JP5832560B2 - リン酸アルミニウムで修飾された金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O ・・・・(2)
6NO2 + 8NH3 → 7N2+12H2O ・・・・(3)
結晶性シリカアルミノフォスフェートを担体とし、これに金属を担持した触媒の製造方法としては、結晶性アルミノシリケートと同様に、イオン交換法、含浸法、沈着法が知られているが、(1)金属塩水溶液でイオン交換する方法では、充分な活性が得られる量の金属を担持することができず、(2)金属塩水溶液中に結晶性シリカアルミノフォスフェートを分散させ、金属塩を加水分解して金属水酸化物を沈着させる方法では、結晶性シリカアルミノフォスフェートの結晶性が損なわれ、また、(3)結晶性シリカアルミノフォスフェートに金属塩を含浸する方法では、金属が結晶性シリカアルミノフォスフェートの細孔表面に均一に分散しないためか充分な活性が得られないという問題が判明した。
さらに、上記の方法で得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子をリン酸アルミニウム修飾すると低温活性に優れた触媒が得られること、特に前記と同様の噴霧乾燥法で担持すると低温活性に優れた触媒が得られることを見出して本発明を完成するに至った。
前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子が、SAPO−5、SAPO−11、SAPO−34、SAPO−37から選ばれる1種以上であることが好ましい。
前記担持金属が、周期律表第8族、第9族、第10族、第11族、第12族から選ばれる元素の金属またはこれらの混合物であることが好ましい。
前記金属の担持量が金属として0.1〜10重量%の範囲にあることが好ましい。
(a)金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する工程
(b)リン酸アルミニウム水溶液を混合する工程
(c)噴霧乾燥する工程
(d)400〜700℃で加熱処理(焼成)する工程
(e)結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する工程
(f)活性成分金属化合物水溶液を混合する工程
(g)噴霧乾燥する工程
(i)400〜900℃で加熱処理(焼成)する工程
前記工程(g)についで下記の工程(h)を行うことが好ましい。
(h)洗浄する工程
前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子がSAPO−5、SAPO−11、SAPO−34、SAPO−37から選ばれる1種以上であることが好ましい。
前記活性成分金属の担持量が金属として結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対して0.1〜10重量%の範囲にあることが好ましい。
本発明の結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法は、工程が簡略であり、経済性に優れている。
本発明に係るリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒は、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の表面がリン酸アルミニウムで修飾されてなり、触媒中のリン酸アルミニウムの含有量が金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対してリン酸アルミニウムをAl2O3+P2O5として0.1〜40重量%の範囲にあることを特徴としている。
本発明に用いる結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子としては、従来公知の結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子を用いることができる(U.S.Patent4,440,871,April 3,1984. Microporous and Mesoporous Materials 53 (2002) 97-108 )。
結晶性シリカアルミノフォスフェートとしては、SAPO−5、SAPO−11、SAPO−34、SAPO−37から選ばれる1種以上であることが好ましい。
なかでも、SAPO−34は高温での熱的安定性、特に水熱安定性に優れ、SCR触媒等として用いる場合、高い活性と選択性を示し、これを長く維持することができるので好適に用いることができる。
SAPO−34の場合、シリカの含有量がSiO2として概ね1〜12重量%、アルミナの含有量がAl2O3として概ね35〜45重量%、酸化燐がP2O5として概ね45〜55重量%の範囲にあり、比表面積が概ね500〜750m2/gの範囲にある。
結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の平均粒子径が0.1μm未満の場合は、水熱安定性が不充分となる場合がある。
結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の平均粒子径が7μmを超えると、成型体として用いる場合、充分な強度、耐摩耗性等が得られない場合がある。
本発明での平均粒子径は、結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の走査型電子顕微鏡写真(SEM)を撮影し、任意の100個の粒子について粒子径を測定し、その平均値として求める。
有機結晶化剤としては、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、イソプロピルアンミニウムハイドロオキサイド等が用いられる。
本発明では、焼成した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子を用いることができるが、合成後、洗浄し、必要に応じて乾燥した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子、即ち、有機結晶化剤を含有した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子をそのまま用いることができる。
有機結晶化剤を含有した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子をそのまま用いると、理由は明らかではないが高温での水熱安定性が向上し、活性、選択性が向上することに加えて、有機結晶化剤を除去するための焼成工程がなくなることから生産性、経済性が向上する利点がある。
本発明に用いる金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子は、前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に金属が担持されている。金属を担持する方法として、本発明では下記の方法によることが好ましい。
前記金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子が、下記の工程(e)〜(i)によって得られたものであることが好ましい。
(e)結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する工程
(f)活性成分金属化合物水溶液を混合する工程
(g)噴霧乾燥する工程
(h)洗浄する工程
(i)400〜900℃で加熱処理(焼成)する工程
結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する。
結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液の濃度は、後述する活性成分金属化合物水溶液と混合でき、後述する噴霧乾燥用混合分散液の濃度に調整できれば特に制限はない。
活性成分金属化合物水溶液を混合する。
本発明に用いる活性成分金属としては、周期律表第8族、第9族、第10族、第11族、第12族から選ばれる元素の金属またはこれらの混合物(合金を含む)が用いられる。このため、活性成分金属としては、周期律表第8族の金属としてFe、Ruが挙げられ、金属化合物として具体的には硝酸鉄、酢酸鉄、塩化鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硝酸ルテニウム、塩化ルテニウム等が挙げられる。
周期律表第10族の金属としてはNi、Pd、Ptが挙げられ、金属化合物として具体的には硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、炭酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸パラジウム、塩化白金酸等が挙げられる。
