JPH11156196A - 窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法 - Google Patents
窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法Info
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- JPH11156196A JPH11156196A JP9326776A JP32677697A JPH11156196A JP H11156196 A JPH11156196 A JP H11156196A JP 9326776 A JP9326776 A JP 9326776A JP 32677697 A JP32677697 A JP 32677697A JP H11156196 A JPH11156196 A JP H11156196A
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】固定発生源から排出される各種排気ガス、及び
移動発生源、とりわけ希薄燃焼エンジン（リーンバーン
エンジン）の排気ガス中に含まれるＮＯを、６００℃を
越える高温の排気ガス条件下でも、還元剤を用いずに高
い触媒活性で直接、Ｎ2 とＯ2 に分解除去することがで
きる有用な触媒材料並びにそれを用いたＮＯの分解除去
方法を提供する。 【解決手段】マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）
を主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合
酸化物にＰｄＯを０．５〜２０．０重量％担持した酸化
物触媒材料であり、該酸化物触媒材料とＮＯを含み還元
ガスが存在しない排気ガスを接触させることにより、６
００℃以上において排気ガス中に含まれるＮＯをＮ2 と
Ｏ2 に直接、効率良く分解除去する。
移動発生源、とりわけ希薄燃焼エンジン（リーンバーン
エンジン）の排気ガス中に含まれるＮＯを、６００℃を
越える高温の排気ガス条件下でも、還元剤を用いずに高
い触媒活性で直接、Ｎ2 とＯ2 に分解除去することがで
きる有用な触媒材料並びにそれを用いたＮＯの分解除去
方法を提供する。 【解決手段】マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）
を主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合
酸化物にＰｄＯを０．５〜２０．０重量％担持した酸化
物触媒材料であり、該酸化物触媒材料とＮＯを含み還元
ガスが存在しない排気ガスを接触させることにより、６
００℃以上において排気ガス中に含まれるＮＯをＮ2 と
Ｏ2 に直接、効率良く分解除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、定置式の工場の各
種工業炉や発電所用の内燃機関、及び移動式の自動車等
の内燃機関の各種排気ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏ）を直接、窒素（Ｎ2 ）と酸素（Ｏ2 ）に分解するこ
とが可能な酸化物触媒材料並びにこれを用いて各種排気
ガス中のＮＯを還元剤を用いずに直接、Ｎ2 とＯ2 に分
解して除去する方法に関するもので、とりわけ排気ガス
中の炭化水素濃度が低いリーンバーンエンジン等の自動
車排気ガス浄化用として好適な窒素酸化物分解用酸化物
触媒材料並びに該酸化物触媒材料を用いて排気ガス中の
ＮＯを直接、Ｎ2 とＯ2 に分解して除去する方法に関す
るものである。
種工業炉や発電所用の内燃機関、及び移動式の自動車等
の内燃機関の各種排気ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏ）を直接、窒素（Ｎ2 ）と酸素（Ｏ2 ）に分解するこ
とが可能な酸化物触媒材料並びにこれを用いて各種排気
ガス中のＮＯを還元剤を用いずに直接、Ｎ2 とＯ2 に分
解して除去する方法に関するもので、とりわけ排気ガス
中の炭化水素濃度が低いリーンバーンエンジン等の自動
車排気ガス浄化用として好適な窒素酸化物分解用酸化物
触媒材料並びに該酸化物触媒材料を用いて排気ガス中の
ＮＯを直接、Ｎ2 とＯ2 に分解して除去する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、定置式の前記各種工業炉や内
燃機関、及び移動式の自動車に代表される内燃機関等か
ら排出される排気ガス中に含まれるＮＯは、人体に悪影
響を及ぼすだけでなく、酸性雨及び光化学スモッグの原
因物質であるため、その大気中への放出は大きな環境問
題になっている。
