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OXIDATION CATALYST AND ITS MANUFACTURING METHOD commons

Patent code P06P003973
File No. NU-0047
Posted date Oct 13, 2006
Application number P2005-080679
Publication number P2006-255677A
Patent number P4635197
Date of filing Mar 18, 2005
Date of publication of application Sep 28, 2006
Date of registration Dec 3, 2010
Inventor
  • (In Japanese)鈴木 憲司
  • (In Japanese)平林 大介
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title OXIDATION CATALYST AND ITS MANUFACTURING METHOD commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxidation catalyst which exhibits high catalytic activity and can be manufactured easily at a low cost.
SOLUTION: A method for manufacturing the oxidation catalyst comprises a mixed raw material preparing step of obtaining a mixed raw material containing a calcia source and a ferrite source by the predetermined molar ratio Ca/Fe and a firing step of heating the obtained mixed raw material at ≥600°C in an oxygen atmosphere. At the firing step, when 1.0≤Ca/Fe is satisfied, the mixed raw material is heated at ≤1,438°C, when 0.5≤Ca/Fe<1, the mixed raw material is heated at ≤1,216°C, when 0.25≤Ca/Fe<0.5, the mixed raw material is heated at ≤1,205°C and when 0<Ca/Fe<0.25, the mixed raw material is heated at ≤1,226°C so that the oxidation catalyst containing at least one of calcium ferrite having the compositional formula of Ca2Fe2O5 and calcium ferrite having the compositional formula of CaFe2O4 can be manufactured.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。



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 O3 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 B2 O5 (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発明している(特願2004-119782号)。



この活性酸素発現物質として、具体的にはCa2Fe2O5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Fe2O3とを2:1のモル比で混合した原料粉末を酸素雰囲気で800℃以上に加熱することにより製造される。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は排ガス浄化用酸化触媒及びその製造方法に関する。本発明に係る排ガス浄化用酸化触媒は、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に好適に利用することができる。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
少なくとも、活性酸素を構造中に内包した活性酸素発現物質であるCaFe2O4の組成式を有するカルシウムフェライトを含むことを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒。

【請求項2】
 
活性酸素を構造中に内包した活性酸素発現物質であるCa2Fe2O5の組成式を有するカルシウムフェライトをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の排ガス浄化用酸化触媒。

【請求項3】
 
Fe2O3をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の排ガス浄化用酸化触媒。

【請求項4】
 
カルシア源とフェライト源とを所定の混合モル比Ca/Feで含む混合原料を得る混合原料準備工程と、該混合原料を酸素雰囲気で600℃以上に加熱する焼成工程とを備え、
前記焼成工程では、前記混合モル比Ca/Feが、1.0≦Ca/Feであるときは1438℃以下の加熱温度で、0.5≦Ca/Fe<1であるときは1216℃以下の加熱温度で、0.25≦Ca/Fe<0.5であるときは1205℃以下の加熱温度で、0<Ca/Fe<0.25であるときは1226℃以下の加熱温度で、それぞれ加熱することにより、活性酸素を構造中に内包したCa2Fe2O5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CaFe2O4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製造することを特徴とする排ガス浄化用酸化触媒の製造方法。

【請求項5】
 
前記混合原料準備工程では、前記混合モル比を、0.33≦Ca/Fe≦3.0とすることを特徴とする請求項4記載の排ガス浄化用酸化触媒の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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14807_01SUM.gif
State of application right Registered
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