(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）とチタニア（ＴｉＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を担体として含んでなり、触媒総重量を基準に、支持体であるＴｉ−ＰＩＬＣを０．０１〜５重量％の範囲で有する、窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒。
【請求項２】
前記担体上の触媒物質として、バナジウム（Ｖ２Ｏ５）成分の活性物質とタングステン（ＷＯ３）成分の粗触媒を含んでなる、請求項１に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒。
【請求項３】
触媒総重量を基準に、活性物質であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）を０．０１〜１５重量％で有し、粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）を０．０１〜１５重量％で有する、請求項２に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒。
【請求項４】
セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族からなる群より選択される粗触媒が、触媒総重量に対して１０重量％以下でさらに添加される、請求項１に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒。
【請求項５】
触媒総重量を基準に０．０１〜５重量％の範囲にあるＴｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）と、チタニア（ＴｉＯ２）とを混ぜ合わせてなる支持体を用いて担体を製造する工程と、
前記担体に触媒物質を担持する工程とを備える、窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法。
【請求項６】
前記触媒物質を担持する工程において、活性物質であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）と粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）を含む触媒物質を担持する、請求項５に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法。
【請求項７】
前記触媒物質を担持する工程において、セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族からなる群より選択される一つ以上の粗触媒をさらに添加する、請求項５に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法。
【請求項８】
前記触媒物質を担持する工程の後に５００℃〜６００℃の焼成温度で焼成する、請求項５に記載の窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒及びその製造方法に係り、特に、窒素酸化物除去性能に優れ、且つ、高い製造利便性を有する窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気ガスには、煤煙、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの多くの有害物質が含まれており、有害成分の排出量に関する規制が次第に強化されつつある傾向にあり、これらの有害成分を浄化するための各種の試みが持続的になされている。
【０００３】
その中でも、ＳＣＲ（選択的触媒還元）技術は排気ガスをＳＣＲ触媒に接触させて浄化するものであって、ＳＣＲ触媒に助けられて排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を人体に無害な窒素と水に還元してから排出させる。このとき、アンモニア（ＮＨ３）や尿素水が還元剤として用いられ、還元剤が高温で加熱された触媒に噴射されて排気ガス中の窒素酸化物のみを選択的に還元させる。
【０００４】
ＳＣＲ触媒としては、押出成形（ハニカム）触媒及び金属板形態の触媒が主に用いられている。
通常、ＳＣＲ触媒は触媒活性を示す活性物質と、触媒活性を高めたり、触媒寿命を延長させるなどの効果のための粗触媒、このような活性物質と粗触媒を支持し且つ高い表面積を提供することで反応面積を増大する役割をする粉末形態の支持体を含み、支持体粉末と活性物質が担体に担持されて構成される。
【０００５】
ＳＣＲ触媒の担体としては、電子移動がＡｌ２Ｏ３又はゼオライトに比べて優れるチタニア（ＴＩＯ２）が主に用いられる。触媒の組成は、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）などの活性金属の酸化物（ｏｘｉｄｅ）形態が主であり、温度帯域や耐久性強化のために他の活性金属成分なども微量添加されている。
【０００６】
一例として、特許文献１では、バナジウムを活性物質として用い、Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−ｐｉｌｌａｒｅｄ  ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ  ｃｌａｙ、Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）を担体として用いたＳＣＲ触媒を開示している（以下、「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」という）。
【０００７】
この場合、触媒成分であるバナジウムをＴｉ−ＰＩＬＣ担体の表面に担持させた後に熱処理を施して酸化物の結晶を持たせることでＳＣＲ触媒を製造するようになる。
しかし、近年の持続的な需要増加や次第に強化される環境規制に歩調をあわせて、より優れた窒素酸化物除去性能及び製造便宜性を持つＳＣＲ触媒が要求されている実情である。
