dissolved in 2008 g of water to obtain a solution b. While the solution a is being stirred, the solution b is gradually added dropwise to form a precipitate to obtain a slurry. The slurry is placed in an autoclave, and a solution of 568 g of tetrapropylammonium bromide dissolved in 2106 g of water is added to the autoclave. 160 ° C in this autoclave,
Hydrothermal synthesis is performed for 72 hours (stirring at 200 rpm), and after stirring, washing and drying, baking is performed at 500 ° C. for 3 hours to obtain a layered composite crystalline silicate 1.

【0020】上記層状複合結晶性シリケート1を4Nの
NH4 Cl水溶液40℃に3時間攪拌してNH4 イオン
交換を実施した。イオン交換後洗浄して100℃、24
時間乾燥させた後、400℃、3時間焼成してH型の層
状複合結晶性シリケート1を得た。
The layered composite crystalline silicate 1 was stirred at 40 ° C. in a 4N aqueous solution of NH 4 Cl for 3 hours to carry out NH 4 ion exchange. Washing after ion exchange, 100 ° C, 24
After drying for an hour, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours to obtain an H-type layered composite crystalline silicate 1.

【0021】〇(触媒化) 次に、上記100部のH型の層状複合結晶性シリケート
1に対して、バインダーとしてアルミナゾル3部、シリ
カゾル55部(SiO2 :20%)及び水200部加
え、充分攪拌を行いウォッシュコート用スラリーとし
た。次にコージェライト用モノリス基材(400セルの
格子目)を上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分な
スラリーを吹きはらい200℃で乾燥させた。コート量
は基材1リットルあたり200g担持し、このコート物
をハニカムコート物1とする。
(Catalysis) Next, 3 parts of alumina sol, 55 parts of silica sol (SiO 2 : 20%) and 200 parts of water were added to the above 100 parts of the H-type layered composite crystalline silicate 1 as a binder, The mixture was sufficiently stirred to obtain a wash coat slurry. Next, a cordierite monolith substrate (400 cell grids) was immersed in the slurry, taken out, and then sprayed with excess slurry and dried at 200 ° C. The coating amount is 200 g per 1 liter of the base material.

【0022】次に、塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液
(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、ZnCl2 :2
1.5g/200ccHCl)に上記ハニカムコート物
1を浸漬し1時間含浸した後、基材の壁の付着した液を
ふきとり200℃で乾燥させた。次で500℃で窒素雰
囲気で12時間パージ処理を行い、ハニカム触媒1を得
た。
Next, a solution of cobalt chloride and zinc chloride in hydrochloric acid (CoCl 2 .6H 2 O: 26.8 g, ZnCl 2 : 2)
After the honeycomb coated article 1 was immersed in 1.5 g / 200 cc HCl and impregnated for 1 hour, the liquid adhering to the substrate wall was wiped off and dried at 200 ° C. Next, a purge treatment was performed at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain a honeycomb catalyst 1.

【0023】(実施例2)実施例1の母結晶1の合成法
において塩化第2鉄の代わりに塩化コバルト、塩化ルテ
ニウム、塩化ロジウム、塩化ランタン、塩化セリウム、
塩化チタン、塩化バナジウム、塩化クロム、塩化アンチ
モン、塩化ガリウム及び塩化ニオブを各々酸化物換算で
Fe2 3 と同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と
同様の操作を繰り返して母結晶2〜12を調製した。こ
れらの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示さ
れるものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水され
た形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2M2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Ca
O)・25SiO2 である。ここでMはCo,Ru,R
h,La,Ce,Ti,V,Cr,Sb,Ga,Nbで
ある。
(Example 2) In the method of synthesizing the mother crystal 1 of Example 1, instead of ferric chloride, cobalt chloride, ruthenium chloride, rhodium chloride, lanthanum chloride, cerium chloride,
The same operation as that of the mother crystal 1 was repeated except that titanium chloride, vanadium chloride, chromium chloride, antimony chloride, gallium chloride and niobium chloride were each added in the same mole number as Fe 2 O 3 in terms of oxide. 12 were prepared. The crystal structures of these mother crystals are shown in Table 1 by X-ray diffraction, and the composition is represented by a molar ratio of oxide (dehydrated form) of 0.5Na 2 O · 0.5H 2. O ・
(0.2M 2 O 3 · 0.8Al 2 O 3 · 0.25Ca
O) · 25SiO 2 . Where M is Co, Ru, R
h, La, Ce, Ti, V, Cr, Sb, Ga, and Nb.

【0024】また、塩化第2鉄及び酢酸カルシウムの代
わりに何も添加せず母結晶1と同様の方法において、母
結晶13を得た。
Further, a mother crystal 13 was obtained in the same manner as that of the mother crystal 1 except that nothing was added instead of ferric chloride and calcium acetate.

【0025】これらの母結晶2〜13を微粉砕し、実施
例1の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の方法
にて、母結晶1の代わりに母結晶2〜13を用い、オー
トクレーブを用いて水熱合成させた結果、層状複合結晶
性シリケート2〜13を得た。
These mother crystals 2 to 13 are finely pulverized, and the mother crystals 2 to 13 are used in place of the mother crystal 1 in the same manner as in the synthesis of the layered composite crystalline silicate 1 of Example 1, and the autoclave is used. As a result, the layered composite crystalline silicates 2 to 13 were obtained.