燃機関、及び移動式の自動車に代表される内燃機関等か
ら排出される排気ガス中に含まれるＮＯは、人体に悪影
響を及ぼすだけでなく、酸性雨及び光化学スモッグの原
因物質であるため、その大気中への放出は大きな環境問
題になっている。
【０００３】そこで、前記排気ガス中に含有されるＮＯ
の除去方法としては、かねてより主に接触還元法が用い
られており、例えば、前記工場及び発電所等のＮＯの固
定発生源には排気ガス中に多量の酸素を含有することか
ら、還元剤としてアンモニアを用い、バナジア（Ｖ2 Ｏ
5 ）／チタニア（ＴｉＯ2 ）触媒によりＮＯを還元除去
している。
の除去方法としては、かねてより主に接触還元法が用い
られており、例えば、前記工場及び発電所等のＮＯの固
定発生源には排気ガス中に多量の酸素を含有することか
ら、還元剤としてアンモニアを用い、バナジア（Ｖ2 Ｏ
5 ）／チタニア（ＴｉＯ2 ）触媒によりＮＯを還元除去
している。
【０００４】一方、自動車等の移動発生源には、排気ガ
ス中の酸素量が少ないため、該排気ガス中に残存する未
燃の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｃx Ｈy ）を還
元剤として用い、三元触媒によりＮＯを還元除去してい
る。
ス中の酸素量が少ないため、該排気ガス中に残存する未
燃の一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（Ｃx Ｈy ）を還
元剤として用い、三元触媒によりＮＯを還元除去してい
る。
【０００５】そのようなＮＯの還元除去方法に用いられ
る三元触媒としては、例えば、パラジウム（Ｐｄ）、白
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属をγ−アルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で被覆したコージェライト等の耐火性
担体に担持したものが用いられていた。
る三元触媒としては、例えば、パラジウム（Ｐｄ）、白
金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属をγ−アルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で被覆したコージェライト等の耐火性
担体に担持したものが用いられていた。
【０００６】しかしながら、前記固定発生源のＮＯ除去
方法として用いられているアンモニアによる接触還元法
は、アンモニアが高価でかつ危険であり、その取り扱い
に十分な注意が必要であるという理由から、移動発生源
には用いることができなかった。
方法として用いられているアンモニアによる接触還元法
は、アンモニアが高価でかつ危険であり、その取り扱い
に十分な注意が必要であるという理由から、移動発生源
には用いることができなかった。
【０００７】他方、自動車等の移動発生源においても、
現在、省エネルギ−化のために注目されている希薄燃焼
エンジン（リーンバーンエンジン）では、排気ガス中の
未燃の一酸化炭素及び炭化水素量が極端に少ないため、
ＮＯの還元作用を示さないという問題が残されている。
現在、省エネルギ−化のために注目されている希薄燃焼
エンジン（リーンバーンエンジン）では、排気ガス中の
未燃の一酸化炭素及び炭化水素量が極端に少ないため、
ＮＯの還元作用を示さないという問題が残されている。
【０００８】そこで、かかる問題を解決するためには還
元剤を使用せずにＮＯを除去することが最も簡単で理想
的であることから、還元剤を必要とせずにＮＯをＮ2 と
Ｏ2に直接分解する触媒の研究が種々行われており、こ
れまでに銅イオン交換ゼオライト触媒を用いて排気ガス
中のＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解除去することが提案さ
れている（特開平４−３４９９３８号公報、特開平１−
１３０７３５号公報参照）。
元剤を使用せずにＮＯを除去することが最も簡単で理想
的であることから、還元剤を必要とせずにＮＯをＮ2 と
Ｏ2に直接分解する触媒の研究が種々行われており、こ
れまでに銅イオン交換ゼオライト触媒を用いて排気ガス
中のＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解除去することが提案さ
れている（特開平４−３４９９３８号公報、特開平１−
１３０７３５号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記銅
イオン交換ゼオライト触媒を用いるものでは、４００〜
５００℃の温度範囲ではＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解で
きるとされてはいるものの、６００℃を超えるとＮＯ分