【０００８】
本発明の先行技術文献は特許文献１及び特許文献２である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第２０００−００２０９８０号
【特許文献２】韓国登録特許第１０−０９７９０３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より窒素酸化物除去性能に優れ、且つ製造が容易であるため商用化に寄与することができる窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒及びその製造方法を提供することである。
【００１１】
本発明が解決しようとする技術的課題は前述した技術的課題に制限されず、前述していない他の技術的課題は以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒は、Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）とチタニア（ＴｉＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を担体として含む。
【００１３】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒において、触媒総重量を基準に、支持体であるＴｉ−ＰＩＬＣは０．０１〜４０重量％で含まれ、支持体であるチタニア（ＴｉＯ２）は５０〜９０重量％で含まれていてよい。
【００１４】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒は、前記担体上の触媒物質として、バナジウム（Ｖ２Ｏ５）成分の活性物質とタングステン（ＷＯ３）成分の粗触媒を含んでいてよい。
【００１５】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒において、触媒総重量を基準に、活性物質であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）は０．０１〜１５重量％で含まれ、粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）は０．０１〜１５重量％で含まれていてよい。
【００１６】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒には、セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ）からなる群より選択される粗触媒が、触媒総重量に対して１０重量％以下でさらに添加されていてよい。
【００１７】
一方、本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法は、Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）及びチタニア（ＴｉＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を用いて担体を製造する段階；及び前記担体に触媒物質を担持する段階を含む。
【００１８】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法は、前記担持段階において、活性物質であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）と粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）を含む触媒物質を担持していてよい。
【００１９】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法は、前記担持段階において、セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族からなる群より選択される一つ以上の粗触媒をさらに添加していてよい。
【００２０】
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法は、前記担持後に５００℃〜６００℃の焼成温度で焼成する段階をさらに含んでいてよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、より窒素酸化物除去性能に優れ、且つ製造が容易であるため商用化に寄与することができる窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係るＳＣＲ触媒を用いて窒素酸化物除去性能を測定し、従来のＳＣＲ触媒と比較したグラフ。
【図２】本発明の実施例に係るＳＣＲ触媒を用いて窒素酸化物除去性能を測定し、従来のＳＣＲ触媒と比較したグラフ。
【図３】本発明の実施例に係るＳＣＲ触媒において、Ｔｉ−ＰＩＬＣ及びチタニア（ＴＩＯ２）の比率による窒素酸化物除去性能を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
２０１５年７月１５日に出願された韓国特許出願番号１０−２０１５−０１００６７４号はその全体がすべての目的として本明細書に参照として取り込まれる。また、本出願はその全体が本明細書に参照として取り込まれる韓国特許出願番号１０−２０１５−０１００６７４号の利益を主張する。
【００２４】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明は、排気ガス中の窒素酸化物を還元させるのに用いられるＳＣＲ触媒に関するものである。
【００２５】
ＳＣＲ触媒においては、活性物質の役割と共に担体の性能が触媒全体の性能を決める主要因子として作用する。
一例として、比表面積、気孔体積が大きくて、活性金属を担持した場合に高い担持分散度を有する触媒担体を用いると、このような担体の物理的特性変化が触媒活性、特に窒素酸化物除去のためのＳＣＲ反応温度領域における触媒活性を向上させ、ＳＣＲ触媒全体の性能を改善することができる。
【００２６】