【0026】上記層状複合結晶性シリケート2〜13を
用いて実施例1と同様の方法でH型の層状複合結晶性シ
リケート2〜13を得、このシリケートをさらに実施例
1の触媒の調製と同様の工程にてコージェライトモノリ
ス基材にコートしてハニカムコート物2〜13を得た。
次に塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、実施例
1と同様の処理にてハニカム触媒2〜13(ハニカム触
媒13は参考例)を得た。
Using the layered composite crystalline silicates 2 to 13 described above, H-type layered composite crystalline silicates 2 to 13 were obtained in the same manner as in Example 1, and this silicate was further used in the same manner as in the preparation of the catalyst of Example 1. Was coated on the cordierite monolith substrate in the step of to obtain honeycomb coated articles 2 to 13.
Next, it was immersed in a solution of cobalt chloride or zinc chloride and treated with the same treatment as in Example 1 for honeycomb catalysts 2 to 13 (honeycomb catalysts).
Medium 13 was obtained as Reference Example) .

【0027】また、母結晶1だけを実施例1と同様にH
型にし、さらにハニカム基材にコートし、ハニカムコー
ト物14を得た。このコート物14を実施例1と同様に
塩化コバルト、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、ハニカム触
媒14を得た。
Further, only the mother crystal 1 is made of H
The resultant was molded into a mold, and further coated on a honeycomb substrate to obtain a honeycomb coated article 14. The coated product 14 was immersed in a solution of cobalt chloride and zinc chloride / hydrochloric acid in the same manner as in Example 1 to obtain a honeycomb catalyst 14.

【0028】(実施例3)実施例1の母結晶1の合成法
において酢酸カルシウムの代わりに酢酸マグネシウム、
酢酸ストロンチウム、酢酸バリウムを各々酸化物換算で
CaOと同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と同様
の操作を繰り返して母結晶15〜17を調製した。これ
らの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示され
るものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水された
形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2Fe2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Me
O)・25SiO2 である。ここでMeはMg,Sr,
Baである。これらの母結晶15〜17を微粉砕して、
実施例1の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の
方法にてオートクレーブを用いて水熱合成を行い層状複
合結晶性シリケート15〜17を得た。さらに上記シリ
ケート15〜17を実施例1と同様の方法によりH型と
し、実施例1と同様な方法によりハニカム触媒15〜1
7を得た。
(Example 3) In the method for synthesizing the mother crystal 1 of Example 1, magnesium acetate was used instead of calcium acetate.
Mother crystals 15 to 17 were prepared by repeating the same operation as for mother crystal 1 except that strontium acetate and barium acetate were each added in the same mole number as CaO in terms of oxide. The crystal structures of these mother crystals are shown in Table 1 by X-ray diffraction, and the composition is represented by a molar ratio of oxide (dehydrated form) of 0.5Na 2 O · 0.5H 2. O ・
(0.2Fe 2 O 3 · 0.8Al 2 O 3 · 0.25Me
O) · 25SiO 2 . Where Me is Mg, Sr,
Ba. These mother crystals 15 to 17 are finely pulverized,
Hydrothermal synthesis was performed using an autoclave in the same manner as in the synthesis of the layered composite crystalline silicate 1 of Example 1 to obtain layered composite crystalline silicates 15 to 17. Further, the silicates 15 to 17 were converted to H-type by the same method as in Example 1, and the honeycomb catalysts 15 to 1 were formed by the same method as in Example 1.
7 was obtained.

