(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素酸化用触媒の製造方法が、少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を金属基材表面にガス溶射して多孔質触媒層を前記金属基材上に形成し、および前記触媒層中に残存する前記炭素含有物質をガス化し、前記触媒層中に多数の気孔が生成するよう活性ガス中で加熱することを特徴とする炭化水素酸化用触媒の製造方法。
【請求項２】
炭化水素酸化用触媒の製造方法が、ニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１つの元素を含有するボンド層を金属基材表面に形成し、および少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を前記ボンド層にガス溶射して多孔質触媒層を形成することを特徴とする炭化水素酸化用触媒の製造方法。
【請求項３】
炭化水素酸化用触媒の製造方法が、ニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１つの元素を含有するボンド層を金属基材表面に形成し、および少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を前記ボンド層にガス溶射して触媒層を形成し、および前記触媒層中に残存する前記炭素含有物質がガス化し、前記触媒層中に多数の気孔が生成するよう活性ガス中で加熱することを特徴とする炭化水素酸化用触媒の製造方法。
【請求項４】
金属基材と、前記金属基材上に形成された活性元素を含有する触媒層とからなる炭化水素酸化用触媒において、前記触媒は、前記金属基材と、前記金属基材表面に形成されたニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１種の金属元素を含有するボンド層と、および前記ボンド層上に形成された、少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物からなる粉体をボンド層表面にガス溶射して形成された、厚さが５乃至１００μｍの範囲で、また気孔率はＢＥＴ表面積で５乃至５０ｍ２／ｇの範囲の多孔質触媒層からなることを特徴とする炭化水素酸化用触媒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービン燃焼器用触媒、自動車排気ガス用触媒あるいは各種プラントで用いられる反応触媒等として広く利用される触媒に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発電等のエネルギー分野、自動車、航空、船舶等の運輸分野、あるいは石油化学等の工業分野等において環境への配慮の気運が高まり、触媒の応用範囲が飛躍的に広がっている。
【０００３】
例えば、ガスタービン燃焼器において、メタン等の燃料を触媒燃焼させることによりＮＯX の発生を抑制する技術の開発が行われている。また、自動車の排気ガス中に含まれるＮＯX の分解や未燃焼の炭化水素類、一酸化炭素の酸化において、自動車排気ガス用触媒が使用されている。
【０００４】
このように触媒の応用範囲が広がるにしたがって、触媒活性成分を担持する構造基材の素材、形状も多様化してきている。例えば上記基材としては、コーディライト等の無機の耐熱基材を使用し、通風抵抗を減少するために耐熱基材をハニカム形状としたものが実用化されているが、自動車排気ガス用触媒では、通風抵抗をより減少させるために、薄い金属基材をハニカム形状とし、ハニカム壁を薄くしたものが実用化されている。そして、これらの基材に触媒成分を担持することにより、各種触媒が製造されている。
【０００５】
ところで、このような金属基材を使用した触媒の製造に際し、触媒活性成分を基材の内部あるいは表面に担持するにあたっては、コーディライト等の無機の耐熱基材を使用した触媒と同様、触媒成分を含有したアルミナ等を主成分とするスラリーの中に所定の形状に加工した基材を浸漬し、基材表面に触媒活性成分を付着形成した後に乾燥、焼結することにより行われている。
【０００６】
