CN102026707B - 废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法 - Google Patents

废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102026707B
CN102026707B CN2009801171620A CN200980117162A CN102026707B CN 102026707 B CN102026707 B CN 102026707B CN 2009801171620 A CN2009801171620 A CN 2009801171620A CN 200980117162 A CN200980117162 A CN 200980117162A CN 102026707 B CN102026707 B CN 102026707B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
catalyst
exhaust gas
gas purifying
microns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009801171620A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102026707A (zh
Inventor
花木保成
赤间弘
小野寺仁
西泽透
平本纯章
森坂英昭
高谷真弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN102026707A publication Critical patent/CN102026707A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102026707B publication Critical patent/CN102026707B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6562—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/894—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/66—Pore distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0205—Impregnation in several steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0248—Coatings comprising impregnated particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20715—Zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/2073—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20746—Cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92—Dimensions
    • B01D2255/9202—Linear dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92—Dimensions
    • B01D2255/9205—Porosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0027—Powdering
    • B01J37/0045—Drying a slurry, e.g. spray drying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

一种废气净化催化剂(1)包括：具有多个单元(11)的三维结构担体(10)，所述单元由具有孔(13)的单元壁部(12)分隔开；以及形成在所述三维结构担体(10)中的催化剂层(20)。所述催化剂层(20)具有形成在所述单元壁部(12)的孔(13)的表面(13a)上的孔覆盖部分(22)。另外，所述孔覆盖部分(22)的催化剂层(20)具有活性孔(22a)，所述活性孔具有0.1微米至10微米的孔直径。在废气净化催化剂(1)中，催化剂层(20)中的通气孔(通孔(13))的阻碍能够被控制，并且能够降低压力损失。

Description

废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法
技术领域
本发明涉及一种废气净化催化剂以及制造这种废气净化催化剂的方法。更具体地说，本发明涉及一种能够移除排放自诸如柴油发动机的内燃机的气体中包括的至少微粒物质并且净化废气的催化剂，并且涉及这种催化剂的制造方法。
背景技术
从诸如柴油发动机的内燃机排出的废气包括微粒。这些微粒包括对人类有害的物质。因此，鉴于环境保护的角度，需要移除这些微粒。传统地，过滤器催化剂已经用于移除微粒。这种过滤器催化剂已经公开在例如记载在专利引用文档1和专利引用文档2中的催化剂中。
专利引用文档1：日本专利未审公开出版物No.2002-295228
专利引用文档2：日本专利未审公开出版物No.2005-224666
发明内容
但是，在这种传统过滤器催化剂中，存在一个问题，即，形成在催化剂基部上的催化剂层使得催化剂基部的孔的敞开直径变窄，使得这些孔无法具有足够的敞开直径，或者使这些孔阻塞。
具体地说，对于过滤器催化剂的催化剂层，首先，制备包含氧化铝等的浆料，将该浆料涂覆在催化剂基部上，之后被干燥和烘烤从而形成支撑层。然后，催化剂金属支撑在该支撑层上。但是，当浆料涂覆在催化剂基部上时，该催化剂没有在催化剂基部的孔中充分地消散。因此，该浆料已经被不均匀地设置在催化剂基部的孔的开口附近。而且，由于催化剂层在这种条件下通过干燥和烘烤而形成，所以尺寸会减小并且孔的开口会被阻碍，尚未形成足以在过滤器催化剂中发挥作用的排气孔。
当浆料在催化剂基部的孔中充分分散并且催化剂层形成在催化剂基部的孔中的表面上时，催化剂层中的催化剂基部的孔的阻塞被控制到一定程度。但是，存在一个问题，由于催化剂基部的排气孔的尺寸被减小，所以当催化剂层仅形成在催化剂基部的孔中时，压力损失变大。
本发明是考虑传统技术中存在的这种问题而做出的。本发明的目的是提供一种废气净化催化剂，其中，催化剂层中的排气孔(通孔)的阻塞可被控制，也可减小压力损失，并且提供一种废气净化催化剂的制造方法。
本发明的第一方面提供一种废气净化催化剂，包括：具有多个单元的三维结构担体，所述单元由具有第一孔的单元壁部分隔开；以及形成在所述三维结构担体中的催化剂层，其中，所述催化剂层具有形成在所述单元壁部的第一孔的表面上的孔覆盖部分，所述孔覆盖部分的催化剂层具有第二孔，所述第二孔具有0.1微米至10微米的孔直径。
本发明的第二方面提供一种废气净化催化剂的制造方法，包括：制备浆料，所述浆料包括催化剂材料，其平均颗粒直径为1微米至10微米，其中，在所述浆料中，具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为20％或更少，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少；以及将所述浆料涂覆在所述三维结构担体上。
附图说明
图1是使用壁流式基部作为三维结构担体的实施例的废气净化催化剂的一部分被切开的状态的透视图。
图2是示出在该实施例的废气净化催化剂中的三维结构担体的单元壁部附近的示意性局部剖视图。
图3是示出传统废气净化催化剂中的三维结构担体的单元壁部附近的示意性局部剖视图。
图4是示出三维结构担体、该实施例的废气净化催化剂以及传统废气净化催化剂的孔尺寸分布的曲线图。
图5是示出实例1和比较性实例1的压力损失的增加的曲线图。
具体实施方式
下面将使用附图说明本发明的废气净化催化剂的详细内容。本发明的废气净化催化剂包括三维结构担体，以及形成在该三维结构担体上的催化剂层。该三维结构担体具有由单元壁部分隔开的多个单元。该单元壁部具有废气能够流通的孔。这种三维结构担体包括所谓的蜂窝基部以及格式蜂窝基部(壁流式基部)。
图1是在图中以虚线切割出的局部剖开透视图，示出使用壁流式基部作为三维结构担体的本发明的废气净化催化剂的实施例。在该图中，废气净化催化剂1包括格式蜂窝基部10，作为三维结构担体的实例。