周期律表第12族の金属としてはZn、Cdが挙げられ、金属化合物として具体的には硝酸亜鉛、硝酸カドミウム等が挙げられる。
本発明では、有機結晶化剤を含有した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子をそのまま用いた場合、分散液のpHが高くなり、後述する使用する金属化合物の種類によっては沈殿を生成し、結晶性シリカアルミノフォスフェートに活性金属を均一に担持できないために活性が不充分となる場合がある。
このため、金属化合物の種類によっても異なるが、混合分散液のpHを概ね1〜6に調整しておくことが好ましい。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒中の金属の含有量が0.1重量%未満の場合は、NOxの還元反応に用いた場合、低温(100〜250℃)での活性が不十分となる場合があり、また、本発明の方法によらずとも同様の性能を有する触媒を得ることができる。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒中の金属の含有量が10重量%を超えると、金属の分散担持が困難であり、できたとしてもさらに活性が向上することもなく、寧ろ活性が低下する場合がある。
噴霧乾燥用混合分散液の濃度が、結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の固形分濃度として1重量%未満の場合は、生産性、経済性が低下し、35重量%を超えると、理由は明らかではないが活性が不充分となる場合がある。
ついで、噴霧乾燥する。
噴霧乾燥方法としては、所定量の金属を担持できれば特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。例えば、噴霧乾燥用混合分散液をノズル、アトマイザー等により熱風中に噴霧する。
熱風の温度は80〜500℃、さらには120〜400℃の範囲にあることが好ましい。
熱風の温度が500℃を超えても、金属成分の固定効果、他の担持方法に比して金属担持量を増加させる効果、細孔内に均一に担持できる効果等がさらに向上することもない。
噴霧乾燥して得た粉末は、洗浄することができる。特に前記工程(f)で金属化合物として硝酸塩以外の硫酸塩、塩酸塩等を用いた場合は、本工程(h)で洗浄することが好ましい。噴霧乾燥後、洗浄することによって硫酸根、塩素等を選択的に除去することができ、除去しない場合に比して活性に優れた触媒を得ることができる。
洗浄後、乾燥する。乾燥方法は乾燥後の水分が概ね20重量%以下になれば特に制限はなく、従来公知の乾燥方法を採用することができる。
例えば、乾燥機中、100〜150℃で0.5〜2時間程度乾燥すればよい。
ついで、加熱処理(焼成)する。
加熱処理温度は400〜900℃、さらには500〜800℃の範囲にあることが好ましい。
加熱処理温度が400℃未満の場合は、有機結晶化剤を除去できないために活性が不充分となる場合があり、加熱処理温度が900℃を超えると活性が不充分となる場合がある。
加熱処理する際の雰囲気は、酸化雰囲気下、好ましくは空気中で行うことが経済的で好ましい。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の水熱安定性は、(1)水分10Vol%含有空気中、(2)温度700℃、かつ(3)20時間の条件で水熱処理した後の、BET法で測定した比表面積の保持率が80%以上、さらには85%以上であることが好ましい。
水熱処理後の、BET法で測定した比表面積の保持率が80%未満の場合は、活性が不充分となる場合がある。なお、比表面積の保持率とは水熱処理前後の比表面積の割合である。さらに、粉体で対比してもよく、後述する成型体で対比してもよい。
水熱処理後の結晶性の保持率が80%未満の場合は、活性が不充分となる場合がある。
なお、結晶性の保持率とは水熱処理前後の結晶性の割合である。さらに、粉体で対比してもよく、後述する成型体で対比してもよい。
表面にあるリン酸アルミニウムの含有量は、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対してリン酸アルミニウムをAl2O3+P2O5として0.1〜40重量%、さらには1〜20重量%の範囲にあることが好ましい。
また、本発明に用いるリン酸アルミニウムを(Al2)X・(PO4)3で表したときのXの値が0.1〜3、さらには0.5〜1.5の範囲にあることが好ましい。
前記Xが前記範囲にない場合は、低温活性を向上させる効果が不充分となる場合がある。
本発明に係るリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法は、下記の工程(a)〜(d)からなることを特徴としている。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子としては前記金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子を用いる。
結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液の濃度は、後述するリン酸アルミニウム水溶液と混合でき、後述する噴霧乾燥用混合分散液の濃度に調整できれば特に制限はない。
リン酸アルミニウム水溶液を混合する。
リン酸アルミニウムとしては、リン酸アルミニウムを(Al2)X・(PO4)3で表したときのXの値が0.1〜3、さらには0.5〜1.5の範囲にある前記リン酸アルミニウムを用いる。
リン酸アルミニウムの使用量は、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対してリン酸アルミニウムをAl2O3+P2O5として0.1〜40重量%、さらには1〜20重量%の範囲となるように用いる。
混合分散液の濃度が固形分として1重量%未満の場合はリン酸アルミニウムの修飾率が低下し、混合分散液の濃度が固形分として50重量%を越えると、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子表面に均一に修飾できないためか、低温活性を向上させる効果が不充分となる場合があり、また、混合分散液のpHが高くなり、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェートの結晶性が低下し、活性が不充分となる場合がある。
噴霧乾燥する。
噴霧乾燥方法としては、前記と同様の方法を採用することが好ましい。例えば、噴霧乾燥用混合分散液をノズル、アトマイザー等により熱風中に噴霧する。
熱風の温度は80〜450℃、さらには120〜400℃の範囲にあることが好ましい。熱風の温度が前記範囲にあれば、所望量のリン酸アルミニウムを担持することができ、本発明の低温活性に優れた触媒を得ることができる。
400〜700℃、好ましくは500〜600℃で加熱処理(焼成)する。
なお、工程(d)での加熱処理(焼成)は触媒として使用する際に加熱処理(焼成)することもできる。
加熱処理温度が400℃未満の場合は、水分が残存するためか活性が不充分となる場合があり、加熱処理温度が700℃を超えると金属成分の含有量、リン酸アルミニウムの修飾量等によっても異なるが、活性が不充分となる場合がある。
なお、本発明では、酸化雰囲気での加熱処理についで還元雰囲気下、例えば水素ガス雰囲気下で加熱処理してもよい。
例えば、通常300〜600℃で0.5〜5時間、水素ガスを供給しながら処理する。
このようにして、本発明に係るリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒を得ることができる。
例えば、ペレット、ビード、板状、ハニカム等に従来公知の成型方法で成型することができる。また、ハニカムの場合はハニカム状の金属基材、あるいはセラミックス基材表面にウオッシュコート法等でリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒層を形成してもよい。成型体を得る際は、従来公知のバインダー、成型助剤等を使用することができる。
本発明に係るリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒は、アンモニアなどの還元剤の存在下でNOxを還元して窒素ガスに変換して浄化する触媒として好適に用いることができる。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)の調製
結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)の調製