しかしながら、従来の浸漬による触媒活性成分の担持により製造された触媒では、基材と触媒活性成分との熱膨脹差、触媒活性成分に含有されるアルミナ等の熱収縮、基材と触媒活性成分との密着性の不足あるいは触媒活性成分自体の強度不足等により、使用環境中における温度履歴や流体との摩擦に耐えきれずに触媒活性成分が基材から剥離したり、触媒活性成分が磨耗するという問題があった。そして、触媒活性成分が基材から剥離したり、触媒活性成分が磨耗する結果、触媒寿命が短いという問題があった。
【０００７】
一方、金属基材に触媒活性成分を担持させるにあたり、溶射法にて触媒活性成分を含む無機質層を形成する方法も提案されているが、この方法で形成される無機質層は緻密になりすぎ、触媒反応の場である触媒表面の表面積をさらに確保することが困難であるため、触媒反応の効率が頭打ちになっているという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題を解消すべくなされたもので、金属基材からの触媒活性成分の磨耗や剥離が少なく、また触媒活性の高い触媒を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の炭化水素酸化用触媒の製造方法は、少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を金属基材表面にガス溶射して多孔質触媒層を前記金属基材上に形成し、および前記触媒層中に残存する前記炭素含有物質をガス化し、前記触媒層中に多数の気孔が生成するよう活性ガス中で加熱することを特徴とする。
また、本発明の炭化水素酸化用触媒の製造方法は、ニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１つの元素を含有するボンド層を金属基材表面に形成し、および少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を前記ボンド層にガス溶射して多孔質触媒層を形成することを特徴とする。
また、本発明の炭化水素酸化用触媒の製造方法は、ニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１つの元素を含有するボンド層を金属基材表面に形成し、および少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物質からなる粉体を前記ボンド層にガス溶射して触媒層を形成し、および前記触媒層中に残存する前記炭素含有物質がガス化し、前記触媒層中に多数の気孔が生成するよう活性ガス中で加熱することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による炭化水素酸化用触媒は、金属基材と、前記金属基材上に形成された活性元素を含有する触媒層とからなる炭化水素酸化用触媒において、前記触媒は、前記金属基材と、前記金属基材表面に形成されたニッケル、コバルト、鉄、クロムおよびアルミニウムからなる群より選択された少なくとも１種の金属元素を含有するボンド層と、および前記ボンド層上に形成された、少なくとも１種の白金元素を含有する活性触媒成分と炭素含有物からなる粉体をボンド層表面にガス溶射して形成された、厚さが５乃至１００μｍの範囲で、また気孔率はＢＥＴ表面積で５乃至５０ｍ２／ｇの範囲の多孔質触媒層からなることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本願発明は、金属基体上に触媒層を形成する際に、触媒活性成分を含有する粉体と有機物あるいは炭素含有化合物とを前記基材上に溶射することによって行うものである。
【００１２】
本発明による触媒は、基材表面に形成された触媒層の厚さが５〜１００μｍ程度であることが好ましく、触媒層の気孔率は、ＢＥＴ表面積で５〜５０ｍ2 ／ｇ程度であることが好ましい。
【００１３】
本発明の触媒活性成分としては、例えば白金、パラジウム、ロジウムあるいはルテニウム等の白金族元素、ニッケル、マンガン、鉄、コバルト、クロムあるいは銅等の遷移元素、アルカリ土類元素、アルミニウムおよび亜鉛等からなる群より選択される少なくとも１つの元素またはこれらの元素の化合物が挙げられる。パラジウム、白金およびニッケル等はメタン等の炭化水素や一酸化炭素等を酸化するので、炭化水素酸化用触媒として使用可能である。
【００１４】