该格式蜂窝基部10作为一个整体形成圆柱形状。该格式蜂窝基部10具有由单元壁部12分割的多个单元11，所述单元壁部12具有多个孔13(第一孔)。每个单元11通过单元壁部12形成为彼此平行。同样，每个单元11具有密封端部16，该密封端部设置在废气入口14或废气出口15的一端上并且封闭该端部。在彼此相邻的单元11中，密封端部16交替地设置在废气入口和出口的每侧上。通过单元11的两侧的上述密封关系，格式蜂窝基部10设置为密封形式，其中，废气入口14和废气出口15的每个端面的整体是纵横交错式(格式)类型的。这意味着该密封模式形成在格式蜂窝基部10的每个端面上，其中，敞开-封闭结构倒置于单元11中的废气的入口侧和出口侧之间。
在格式蜂窝基部10中，如图所示，废气EG原理上通过单元11的敞开端(单元入口14)，通过单元壁部12的孔13流入相邻的单元，并且流出所述单元的敞开端(单元出口15)。
在图1所示的废气净化催化剂1中，催化剂层形成在格式蜂窝基部10上。催化剂层，尤其是后面所述的覆盖有孔的部分，设置有活性孔。因此，包括在废气中的微粒被这些活性孔捕获和净化，同时当废气流动时的压力损失的增加被充分抑制。需要指出的是，微粒在本发明的说明书中会被偶尔缩写为“PM”。
图2是示出在上述实施例的废气净化催化剂中的三维结构担体10的单元壁部12附近的示意性局部剖视图。在图2(a)中，该三维结构担体10设置有具有多个孔13的单元壁部12，废气EG能够流过这些孔13。催化剂层20涂覆在单元壁部12上。另外，催化剂层20包括形成在单元壁部12的表面12a上的表面覆盖部分21，以及形成在孔13的表面13a上的孔覆盖部分22。
图2(b)是示出图2(a)的一部分的放大图的剖视图。图2(c)是从垂直于单元壁部12的表面12a的方向示出图2(b)的视图的视图。如这些图所示，沿着单元壁部12的孔13形成的孔覆盖部分22具有活性孔22a(第二孔)，该活性孔具有高孔隙率，孔直径为0.1微米至10微米。
当催化剂层20支撑在三维结构担体10上时，形成活性孔22a，这些孔由包括在催化剂层20中的催化剂材料获得。活性孔22a的孔直径为如上所述的正确尺寸。因此，由于废气能够有利地流过活性孔22a，所以可有效地控制压力损失的增加。而且，通过将活性孔22a的孔直径设定为0.1微米至10微米，可有效地捕获微粒同时使得废气能够适当地流过。此外，可由于孔覆盖部分22中的催化剂成分而充分地氧化由孔覆盖部分22捕获的微粒。在如上所述的废气净化催化剂10中，可防止废气净化催化剂10的压力损失增加。另外，由于催化剂层20能够通过催化剂层20所包括的催化剂材料捕获并氧化所述微粒，所以所捕获的微粒能够被高效地移除。
图3是示出在传统废气净化催化剂中的三维结构担体的单元壁部附近的示意性局部横截面视图。图3(a)对应于图2(b)，图3(b)对应于图2(c)。在传统废气净化催化剂中，孔覆盖部分22A的孔隙率低，如图3(a)和3(b)所示。因此，废气难于通过孔覆盖部分22A。因此，由于微粒几乎不会被孔覆盖部分22A捕获，所以微粒没有被孔覆盖部分22A充分地氧化。而且，由于紧密的孔覆盖部分22A存在于单元壁部12的孔13中，所以废气的流动属性被降低。因此，这导致废气净化催化剂压力损失的增加。
对于用于本发明的废气净化催化剂的三维结构担体10，不仅能够使用格式蜂窝基部，而且能够使用标准的蜂窝基部。但是，在每个基部中，存在于单元壁部12中的孔13的4至80％优选地具有10微米至50微米的孔直径，孔隙率按容积计为40％或者更大。即使三维结构担体10的孔13的孔直径和孔隙率没有处于上述范围，仍然可实现本发明的效果。但是，当单元壁部12的孔13的孔直径和孔隙率超过上述范围时，相对大量的催化剂成分穿透三维结构担体10内部，即使该催化剂成分尝试通过使用催化剂成分的浆料粘附至三维结构担体10的表面12a上，如后文所述。因此，沉积在三维结构担体10的单元壁部12的表面12a上的微粒不会被充分地氧化。需要指出的是，优选地，从保持三维结构担体本身的强度的观点出发，所述单元壁部的孔隙率的上限设定为按容积计为70％或者更少。另外，由于具有各种范围的孔的尺寸和孔隙率的基部已经可以作为三维结构担体而购买到，所以能够容易地获得具有上述范围的基部。
对于上述三维结构担体的材料，可以包括陶瓷、陶瓷泡沫和金属泡沫。具体地说，能够采用堇青石、碳化硅(SiC)和模来石作为陶瓷。对于陶瓷泡沫，可以包括成形的材料，诸如堇青石、碳化硅(SiC)和模来石。对于泡沫金属，可以包括由铁素体系列的不锈钢形成的材料。
接下来，将在下文详细说明本发明的废气净化催化剂的催化剂层和活性孔的进一步详细内容。如上所述，尤其地，催化剂层20的孔覆盖部分22具有活性孔22a，其直径为0.1微米至10微米。活性孔22a由催化剂层20的催化剂材料获得。
优选地，表面覆盖部分21也是具有高孔隙率的活性孔，其直径为0.1微米至10微米，类似于孔覆盖部分22。因此，当表面覆盖部分21也具有废气能够通过的适当的孔时，可防止废气净化催化剂10的压力损失增加。而且，由于可通过表面覆盖部分21也包括的催化剂材料捕获和氧化微粒，所以能够有效地移除被捕获的微粒。但是，表面覆盖部分21中具有活性孔并不是本发明中的关键因素。
然后，该活性孔的孔直径被设定为10微米或更小，使得通过三维结构担体的孔13的废气也能够通过催化剂层20。因此，压力损失的增加被抑制。另外，虽然极小的诸如若干微米的微粒可以进入催化剂层的活性孔，但是催化剂材料尤其是催化剂成分与活性孔中的微粒之间的接触属性相当良好。因此，可以预期到具有改善微粒的氧化性能的作用。此外，由于催化剂材料与微粒之间的接触属性的改善，能够预计到由气体反应造成的催化剂层的温度增加。
另一方面，当活性孔的孔直径大于10微米时，催化剂层不能形成和保持在三维结构担体的孔中。然后，该基部的孔被片状剥落的催化剂材料阻挡住，或者基部的表面被露出，其上没有形成催化剂层。因此，不仅当使用这种废气净化催化剂时压力损失增加，而且催化剂与微粒之间的接触面积减小。因此，微粒的氧化性能降低。但是，当活性孔的孔直径小于0.1微米时，由于孔直径过小，所以废气难于通过。因此，压力损失不会被降低。
对于本发明的废气净化催化剂，优选地，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔的孔总容积占催化剂中的所有孔的全部孔容积的5至30％。那意味着，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔包括上述活性孔和三维结构担体本身具有的孔。因此，这些孔的孔总容积优选地对应于废气净化催化剂中的全部孔容积的5至30％。
对于本发明的废气净化催化剂，本发明的效果即使在具有0.1微米至10微米的孔直径的孔的孔总容积没有处于上述范围时也能够实现。但是，存在下述可能性，即，当上述比值小于5％时，由于不能实现使催化剂层中的废气充分地通过，所以废气压力被增加。另外，催化剂的效果由于废气与催化剂之间的接触面积不足够而会被减小。虽然，当比值超过30％时，包括催化剂层的三维结构担体的压力损失可增加，因为该三维结构担体的单元壁部的平均孔直径被减小。
对于本发明的废气净化催化剂，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔的孔总容积的5至100％，优选地10至35％，优选地对应于活性孔的孔总容积。这一关系由下述公式限定。
[数学式1]
A A + B × 100 = 5 - 100 ( % )
A：活性孔的孔容积
B：具有0.1微米至10微米的孔直径的三维结构担体本身的孔容积。
需要指出的是，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔可以不存在于三维结构担体本身中。在这种情况下，具有0.1微米至10微米的直径的孔的100％由催化剂层的活性孔组成。上述公式的比值表示当形成催化剂层时形成的活性孔的百分比。当该比值小于5％时，进入0.1微米至10微米的孔的PM由于催化剂量小而不会被充分地氧化。
该基部本身的孔容积可利用水银孔隙计通过水银侵入孔隙率测定法而进行评价，如下文所述。图4示出利用水银孔隙计测量基部本身的孔容积所得到的结果的实例。根据图4的结果，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔的孔容积被积分，使得这一范围内的基部本身的孔容积能够被评价。
同样，将如下文所述评价活性孔的孔容积。首先，基板本身的孔容积利用水银孔隙计测量。接下来，催化剂层支撑在基部上，从而形成废气净化催化剂。然后，利用水银孔隙计测量整个废气净化催化剂的孔容积。图4示出整个废气净化催化剂的孔容积的测得结果。在图4中，在0.1微米至10微米的孔直径的范围中示出为附图标记A的部分示出由于支撑催化剂层而随后形成的活性孔的孔容积。因此，能够通过计算附图标记A的部分的面积而评价催化剂层中的活性孔的孔容积。
对于本发明的废气净化催化剂，具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积优选地占废气净化催化剂中的所有孔的整个孔容积的70至95％。那意味着，具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔包括由上述催化剂层得到的活性孔，以及三维结构担体本身具有的孔。因此，这些孔的孔总容积优选地对应于废气净化催化剂中的整个孔容积的70至95％。
