超微粉末を出発原料とするBaーAlー遷移金属系耐熱燃焼触媒の大量製造法の開発

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炭酸バリウムとアルミナの超微粉末を出発原料としてガスタ-ビンなどの燃焼機関に触媒として用いられる高表面積のマグネトプラムバイト型バリウムヘキサアルミネ-ト(BHA)を合成することを試みた。出発超微粉末原料に別途合成したBHAの種結晶および融剤としてPbF_2を添加したが、良好な結果は得られなかった。そこでまず1500℃という高温での国相でBHAを合成し、これを部分安定化ジルコニアボ-ルを用いてサブミクロン粉砕することにより、高表面積(20m^2/g以上)のBHAを得た。このBHAは高い燃焼活性を持つが、実際の操作温度1300℃以上での使用でサブミクロン粉砕時にボ-ルの摩耗により混入するジルコニア粉末が焼結を促進し、表面積の著しい低下が起こった。そこでボ-ルをスチ-ルボ-ルに替え粉砕を行い、混入した鉄分を5N硫酸で洗浄し、鉄分を除いた。このBHAは1400℃の焼成温度でも約10m^2/gの表面積を持ち、メタンの燃焼に高い活性を示した。つづいてBHAに硝酸マンガンを含浸させ、Alの一部をMnと置換して燃焼活性を高めることを試みた。X線解析による格子定数の広がりからAl12原子に対してMn約1原子まではMnがマグネトプラムバイト型BHAの構造を保ちながらAlと置換をすることが認められた。Mn置換のBHAを用いてメタンの燃焼を行ったところMn単独あるいはMnを含まないBHAと比較して、高温部でのメタンの転化率は変わらないものの、低温領域でのメタンの燃焼が効率よく進行することが認められた。現在Mn含有BHAのサブミクロン粉砕を行い、その活性に及ぼす影響を検討中である。