CN117529603A - 颗粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供尽管催化剂层的形成区域大，压力损失也得以抑制的壁流式的颗粒过滤器。此处公开的颗粒过滤器具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层。基材具有：仅废气流入侧的端部开口的入侧室；仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和将入侧室和出侧室隔开的、形成有将入侧室和出侧室连通的多个细孔的分隔壁。在分隔壁的与入侧室接触的表面上形成有第一催化剂层。第一催化剂层设置在从基材的废气流入侧的端部向废气流出侧的端部去的超过基材全长的80％的区域。第一催化剂层至少在从基材的废气流入侧的端部起的基材全长的20％的位置至80％的位置的区域中，以其厚度从所述废气流入侧端部向所述废气流出侧的端部去而变小的方式倾斜。

Description

颗粒过滤器
技术领域
本发明涉及配置在内燃机的排气系统中的颗粒过滤器。具体而言，涉及具有壁流式基材和形成于该基材的催化剂层的颗粒过滤器。另外，本申请主张基于2021年6月17日申请的日本国发明专利申请第2021-100551号的优先权，该申请的全部内容作为参考引入本说明书中。
背景技术
从汽车发动机等内燃机排出的废气中含有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害气体成分、颗粒物(Particulate Matter：PM)等。因此，在内燃机的排气系统中，配置有在捕集PM的同时净化上述有害气体成分的颗粒(微粒)过滤器。
典型的颗粒过滤器的例子包括壁流式的基材和形成于该基材的催化剂层。壁流式的基材具有：仅废气流入侧的端部开口的入侧室；仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和将两个单元隔开的多孔质的分隔壁。在该基材的分隔壁形成有催化剂层。供给到该结构的颗粒过滤器的废气流入入侧室而通过分隔壁后从出侧室排出。此时，在多孔质的分隔壁捕集PM，并且由形成于该分隔壁的催化剂层净化有害气体成分。
与上述壁流式的颗粒过滤器有关的现有技术文献例如可以举出专利文献1。在专利文献1中公开了一种蜂窝过滤器，其是将含铂族元素催化剂层仅设置在包围入侧室的分隔壁的内表面侧的蜂窝过滤器，将该含铂族元素催化剂层设置在从基材的废气流入侧的端部到单元全长的至少35％的范围内，在从基材的废气流出侧的端部到单元全长的至少30％的范围内没有设置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利申请公开第2019-177318号公报
发明内容
发明要解决的课题
壁流式的颗粒过滤器要求压力损失抑制性能和有害气体净化性能两者都高。但是，在壁流式的颗粒过滤器中，压力损失抑制性能与有害气体净化性能具有折衷关系(trade-off)。具体而言，如果增大催化剂层的形成区域，则能够提高有害气体净化性能，但伴随PM捕集的压力损失增大。这也体现在专利文献1的表2的结果中，在专利文献1所示的现有技术中，在催化剂层的形成区域大的情况下，特别是在催化剂层形成于超过基材全长的80％的区域的情况下，压力损失的抑制不充分。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种即使催化剂层的形成区域大，压力损失也能够得到抑制的壁流式的颗粒过滤器。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明提供以下构造的颗粒滤波器。
此处公开的颗粒过滤器具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层。所述基材具有：仅废气流入侧的端部开口的入侧室；仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和将所述入侧室和所述出侧室隔开的、形成有将该入侧室和该出侧室连通的多个细孔的分隔壁。在所述分隔壁的与所述入侧室接触的表面上形成有第一催化剂层。所述第一催化剂层设置在从所述基材的所述废气流入侧的端部向所述废气流出侧的端部去的超过所述基材全长的80％的区域。所述第一催化剂层至少在从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置至80％的位置的区域中，以其厚度变小的方式倾斜。
根据这种构造，在基材的入侧室的下游部，第一催化剂层的厚度变小，因此，在基材的入侧室的下游部侧，废气容易通过分隔壁。其结果是，在基材的入侧室的下游部侧的废气的压力变小，PM向分隔壁内的废气流入速度变小，能够抑制PM的深层堆积。由此，尽管催化剂层的形成区域大，也能够减少颗粒过滤器的压力损失。
在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置处的所述催化剂层的厚度(D20)相对于从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(D80)的比(D20/D80)为2以上且4以下。根据这种构造，颗粒过滤器的压力损失降低效果特别高。
在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(D80)为11μm以上且25μm以下。根据这种构造，颗粒过滤器的压力损失降低效果特别高。
在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，在从所述分隔壁的与所述出侧室接触的表面向所述入侧室去的规定的区域中，在所述细孔的壁面形成有第二催化剂层，在所述分隔壁的厚度方向上的所述第一催化剂层与所述第二催化剂层的形成区域之间，设置有实质上没有形成催化剂层的催化剂未形成区域。