即使当具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积没有处于上述范围内时，也能够实现本发明的效果。但是，存在下述可能性，即，由于当上述比值超过95％时，废气与催化剂材料之间的接触面积不足够，催化剂的效果可被减小。另外，当比值小于70％时，整个催化剂的压力损失可由于包括催化剂层的三维结构担体的单元壁部的平均孔尺寸被减小而增加。具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积可由图4的曲线图评价。那意味着，具有上述直径的范围的孔的孔总容积能够借助在废气净化催化剂中的超过10微米至100微米或更小的范围内计算峰值面积而被评价。同样，在该废气净化催化剂中的整个孔容积能够借助计算废气净化催化剂的整个范围的峰值面积而被评价。
废气净化催化剂中具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积小于该三维结构担体中的孔总容积。优选地，被减小的容积比值为1至35％。这一关系能够通过下述公式限定。
[数学式2]
C - D C × 100 = 1 - 35 ( % )
C：在支撑催化剂层之前具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积
D：在支撑催化剂层之后具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔的孔总容积
即，当将形成催化剂层之前的孔与形成催化剂层之后的孔相比较时，如图4所示，具有超过10微米至100微米或更小的孔直径的孔原则上通过形成催化剂层而被减小。优选地，减小率为1至35％。
即使当减小率没有处于上述范围内时，也能够实现本发明的效果。但是，当上述减小率小于1％时，形成在基部的10微米或更多的孔中的催化剂层被减小。鉴于气体容易地通过基部中具有较大孔直径的孔这一事实，当形成在孔中的催化剂层的量小时，催化剂层与废气之间的接触属性可被降低。另外，当减小率超过35％时，整个催化剂的压力损失可由于包括催化剂层的基部的单元壁部的平均孔直径被减小而增加。支撑催化剂之前和之后的孔容积能够借助计算图4中的峰值面积而被评价，如上所述。
如上所述，上述孔隙率和每个比值借助水银侵入孔隙率测定法而以孔容积测量为基础。
接下来，将在下文详细说明构成催化剂层的催化剂材料。该催化剂材料包括催化剂成分和支撑体。对于支撑体来说，可使用耐热无机材料，诸如由氧化铝或氧化锆形成的粉末。
同样，鉴于由催化作用产生的微粒的氧化和燃烧，催化剂材料优选地包括金属氧化物。作为包括在金属氧化物中的优选金属元素，可使用铈(Ce)、镨(Pr)、镓(Ga)、钇(Y)、铋(Bi)、锆(Zr)或铝(Al)，以及由上述元素的任意组合形成的元素。具体地说，对于金属氧化物，可使用氧化铈(CeO2)、氧化镨(Pr6O11)、氧化钇(Y2O3)、氧化铋(Bi2O3)、氧化锆(ZrO2)或氧化铝(Al2O3)，以及由上述元素的任意组合形成的元素。
在本发明中，作为催化剂成分，可添加铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)或镍(Ni)，以及由上述元素的任意组合实现的过渡金属的氧化物。由于添加那些元素，所以可不仅净化微粒而且净化废气。具体地说，氧化铁(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，氧化锰(MnO、Mn2O3、MnO2)等可以使用。除了上述元素，可使用稀土氧化物，碱金属氧化物，碱土金属氧化物以及上述元素的一种或多种复合氧化物。
同样，在本发明的废气净化催化剂中，铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、银(Ag)或金(Au)以及由上述元素的任意组合实现的贵金属可添加为催化剂成分。由于添加那些元素，所以可不仅仅净化微粒而且可净化废气。
在本发明的废气净化催化剂中，优选地，催化剂成分的被支撑量是每升三维结构担体25至100克。即使当催化剂成分的被支撑量没有处于上述范围内时，也能够实现本发明的效果。但是，当催化剂成分的受支撑量小于25g/l时，无法充分地获得微粒氧化效果，因为催化剂成分的量小并且微粒与催化剂成分之间的接触属性下降。当催化剂成分的受支撑量大于100g/l时，微粒与催化剂成分完全彼此接触，因此，即使催化剂成分的量增加得多，效果几乎是充分实现的。那么，不仅仅是微粒氧化效果的进一步改善不能被实现，而且三维结构担体的孔中支撑的催化剂的量也可增加。此外，大量的催化剂成分可支撑在孔入口部分中。因此，孔被阻塞，压力损失会增加。
接下来，将在下文详细说明本发明的废气净化催化剂的制造方法。为了制造上述废气净化催化剂，首先，制备包括形成催化剂层的催化剂材料的浆料。接下来，将制备的浆料应用至上述三维结构担体，之后干燥和烘烤从而获得催化剂层。
然后，对于上述浆料，所使用的浆料中，催化剂材料的平均颗粒直径为1微米至10微米，具有1微米或更小的微粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为20％或更小，具有10微米或更大的微粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更小。优选地，所使用的浆料中，具有1微米或更小微粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少。更优选地，所使用的浆料中，具有10微米或更大的微粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为5％或更少。
由于控制上述浆料中的催化剂材料粉末的颗粒直径，所以催化剂成分能够分布在三维结构担体的孔中。而且，使得气体能够通过并且可改善催化活动的活性孔能够形成在形成于孔中的催化剂层中，尤其在孔覆盖部分中。该浆料中的催化剂材料粉末的颗粒尺寸分布能够借助激光折射颗粒尺寸分析通过使用颗粒尺寸分布测量装置而进行测量。需要指出的是，上述平均颗粒直径代表中等尺寸(D50)。
在上述颗粒直径调节中，当具有1微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计超过20％时，进入三维结构担体的孔的浆料的量被增加。因此，孔被阻塞，压力损失会增加。另外，当具有10微米或更多的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计超过10％时，支撑在三维结构担体的孔中的催化剂材料的量降低，因为颗粒变得过大。因此，微粒与催化剂成分之间的接触属性下降，微粒氧化效果降低。
具有上述颗粒直径的浆料能够通过将催化剂材料混合入诸如水的溶剂而获得，之后将混合物磨碎。当磨碎混合物时通过使用球形磨和滚珠磨，可获得下述浆料，即，其中的平均颗粒直径为1微米至10微米，具有1微米或更小以及10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比低。同样，可通过预先干式研磨催化剂材料而获得类似的浆料，之后混合所研磨的催化剂材料进入诸如水的溶液。在这种情况下，作为干式研磨，可使用喷气式研磨机等。
当在本发明的废气净化催化剂的制造方法中制备将使用的浆料时，将随后的过渡金属氧化物和贵金属其中的至少一个支撑在随后的无机氧化物上的粉末优选地用作上述催化剂材料。作为无机氧化物，可使用铈(Ce)、镨(Pr)、镓(Ga)、钇(Y)、铋(Bi)、锆(Zr)、铝(Al)等的氧化物。作为过渡金属氧化物，可使用铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、镍(Ni)等的氧化物。作为贵金属，可使用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、银(Ag)、金(Au)等。由于使用这种受支撑的粉末，所以可不仅仅净化微粒而且可净化废气。
在本发明的制造方法中，包括上述催化剂材料的浆料优选地通过添加固态消失材料而使用，这种固态消失材料由活性碳颗粒、树脂颗粒、纤维素颗粒或谷物以及那些物质的任意混合物而提供。也仍然可在不添加这种固态消失性材料的情况下将多个活性孔形成在催化剂层中。但是，活性孔借助将消失性材料添加至浆料的过程而容易地形成在形成于三维结构担体的孔中的催化剂层中，在涂覆浆料之后，烘烤从而移除消失材料。
优选地，使用具有平均颗粒直径(D50)为0.5微米至5微米的消失材料。当平均颗粒直径小于0.5微粒时，无法实现消失性材料的充分效果，因为消失性材料的颗粒太小。而当平均颗粒直径超过5微米时，催化剂层仅仅被分段，并且目标孔没有被形成，因为消失材料的颗粒直径过大。
另外，优选地，相对于包括催化剂材料的浆料来说，消失材料的添加量按质量计为10至30％。当所添加的量按质量计小于10％时，不能实现消失性材料的充分效果。而，当添加量所占的质量超过30％时，催化剂层仅仅被分段，目标孔不会被形成。