このような観点から、本発明は、Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）とチタニア（ＴＩＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を担体として含む窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒を提供する。
【００２７】
前述した担体上の触媒物質としては、バナジウム（Ｖ２Ｏ５）成分の活性物質とタングステン（ＷＯ３）成分の粗触媒を含み、Ｔｉ−ＰＩＬＣとチタニア（ＴｉＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を用いて製造した担体と該担体上の触媒物質を含み、触媒物質としてバナジウム（Ｖ２Ｏ５）成分の活性物質とタングステン（ＷＯ３）成分の粗触媒を含んでなる、窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒を提供することができる（以下、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」という）。
【００２８】
前記「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」に含まれる担体は触媒活性成分であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）を支持し、Ｔｉ−ＰＩＬＣにチタニア（ＴＩＯ２）を混ぜ合わせて「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」に用いられるＰＩＬＣ−ＴＩＯ２担体を製造することができる。
【００２９】
また、Ｔｉ−ＰＩＬＣ及びチタニア（ＴＩＯ２）を最適の比率で混合してＰＩＬＣ−ＴｉＯ２担体を製造すると、窒素酸化物除去性能及び機械的強度の向上効果を最大化することができる。
【００３０】
このような観点から、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、触媒総重量を基準に、支持体Ｔｉ−ＰＩＬＣを０．０１〜４０重量％で含み、支持体チタニア（ＴｉＯ２）を５０〜９０重量％で含んでいてよい。
【００３１】
Ｔｉ−ＰＩＬＣを０．０１％未満で含有し又はチタニア（ＴＩＯ２）を５０％未満で含有すると、窒素酸化物除去性能の改善効果及び機械的強度増加に及ぼす効果が微々たるものとなり、またＴｉ−ＰＩＬＣを４０％超で含有し又はチタニア（ＴＩＯ２）を９０％超で含有すると、他の組成との比率及び製造上において影響を及ぼし得るため適切ではない。
【００３２】
また、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」上での窒素酸化物の除去反応は、前述したＰＩＬＣ−ＴＩＯ２担体上に担持されたバナジウム（Ｖ２Ｏ５）が触媒の構成成分中で主な活性点として作用する。担体上に担持されるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）の含量は、総重量を基準に０．０１〜１５重量％で担持していてよい。
【００３３】
活性物質が１５重量％以上担持されると、活性物質が担体の表面に一様に分散することができず高い含量によって粉末の凝集現象が生じるようになる。さらに、過量の活性物質は酸化力の増大につながり、還元剤であるアンモニア（ＮＨ３）を酸化させて窒素酸化物除去性能の低下をもたらし、ＳＯ２をＳＯ３で酸化させて硫酸アンモニウム塩（ＮＨ４ＨＳＯ４）のような副反応をもたらすため、０．０１〜１５重量％の範囲内で担持することが好ましい。
【００３４】
また、前述した担体にタングステン（ＷＯ３）を粗触媒として用いる。
粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）は反応速度の増加、硫黄被毒性及び熱的耐久性の向上の効果を奏するために０．０１〜１５重量％で含まれることが好ましい。
【００３５】
また、反応温度や排気ガスの組成などの追加で要求される条件に応じて、セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族（周期律表５７〜７１番の元素）などの粗触媒をさらに添加していてもよい。
【００３６】
セリウム（Ｃｅ）は、低温性能の増大のための粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で低温性能を高めるために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００３７】
二酸化硫黄（ＳＯ２）は、耐硫黄性増大のための粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で耐硫黄性を高めるために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００３８】
鉄（Ｆｅ）は、低温及び高温性能の増大のための粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で低温及び高温性能を高めるために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００３９】
モリブデン（Ｍｏ）は、高温熱的安定性の増大及び被毒防止のための粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で高温における熱的安定性を高め且つ被毒を防止するために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００４０】
イットリウム（Ｙ）は、高温熱的安定性の増大のための粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で高温における熱的安定性を高めるために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００４１】