在这种构造中，在第一催化剂层的下部有催化剂未形成区域，在催化剂未形成区域中，细孔以不因催化剂层变窄的状态留存。因此，能够在第一催化剂层和催化剂未形成区域中充分地捕集PM，能够防止PM到达因催化剂层而导致细孔变窄了的第二催化剂层的形成区域。因此，能够防止在第二催化剂层的形成区域中细孔堵塞而压力损失急剧增大。进而，根据这种构造，第二催化剂层不易被PM覆盖。因此，能够充分确保第二催化剂层与废气的接触频率，能够发挥高的有害气体净化性能。即，根据这种构造，能够以更高的水平兼顾有害气体净化性能和压损抑制性能。
在此处公开的颗粒过滤器的一个优选方式中，所述第一催化剂层和所述第二催化剂层包含：氧化CO和HC且还原NOx的三元催化剂；和担载该三元催化剂的载体。通过使用三元催化剂作为催化剂层的催化剂，能够有效地净化各个作为有害气体成分的CO、HC和NOx。
另外，在包含上述三元催化剂的方式中，三元催化剂优选含有选自Pt、Pd和Rh的至少一种。通过将它们用作三元催化剂，能够更好地提高有害气体净化性能。
附图说明
图1是示意性地表示配置有废气净化装置的内燃机的排气系统的图。
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式的颗粒过滤器的立体图。
图3是示意性地表示本发明的一实施方式的颗粒过滤器的沿筒轴方向的截面的图。
图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的颗粒过滤器的第一催化剂层的截面的图。
图5是示意性地表示本发明的一个实施方式的颗粒过滤器的基材的分隔壁的截面的放大截面图。
图6是实施例1的颗粒过滤器的从基材的废气流入侧的端部到基材的全长20％的位置的截面SEM图像。
图7是图6的SEM图像的二值化图像。
图8是表示实施例1的颗粒过滤器的从基材的废气流入侧的端部到基材的全长的20％～80％的位置的催化剂层的厚度的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对于发挥相同作用的部件、部位标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)未必反映实际的尺寸关系。另外，本说明书中特别提及的事项以外的事项且本发明的实施所需的事项(例如与排气系统中的颗粒过滤器的设置有关的一般事项等)，能够作为本领域技术人员基于该领域的现有技术的设计事项而被掌握。能够根据本说明书中所公开的内容和该领域的技术知识来实施本发明。
(废气净化装置)
首先，对具有本发明的一个实施方式的颗粒过滤器的废气净化装置进行说明。图1是示意性地表示配置有废气净化装置的内燃机的排气系统的图。另外，图1中的箭头A表示废气的流动。为了便于说明，在本说明书中，将供给废气的方向称为“上游”，将排出废气的方向称为“下游”。
废气净化装置1设置在内燃机(发动机)2的排气系统中。向内燃机2供给含有氧和燃料气体的混合气体。内燃机2使该混合气体燃烧，将燃烧能量转换为力学能量。作为一例，内燃机2以汽油发动机为主体构成。另外，内燃机2也可以是汽油发动机以外的发动机(例如柴油发动机等)。
在上述内燃机2中燃烧的混合气体成为废气而被排出到排气系统。在上述内燃机2的排气系统中，从上游侧依次设有排气歧管3、排气管4和废气净化装置1。废气净化装置1净化从内燃机2排出的废气中含有的有害气体成分(CO、HC、NOx)，并且捕集和除去PM。
具体而言，废气净化装置1经由排气歧管3和排气管4与内燃机2的排气口(图示省略)连接。另外，图1所示的废气净化装置1具有温度上升催化剂9。温度上升催化剂9具有使废气的温度上升的功能。温度上升催化剂9的具体构造并不表征此处公开的技术，因此省略详细说明。另外，温度上升催化剂9不是废气净化装置1的必须构件，也可以将其省略。
另外，在图1所示的内燃机2的排气系统中，在废气净化装置1的下游配置有压力传感器8。该压力传感器8与ECU(Engine Control Unit，发动机控制单元)5连接。ECU5是控制内燃机2的运转的控制装置。ECU5可以包括执行控制程序的指令的中央运算处理装置(CPU：centralprocessingunit)、存储CPU所执行的控制程序的ROM(read only memory：只读存储器)、作为展开控制程序的工作区域使用的RAM(randomaccess memory：随机存储器)、和存储各种信息的存储器等存储装置(记录介质)。例如，作为控制内燃机2的运转时的信息之一，ECU5利用由压力传感器8检测出的压损值。
本实施方式的颗粒过滤器10配置在废气净化装置1的内部(典型地为温度上升催化剂9的下游侧)。在该颗粒过滤器10中，进行PM的除去和有害气体成分的净化。以下，说明本实施方式的颗粒过滤器10的具体构造。
(颗粒过滤器)
图2是示意性地表示本实施方式的颗粒过滤器的立体图。图3是示意性地表示本实施方式的颗粒过滤器的沿筒轴方向的截面的图。图4是示意性地表示本实施方式的颗粒过滤器的第一催化剂层的截面的图。图5是示意性地表示本实施方式的颗粒过滤器的基材的分隔壁的截面的放大截面图。另外，与上述图1同样，图2～图5中的箭头A表示废气的流通。另外，图2～图5中的附图标记X表示“分隔壁的延伸方向”，附图标记Y表示“基材的分隔壁的厚度方向”。
如图2～图5所示，本实施方式的颗粒过滤器10包括壁流式的基材11和形成于该基材11的第一催化剂层20。
1.基材
基材11构成颗粒过滤器10的骨架。如图2所示，在本实施方式中使用圆筒形的基材11。另外，基材的外形没有特别限定，也可以是椭圆筒形、多角筒形等。另外，基材11的全长和容量也没有特别限定，能够根据内燃机2(参照图1)的性能等适当变更。另外，作为基材11可以适当采用现有技术中用于这种用途的各种材料。作为一个例子，基材11的材料能够使用以堇青石(Cordierite)、钛酸铝、碳化硅(SiC)等陶瓷、不锈钢等合金为代表的高耐热性材料。