触媒活性成分を含有する粉体には、例えば、添加成分としてアルミニウム、ジルコニウム、チタニウム、マグネシウム等のアルカリ土類元素、希土類元素の少なくとも１種あるいはそれらの元素を少なくとも１種以上含む化合物が含まれていてもよい。希土類元素、アルカリ土類元素、ジルコニウム、アルミニウム、チタニウム、マグネシウムを少なくとも１種類以上含む化合物が酸化物として触媒上に存在すると触媒層表面に細孔を形成し、触媒活性を向上させる効果がある。また、溶射時の高温によって各成分の構成元素が置換するとこれらの効果がより一層高まるので、２種以上の元素の酸化物を複合して用いるとより好ましい。
【００１５】
これらの添加成分の添加は、混合法、含浸法、共沈法あるいはめっき法等があるが、共沈法にて行えば触媒活性成分と添加成分を均一組成にて含む微粒を形成することができ、さらに溶射時には該微粒を溶射に適した大きさに造粒し、粉体とすればよい。この方法で得られた粉体を溶射することにより得られた触媒層は、微細部分においても均質な組成分布を示し、触媒層の活性を増大させることができる。
【００１６】
また、上記添加成分は、この添加成分の粉体と、触媒活性成分の粉体を別途確保しておき、溶射時に各粉体と混合してもよいし、同時に溶射してもよい。
【００１７】
また、本発明による有機物あるいは炭素含有物としては、常温で固体であることが望ましく例えば炭素材（グラファイトやアセチレンブラック、ピッチ等）、ポリエステル、ポリスチレン等の有機高分子化合物が使用されるが、特にこれらに限定されるものではない。有機物あるいは炭素含有物は、その粉体を触媒活性成分の粉体に混合して溶射してもよく、また混合した後造粒したものを溶射してもよい。また、これら有機物あるいは炭素含有物の粉体を別途確保しておき、溶射時に同時に溶射してもよい。
【００１８】
溶射時における有機物あるいは炭素含有物の混合比は、重量比で触媒活性成分を含む無機成分：有機物あるいは炭素含有物＝９９：１〜８０：２０、好ましくは触媒活性成分を含む無機成分：有機物あるいは炭素含有物＝９７：３〜９０：１０であることが望ましい。粉体量が多すぎると本発明の効果が小さくなり、また少なすぎると触媒量が低下することになり、触媒活性が低下する。
【００１９】
溶射に際して、触媒活性成分を含む粉体、有機物あるいは炭素含有物の粉体の粒径は、１〜１５０μｍ程度が好ましく、５〜５０μｍ程度であるとより好ましい。
【００２０】
また、各粉体により溶射装置内部が閉塞するのを防止するために、各粉体表面を例えばステアリン酸等の流動剤でコーティングして各粉体の流動性を向上させても良い。
【００２１】
本発明における溶射としては、各溶射の適用も可能であるが、溶射時に各粉体が被る温度が低く、金属基材表面の触媒成分を多孔質とすることが可能であるという観点から、特にガス溶射が好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる金属基材としては、例えばステンレス鋼、ハステロイ、インコネル、その他耐熱金属等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２３】
触媒層と基材との剥離をより抑制するために触媒層と基材との間にニッケル、コバルト、鉄およびクロムの少なくとも１つの元素を含むボンド層を形成するとより好ましい。このボンド層は緻密であればよく、特に形成方式を限定するものではないが、その密度が実質的にガスが透過しない程度であるように形成すると好ましい。また、触媒活性成分を含む粉体と有機物あるいは炭素含有物を溶射した後活性ガス雰囲気中で加熱処理し、有機物を燃焼させる処理を行ってもよい。本発明による活性ガス雰囲気としては、触媒成分中に残留する有機物あるいは炭素含有物をガス化し、有機物あるいは炭素含有物が存在していた部位に細孔を形成するために酸化雰囲気、特に空気などの酸素含有ガス、水蒸気等が用いられるがこれに限定されるものではなく、酸化条件は適宜決定される。
【００２４】
また、溶射時の温度条件によって触媒活性成分や添加成分が別の化合物に変化し、触媒活性が低下することがある。例えば、溶射時にアルミナ等を混合していると、基材表面上の触媒成分がアルミナ等と低触媒活性の化合物に変化する。さらにニッケル等を混合していると、ニッケル等とアルミナのスピネルが形成されて触媒活性が低下する。このときは活性ガス雰囲気として還元雰囲気、特に水素ガス等が用いられ、触媒成分を還元処理することで触媒成分の触媒活性を回復させることができるが、活性ガス雰囲気は水素ガスに限定されるものではなく、還元条件は適宜決定される。なお、本発明による活性ガス雰囲気は酸化雰囲気や還元雰囲気に限定されるものではなく、活性ガス雰囲気および処理条件は必要に応じて適宜選択される。
