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公開番号2025013205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024100421
出願日2024-06-21
発明の名称脱硫用マンガン系吸着剤及びその製造方法
出願人ヒソンカタリスツコーポレイション
代理人個人
主分類B01J 20/06 20060101AFI20250117BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】アルミナ又はゼオライト担体にマンガン、銅、カリウムからなる複合酸化物が支持される脱硫用吸着剤、これを製造する方法、及びこれを用いて常温で有機硫黄を吸着する方法を提供すること。
【解決手段】脱硫用マンガン系吸着剤は、酸点の存在する担体にカリウム-マンガン-銅複合酸化物が支持される。前記担体は、水素フォームゼオライト、擬ベーマイト、又は水素フォームゼオライトと擬ベーマイトとの混合物である。前記カリウム-マンガン-銅複合酸化物の含有量は、吸着剤の総重量に対して、カリウムの含有量が1～3重量%、マンガンの含有量が60～85重量%、銅の含有量が5～15重量%である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
酸点の存在する担体にカリウム－マンガン－銅複合酸化物が支持される
ことを特徴とする脱硫用マンガン系吸着剤。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記担体は、水素フォームゼオライト、擬ベーマイト、又は水素フォームゼオライトと擬ベーマイトとの混合物である
請求項１に記載の脱硫用マンガン系吸着剤。
【請求項３】
前記カリウム－マンガン－銅複合酸化物の含有量は、吸着剤の総重量に対して、カリウムの含有量が１～３重量％、マンガンの含有量が６０～８５重量％、銅の含有量が５～１５重量％である
請求項１に記載の脱硫用マンガン系吸着剤。
【請求項４】
脱硫用マンガン系吸着剤の製造方法であって、
ａ）酸化剤としてのカリウム前駆体溶液と担体との混合物を製造するステップ、
ｂ）還元剤として銅及びマンガン前駆体溶液を製造するステップと、
ｃ）銅及びマンガン前駆体溶液を担体混合物に投入し、熟成させて吸着剤を製造するステップと、を含む
ことを特徴とするマンガン系吸着剤の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の脱硫用マンガン系吸着剤に燃料ガスを通過させて硫黄化合物を除去する
ことを特徴とする脱硫方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硫用マンガン系吸着剤に係り、具体的には、マンガン、銅及びカリウムからなる複合酸化物がアルミナ又はゼオライト担体に支持される構造のマンガン系吸着剤であって、担体及びマンガン－銅－カリウム複合酸化物の相互作用に応じて電気的特性変化が確認されており、少量のマンガン及び銅を含んでも常温で三級ブチルメルカプタン（ＴＢＭ、ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｍｅｒｃａｐｔａｎ）などの硫黄化合物の除去効果に優れた吸着脱硫用マンガン系吸着剤に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料電池（Ｆｕｅｌｃｅｌｌ）は、メタノール、エタノール、天然ガスなどの炭化水素系の物質内に含有されている水素と酸素の化学エネルギーを電気エネルギーに変換させる発電システムである。燃料電池の燃料処理装置では、触媒を用いて燃料ガスとしての炭化水素を改質して水素を発生させるが、炭化水素は、通常、被毒物質である硫黄化合物を含有するので、改質前に硫黄化合物を除去する必要がある。特に、燃料電池の供給燃料として使用される都市ガスには、付臭剤として作用する硫黄化合物であるＴＢＭ（ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｍｅｒｃａｐｔａｎ）が含有されているので、燃料電池に使用するためには硫黄化合物の除去が必須である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燃料ガスからＴＢＭなどの硫黄化合物を除去するための様々な吸着剤が存在するが、依然として常温での高吸着特性を有する吸着剤が要求される。
【０００４】
本発明の第１の目的は、少量のマンガン及び銅の活性金属で硫黄化合物を効率よく除去することができる脱硫用マンガン系吸着剤を提供することにある。
【０００５】
本発明の第２の目的は、脱硫用マンガン系吸着剤の製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の最後の目的は、脱硫用マンガン系吸着剤を用いて硫黄化合物を除去する脱硫方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を達成するために、本発明は、マンガン－銅－カリウムの複合酸化物が酸点の存在する担体（ｃａｒｒｉｅｒ）に支持される（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）吸着脱硫用マンガン系吸着剤が提供される。
【０００８】
好ましくは、担体は、ゼオライト又はアルミナを含み、より好ましくは、水素フォーム（ｐｒｏｔｏｎｆｏｒｍ）ゼオライトＹ（Ｈ－Ｙ－Ｚｅｏｌｉｔｅ）又は擬ベーマイト（ｐｓｅｕｄｏ－ｂｏｅｈｍｉｔｅ）アルミナを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゼオライトＹ又は擬ベーマイトアルミナは、前記複合酸化物との特有の化学的結合を介して相互作用するので、粘土（ｃｌａｙ）又は結晶性アルミナでは確認されない吸着特性を示す。担体の含有量は、吸着剤の総重量に対して１０～２５重量％である。担体は、担持される複合酸化物の分散性を改善する機能の他にも、複合酸化物の電気的特性を変化させて硫黄化合物に対して吸着強度を高めるとともに、吸着性能を向上させる。理論に限定されないが、担体の影響により複合酸化物から電子が担体に移動するにつれて、電子不足のマンガン及び銅金属は、硫黄化合物に対する吸着強度が増強されるものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施例及び比較例による吸着剤のＴＢＭ（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｍｅｒｃａｐｔａｎ）常温吸着結果のグラフである。
本発明の実施例及び比較例による吸着剤の紫外可視分光光度（ＵＶ－ｖｉｓｉｂｌｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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