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公開番号2024157394
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071736
出願日2023-04-25
発明の名称メタン酸化触媒、メタン酸化触媒の製造方法、および、メタンの分解方法
出願人カナデビア株式会社
代理人弁理士法人いくみ特許事務所
主分類B01J 23/63 20060101AFI20241030BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】比較的低温の条件下において、高いメタン分解能を有するメタン酸化触媒、メタン酸化触媒の製造方法、および、メタンの分解方法を提供する。
【解決手段】メタン酸化触媒は、メタンを酸化するための触媒であって、セリア-ジルコニア複合酸化物を含む触媒担体と、前記触媒担体に担持され、PdおよびPtを含む活性金属とを備える。また、前記触媒担体における、セリアの含有割合が、5質量%以上、15質量%未満である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
メタンを酸化するための触媒であって、
セリア－ジルコニア複合酸化物を含む触媒担体と、
前記触媒担体に担持され、ＰｄおよびＰｔを含む活性金属と
を備え、
前記触媒担体における、セリアの含有割合が、５質量％以上、１５質量％未満である、メタン酸化触媒。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記活性金属における、前記Ｐｄの含有割合が、５０質量％以上である、請求項１に記載のメタン酸化触媒。
【請求項３】
前記触媒担体１００質量部に対する、前記活性金属の配合量が、５質量部以下である、請求項１に記載のメタン酸化触媒。
【請求項４】
前記触媒担体は、さらに、ジルコニアを含み、
前記ジルコニアは、単斜晶ジルコニア相を含有し、
前記セリア－ジルコニア複合酸化物は、正方晶セリア－ジルコニア相を含有する、請求項１に記載のメタン酸化触媒。
【請求項５】
セリア－ジルコニア複合酸化物を含む触媒担体原料と、ＰｄおよびＰｔを含む活性金属の溶液とを混合し、スラリーを用意する第１工程と、
前記スラリーを乾燥させて、粉体を得る第２工程と、
前記粉体を４００℃以上、６００℃以下で焼成し、請求項１～４のいずれか一項に記載のメタン酸化触媒を得る第３工程と
を含み、
前記第１工程において、前記触媒担体原料における、セリアの含有割合が、５質量％以上、１５質量％未満である、メタン酸化触媒の製造方法。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか一項に記載のメタン酸化触媒に対して、メタンを接触させ、酸化させる酸化工程を含み、
前記酸化工程において、酸化温度が４５０℃以下である、メタンの酸化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタン酸化触媒、メタン酸化触媒の製造方法、および、メタンの分解方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関などから排出される排ガスに含まれる有害物質（例えば、炭化水素、窒素酸化物など）は、大気汚染の原因となる。具体的には、自動車から排出される排ガスには、炭化水素として、プロピレンが多く含まれる。また、天然ガスにより稼働する内燃機関から排出される排ガスには、天然ガスに含まれるメタンの一部が燃焼せず、未燃焼のメタンが含まれる。このような排ガスに含まれる炭化水素を分解するために、排ガスの流れる排気通路に、炭化水素を分解する触媒を配置し、炭化水素を分解する技術が知られている。
【０００３】
このような炭化水素分解触媒として、希土類酸化物（例えば、セリア）を１５～１００重量％含む金属酸化物からなる触媒担体に、活性金属を担持させた炭化水素分解触媒が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１の炭化水素分解触媒は、高活性であり、高温条件（例えば、８００℃）下においても、その活性を長期間維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－２７０８８２号公報
【０００６】
一方、上記したように、天然ガスにより稼働する内燃機関からの排ガスには、未燃焼のメタンが含まれる。メタンは、化学的に安定な構造を有しており、酸化されにくい性質を有する。また、天然ガスにより稼働する内燃機関から排出される排ガスは、比較的低い温度で排出される。そのため、炭化水素分解触媒のうち、メタンを酸化する触媒には、比較的低温の条件下において、高いメタン分解能を有することが求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の炭化水素分解触媒は、比較的低温の条件下で、メタン分解能が低いという不具合がある。
【０００８】
本発明は、比較的低温の条件下において、高いメタン分解能を有するメタン酸化触媒、メタン酸化触媒の製造方法、および、メタンの分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明［１］は、メタンを酸化するための触媒であって、セリア－ジルコニア複合酸化物を含む触媒担体と、前記触媒担体に担持され、ＰｄおよびＰｔを含む活性金属とを備え、前記触媒担体における、セリアの含有割合が、５質量％以上、１５質量％未満である、メタン酸化触媒を含む。
【００１０】
本発明［２］は、前記活性金属における、前記Ｐｄの含有割合が、５０質量％以上である、［１］に記載のメタン酸化触媒を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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