本实施方式中的基材11是壁流式的基材。具体而言，如图2和图3所示，基材11包括仅废气流入侧的端部开口的入侧室12；仅废气流出侧的端部开口的出侧室14；和将入侧室12与出侧室14隔开的多孔质的分隔壁16。具体而言，入侧室12是废气流入侧的端部开口且废气流出侧的端部被密封部12a堵塞的气体流路。另一方面，出侧室14是废气流入侧的端部被密封部14a堵塞且废气流出侧的端部开口的气体流路。另外，分隔壁16是形成有多个能够供废气通过的细孔的分隔材料。该分隔壁16具有多个使入侧室12和出侧室14连通的细孔18(参照图5)。另外，在本实施方式的颗粒过滤器10中，与分隔壁16的延伸方向X垂直的截面中的入侧室12(和出侧室14)的形状为正方形(参照图1)。但是，与延伸方向垂直的截面中的该入侧室(和出侧室)的形状并不限定于正方形，可以采用各种形状。例如，平行四边形、长方形、梯形等矩形、三角形、其他多边形(例如六边形、八边形)、圆形等各种几何形状。
另外，基材11的分隔壁16优选考虑PM捕集性能、压损抑制性能等而形成。例如，分隔壁16的厚度优选为25μm～100μm左右。另外，分隔壁16的气孔率优选为20体积％～70体积％左右，更优选为50体积％～70体积％。另外，从充分确保分隔壁16的通气性并抑制压损的增大的观点出发，细孔18的平均细孔径优选为8μm以上，更优选为12μm以上，进一步优选为15μm以上。另一方面，从确保适当的PM捕集性能的观点出发，细孔18的平均细孔径的上限值优选为30μm以下，更优选为25μm以下，进一步优选为20μm以下。另外，分隔壁16的气孔率和平均细孔径是通过水银压入法测量出的值。
2.第一催化剂层
如图3～图5所示，第一催化剂层20形成在基材11的分隔壁16的入侧面16a上。入侧面16a是与入侧室12接触的表面，在催化剂层20未形成于基材11的状态下，是在入侧室12内露出的分隔壁16的面(即外表面)。
第一催化剂层20是含有催化剂的多孔质的层。利用第一催化剂层20覆盖分隔壁16的细孔18的入侧室12侧的开口部。因此，废气中的PM的大部分在侵入细孔18内之前，在第一催化剂层20的上游侧被捕集于入侧室12内。由此，能够防止因大量的PM堆积在细孔18的内部而导致细孔18堵塞。
另外，如果是在基材的分隔壁的入侧面上没有催化剂层的颗粒过滤器的情况下，在分隔壁的细孔内捕集PM。因此，随着PM堆积量的增加，分隔壁的细孔被堵塞，压力损失急剧增加。进而，当PM堆积量增加时，分隔壁内部充满PM，PM开始堆积在分隔壁表面，压力损失的上升变得缓慢。
与此不同，在本实施方式中，由于废气中的PM的大部分在分隔壁表面被捕集，因此即使PM堆积量增加，PM也不会进入分隔壁16的细孔18内，能够减缓压力损失的上升。
第一催化剂层20中含有的催化剂的种类没有特别限定，也可以是用于颗粒过滤器的众所周知的催化剂，具体而言，可以是三元催化剂、SCR催化剂、NSR催化剂或将它们组合而成的催化剂等。
第一催化剂层20例如通过在载体上担载有催化剂金属的复合粒子集合而形成。优选在第一催化剂层20中包括三元催化剂和担载该三元催化剂的载体。三元催化剂是指氧化废气中的CO和HC且还原NOx的催化剂金属。通过形成含有该三元催化剂的第一催化剂层20，能够有效地净化废气中的有害气体成分。作为该三元催化剂的一个例子，能够举出含有铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)、锇(Os)、铱(Ir)等铂族元素为主体的粒子。另外，在这些铂族元素中，由于Pt、Pd和Rh的氧化活性高，因此能够发挥特别优选的有害气体净化性能。
另外，从提高有害气体净化性能的观点出发，基材11的每一升容量的三元催化剂的含量优选为0.1g/L以上，更优选为0.5g/L以上，特别优选为1g/L以上。另一方面，从降低材料成本的观点出发，上述三元催化剂的含量优选为10g/L以下，更优选为7.5g/L以下，特别优选为5g/L以下。另外，基材11也可以含有第一催化剂层20以外的催化剂层(例如后述的第二催化剂层40)。由此，“基材11的每一升容量的三元催化剂的含量”是指基材11的每一升容量的第一催化剂层20和任意形成的其他催化剂层的合计含量。
另一方面，作为担载催化剂金属的载体，优选使用金属氧化物。作为该金属氧化物的一个例子，能够举出氧化铝(Al2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化锆(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)等。这些金属氧化物的比表面积大，且具有高耐久性(特别是耐热性)，因此能够有效地发挥催化剂金属(典型地为三元催化剂)的有害气体净化性能。
另外，第一催化剂层20也可以含有其他的添加剂。作为该其他的添加剂的一个例子，能够举出OSC材料。OSC材料是指具有储氧能力(OSC：oxygen Storage capacity，储氧能力)、吸附/释放氧的材料。通过添加该OSC材料，能够将与催化剂层20接触的废气气氛稳定地保持在stoichiometry(理论空燃比)附近，因此能够稳定三元催化剂的催化作用。作为该OSC材料的一个例子，能够举出氧化铈-氧化锆复合氧化物(Ceria zirconia mixedoxides)等，另外，作为OSC材料以外的添加剂，能够举出具有NOx吸藏能力的NOx吸附剂、稳定剂等。进而，第一催化剂层20也可以含有来自原料或制造工艺的微量成分。例如，第一催化剂层20也可以含有一种或两种以上的碱土类金属(Be、Mg、Ca、Ba等)、稀土类金属(Y、La、Ce等)、碱金属(Li、Na、K等)、过渡金属(Mn、Fe、Co、Ni等)的氧化物或硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、氯化物中的任一种。