【0029】(実施例4)実施例1で得たH型の層状複
合結晶性シリケート1をコートしたハニカムコート物1
を用いて、塩化コバルトと塩化アルミニウム(CoCl
2 ・6H2 O:33g、Al2 3 ・6H2 O:18.
0g/H2 O200cc)、塩化コバルトと塩化チタン
(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、TiCl4 :2
2.5g/HCl200cc)、塩化コバルトと塩化ス
ズ(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、SnCl4
22g/HCl200cc)、塩化コバルトと硝酸クロ
ム(CoCl2 ・6H2 O:26.8g、Cr(N
3 2 :17.8g/HCl200cc)、塩化コバ
ルトと四塩化ジルコニウム(CoCl2 ・6H2 O:2
6.8g、ZrCl4 :18g/HCl200cc)、
塩化コバルトと塩化ランタン(CoCl2 ・6H2 O:
26.8g、LaCl3 ・6H2 O:34g/HCl2
00cc)、塩化コバルトと塩化マンガン(CoCl2
・6H2 O:26.8g、MnCl2 :20g/HCl
200cc)、塩化コバルトと塩化鉄(CoCl2 ・6
2 O:26.8g、FeCl3 ・6H2 O:22g/
HCl200cc)、塩化コバルトと塩化ニッケル(C
oCl2 ・6H2 O:33g、NiCl2 ・6H2 O:
24g/H2 O200cc)、塩化コバルトと塩化カル
シウム(CoCl2 ・6H2 O:33g、CaCl2
2H2 O:20g/H2 O200cc)、塩化コバルト
と塩化マグネシウム(CoCl2 ・6H2 O:33g、
MgCl2 ・6H2 O:35g/H2 O200cc)、
塩化コバルトと塩化バリウム(CoCl2 ・6H2 O:
33g、BaCl2 ・2H2 O:43g/H2 O200
cc)及び塩化コバルトと塩化ストロンチウム(CoC
2 ・6H2 O:33g、SrCl2 ・6H2 O:40
g/H2 O200cc)の各溶液に浸漬して、実施例1
の触媒化と同様の方法によりハニカム触媒18〜30を
得た。
(Example 4) Honeycomb coated article 1 coated with H-type layered composite crystalline silicate 1 obtained in Example 1
Using cobalt chloride and aluminum chloride (CoCl
2 · 6H 2 O: 33g, Al 2 O 3 · 6H 2 O: 18.
0g / H 2 O200cc), titanium chloride and cobalt chloride (CoCl 2 · 6H 2 O: 26.8g, TiCl 4: 2
2.5 g / HCl 200 cc), cobalt chloride and tin chloride (CoCl 2 .6H 2 O: 26.8 g, SnCl 4 :
22g / HCl200cc), cobalt and chromium nitrate chloride (CoCl 2 · 6H 2 O: 26.8g, Cr (N
O 3 ) 2 : 17.8 g / HCl 200 cc), cobalt chloride and zirconium tetrachloride (CoCl 2 .6H 2 O: 2)
6.8 g, ZrCl 4 : 18 g / HCl 200 cc),
Cobalt chloride and lanthanum chloride (CoCl 2 .6H 2 O:
26.8g, LaCl 3 · 6H 2 O : 34g / HCl2
00cc), cobalt chloride and manganese chloride (CoCl 2
6H 2 O: 26.8 g, MnCl 2 : 20 g / HCl
200cc), cobalt and iron chloride (CoCl 2 · 6
H 2 O: 26.8g, FeCl 3 · 6H 2 O: 22g /
HCl 200cc), cobalt chloride and nickel chloride (C
oCl 2 .6H 2 O: 33 g, NiCl 2 .6H 2 O:
24 g / 200 cc of H 2 O), cobalt chloride and calcium chloride (CoCl 2 .6H 2 O: 33 g, CaCl 2.
2H 2 O: 20 g / H 2 O 200 cc), cobalt chloride and magnesium chloride (CoCl 2 .6H 2 O: 33 g,
MgCl 2 .6H 2 O: 35 g / H 2 O 200 cc),
Cobalt barium chloride (CoCl 2 · 6H 2 O:
33 g, BaCl 2 · 2H 2 O: 43 g / H 2 O 200
cc) and cobalt chloride and strontium chloride (CoC
l 2 · 6H 2 O: 33g , SrCl 2 · 6H 2 O: 40
g / H 2 O 200 cc).
Honeycomb catalysts 18 to 30 were obtained in the same manner as in the case of catalysis.

【0030】(実施例5)実施例1の層状複合結晶性シ
リケート1を用いて、0.04M塩化コバルトと0.0
4M塩化カルシウム水溶液に30℃で浸漬し攪拌してイ
オン交換を実施した。洗浄後乾燥して粉末触媒aを得
た。
(Example 5) Using the layered composite crystalline silicate 1 of Example 1, 0.04M cobalt chloride and 0.04M
Ion exchange was performed by immersing in 4M calcium chloride aqueous solution at 30 ° C. and stirring. After washing and drying, a powder catalyst a was obtained.

【0031】次に実施例1の触媒化と同様にモノリス基
材に上記粉末触媒aをコートしてハニカム触媒31を得
た。
Next, a honeycomb catalyst 31 was obtained by coating the above-mentioned powder catalyst a on a monolith substrate in the same manner as in the catalysis of Example 1.

【0032】(比較例1)実施例1で得たハニカムコー
ト物1に塩化コバルト水溶液(CoCl2 ・6H2 O:
26.8g/H2 O200cc)に浸漬し、あとは実施
例1と同様にハニカム触媒32を得た。
(Comparative Example 1) An aqueous solution of cobalt chloride (CoCl 2 .6H 2 O) was added to the honeycomb coat 1 obtained in Example 1.
26.8 g / H 2 O 200 cc), and thereafter, a honeycomb catalyst 32 was obtained in the same manner as in Example 1.

【0033】以上の本発明の実施例触媒、参考例触媒
び比較例触媒の構成を下記表2、表3にまとめて示す。
The constitutions of the above-mentioned catalysts of the present invention, the catalysts of the reference example and the catalysts of the comparative examples are shown in Tables 2 and 3 below.

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】(実験例1)実施例1、2、3、4、5及
び比較例1にて調製したハニカム触媒1−32の活性評
価試験を実施した。活性評価条件は下記の通り。 〇(ガス組成) NO:400ppm、CO:1000ppm、C
2 4 :1000ppm、C3 6 :340ppm、O
2 :8%、CO2 :10%、H2 O:10%、残:
2 、GHSV 30000h-1、触媒形状:15mm
×15mm×60mm(144セル数) 反応温度350、450℃における初期状態の触媒の脱
硝率を表4、表5に示す。
(Experimental Example 1) An activity evaluation test of the honeycomb catalysts 1-32 prepared in Examples 1, 2, 3, 4, 5 and Comparative Example 1 was performed. The activity evaluation conditions are as follows. 〇 (gas composition) NO: 400 ppm, CO: 1000 ppm, C
2 H 4 : 1000 ppm, C 3 H 6 : 340 ppm, O
2: 8%, CO 2: 10%, H 2 O: 10%, remaining:
N 2 , GHSV 30000h −1 , catalyst shape: 15 mm
× 15 mm × 60 mm (144 cells) Tables 4 and 5 show the denitration ratio of the catalyst in the initial state at a reaction temperature of 350 and 450 ° C.

