JPS62254843A - 触媒担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルミナを主成分とする触媒担体であり、自
動車排気浄化用触Ｖ＆あるいは燃焼触媒等に使用する担
体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、触媒担体に使われているアルミナは。

１０００°Ｃ以上の高温下ではα−アルミナに変態し、
しかも表面積は１０４ｆ以下に低下してしまい、担持し
た触媒成分の活性を十分に引き出すことができない。

従来、このアルミナにおける表面積の低下防止。

ａ−アルミナへの変態防止などの熱的安定性を向上させ
る方法として、アルカリ土類金属であるバリウムを添加
すること（第５６回触謀討論会予稿集４Ｎ１７，１９２
（１９８５）、特開昭５０−９０５９０号）、あるいは
酸化ワンタン（Ｌ〜０８）を添加すること（特開昭４８
−１４６００号）が提案されている。

しかしながら、上記提案においても、　１０００°Ｃ以
上の高温下における表面積の低下が大きく。

更に貴金属等からなる触媒成分の分散性が悪く。

耐熱性触媒担体として十分に来月化されるものは得られ
ていない。

そこで９本発明者らは、上記の問題を解決すべく、アル
ミナにバリウムとランタンとを添加してなる触媒担体を
考え、しかも更に性能に優れたものを開発すべく鋭意検
討した結果１本発明を成すに至ったものでおる。

〔発明の目的〕

本発明は、１０００”Ｃ以上の高温下においても十分な
表面積を有し、しかも触媒成分の高い分散性を有する耐
熱性に優れた。アルミナを主成分とする触媒担体を提供
しようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、アルミナ中に、該アルミナに対シて１１１〜
３モル％のランタンと該ランタンに対して０．０１〜４
０モル倍のバリウムとを含有してなることを特徴とする
触媒担体である。

本発明において、アルミナ（Ａム０３）は、触媒担体の
主成分をなすものである。該アルミナの形■としては、
ガンマ（γ）、デルタ（δ）、イータ（η）、カイ（χ
）、シータ（θ）、カッパ（ｋ）等、いかなるものでも
よいが、その中でもｒ−アルミナが最も望ましい。

ランタン及びバリウムは、上記アルミナ中に含有してな
るものである。この２成分のアルミナ中での含有形態と
しては、アルミナ中に固溶した状悲が望ましい。

ランタンの含有量は、アルミナに対してα１〜３モル％
の範囲内とする。該含有量がα１モル％未満では、アル
ミナがａ−アルミナへ転移しやすく９表面積の低下が大
きい。また含有量が３モル％を越える場合には、アルミ
ナとランタンとが反応してワンタンアルミネート（Ｌα
ＡＡ！０３　）が生成し１表面積を低下させる原因とな
る。

また、バリウムの含有量は、上記ランタンに対して（１
０１〜４０モル倍とする。なお２例えば。

バリウム含有量がランタンに対してα０１モル倍とは、
ランタン１モルに対してバリウムが１０１モル含有する
ことを示す。該含有量がα０１モル倍未満では、貴金属
成分を担持する時に起きる酸・塩基反応に寄与する担体
表面の塩基性が弱くなり。

触媒成分の分散性が悪くなる。また含有量が４０モル倍
を越える場合には、アルミナとバリウムとが反応してア
ルミン酸バリウム（ＢαＯ＠Ａ５，０．）が生成し１表
面積を低下させる原因となり、しかも担体表面の塩基性
が強すぎて触媒成分の分散性が低下する。

本発明の触媒担体の製造方法としては、アルミナとラン
タンとバリウムとの粉末を混合して高温で焼成する方法
、あるいは含浸法を利用する方法等がある。この含浸法
を利用する方法としては。

例えば、４化ランタン、　ｔｉｆｉ酸ランタン、塩化バ
リウム、硝酸バリウム等のランタン、バリウムの水溶性
化合物を溶解させた水溶液を用い、該水溶液をアルミナ
に含浸させた後、該アルミナを乾燥させ、然る後焼成す
るものである。なお、ランタンまたはバリウムの一方の
元素を含有させた後、他方の元素を含有させてもよく、
するいは水溶性ランタン化合物と水溶性バリウム化合物
の混合物を溶解した水溶液を用いて双方の元素を同時に
含有させてもよい。また上記製造方法の中でも、含浸法
を利用する方法は、アルミナ中へのランタンと７＜　Ｉ
Ｊウムとの含有が均一となり、更にアルミナへのランタ
ンとバリウムとの固溶が促進されやすく。