第一催化剂层20优选由粒径比分隔壁16的细孔18小的复合粒子构成。具体而言，第一催化剂层20中所含的复合粒子的平均粒径优选为5μm以下，更优选为2.5μm以下，进一步优选为2μm以下，例如为1μm左右。通过使用这种微小粒子，能够可靠地防止PM侵入细孔18的内部。另外，上述复合粒子的平均粒径的下限值没有特别的限定，可以为0.01μm以上，也可以为0.05μm以上，也可以为0.1μm以上，还可以为0.5μm以上。另外，在本说明书中，“平均粒径”是基于激光衍射/散射法的粒度分布测量装置所测量出的体积基准的粒度分布中的累计50％粒径(D50)。具体而言，平均粒径可以采用使用激光衍射/散射式粒度分布测量装置(株式会社堀场制作所制造、LA－920)，将折射率设定为1.20+0.01i(i为虚数项)而测量出的值。另外，此处的“一次粒子”是指构成通过凝聚、烧结等集合的二次粒子的微小粒子。
在本实施方式的颗粒过滤器10中，从提高有害气体净化性能的观点出发，基材11的每一升容量的催化剂层的形成量优选为20g/L以上，更优选为30g/L以上，进一步优选为50g/L以上。另一方面，从提高压损抑制性能的观点出发，上述催化剂层的形成量的上限值优选为200g/L以下，更优选为150g/L以下，进一步优选为120g/L以下。另外，如上所述，基材11也可以含有第一催化剂层20以外的催化剂层(例如后述的第二催化剂层40)。由此，“基材11的每一升容量的催化剂层的形成量”是指基材11的每一升容量的第一催化剂层20和任意形成的其他催化剂层的合计形成量。
如图3和图4所示，在本实施方式的颗粒过滤器10中，为了提高有害气体净化性能，第一催化剂层20设置于从基材11的废气流入侧的端部向废气流出侧的端部去的、超过基材11的全长的80％的区域。另外，基材11的全长是指基材11的入侧室12开口的端面与出侧室14开口的端面之间的距离，是用图4的箭头记号L表示的尺寸。
第一催化剂层20可以形成至入侧室12的废气流出侧的密封部12a，也可以不形成至密封部12a，而是在密封部12a附近，分隔壁16的入侧面16a露出。第一催化剂层20优选设置于从基材11的废气流入侧的端部向废气流出侧的端部去的、基材11的全长的90％以上的区域，更优选形成至入侧室12的废气流出侧的密封部12a。
如图4所示，在本实施方式的颗粒过滤器10中，为了提高压损抑制性能，所述第一催化剂层在至少从基材11的废气流入侧的端部起的基材L的全长的20％的位置至80％的位置的区域(图4的20％～80％的范围的区域)中，以其厚度从废气流入侧的端部向所述废气流出侧的端部去变小的方式倾斜。
此处，在本说明书中，以厚度变小的方式倾斜是指，假设从基材11的废气流入侧的端部起的基材全长的20％、40％、60％及80％的位置的催化剂层的厚度分别为D20、D40、D60和D80时，满足D20＞D40＞D60＞D80的关系，并且以D20/D80表示的比为2以上。
另外，D20、D40、D60和D80可以如下求出。
(1)分别取得从基材11的废气流入侧的端部起的基材全长的20％、40％、60％和80％的位置处的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。
(2)对于各个SEM图像，使用二维图像分析软件(产品名：ImageJ(注册商标))，对第一催化剂层20和分隔壁16进行二值化处理，求出入侧室12的周长和基材11的入侧室12内的催化剂层的面积。
(3)将催化剂层的面积/入侧室12的周长作为催化剂层的厚度。
(4)对于四个以上的入侧室12，求出催化剂层的厚度，计算其平均值。
(5)令根据20％、40％、60％和80％的位置处的SEM图像求出的平均值分别为D20、D40、D60和D80。
在现有技术的颗粒过滤器中，形成于基材的入侧面上的催化剂层的厚度基本均匀。在颗粒过滤器中，PM首先在上游侧堆积，然后PM在下游侧堆积。在形成于基材的入侧面上的催化剂层的厚度基本均匀的情况下，在上游侧堆积了PM之后，在入侧室中，废气集中在下游侧导致压力增高。因此，在下游部，PM向分隔壁内的废气流入速度增大，容易到达分隔壁的深层部。其结果是，促进了PM在分隔壁内的深层堆积，颗粒过滤器的压力损失增大。
与此不同，在本实施方式中，在入侧室12的下游部，第一催化剂层20的厚度变小。因此，PM不易集中堆积在上游侧，进而在下游部侧废气容易通过分隔壁16，下游侧的废气的压力变小。其结果是，在下游部，PM向分隔壁内的废气流入速度变小，能够抑制PM的深层堆积，由此，能够减小颗粒过滤器10的压力损失。
作为催化剂层20的倾斜的一个指标，能够采用上述由D20/D80表示的比。如果以D20/D80表示的比过小，则下游部侧的压力减小效果变小，存在压力损失抑制效果变小的倾向。因此，上述以D20/D80表示的比优选为2.2以上，更优选为2.5以上，进一步优选为3以上。另一方面，如果以D20/D80表示的比过大，也存在压力损失抑制效果小的倾向。因此，上述以D20/D80表示的比优选为4以下，更优选为3.8以下。
从基材11的废气流入侧的端部起的基材11的全长的80％的位置处的催化剂层的厚度D80没有特别的限定，从获得更大的压力损失抑制效果的观点考虑，优选为11μm以上且25μm以下，更优选为12μm以上且20μm以下。
另外，从基材11的废气流入侧的端部到基材全长的20％的位置的第一催化剂层20的厚度没有特别的限定，该部分的平均厚度优选为D20×0.5以上，更优选为D20以上。由此，例如，从基材11的废气流入侧的端部到基材全长的20％的位置的第一催化剂层20的厚度是一定值，从端部到该20％位置，厚度逐渐变小，或者在规定的位置之前是一定值但之后厚度逐渐变小等。
另外，从基材11的废气流入侧的端部到的超过基材全长的80％的位置的第一催化剂层20的厚度没有特别限定，但该部分的平均厚度优选为D80以下。由此，例如，从基材11的废气流入侧的端部起的超过基材全长的80％的部分的第一催化剂层20的厚度可以是一定值、逐渐变小、或者在规定的位置之前厚度逐渐变小但之后为一定值等。
如上所述，在本实施方式中，在作为基材11的分隔壁16的外表面的入侧面16a上形成有第一催化剂层20。在本实施方式的颗粒过滤器10中，作为催化剂层，基材11可以仅具有第一催化剂层20，还可以具有第一催化剂层20以外的催化剂层。优选在基材11的分隔壁16的内部也进一步形成有第一催化剂层20以外的催化剂层。