【0037】(実験例2)ハニカム触媒1〜32をリッ
チ雰囲気(還元雰囲気)で強制劣化試験を実施した。強
制劣化試験は下記の通り。 〇(ガス組成) H2 :3%、H2 O:10%、残:N2 GHSV:5000h-1、温度:700℃、ガス供給時
間:6時間 触媒形状:15mm×15mm×60mm(144セ
ル)
(Experimental Example 2) A forced deterioration test was performed on the honeycomb catalysts 1 to 32 in a rich atmosphere (reducing atmosphere). The forced deterioration test is as follows. 〇 (gas composition) H 2 : 3%, H 2 O: 10%, balance: N 2 GHSV: 5000 h −1 , temperature: 700 ° C., gas supply time: 6 hours Catalyst shape: 15 mm × 15 mm × 60 mm (144 cells) )

【0038】上記強制劣化条件にて処理した触媒1〜3
2を実験例1の活性評価条件において活性評価試験を実
施した。反応温度350、450℃における強制劣化試
験後の触媒の脱硝率を表4、表5に併せて示す。表4、
表5に示すように本発明触媒1〜12、14〜31は還
元雰囲気においても触媒の活性を高く維持することを確
認した。
Catalysts 1 to 3 treated under the above forced deterioration conditions
2 was subjected to an activity evaluation test under the activity evaluation conditions of Experimental Example 1. Tables 4 and 5 show the denitration rates of the catalysts after the forced degradation test at reaction temperatures of 350 and 450 ° C. Table 4,
As shown in Table 5, it was confirmed that the catalysts of the present invention 1 to 12 and 14 to 31 maintained the activity of the catalyst high even in a reducing atmosphere.

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】[0040]

【表6】 [Table 6]

【0041】(実施例6) 〇(母結晶1の合成) 水ガラス1号(SiO2 :30%)5616gを水54
29gに溶解し、この溶液を溶液Aとする。一方、水4
175gに硫酸アルミニウム718.9g、塩化第2鉄
110g、酢酸カルシウム47.2g、塩化ナトリウム
262g、濃塩酸2020gを溶解し、この溶液を溶液
Bとする。溶液Aと溶液Bを一定割合で供給し、沈殿を
生成させ、十分攪拌してpH=8.0のスラリーを得
る。このスラリーを20リットルのオートクレーブに仕
込み、さらにテトラプロピルアンモニウムブロマイドを
500g添加し、160℃にて72時間水熱合成を行
い、合成後水洗して乾燥させ、さらに500℃、3時間
焼成させ結晶性シリケート1を得る。この結晶性シリケ
ートは酸化物のモル比で(結晶水を省く)下記の組成式
で表され、結晶構造はX線回折で前記表1にて表示され
るものである。0.5NaO2 ・0.5H2 O・〔0.
8Al2 3 ・0.2Fe2 3 ・0.25CaO〕・
25SiO2
Example 6 (Synthesis of mother crystal 1) 5616 g of water glass No. 1 (SiO 2 : 30%) was added to water 54
This solution was dissolved in 29 g, and this solution was designated as solution A. On the other hand, water 4
In 175 g, 718.9 g of aluminum sulfate, 110 g of ferric chloride, 47.2 g of calcium acetate, 262 g of sodium chloride and 2020 g of concentrated hydrochloric acid are dissolved. The solution A and the solution B are supplied at a constant rate to form a precipitate, and the mixture is sufficiently stirred to obtain a slurry having a pH of 8.0. This slurry was charged into a 20-liter autoclave, and 500 g of tetrapropylammonium bromide was further added. Hydrothermal synthesis was performed at 160 ° C. for 72 hours. After the synthesis, the resultant was washed with water and dried. Obtain silicate 1. This crystalline silicate is represented by the following composition formula in terms of the molar ratio of the oxide (omitting the water of crystallization), and the crystal structure is shown in Table 1 by X-ray diffraction. 0.5NaO 2 .0.5H 2 O. [0.
8Al 2 O 3 .0.2Fe 2 O 3 .0.25CaO]
25SiO 2

【0042】〇(層状複合結晶性シリケート1の合成) 微粉砕した上記母結晶1(結晶性シリケート1)100
0gを水2160gに添加し、さらにコロイダルシリカ
(SiO2 :20%)4590gを添加し、十分攪拌を
行い、この溶液を溶液aとする。一方、水2008gに
水酸化ナトリウム105.8gを溶解させ溶液bを得
る。溶液aを攪拌しながら溶液bを徐々に滴下し、沈殿
を生成させてスラリーを得る。このスラリーをオートク
レーブに入れ、テトラプロピルアンモニウムブロマイド
568gを水2106gに溶解させた溶液を上記オート
クレーブに添加する。このオートクレーブで160℃、
72時間水熱合成を行い(200rpmにて攪拌)、攪
拌後、洗浄して乾燥後、500℃、3時間焼成を行い層
状複合結晶性シリケート1を得る。
(Synthesis of Layered Composite Crystalline Silicate 1) Finely pulverized mother crystal 1 (crystalline silicate 1) 100
0 g was added to 2160 g of water, and 4590 g of colloidal silica (SiO 2 : 20%) was further added, followed by sufficient stirring to obtain a solution a. On the other hand, 105.8 g of sodium hydroxide is dissolved in 2008 g of water to obtain a solution b. While the solution a is being stirred, the solution b is gradually added dropwise to form a precipitate to obtain a slurry. The slurry is placed in an autoclave, and a solution of 568 g of tetrapropylammonium bromide dissolved in 2106 g of water is added to the autoclave. 160 ° C in this autoclave,
Hydrothermal synthesis is performed for 72 hours (stirring at 200 rpm), and after stirring, washing and drying, baking is performed at 500 ° C. for 3 hours to obtain a layered composite crystalline silicate 1.

