(57)【要約】  【課題】排ガス浄化に有効な触媒において、最高度に有効利用し得る方法を提供する。  【解決手段】原核粒子の表面に0.1μｍ以下で比表面積が100ｍ2／ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を、原核粒子の表面に化学吸着後、同様の手法で排ガス浄化用の触媒成分であるＡｇ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ等の単体又は化合物で触媒担持体を製造するものである。液相反応により生成する固体粒子は、その系に存在する他の原核粒子上に化学吸着する原理を応用し、ｎｍ（10−9ｍ）オーダーでの触媒担持体を製造し、触媒効果を大にすることを可能にし得たものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の排ガス中に含まれる有害ガスにつき、白金等貴金属系の触媒を有効利用する方法に係り、原核となる粉体又は繊維の表面に先ず0.1μｍ以下でBET比表面積が100ｍ2/ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を化学的吸着させた後、さらにその表面にＡｇ，Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、等を分散、吸着せしめた最高度利用法に係る担持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自動車の動力源にガソリンや軽油を燃料として利用する内燃機関につき、排ガス中に含まれるＣＯ、ＮＯｘ，ＨＣ等の有害物質を除去する為、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、等の貴金属の触媒が有効である。それ等触媒を担持した粉体や繊維を充填したカートリッジ中に排ガスを導入し、浄化する方法に関するものである。又、これ等の触媒を最も有効に利用する為には触媒を可及的微細に出来るだけ分散した状態で排ガスと接触させる事が肝要である。        
【背景技術】
【０００２】
自動車排ガスの浄化用にＡｇ，Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、等貴金属の触媒活性は、その貴金属の持つ表面積にほぼ比例されるものとされ、少ない貴金属量から最大限の触媒活性を得るため、別の系で得た高比表面積の触媒粒子を乾燥、分級して製造するか、又はメッキ的発想で媒体の表面に塗布する方法が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６３５８１
【０００４】
【特許文献２】特開２００７−２０９８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排ガス浄化に有効な触媒において、最高度に有効利用し得る触媒担持体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は触媒貴金属につき、別の系で作成した乾燥粒子を可及的微細にμｍ（10−6ｍ）まで粉砕分級し、分散よく媒体に混合したものとは異なり、本発明者らが先に特開平4−197468号公報「保温、脱臭、難燃及び抗菌性繊維製品」で示した方法に係り、原核となる粉体粒子について懸濁液状で、その表面に粒子径が0.1μｍ以下でＢＥＴ比表面積が100ｍ2/ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を化学吸着させた後、更にその表面に懸濁液状態のままＡｇ，Ｐｔ、Ｒｈ，Ｐｄ、Ａｕ等の金属又は金属酸化物を化学吸着させて成る超微細粉体の製造方法であり、先の別系粉砕方法とは異なりｎｍ（10−9ｍ）オーダーに細かくなし得たものである。
【０００７】
その排ガス浄化触媒としての機能を精査した結果、その効果は極めて大きく、触媒としてＡｇ，、以外にＰｔその他Ｒｈ，Ｐｄ、Ａｕ等を追加して検討した結果、夫々非常に有効である事を確認し本件出願に至った。
【０００８】
なお、原核物質としては本発明者らの出願した特開平1−183576号公報「強化カーボン繊維」のカーボン繊維の他、ウイスカー、ＳｉＣ、ＳｉＮ、サイアロン、コーデイエライト、ムライト等を利用する事も可能である。
【０００９】
又、同じく特開平2−43744号公報「遠赤外線放射体」のうちのカオリン、バーニュライト又は、雲母鉱物などの薄片状粒子、球状シリカ、ベリリウム等の球状粒子、ガラス、セラミックス或はセピオライトなどの繊維状物質、又は、ゼオライト、珪藻土などの多孔性物質、ジルコニア、チタン白、亜鉛華、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウムなどの各種酸化物も対象となる。
【発明の効果】
【００１０】
自動車用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機器などから排出される各種排ガス中にはＣＯ，ＮＯＸ，ＨＣ等の有害物質が含まれ、保健、衛生、医療、環境保全等を含め世界的な問題であるが、本発明の如くＰｔ等の触媒を無機粒子或はカーボン繊維等の表面に最も良く分散せしめる手法により、その効果を最大限に利用する方法を開示し、関連業界に多大の貢献が期待されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