濃度75重量%のリン酸水溶液807.3gと純水2060.7gとを混合して、濃度21.1重量%のリン酸水溶液2868gを調製した。これに、濃度35重量%のテトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド(TEAH)974.9gを混合し、ついで、アルミナ源として擬ベーマイト粉末(Al2O3含有量74重量%)440.5gを10分程度で分散させ、分散液を15分間攪拌した。
ついで、分散液にシリカ源としてシリカゾル(日揮触媒化成(株)製:SI−30、SiO2濃度30重量%)216.5gを約10分間で添加して、結晶性シリカアルミノフォスフェート合成用スラリー(1)を調製した。
その後、濾過分離し、60℃の温水を十分掛け水して洗浄し、130℃で24時間乾燥した。ついで、空気中600℃で2時間焼成して結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)を調製した。
結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)の組成は、SiO2:10重量%、Al2O3:40重量%、P2O5:50重量%であった。また、平均粒粒子径は2.5μmであり、比表面積は600m2/gであった。
別途、硝酸第二銅3水和物58.8gを水2500gに溶解して硝酸銅水溶液を調製した。
硝酸銅水溶液に結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)分散液を混合して噴霧乾燥用混合分散液を調製した。この時、分散液のpHは3.5であった。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)とバインダーとしてアルミナ粉末(日揮触媒化成(株)製:AP−1)を固形分重量比で80/20の割合で混合し、これに水を加え、充分に混練し、ついで押出成型器(ノズル径3mmφ)にて成型した後、130℃で24時間乾燥し、粉砕して径が3〜5mmの粒子に調製、600℃で2時間焼成して、試験用金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)を得た。
X={({NOx}in−{NOx}out)/{NOx}in}X100
ここで、XはNOx除去率(%)、{NOx}inは入り口の窒素酸化物ガス濃度、{NOx}outは出口の窒素酸化物ガス濃度を示す。
上記と同様にして調製した試験用金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)50ccを水熱処理反応官に充填し、700℃に昇温した後、水分を10vol%含む空気を50cc/minで供給しながら20時間水熱処理した。
水熱処理した試験用金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)の比表面積を測定し、600℃で2時間焼成して得た試験用金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)の比表面積(表に示す)と対比し、比表面積保持率として結果を表に示した。
また、前記耐水熱性の測定で水熱処理した試験用金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)について、前記と同様にNOx除去試験を行い、結果を表に示した。
上記と同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)600gを水2400gに分散させ、コロイドミル処理して金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)分散液を調製した。
ついで、第一リン酸アルミニウム(多木化学(株)製:100L、x値=1、固形分濃度50重量%)を用いて固形分濃度5重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液667gを調製し、これに金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)分散液を混合して噴霧乾燥用混合分散液を調製した。この時、分散液のpHは2.7であった。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)を用いた以外はNOx除去試験(1)と同様にして試験用リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒を調製し、NOx除去試験(1)と同様にNOx除去試験(2)を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(1)について、耐水熱性の測定(1)と同様にして耐水熱性の測定を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(2)の調製
実施例1において、第一リン酸アルミニウム(多木化学(株)製:アジトホス75、x値=0.8、固形分濃度50重量%)を用いて調製した固形分濃度5重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液667gを用いた以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(2)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(2)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(3)の調製
実施例1において、第一リン酸アルミニウム多木化学(株)製:アジトホス120M、x値=1.3、固形分濃度50重量%)を用いて調製した固形分濃度5重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液667gを用いた以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(3)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(3)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(4)の調製
実施例1において、固形分濃度1重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液605gを用いた以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(4)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(4)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(5)の調製
実施例1において、固形分濃度10重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液745gを用いた以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(5)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(5)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(6)の調製
実施例1において、リン酸アルミニウムを含む噴霧乾燥用混合分散液を熱風温度120℃で噴霧乾燥した以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(6)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(6)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(7)の調製
実施例1において、リン酸アルミニウムを含む噴霧乾燥用混合分散液を熱風温度250℃で噴霧乾燥した以外は同様にして、リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(7)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(7)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(2)の調製