解活性が急激に劣化してしまうことから、６００℃を超
える高温排気ガス条件下では前記ＮＯ分解除去能力がな
く、実用的でないという課題があった。
イオン交換ゼオライト触媒を用いるものでは、４００〜
５００℃の温度範囲ではＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解で
きるとされてはいるものの、６００℃を超えるとＮＯ分
解活性が急激に劣化してしまうことから、６００℃を超
える高温排気ガス条件下では前記ＮＯ分解除去能力がな
く、実用的でないという課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は前記課題に鑑み成されたもの
で、その目的は、工場や発電所等の固定発生源から排出
される各種排気ガス、及び自動車に代表される移動発生
源、とりわけ希薄燃焼エンジン（リーンバーンエンジ
ン）の排気ガス中に含まれるＮＯを、６００℃を越える
高温の排気ガス条件下でも、還元剤を用いずに高い触媒
活性で直接、Ｎ2 とＯ2 に分解除去することができる有
用な触媒材料並びにそれを用いたＮＯの分解除去方法を
提供するものである。
で、その目的は、工場や発電所等の固定発生源から排出
される各種排気ガス、及び自動車に代表される移動発生
源、とりわけ希薄燃焼エンジン（リーンバーンエンジ
ン）の排気ガス中に含まれるＮＯを、６００℃を越える
高温の排気ガス条件下でも、還元剤を用いずに高い触媒
活性で直接、Ｎ2 とＯ2 に分解除去することができる有
用な触媒材料並びにそれを用いたＮＯの分解除去方法を
提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
に鑑み鋭意研究した結果、ＰｄＯをスピネル型結晶性複
合酸化物に担持することにより、６００℃以上の高温で
の触媒のＮＯ分解除去能を増大させることができること
を見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
に鑑み鋭意研究した結果、ＰｄＯをスピネル型結晶性複
合酸化物に担持することにより、６００℃以上の高温で
の触媒のＮＯ分解除去能を増大させることができること
を見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
【００１２】即ち、本発明の窒素酸化物分解用酸化物触
媒材料は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有する
スピネル型結晶性複合酸化物に、ＰｄＯを前記スピネル
型結晶性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％の
割合で担持したことを特徴とするものである。
媒材料は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有する
スピネル型結晶性複合酸化物に、ＰｄＯを前記スピネル
型結晶性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％の
割合で担持したことを特徴とするものである。
【００１３】更に、本発明の窒素酸化物分解除去方法
は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有するスピネ
ル型結晶性複合酸化物に、ＰｄＯを前記スピネル型結晶
性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％の割合で
担持した窒素酸化物分解用酸化物触媒材料を用い、該触
媒材料とＮＯを含む排気ガスを接触させ、還元剤を用い
ずにＮＯをＮ2 とＯ2 に直接、分解除去することを特徴
とするものである。
は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有するスピネ
ル型結晶性複合酸化物に、ＰｄＯを前記スピネル型結晶
性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％の割合で
担持した窒素酸化物分解用酸化物触媒材料を用い、該触
媒材料とＮＯを含む排気ガスを接触させ、還元剤を用い
ずにＮＯをＮ2 とＯ2 に直接、分解除去することを特徴
とするものである。
【００１４】
【作用】本発明の窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並び
に窒素酸化物分解除去方法によれば、本発明の触媒材料
は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有するスピネ
ル型結晶性複合酸化物にＰｄＯを担持し、ＰｄＯの担持
量がスピネル型結晶性複合酸化物に対して０．５〜２
０．０重量％の割合であることから、ＰｄＯとＭｇ−Ｇ
ａ系酸化物触媒の相互作用により、６００℃を越える高