ランタン族（周期律表５７〜７１番の元素）元素は、高温熱的安定性の増大及び低温と高温の性能を増大させる粗触媒であって、他の組成に影響を及ぼさない範囲内で高温における熱的安定性を高めるために、総重量に対して０．０１重量％以上１０重量％以下で添加していてよい。
【００４２】
前述した「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、バナジウム（Ｖ２Ｏ５）及びタングステン（ＷＯ３）を含む原料触媒物質を、チタニア（ＴＩＯ２）とＴｉ−ＰＩＬＣを混ぜ合わせて製造したＰＩＬＣ−ＴＩＯ２担体に担持して製造していてよい。
【００４３】
このようにして製造された「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、使用先に応じて押出し、コーティング、パウダー、ペレット、パッキング材などの多様な形態で作って使用していてよい。
【００４４】
他の側面によると、本発明は、Ｔｉ−ＰＩＬＣ（Ｔｉ−架橋型粘土鉱物）及びチタニア（ＴＩＯ２）を混ぜ合わせてなる支持体を用いて担体を製造する段階と、製造された担体に活性物質であるバナジウム（Ｖ２Ｏ５）と粗触媒であるタングステン（ＷＯ３）を含む触媒物質を担持する段階を含む窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒の製造方法を提供する。
【００４５】
また、担持段階において、反応温度や排気ガスの組成などの追加で要求される条件に応じて、セリウム（Ｃｅ）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン族（周期律表５７〜７１番の元素）などの粗触媒をさらに添加していてもよい。
【００４６】
また、前記担持後に触媒に残っている前駆体物質を除去するために５００℃で焼成していてよく、場合によっては６００℃まで昇温させ得る。昇温させる方法としては、周知の常用の方法（例えば、大気雰囲気で５００℃まで２℃／ｍｉｎで昇温してから５時間維持）を準用すればよい。
【００４７】
このとき、焼成温度が５００℃未満と低すぎると、前駆体として用いられた物質が完全に除去できなくなり、また焼成温度が６００℃を超えると、チタニア（ＴｉＯ２）の相変化（鋭錐石→金紅石）による耐久性低下の原因になることがある。
【００４８】
以下、実施例を通じて本発明をより詳しく説明する。
これらの実施例は、単に説明のための例示であるに過ぎず、本発明の範囲がこれらの実施例によって制限的に解釈されるものではない。
【００４９】
［実施例］「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴｉＯ２触媒」の製造
以下の組成によって「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」を製造した。
酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）及び酸化タングステン（ＷＯ３）を含む原料触媒を、支持体であるチタニア（ＴＩＯ２）と周知の常用の方法にて製造されたＴｉ−ＰＩＬＣを混ぜ合わせてなる触媒に担持し、５００℃で焼成することで担持後に触媒に残っている前駆体物質を除去して、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴｉＯ２触媒」を製造した。
【００５０】
＜触媒の組成＞
Ｔｉ−ＰＩＬＣ（支持体）  １０％
チタニア（ＴＩＯ２）（支持体）  ８４％
バナジウム（Ｖ２Ｏ５）（活性物質）  ３％
タングステン（ＷＯ３）（粗触媒）  ３％
＜製造工程及び工程条件＞
本実施例において、前記組成を有する「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」の製造工程を具体的に例示すれば、次のとおりである。
【００５１】
先ず、二つの支持体Ｔｉ−ＰＩＬＣとＴＩＯ２を混ぜ合わせてＰＩＬＣ−ＴｉＯ２担体を製造する方法は次のとおりである。
Ｔｉ−ＰＩＬＣの基礎になる粘土物質ＰＩＬＣとしては、モンモリロナイト構造を主な構造とするベントナイトであってボルクレイ（Ｖｏｌ  Ｃｌａｙ）から提供される活性化ナトリウムベントナイトを用いた。
【００５２】
次いで、具体的な製造方法は、先ず、ＴＴＩＰ（オルトチタン酸テトライソプロピル）１０ｍｌをＣＨ３ＣＯＯＨ（酢酸）４０ｍｌに混合して、０．７Ｍ  Ｔｉ濃度のフィラーリング溶液を製造する。ＰＩＬＣ  １０ｇを水５００ｍ（４０〜５０℃）に分散させて懸濁液を作り、前記製造したフィラーリング溶液と混合して、０．１Ｍ  Ｔｉ濃度雰囲気とする。そして、ＮＨ４ＯＨを徐々に加え、ｐＨ７条件で２４時間撹拌を実施する。撹拌後、ろ過／洗浄作業を実施した後、１１０℃雰囲気で乾燥を行い、乾燥されたサンプルを２℃／ｍｉｎの昇温速度で３５０℃までゆっくり温度を上げた後、３５０℃で５時間焼成した。これにより得られたＴｉ−ＰＩＬＣと商用として販売されているＡ社のチタニア（ＴｉＯ２、鋭錐石）を混ぜ合わせてＰＩＬＣ−ＴＩＯ２担体を製造した。
【００５３】
このようにＰＩＬＣ−ＴＩＯ２支持体を混ぜ合わせて製造した担体にＶ−Ｗを担持して「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」を製造する方法は次のとおりである。
「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」においてＶ−Ｗは、ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２支持体を混ぜ合わせて製造した担体に一般的に公知の技術である担持法によって製造され、このとき、バナジア前駆体としては、メタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ４ＶＯ３）を用いた。タングステンの前駆体としては、メタタングステン酸アンモニウム水和物［（ＮＨ４）６Ｗ１２Ｏ３９・Ｈ２Ｏ］を用いた。そして、モリブデンの前駆体としては、モリブデン酸アンモニウム[（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏ]を用いた。