【0043】上記層状複合結晶性シリケート1を4Nの
NH4 Cl水溶液40℃に3時間攪拌してNH4 イオン
交換を実施した。イオン交換後洗浄して100℃、24
時間乾燥させた後、400℃、3時間焼成してH型の層
状複合結晶性シリケート1を得た。
The layered composite crystalline silicate 1 was stirred at 40 ° C. in a 4N aqueous NH 4 Cl solution for 3 hours to carry out NH 4 ion exchange. Washing after ion exchange, 100 ° C, 24
After drying for an hour, baking was performed at 400 ° C. for 3 hours to obtain an H-type layered composite crystalline silicate 1.

【0044】〇(触媒化) 次に、上記100部のH型の層状複合結晶性シリケート
1に対して、バインダーとしてアルミナゾル3部、シリ
カゾル55部(SiO2 :20%)及び水200部加
え、充分攪拌を行いウォッシュコート用スラリーとし
た。次にコージェライト用モノリス基材(400セルの
格子目)を上記スラリーに浸漬し、取り出した後余分な
スラリーを吹きはらい200℃で乾燥させた。コート量
は基材1リットルあたり200g担持し、このコート物
をハニカムコート物1とする。
(Catalysis) Next, 3 parts of alumina sol, 55 parts of silica sol (SiO 2 : 20%) and 200 parts of water were added to the above 100 parts of the H-type layered composite crystalline silicate 1 as a binder. The mixture was sufficiently stirred to obtain a wash coat slurry. Next, a cordierite monolith substrate (400 cell grids) was immersed in the slurry, taken out, and then sprayed with excess slurry and dried at 200 ° C. The coating amount is 200 g per 1 liter of the base material.

【0045】次に、塩化第一銅、塩化亜鉛塩酸溶液(C
uCl:26.8g、ZnCl2 :21.5g/200
ccHCl)に上記ハニカムコート物1を浸漬し1時間
含浸した後、基材の壁の付着した液をふきとり200℃
で乾燥させた。次で500℃で窒素雰囲気で12時間パ
ージ処理を行い、ハニカム触媒1′を得た。
Next, cuprous chloride and zinc chloride hydrochloric acid solution (C
uCl: 26.8 g, ZnCl 2 : 21.5 g / 200
ccHCl), the honeycomb coated article 1 was immersed for 1 hour, and the liquid adhering to the substrate wall was wiped off at 200 ° C.
And dried. Next, purging was performed at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain a honeycomb catalyst 1 ′.

【0046】(実施例7) 実施例6の母結晶1の合成法において塩化第2鉄の代わ
りに塩化コバルト、塩化ルテニウム、塩化ロジウム、塩
化ランタン、塩化セリウム、塩化チタン、塩化バナジウ
ム、塩化クロム、塩化アンチモン、塩化ガリウム及び塩
化ニオブを各々酸化物換算でFe2 3 と同じモル数だ
け添加した以外は母結晶1と同様の操作を繰り返して母
結晶2〜12を調製した。これらの母結晶の結晶構造は
X線回折で前記表1に示されたものであり、その組成は
酸化物のモル比(脱水された形態)で表わして0.5N
2 O・0.5H2 O・(0.2M2 3 ・0.8Al
23 ・0.25CaO)・25SiO2 である。ここ
でMはCo,Ru,Rh,La,Ce,Ti,V,C
r,Sb,Ga,Nbである。
(Example 7) In the method of synthesizing the mother crystal 1 of Example 6, instead of ferric chloride, cobalt chloride, ruthenium chloride, rhodium chloride, lanthanum chloride, cerium chloride, titanium chloride, vanadium chloride, chromium chloride, Mother crystals 2 to 12 were prepared by repeating the same operation as for mother crystal 1 except that antimony chloride, gallium chloride and niobium chloride were each added in the same mole number as Fe 2 O 3 in terms of oxide. The crystal structure of these mother crystals is as shown in Table 1 by X-ray diffraction, and their composition is expressed as a molar ratio of oxide (dehydrated form) of 0.5N.
a 2 O · 0.5H 2 O · (0.2M 2 O 3 · 0.8Al
2 O 3 · 0.25CaO) · 25SiO 2 . Where M is Co, Ru, Rh, La, Ce, Ti, V, C
r, Sb, Ga, is a N b.

【0047】また、塩化第2鉄及び酢酸カルシウムの代
わりに何も添加せず母結晶1と同様の方法において、母
結晶13を得た。
Further, a mother crystal 13 was obtained in the same manner as that of the mother crystal 1 except that nothing was added instead of ferric chloride and calcium acetate.

【0048】これらの母結晶2〜13を微粉砕し、実施
例6の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の方法
にて、母結晶1の代わりに母結晶2〜13を用い、オー
トクレーブを用いて水熱合成させた結果、層状複合結晶
性シリケート2〜13を得た。
The mother crystals 2 to 13 are finely pulverized, and the mother crystals 2 to 13 are used in place of the mother crystal 1 in the same manner as in the synthesis of the layered composite crystalline silicate 1 of Example 6, and the autoclave is used. As a result, the layered composite crystalline silicates 2 to 13 were obtained.