3.任意的催化剂层的优选方式
在分隔壁16的内部也进一步形成催化剂层时的一个优选方式中，例如如图5所示，在从分隔壁16的与出侧室14接触的表面向入侧室12去的规定区域，在细孔18的壁面形成第二催化剂层40，在分隔壁16的厚度方向上的第一催化剂层20与第二催化剂层40之间设置有实质上没有形成催化剂层的催化剂未形成区域30。
根据该优选的一个方式，能够以更高的水平兼顾有害气体净化性能和压损抑制性能。以下，对该优选的一个方式进行详细的说明。
(催化剂层未形成区域)
催化剂未形成区域30是实质上没有形成催化剂层的区域。该催化剂未形成区域30设置于分隔壁16的厚度方向Y上的第一催化剂层20与第二催化剂层40的形成区域50之间。换言之，催化剂未形成区域30是以从分隔壁16的入侧面16a向出侧室14去的方式设置的区域，是细孔18的壁面18a的大部分露出的区域。如图5所示，在本实施方式的颗粒过滤器10的优选的一个方式中，废气中的PM的大部分被第一催化剂层20捕集。但是，如果在细孔18的壁面形成有催化剂层，则细孔变得非常窄，因此，即使仅是通过了第一催化剂层20的少量PM堆积，细孔18也有可能堵塞。与此不同，在该优选的一个方式中，在第一催化剂层20的下游侧设置有没有形成催化剂层的催化剂未形成区域30。由此，能够可靠地防止PM到达因催化剂层导致细孔18变窄的第二催化剂层40的形成区域50。
本说明书中的“实质上没有形成催化剂层”是指未在细孔的壁面有意地形成催化剂层。因此，由于制造时的误差等，第一催化剂层20和第二催化剂层40的形成区域50之间的区域存在微量的催化剂层的情况是包含在本说明书中的“实质上没有形成催化剂层”的概念中的。另外，在规定的颗粒过滤器中是否设置有催化剂未形成区域(即，在第1催化剂区域与第2催化剂区域之间的区域中，是否积极地进行了催化剂层的形成)，能够按照在后述的“4.各区域的判断”中说明的顺序来判断。
另外，分隔壁16的厚度方向Y上的催化剂未形成区域30的尺寸t2优选为10μm以上，更优选为15μm以上，特别优选为20μm以上。由此，能够抑制通过了第一催化剂层20的PM到达第二催化剂层40而使压损增加。另一方面，上述厚度方向Y上的催化剂未形成区域30的尺寸优选为100μm以下，更优选为90μm以下，特别优选为80μm以下。由此，能够确保用于形成第二催化剂层40的区域，充分发挥有害气体净化性能。
(第二催化剂层)
如图5所示，第二催化剂层40是形成于分隔壁16的细孔18的壁面18a的催化剂层。即，第一催化剂层20是分隔壁18的外表面上的催化剂层，而第二催化剂层40是分隔壁18内部的催化剂层(即分隔壁18的内部表面上的催化剂层)。关于在第二催化剂层40可使用的成分等，能够举出作为在第一催化剂层20可使用的成分所例示的成分。
该第二催化剂层40设置在从分隔壁16的与出侧室14接触的表面(出侧面16b)向入侧室12去的规定区域(图5的区域50)。
如果是在分隔壁内部具有催化剂层的现有的颗粒过滤器，则一般在分隔壁的厚度方向上的所有部分，在细孔的壁面形成催化剂层。在这种现有的颗粒过滤器中，由于在细孔的壁面形成有催化剂层，因此细孔变窄。因此，如果供给一定量的废气而导致PM在细孔内堆积，则细孔堵塞，压损可能急剧增大。进而，由于催化剂层被堆积的PM覆盖，因此催化剂层与废气的接触频率减少，有害气体净化性能可能降低。
与此不同，如图5所示，在本实施方式的颗粒过滤器10的该优选的一个方式中，在第一催化剂层20的下部具有催化剂未形成区域30，在催化剂未形成区域30中，细孔18以不因催化剂层而变窄的状态留存。因此，能够在第一催化剂层20和催化剂未形成区域30中充分捕集PM(图5所示的黑圆点)，能够防止PM到达因催化剂层使细孔18变窄的第二催化剂层40的形成区域50。因此，能够防止在第二催化剂层40的形成区域50中细孔18堵塞而压损急剧增大。进而，在该优选的一个方式中，由于第二催化剂层40不易被PM覆盖，因此能够充分确保第二催化剂层40与废气的接触频率，并且能够发挥高的有害气体净化性能。如此，在该优选的一个方式中，分割成进行PM的捕集的区域和净化有害气体成分的区域，能够以更高的水平兼顾有害气体净化性能和压损抑制性能。
第二催化剂层40既可以具有与第一催化剂层20相同的组成成分，也可以具有不同的组成成分。第二催化剂层40与第一催化剂层20优选均含有氧化CO和HC且还原NOx的三元催化剂和担载该三元催化剂的载体。
第二催化剂层40优选构成为不堵塞细孔18且能够充分确保与废气的接触频率。从该观点出发，第二催化剂层40与第一催化剂层20同样，优选由粒径比分隔壁16的细孔18小的复合粒子构成。即，第二催化剂层40中所含的复合粒子的平均粒径取决于基材10的分隔壁16的细孔径，优选为5μm以下，更优选为2.5μm以下，进一步优选为2μm以下，例如为1μm左右。通过使用这样的微小粒子，能够防止细孔18的堵塞，并且能够充分确保与废气的接触频率。另外，上述复合粒子的平均粒径的下限值没有特别限定，可以为0.01μm以上，也可以为0.05μm以上，可以为0.1μm以上，还可以为0.5μm以上。
另外，分隔壁16的厚度方向Y上的第二催化剂层40的形成区域50的尺寸t3可以根据上述催化剂未形成区域30的尺寸t2求出。如上所述，如果增大催化剂未形成区域30的尺寸t2，减小第二催化剂层40的形成区域50的尺寸t3，则存在压损抑制性能提高的倾向。另一方面，如果减小催化剂未形成区域30的尺寸t2，增大第二催化剂层40的形成区域50的尺寸t3，则存在有害气体净化性能提高的倾向。
分隔壁的延伸方向上的第二催化剂层40的形成区域50的范围没有特别限定，优选是从基材11的废气流入侧的端部到基材11的全长的20％以上的范围，更优选为50％以上的范围，特别优选为70％以上的范围。另外，在剩余部分，可以在分隔壁16内的厚度方向的整个区域设置催化剂层，也可以设置催化剂未形成区域。