【００５４】
製造過程は、先ず、バナジアの前駆体を計算された量だけ坪量して蒸留水に溶かした後、蓚酸（ＣＯＯＨＣＯＯＨ）用いてｐＨ＝２〜３．０に合わせ、これに、前記製造したＰＩＬＣ−ＴＩＯ２担体を粉末状態にして入れて２時間程度よく撹拌した後、回転蒸発機を利用して水を蒸発させた。そして、１１０℃で１２時間乾燥後、５００℃で５時間焼成させて製造した。
【００５５】
タングステンの場合は、それぞれ必要な分だけの量を坪量して蒸留水に入れて撹拌して製造した。このとき、触媒上のバナジウム及びタングステンの量は３重量％、３重量％を含むように製造した。
【００５６】
［比較例１〜２］
前記実施例と比較するために、通常的な方法にて比較例１の「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」及び現在商用触媒として多く用いられている比較例２の「Ｖ−Ｗ／ＴＩＯ２触媒」を製造し、以下の組成によって比較例１及び２のＳＣＲ触媒を製造した。
【００５７】
＜比較例１：「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」の触媒組成＞
Ｔｉ−ＰＩＬＣ（支持体）  ９７％
バナジウム（Ｖ２Ｏ５）（活性物質）  ３％
＜比較例２：「Ｖ−Ｗ／ＴＩＯ２触媒」の触媒組成＞
ＴＩＯ２（支持体）  ９４％
バナジウム（Ｖ２Ｏ５）（活性物質）  ３％
タングステン（ＷＯ３）（粗触媒）  ３％
［実験例１］窒素酸化物除去性能の確認
前記実施例の「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」、比較例１の「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」及び比較例２の「Ｖ−Ｗ／ＴＩＯ２触媒」について、以下のような測定条件下で窒素酸化物除去活性を測定した。
【００５８】
＜測定条件＞
主にガス注入部、反応器、反応ガス分析部から構成される固定層反応器システムを使用し、ガス分析機によって触媒の窒素酸化物除去効率を測定した。温度による窒素酸化物除去効率の測定は、同じ空間速度で行い、供給された反応ガスの組成は以下のとおりである。
【００５９】
窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度：１,０００ｐｐｍ
アンモニア（ＮＨ３）濃度：１,０００ｐｐｍ
二酸化硫黄（ＳＯ２）濃度：２００ｐｐｍ
二酸化炭素（ＣＯ２）濃度：６％
１０％の酸素（Ｏ２）、５％の水分（Ｈ２Ｏ）及びＮ２バランス
＜評価＞
図１は、特定の反応温度３００℃における実施例及び比較例１、２の窒素酸化物除去活性を互いに比較したものであり、図２は、実施例と比較例２の温度別の窒素酸化物除去活性を互いに比較したものである。
【００６０】
その結果、図１及び図２に示したように、実施例に係る「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、比較例１の「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」に比べて窒素酸化物除去性能が増進（１５％以上）し、比較例２の「Ｖ−Ｗ／ＴＩＯ２触媒」に比べて窒素酸化物除去性能が増進（最大２０％）することを確認した。
【００６１】
すなわち、比較例１、２に係るＳＣＲ触媒に比べて、実施例に係るＳＣＲ触媒の窒素酸化物除去活性が最大２０％増加することが分かった。
実施例に用いられた触媒の運転温度は１６０〜５５０℃の範囲で運転が可能であり、特に、２００〜５００℃でより優れた窒素酸化物除去性能を示した。
【００６２】
これにより、本明細書に開示された「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は窒素酸化物除去性能を向上させる効果があることを確認した。
また、図３に示したように、Ｔｉ−ＰＩＬＣ及びチタニア（ＴＩＯ２）が略２：８の比率で混合された場合、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は窒素酸化物除去性能が最も高い水準を示すことが分かった。
【００６３】
このような観点から、「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、触媒総重量を基準に、支持体ＰＩＬＣを０．０１〜４０重量％で含み、支持体チタニア（ＴＩＯ２）を５０〜９０重量％で含むことが好ましい。
【００６４】
このように、本明細書に開示された「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は、窒素酸化物除去性能を増進させ、増進した性能の分、用いられるＳＣＲ触媒の体積を減少させることができ、これはコスト及び製品競争力の強化につながり得る。
【００６５】
［実験例２］圧縮強度の確認
前記実施例で製造した「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」及び比較例１、２で製造した「Ｖ／ＰＩＬＣ触媒」、「Ｖ−Ｗ／ＴＩＯ２触媒」を同一のサイズに押出し、これらに対して以下の測定条件下で圧縮強度を測定した。
【００６６】
＜測定条件＞
ＫＳ  Ｌ  １６０１或いはＤＩＮ  ５１０６７条件で行い、用いられたサンプルのサイズは１５０*１５０*１５０ｍｍ（Ｄ*Ｗ*Ｈ）であった。
【００６７】
＜評価＞
その結果、以下の表１で表すように比較例１、２に係るＳＣＲ触媒に比べて、実施例に係るＳＣＲ触媒の圧縮強度が最大１００％増加することを確認することができた。
【００６８】
【表１】
0006595088.tif 000002
【００６９】
これにより、本明細書に開示された「Ｖ−Ｗ／ＰＩＬＣ−ＴＩＯ２触媒」は機械的強度を顕著に向上させる効果があることを確認した。
本発明に係る窒素酸化物除去用ＳＣＲ触媒及びその製造方法の構成は、前述した実施例に限らず、本発明の技術思想が許容する範囲内で多様に変形して実施することができる。
【図１】
0006595088.tif 000003
【図２】
0006595088.tif 000004
【図３】
0006595088.tif 000005