[发明专利]除氧催化剂以及使用该催化剂的除氧方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用氢气等还原物质除去二氧化碳、氢气、氮气、氩气、氦气、氨气、一氧化碳等粗原料气体中所含的微量氧气的催化剂以及该使用催化剂的除氧方法。

背景技术

通常，除去气体中的氧气时，通过添加2倍容量以上的氢气并使用通常的Pt/矾土催化剂、Pd/矾土催化剂来使其反应。例如，日本特开平6-182136号、日本特开平7-206408号、US 5204075A、EP 0509871A1、日本特开平8-217422号、EP 0089830B1、日本特开昭58-190801号、日本特开昭58-174239号、日本特开昭58-3640号、日本特开昭58-26004号、日本特开昭59-152210号以及日本特开平8-245969号中列举了除去氩气气体、其它的气体中的微量氧气时使用Pd催化剂进行处理。但是，这样的现有类型的催化剂，除氧性能未必能说充分，由于所需的催化剂量变多，因而需要催化剂性能的提高。此外，在现有类型的催化剂中还存在如下问题，即，在比较高的温度区域、例如400℃左右的温度条件下使用时，催化剂发生热劣化，从而性能降低。

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，并提供在氢气等还原物质的存在下、从低温度区域到比较高的温度区域，可以高效且稳定地除去气体中的氧气的催化剂以及使用该催化剂的除氧方法。

解决问题的方法

本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过使用选自Ti、Si、W、Mo、Zr和Fe组成的组中的至少1种金属的金属氧化物作为催化剂基材、并以选自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Ni和Co组成的组中的至少1种金属和/或其金属氧化物作为活性成分而形成的催化剂，从低温度区域到比较高的温度区域，可以维持高效且稳定的除氧性能，从而完成了本发明。

上述各目的通过下述(1)～(19)实现。

(1)一种除氧用催化剂，其包含：选自Ti、Si、W、Mo、Zr和Fe组成的组中的至少1种金属的金属氧化物(催化剂成分A)，以及选自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Ni和Co组成的组中的至少1种金属和/或其金属氧化物(催化剂成分B)。

(2)根据前述(1)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为选自Ti、Si、W和Mo组成的组中的至少1种金属，此外，该催化剂成分B为选自Pt、Pd、Rh和Ir组成的组中的至少1种金属和/或金属氧化物。

(3)根据前述(1)或(2)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为至少含有Ti的复合氧化物或混合氧化物。

(4)根据前述(4)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为(a)Ti-Mo、(b)Ti-W或(c)Ti-Mo-W的复合氧化物或混合氧化物。

(5)根据前述(1)或(2)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为至少含有Ti和Si的复合氧化物或混合氧化物。

(6)根据前述(5)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为(a)Ti-Si-Mo、(b)Ti-Si-W或(c)Ti-Si-Mo-W的复合氧化物或混合氧化物。

(7)根据前述(1)～(6)任一项所述的催化剂，其中，相对于该催化剂成分A和该催化剂成分B的总质量，该催化剂成分A作为氧化物为95～99.99质量％，并且，该催化剂成分B作为金属和/或金属氧化物为5～0.01质量％。

(8)根据前述(5)所述的催化剂，其中，该催化剂成分A为钛和硅的复合氧化物。

(9)根据前述(3)～(8)任一项所述的催化剂，其中，Ti的含量以氧化物计为该催化剂成分A总体的50～99质量％。

(10)根据前述(1)～(9)任一项所述的催化剂，其中，该催化剂成分B的平均粒径为0.05～50nm。

(11)根据前述(1)～(10)任一项所述的催化剂，其中，该催化剂成分B为选自Pt、Pd、Rh和Ir组成的组中的至少1种金属。

(12)根据前述(11)所述的催化剂，其中，该催化剂成分B为选自Pt和Rh组成的组中的至少1种金属。

(13)根据前述(1)～(12)任一项所述的催化剂，其中，将该催化剂的截面长度设为T时，从该催化剂的外表面向内部方向至深T/4的部分存在的该催化剂成分B的量相对于该催化剂成分的总体量为70摩尔％以上。

(14)根据前述(1)～(13)任一项所述的催化剂，其中，该催化剂的BET比表面积为30～250m²/g。