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酸化触媒の製造方法 コモンズ

国内特許コード P06P004013
整理番号 NU-0050
掲載日 2006年11月10日
出願番号 特願2005-125146
公開番号 特開2006-297324
登録番号 特許第4625952号
出願日 平成17年4月22日(2005.4.22)
公開日 平成18年11月2日(2006.11.2)
登録日 平成22年11月19日(2010.11.19)
発明者
  • 鈴木 憲司
  • 平林 大介
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 酸化触媒の製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】産業廃棄物の再生利用を図りつつ、高い触媒活性を示す酸化触媒を安価かつ容易に得る。
【解決手段】カルシア源及びフェライト源のうちの少なくとも一方を含む少なくとも一種の廃棄物を少なくとも一部に含む原料を準備する原料準備工程と、前記原料を酸素雰囲気で600~1449℃に加熱して、Ca2 Fe2 5 の組成式を有するカルシウムフェライト及びCaFe2 4 の組成式を有するカルシウムフェライトのうちの少なくとも一種を含む酸化触媒を得る焼成工程とを備えている。
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要


自動二輪車や自動車のエンジンから排出される排ガスには、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)などが含まれており、この排ガスによる環境汚染の問題は都市部を中心に深刻化している。



そして近年、大気汚染防止法に基づき、炭化水素や窒素酸化物の大幅な削減を目標とした新しい基準が、告示されている。これによれば、例えば、四輪車に比べて安価で、手軽な交通手段として広く利用されている自動二輪車は、車両全体に占める排出寄与度も高く、排ガス規制が大幅に強化される予定である。具体的には、2006~2007年以降に販売される自動二輪車は、現行値比で、炭化水素については75~85%の低減率、窒素酸化物については50%の低減率、一酸化炭素については85%の低減率という、厳しいレベルの目標値が要求される。



こうした状況下、四輪車用の触媒を二輪車に使用することが種々検討されているが、白金等の高価な貴金属を触媒成分として用いる四輪車用触媒を二輪車に利用することは割高感が強い。このため、より安価な二輪車用排ガス浄化触媒の開発が切望されている。



ここに、貴金属触媒と比べて安価でかつ酸化触媒としての利用が可能なものとして、無機化合物よりなる活性酸素発現物質が知られている(例えば、特許文献1参照)。



この活性酸素発現物質は、活性酸素種を内包する12CaO・7Al2 3 化合物であり、カルシウムとアルミニウムとを12:14の原子当量比で混合した原料粉末を用いて、酸素分圧104 Pa以上、好ましくは105 Pa以上、水素分圧1Pa以下に厳密に制御された乾燥酸化雰囲気で、焼成温度1200℃以上、好ましくは1300℃の高温度の条件下で固相反応させることにより製造される。



このような活性酸素発現物質については研究例が種々報告されているが、さらに実用価値の高い新しい活性酸素発現物質の開発が強く要請されていた。



そこで、本発明者等は、新規な活性酸素発現物質の開発を目的として鋭意研究を重ねた結果、活性酸素であるスーパーオキサイドアニオン(O2 - )を構造中に内包した、A2 2 5 (A:アルカリ又はアルカリ土類元素、B:遷移元素)の組成式を有する無機化合物が、高い活性酸素発現能力を有して酸化触媒として有用であることを見出し、さらに研究を重ねて先に出願している(特願2004-119782号)。



この活性酸素発現物質として、具体的にはCa2 Fe2 5 の組成式を有するカルシウムフェライトが挙げられており、これはCaCO3 とFe2 3 とを2:1のモル比で混合した原料粉末を酸素雰囲気で600℃以上に加熱することにより製造される。
【特許文献1】
特開2002-3218号公報

産業上の利用分野


本発明は酸化触媒の製造方法に関し、詳しくは廃棄物を原料に利用して酸化触媒を製造する方法に関する。本発明に係る酸化触媒は、例えば、自動車や自動二輪車等の内燃機関やボイラー等の各種燃焼装置から排出される排ガス中の、特に炭化水素(HC)を効率良く浄化できる排ガス浄化用触媒や、薬品等の化学物質の生成反応を促進させる反応促進用触媒に好適に利用することができる。

特許請求の範囲 【請求項1】
カルシア源及びフェライト源のうちの少なくとも一方を含む少なくとも一種の廃棄物を少なくとも一部に含むと共に混合モル比が0.33≦Ca/Fe≦3.0とされる原料を準備する原料準備工程と、
前記原料を酸素雰囲気で600~1449℃に加熱して、活性酸素を構造中に内包したCaFeの組成式を有するカルシウムフェライト及び活性酸素を構造中に内包したCaFeの組成式を有するカルシウムフェライトのうちの少なくとも一種を含む酸化触媒を得る焼成工程とを備えていることを特徴とする酸化触媒の製造方法。

【請求項2】
前記原料は、石灰スラッジ、石灰残土、貝殻、フライアッシュ、石炭灰、スラグ、コンクリートがら、セメントスラッジ、下水汚泥焼却灰、製紙スラッジ、磁性材料を使用した製品、該磁性材料を使用した製品の製造工程より排出されるフェライト汚泥、無機廃液フェライト処理残留物、鉄研磨くず、酸化鉄ケーキ、酸化鉄を含む製鉄廃棄物及び赤泥よりなる群から選ばれる少なくとも一種の廃棄物を含むことを特徴とする請求項1記載の酸化触媒の製造方法。

【請求項3】
前記酸化触媒が排ガス浄化用酸化触媒であることを特徴とする請求項1又は2記載の酸化触媒の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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