特開平2−43744号公報「遠赤外線放射体」のうちのカオリン、バーニュライト又は、雲母鉱物などの薄片状粒子、球状シリカ、ベリリウム等の球状粒子、ガラス、セラミックス或はセピオライトなどの繊維状物質、又は、ゼオライト、珪藻土などの多孔性物質、ジルコニア、チタン白、亜鉛華、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウムなどを原核物質とし、その表面に粒子径が0.1μｍ以下でＢＥＴ比表面積が100ｍ2/ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を化学吸着させた後、更にその表面に懸濁液状態のままＡｇ，Ｐｔ、Ｒｈ，Ｐｄ、Ａｕ等の金属又は金属酸化物を化学吸着させて成る超微細粉体を製造し、従来の粉砕方法とは異なりｎｍ（10−9ｍ）オーダーに細かくなし得た触媒担持体である。
【実施例】
【００１２】
実施例  1
（第１段階）平均粒子径１００ｎｍの無水珪酸（オーケートレーディング社製）100ｋｇを水中に分散させて2ｍ3の水懸濁液を作る。これにアルミナ水和物がＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏ
で20ｋｇになる様に調整した10％濃度のＡｌＣｌ3を加え、更に中和当量の10％濃度のＮＨ4ＯＨを添加して無水珪酸の表面に短径２ｎｍ、長径５０ｎｍのアルミナ水和物を析出させ化学吸着させる。
（第２段階）上記懸濁液に5％濃度のＡｇＣｌをＡｇ換算で２ｋｇ添加した後、高剪断
高速度で撹拌しながら10％濃度のＮＨ4ＯＨで中和し、アルミナ水和物の表面にＡｇを析出させる。その後、水を加えながら８回以上デカンテーションによりＣｌイオンが  ３０ｐｐｍ以下になるまで洗浄した後、プレス、脱水、乾燥、解砕して粉末化する。  これをカートリッジに充填して自動車の排ガス管の先端に取り付け、Ａｇ触媒効果に  よる排ガス浄化をおこなった。実施例1.のＣＯ排ガス浄化率は98％であった。
原排ガス中のＣＯ  −  触媒通過後のＣＯ  ×１００＝排ガス浄化率％  
原排ガス中のＣＯ
【００１３】
実施例  ２
（第１段階）実施例1.と同様にして無水珪酸の表面にアルミナ水和物を析出吸着させる。
（第２段階）第１段階で得た懸濁液をＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで200ｇ分を採取し、これをヘキサクロロ白金酸から調整した1リットル当り白金2ｇｒを溶解した懸濁液に対しＮＨ4ＯＨを急速撹拌の下で添加した後、実施例1と同様に排ガス浄化率を測定した結果100％で優れた効果を得た。
【００１４】
比較例1
実施例1で夫々別系で得た同等のＡｌ及びＡｇを添加混合したもののＣＯ排ガス浄化率は82％であった。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
自動車の動力源にガソリンや軽油を燃料として利用する内燃機関の、排ガス中に含まれるＣＯ、ＮＯｘ，ＨＣ等の有害物質を除去する為、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、等の貴金属の触媒が有効に利用できる触媒担持体。
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月5日(2008.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
自動車の動力源にガソリンや軽油を燃料として利用する内燃機関につき、排ガス中に含まれるＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ等の有害物質を除去する為、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の貴金属の触媒が有効である。それ等触媒を担持した粉体や繊維を充填したカートリッジ中に排ガスを導入し、浄化する方法に関するものである。又これ等の触媒を最も有効に利用する為には、触媒を可及的微細に出来るだけ分散した状態で排ガスと接触させる事が肝要である。        
【背景技術】
【０００２】
自動車排ガスの浄化用にＡｇ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ等貴金属の触媒活性は、その貴金属の持つ表面積にほぼ比例されるものとされ、少ない貴金属量から最大限の触媒活性を得るため、別の系で得た高比表面積の触媒粒子を乾燥、分級して製造するか、又はメッキ的発想で媒体の表面に塗布する方法が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６３５８１
【０００４】
【特許文献２】特開２００７−２０９８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排ガス浄化に有効な触媒において、最高度に有効利用し得る触媒担持体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は触媒貴金属につき、別の系で作成した乾燥粒子を可及的微細にμｍ（１０−6ｍ）まで粉砕分級し、分散よく媒体に混合したものとは異なり、本発明者らが先に特開平４−１９７４６８号公報「保温、脱臭、難燃及び抗菌性繊維製品」で示した方法に係り、原核となる粉体粒子について懸濁液状で、その表面に粒子径が0.1μｍ以下でＢＥＴ比表面積が100ｍ2／ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を化学吸着させた後、更にその表面に懸濁液状態のままＡｇ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属又は金属酸化物を化学吸着させて成る超微細粉体の製造方法であり、先の別系粉砕方法とは異なりｎｍ（10−9ｍ）オーダーに細かくなし得たものである。