可根据下述代表性步骤执行本发明的上述制造方法。
首先，作为催化剂层的原材料的催化剂材料，具体地说，上述金属氧化物，按照需要诸如氧化铝的支撑体，以及诸如活性碳颗粒的消失性材料，混合起来从而制备浆料。在这种情况下，包括在浆料中的催化剂材料经调节，使得当催化剂材料的总量占质量比为100％时，平均颗粒直径(D50)为1微米至10微米，具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为20％或更少，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少。
然后，所获得的浆料涂覆在三维结构担体上，诸如壁流型基部。在这种情况下，壁流式基部的(视在)容积的每升的浆料的涂覆量(氧化物转换)优选如下所述。当浆料中的催化剂材料的平均颗粒直径为1微米至10微米，具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为20％或更少并且具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少时，所涂覆的浆料的量优选为基部的容积每升50g或更小。另外，当浆料中的催化剂材料的平均颗粒直径为1微米至10微米，具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少并且具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为5％或更少时，所涂覆的浆料的量优选为基部的容积每升100g或更小。需要指出的是，能够通过涂覆有浆料之前和之后的基部的质量确定浆料的涂覆量。
将浆料涂覆在壁流式基部上是通过将浆料施加至基部表面、移除过多浆料、干燥、之后烘烤已干燥的浆料而执行的。因此，形成催化剂层。
诸如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、银(Ag)和金(Au)的贵金属成分能够通过浸入包含金属氧化物的液体而被支撑，之后被烘烤。该贵金属成分也可通过将由金属氧化物构成的催化剂层形成在三维结构担体上、将该基部浸入贵金属成分溶液中并且之后干燥和烘烤而得到支撑。
本发明的模式
下面将通过使用实例和比较性实例详细进行说明。但是，本发明并不局限于这些实例。
(实例1)
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此，铂支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。由激光折射颗粒尺寸分析测量的浆料中的催化剂材料的平均颗粒尺寸是2.90微米。具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为12.00％，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为9.60％。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂50克。
在使用于这一实例中的蜂窝基部中，形成在每个单元的两端上的开口其中的一个通过密封部件进行密封，相邻于该基部的每端表面的相互的开口被交替密封。那意味着，多个单元的大概一半在一端上具有开口，其他的在另一端上具有开口。蜂窝基部的每个端表面设置有交替布置的密封单元和敞开单元。因此，该基部属于一种壁流式基部，其每个端表面采用格子的模式。
表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料的属性等。
(实例2)
与实例1相同的操作重复进行，除了催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克，由此，获得这一实例的废气净化催化剂。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例3)
与实例1相同的操作重复进行，除了催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂100克，由此，获得这一实例的废气净化催化剂。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例4)
450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。由激光折射颗粒直径分析测量的平均颗粒直径是2.50微米。具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为9.99％，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为8.12％。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例5)
硝酸锰溶液和450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此将锰支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。锰的支撑量设定为按质量计为20％。
450克的锰支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例6)
硝酸锰溶液和450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此将锰支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。锰的支撑量设定为按质量计为20％。
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的锰支撑的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此，铂支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂/锰支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例7)
硝酸铁溶液和450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此将铁支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铁的支撑量设定为按质量计为20％。
450克的铁支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例8)
硝酸铁溶液和450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此将铁支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铁的支撑量设定为按质量计为20％。
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的铁支撑的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此，铂支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂/铁支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例9)
450克的铈/镓复合氧化物(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例10)
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此，铂支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂支撑的铈/镓复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例11)
硝酸锰溶液和450克的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此将锰支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。锰的支撑量设定为按质量计为20％。
450克的锰支撑的铈/镓复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例12)
硝酸锰溶液和450克的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此将锰支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。锰的支撑量设定为按质量计为20％。