実施例1において、硝酸第二銅3水和物25.5gを用いた以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(2)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(2)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(2)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(2)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(2)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(8)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(8)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(3)の調製
実施例1において、硝酸第二銅3水和物137gを用いた以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(3)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(3)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(3)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(3)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(3)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(9)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(9)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(4)の調製
実施例1において、噴霧乾燥温度を120℃とした以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(4)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(4)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(4)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(4)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(4)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(10)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(10)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(5)の調製
実施例1において、噴霧乾燥温度を250℃とした以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(5)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(5)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(5)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(5)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(5)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(11)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(11)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(6)の調製
実施例1において、焼成温度を400℃とした以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(6)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(6)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(6)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(6)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(6)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(12)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(12)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(7)の調製
実施例1において、焼成温度を700℃とした以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(7)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(7)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(7)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(7)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(7)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(13)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(13)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(8)の調製
実施例1において、硝酸第二銅3水和物58.8gの代わりに硝酸第一鉄6水和物80g用いた以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(8)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(8)中の鉄のFeとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(8)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(8)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(8)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(14)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(14)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R1)の調製
実施例1と同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(1)を金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R1)とした。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R1)についてのNOx除去試験、耐水熱性の評価結果は実施例1の金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(触媒)(1)と同じとして表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R2)の調製
実施例1において、固形分濃度0.01重量%の第一リン酸アルミニウム水溶液667gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R2)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R2)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
リン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R3)の調製
実施例1において、第一リン酸アルミニウム(多木化学(株)製:100L、x値=1、固形分濃度50重量%)1220gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R3)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R3)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R4)の調製