【００２５】
本発明においては、触媒活性成分を含有する粉体と有機物あるいは炭素含有物は基材に溶射される。溶射により各粉体の表面が半溶融状態となって基材に強固に付着するとともに、有機物あるいは炭素含有物の一部から発生するガスにより各粉体は一部で融合しつつ連通するので触媒表面の表面積は大きく確保される。次いで、触媒は必要に応じて活性ガス雰囲気中で処理される。活性ガス雰囲気中での処理により、基材表面の触媒層に残存する有機物あるいは炭素含有物は基材表面の触媒層の内部からガス化し、触媒層の内部に多数の細孔を形成してさらに触媒表面の表面積を増大させる。また、触媒表面に形成された不活性成分が除去されて触媒活性が向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施例１、比較例１）
平均粒径が２μｍの多孔質アルミナに硝酸パラジウムを含浸させ、乾燥、焼結してパラジウム含有率が５ｗｔ％の粉体を得た。この粉体を平均粒径３０μｍの粒子に造粒して、触媒含有粉体Ａを得た。次いで、触媒含有粉体Ａ１００重量部と、平均粒径４０μｍのポリエステル粉体１０重量部とを混合して、触媒粉体Ｂを得た。
【００２７】
触媒含有粉体Ｂを鉄、クロムおよびアルミニウムを主成分とする（組成比は約７５：２０：５）厚さ２００μｍの耐熱金属板にアセチレンを用いたガス溶射を行って、厚さ１００μｍの触媒層を有する触媒１Ｂを得た。
【００２８】
一方、比較例として触媒含有粉体Ａを鉄、クロムおよびアルミニウムを主成分とする（組成比は約７５：２０：５）厚さ２００μｍの耐熱金属板にアセチレンでガス溶射して、厚さ１００μｍの触媒層を有する触媒１Ａを得た。
【００２９】
これら触媒１Ｂ、１Ａを１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断しＢＥＴ表面積を測定したところ、触媒１Ｂでは１０ｍ2 ／ｇであったが、触媒１Ａでは測定不能であった。
【００３０】
次に、１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断した触媒１Ｂおよび１Ａをそれぞれ１０個、別々の電気炉中に設置した石英反応管に充填し、メタンの濃度５０００ｐｐｍの空気を流量１００ｃｃ／分で流通させた。
【００３１】
その結果、触媒１Ｂが充填された石英反応管においては、３００℃からメタンの酸化反応が起きたが、触媒１Ａが充填された石英反応管においては、８００℃になるまでメタンの酸化反応は起こらなかった。
【００３２】
（実施例２、実施例３、比較例２）
平均粒径が１μｍのイットリウム安定化ジルコニアに、無電解メッキによりパラジウムを担持し、パラジウム含有率が５ｗｔ％の触媒含有粉体Ｃを得た。触媒含有粉体Ｃ１００重量部と平均粒径が１μｍのセリア粉末１００重量部とを混合し、この粉体を平均粒径５０μｍの粒子に造粒して、触媒含有粉体Ｄを得た。
【００３３】
次に、グラファイト含有率が２５ｗｔ％で平均粒径が３０μｍのニッケル粉体Ｅと、平均粒径が５０μｍのイットリウム安定化ジルコニア粉体Ｆを準備した。触媒含有粉体Ｄ１００重量部、ニッケル粉体Ｅ１００重量部およびイットリウム安定化ジルコニア粉体Ｆ５０重量部とを混合し触媒含有粉体Ｇを得た。また、実施例１と同様の耐熱金属板にニッケル、クロムおよびアルミニウムを主成分とする（組成比は約７５：１５：１０）平均粒径が１０μｍの粉末をアルゴンでプラズマ溶射して、厚さ２０μｍのボンド層を形成した。
【００３４】
そして、ボンド層の上に触媒原料Ｇをアセチレンでガス溶射して、厚さ８０μｍの触媒層を有する触媒２Ａを得た（実施例２）。また、ボンド層を形成させずに触媒原料Ｇを実施例１で用いた耐熱金属板にアセチレンでガス溶射して、厚さ８０μｍの触媒層を有する触媒２Ｂを得た（実施例３）。
【００３５】
また、触媒粉体Ｃ１００重量部、平均粒径が１μｍのセリア粉末１００重量部、平均粒径が１０μｍのアルミナ粉体１５０重量部および硝酸ニッケル１０重量部とを湿式ボールミルでミリングしてスラリーを得た。このスラリーを実施例１で用いた耐熱金属板に塗布して乾燥の後、９００℃で２４時間焼成し、厚さ８０μｍの触媒層を有する触媒２Ｃを得た（比較例２）。