【0049】上記層状複合結晶性シリケート2〜13を
用いて実施例6の触媒化と同様の方法でH型の層状複合
結晶性シリケート2〜13を得た。このシリケートをさ
らに実施例6の触媒の調製と同様の工程にてコージェラ
イトモノリス基材にコートしてハニカムコート物2〜1
3を得、次に、塩化第一銅、リン酸塩酸溶液に浸漬し、
実施例6と同様の処理にてハニカム触媒2′〜13′
(ハニカム触媒13′は参考例)を得た。
Using the above layered composite crystalline silicates 2 to 13, H-type layered composite crystalline silicates 2 to 13 were obtained in the same manner as in the catalysis of Example 6. This silicate was further coated on a cordierite monolith substrate in the same steps as in the preparation of the catalyst of Example 6 to form a honeycomb coated product 2 to 1
3 and then immersed in a cuprous chloride / phosphoric acid / hydrochloric acid solution,
Honeycomb catalysts 2 'to 13' were treated in the same manner as in Example 6.
(Honeycomb catalyst 13 'is a reference example) .

【0050】また、母結晶1だけを実施例6と同様にH
型にし、さらにハニカム基材にコートし、ハニカムコー
ト物14を得た。このコート物14を実施例6と同様に
塩化第一銅、塩化亜鉛塩酸溶液に浸漬し、ハニカム触媒
14′を得た。
Further, only the mother crystal 1 was made H
The resultant was molded into a mold, and further coated on a honeycomb substrate to obtain a honeycomb coated article 14. The coated product 14 was immersed in a cuprous chloride / zinc chloride / hydrochloric acid solution in the same manner as in Example 6 to obtain a honeycomb catalyst 14 '.

【0051】(実施例8)実施例6の母結晶1の合成法
において酢酸カルシウムの代わりに酢酸マグネシウム、
酢酸ストロンチウム、酢酸バリウムを各々酸化物換算で
CaOと同じモル数だけ添加した以外は母結晶1と同様
の操作を繰り返して母結晶15〜17を調製した。これ
らの母結晶の結晶構造はX線回折で前記表1に表示され
るものであり、その組成は酸化物のモル比(脱水された
形態)で表わして0.5Na2 O・0.5H2 O・
(0.2Fe2 3 ・0.8Al2 3 ・0.25Me
O)・25SiO2 である。ここでMeはMg,Sr,
Baである。これらの母結晶15〜17を微粉砕して、
実施例6の層状複合結晶性シリケート1の合成と同様の
方法にてオートクレーブを用いて水熱合成を行い層状複
合結晶性シリケート15〜17を得た。さらに上記シリ
ケート15〜17を実施例6と同様の方法によりH型と
し、実施例6と同様な方法によりハニカム触媒15′〜
17′を得た。
(Example 8) In the method for synthesizing the mother crystal 1 of Example 6, magnesium acetate was used instead of calcium acetate.
Mother crystals 15 to 17 were prepared by repeating the same operation as for mother crystal 1 except that strontium acetate and barium acetate were each added in the same mole number as CaO in terms of oxide. The crystal structures of these mother crystals are shown in Table 1 by X-ray diffraction, and the composition is represented by a molar ratio of oxide (dehydrated form) of 0.5Na 2 O · 0.5H 2. O ・
(0.2Fe 2 O 3 · 0.8Al 2 O 3 · 0.25Me
O) · 25SiO 2 . Where Me is Mg, Sr,
Ba. These mother crystals 15 to 17 are finely pulverized,
Hydrothermal synthesis was performed using an autoclave in the same manner as in the synthesis of the layered composite crystalline silicate 1 of Example 6 to obtain layered composite crystalline silicates 15 to 17. Further, the silicates 15 to 17 were converted to H-type by the same method as in Example 6, and the honeycomb catalysts 15 'to 17 were formed by the same method as in Example 6.
17 'was obtained.