【０００７】
その排ガス浄化触媒としての機能を精査した結果、その効果は極めて大きく、触媒としてＡｇ以外にＰｔその他Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ等を追加して検討した結果、夫々非常に有効である事を確認し本件出願に至った。
【０００８】
なお、原核物質としては本発明者らの出願した特開平１−１８３５７６号公報「強化カーボン繊維」のカーボン繊維の他、ウイスカー、ＳｉＣ、ＳｉＮ、サイアロン、コーデイエライト、ムライト等を利用する事も可能である。
【０００９】
又、同じく特開平２−４３７４４号公報「遠赤外線放射体」のうちのカオリン、バーニュライト又は、雲母鉱物などの薄片状粒子、球状シリカ、ベリリウム等の球状粒子、ガラス、セラミックス或はセピオライトなどの繊維状物質、又は、ゼオライト、珪藻土などの多孔性物質、ジルコニア、チタン白、亜鉛華、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウムなどの各種酸化物も対象となる。
【発明の効果】
【００１０】
自動車用エンジン等の内燃機関や、工場等に設置された燃焼機器などから排出される各種排ガス中にはＣＯ、ＮＯＸ、ＨＣ等の有害物質が含まれ、保健、衛生、医療、環境保全等を含め世界的な問題であるが、本発明の如くＰｔ等の触媒を無機粒子或はカーボン繊維等の表面に最も良く分散せしめる手法により、その効果を最大限に利用する方法を開示し、関連業界に多大の貢献が期待されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
特開平２−４３７４４号公報「遠赤外線放射体」のうちのカオリン、バーニュライト又は雲母鉱物などの薄片状粒子、球状シリカ、ベリリウム等の球状粒子、ガラス、セラミックス或はセピオライトなどの繊維状物質、又は、ゼオライト、珪藻土などの多孔性物質、ジルコニア、チタン白、亜鉛華、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウムなどを原核物質とし、その表面に粒子径が0.1μｍ以下でＢＥＴ比表面積が100ｍ2／ｇ以上の超微細なアルミナ水和物を化学吸着させた後、更にその表面に懸濁液状態のままＡｇ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属又は金属酸化物を化学吸着させて成る超微細粉体を製造し、従来の粉砕方法とは異なりｎｍ（10−9ｍ）オーダーに細かくなし得た触媒担持体である。
【実施例】
【００１２】
実施例  1
（第１段階）平均粒子径１００ｎｍの無水珪酸（オーケートレーテ゛インク゛社製）100ｋｇを水中に分散させて2ｍ3の水懸濁液を作る。これにアルミナ水和物がＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで20ｋｇになる様に調整した１０％濃度のＡｌＣｌ3を加え、更に中和当量の10％濃度のＮＨ4ＯＨを添加して無水珪酸の表面に短径２ｎｍ、長径５０ｎｍのアルミナ水和物を析出させ化学吸着させる。
（第２段階）上記懸濁液に5％濃度のＡｇＣｌをＡｇ換算で２ｋｇ添加した後、高剪断
高速度で撹拌しながら10％濃度のＮＨ4ＯＨで中和し、アルミナ水和物の表面にＡｇを析出させる。その後、水を加えながら８回以上デカンテーションによりＣｌイオンが  ３０ｐｐｍ以下になるまで洗浄した後、プレス、脱水、乾燥、解砕して粉末化する。  これをカートリッジに充填して自動車の排ガス管の先端に取り付け、Ａｇ触媒効果による排ガス浄化をおこなった。実施例１のＣＯ排ガス浄化率は９８％であった。
原排ガス中のＣＯ  −  触媒通過後のＣＯ  ×１００＝排ガス浄化率％  
原排ガス中のＣＯ
【００１３】
実施例  ２
（第１段階）実施例１と同様にして無水珪酸の表面にアルミナ水和物を析出吸着させる。
（第２段階）第１段階で得た懸濁液をＡｌ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏで200ｇ分を採取し、これをヘキサクロロ白金酸から調整した1リットル当り白金2ｇｒを溶解した懸濁液に対しＮＨ4ＯＨを急速撹拌の下で添加した後、実施例１と同様に排ガス浄化率を測定した結果100％で優れた効果を得た。
【００１４】
比較例1
実施例1で夫々別系で得た同等のＡｌ及びＡｇを添加混合したもののＣＯ排ガス浄化率は82％であった。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
自動車の動力源にガソリンや軽油を燃料として利用する内燃機関の、排ガス中に含まれるＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ等の有害物質を除去する為、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の貴金属の触媒が有効に利用できる触媒担持体。