【００３６】
これら触媒２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断しＢＥＴ表面積を測定したところ、それぞれ１５ｍ2 ／ｇ、１４ｍ2 ／ｇ、２０ｍ2 ／ｇであった。
【００３７】
次に、１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断した触媒２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを各々１０個、別々の電気炉中に設置した石英反応管に充填し、メタンの濃度５０００ｐｐｍの空気を流量１００ｃｃ／分で流通させた。また、温度は３０℃／分の割合で３０℃から９００℃まで昇温させ、９００℃まで昇温の後５０℃まで自然冷却し、再び３０℃／分の割合で９００℃まで昇温させるようにし、このサイクルを２０回繰り返した。
【００３８】
触媒２Ａおよび２Ｂが充填された石英反応管においては、３００℃からメタンの酸化反応が起き、触媒２Ｃが充填された石英反応管においては、２５０℃からメタンの酸化反応が起こった。
【００３９】
また、２０サイクル終了後にこれらの触媒を取り出したところ、触媒２Ａおよび触媒２Ｂにおいては触媒成分の磨耗や、触媒成分の基材からの剥離がほとんど認められなかったが、触媒２Ｃにおいては明らかな触媒成分の磨耗、触媒成分の基材からの剥離が認められ、実用とすることは困難であった。
【００４０】
さらに、触媒２Ａおよび２Ｂを２００サイクル試験したところ、触媒２Ａでは剥離が認められなかったが、触媒２Ｂでは一部に剥離が認められた。しかし、両者とも触媒として使用可能であった。
【００４１】
（実施例４、実施例５、比較例３）
平均粒径が１μｍのセリア粉末に塩化ロジウム溶液を含浸させ、ロジウム含有率が１０ｗｔ％の触媒粉体Ｈを得た。次いで、触媒粉体Ｈ５０重量部と実施例２と同様の触媒粉体Ｃ５０重量部とを混合し平均粒径４０μｍの粒子に造粒して、触媒粉体Ｉを得た。そして、触媒粉体Ｉ１００重量部、実施例２と同様の安定化ジルコニア粉体Ｆ１００重量部および平均粒径３０μｍのポリエステル粉体２０重量部とを混合して、実施例１の耐熱金属板にアセチレンでガス溶射して、厚さ１００μｍの触媒層を形成した。これを、さらに空気中で８００℃、２４時間処理して触媒層に残存する有機質を除去して触媒３Ａを得た（実施例４）。
【００４２】
一方、空気中での処理を行わない以外は触媒３Ａと全く同様の触媒３Ｂを得た（実施例５）。
【００４３】
これら触媒３Ａおよび３Ｂを１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断しＢＥＴ表面積を測定したところ、触媒３Ａでは１５ｍ2 ／ｇであり、触媒３Ｂでは１０ｍ2 ／ｇであった。
【００４４】
次に、１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断した触媒３Ａおよび３Ｂを各々１０個、別々の電気炉中に設置した石英反応管に充填し、メタンの濃度５０００ｐｐｍの空気を流量１００ｃｃ／分で流通させた。
【００４５】
その結果、触媒３Ａが充填された石英反応管においては、２７０℃からメタンの酸化反応が起きたが、触媒３Ｂが充填された石英反応管においては、３３０℃からメタンの酸化反応が起こった
一方、ポリエステルを含まないこと以外は触媒３Ａと同じである触媒３Ｃ（比較例３）を得た。この触媒を用いて同様なメタン酸化能を測定した結果、６００℃になるまで反応がおこらなかった。また、ＢＥＴ表面積を測定したところ、触媒３Ｃでは３ｍ2 ／ｇであった。
【００４６】
次に、参考例として触媒を用いたメタノールの水蒸気改質反応を説明する。
実施例２のニッケル粉体Ｅ１００重量部、平均粒径３０μｍのアルミナ粉体１００重量部および実施例１のポリエステル粉体１０重量部とを混合し、実施例１の耐熱金属板にアセチレンでガス溶射して、厚さ１５０μｍの触媒層を形成した。これを、空気中で８００℃、２４時間処理した後に５０℃まで冷却し、さらに１００％水素中で８００℃、２４時間還元処理して触媒４Ａを得た。また、水素中での還元処理を行わない以外は触媒４Ａと全く同様の触媒４Ｂを得た。
【００４７】