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的锰支撑的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此，将铂支撑到受锰支撑的铈/镓复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂/锰支撑的铈/镓复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例13)
硝酸铁溶液和450克的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此将铁支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。铁的支撑量设定为按质量计为20％。
450克的铁支撑的铈/镓复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例14)
硝酸铁溶液和450克的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此将铁支撑到铈/镨复合氧化物粉末上。铁的支撑量设定为按质量计为20％。
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的镁支撑的铈/镓复合氧化物粉末(Ce∶Ga＝95∶5(克分子比))混合入1000克的水，由此，将铂支撑到受铁支撑的铈/镓复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂/铁支撑的铈/镓复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例15)
450克的铈/钇复合氧化物粉末(Ce∶Y＝9∶1(克分子比))和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例16)
硝酸锰溶液和450克的铈/钇复合氧化物粉末(Ce∶Y＝9∶1(克分子比))混合入1000克的水，由此将锰支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。锰的支撑量设定为按质量计为20％。
450克的锰支撑的铈/钇复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
接下来，制备三维结构担体(堇青石制成的蜂窝基部)，其中，直径为143.764毫米，高度为152.4毫米，单元密度为300/in2，平均孔直径为18微米，孔隙率按容积计为59％。这一三维结构担体浸入上述浆料，过多的浆料然后被从中移除，之后在150摄氏度下干燥2个小时，在400摄氏度下烘烤4个小时，从而形成催化剂层。采用这种方式，获得这一实例的废气净化催化剂。催化剂层的形成量是每升废气净化催化剂25克。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(实例17)
与实例1相同的操作重复，除了铂的浓度按质量计为2％，由此，获得这一实例的废气净化催化剂。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(比较性实例1)
488毫升的二硝基二胺铂溶液(按质量计为8.02％)以及450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))混合入1000克的水，由此，铂支撑到铈/镓复合氧化物粉末上。铂的受支撑的量设定为按质量计为8％。
450克的铂支撑的铈/镨复合氧化物粉末和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
由激光折射颗粒尺寸分析测量的平均颗粒直径是0.17微米。具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含有量按质量计为100％，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含有量按质量计为0％。与实例1相同的操作通过使用所获得的浆料而进行重复，由此，获得这一实例的废气净化催化剂。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
(比较性实例2)
450克的铈/镨复合氧化物粉末(Ce∶Pr＝7∶3(克分子比))和50克的氧化铝溶胶混合入2000克的水，随后进行搅拌，由此制备浆料。
由激光折射颗粒尺寸分析测量的平均颗粒直径是0.07微米。具有1微米或更小的颗粒直径的催化剂材料的含有量按质量计为100％，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含有量按质量计为0％。与实例1相同的操作通过使用所获得的浆料而进行重复，由此，获得这一实例的废气净化催化剂。表1示出这一实例的废气净化催化剂的催化剂成分，催化剂层的形成量，所使用的浆料属性等。
性能评价
下述性能评价是对于如上所述的实例和比较性实例的所获得的废气净化催化剂而执行的。
(平均孔直径和孔容积的测量)
对于上述实例和比较性实例的废气净化催化剂，对表2所示的预定孔直径的孔总容积的每个进行测量，对活性孔比值等进行计算。表2示出所获得的结果。计算上述值所需的对催化剂的孔直径和孔容积的测量使用水银孔隙率计(由SHIMADZU CORPORATION制造的AutoPore 9500)而执行。
(压力损失的测量)
首先，具有2.5升排量的增压式直喷柴油发动机的车辆排放系统设置有每个实例的每个废气净化催化剂。Nissan Motor Co.Ltd制造的2500cc排量的四缸发动机用于进行评估。
在这种情况下，压力传感器位于设置在排气系统处的废气净化催化剂的前面和后面，以大概2000rpm执行的恒速操作。当4克微粒沉积在废气净化催化剂上时，通过压力传感器的测量值对压力损失进行测量。通过两个压力传感器的测量值之间的差确定压力损失。另外，通过保持发动机的不变驱动时间并且评估测量之后所增加的重量对微粒沉积进行确定。
除了示出所获得结果的表2，图5示出实例1和比较性实例1的结果。
(微粒的氧化率的测量)
具有2.5升排量的增压式直喷柴油发动机的车辆排放系统设置有每个实例的每个废气净化催化剂。Nissan Motor Co.Ltd制造的2500cc排量的四缸发动机用于进行评估。压力传感器位于设置在排气系统处的废气净化催化剂的前面和后面，并且以大概2000rpm执行恒速操作。
首先，在微粒的氧化反应几乎没有产生在废气净化催化剂中的温度范围内，大概10克微粒沉积在废气净化催化剂上。然后，温度快速上升到废气净化催化剂中的微粒的氧化作用被充分激活的温度范围。当微粒开始进行氧化反应时，设置在废气净化催化剂前面和后面的压力传感器之间的压力差降低。因此，测量直到没有识别压力传感器的压力差的时间，微粒的氧化铝由先前沉积在废气净化催化剂上的微粒的量和沉积时间进行评估。表2也示出所获得的结果。
[表1]
Figure BPA00001255127800201
*1Ce-Pr：铈-镨复合氧化物
Ce-Ga：铈-镓复合氧化物
Ce-Y：铈-钇复合氧化物
Figure BPA00001255127800211
*1：在催化剂中具有0.1至10μm的孔直径的孔的孔总容积相对于所有孔的孔总容积的比值
*2：在催化剂中具有0.1至10μm的孔直径的活性孔的孔总容积相对于所有孔的孔总容积的比值
*3：在催化剂中具有超过10μm至100μm或更小的孔直径的孔的孔总容积相对于所有孔的孔总容积的比值
*4：由数学式2限定的减小率
*5：在基部中具有10至50μm的孔直径的孔相对于所有孔的比
根据表2和图4，在根据本发明的实例1至17的废气净化催化剂中，三维结构担体的孔没有被堵塞，优选的活性孔形成在催化剂层中。因此，在这些实例的废气净化催化剂中，当微粒沉积时压力损失的增加能够被防止。同样，可理解的是，由于微粒与催化剂层之间的接触面积的增加，微粒的氧化性能得以改善。
另外，图4示出使用在实例和比较性实例中的三维结构担体的孔尺寸分布，根据本发明的实例1的催化剂，以及根据传统技术的比较性实例1的催化剂。可以理解，相对于三维结构担体的具有0.1微米至10微米的范围的孔(活性孔)在本发明的催化剂中被增加。这是通过将催化剂层形成在基部上而获得的。因此，在高效地捕获微粒的同时，活性孔防止出现压力损失的增加。
另一方面，相对于三维结构担体的具有0.1微米至10微米的范围的孔明显地在传统催化剂中被降低。因此，可以考虑通过催化剂层阻塞基部的孔，并且增加压力损失。
虽然已经如上所述参照本发明的特定实施例说明本发明，但是本发明并不局限于上述实施例，鉴于这里的教导，本领域技术人员可以清楚得知本发明的变化方案。本发明的范围参照随后的权利要求限定。例如，本发明的废气净化催化剂不仅可应用至柴油发动机和汽油发动机的微粒处理，而且也可应用至空气净化器用的废气净化催化剂等。