温まで排気ガス中のＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解できる
ＮＯ分解活性が発現し、とりわけ、ＰｄＯを添加したこ
とから、触媒へのＮＯ吸着量が増大するために触媒活性
が更に向上する。
に窒素酸化物分解除去方法によれば、本発明の触媒材料
は、ＭｇとＧａを主たる金属元素として含有するスピネ
ル型結晶性複合酸化物にＰｄＯを担持し、ＰｄＯの担持
量がスピネル型結晶性複合酸化物に対して０．５〜２
０．０重量％の割合であることから、ＰｄＯとＭｇ−Ｇ
ａ系酸化物触媒の相互作用により、６００℃を越える高
温まで排気ガス中のＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解できる
ＮＯ分解活性が発現し、とりわけ、ＰｄＯを添加したこ
とから、触媒へのＮＯ吸着量が増大するために触媒活性
が更に向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の窒素酸化物分解用
酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法について
詳細に説明する。
酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法について
詳細に説明する。
【００１６】本発明の窒素酸化物分解用酸化物触媒材料
において、前記スピネル型結晶性複合酸化物は、主たる
金属元素としてＭｇとＧａを含有し、ＧａとＭｇの原子
比ｎ（Ｇａ／Ｍｇ）が２．５〜３．３の比率から成る複
合酸化物であり、ＭｇＧａnＯ4+Z （ｎ＝２．５〜３．
３）の一般式で表されるものである。
において、前記スピネル型結晶性複合酸化物は、主たる
金属元素としてＭｇとＧａを含有し、ＧａとＭｇの原子
比ｎ（Ｇａ／Ｍｇ）が２．５〜３．３の比率から成る複
合酸化物であり、ＭｇＧａnＯ4+Z （ｎ＝２．５〜３．
３）の一般式で表されるものである。
【００１７】前記式中の（Ｏ4+Z ）は、複合酸化物とし
て安定に存在するために必要な酸素量であり、該酸素量
は前記ｎの値により０．２以下の範囲で随時変化するも
のである。
て安定に存在するために必要な酸素量であり、該酸素量
は前記ｎの値により０．２以下の範囲で随時変化するも
のである。
【００１８】また、本発明で用いられる複合酸化物は、
ＧａとＭｇの原子比ｎ（Ｇａ／Ｍｇ）の値が２．５〜
３．３の範囲を逸脱すると触媒活性が低下するため、前
記範囲が望ましく、特に前記触媒活性の点からは原子比
ｎは２．８〜３．０の範囲が最も望ましい。
ＧａとＭｇの原子比ｎ（Ｇａ／Ｍｇ）の値が２．５〜
３．３の範囲を逸脱すると触媒活性が低下するため、前
記範囲が望ましく、特に前記触媒活性の点からは原子比
ｎは２．８〜３．０の範囲が最も望ましい。
【００１９】次に、本発明のＰｄＯの担持量が、スピネ
ル型結晶性複合酸化物に対して０．５重量％未満の場合
には、ＰｄＯをわずかでも担持すると触媒活性は認めら
れるものの、ＮＯ分解率が極めて低く実用的でなく、２
０．０重量％を越えると触媒活性の向上効果が認められ
なくなり、その担持量は、スピネル型結晶性複合酸化物
に対して０．５〜２０重量％に特定される。
ル型結晶性複合酸化物に対して０．５重量％未満の場合
には、ＰｄＯをわずかでも担持すると触媒活性は認めら
れるものの、ＮＯ分解率が極めて低く実用的でなく、２
０．０重量％を越えると触媒活性の向上効果が認められ
なくなり、その担持量は、スピネル型結晶性複合酸化物
に対して０．５〜２０重量％に特定される。
【００２０】特に、触媒活性の点からは１．０〜１０．
０重量％がより好ましく、更に３．０〜８．０重量％が
最も望ましい傾向を示す。
０重量％がより好ましく、更に３．０〜８．０重量％が
最も望ましい傾向を示す。
【００２１】次に、本発明の窒素酸化物分解用酸化物触
媒材料の製造方法について、その一例を以下に詳述す
る。
媒材料の製造方法について、その一例を以下に詳述す
る。
【００２２】本発明の複合酸化物は、Ｍｇ及びＧａを含
有する原料粉末を、ＧａとＭｇの原子比ｎ（Ｇａ／Ｍ
ｇ）が２．５〜３．３の範囲内となるように秤量し、十
分に撹袢混合した後、酸化性雰囲気中、５００〜１６０
０℃の温度で５〜３０時間熱処理することにより、金属
元素としてＭｇ及びＧａを含有するスピネル型結晶を主
結晶相とする複合酸化物粉末を作製できる。
有する原料粉末を、ＧａとＭｇの原子比ｎ（Ｇａ／Ｍ
ｇ）が２．５〜３．３の範囲内となるように秤量し、十
分に撹袢混合した後、酸化性雰囲気中、５００〜１６０
０℃の温度で５〜３０時間熱処理することにより、金属
元素としてＭｇ及びＧａを含有するスピネル型結晶を主
結晶相とする複合酸化物粉末を作製できる。
【００２３】前記原料粉末としては、例えば、Ｍｇ及び