次に、触媒４Ａおよび４Ｂを１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法に切断し、触媒４Ａおよび４Ｂを各々１０個、別々の電気炉中に設置した石英反応管に充填し、メタノールの水蒸気改質反応を水蒸気／メタノール＝５．０（モル／モル）で行った。その結果、触媒４Ａが充填された石英反応管においては、３００℃からメタノールの水蒸気改質反応が起きたが、触媒４Ｂが充填された石英反応管においては、４２０℃からメタノールの水蒸気改質反応が起こった。
【００４８】
一方、ポリエステルを含まないこと以外は触媒４Ａと同じである触媒４Ｃ（比較例４）を得た。この触媒を用いて同様なメタノールの水蒸気改質反応を行ったところ、６００℃になるまで水蒸気改質反応がおこらなかった。
【００４９】
（実施例８、実施例９、比較例５）
ランタン、バリウム、鉄およびコバルトの各硝酸塩を混合した水溶液に重炭酸アンモニウムを添加し、共沈した沈殿を水洗、濾過した。これを乾燥し、空気中で８００℃、１２時間焼成して平均粒径５μｍの酸化物共沈粉体を得た。この酸化物共沈粉体における各金属元素の原子比は、ランタン：バリウム：鉄：コバルト＝０．２：０．８：０．２：０．８であった。この共沈粉体に無電解メッキによりパラジウムを担持し、パラジウム含有率が４０ｗｔ％の触媒粉体Ｊを得た。次に、触媒粉体Ｊ１００重量部、平均粒径が３μｍのアルミナ粉体１５０重量部および平均粒径が５μｍのポリエステル粉体２５重量部とを混合し、この粉体を平均粒径４０μｍの粒子に造粒して、触媒粉体Ｋを得た。この触媒粉体Ｋを実施例１の耐熱金属板にプロパンでガス溶射して、厚さ１２０μｍの触媒層を形成した触媒５Ａを得た（実施例８）。
【００５０】
また、平均粒径が３μｍのランタン、バリウム、鉄およびコバルトの各酸化物を混合してランタン：バリウム：鉄：コバルト＝０．２：０．８：０．２：０．８の原子比の粉体Ｌを得た。次いで、粉体Ｌに粒径２μｍのパラジウム粒子を混合し、パラジウム含有率が４０ｗｔ％の触媒粉体Ｍを得た。触媒粉体Ｍ１００重量部と平均粒径が３μｍのアルミナ粉末１５０重量部と平均粒径が５μｍのポリエステル粉体２５重量部とを混合し、この粉体を平均粒径４０μｍの粒子に造粒して、触媒粉体Ｎを得た。この触媒粉体Ｎを実施例１の耐熱金属板にプロパンでガス溶射して厚さ１２０μｍの触媒層を形成した触媒５Ｂを得た（実施例９）。板状の触媒５Ａとピッチ、ピッチ高がそれぞれ２ｍｍのステンレス製の波板とを交互に重ねてロールしハニカム型の触媒５Ｃを得た。この触媒の外形寸法は、直径３０ｍｍ、長さ２００ｍｍである。同様にして、板状の触媒５Ｂを用いてハニカム型の触媒５Ｄを得た。この触媒の外形寸法も、直径３０ｍｍ、長さ２００ｍｍである。
【００５１】
触媒５Ｃおよび５Ｄをそれぞれインコネル製の反応管に充填し、ガスタービンによる燃焼模擬実験を行った。反応管には空気を２ノルマル立方メートル／分、メタンを６０ノルマルリットル／分で供給した。反応管の圧力は０．７Ｍｐａ、供給空気の温度は５００℃であった。
【００５２】
そして、反応管出口において燃焼効率を測定したところ、触媒５Ｃにおいては燃焼効率９９．９％であったが、触媒５Ｄにおいては燃焼効率９０％であった。
一方、ポリエステルを含まないこと以外は触媒５Ｃと同じである触媒５Ｅ
（比較例５）を得た。この触媒を用いて触媒５Ｃおよび５Ｄ同様な試験を行ったところ、燃焼効率は５５％であった。
【００５３】
以上の結果から明らかなように、触媒成分の粉体と有機物あるいは炭素含有物とを混合した粉体を基材に溶射してなる触媒においては、従来の含浸によりなる触媒や溶射の際に有機物を混合しない触媒に比べて明らかに高い触媒活性が得られる。また、必要に応じて酸化、還元等の活性ガスによる処理を行うと、こうした処理を行わない場合に比べて高い触媒活性が得られる。さらに、基材と触媒層との間にボンド層を設けると、触媒成分の磨耗が減少し、基材からの触媒成分の剥離強度が大きくなる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、触媒成分の粉体と有機物あるいは炭素含有物とを混合した粉体が基材に溶射されるので、基材と触媒層の触媒成分とが強固に固定され、触媒成分の磨耗が減少し、触媒成分の基材からの剥離強度が大きくなる。そして、触媒の寿命が延長される。また、触媒層の表面積が増大するので、触媒活性の高い触媒が得られる。さらに、溶射は含浸等に比べて手間がかからないため、触媒の製造が容易となる。
【００５５】