(各区域的判断步骤)
上述该优选的一个方式中的第一催化剂层20、第二催化剂层40的形成区域50、催化剂未形成区域30是根据以下的(a)～(k)的判断步骤确定的。即，在规定的颗粒过滤器中，是否设置有第一催化剂层、第二催化剂层的形成区域和催化剂未形成区域这3个区域可以根据以下的判断顺序来判断。
(a)分解检查对象的颗粒过滤器，准备10个用树脂包埋基材的分隔壁的试样片。
(b)将试样片切去，使分隔壁的截面露出。然后，用扫描型电子显微镜(SEM)观察露出的分隔壁的截面，得到截面SEM观察图像(反射电像、观察倍率200倍)。
(c)使用二维图像分析软件(例如产品名：ImageJ(注册商标))，对上述截面SEM观察图像进行自动二值化处理，得到仅照出催化剂层的二值图像。
(d)比较上述自动二值化处理前后的图像，将在分隔壁的入侧面上确认到的催化剂层视为“第一催化剂层”。
(e)对在上述二值图像中确认的“催化剂层的总像素数”和“二值图像整体的像素数”进行计数。然后，计算出“催化剂层的总像素数”除以“二值图像整体的像素数”而得到的值，将其作为“分隔壁整体的催化剂层存在率”。
(f)对自动二值化处理前后的图像进行比较，设定从分隔壁的出侧面向入侧室去的任意区域，计算出“设定区域中的催化剂层的像素数”除以“设定区域的总像素数”而得到的值，将其作为“设定区域中的催化剂层存在率”。
(g)计算出“设定区域中的催化剂层存在率”除以“分隔壁整体的催化剂层存在率”而得到的值，判断该值是否为第1阈值以上。另外，本处理中的第1阈值例如设定为1.05(优选为1.1，更优选为1.15，进一步优选为1.2，特别优选为1.25)。
(h)将上述(f)中记载的“从分隔壁的出侧面向入侧室去的任意区域”向入侧室逐渐扩大，每次都计算出“设定区域中的催化剂层存在率”，计算出“设定区域中的催化剂层存在率”除以“分隔壁整体的催化剂层存在率”而得到的值。然后进行设定区域的扩大，直到该值低于第1阈值。
(i)上述(h)的处理的结果在于，在确认了低于第1阈值的区域的情况下，将进行前一个判断的区域视为“第二催化剂层的形成区域”。然后，将“第一催化剂层”和“第二催化剂层的形成区域”之间的区域作为“第3区域”。
(j)计算出“第3区域中的催化剂层的像素数”除以“第3区域的总像素数”而得到的值，将其作为“第3区域中的催化剂层存在率”。进而，计算出“第3区域中的催化剂层存在率”除以“图像整体中的催化剂层存在率”而得到的值。在该值为第2阈值以下的情况下，判断“第3区域”为“催化剂未形成区域”(即，判断为在第一催化剂层与第二催化剂层的形成区域之间设置有催化剂未形成区域)。另外，本处理中的第2阈值例如设定为0.65(优选为0.5，更优选为0.4，进一步优选为0.3，特别优选为0.25)。
(k)对10个试样片全部实施(b)～(j)的处理，在50％以上的试样片中，在确认了第一催化剂层、第二催化剂层的形成区域和催化剂未形成区域的情况下，判断为检查对象的颗粒过滤器在“第一催化剂层与第二催化剂层的形成区域之间设置有催化剂未形成区域”。
另外，上述的“厚度方向Y上的各区域的尺寸t1～t3(参照图5)”均可以根据在上述的判断步骤中认定的各区域的边界来测量。具体而言，本说明书中的“厚度方向Y上的各区域的尺寸t1～t3”是在10个试样片的各个中确认到的各区域的尺寸的平均值。
(颗粒过滤器的制造方法)
本实施方式的颗粒过滤器10例如能够根据以下的步骤来制造。
1.有机固体成分的填充
在该制造方法中，首先从入侧室12向分隔壁16的细孔18内填充有机固体成分。具体而言，制备将有机固体成分分散在规定的分散介质中的细孔填充用浆料，将该细孔填充用浆料从入侧室12导入基材11的内部。接着，从基材11的出侧室14进行抽吸，由此使细孔填充用浆料渗透到细孔18内。然后，通过实施干燥步骤除去分散介质，得到在细孔18内填充有有机固体成分的基材11。另外，有机固体成分只要是在后述的烧制步骤中烧失的物质，就能够没有特别的限制地使用现有的公知的材料。作为有机固体成分的一个例子，能够举出以聚乙烯、聚丙烯、三聚氰胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂等为主体构成的树脂颗粒(beads)。另外，作为其他的例子，也可以使用纤维素微纤维等树脂纤维。另外，优选将有机固体成分调节成能够适当地填充到分隔壁16的细孔18内的大小。例如，在使用树脂颗粒作为有机固体成分的情况下，优选使其平均粒径为100μm以下(更优选为50μm以下，进一步优选为30μm以下)的程度。另外，只要是不溶解有机固体成分的液体材料，分散介质就可以没有特别限制地使用。作为该分散介质的一例，能够举出水、乙醇等。另外，上述细孔填充用浆料中的有机固体成分的浓度优选考虑基材11的分隔壁16的气孔率等适当调节。
2.催化剂层形成浆料的制备
接着，制备作为第一催化剂层20的前体的第一催化剂层形成浆料。具体而言，将作为载体的金属氧化物和作为催化剂金属的供给源的化合物以规定的比率进行混合，调制混合液。然后，将调制出的混合液干燥后，在规定的温度和时间进行烧制，由此制作在载体担载有催化剂金属的复合粒子。然后，将该复合粒子与所需的添加物(例如OSC材料)一同混合到适当的溶剂(例如离子交换水)中。由此，得到催化剂层形成浆料，但为了对第一催化剂层20赋予倾斜，以使第一催化剂层形成浆料的高剪切粘度变高的方式，在溶剂混合不溶的有机物(以下有时也称为不溶性有机物)。作为这种有机物，在溶剂使用水的情况下，例如能够举出不溶于水的纤维素等。另外，为了提高高剪切粘度，也可以进一步添加可溶于溶剂的有机物(以下有时也称为可溶性有机物)。在溶剂使用水的情况下，作为可溶性的有机物，例如能够使用水溶性的纤维素等。此处，存在第一催化剂层形成浆料中所含的有机物的粒径越大，第一催化剂层形成浆料的高剪切粘度越高的倾向。因此，通过向第一催化剂层形成浆料中添加可溶于溶剂的有机物，能够对第一催化剂层20赋予倾斜，通过改变不溶性的有机物的调配量和粒径，能够调节赋予第一催化剂层20倾斜的程度。另外，关于催化剂金属、载体、其他添加物的具体内容已经进行了说明，因此省略重复的说明。