Ｇａの酸化物や、熱処理により酸化物を生成するそれら
の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
Ｇａの酸化物や、熱処理により酸化物を生成するそれら
の炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等を用いることができる。
【００２４】また前記複合酸化物は、前記以外に酸化物
や他の金属塩による固相反応法や、金属アルコキシド等
のゾル−ゲル法等によっても合成できるものであり、何
等これら製造方法に限定されるものではない。
や他の金属塩による固相反応法や、金属アルコキシド等
のゾル−ゲル法等によっても合成できるものであり、何
等これら製造方法に限定されるものではない。
【００２５】更に、前記製造方法において、いずれも熱
処理は、熱処理温度が５００℃より低いと結晶化が不十
分となり、逆に１６００℃を越えると緻密化してしまう
ため、５００〜１６００℃の温度で、酸化性雰囲気中、
５〜３０時間行うが、特に低い温度で熱処理することが
粉末の比表面積を高めるために有効であり、実用的に
は、比表面積が４０ｍ2 ／ｇ以上となるように設定する
ことが望ましい。
処理は、熱処理温度が５００℃より低いと結晶化が不十
分となり、逆に１６００℃を越えると緻密化してしまう
ため、５００〜１６００℃の温度で、酸化性雰囲気中、
５〜３０時間行うが、特に低い温度で熱処理することが
粉末の比表面積を高めるために有効であり、実用的に
は、比表面積が４０ｍ2 ／ｇ以上となるように設定する
ことが望ましい。
【００２６】次いで、得られた複合酸化物にＰｄＯを所
定量担持するが、該ＰｄＯを担持する方法は、特に限定
されるものではなく、蒸発乾固法や含浸法等の公知の方
法を用いることができ、例えばＰｄの塩を溶媒に溶解し
て調製したＰｄ溶液に複合酸化物を浸積し、溶媒を蒸発
除去して乾燥した後、酸化性ガス中、６００℃〜８００
℃の温度で熱処理を行う。
定量担持するが、該ＰｄＯを担持する方法は、特に限定
されるものではなく、蒸発乾固法や含浸法等の公知の方
法を用いることができ、例えばＰｄの塩を溶媒に溶解し
て調製したＰｄ溶液に複合酸化物を浸積し、溶媒を蒸発
除去して乾燥した後、酸化性ガス中、６００℃〜８００
℃の温度で熱処理を行う。
【００２７】ここで、前記Ｐｄの塩としては特に制限さ
れるものではないが、通常、その硝酸塩類、硫酸塩類、
炭酸塩類、塩酸、臭酸塩類（ハロゲン化物）等の無機塩
類、酢酸塩等の有機塩類、水酸化物、酸化物等が挙げら
れ、それらＰｄの塩を溶液にする際の溶媒も、通常用い
られる水あるいはアルコール、カルボニル化合物等の有
機物を用いることができる。
れるものではないが、通常、その硝酸塩類、硫酸塩類、
炭酸塩類、塩酸、臭酸塩類（ハロゲン化物）等の無機塩
類、酢酸塩等の有機塩類、水酸化物、酸化物等が挙げら
れ、それらＰｄの塩を溶液にする際の溶媒も、通常用い
られる水あるいはアルコール、カルボニル化合物等の有
機物を用いることができる。
【００２８】また、前記熱処理は、その温度が６００℃
未満ではＰｄＯが生成せず、Ｐｄ塩の状態のまま存在
し、一方、８００℃を超えると生成したＰｄＯはＰｄに
還元されて触媒活性が低下する。
未満ではＰｄＯが生成せず、Ｐｄ塩の状態のまま存在
し、一方、８００℃を超えると生成したＰｄＯはＰｄに
還元されて触媒活性が低下する。
【００２９】特に、この熱処理温度は、スピネル型結晶
性複合酸化物の耐熱性及び触媒活性やＰｄＯの結晶化の
点からは、６５０℃〜７５０℃が最も好ましい。
性複合酸化物の耐熱性及び触媒活性やＰｄＯの結晶化の
点からは、６５０℃〜７５０℃が最も好ましい。
【００３０】また、前記酸化性ガス存在下での熱処理の
時間は特に制限はないが、通常、２〜１０時間で十分で
あり、又、熱処理中に温度を段階的に変化させても良
い。
時間は特に制限はないが、通常、２〜１０時間で十分で
あり、又、熱処理中に温度を段階的に変化させても良
い。
【００３１】かくして得られた触媒材料は、該触媒材料
とＮＯを含む排気ガスとを接触させることにより、還元
剤を用いることなくＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解するこ
とが可能となる。
とＮＯを含む排気ガスとを接触させることにより、還元
剤を用いることなくＮＯをＮ2 とＯ2 に直接分解するこ
とが可能となる。
【００３２】
【実施例】次に、本発明を以下に詳述するようにして評
価した。
価した。
【００３３】先ず、出発原料としてＭｇ（ＮＯ3 ）2 ・
６Ｈ2 Ｏ、Ｇａ（ＮＯ3 ）2 ・９Ｈ2 Ｏの試薬を用い、
ＭｇとＧａの金属比が１対３になるように秤量し、これ
らの試薬を別々に蒸留水中に溶解させ、撹拌しながらア
ンモニア水でＭｇはｐＨ１１．０、ＧａはｐＨ８．５に
し、この時、生成した沈殿物を混合、濾過、洗浄し、凍