这里通过引用的方式结合2008年5月12日提交的日本专利申请No.P2008-124592的完整内容。
实用性
根据本发明，预定的活性孔形成在至少催化剂层的特定区域上。因此，可提供下述废气净化催化剂，其中，催化剂层中的通气孔(孔)的阻塞被防止，并且也提供废气净化催化剂的制造方法。

Claims (12)

1.一种废气净化催化剂，包括：
具有多个单元的三维结构担体，所述单元由具有第一孔的单元壁部分隔开；以及
形成在所述三维结构担体中的催化剂层，
其中，所述催化剂层具有形成在所述单元壁部的第一孔的表面上的孔覆盖部分，以及
所述孔覆盖部分的催化剂层具有第二孔，所述第二孔具有0.1微米至10微米的孔直径，以及
其中，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔的孔总容积占所述废气净化催化剂中的所有孔的整个孔容积的5至30％。
2.根据权利要求1所述的废气净化催化剂，
其中，在所述三维结构担体中的单元壁部的第一孔的4至80％具有10微米至50微米的孔直径，以及
所述单元壁部的孔隙率按容积计为40％或更大。
3.根据权利要求1所述的废气净化催化剂，
其中，具有0.1微米至10微米的孔直径的孔中的孔总容积的5至100％对应于所述孔覆盖部分中的第二孔的孔总容积。
4.根据权利要求1所述的废气净化催化剂，
其中，具有大于10微米至100微米以下的孔直径的孔的孔总容积占所述废气净化催化剂中的所有孔的整个孔容积的70至95％。
5.根据权利要求4所述的废气净化催化剂，
其中，所述废气净化催化剂中的具有大于10微米至100微米以下的孔直径的孔的孔总容积小于所述三维结构担体中的大于10微米至100微米以下的孔直径的孔的孔总容积，孔总容积的容积减小率为1至35％。
6.根据权利要求1所述的废气净化催化剂，
其中，所述催化剂层包括具有从包含铈、镨、镓、钇、锆和铝的组选出的至少一个元素的氧化物。
7.根据权利要求6所述的废气净化催化剂，
其中，所述催化剂层还包括从包含铁、钴、锰和镍的组中选择出的至少一个过渡金属的氧化物。
8.根据权利要求6所述的废气净化催化剂，
其中，所述催化剂层还包括至少一个从包含铂、钯、铑、银和金的组中选出的贵金属。
9.根据权利要求1所述的废气净化催化剂，
其中，所述催化剂层中的催化剂成分的量为三维结构担体每升25至100克。
10.一种废气净化催化剂的制造方法，该废气净化催化剂包括：具有多个单元的三维结构担体，所述单元由具有第一孔的单元壁部分隔开；以及形成在所述三维结构担体中的催化剂层，其中，所述催化剂层具有形成在所述单元壁部的第一孔的表面上的孔覆盖部分，以及所述孔覆盖部分的催化剂层具有第二孔，所述第二孔具有0.1微米至10微米的孔直径，
该方法包括：
制备浆料，所述浆料包括催化剂材料，其平均颗粒直径为1微米至10微米，其中，在所述浆料中，具有1微米以下的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为20％或更少，具有10微米或更大的颗粒直径的催化剂材料的含量比按质量计为10％或更少；以及
将所述浆料涂覆在所述三维结构担体上。
11.根据权利要求10所述的废气净化催化剂的制造方法，
其中，所述催化剂材料包括无机氧化物，承载在所述无机氧化物上的贵金属和过渡金属氧化物其中的至少一个，所述无机氧化物包括从包含铈、镨、镓、钇、锆和铝的组中选出的至少一个元素，所述过渡金属氧化物包括从包含铁、锆、锰和镍的组中选出的至少一个元素，以及
所述贵金属包括从包含铂、钯、铑、银和金的组中选出的至少一个。
12.根据权利要求10所述的废气净化催化剂的制造方法，
其中，所述浆料还包括从包含活性碳颗粒、树脂颗粒、纤维素颗粒和谷壳的组中选出的至少一种消失性材料。
CN2009801171620A 2008-05-12 2009-03-30 废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法 Expired - Fee Related CN102026707B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124592A JP5273446B2 (ja) 2008-05-12 2008-05-12 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP124592/08 2008-05-12
PCT/JP2009/001455 WO2009139107A1 (en) 2008-05-12 2009-03-30 Exhaust gas purifying catalyst and manufacturing method of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102026707A CN102026707A (zh) 2011-04-20
CN102026707B true CN102026707B (zh) 2013-11-27

Family

ID=41055426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801171620A Expired - Fee Related CN102026707B (zh) 2008-05-12 2009-03-30 废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8455391B2 (zh)
EP (1) EP2276555B1 (zh)
JP (1) JP5273446B2 (zh)
CN (1) CN102026707B (zh)
WO (1) WO2009139107A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101621983B1 (ko) 2008-02-05 2016-05-31 바스프 코포레이션 미립자 트랩을 갖는 가솔린 엔진 배출물 처리 시스템
JP5208886B2 (ja) * 2008-09-03 2013-06-12 日本碍子株式会社 触媒担持フィルタ
US8815189B2 (en) 2010-04-19 2014-08-26 Basf Corporation Gasoline engine emissions treatment systems having particulate filters
CN103028402B (zh) * 2011-10-10 2017-05-03 现代自动车株式会社 用于燃烧炭黑的非pgm催化剂，及使用它的过滤器和废气后处理设备
US9155999B2 (en) * 2011-10-10 2015-10-13 Hyundai Motor Company Non-PGM catalyst for burning carbon soot, and filtration filter and exhaust gas post-processing apparatus using the same
US9108155B2 (en) 2011-10-10 2015-08-18 Hyundai Motor Company Non-PGM catalyst for burning carbon soot, and filtration filter and exhaust gas post-processing apparatus using the same
GB201219600D0 (en) * 2012-10-31 2012-12-12 Johnson Matthey Plc Catalysed soot filter
US9266092B2 (en) 2013-01-24 2016-02-23 Basf Corporation Automotive catalyst composites having a two-metal layer
JP6594163B2 (ja) * 2015-10-30 2019-10-23 株式会社キャタラー 排ガス浄化装置
KR101716174B1 (ko) * 2015-12-03 2017-03-14 희성촉매 주식회사 디젤엔진 백연 방출 억제를 위한 촉매조성물
US9945279B2 (en) 2016-03-30 2018-04-17 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure
JP6934311B2 (ja) * 2016-06-02 2021-09-15 株式会社キャタラー 排ガス浄化フィルタ
JP2018143955A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ
EP3616789A4 (en) * 2017-04-28 2021-01-06 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. EXHAUST GAS PURIFICATION CATALYST AND EXHAUST GAS PURIFICATION PROCESS WITH IT
CN107376640B (zh) * 2017-09-21 2021-07-02 四川建筑职业技术学院 一种净化颗粒及其制备方法
GB201721527D0 (en) * 2017-12-21 2018-02-07 Johnson Matthey Japan Godo Kaisha Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
CN111770794B (zh) * 2018-03-30 2021-08-13 三井金属矿业株式会社 废气净化催化剂
US11266982B2 (en) * 2018-03-30 2022-03-08 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Exhaust gas purification catalyst
DE112018007883T5 (de) * 2018-08-02 2021-04-22 Ngk Insulators, Ltd. Poröser verbundwerkstoff
JP6781742B2 (ja) * 2018-09-12 2020-11-04 イビデン株式会社 ハニカム構造体
WO2020100831A1 (ja) * 2018-11-12 2020-05-22 ユミコア日本触媒株式会社 ガソリンエンジンの排気ガス浄化用触媒、その製造方法およびそれを用いた排気ガス浄化方法
WO2021012107A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-28 Rhodia Operations Mixed oxide based on cerium and zirconium
US20220410129A1 (en) * 2019-12-19 2022-12-29 Basf Corporation A catalyst article for capturing particulate matter
EP3932542A1 (en) * 2020-07-03 2022-01-05 BASF Corporation Catalyst for particulate combustion in gasoline emission treatment systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1327396A (zh) * 1999-11-26 2001-12-19 日产自动车株式会社 废气净化催化剂
WO2007026844A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム触媒体、ハニカム触媒体製造用のプレコート担体及びハニカム触媒体の製造方法
CN1958154A (zh) * 2005-10-28 2007-05-09 日产自动车株式会社 废气净化催化剂及其制造方法
CN101039749A (zh) * 2004-08-21 2007-09-19 乌米科雷股份两合公司 用于利用细小微粒固体涂覆壁流式过滤器的方法和通过这种方法获得的过滤器以及它的使用

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940569A (en) * 1984-10-12 1990-07-10 Noxso Corporation Sorbent and processes for removing nitrogen oxides, sulfur oxides and hydrogen sulfide from gas streams
US4798711A (en) * 1984-10-12 1989-01-17 Noxso Corporation Processes for removing nitrogen oxides, sulfur oxides and hydrogen sulfide from gas streams
JPH09173866A (ja) 1995-12-28 1997-07-08 Nippon Soken Inc ディーゼル排ガス浄化フィルタ
EP0834348B1 (en) * 1996-10-07 2004-03-31 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Composite oxide, composite oxide carrier and catalyst
US6348430B1 (en) * 1997-06-20 2002-02-19 Degussa Ag Exhaust gas treatment catalyst for internal combustion engines with two catalytically active layers on a carrier structure
US6294140B1 (en) * 1999-04-23 2001-09-25 Degussa Ag Layered noble metal-containing exhaust gas catalyst and its preparation
JP3756721B2 (ja) * 2000-03-24 2006-03-15 日本碍子株式会社 排ガス浄化用フィルター
JP2002295228A (ja) 2001-03-30 2002-10-09 Ibiden Co Ltd 排気ガス浄化フィルタ
EP1287886A1 (de) * 2001-08-09 2003-03-05 OMG AG & Co. KG Katalysator für die Reinigung der Abgase eines Verbrennungsmotors
US7832203B2 (en) * 2001-10-27 2010-11-16 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system for a lean burn internal combustion engine
CA2476270C (en) * 2002-02-15 2009-09-15 Ict Co., Ltd. Purifying catalyst for exhaust gas of an internal combustion engine, method for the production thereof, and method for purifying exhaust gas of an internal combustion engine
JP4317345B2 (ja) * 2002-02-26 2009-08-19 株式会社日本触媒 低濃度ｃｏ含有排ガス処理方法
JP4200430B2 (ja) * 2003-02-18 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化フィルタ触媒用基材の良否判別方法
US7465690B2 (en) 2003-06-19 2008-12-16 Umicore Ag & Co. Kg Methods for making a catalytic element, the catalytic element made therefrom, and catalyzed particulate filters
US7875250B2 (en) * 2003-12-11 2011-01-25 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment device, and methods of making the same
JP4526276B2 (ja) 2004-02-10 2010-08-18 株式会社キャタラー フィルタ触媒およびその触媒層の解析方法
EP1795262B1 (en) * 2004-09-30 2010-01-27 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structure
JPWO2006035823A1 (ja) * 2004-09-30 2008-05-15 イビデン株式会社 ハニカム構造体
DE602005015610D1 (de) * 2004-10-12 2009-09-03 Ibiden Co Ltd Keramische wabenstruktur
CN1929923B (zh) * 2004-12-27 2010-05-12 揖斐电株式会社 陶瓷蜂窝结构体