3.第一催化剂层的形成
在本步骤中，向分隔壁16的入侧面16a赋予第一催化剂层形成浆料后进行干燥、烧制，由此，在分隔壁16的入侧面16a形成催化剂层20，形成第一催化剂层20。具体而言，在向基材11的入侧室12供给催化剂层形成浆料后，从出侧室14进行抽吸。此时，由于在分隔壁16的细孔18中填充有有机固体成分，因此浆料不会渗透到分隔壁16内部而附着于入侧面16a。通过在该状态下进行干燥处理和烧制处理，在分隔壁16的入侧面16a形成形成有催化剂层20的第一催化剂层20。另外，在该烧制处理中，有机固体成分被烧失，细孔18的堵塞消除。另外，在该烧制处理中，不溶于溶剂的有机物烧失。另外，从可靠地烧失有机固体成分和不溶于溶剂的有机物的观点出发，烧制处理的温度优选为400℃以上，更优选为500℃以上，进一步优选为600℃以上。同样，为了可靠地烧失有机固体成分和不溶于溶剂的有机物，优选烧制时间为2～4小时左右。另外，干燥处理条件并没有特别的限制，可以适当调节为第一催化剂层形成浆料适宜干燥的条件。另外，根据向基材11的入侧室12供给催化剂层形成浆料后从出侧室14进行抽吸时的抽吸条件，也能够调整赋予第一催化剂层20倾斜的程度。另外，在第一催化剂层形成浆料中混合有不溶性的有机物和可溶性的有机物的情况下，在该烧制处理中，不溶性的有机物和可溶性的有机物烧失。
4.第二催化剂层的形成
在本步骤中，首先，使第二催化剂层形成浆料从分隔壁16的出侧面16b向分隔壁16的内部渗透，使第二催化剂层形成浆料附着在细孔18的壁面18a。具体而言，向基材11的出侧室14内供给催化剂层形成浆料，从入侧室12进行抽吸。在本步骤中，控制使浆料浸透的区域，以使浆料不会浸透到分隔壁16的入侧面16a。对于本步骤中的浆料的渗透，浆料的供给量、浆料的粘度、浆料的成分(复合粒子、添加剂等)的粒径、基材的分隔壁的细孔率、抽吸时的压力、抽吸时间等诸多条件都有影响。因此，优选进行适当变更这些条件的预备试验，根据该试验中得到的信息控制浆料渗透的区域。另外，本步骤中使用的第二催化剂层形成浆料既可以与第一催化剂层形成浆料相同，也可以是不同的浆料。
接着，在本步骤中，进行干燥步骤和烧制步骤。由此，在第二催化剂层形成浆料浸透的区域形成第二催化剂层40。第二催化剂层形成浆料未浸透的区域成为实质上没有形成第一催化剂层20和第二催化剂层40的(细孔18的分隔壁18a露出的)催化剂未形成区域30。另外，本步骤中的烧制温度与形成上述第一催化剂层20时同样，优选为400℃以上，更优选为500℃以上，进一步优选为600℃以上。另外，烧制时间也优选为2～4小时程度。由此，能够可靠地除去不溶于溶剂的有机物和残留在细孔18内的有机固体成分。
采用以上方法能够制造本实施方式的颗粒过滤器10。另外，上述的制造方法是制造本实施方式的颗粒过滤器10的方法的一例，并非用于限定在此公开的颗粒过滤器。
(颗粒过滤器的用途)
本发明的一个实施方式的颗粒过滤器10能够作为汽油颗粒过滤器(GPF)、柴油颗粒过滤器(DPF)等使用，优选GPF。
(试验例)
以下，对本发明的试验例进行说明，本发明并不限定于该试验例所示的内容。
1.试验用样品的制作
(实施例1、2和比较例1～3)
首先，作为基材A，准备基材容积1.4L、长度101.6mm的圆筒状的蜂窝基材。
接着，制备将平均粒径为1μm的树脂颗粒(树脂珠，聚乙烯)分散到离子交换水中而成的细孔填充用浆料。然后，将该细孔填充用浆料供给到蜂窝基材的入侧室内后，通过抽吸出侧室使其渗透到分隔壁的细孔内。然后，通过实施干燥处理(100℃、30分钟)，得到在分隔壁的细孔内填充有树脂珠的蜂窝基材。
接着，将硝酸铑溶液(Rh含量：0.2g)和作为载体的针状Al2O3(γ－Al2O3)的粉末(40g)与适量的离子交换水混合，将该混合液干燥后，进行烧制(500℃、1小时)，由此得到担载有催化剂的复合粒子(Rh担载－Al2O3粉末)。然后，将该Rh担载－Al2O3粉末与OSC材料(氧化铈-氧化锆复合氧化物)按照1：1的比例进行混合，再以表1所示的量(固体分量)添加不溶于水的纤维素粉末A(粒径25μm)，使它们均匀地分散，从而制备催化剂层形成浆料。接着，将催化剂层形成浆料以表1所示的涂层量供给到蜂窝基材的入侧室内后，抽吸出侧室，由此在分隔壁的入侧面赋予催化剂层形成浆料。接着，实施干燥处理(100℃、30分钟)和烧制处理(600℃、120分钟)，使树脂珠烧失并且形成催化剂层。
接着，将催化剂层形成浆料以每升基材的涂层量为30g/L的涂层量供给到蜂窝基材的出侧室内后，抽吸入侧室，从而使浆料从分隔壁的出侧面向入侧室渗透。另外，此时的涂敷宽度为基材全长的45％。然后实施干燥处理(100℃、30分钟)和烧制处理(500℃、60分钟)，在分隔壁内部的细孔的壁面形成催化剂层。这样得到实施例1、2和比较例1～3的颗粒过滤器。
(实施例3、4和比较例4～6)
首先，作为基材B，准备基材容积1.3L、长度114.3mm的圆筒状的蜂窝基材。
接着，制备将平均粒径为1μm的树脂珠(聚乙烯)分散到离子交换水中而成的细孔填充用浆料。然后，将该细孔填充用浆料供给到蜂窝基材的入侧室内后，抽吸出侧室，由此使其渗透到分隔壁的细孔内。然后，通过实施干燥处理(100℃、30分钟)，得到在分隔壁的细孔内填充有树脂珠的蜂窝基材。
接着，将硝酸铑溶液(Rh含量：0.2g)和作为载体的针状Al2O3(γ－Al2O3)的粉末(40g)与适量的离子交换水混合，将该混合液干燥后，进行烧制(500℃、1小时)，由此得到担载有催化剂的复合粒子(Rh担载－Al2O3粉末)。然后，将该Rh担载－Al2O3粉末与OSC材料(氧化铈-氧化锆复合氧化物)按照1:1的比例进行混合，进而以表1所示的量(固体分量)添加不溶于水的纤维素粉末A(粒径25μm)和不溶于水的纤维素粉末B(粒径6μm)，使它们均匀地分散，从而制备催化剂层形成浆料。接着，将催化剂层形成浆料以表1所示的涂层量供给到蜂窝基材的入侧室内后，抽吸出侧室，由此对分隔壁的入侧面赋予催化剂层形成浆料。接着，实施干燥处理(100℃、30分钟)和烧制处理(600℃、120分钟)，烧失树脂珠并且形成第一催化剂层。