結乾燥させた。
６Ｈ2 Ｏ、Ｇａ（ＮＯ3 ）2 ・９Ｈ2 Ｏの試薬を用い、
ＭｇとＧａの金属比が１対３になるように秤量し、これ
らの試薬を別々に蒸留水中に溶解させ、撹拌しながらア
ンモニア水でＭｇはｐＨ１１．０、ＧａはｐＨ８．５に
し、この時、生成した沈殿物を混合、濾過、洗浄し、凍
結乾燥させた。
【００３４】かくして得られた乾燥粉末を大気中７００
℃の温度で３０時間、熱処理して比表面積が４０〜５０
ｍ2 ／ｇのスピネル型結晶性複合酸化物粉末を得た。
℃の温度で３０時間、熱処理して比表面積が４０〜５０
ｍ2 ／ｇのスピネル型結晶性複合酸化物粉末を得た。
【００３５】その後、前記スピネル型結晶性複合酸化物
粉末に対して表１に示す割合となるようにＰｄの塩を添
加した後、空気中で１０時間の熱処理を施してＰｄＯを
担持したＭｇＧａ3 Ｏ4+Z を作製した。
粉末に対して表１に示す割合となるようにＰｄの塩を添
加した後、空気中で１０時間の熱処理を施してＰｄＯを
担持したＭｇＧａ3 Ｏ4+Z を作製した。
【００３６】次いで、前記ＰｄＯを担持したＭｇＧａ3
Ｏ4+Z 粉末を金型プレスにより成形し、該成形物を解砕
して篩別し、５００μｍを越え、７００μｍ以下に整粒
して評価試料を調製した。
Ｏ4+Z 粉末を金型プレスにより成形し、該成形物を解砕
して篩別し、５００μｍを越え、７００μｍ以下に整粒
して評価試料を調製した。
【００３７】尚、ＰｄＯを担持させない前記スピネル型
結晶性複合酸化物のみのもの、及び従来の銅イオン交換
ゼオライトの触媒活性をそれぞれ比較例とした。
結晶性複合酸化物のみのもの、及び従来の銅イオン交換
ゼオライトの触媒活性をそれぞれ比較例とした。
【００３８】次いで、模擬排気ガスとしてＮＯが３００
０ｐｐｍ、Ｏ2 が２％、残部がＨｅから成る反応ガス
を、該反応ガスと触媒材料が接触する条件として、空間
速度（ＳＶ）を９０００／ｈｒ．で前記評価用触媒材料
を充填した触媒層に流し、６００〜８００℃の温度範囲
で触媒層を通過して生成したＮ2 ガスをガスクロマトグ
ラフで測定した。
０ｐｐｍ、Ｏ2 が２％、残部がＨｅから成る反応ガス
を、該反応ガスと触媒材料が接触する条件として、空間
速度（ＳＶ）を９０００／ｈｒ．で前記評価用触媒材料
を充填した触媒層に流し、６００〜８００℃の温度範囲
で触媒層を通過して生成したＮ2 ガスをガスクロマトグ
ラフで測定した。
【００３９】触媒のＮＯ分解能は、触媒層出口側のＮ2
濃度（ｐｐｍ）の２倍の値を、触媒層入口側のＮＯ濃度
（ｐｐｍ）で除した百分率をＮＯ分解率（％）とし、各
温度でのＮＯ分解率を求めた。
濃度（ｐｐｍ）の２倍の値を、触媒層入口側のＮＯ濃度
（ｐｐｍ）で除した百分率をＮＯ分解率（％）とし、各
温度でのＮＯ分解率を求めた。
【００４０】その結果から、６００℃以上でＮＯ分解活
性の最低値が１０％未満のものを不良、最低値が１０％
以上で最高値が１８％以下のものを可、同じく最高値が
１９％以上で２０％未満のものを良、同じく最高値が２
０％以上のものを優と評価した。
性の最低値が１０％未満のものを不良、最低値が１０％
以上で最高値が１８％以下のものを可、同じく最高値が
１９％以上で２０％未満のものを良、同じく最高値が２
０％以上のものを優と評価した。
【００４１】また、本発明にかかる評価用の触媒材料
は、Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）により結晶相を同定し、い
ずれもＰｄＯの結晶相を有するものであることを確認し
た。
は、Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）により結晶相を同定し、い
ずれもＰｄＯの結晶相を有するものであることを確認し
た。
【００４２】
【表１】
【００４３】表の触媒性能評価結果から明らかなよう
に、比較例である試料番号１及び１６はいずれも所定温
度域でのＮＯ分解活性が全体的に低く、また本発明の請
求範囲外である試料番号２、１１においても、所定温度
域でのＮＯ分解活性が全体的に低く実用的でないことが
明らかとなった。
に、比較例である試料番号１及び１６はいずれも所定温
度域でのＮＯ分解活性が全体的に低く、また本発明の請
求範囲外である試料番号２、１１においても、所定温度
域でのＮＯ分解活性が全体的に低く実用的でないことが
明らかとなった。
【００４４】それに対して、本発明ではいずれも６００
℃以上の高温の温度範囲で十分なＮＯ分解活性を示して
いることが分かる。
℃以上の高温の温度範囲で十分なＮＯ分解活性を示して
いることが分かる。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明の窒素酸化
物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法