実施例1と同様にして結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)を調製した。
得られた結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)500gを水2500gに分散させ、コロイドミル処理して結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)分散液を調製した。
別途、硝酸第二銅3水和物58.8gを水2500gに溶解して硝酸銅水溶液を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R4)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R4)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R4)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R4)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R5)の調製
比較例4において、イオン交換した後、結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)分散液のpHを7.0に調整して同成分を沈着させた以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R5)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R5)中の銅のCuとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R5)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R5)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R5)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R5)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R5)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R6)の調製
実施例1と同様にして結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)を調製した。
別途、硝酸第二銅3水和物58.8gを水2500gに溶解して硝酸銅水溶液を調製した。
ついで、結晶性シリカアルミノフォスフェート(1)500gを硝酸銅水溶液に分散させ、コロイドミル処理した後、130℃で24時間、水分を蒸発させるとともに乾燥し、ついで、空気中600℃で2時間焼成して金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R6)を調製した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R6)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R6)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R6)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R6)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R6)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R7)の調製
比較例6において、硝酸第二銅3水和物58.8gの代わりに硝酸第一鉄6水和物80g用いた以外は同様にして金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R7)を調製した。
得られた金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R7)中の鉄のFeとしての含有量および比表面積を測定し、結果を表に示した。
また、実施例1において金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R7)を用いた以外は同様にして調製した金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R7)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
実施例1において、金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子(R7)600gを用いた以外は同様にしてリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R7)を調製した。
得られたリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒(R7)について、NOx除去試験、耐水熱性の評価を行い、結果を表に示した。
Claims (7)
- 触媒中のリン酸アルミニウムの含有量が金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対してリン酸アルミニウムをAl2O3+P2O5として0.1〜40重量%の範囲にあるリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法であって、下記の工程(a)〜(d)を順に行い、
(a)金属を担持した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子の分散液を調製する工程
(b)リン酸アルミニウム水溶液を混合する工程
(c)噴霧乾燥する工程
(d)400〜700℃で加熱処理(焼成)する工程
且つ、前記金属を担持した結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子が、下記の工程(e)〜(g)、(i)を順に行うことによって得られたものであるリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
(e)結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子分散液を調製する工程
(f)活性成分金属の化合物の水溶液を混合する工程
(g)噴霧乾燥する工程
(i)400〜900℃で加熱処理(焼成)する工程 - 前記工程(g)についで下記の工程(h)を行うことを特徴とする請求項1に記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
(h)洗浄する工程 - 前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子が、合成後、洗浄および/または焼成したものであることを特徴とする請求項1または2に記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
- 前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子がSAPO−5、SAPO−11、SAPO−34、SAPO−37から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
- 前記結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子がSAPO−34であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
- 前記活性成分金属の化合物が、周期律表第8族、第9族、第10族、第11族、第12族から選ばれる元素の化合物またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
- 前記活性成分金属の担持量が金属として結晶性シリカアルミノフォスフェート粒子に対して0.1〜10重量%の範囲にあることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のリン酸アルミニウム修飾金属担持結晶性シリカアルミノフォスフェート触媒の製造方法。
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