望ましい。

本発明において、対象とする担体の形状、構造は９粒状
体、ベレット状体あるいはハニカム構造体等がおる。ま
た母材としてのセラミックス多孔質体等からなる成形体
の表面に本発明にかかるアルミナにランタンとバリウム
とが含有してなるものを被覆して担体としてもよい。

本発明の担体は、自動車排気浄化用触媒、燃焼触媒等の
担体として使用することができ、特に耐熱性に優れるの
で、高温燃焼用触媒のように１０００°Ｃ以上の高温下
に２いて使用される触媒の担体として有利である。

〔発明の効果〕

本発明の触媒担体は、１０００°Ｃ以上の高温下におい
て使用しても高い比表面積を維持し、かつｍｇ成分の分
散性に優れたものである。上記の高い比表面積を維持す
るのは、含有したランタンとバリウムの作用によるもの
であり、触媒成分の分散性が向上するのは、担体表面の
酸・塩基性が最適な状態にあることによるものと考えら
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

硝酸ランタンの水溶液を表面積が１６０　ｄ／９でろる
γ−アルミナに１表に示すランタン含有量となるような
開会において、含浸させた。その後。

上記ｒ−アルミナを乾燥させ、水分を取り除いた後、６
００°Ｃ１大気中、３時間にて焼成し、ｒ−アルミナに
ワンタンを含有させた。

訳に、硝酸バリウムの水溶液を用い１表に示すバリウム
含有量となるような開会にて、上記と同様にして）＜　
１７ウムを含有させた。これにより、ランタンとバリウ
ムとが含有してなるｒ−アルミナを調製した。麺に該γ
−アルミナを１０００℃。

空気中、３時間にて焼成して触媒担体を調製した。

なお表中で、バリウム含有量はランタンに対する含有量
（Ｂａ／Ｌａ；モル倍）により示しである。

また、比較のため、ランタンとバリウムの含有量が本開
明の範囲外のものも上記と同様に調製した。

欠に、触媒担体として重要な因子である水抽出ｐＨ１比
表面積及び触媒成分の分散性について測定した。

（試験例１：水抽出ｐＨ） 蒸留水２０ｍ１に触媒担体Ｂｍｌを入れ、スターブによ
り６０分間攪拌した後、室温下においてｐＨメータによ
Ｆ）ｐｋＩを測定した。その結果を表に示す。

（試験例２：比表面積） ｍ謀担体を１２００”Ｃ，５時間焼成した後。

ＢＥＴ法（Ｎｘ吸着法）により比表面積を測定した。

その結果を表に示す。

（試験例３：触触媒分の分散性） 触媒成分の分散性は、自動車用三元触媒に使用されてい
る白金とロジウムを担持し、−酸化炭素（ＣＯ）の吸着
量より測定した。

白金とロジウムの担持は以下のように行なった。

まず触媒担体に所定濃度のジニトロジアミン白金（Ｐｔ
　（ＮＨ，）、　（Ｎｏ宜）工）の硝酸酸性水＃液を含
浸させ、該触媒担体を乾燥した後、６００°Ｃ９大気中
、３時間にて焼成して白金を１１／１１担持した。次に
上記触媒担体に硝酸ロジウム（Ｒｈ（Ｎへ））の硝酸酸
性水溶液を含浸させ、該触媒担体を乾燥した後、６００
°Ｃ１大気中、３時間にて焼成してロジウムをＡ１９／
ｌ担持した。

また、−酸化炭素の吸着量の測定は、「触媒誌」。

２８．４１（１９８６）（ＣＯパルス法による金属表面
積測定法）に記載の方法により行なった。

その結果を図に示す。なお１図の横軸はランタンに対す
るバリウムの１ｔ（Ｂα／、Ｌα）、また縦軸は表の試
料ＡＣ３の吸ｔ’ｌ量を１とした場合の吸着量（分散性
）の増加率（％）を示しである。

図より明らかなように、Ｂａ／Ｌａが本発明の範囲内で
あれば、触媒成分の分散性が向上していることが分る。

これは表の水抽出ｐＨに示すように担体表面の塩基度が
最適な状態にあるためと考えられる。

また表より明らかなように１本突施例の触媒担体は、比
較例のものに比べて高温下における比表面積の低下が小
さいことが分る。

【図面の簡単な説明】

図は実施例における触媒成分の分散性を示す線図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミナ中に、該アルミナに対して０．１〜３モル％の
   ランタンと該ランタンに対して０．０１〜４０モル倍の
   バリウムとを含有してなることを特徴とする触媒担体。