によれば、マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）を
主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合酸
化物にＰｄＯを０．５〜２０．０重量％担持した酸化物
触媒材料であり、該酸化物触媒材料とＮＯを含み還元ガ
スが存在しない排気ガスを接触させることにより、６０
０℃以上の高温の温度域においてＮＯがＮ2 とＯ2 に直
接、効率良く分解されることから、排気ガス中に含まれ
るＮＯを有効に分解除去することができる。
物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法
によれば、マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）を
主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合酸
化物にＰｄＯを０．５〜２０．０重量％担持した酸化物
触媒材料であり、該酸化物触媒材料とＮＯを含み還元ガ
スが存在しない排気ガスを接触させることにより、６０
０℃以上の高温の温度域においてＮＯがＮ2 とＯ2 に直
接、効率良く分解されることから、排気ガス中に含まれ
るＮＯを有効に分解除去することができる。
【００４６】その結果、省エネルギー、省資源及び地球
温暖化防止を目標として開発される今後のリーンバーン
エンジン等の各種内燃機関の排気ガスをはじめ、ＮＯを
含有する各種有害物質の浄化に極めて有用なものとな
る。
温暖化防止を目標として開発される今後のリーンバーン
エンジン等の各種内燃機関の排気ガスをはじめ、ＮＯを
含有する各種有害物質の浄化に極めて有用なものとな
る。
Claims (2)
- 【請求項１】マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）
を主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合
酸化物に、酸化パラジウム（ＰｄＯ）を前記スピネル型
結晶性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％担持
して成ることを特徴とする窒素酸化物分解用酸化物触媒
材料。 - 【請求項２】マグネシウム（Ｍｇ）とガリウム（Ｇａ）
を主たる金属元素として含有するスピネル型結晶性複合
酸化物に、酸化パラジウム（ＰｄＯ）を前記スピネル型
結晶性複合酸化物に対して０．５〜２０．０重量％担持
した窒素酸化物分解用酸化物触媒材料を、窒素酸化物
（ＮＯ）を含む排気ガスと接触させ、還元剤を用いずに
窒素（Ｎ2 ）と酸素（Ｏ2 ）に直接分解することを特徴
とする窒素酸化物分解除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326776A JPH11156196A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326776A JPH11156196A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156196A true JPH11156196A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18191581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9326776A Pending JPH11156196A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 窒素酸化物分解用酸化物触媒材料並びに窒素酸化物分解除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11156196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5166245B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2013-03-21 | ダイハツ工業株式会社 | 触媒組成物 |
-
1997
- 1997-11-27 JP JP9326776A patent/JPH11156196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5166245B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2013-03-21 | ダイハツ工業株式会社 | 触媒組成物 |
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