【0052】(実施例9)実施例6で得たH型の層状複
合結晶性シリケート1をコートしたハニカムコート物1
を用いて、塩化第二銅と塩化アルミニウム(CuCl2
・2H2 O:33g、AlCl3 ・6H2 O:18.0
g/H2 O200cc)、塩化第一銅と塩化チタン(C
uCl:26.8g、TiCl4 :22.5g/HCl
200cc)、塩化第一銅と塩化スズ(CuCl:2
6.8g、SnCl4 :22g/HCl200cc)、
塩化第一銅と硝酸クロム{CuCl:26.8g、Cr
(NO3 2 :17.8g/HCl200cc}、塩化
第一銅と四塩化ジルコニウム(CuCl:26.8g、
ZrCl4 :18g/HCl200cc)、塩化第一銅
と塩化コバルト(CuCl:26.8g、CoCl2
6H2 O:24g/HCl200cc)、塩化第一銅と
塩化マンガン(CuCl:26.8g、MnCl2 :2
0g/HCl200cc)、塩化第一銅と塩化鉄(Cu
Cl:26.8g、FeCl3 ・6H2 O:22g/H
Cl200cc)、塩化第二銅と塩化ニッケル(CuC
2 ・2H2 O:33g、NiCl・6H2 O:24g
/H2 O200cc)、塩化第二銅と塩化カルシウム
(CuCl2 ・2H2 O:33g、CaCl2 ・2H2
O:20g/H2 O200cc)、塩化第二銅と塩化マ
グネシウム(CuCl2 ・2H2 O:33g、MgCl
2 ・6H2 O:35g/H2 O200cc)、塩化第二
銅と塩化バリウム(CuCl2 ・2H2 O:33g、B
aCl2 ・2H2 O:43g/H2 O200cc)、塩
化第二銅と塩化ストロンチウム(CuCl2 ・2H
2 O:33g、SrCl2 ・6H2 O:40g/H2
200cc)の各溶液に浸漬して実施例1の触媒化と同
様にハニカム触媒18′〜30′を得た。
(Example 9) Honeycomb coated article 1 coated with H-type layered composite crystalline silicate 1 obtained in Example 6
Using cupric chloride and aluminum chloride (CuCl 2
2H 2 O: 33 g, AlCl 3 .6H 2 O: 18.0
g / H 2 O 200 cc), cuprous chloride and titanium chloride (C
uCl: 26.8 g, TiCl 4 : 22.5 g / HCl
200cc), cuprous chloride and tin chloride (CuCl: 2)
6.8 g, SnCl 4 : 22 g / HCl 200 cc),
Cuprous chloride and chromium nitrate @ CuCl: 26.8 g, Cr
(NO 3 ) 2 : 17.8 g / HCl 200 cc}, cuprous chloride and zirconium tetrachloride (CuCl: 26.8 g,
ZrCl 4 : 18 g / HCl 200 cc), cuprous chloride and cobalt chloride (CuCl: 26.8 g, CoCl 2.
6H 2 O: 24 g / HCl 200 cc), cuprous chloride and manganese chloride (CuCl: 26.8 g, MnCl 2 : 2)
0g / HCl 200cc), cuprous chloride and iron chloride (Cu
Cl: 26.8g, FeCl 3 · 6H 2 O: 22g / H
Cl 200cc), cupric chloride and nickel chloride (CuC
l 2 · 2H 2 O: 33g , NiCl · 6H 2 O: 24g
/ H 2 O 200 cc), cupric chloride and calcium chloride (CuCl 2 .2H 2 O: 33 g, CaCl 2 .2H 2
O: 20 g / H 2 O 200 cc), cupric chloride and magnesium chloride (CuCl 2 .2H 2 O: 33 g, MgCl 2
2 · 6H 2 O: 35g / H 2 O200cc), cupric barium chloride (CuCl 2 · 2H 2 O: 33g, B
aCl 2 · 2H 2 O: 43g / H 2 O200cc), cupric strontium chloride (CuCl 2 · 2H
2 O: 33 g, SrCl 2 .6H 2 O: 40 g / H 2 O
200 cc) of each solution to obtain honeycomb catalysts 18 'to 30' in the same manner as in the catalysis of Example 1.

【0053】(実施例10)実施例6の層状複合結晶性
シリケート1を用いて、0.04M酢酸銅と0.04M
塩化コバルト水溶液に30℃で浸漬し攪拌してイオン交
換を実施した。洗浄後乾燥して粉末触媒bを得た。
Example 10 Using the layered composite crystalline silicate 1 of Example 6, 0.04M copper acetate and 0.04M
Ion exchange was performed by immersing in a cobalt chloride aqueous solution at 30 ° C. and stirring. After washing and drying, a powder catalyst b was obtained.

【0054】次に実施例6の触媒化と同様にモノリス基
材に上記粉末触媒bをコートしてハニカム触媒31′を
得た。
Next, a monolith substrate was coated with the above-mentioned powder catalyst b in the same manner as in Example 6 to obtain a honeycomb catalyst 31 '.

【0055】(比較例2)実施例6で得たハニカムコー
ト物1に塩化第一銅塩酸溶液(CuCl 26.8g/
HCl 200cc)に浸漬し、あとは実施例1と同様
にハニカム触媒32′を得た。
Comparative Example 2 A cuprous chloride / hydrochloric acid solution (CuCl 26.8 g /
HCl 200 cc) to obtain a honeycomb catalyst 32 ′ in the same manner as in Example 1.

【0056】以上の本発明の実施例触媒、参考例触媒
び比較触媒の構成を下記表6、表7にまとめて示す。
The constitutions of the above-mentioned catalysts of the present invention, catalysts of reference examples and comparative catalysts are summarized in Tables 6 and 7 below.

【0057】[0057]

【表7】 [Table 7]

【0058】[0058]

【表8】 [Table 8]

【0059】(実験例3)実施例6、7、8、9、10
及び比較例2にて調製したハニカム触媒1′〜32′の
活性評価試験を実施した。活性評価条件は実験例1に示
したものと同じである。反応温度350、450℃にお
ける初期状態の触媒の脱硝率を表8、表9に示す。
(Experimental Example 3) Examples 6, 7, 8, 9, 10
An activity evaluation test was performed on the honeycomb catalysts 1 'to 32' prepared in Comparative Example 2. The activity evaluation conditions are the same as those shown in Experimental Example 1. Tables 8 and 9 show the denitration rates of the catalyst in the initial state at the reaction temperatures of 350 and 450 ° C.

【0060】(実験例4)ハニカム触媒1′〜32′を
リッチ雰囲気(還元雰囲気)で強制劣化試験を実施し
た。強制劣化試験は実験例2と同じである。
(Experimental Example 4) A forced deterioration test was performed on the honeycomb catalysts 1 'to 32' in a rich atmosphere (reducing atmosphere). The forced deterioration test is the same as in Experimental Example 2.