接着，将催化剂层形成浆料以表1所示的涂层量供给到蜂窝基材的出侧室内后，抽吸入侧室，由此使浆料从分隔壁的出侧面向入侧室浸透。然后，实施干燥处理(100℃、30分钟)和烧制处理(500℃、60分钟)，在分隔壁内部的细孔的壁面形成第二催化剂层。这样得到实施例3、4和比较例4～6的颗粒过滤器。
2.评价试验
(1)第一催化剂层的厚度测量
对于各实施例和各比较例的颗粒过滤器，通过使用了环氧树脂的包埋法，制作从基材的废气流入侧的端部起的基材的全长的20％、40％、60％和80％的位置的截面样品。取得该截面的SEM图像，使用图像分析软件(产品名：ImageJ(注册商标))进行了二值化处理。根据二值化图像，求出基材的入侧室内的催化剂层的面积(μm2)和入侧室的周长(μm)，作为催化剂层的面积(μm2)/入侧室的周长(μm)＝催化剂层的厚度(μm)，算出催化剂层的厚度(μm)。对于四个入侧室，求出催化剂层的厚度(μm)，算出其平均值。根据在20％、40％、60％和80％的位置处的SEM图像求出的平均值分别为D20、D40、D60和D80。结果如表1所示。作为参考，在图6和图7中分别表示从基材的废气流入侧的端部起的基材的全长的20％的位置的实施例1的颗粒过滤器的截面的SEM图像和二值化图像。
进而，作为催化剂层的倾斜的指标求出以D20/D80表示的比。结果如表1所示。另外，对于实施例1的颗粒过滤器，与上述同样地求出从基材的废气流入侧的端部起的基材全长的30％、50％和70％的位置处的催化剂层的厚度。结果如图8所示。
(2)压力损失的测量
将各实施例和各比较例的颗粒过滤器设置在煤产生装置(DPG，Cambustion制造)中，通过燃烧轻油将含有煤灰的气体供给到颗粒过滤器。然后，测量颗粒过滤器的上游侧的配管内的压力和下游侧的配管内的压力，根据它们计算出压损(kPa)。另外，在本试验中，将向催化剂内的PM堆积量为1g/L时的压损作为“PM堆积压损”。结果如表1所示。
(表1)
表1
如图8的曲线图所示，可知在实施例1的颗粒过滤器中，在从基材的废气流入侧的端部起的基材的全长20％的位置至80％的位置的区域中，第一催化剂层的厚度从废气流入侧的端部向废气流出侧的端部逐渐变小，能够以图8所示的式子直线近似，由此第一催化剂层倾斜。
由此D20、D60、D40和D80为正值，因此可知在各实施例和各比较例中，第一催化剂层从基材的废气流入侧的端部向废气流出侧的端部去设置于超过基材全长的80％的区域。另外，如表1的结果可知，在各实施例的颗粒过滤器中，满足D20＞D40＞D60＞D80的关系，且D20/D80的比为2以上。
另一方面，在各比较例中，D20/D80的比低于2，特别是比较例2是使用了未使用不溶于水的纤维素粉末的现有的催化剂层形成用浆料的试验例，D20/D80的比为1.1。
通过实施例1、2与比较例1～3的比较、以及实施例3、4与比较例4～6的比较可知，在各实施例的颗粒过滤器中压力损失变小。因此，根据此处公开的颗粒过滤器，尽管催化剂层形成于超过基材全长的80％的区域，也能够抑制压力损失。
以上，详细说明了本发明的具体例，但这些只是示例，并不限定发明范围。发胆范围包括对以上所述的具体例进行了各种变形、变更的技术。
产业上可利用性
根据本发明，能够提供一种尽管催化剂层的形成区域大，压力损失也被抑制的壁流式的颗粒过滤器。根据该颗粒过滤器，能够不降低汽车发动机等内燃机的性能地适当净化从该内燃机排出的废气。

Claims (6)

1.一种颗粒过滤器，其具有壁流型的基材和形成于该基材的催化剂层，所述颗粒过滤器的特征在于：
所述基材具有：
仅废气流入侧的端部开口的入侧室；
仅废气流出侧的端部开口的出侧室；和
将所述入侧室和所述出侧室隔开的、形成有将该入侧室和该出侧室连通的多个细孔的分隔壁，
在所述分隔壁的与所述入侧室接触的表面上形成有第一催化剂层，
所述第一催化剂层设置在从所述基材的所述废气流入侧的端部向所述废气流出侧的端部去的超过所述基材全长的80％的区域，
所述第一催化剂层至少在从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置至80％的位置的区域中，以其厚度从所述废气流入侧端部向所述废气流出侧的端部去而变小的方式倾斜。
2.如权利要求1所述的颗粒过滤器，其特征在于：
从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的20％的位置处的所述催化剂层的厚度(D20)相对于从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(D80)的比(D20/D80)为2以上且4以下。
3.如权利要求1或2所述的颗粒过滤器，其特征在于：
从所述基材的所述废气流入侧的端部起的所述基材全长的80％的位置处的所述催化剂层的厚度(D80)为11μm以上且25μm以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于：
在从所述分隔壁的与所述出侧室接触的表面向所述入侧室去的规定的区域中，在所述细孔的壁面形成有第二催化剂层，
在所述分隔壁的厚度方向上的所述第一催化剂层与所述第二催化剂层的形成区域之间，设置有实质上没有形成催化剂层的催化剂未形成区域。
5.如权利要求1～4中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于：
所述第一催化剂层和所述第二催化剂层包含：氧化CO和HC且还原NOx的三元催化剂；和担载该三元催化剂的载体。
6.如权利要求5所述的颗粒过滤器，其特征在于：
所述三元催化剂包含选自Pt、Pd和Rh的至少一种。
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