KR100820619B1 (ko) * 2004-12-28 2008-04-08 이비덴 가부시키가이샤 필터 및 필터 집합체
DE102005019000A1 (de) * 2005-04-22 2006-10-26 Degussa Ag Katalytisch beschichteter Träger, Verfahren zu dessen Herstellung und damit ausgestatteter Reaktor sowie dessen Verwendung
EP1890802A2 (en) * 2005-05-25 2008-02-27 Velocys, Inc. Support for use in microchannel processing
US7754160B2 (en) * 2005-08-31 2010-07-13 Ngk Insulators Honeycomb catalytic body and process for manufacturing honeycomb catalytic body
US8609581B2 (en) * 2005-08-31 2013-12-17 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure and honeycomb catalytic body
US7867598B2 (en) * 2005-08-31 2011-01-11 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure and honeycomb catalytic body
WO2007094379A1 (ja) * 2006-02-14 2007-08-23 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム構造体及びハニカム触媒体
JP5073303B2 (ja) * 2006-03-24 2012-11-14 日本碍子株式会社 触媒コンバータ及び触媒コンバータの製造方法
CA2661783C (en) * 2006-08-19 2014-10-14 Umicore Ag & Co. Kg Catalytically coated diesel particle filter, process for producing it and its use
EP1952876A1 (en) * 2007-01-25 2008-08-06 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and manufacturing method thereof
JP5063604B2 (ja) * 2007-03-30 2012-10-31 イビデン株式会社 ハニカムフィルタ
US7977276B2 (en) * 2007-04-12 2011-07-12 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and method of producing the same
US8007750B2 (en) * 2007-07-19 2011-08-30 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
US8114354B2 (en) * 2007-12-18 2012-02-14 Basf Corporation Catalyzed soot filter manufacture and systems
JP2009160547A (ja) * 2008-01-09 2009-07-23 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒とその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1327396A (zh) * 1999-11-26 2001-12-19 日产自动车株式会社 废气净化催化剂
CN101039749A (zh) * 2004-08-21 2007-09-19 乌米科雷股份两合公司 用于利用细小微粒固体涂覆壁流式过滤器的方法和通过这种方法获得的过滤器以及它的使用
WO2007026844A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Ngk Insulators, Ltd. ハニカム触媒体、ハニカム触媒体製造用のプレコート担体及びハニカム触媒体の製造方法
CN1958154A (zh) * 2005-10-28 2007-05-09 日产自动车株式会社 废气净化催化剂及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110071019A1 (en) 2011-03-24
JP2009273961A (ja) 2009-11-26
US8455391B2 (en) 2013-06-04
EP2276555B1 (en) 2019-02-20
WO2009139107A1 (en) 2009-11-19
CN102026707A (zh) 2011-04-20
JP5273446B2 (ja) 2013-08-28
EP2276555A1 (en) 2011-01-26
WO2009139107A4 (en) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102026707B (zh) 废气净化催化剂以及制造该催化剂的方法
EP1679119B1 (en) Method of production of a filter catalyst for exhaust gas purification of a diesel engine
EP2324904B1 (en) Catalyst-carrying filter and exhaust gas purification system
JP5747952B2 (ja) 触媒コンバータの製造方法
JP4907860B2 (ja) フィルタ触媒
EP3778018B1 (en) Exhaust gas purification device
KR20070094493A (ko) 배기가스 정화용 촉매, 그 제조방법 및 이러한 촉매를이용한 배기가스의 정화방법
CN108138617A (zh) 废气净化过滤器
JP2004330118A (ja) 排ガス浄化用フィルタ
US9468907B2 (en) Exhaust gas component purification catalytic material and catalyzed particulate filter with the catalytic material
KR101382686B1 (ko) 탄소 미립자 연소용 무-귀금속 촉매, 이를 적용한 포집필터 및 배기가스 후처리 장치
JP5146752B2 (ja) 排ガス浄化用触媒の製造方法
EP2177264B1 (en) Exhaust gas purification filter comprising an exhaust gas purification catalyst for cleaning particulate matter and manufacturing method thereof
KR101086595B1 (ko) 내연 기관의 배기 가스 정화 장치
CN1311893C (zh) 用于净化废气的催化剂
EP0925823A1 (en) Exhaust emission control device and method of manufacturing the same
US20200316578A1 (en) Filter catalyst, exhaust gas purification device, and method for manufacturing filter catalyst
CN112569923A (zh) 复合氧化物催化剂、多孔质复合体以及复合氧化物催化剂的制造方法
CN101608565A (zh) 通流式氧化型颗粒过滤燃烧器制造方法
CN113905819A (zh) 废气净化用催化剂和使用该废气净化用催化剂的废气净化系统
JP4785470B2 (ja) 排ガス浄化フィルタおよびその製造方法
EP3400999A1 (en) Filter
EP2609980A1 (en) Honeycomb filter
JP6044605B2 (ja) 触媒付パティキュレートフィルタ及びその製造方法
JP2019141821A (ja) 排ガスフィルターの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131127