【0061】強制劣化条件にて処理した触媒1′〜3
2′を実験例1の活性評価条件において活性評価試験を
実施した。反応温度350、450℃における強制劣化
試験後の触媒の脱硝率を表8、表9に併せて示す。表
8、表9に示すように本発明触媒1′〜12′、14′
〜31′は還元雰囲気においても触媒の活性を高く維持
することを確認した。
Catalysts 1 'to 3 treated under forced deterioration conditions
2 ′ was subjected to an activity evaluation test under the activity evaluation conditions of Experimental Example 1. Tables 8 and 9 show the denitration rates of the catalysts after the forced deterioration test at reaction temperatures of 350 and 450 ° C. As shown in Tables 8 and 9, the catalysts of the present invention 1 'to 12', 14 '
No. 31 ' confirmed that the activity of the catalyst was maintained high even in a reducing atmosphere.

【0062】[0062]

【表9】 [Table 9]

【0063】[0063]

【表10】 [Table 10]

【0064】[0064]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による排
気ガス処理触媒は耐久性に富む安定な触媒であることを
可能にし、ガソリン車のリーンバーンエンジン排ガス用
やディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒として利用が可
能である。
As described above, the exhaust gas treatment catalyst according to the present invention can be a stable catalyst with high durability, and can be used as a catalyst for purifying exhaust gas from lean burn engines of gasoline vehicles or purifying exhaust gas from diesel engines. Available.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−16239(JP,A) 特開 平4−4045(JP,A) 特開 平3−165816(JP,A) 特開 平3−196842(JP,A) 特開 昭61−261211(JP,A) 特開 平4−118030(JP,A) 特表 平2−500822(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-16239 (JP, A) JP-A-4-4045 (JP, A) JP-A-3-165816 (JP, A) JP-A-3-196842 (JP) , A) JP-A-61-21611 (JP, A) JP-A-4-118030 (JP, A) JP-T2-500822 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) B01J 21/00-38/74

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】1に示されるX線回折パターンを有
し、脱水された状態において酸化物のモル比で表わして
(1±0.8)R2 O・〔aM2 3 ・bM′O・cA
2 3 〕・ySiO2(上記式中、Rはアルカリ金属
イオン及び/又は水素イオン、MはVIII族元素、希土類
元素、チタン、バナジウム、クロム、ニオブ、アンチモ
ン及びガリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種
以上の元素イオン、M′はマグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、バリウムのアルカリ土類金属イオン、
a≧0、20>b>0、a+c=1、3000>y>1
1)なる化学式を有する結晶性シリケートに、コバルト
とさらにチタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、
鉄、ランタン、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、
マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウ
ムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を
共存させてなることを特徴とする排気ガス処理触媒。 【表1】
1. An X-ray diffraction pattern as shown in Table 1, which is expressed as a molar ratio of oxide (1 ± 0.8) R 2 O · [aM 2 O 3 · bM ′ in a dehydrated state. O ・ cA
l 2 O 3 ] · ySiO 2 (wherein R is an alkali metal ion and / or hydrogen ion, M is selected from the group consisting of group VIII elements, rare earth elements, titanium, vanadium, chromium, niobium, antimony and gallium. And at least one or more element ions, M 'is magnesium, calcium,
Strontium, barium alkaline earth metal ions,
a ≧ 0, 20>b> 0 , a + c = 1, 3000>y> 1
1) A crystalline silicate having a chemical formula represented by the following formula: cobalt, titanium, zirconium, chromium, manganese,
Iron, lanthanum, zinc, aluminum, tin, nickel,
An exhaust gas treatment catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of magnesium, calcium, strontium and barium. [Table 1]
【請求項2】 請求項1記載の結晶性シリケートが、予
め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶
の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよ
りなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結晶性シ
リケートであることを特徴とする請求項1記載の排気ガ
ス処理触媒。
2. The crystalline silicate according to claim 1, wherein the crystalline silicate synthesized in advance is used as a mother crystal, and a crystalline silicate made of Si and O having the same crystal structure as the mother crystal on the outer surface of the mother crystal. The exhaust gas treatment catalyst according to claim 1, wherein the exhaust gas treatment catalyst is a layered composite crystalline silicate obtained by growing silicate.
【請求項3】 請求項1記載の結晶性シリケートに、銅
とさらにチタン、ジルコニウム、クロム、マンガン、
鉄、コバルト、亜鉛、アルミニウム、スズ、ニッケル、
マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウ
ムからなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金属を
共存させてなることを特徴とする排気ガス処理触媒。
3. The crystalline silicate according to claim 1, further comprising copper, titanium, zirconium, chromium, manganese,
Iron, cobalt, zinc, aluminum, tin, nickel,
An exhaust gas treatment catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of magnesium, calcium, strontium and barium.
【請求項4】 請求項1記載の結晶性シリケートが、予
め合成した結晶性シリケートを母結晶とし、その母結晶
の外表面に母結晶と同一の結晶構造を有するSiとOよ
りなる結晶性シリケートを成長させた層状複合結晶性シ
リケートであることを特徴とする請求項3記載の排気ガ
ス処理触媒。
4. The crystalline silicate according to claim 1, wherein the crystalline silicate synthesized in advance is used as a mother crystal, and the outer surface of the mother crystal has the same crystal structure as that of the mother crystal. 4. The exhaust gas treatment catalyst according to claim 3, wherein the catalyst is a layered composite crystalline silicate obtained by growing.
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